تک پدیا: قابلیت حافظۀ Intel Optane چیست و چه کاربردی دارد؟

امروزه حافظه های اس اس دی بسیار مقرون به صرفه‌تر از گذشته هستند و شمار زیادی از کاربران در کامپیوترهای خود از این نوع درایوها استفاده می‌کنند. استفاده از یک حافظۀ اس اس دی می‌تواند سرعت سیستم شما را تا ده برابر بیشتر کند و دقیقاً همین موضوع است که باعث مشهور شدن حافظه های اس اس دی و گران‌تر بودن قیمت آن‌ها نسبت به حافظه‌های HDD شده است. بسیاری از کاربران از ترکیب دو نوع حافظۀ اس اس دی و HDD در کنار یک‌دیگر استفاده می‌کنند؛ به طور کلی هنگامی که صحبت از نوع حافظه باشد دو معیار سرعت و فضای ذخیره سازی مهم‌ترین مسائلی هستند که باید یکی از آن‌ها را در اولویت قرار دهید. شرکت Intel با عرضۀ حافظه های جدید خود با نام Intel Optane Memory قصد دارد تا این دو راهی را از میان بردارد.

Intel Optane Memory چیست؟

حافظه های Intel Optane اساساً یک نوع Disk Caching هستند، ایدۀ اصلی طراحی این نوع حافظه‌‌ها این است که سریع‌ترین دسترسی ممکن از اطلاعاتی که به صورت ترکیبی روی حافظۀ اس اس دی و HDD سیستم ذخیره شده‌اند را برای کاربر فراهم کنند (البته از این حافظه‌ها می‌توان فقط با اس اس دی نیز استفاده کرد اما در اینجا قصد داریم تا نحوۀ عملکرد آن‌ها با HDD را مورد بررسی قرار دهیم). در عملکرد این نوع حافظه‌ها داده‌هایی که اهمیت بیشتری دارند روی حافظۀ M.2 Optane Memory به صورت Cache ذخیره می‌شوند و سایر داده‌ها از روی هارد درایو HDD خوانده می‌شوند. از نظر تئوری این روش بسیار کارآمد و خوب به نظر می‌رسد اما همیشه بهترین روش نیست.

حافظه Intel Optane چطور کار می‌کنند؟

حافظه های Intel Optane به صورت هوشمند قسمت Fast Cache سیستم را رصد می‌کند تا داده‌هایی را که بیشتر استفاده می‌شوند و یا در LRU قرار دارند شناسایی کند. تمام داده‌های اولیه از روی درایو HDD خوانده شده و سپس در حافظۀ Cache کپی می‌شوند. در فرآیند نوشتن، داده‌ها ابتدا به حافظۀ کش Intel Optane منتقل می‌شوند و سپس برای دسترسی سریع از همین حافظۀ کش خوانده خواهند شد. هربار که یک بلاک از داده در حافظۀ Cache نوشته یا خوانده می‌شود آخرین زمان دسترسی به آن بروزرسانی و ثبت می‌شود.

 در نهایت زمانی که حافظۀ Cache پر می‌شود، داده‌های قدیمی از آن خارج می‌شوند؛ این داده‌ها دقیقاً همان داده‌هایی هستند که برای مدت زمان طولانی بی استفاده بوده‌اند. هرچقدر حافظۀ کش شما بیشتر باشد مقدار دادۀ بیشتری هم می‌تواند در خود ذخیره کند، بنابراین فرآیندهای خواندن و نوشتن نیز با سرعت بالاتری انجام خواهند شد و Intel Optane Memory دیگر به سراغ درایو HDD شما نخواهد رفت.

چقدر فضا برای حافظۀ کش نیاز است؟

حال ممکن است این سوال برای شما پیش آمده باشد که، فضای حافظۀ کش چقدر باید باشد که تمام داده‌های با اهمیت را در خود جای دهد؟ حافظه های Intel Optane در ظرفیت‌های مختلفی نظیر 16، 32 و 64 گیگبایت عرضه می‌شوند و همچنین یک مدل ویژه با 128 گیگابایت ظرفیت نیز از آن‌ها در دسترس است. دلیل اینکه ظرفیت‌های بالا نیز برای آن‌ها عرضه می‌شود بسیار واضح است، ظرفیت‌های 16 و 32 گیابایت برای بسیاری از کاربران کافی نیست. سیستم عامل ویندوز 10 به تنهایی می‌تواند تا حداکثر 16 گیگابایت از فضای این حافظه را اشغال کند و تنها کافیست تا یک نرم افزار یا یک بازی اجرا کنید تا تمام داده‌های مهمی که در حافظۀ کش قرار داشته‌اند حذف شوند.

یک سناریوی منفی از عملکرد حافظه های Intel Optane

بدترین سناریو در این نوع حافظه‌ها، دسترسی ترتیبی به داده‌ هاست. در دسترسی ترتیبی به داده‌هایی با بیش از حجم 17 گیگابایت و هنگامی که از یک حافظۀ Intel Optane 16 گیگابایتی استفاده می‌کنید، ابتدا 16 گیگبایت از آن داده به حافظۀ کش منتقل می‌شود و سپس یک گیگابایت از آن برای انتقال بعدی باقی می‌ماند؛ اما به این خاطر که این فضا کافی نیست تمام داده به صورت یکجا حذف شده و این فرآیند دوباره تکرار می‌شود. در چنین شرایطی Intel Optane به سراغ درایو HDD می‌رود و ادامۀ خواندن داده‌ها را از روی این درایو انجام می‌دهد که طبیعتاً سرعت کمتری خواهد داشت و دیگر درست عمل نمی‌کند. پس داشتن یک حافظۀ کش با ظرفیت بالاتر می‌تواند کمک بسزایی در فرار از چنین شرایط سختی بکند.

شناسایی هوشمند داده‌های پرکاربرد

قسمت دشوار کار این نوع حافظه‌ها به شناسایی داده‌های پر کاربرد مربوط می‌شود؛ Intel Optane Memory به طور کلی به فناوری Intel’s Rapid Storage و نرم افزارها و درایورهای سیستم به اضافۀ برخی از قابلیت‌های RST هوشمند متکی است و به کمک آن‌ها داده‌های پرکاربرد را شناسایی می‌کند. برای مثال، زمانی که شما در حال تماشای یک فایل ویدیوئی با حجم بالا هستید هیچ سودی در منتقل کردن این فایل به حافظۀ کش وجود ندارد و Intel Optane نیز به طور کاملاً هوشمند از این موضوع آگاه است. داده‌های این چنینی با سرعت بسیار پایین بین 5 تا 15 مگابایت در ثانیه خوانده می‌شوند تا فضای زیادی روی حافظۀ کش اشغال نکنند.

شرکت Intel هنوز جزئیات دقیق الگوریتم حافظه‌های Optane را ارائه نکرده است، اما این نوع حافظه‌ها حتی در ظرفیت پایین 16 گیگابایت نیز بهبود چشم گیری در سرعت و عملکرد سیستم ایجاد می‌کنند که به طور عمده این بهبودها در زمینۀ سرعت بوت شدن ویندوز و بارگذاری بازی‌ها خواهد بود.

مشخصات فنی حافظه های Intel Optane

هرچند که حافظه های Intel Optane میل به ارائۀ عملکردی خوب دارند اما با توجه به ظرفیتی که شما در اختیار دارید عملکرد متفاوتی ارائه می‌کنند. اینکه شما مدل 16، 32 یا 64 گیگابایتی از آن‌ها را روی سیستم خود داشته باشید در نهایت عملکردهای کاملاً متفاوتی را حاصل خواهند کرد. مشخصات فنی دقیق این حافظه‌ها را در ادامه می‌توانید مطالعه کنید. یک مدل ویژه با 128 گیگابایت نیز از این نوع حاظفه‌ها تولید شده که با نام Intel Optane 800p آن را می‌شناسیم که متأسفانه مشخصات دقیق آن از سمت شرکت Intel اعلام نشده است.

فناوری ساخت

حداکثر توان عملیاتی این حافظه‌ها در ظرفیت‌های 64 یا 128 گیگابایتی در استفاده از درگاه PCIe x2 محدود شده است اما به طور کلی این موضوع اصلاً اهمیت چندانی ندارد. حافظه های Intel Optane توسط تکنولوژی Intel 3D XPoint ساخته شده‌اند که یک نوع حافظه غیر فرّار هم مانند NAND هست که در اکثر حافظه های اس اس دی شاهد استفاده از این تکنولوژی هستیم. تکنولوژی 3D XPoint ابتدا در سال 2015 معرفی شد که شرکت Intel ادعا داشت به طور کلی سریعتر و بهتر از NAND خواهد بود. هرچند در برخی از زمینه‌ها این تکنولوژی از NAND  واقعاً بهتر هست اما هنوز نمی‌توان به طور کامل برتری آن‌ را اعلام کنیم.

زمان تأخیر شگفت انگیز

درحال حاضر توان عملیاتی خام حافظه های Intel Optane در خواندن و نوشتن داده‌ها سریعتر از حافظه‌های NAND نیست اما یک مزیت بسیار مهم که این نوع حافظه‌ها دارند زمان تأخیر بسیار پایین آن‌ها می‌باشد. حافظه‌های اس اس دی از نوع NAND زمان تأخیر حدوداً بین 50 تا 100 میکروثانیه دارند و این درحالی است که زمان تأخیر حافظه‌‌های Intel Optane حداکثر به 18 میکرو ثانیه می‌رسد. البته این اعداد و ارقام کاملا تئوری هستند چرا که گاهی اوقات برای دسترسی به برخی داده‌ها نیاز به خواندن از روی درایو HDD وجود دارد و این موضوع باعث افزایش تأخیر حافظه خواهد شد. در نهایت با آزمایشی که روی درایو Intel Optane 800P انجام شده است به این نتیجه رسیدیم که عملکرد کلی آن از حافظه‌های اس اس دی معمولی بهتر است.

بازدهی حافظه های Intel Optane چقدر است؟

شرکت Intel مدعی است که Intel Optane Memory قادر است سرعت و عملکرد حافظه‌های اس اس دی و HDD را بهبود ببخشد و در اغلب تست‌های انجام شده نیز شاهد همین عملکرد بودیم. برای مثال با استفاده از یک حافظۀ Intel Optane در ظرفیت 32 یا 64 گیگابایت در کنار یک درایو HDD شاهد عملکردی مشابه یک حافظۀ اس اس دی رده بالا خواهید بود و سرعت بارگذاری بازی‌ها و بوت ویندوز به شدت افزایش خواهند یافت.

برای بررسی دقیق‌تر این موضوع چند تست از بارگذاری بازی‌های مختلف انجام دادیم؛ در این تست‌ها از بازی‌هایی نظیر Anthem، Metro Exodus و Division 2 استفاده شده است. سرعت بارگذاری بازی‌های مذکور با استفاده از یک حافظۀ معمولی HDD حدود 30 درصد کندتر از یک حافظۀ اس اس دی بود و با استفاده از حافظۀ Intel Optane این زمان تقریباً به یک حافظۀ اس اس دی رده بالا نزدیک شد. زمان بوت شدن ویندوز نیز با استفاده از حافظۀ Intel Optane برابر با 12 ثانیه بود که در مقایسه با زمان 30 ثانیه‌ای در استفاده از درایو HDD کاهش چشم گیری محسوب می‌شود.

نقاط ضعف حافظه های Intel Optane چه هستند؟

مهم‌ترین مشکلی که در استفاده از این نوع حافظه‌ها وجود دارد این است که در خواندن هر داده‌ای برای نخستین بار به دسترسی درایو HDD نیاز است و این فرآیند با سرعت پایین انجام خواهد شد. برای مثال اگر پس از بوت شدن ویندوز قصد دارید یک بازی را اجرا کنید؛ اولین بارگذاری آن با سرعت معمولی و پایین انجام می‌شود و دلیل این موضوع هم این است که داده‌های مربوط به آن در حافظۀ کش Intel Optane کپی نشده‌اند. دومین مشکل هم مربوط به زمانی می‌شود که حافظۀ کش شما پر شود؛ در این صورت ممکن است داده‌هایی که هنوز مورد نیاز شما هستند از حافظۀ کش حذف شوند و فرآیند خواندن مجدد آن‌ها از روی درایو HDD و با سرعت پایین انجام شود.

در کل عملکرد و بازدهی این حافظه‌ها به نوع استفادۀ شما از سیستم و ظرفیت حافظۀ کش Intel Optane بستگی دارد، هرچقدر ظرفیت بالاتر باشد طبیعتاً عملکرد بهتری هم نصیب شما خواهد شد.

آیا حافظه Intel Optane  ارزش خرید دارد؟

مسلماً بهره‌مندی از عملکرد خوب با قیمت بالایی به دست می‌آید، در حال حاضر برای دستیابی به سرعتی مناسب و قیمت ایده آل، بهتر است از یک درایو HDD در کنار حافظۀ Intel Optane استفاده کنید. حافظه های Intel Optane براساس ظرفیتی که دارند قیمت گذاری شده‌اند؛ در ادامه می‌‌توانید قیمت‌ مدل‌های مختلف آن‌ها را مشاهده کنید.

• Intel Optane Memory 16GB قیمت: 28 دلار
• Intel Optane Memory 32GB قیمت: 88 دلار
• Intel Optane Memory 64GB قیمت: 111 دلار
• Intel Optane Memory 128GB قیمت: 199 دلار

البته بهتر است که به فکر خرید مدل 16 گیگابایتی نباشید؛ چرا که هم به طور کلی عملکرد ضعیف‌تری دارد و هم فضای ذخیره سازی آن به سرعت پر شده و باعث ایجاد مشکلاتی که قبل‌تر ذکر کردیم می‌شود. اگر قیمت را در نظر نگیریم بین خرید دو مدل 32 و 64 گیگابایتی مسلماً مدل 64 گیگابایتی ارزش خرید بالاتری خواهد داشت. همچنین این نکته را نیز در نظر داشته باشید که برای استفاده از این حافظه‌ها حتماً به یک درایو HDD یا اس اس دی مجزا هم نیاز دارید پس باید مبلغی را هم برای خرید آن‌ها صرف کنید.

کاهش قیمت حافظه‌های اس اس دی

با پشرفت تکنولوژی و توسعۀ مدل‌های مختلف حافظه‌ها؛ امروز شاهد کاهش قیمت اس اس دی‌ها هستیم و شما می‌توانید با مبلغی که برای خرید یک حافظۀ Intel Optane 32 گیگابایتی صرف می‌کنید یک درایو HDD  با ظرفیت یک ترابایت بخرید. و همچنین با مبلغی کمتر از قیمت مدل 64 گیگابایتی می‌توانید یک اس اس دی 1 ترابایت SATA تهیه کنید. به عنوان مثالی دیگر، می‌توان گفت که خرید مدل 128 گیگابایتی حافظه‌های Intel Optane تقریباً دور از عقلانیت است چرا که قیمت آن تقریباً برابر با قیمت یک حافظۀ اس اس دی 2  ترابایت از نوع NMVe است و با توجه به این نکته که یک اس اس دی تمام داده‌ها را با سرعت بالا خوانده و می‌نویسد اما Intel Optane تنها داده‌های موجود در حافظه‌های کش را با سرعت بالا می‌خواند و سایر داده‌ها با سرعت پایین پردازش می‌شوند؛ خرید این مدل اصلاً ارزش نخواهد داشت.

با ارزش‌ترین خریدی که در حال حاضر می‌توان انجام داد خرید مدل 64 گیگابایتی در کنار یک درایو HDD 2 ترابایتی است که حدوداً 160 دلار هزینه روی دوش شما خواهد گذاشت و در مقایسه با قیمت یک درایو اس اس دی 2 ترابایتی NVMe تصمیم هوشمندانه‌ای به نظر می‌رسد.

سیستم مورد نیاز برای استفاده از حافظه های Intel Optane

همانطور که از اسم این حافظه‌های می‌توان حدس زد، تنها در کامپیوترهایی که مبتنی بر پلتفرم Intel هستند می‌توانید از حافظه های Intel Optane استفاده کنید؛ به طور دقیق‌تر به مادربردی نیاز خواهید داشت که به سری 200 یا 300 چیپست‌های شرکت Intel مجهز باشد. البته یک استثنا در اینجا وجود دارد و آن چیپست H310 است که از Intel Optane پشتیبانی نمی‌کند. در مورد پردازندۀ مرکزی نیز حداقل به نسل هفتم پردازنده‌های شرکت Intel مانند مدل‌های i3/i5/i7/i9 نیاز خواهید داشت؛ متأسفانه پردازنده‌های سری Pentium و Celeron از این حافظه‌ها پشتیبانی نمی‌کنند.

ماژول‌های حافظۀ Intel Optane در فرم M.2 2280 عرضه می‌شوند که به یکی از درگاه‌های M.2 روی مادربرد شما متصل خواهند شد. استفاده از درگاه M.2 در برخی از مادربردها ممکن است محدودیتی برای شما ایجاد کند چرا که در برخی مدل‌ها تنها یک درگاه M.2 وجود دارد و دیگر نمی‌توانید از Intel Optane در کنار یک حافظۀ اس اس دی M.2 دیگر استفاده کنید. البته شرکت Intel ماژول‌هایی را نیز عرضه می‌کند که هم شامل یک حافظۀ اس اس دی 660p و حافظۀ Intel Optane هستند اما این ماژول‌ها مختص OEMها (شرکت‌های سازنده نظیر ایسوس، گیگابایت و …) می‌باشند و فعلاً در دسترس کاربران عادی نیستند. در صورت افزایش تقاضای خرید این ماژول‌ها ممکن است در آینده شاهد عرضۀ آن‌ها در بازار آزاد باشیم اما تاکنون چنین نبوده است.

در کنار سخت افزر، برای استفاده از Intel Optane به سیستم عامل ویندوز 10 نیز نیاز خواهید داشت. برای استفاده از حافظه های Intel Optane به نسخۀ 1803 از سیستم عامل ویندوز 10 یا نسخه‌های جدیدتر آن نیاز دارید. همچنین باید جدیدترین نسخه از Intel’s Rapid Storage Technology را هم روی سیستم خود نصب کنید.

جایگزین حافظه های Intel Optane چیست؟

روش‌های دیگری نیز در زمینۀ SSD Caching در دسترس قرار دارند، برای مثال می‌توان به PrimoCache و فناوری StoreMI شرکت AMD اشاره کرد که برپایۀ Enmotus FuzeDrive هستند. این روش‌ها هم می‌توانند از ماژول‌های Intel Optane به عنوان حافظۀ کش یا حافظۀ ردیف سریع استفاده کنند، اما درکل رفتار متفاوتی خواهند داشت. دو فناوری StoreMI و FuzeDrive از حافظه‌های طبقه بندی شده استفاده می‌کنند که با SSD Caching مغایرت دارد. در این روش دیگر داده‌ها به طور مکرر از درایو HDD به حافظۀ کش منتقل نمی‌شوند و روند کار به این شکل است که برخی از داده‌ها که نیاز به دسترسی سریع دارند روی اس اس دی ذخیره شده و باقی آن‌ها روی درایو HDD ذخیره می‌شوند.

فناوری StoreMI کاملاً رایگان است و تمام مادربردهای سری 400 و جدیدتر و چیپست‌های Threadripper X399 یا TRX40 از آن پشتیبانی می‌کنند. همچنین از FuzeDrive نیز می‌توانید روی هر دو پلتفرم Intel و AMD استفاده کنید.

جمع بندی

در بازار فعلی کامپیوترهای شخصی خریدن حافظه های Intel Optane برای کاربرانی که کامپیوتر شخصی سفارشی خود را می‌سازند گزینۀ مناسبی نیست. درست است که ترکیب این حافظه‌ها با یک درایو HDD عملکردی در حد یک حافظۀ اس اس دی ارائه می‌کند اما همچنان اغلب کاربران ترجیح می‌دهند تا از یک حافظۀ اس اس دی با ظرفیت بالاتر استفاده کنند. با اینکه اس اس دی‌های 4 ترابایتی قیمت بسیار بالایی دارند اما اس اس دی‌های 2 ترابایتی و ظرفیت‌های کمتر با افت قیمت شدیدی مواجه هستند که فرصت خرید مناسبی برای کاربران فراهم می‌کند و تنها با 200 دلار می‌توانید یک اس اس دی تا 2 ترابایت تهیه کنید. مشکل اصلی در اینجا این است که بهینه‌ترین انتخاب برای Intel Optane مدل 64 گیگابایتی است و این مدل بیشتر از قیمت یک درایو HDD با ظرفیت یک ترابایت قیمت دارد!

اگر نظر شخصی من را بخواهید، من ترجیح می‌دهم از یک درایو اس اس دی 1 یا 2 ترابایتی استفاده کنم تا اینکه ترکیبی از یک حافظۀ کش 64 گیگابایتی به همراه یک درایو HDD داشته باشم. روش‌های مختلفی برای مدیریت حافظه و قرار دادن داده‌های پرکاربرد روی اس اس دی و سایر داده‌هایی که به ندرت استفاده می‌شوند روی درایو HDD وجود دارد اما اگر شما به دنبال روش ساده‌تری هستید و نمی‌خواهید خودتان را درگیر چنین موضوعاتی کنید، خرید حافظه های Intel Optaneمی‌تواند برای شما مناسب باشد. به عنوان یک جمع بندی کوتاه می‌توان گفت که حافظه‌های اس اس دی همیشه در عملکرد از HDD برتر هستند اما ترکیب درایوهای HDD با Intel Optane می‌تواند فاصلۀ بین اس اس دی‌ها و HDDها را از بین ببرد.

ترجیح شما چیست؟ ترکیب درایو HDD با حافظه های Intel Optane یا درایو اس اس دی مستقل؟ حتماً دیدگاه خود را با ما به اشتراک بگذارید.