Mémoire Intel Optane : tout ce que vous devez savoir

Les SSD deviennent de plus en plus abordables, mais il peut toujours être difficile d'installer tout ce à quoi vous souhaitez accéder plus rapidement sur un seul disque. Nous discutons plus en détail du choix entre HDD et SSD (s'ouvre dans un nouvel onglet) ailleurs, mais Intel Optane Memory cherche à combler l'écart entre les vitesses plus rapides d'un disque SSD et l'espace disponible sur un disque dur mécanique. Si vous avez besoin d'autres pièces neuves pour aller avec Optane, consultez notre liste des meilleurs processeurs, des meilleures cartes graphiques et des meilleurs SSD pour les jeux. Voici tout ce que vous devez savoir sur le fonctionnement de la mémoire Intel Optane, ses avantages et ses éventuels inconvénients.

Qu'est-ce que la mémoire Intel Optane ?

Fondamentalement, la mémoire Optane est une forme de mise en cache de disque. L'idée est de fournir aux utilisateurs l'accès rapide aux données des SSD combiné à la grande capacité des disques durs. (Techniquement, la mémoire Optane peut également être utilisée avec un SSD, mais pour les besoins de cet article, je dirai simplement un disque dur pour le stockage de masse plus lent.) Les données couramment utilisées sont répliquées sur un stockage rapide de la mémoire Optane M.2 tandis que les données moins importantes est extrait du disque dur. C'est génial en théorie, mais Optane Memory n'est pas toujours une solution parfaite.

Fonctionnement de la mémoire Intel Optane

La mémoire Optane utilise une approche "le moins récemment utilisée" (LRU) pour déterminer ce qui est stocké dans le cache rapide. Toutes les lectures de données initiales proviennent du stockage sur disque dur plus lent et les données sont copiées dans le cache. Les écritures de données vont d'abord dans le cache, puis sont répliquées sur le disque dur. Chaque fois qu'un bloc de données dans le cache est lu ou écrit, son heure de dernier accès est mise à jour. Finalement, le cache se remplit et les anciennes données sont expulsées - et ce seront les données qui sont restées inutilisées le plus longtemps. Plus votre cache est grand, plus il peut contenir de données, et plus il est probable que les lectures et les écritures utiliseront un stockage en cache rapide plutôt que de toucher votre disque dur lent.

Cela soulève la question délicate de la taille du cache nécessaire pour contenir toutes les données "importantes". Initialement publié dans des capacités de 16 Go et 32 ​​Go, Intel a ensuite ajouté une option de mémoire Optane de 64 Go, et vous pouvez également utiliser un lecteur Intel Optane 800p comme cache de mémoire Optane encore plus grand de 118 Go si vous le souhaitez. La raison des plus grandes capacités est simple : pour certains utilisateurs, les caches de 16 Go et 32 ​​​​Go ne sont tout simplement pas assez grands. Windows 10 seul peut utiliser une grande partie du modèle 16 Go pour les données couramment consultées. Exécutez quelques applications ou jeux et les "anciennes" données sont expulsées du cache.

Dans le pire des cas, l'accès séquentiel à un peu plus de 16 Go de données (par exemple, 17 Go) remplit d'abord le cache de la mémoire Optane, puis supprime les 1 Go de données les plus anciennes pour faire place au dernier 1 Go de données, puis vide l'ensemble du cache en tant que "nouvelles" données non mises en cache est à nouveau accessible. Toutes les données qui ne se trouvent pas déjà dans le cache de la mémoire Optane se retrouvent avec les performances du disque dur, annulant en grande partie les avantages. Il est peu probable que ce scénario spécifique se produise dans le monde réel - de nombreuses données sont généralement utilisées plusieurs fois et bénéficieront de la mise en cache - mais disposer d'un cache suffisamment grand pour contenir l'ensemble de données de travail est idéal.

La difficulté vient de déterminer exactement ce qui est mis en cache en premier lieu. La mémoire Optane s'appuie sur l'application et les pilotes de la technologie de stockage rapide (RST) d'Intel, et RST dispose d'une certaine intelligence sur les types de données stockées dans le cache. Par exemple, si vous regardez un grand film HD stocké sur votre PC, il n'y a aucun avantage réel à mettre les 8 Go de données de film dans le cache. Les films sont lus séquentiellement à des débits relativement faibles (peut-être 5-15 Mo/s) et gaspilleraient simplement de l'espace de cache.

Intel n'a pas fourni de détails exacts sur son algorithme de mise en cache, mais même un petit module de mémoire Optane de 16 Go peut apporter une amélioration notable des temps de démarrage de Windows et des temps de chargement des jeux, malgré le fait que de nombreux jeux sont désormais dans les 50-100 Go. gamme. Dans le même temps, il est facile d'entrer dans un endroit où la taille de la mémoire Optane de 16 Go est limitée. AnandTech, par exemple, a effectué des tests avec et sans mémoire Optane sur différentes capacités, et les ensembles de données plus volumineux de certains tests ont même fait retomber un module de 64 Go sur les niveaux de performances du disque dur.

Spécifications de la mémoire Intel Optane

La mémoire Optane a tendance à fonctionner très bien (toutes les données importantes sont dans le cache) ou seulement correcte (certaines données sont sur un stockage plus lent). Techniquement, les disques Optane Memory ont des performances différentes selon que vous possédez les modèles 16 Go, 32 Go ou 64 Go, mais je ne recommande généralement pas l'option 16 Go. Voici comment les trois modèles se comparent, et encore une fois, il convient de souligner que les SSD Intel Optane 800p (58 Go et 118 Go) peuvent également fonctionner comme disques Optane Memory.

Le débit séquentiel maximal est limité par l'interface PCIe x2 sur les modèles de capacité supérieure, mais en pratique, cela n'a pas beaucoup d'importance. Peu d'opérations réelles satureront le lien x2 - la copie de fichiers peut y arriver, ainsi que quelques repères synthétiques, mais si vous chargez des applications et des jeux, Optane Memory est très rapide.

Mémoire Intel Optane : tout ce dont vous avez besoin pour savoir

La mémoire Optane est construite à l'aide de la technologie 3D XPoint d'Intel, une forme de mémoire non volatile qui ressemble un peu à la NAND utilisée dans la plupart des autres SSD, sauf qu'elle repose sur la modification des propriétés des matériaux plutôt que sur le stockage des charges. Présenté pour la première fois en 2015, 3D XPoint a fait beaucoup de promesses : des vitesses de lecture et d'écriture plus rapides par rapport à la NAND, des capacités plus élevées et une durabilité extrême. Les spécifications sont certainement meilleures que celles de la NAND à bien des égards, mais pas aussi bonnes que les affirmations initiales, du moins pas encore.

Le débit brut de la mémoire Optane n'est pas vraiment plus rapide que celui de la NAND à l'heure actuelle, mais l'un des grands avantages de la mémoire Optane est la faible latence des temps d'accès. Là où la plupart des SSD basés sur NAND ont des latences de lecture/écriture d'environ 100/50 µs, les latences de la mémoire Optane sont de 18/7 µs pour les disques 32/64 Go. C'est plus théorique, d'autant plus que certains accès aux données peuvent ne pas être mis en cache et que les latences du disque dur entrent en jeu, mais lors du test des SSD Intel Optane 800p similaires, les performances globales étaient souvent meilleures que les SSD nettement plus grands.

Performances de la mémoire Intel Optane

Alors qu'Intel vante la capacité de la mémoire Optane à accélérer les SSD plus lents ainsi que les disques durs, ce dernier est le cas d'utilisation le plus courant. Pour la plupart des cas d'utilisation réels, la mémoire Optane fonctionne comme annoncé. Un module de 32 Go ou 64 Go associé à un disque dur plus grand donne des résultats de performances (temps de démarrage de Windows, temps de chargement des applications et des jeux, temps de chargement de niveau, etc.) similaires à ceux d'un SSD décent.

Pour donner quelques exemples spécifiques, j'ai chargé plusieurs jeux (plusieurs fois), dont Anthem, The Division 2 et Metro Exodus. Les temps de chargement du disque dur étaient environ 30 % plus lents (en utilisant l'un des disques durs les plus rapides disponibles, un WD Black 4 To). Avec la mémoire Optane, les temps de chargement sont presque identiques à la plupart des SSD SATA (y compris Crucial MX500 et Samsung 860 Evo). Les temps de démarrage de Windows avec la mémoire Optane sont également presque les mêmes qu'avec un bon SSD - environ 12 secondes, contre 30 secondes pour le disque dur. Mais il y a une mise en garde.

La plus grande préoccupation est que le premier accès à des données non mises en cache se termine par des vitesses de disque dur. Sur le long terme, cela devient moins critique, mais lors des tests juste après l'activation d'Optane, le premier démarrage de Windows n'est que légèrement plus rapide - ce sont les temps de démarrage suivants qui sont améliorés. Le premier chargement d'un jeu ou d'une application sera également lent - et si vous remplissez votre cache (une possibilité réelle avec le modèle 16 Go), vous obtiendrez plus souvent des performances de "première exécution" sur les applications. Si votre cache est suffisamment grand pour vos charges de travail de routine, la mémoire Optane peut être beaucoup plus rapide qu'un disque dur, mais elle a besoin d'un peu de préchauffage avant d'être complètement prête à fonctionner.

La façon dont cela se déroule dépend de ce que vous faites. Pour les cas d'utilisation plus légers, un lecteur de mémoire Optane de 32 Go est généralement suffisant, mais de lourdes charges de travail peuvent certainement atteindre le point où même 64 Go ne suffisent pas. Notez que le scénario de test lourd d'AnandTech n'est certainement pas représentatif de la plupart des routines quotidiennes des utilisateurs finaux.

Combien coûte la mémoire Intel Optane ?

Compte tenu des performances généralement bonnes, le prix est évidemment une considération majeure. Un disque dur de 2 To associé à une mémoire cache Optane rapide semble être une solution raisonnable. À l'heure actuelle, Optane Memory vous coûtera 28 $ pour 16 Go (s'ouvre dans un nouvel onglet), 88 $ pour 32 Go (s'ouvre dans un nouvel onglet) ou 111 $ pour 64 Go (s'ouvre dans un nouvel onglet) ou 199 $ pour 128 Go (s'ouvre dans un nouvel onglet) . Le prix d'origine d'Intel était un peu plus raisonnable (39 $, 69 $, 129 $ et 199 $), mais les prix de détail sont partout.

Je déconseille fortement le modèle 16 Go, simplement parce qu'il est si facile de dépasser sa capacité de cache (en plus, c'est plus lent en général), et compte tenu du prix relativement similaire des options 32 Go et 64 Go (oui, le 800p 58 Go fonctionne comme un lecteur de mémoire Optane de 64 Go), saisir le 800p 58 Go est le plus logique. Bien sûr, vous devez prendre en compte le prix global avec un disque dur, ce qui représente 60 $ supplémentaires pour 2 To de stockage (s'ouvre dans un nouvel onglet).

À l'heure actuelle, les prix des SSD ont chuté au point où le coût d'un lecteur de mémoire Optane de 32 Go n'est pas loin du prix d'un SSD SATA de 1 To (ouvre dans un nouvel onglet), et vous pouvez obtenir un bon SSD SATA de 1 To (ouvre dans un nouvel onglet) pour moins que le prix du modèle 64 Go. Le 118 Go, quant à lui, est à peu près hors de considération, car il coûte autant qu'un SSD NVMe de 2 To (s'ouvre dans un nouvel onglet). Le SSD offrira des performances «rapides» pour toutes les données, tandis que la mémoire Optane peut être légèrement plus rapide pour les données mises en cache et plus lente pour tout ce qui n'est pas dans le cache.

Si vous voulez un seul disque qui fait tout bien et contient 2 To, une clé USB Optane de 64 Go associée à un disque dur coûte désormais environ 160 $, soit plus qu'un SSD SATA de 1 To décent (s'ouvre dans un nouvel onglet), et 80 $ de moins que un SSD NVMe rapide de 2 To (s'ouvre dans un nouvel onglet).

Configuration système requise pour la mémoire Intel Optane

Compte tenu de son nom, il n'est pas surprenant que la mémoire Intel Optane soit uniquement destinée aux plates-formes Intel. Plus précisément, la mémoire Optane nécessite une carte mère avec un chipset série 200 ou 300, la seule exception étant le H310, qui ne prend pas en charge la mémoire Optane. Il fonctionnera également sur les cartes chipset X299. Il existe également des exigences en matière de processeur, et vous aurez besoin d'un processeur Intel de 7e génération ou ultérieur. Il existe cependant des exceptions sur le front du processeur : tous les processeurs Core i3/i5/i7/i9 prennent en charge la mémoire Optane, mais pas les modèles Pentium et Celeron.

Les modules de mémoire Optane sont disponibles dans un facteur de forme M.2 2280 et nécessiteront l'utilisation de l'un de vos emplacements M.2. Certaines cartes mères ne comprennent qu'un seul emplacement M.2, ce qui empêche d'utiliser la mémoire Optane avec un SSD M.2 NVMe. Intel propose des disques combinés qui incluent à la fois la mémoire Optane et le stockage SSD 660p sur une seule clé M.2, mais ceux-ci sont destinés aux OEM et aux constructeurs de systèmes. Ils pourraient commencer à apparaître au détail si la demande est suffisamment élevée, mais jusqu'à présent, cela n'a pas été le cas.

Outre les exigences matérielles, la mémoire Optane a certaines exigences logicielles et de système d'exploitation. Vous aurez besoin de Windows 10 version 1803 ou ultérieure (c'est la mise à jour d'avril 2018, donc toute installation Win10 devrait être viable maintenant). Vous aurez également besoin du logiciel RST 15.5 ou ultérieur d'Intel. Encore une fois, cela ne devrait pas poser de problème étant donné que la dernière version est 17.7 - et vous voudrez utiliser le dernier RST car il y a eu pas mal d'améliorations au cours de l'année écoulée avec la prise en charge de la mémoire Optane.

Alternatives à la mémoire Intel Optane

Il existe d'autres solutions de mise en cache SSD disponibles, notamment PrimoCache (ouvre dans un nouvel onglet) et StoreMI d'AMD (ouvre dans un nouvel onglet), qui est basé sur Enmotus FuzeDrive (ouvre dans nouvel onglet). Ces solutions peuvent utiliser un module de mémoire Intel Optane comme cache/niveau rapide, mais l'implémentation réelle se comporte différemment. StoreMI/FuzeDrive, par exemple, utilise un stockage hiérarchisé par opposition à la mise en cache SSD. Je n'entrerai pas dans tous les détails, mais le stockage hiérarchisé est généralement considéré comme une approche supérieure à la mise en cache pure. Vous obtenez la capacité de stockage combinée de tous les niveaux, par exemple, plutôt que de dupliquer les données sur les niveaux rapides et lents.

StoreMI est gratuit avec toutes les cartes mères à chipset AMD Ryzen série 400 ou ultérieures, ou les cartes mères Threadripper X399 et TRX40. Vous pouvez également acheter FuzeDrive et l'utiliser avec n'importe quelle autre carte mère, AMD ou Intel.

Une chose à noter est que les disques de mise en cache (c'est-à-dire avec Optane Memory ou PrimoCache) finissent souvent par faire plus d'écritures que les SSD normaux, et les petits SSD NAND ont souvent des performances relativement faibles. C'est là que les avantages de 3D XPoint sont plus évidents. Là où les cellules NAND modernes peuvent être effacées et réécrites entre 1 000 et 3 000 fois (pour TLC/MLC NAND) avant que les parois cellulaires ne s'usent et cessent de stocker correctement les charges, l'endurance 3D XPoint est beaucoup plus élevée - au moins 20 000 cycles, probablement plus. Cela peut ne pas sembler beaucoup, mais lorsque vous avez affaire à des SSD plus petits en tant que disques de mise en cache, cela peut certainement aider.

La mémoire Intel Optane vaut-elle la peine d'être achetée ?

Sur le marché actuel, la mémoire Optane est difficile à recommander aux constructeurs de PC bricoleurs. Associer un disque dur de plus grande capacité à la mémoire Optane peut offrir des performances de type SSD pour beaucoup plus de données, mais nous préférons toujours un seul grand SSD. Alors que les SSD de 4 To restent très chers, les modèles de 2 To sont tombés en dessous de la fourchette de 200 $. À moins que vous n'ayez besoin de plus de 2 To de stockage rapide / en cache, un seul SSD est sans doute beaucoup plus facile à gérer. Pour les disques durs de 4 To et plus, cependant, la mémoire Optane reste viable. Le problème est que la mémoire Optane est meilleure avec un module de 64 Go, qui coûte autant qu'un SSD de 1 To.

Personnellement, je préfère avoir un SSD de 1 To ou 2 To sans disque dur, ou un SSD de 500 Go avec un disque dur, plutôt que de me retrouver avec un cache de 64 Go et un disque dur. Je suis d'accord pour faire un peu de microgestion du stockage pour mettre les données qui ne nécessitent pas un accès rapide sur mon disque dur et conserver les données importantes sur mon SSD.

Si vous voulez une solution plus simple qui ne nécessite pas de gérer le stockage à un niveau inférieur, et en particulier si vous n'utilisez pas régulièrement des ensembles de données massifs qui pourraient vider votre cache SSD, Optane Memory vaut le détour. Cela est particulièrement vrai avec les pré-construits des OEM (par exemple, Dell, HP, Alienware, Lenovo, etc.), car la mémoire Optane est parfois lancée à un tarif réduit.

En termes de performances, les SSD battront toujours les disques durs, mais un disque dur avec mémoire Optane peut être un compromis raisonnable.

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