英特尔 32 GB Optane + 512 GB NVMe 与三星 970 Evo Plus 2 TB

英特尔 32 GB Optane + 512 GB NVMe 与三星 970 Evo Plus 2 TB

英特尔傲腾 / NCMe 棒 (2)[英特尔傲腾 / NCMe 棒 (1) 我希望我在网站的正确版块中发布了这个问题。如果没有,请告诉我应该把它放在哪里。

我最近买了一台新笔记本电脑(戴尔 Inspiron 7706)。它配备了一个 M.2 插槽中的 Optane / NVMe 组合内存条。单条内存条上有 32 GB Optane + 512 GB NVMe。

戴尔的手册指出内存插槽为 X4,其中 2 条通道用于 Optane 内存,另外 2 条通道用于 NVMe 存储。

不幸的是,512 GB 的存储空间(最终)对于我的用途来说会比较紧张。

我购买了三星 970 Evo Plus 2 TB 硬盘。我希望有好心人能帮我估算一下这两款硬盘之间的性能差异。

额外的建议是,我可以在每个内存条上运行基准测试软件。

遗憾的是,主板上只有一个 M.2 插槽。我确实看到了可以安装另一个 M.2 连接器的地方,但主板上没有它和相关组件。我(目前)不知道有任何其他大容量存储连接器。

非常感谢您的建议。

[编辑] Crystal Disk Mark 的基准测试

傲腾 H10 傲腾 H10

三星 970 Evo Plus 三星 970 Evo Plus

答案1

如果用三星 SSD 970 EVO Plus 2TB 替换现有驱动器,则可以期待以下效果:

  • 日常使用(包括启动和应用程序启动)的性能通常会略低一些,因为 3D XPoint 内存在随机 I/O 方面比任何基于 NAND 的 SSD 都快。系统在三星 SSD 上的响应速度可能会略低一些,但差别不会很大。
  • 三星 SSD 的持续性能和大文件传输速度将会大大提高,因为它不受分离设计(即 Optane 和 NAND 拥有 PCIe 3.0 x4 接口的独立两半)的限制,也不受 QLC NAND 性能不佳的限制。
  • 由于 Optane 驱动器依靠小型缓存来提高响应速度,因此访问您最近未使用的数据时可能会明显变慢。虽然三星 SSD 的峰值性能较低,但无论您上次使用特定文件或应用程序的时间如何,它都能始终如一地运行。

英特尔傲腾内存 H10 搭配固态存储是一款组合设备,本质上是两个驱动器合二为一:32 GB 的英特尔傲腾内存和 512 GB 的 IMFT 3D QLC NAND。它旨在与英特尔智能响应技术一起使用,其中速度快但价格昂贵(因此体积小)的傲腾内存部分充当速度慢但体积大且价格低廉的 QLC NAND 的高速缓存。

该设备确实使用了四条 PCIe 3.0 通道,但由于从技术上讲它是两个驱动器,因此 Optane 和 NAND 各有两条通道,而每条通道本身的速度将限制在 2 GB/s 以下。当与智能响应技术配合使用时,两半可以同时传输数据并充分利用接口。

其理念是,Optane Memory 在随机 I/O 方面速度极快,系统一次可以访问许多小块数据。但是,底层的 3D XPoint 内存非常昂贵,因此只使用了少量内存,作为速度慢但价格便宜的 SSD 的缓存。QLC NAND 因其低成本和高容量而被使用;虽然它仍然比任何机电硬盘都快,但它比大多数 SSD 中的 TLC NAND 慢得多,尤其是在写入数据时。虽然驱动器的 NAND 部分有自己的 SLC 缓冲区来提高写入性能,但它非常小,在随机 I/O 性能方面无法与 Optane 部分匹敌。

消费者的日常使用通常涉及短暂的 I/O 突发,因此即使添加一个小型 Optane 缓存也可以提供 3D XPoint 技术的大部分性能优势,同时仍将成本保持在合理范围内。通过将两者结合到同一个 M.2 模块上,可以在只有一个 M.2 插槽的笔记本电脑上实现这一点。

话虽如此,这种设置也有严重的局限性:

  • 必须启用英特尔智能响应技术才能正确使用此驱动器,使用 32 GB Optane 部分作为 512 GB QLC NAND 的缓存。如果不启用,您将看到两个独立的驱动器(一个 32 GB 和一个 512 GB),每个驱动器只能使用两个 PCIe 3.0 通道。QLC NAND 本身比大多数 SSD 慢得多,并且写入耐久性较低,因此如果您只是将操作系统安装到 512 GB 驱动器上,您将无法获得最佳体验。另一方面,传统的 M.2 NVMe SSD 可以始终充分利用所有四个 PCIe 通道。
  • 使用现代 3D TLC NAND 的传统 SSD 虽然可能更贵,但在处理较重的工作负载时通常会更快。Optane 驱动器在轻量工作负载下的响应速度可能更快,因为 3D XPoint 在随机 I/O 方面比任何基于 NAND 的驱动器都快得多。但是,优质的 3D TLC NAND(如三星 SSD 970 EVO Plus 中的产品)在执行大量连续传输(一次读取或写入多个 GB 的数据)时会表现更好,并且随机 I/O 性能不会差很多。此外,由于 Optane 驱动器依赖于相对较小的缓存,因此在处理较大的数据集时,其速度会急剧下降,尤其是当数据超过可用的 32 GB 缓存时。

在日常轻度使用中,更传统的 SSD 不会像 Optane 组合硬盘那样响应,但它会更加稳定,并且在密集使用期间不会那么容易突然减速。


您的 CrystalDiskMark 结果证实了这一点:

  • Optane 驱动器的轻负载随机读取性能(左下)明显高于三星 SSD。此值表示驱动器处理连续小磁盘访问流的速度,每次一个。日常使用中的应用程序启动时间和整体响应能力在很大程度上取决于驱动器在此处的表现。
  • 但它在顺序 I/O 方面的表现较差(前两行),因为它受到分体设计的限制,其中 Optane 和 NAND 组件各自使用两个通道。由于缓存的工作方式,您通常不会在此驱动器上获得超过 2 GB/s 的速度。这在从驱动器传输大型、多 GB 文件时最为明显。
  • 三星硬盘在重度随机 I/O 情况下的表现也更好(第三行)。传统的基于 TLC NAND 的 SSD 在这种工作负载下往往表现良好。值得注意的是,重度随机 I/O(要求硬盘连续处理数十次小读取和/或写入)在消费者使用中并不常见。
  • 轻度随机写入性能(右下)在日常使用中也很重要,但不如随机读取性能(左下)那么重要。虽然三星硬盘在这里速度更快,但它不会显著影响您的体验。

当然,现实世界的工作量可能千差万别,但这应该可以清楚地表明其中的差异。

还要注意的是,轻量级随机读取的更高性能只有通过 Optane 缓存才能实现,而缓存限制为 32 GB。最近未使用的数据不会从缓存中受益,并且将受限于 QLC NAND 的低得多的性能。缓存足够大,可以在轻量级日常使用(例如网页浏览)中产生明显的优势。但运行大型或复杂应用程序或频繁传输大文件的游戏玩家和高级用户通常会使用传统 SSD 获得更好的性能。

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