Viernes 24 de noviembre de 2017
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Optane llegó a las PCs

Hace unos meses, las memorias Optane mostraron su aptitud para darle velocidad a los discos de alta capacidad en los centros de datos, situándose como una nueva capa en la jerarquía de memoria que hace que las unidades magnéticas o híbridas equiparen su rendimiento con el del almacenamiento de estado sólido. El producto P4800X, destinado a los subsistemas de storage, consiguió aumentos en performance de entre 5 y 8 veces en cargas de trabajo mezcladas de lectura/escritura.

Esas notables mejoras de velocidad son el resultado de años de trabajo conjunto entre Intel y Micron; trabajo que dio vida a la tecnología de memoria 3D XPoint, la cual impulsa a los productos Optane. 3D XPoint tiene la virtud de ofrecer características similares a la DRAM en términos de velocidades de acceso aleatorio, pero a diferencia de ésta, es no-volátil, lo que significa que retiene los datos aunque no cuente con alimentación eléctrica.

Módulo de memoria Intel Optane de 32 GB
Módulo de memoria Intel Optane de 32 GB

 

En las últimas semanas, las memorias Optane consiguieron ir más allá de las cajas de cristal empresariales, llegando al mundo de las PCs. La versión PC de la memoria Intel Optane tiene un aspecto similar a las unidades M.2 comunes, y de hecho se conecta a los slots M.2 de las mothers basadas en chipsets Intel de la serie 200, con procesadores Kaby Lake o posteriores. Pero a diferencia de las unidades M.2, la memoria Optane está diseñada para funcionar como caché para dispositivos de almacenamiento comparativamente lentos (discos rígidos con platos magnéticos, discos híbridos o SSDs con interfaz SATA), haciendo que sus tiempos de respuesta se reduzcan varios órdenes de magnitud con respecto a sus velocidades normales.

¿CÓMO FUNCIONA OPTANE MEMORY?

Para que una PC se comporte de forma ágil, los usuarios promedio requieren alta performance de los medios de almacenamiento durante períodos de tiempo cortos. Con la memoria Optane, los discos se comportan como SSDs de alta performance en aplicaciones diversas. Esto se consigue almacenando datos usados frecuentemente, junto con metadatos y patrones de acceso, en plaquetas de memoria Optane de 16 ó 32 GB, lo cual le ahorra mucho tiempo al sistema cuando necesita acceder a la información almacenada.

El mecanismo descrito no se diferencia mucho de otros esquemas de memoria caché basados en memoria flash NAND, como los que utilizan los discos híbridos. Sin embargo, Intel explica que “Optane emplea la nueva tecnología de memoria 3D XPoint, la cual puede ser hasta 1.000 veces más veloz que las memorias flash NAND, cosa que acelera significativamente la velocidad del acceso a los datos”.

La instrucciones de instalación de la memoria Optane suministradas por Intel incluyen entre los requerimientos una plataforma basada en microprocesador y chipset Intel de séptima generación, conector M.2 tipo 2280, BIOS con soporte para Intel Rapid Storage Technology (Intel RST), Windows 10 de 64 bits e Intel RST versión 15.5 o posterior (puede descargarse gratuitamente del centro de descargas de Intel).

Instalación de un módulo de memoria Optane en un slot M.2
Instalación de un módulo de memoria Optane en un slot M.2

 

Por ahora no se ofrece compatibilidad con Linux o versiones de Windows que no sean la 10 de 64 bits. La lista de chipsets con soporte para memoria Optane incluye a Q270, Z270, H270, Q250, B250 y C236, mientras que la lista de microprocesadores incluye a los Core i3, i5 e i7 de séptima generación o posteriores, y a la familia Xeon E3 v6.

La empresa Gigabyte aclara que “todos aquellos que posean una motherboard Aorus o Gigabyte Serie 200 ya están listos para Optane, y todo lo que necesitan es hacer una simple actualización de BIOS”. Gigabyte agrega algunas aclaraciones adicionales a la documentación de Intel, como por ejemplo que Optane Memory no puede usarse para acelerar un array RAID existente, a la vez que un disco acelerado mediante Optane Memory no puede incluirse en un array de discos RAID.

Se presentan distintas variantes del proceso de instalación, los cuales constan a lo sumo de cinco pasos. La instalación física no requiere más trabajo que insertar la plaqueta de memoria Optane en un slot M.2 en la motherboard, cosa que puede hacerse antes o después de instalar el sistema operativo en la unidad de booteo. En equipos que no cuenten con slots M.2 nativos, es posible colocar las memorias Optane en una placa adaptadora PCIe-M.2.

Luego de instalar el sistema operativo, todo lo que debe hacerse es instalar los drivers de Optane Memory. El paquete de drivers también incluye una aplicación especial de Intel que facilita la activación o desactivación de la tecnología, además de ofrecer otras funciones, como estadísticas, configuración y ayuda. La aplicación puede accederse desde el menú Inicio de Windows o desde un acceso directo en la bandeja del sistema.

Cuando se habilita la tecnología Optane Memory, la aplicación corre una serie de rutinas para preparar a la unidad, y luego solicita un reinicio del sistema. Una vez que está habilitada, la memoria Optane funciona en forma completamente transparente para el usuario.

TESTEOS

Un testeo independiente publicado por el sitio HotHardware mostró resultados impresionantes: un disco rígido WD Black de 1 TB que originalmente ofrecía velocidades de lectura secuencial de 160 MB/seg., elevó este rendimiento a 1,4 GB/seg. al utilizar memoria Optane. En operaciones de escritura las mejoras no fueron tan notables, pasando de 160 ó 170 MB/seg. a 290 MB/seg. al combinar el disco rígido con la memoria Optane.

Comparación de los tiempos de carga de Ashes of the Singularity Escalation, con y sin Optane Memory (fuente Hot Hardware)
Comparación de los tiempos de carga de Ashes of the Singularity Escalation, con y sin Optane Memory (fuente Hot Hardware)

 

En las transferencias aleatorias de pequeños archivos es donde realmente se nota una gran diferencia; y tales operaciones son las que mayor impacto tienen en los tiempos de carga de aplicaciones y en la performance general de las PCs. Los benchmarks arrojan mejoras de entre 100 y 600 veces en la velocidad del disco rígido cuando se lo combina con memoria Optane.

Resultado de los benchmarks de almacenamiento, sin y con Optane Memory
Resultado de los benchmarks de almacenamiento, sin y con Optane Memory

 

En situaciones de la vida real, el tiempo de booteo de Windows 10 en un sistema equipado con memoria Optane se redujo a sólo 14 segundos, contra 27 segundos de carga del mismo sistema sin la ayuda de la nueva memoria de Intel. Las búsquedas en archivos se redujeron de 45 a 16 segundos, y los tiempos de carga de algunos juegos cayeron a menos de 10 segundos, contra más de un minuto cuando se usa el disco rígido sin Optane Memory.

La propuesta de valor termina de cerrar cuando se considera el precio de las nuevas memorias de Intel. Considerando que los precios sugeridos para el mercado estadounidense se sitúan en U$S 44 y U$S 77 para las plaquetas Optane Memory de 16 y 32 GB respectivamente, la combinación de una de estas memorias con un HDD de alta capacidad resulta económicamente favorable en comparación con los SSD NVMe. Para los ensambladores representa la posibilidad de ofrecer una combinación de alta performance y alta capacidad con un costo por demás razonable.

POSIBILIDADES FUTURAS

El uso a modo de caché para acelerar discos tradicionales es sólo el primer paso de la estrategia de Intel en torno a Optane Memory. En el futuro saldrán al mercado SSDs Optane de mayor capacidad, lo cual cambiará nuevamente el escenario y habrá que volver a analizar a la tecnología y a los productos desarrollados en base a ella, para determinar qué nuevas posibilidades se abren.

Acerca de Gustavo Dumortier

Gustavo Dumortier
Analista en Computación y periodista especializado en informática. Trabajó en diversas publicaciones de tecnología y negocios y es autor de libros sobre algoritmos y programación. Actualmente es socio de la consultora argentina MasterSoft, en la que se desempeña como analista funcional.

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