[分享] Intel Optane Memory存取速度與其他磁碟組態之比較

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▲ 本次跑分的標的物是捷元電腦的AvBody Optane i7極速快閃，搭載全新第7代Intel® i7-7700處理器與16GB的Intel Optane Memory，出廠安裝Windows 10 Home 64bit。

▲ CPU-Z顯示為全新第7代Intel® i7-7700處理器。

《效能跑分》

★ Intel Optane Memory+ HDD (捷元AvBody Optane i7極速快閃出廠配備)

為貼近使用者體驗，測試機並進行全新重灌作業系統，安裝防毒軟體與眾多大型應用程式。

▲ 使用優化大師的開機時間測速，其數據並非完整的重啟時間，在此僅供參考，之後結論會以Bootracer的數據來做標的。

▲ Atto Dis Banchmark測到的速度，在大區塊的讀取可以高達每秒1GBytes，寫入則與一般HDD相當。

▲ HD Tune Pro完整地測試出傳輸速率的最大、最小、平均值與存取時間。

▲ CrystalDiskMark所測到的速度，在連續的讀取可以高達每秒929MBytes，寫入則與一般HDD相當，4K存取卻有非常優異的表現，整體符合Intel Optane Memory所賦予讀取快取的應當結果。

▲ AS SSD Benchmark所測到的速度，數據所得到的結論與CrystalDiskMark相同，在連續的讀取可以高達每秒856MBytes，寫入則與一般HDD相當。

PC Mark 8 ( with Intel Optane)： 已上傳結果到 http://www.3dmark.com/pcm8/20259462

▲ PC Mark 8高達3823分。

▲ PCMark顯示捷元電腦的AvBody Optane i7極速快閃主機資訊。

▲ Catzilla的總分為1950。

▲ 使用CINEBench R15來測試AvBody Optane i7極速快閃整績效能，在無安裝獨立顯示的情況下，OpenGL為47 fps，CPU為864 cb。

★ HDD速度 (WD 藍標1T)

▲ 關閉Intel Optane Memory的快取功能後，再進行WD 藍標1T的磁碟測速。

▲ 關閉Intel Optane Memory的快取功能後，WD 藍標1T系統的開機時間多了18秒。

▲ 取消Intel Optane Memory快取後的第一次純粹HHD開機需時高達83秒。經過多次開機過後的bootracer開機時間還在54~61sec之間。

▲ Atto Dis Banchmark測到的速度回復到HDD的一般水準，在大區塊的讀寫約每秒150MB上下。

▲ AS SSD Benchmark所測到的速度，數據所得到的結論與CrystalDiskMark相同，在大區塊的讀寫約每秒160MB，但4K存取卻由Optane加持的寫入劣化60倍，由91掉到1.5MB/S，讀取更劣化480倍，讀取178MB/S掉落到0.37MB/s。

▲ HD Tune Pro完整地測試出傳輸速率也比在Intel Optane Memory快取之下，速度有明顯降低。

▲ 自力更生的HDD在AS SSD Benchmark的嚴格摧殘之下，測試分數比起在Intel Optane Memory加持之下，更是慘不忍睹。

▲ CrystalDiskMark的測試面向與AS SSD Benchmark類似，得到的結論也相同。

▲ 在與磁碟系統較無關聯的PCMark 8 Home conventional 3.0的跑分總分為3476，比Intel Optane Memory快取加持持的3823減少347，比例為9%。

▲ PCMark 8 Home Accelerated 3.0的跑分總分為3722。PCMARK 8跑分已上傳至 http://3dmark.com/pcm8/20298528

▲ Catzilla的總分由1950下降到1784，減少8.5%與PCMark8的比率接近。測試結果上傳於http://www.catzilla.com/showresult?lp=839060

★ Intel Optane Memory 16GB

▲ 進入技嘉主機板H270M-D3H-CF的BIOS畫面，將SATA模式選擇設定成AHCI，便可將Intel Optane Memory獨立出來，就成一張M.2介面的SSD。

▲ 在Windows磁碟管理中分割成普通磁碟，便可以對其單獨做速度測試。

▲ Atto Disk Benchmark驚人的讀寫跑分，在小檔便有不錯的速度，這就是Intel Optane Memory的真正實力。

▲ AS SSD Benchmark的4K跑分也不惶多讓，讀取由Intel Optane Memory作為快取的131MB/s加快到182MB/s。

▲ HD Tune Pro的讀取測試更是讓筆者更為讚嘆，0.017ms的存取時間根本就是神之領域，整體傳輸率更有極大的提升。

▲ HD Tune Pro的寫入傳輸率表現就較為一般，但0.025ms的存取時間與讀取時在伯仲之間。

▲ HD Tune Pro的讀取進階測試，可以看到驚人的IOPS。

▲ HD Tune Pro的寫入進階測試，IOPS略低於讀取時。

▲ HD Tune Pro的隨機寫入測試，IOPS也能有41751的表現。

▲ CrystalDiskMark的跑分，注意到4K與Seq的差異倍數比一般MLC或SLC的SSD要小上許多。

★ SSD速度(Kingston HyperX SSD)

SSD速度僅作為對照組，避免推砌過多跑分數據，在此僅較具代表性的兩項數據。

▲ 由於ATTO benchmark的跑分較高，故一般行銷上會以此為宣傳數據，Kingston HyperX系列一項是消費級的主力產品，其寫入速度可達514MB/s，讀取則有550MB/s。

▲ AS SSD Benchmark則仍較為平衡地顯示磁碟的素質，並有總分可以直接比較，故第二項數據選擇AS SSD Benchmark，結果顯示Kingston HyperX SSD的存取時間與Intel Optane Memory存在一個數量級以上的差距，讀寫速度也只有5~6成左右的表現。

《VM安裝windows 10跑分測試》

筆者在思考如何能以最公平的方式來比較三種磁碟組態的速度呢？於是就想到了安裝Oracle VM VirtualBox，使用同一個Windows 10磁碟映像檔，分別放置在不同的媒體上比較跑分結果。

1. 磁碟映像檔在HDD(WD 1T藍標傳統硬碟)

▲ ATTO benchmark的跑分，其寫入速度可達143MB/s，讀取則有123MB/s。

2. 磁碟映像檔在Intel Optane Memory中

▲ 開機時機約17秒。

▲ AS SSD Benchmark測試結果，Intel Optane作為虛擬磁碟能有不錯的表現。

▲ ATTO benchmark測試結果，在大檔案上有著不錯的表現。

3. 磁碟映像檔在Intel Optane Memory+HDD中

▲ ATTO benchmark測試結果顯示，相對於映像檔擺在Intel Optane Memory中，在小檔案有劣化現象。

▲ AS SSD benchmark測試結果顯示，相對於映像檔擺在Intel Optane Memory中，在4K與存取時間有劣化現象。

《測試總結》

▲ 在VM的guest os啟動速度上，映像檔放在Optane的SSD或是Optane作為快取，兩者的開機時間相當，但若是映像檔放在傳統硬碟，則開機速度延遲15秒。

▲ 表格以較為全面性的AS SSD Benchmark做為測試數據來分析。黃色部分為直接掛載為OS磁碟的狀況下，橘色部分為放在VM映像檔的所在，進一步整理為長條圖便於比較。

▲ 循序讀寫速度長條圖，縱軸單位為MB/s，數據越大表示越快。

▲ 4K讀寫速度長條圖，縱軸單位為MB/s，數據越大表示越快。

▲ 存取時間(Access Time)長條圖，縱軸單位為ms，數據越小表示越快。

▲ 整體評比，紅色為寫入分數，藍色為讀取取分數，累加之後為總分。

由以上圖表得到以下結論：

1. 在Guest OS裏頭測試跑分。不管是黃色或者橙色狀態，在總分上皆顯示Optane Memory as SSD > Optane Memory+HDD > HDD only。

2. Optane單獨作為SSD在存取時間上更有驚人的表現，可以預期Intel Optane SSD產品的驚人表現。

3. 以Optane Memory作為ISRT機制的快取磁碟，能讓循序讀寫效能與Optane SSD相當，這也達成了Intel當初設計時的預期目標。

4. 原本以為黃色(DISK)部分optane-HDD的Acc(讀)部分是測試錯誤，但重複測試的結果依然如此，而在橘色(VM)部分的optane-HDD的Acc(讀)部分，居然可以有效地降低存取時間，讓Optane作為VM的快取可以大幅降低HDD的存取時間，算是這系列測試的意外發現。

5. 3D Xpoint突破NAND Flash的物理極限，在存取時間上取得一個數量級以上的大躍進。因為所使用的磁碟介面不同，與HyperX SSD在傳輸率上的比較僅供參考，但至少可得知Intel Optane Memory勝過SATA介面的SSD。

6. Intel Optane Memory作為ISRT的快取磁碟使用時，能有效提升傳統硬碟的開機時間與檔案讀取速度，更能大幅縮減存取時間。