Optane Memory H10 SSD: Start für die erste Fusion von 3D XPoint und 3D-NAND

Optane Memory als schneller Cache und eine SSD mit NAND-Flash als Massenspeicher: Was bisher getrennt war, gibt es ab diesem Quartal in einem Produkt. Beim Intel Optane Memory H10 sitzen beide Speichertechniken auf einem M.2-Modul, das OEMs in Notebooks einsetzen.

Optane Memory H10 gibt es vorerst nur in Notebooks

Zunächst sollen Notebooks von Asus, Dell und HPI mit dem Optane Memory H10 verfügbar sein. Andere Hersteller folgen voraussichtlich später. Zudem werden die Speichermodule mit dem Codenamen Teton Glacier vorerst nur mit U-Prozessoren der 8. Core-Generation kombiniert, ließ Intel verlauten. Ein Verkauf in Desktop-Systemen oder separat im Endkundenhandel ist zunächst nicht vorgesehen, daher werden die Preise auch nicht öffentlich kommuniziert.

Optane Memory und Intel SSD 660p verschmolzen

Bisher hat Intel den Optane Memory (Test) nur separat als kleines Cache-Modul zur Beschleunigung von Systemen mit HDD oder SSD angeboten. Beim Optane Memory H10 sitzt die Technik auf einer M.2-PCIe-SSD mit bis zu 1 TB Flash-Speicher – günstiger 3D-NAND und schneller 3D XPoint sind erstmals vereint. Die Aufgabenverteilung bleibt aber gleich: Im 3D-XPoint-Speicher mit je nach Modell 16 GB oder 32 GB Speicherplatz werden häufig genutzte Daten und Anwendungen gespeichert, damit diese vom System durch die geringe Latenz von 3D XPoint schneller als vom NAND-Flash gelesen werden, was wiederum die gesamte Systemleistung beschleunigt. Das Gros der Nutzdaten landet wiederum im NAND-Flash, der je nach Ausführung 256 GB, 512 GB oder 1 TB Speicherplatz bietet. Die Flash-Technik aus SM2263-Controller und QLC-NAND stammt von der Intel SSD 660p.

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Auf der Platine des Optane Memory H10 sitzen dementsprechend ein 3D-XPoint-Speicherbaustein mit zugehörigem Controller sowie ein 3D-NAND-Baustein samt eigenem Controller. Sowohl dem Optane-Part als auch dem QLC-Part stehen jeweils zwei PCIe-3.0-Leitungen zur Verfügung, daher ist PCIe 3.0 x4 auf Seiten des Systems zwingend Voraussetzung, was aber bei den mit dem Speicher bestückten Notebook-Designs durchweg der Fall sei. Damit bis zu 2.400 MB/s beim Lesen erreicht werden können, was die Bandbreite von PCIe 3.0 x2 übersteigt, wird „Bandwidth Aggregation“ betrieben, so Intel. Schreibend werden bis zu 1.800 MB/s versprochen.

Eine weitere Voraussetzung für den Betrieb ist die Installation der Software Intel Rapid Storage Technology (RST), denn diese verwaltet den Datenstrom und bestimmt, welche Daten im 3D XPoint und welche im NAND-Flash landen. Die Reihenfolge lautet dabei: Zuerst kommt der Optane-Cache, danach der SLC-Cache des Flash-Speichers und letztlich werden Daten dauerhaft im langsamen QLC-NAND-Flash gespeichert. Der 16 GB bis 32 GB fassende Optane-Speicher ist für den Nutzer unsichtbar; in der Datenträgerverwaltung wird dem Anwender lediglich der NAND-Flash angezeigt.

Die Vorzüge von Optane mit 3D XPoint

Während SSDs mit NAND-Flash erst bei vielen parallelen Zugriffen und tiefer Befehlswarteschlange (Queue Depth) mit 32 ausstehenden Befehlen ihre Spitzenleistung erreichen, ist der Optane Memory dank 3D XPoint schon bei Queue Depth 1 oder Queue Depth 2 sehr schnell und deutlich schneller als NAND. Dass die meisten Anwendungen im Alltag im Bereich QD1 und QD2 arbeiten, ist weitläufig bekannt und wird von Intel in Form von Grafiken nochmals betont.

Entsprechend profitieren Anwendungen, die im Optane Memory liegen von der höheren Leistung, allerdings sind die Unterschiede in der Praxis nicht so groß, wie es die Benchmarks vermuten lassen. Die Beschleunigung greift zudem meist erst ab dem zweiten Start eines Programms, denn die Software muss erst „lernen“, welche Daten häufig benötigt und entsprechend im Optane Memory vorgehalten werden. Dass nicht sämtliche Vorgänge beschleunigt werden können, ergibt sich allein durch den auf maximal 32 GB begrenzten Speicherplatz des Optane-Cache.

Wer Höchstleistung in jeder Lage benötigt, kommt nicht darum herum, eine teure SSD einzusetzen, die ausschließlich mit 3D-XPoint-Speicher bestückt ist und diesen nicht nur als Cache verwendet. Beispiele sind die Intel Optane SSD 800P (Test) mit bis zu 118 GB oder die High-End-Lösung Intel Optane SSD 905P mit bis zu 380 GB im M.2-Format oder bis zu 1,5 TB als Desktop-Version.

Thermal Throttling in Ausnahmefällen möglich

Bei der Präsentation vor Medienvertretern kam die Frage nach einer möglichen Leistungsdrosselung zum Schutz vor Überhitzung auf. Wie ein Intel-Mitarbeiter erklärte, sei das Thermal Throttling bei normaler Nutzung mit meist kleineren und kurzweiligen Transfers kein Problem. Allerdings musste Intel eingestehen, dass lang andauernde Transfers (sustained Writes), wie sie in Benchmarks vorkommen, zur temperaturbedingten Leistungsdrosselung führen können. Dies ist aber insbesondere im M.2-Format bei allen PCIe-SSDs der schnelleren Sorte der Fall, sofern diese nicht entsprechend gekühlt werden. In Notebooks ist für einen großen Kühlkörper allerdings kein Platz.

Weitere Informationen zum Intel Optane Memory H10 liefert die Vorberichterstattung auf ComputerBase.

ComputerBase hat Informationen von Intel zu diesem Artikel unter NDA erhalten. Die einzige Vorgabe war der Veröffentlichungszeitpunkt.