La gamme Optane de chez Intel est le porte étendard de la technologie 3D XPoint (prononcez 3D Cross Point) permettant des latences d’accès à la mémoire très faible par rapport à des périphériques plus lents tels que des SSD ou des disques durs.
Le produit des recherches pour cette technologie a donc permis de densifier la mémoire, permettant d’obtenir des capacités de mémoire analogue à une mémoire Flash avec des temps d’accès 1000 fois supérieurs à ces dernières.
Intel met en avant cette mémoire comme étant extrêmement réactive et permettant ainsi d’accélérer de diverses façons l’accès aux documents d’un ordinateur. Concrètement, cette mémoire se présente sur la forme d’un périphérique m.2 qui se branche directement sur la carte mère, non loin du processeur.
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Optane oui, mais pourquoi ?
La principale utilité de l’Optane est donc d’agir comme mémoire cache d’un périphérique plus lent d’accès comme un disque dur ou un SSD ; les temps d’accès de l’Optane sont de l’ordre des 8 µs en lecture et 16 µs en écriture ! Par comparaison, la latence d’accès à de la donnée pour un SSD est d’environ 100 µs et on monte a 16 ms avec un disque dur soit 1000x plus lent.
En paramétrant un Optane comme cache d’un disque dur par exemple, le périphérique d’Intel va mettre en cache des données fréquemment utilisées afin qu’elles soient à disposition du processeur plus rapidement.
Il n’est possible de cacher qu’un seul périphérique (SSD ou Disque dur) et vous pouvez tout aussi bien accélérer votre disque système afin d’améliorer la réactivité de Windows ou bien accélérer un disque de données tel qu’un disque de jeu pour accroître les vitesses de chargement d’un jeu, et baisser le temps d’accès à ses ressources.
Comment fonctionne l’Optane ?
Intel a fait une vidéo intéressante pour expliquer la façon dont l’Optane fonctionne en faisant une analogie avec de la cuisine : voyez le processeur comme le cuisinier et son plan de travail, les données stockées en RAM ou sur les caches du processeur.
Si le cuisinier (le processeur) ne dispose pas d’un plan suffisamment grand, il va être souvent obligé de récupérer des ingrédients au magasin du coin, ce qui signifie utiliser sa voiture et perdre un temps fou.
L’Optane répond à cette problématique en agrandissant le plan de travail de manière significative, le cuisinier est donc en mesure de stocker plus d’ingrédients et perd moins de temps à faire des aller-retour.
Dans un ordinateur donc, l’Optane va fournir plus de mémoire au processeur afin de limiter les entrées/sortie vers les périphériques. Cela signifie que — pour un jeu par exemple — l’Optane, au travers du pilote qui est exécuté par le système d’exploitation, va stocker des données fréquemment chargées depuis le disque dur. De cette façon, la prochaine fois que les données seront appelées par le processeur, elles seront accessibles presque instantanément plutôt que d’attendre plusieurs millisecondes ce qui à l’échelle de temps d’un processeur est extrêmement long.
L’idée d’une mémoire Optane est donc plus d’être capable de se positionner entre la RAM qui est très rapide, mais avec peu de capacité et les périphériques de stockage qui ont une capacité bien plus ample, mais une vitesse significativement plus basse.
Les différentes gammes de l’Optane
Il existe actuellement 6 modèles d’Optane répartis sur 2 catégories. La première de ces catégories est l’Optane Memory qui se divise en 2 modèles de 16 et 32 Go. Ces deux modèles ne peuvent être utilisés que comme accélérateur de système et non comme SSD.
La seconde catégorie est l’Optane SSD, il s’agit de disque SSD utilisant la technologie 3D XPoint et de ses avantages (temps accès très bas et grande longévité). Ces disques SSD sont également capables de faire office d’accélérateur de système, le tout avec une quantité de mémoire très importante !
L’Optane SSD 800p se divise en deux modèles : 56 Go et 128 Go, le modèle que je teste est le 128 Go. Enfin, l’Optane 900p se présente comme un périphérique qui se branche sur un port PCI-Express tel que ceux utilisés pour la carte graphique et est un SSD très rapide avec une grande longévité.
L’objectif de mon test qui porte sur l’Optane 800p était de voir si et comment la mémoire d’Intel améliore la réactivité de mon PC.
Installation de la mémoire Optane
Il y a deux prérequis à l’installation d’une mémoire Optane SSD ou Optane Memory. Il faut d’abord que votre carte mère dispose d’un port m.2 comme sur l’image ci-dessous.
Il faut également posséder un processeur Intel de 7e génération au minimum. Ce prérequis ne vous concerne que si vous souhaitez accélérer votre système et non si vous utilisez l’Optane comme SSD.
L’installation de la mémoire en soi est très simple, car elle est munie de détrompeurs, vissez-la ensuite à la carte mère et le tour est joué !
Il faudra ensuite paramétrer votre BIOS pour activer le RST (Intel Rapid Storage Technology) sur votre Optane. Une fois de retour sur l’OS, il y a un logiciel à installer qui va faire office de pilote de stockage, mais aussi d’interface utilisateur pour indiquer quel périphérique vous souhaitez mettre en cache.
La plateforme de test
Ma configuration de test est la suivante :
- Carte mère : Asus ROG Strix Z390
- CPU: Intel Core i9 9900k
- RAM : 16 Go
- Carte graphique : NVIDIA 1070Ti
- Disque système : Intel SSD 760P 512Go
- Disque de jeu : Seagate Barracuda 2 To accéléré par l’Optane
- Accélérateur de système : Intel Optane 800p de 128 Go
Sur le plan de la vitesse de calcul sur le CPU et le GPU il n’y a pas grand-chose à redire, néanmoins le disque dur peut parfois un peu ralentir la réactivité globale d’un jeu si jamais il a besoin de repositionner la tête de lecture pour traiter une information.
Sur la configuration utilisée pour le test, mon disque système est un Intel SSD 760P (un m.2 donc) et ne pourra donc pas être accéléré par l’Optane. En revanche, ma bibliothèque Steam se trouve sur un disque dur de 2 To avec une vitesse de rotation de 5400 tours par minutes, la réactivité de ce périphérique n’étant pas forcément la meilleure qui soit, il sera un excellent sujet de test !
Intel Optane : le test
Utilisation de l’Optane comme périphérique de stockage
Dans un premier temps, j’ai testé le 800p comme SSD et non comme accélérateur de mémoire. Ce premier test visait simplement à regarder les performances en lecture/écriture de la mémoire et également sur des chargements de jeu et de gros fichiers.
J’ai également installé un très gros logiciel, l’Unreal Engine 4 et je l’ai un peu utilisé afin de voir sa réactivité. En ce qui concerne le débit du périphérique, nous montons à 1.4 Go/s en lecture et environ 600 Mo/s en écriture. Ces débits même s’ils sont très élevés ne sont pas non plus révolutionnaires.
En revanche, là où l’Optane 800p tire son épingle du jeu c’est sur la latence d’accès. L’utilisation de l’Unreal Engine 4 est un vrai bonheur, le moindre chargement de ressources provenant du moteur (et il y en a !) est instantané ! Le démarrage de l’éditeur lui-même est extrêmement rapide.
Si on l’utilise comme disque de stockage et non-disque de cache, l’Optane est donc très pratique sur de grosses applications (3D, moteur de jeu, édition de photo, etc.) afin de fortement améliorer leur réactivité. L’application en soi sera presque au niveau de la RAM et son accès sera quasi instantané.
Utilisation de l’Optane comme mémoire cache
En tant que mémoire cache, il faut passer par le logiciel d’Intel précédemment installé et configurer l’Optane pour se jumeler à un disque dur ou un SSD. En ce qui me concerne, j’ai associé la mémoire avec mon disque dur contenant ma bibliothèque Steam. Parmi les titres que je possède, certains sont assez gourmands en ressources, et d’autres pouvant être très lourds (environ 70 Go par jeu).
L’intérêt de cacher ce genre de disque dur parle pour soi, les données fréquemment lues (ou écrites) vont être insérées dans le cache de l’Optane afin qu’elles soient accessibles le plus vite possible.
Il m’aura fallu du temps pour réussir à configurer le logiciel avec mon disque dur pour pas mal de raisons techniques… Par exemple, le disque dur doit être formaté avec une table de partitions GPT et non DOS.
Passé ces considérations techniques et une fois le cache activé, il m’aura fallu quelques jours avant de m’apercevoir de l’efficacité de la bête. En réalité, c’est quand j’ai stoppé l’Optane que je me suis aperçu qu’il manquait. En effet, sans vraiment m’en apercevoir mes jeux sont devenus plus réactif niveau des temps de chargement entre des niveaux ou des zones. Leur démarrage est moins long et les éventuelles saccades que j’avais sont moins fréquentes.
La mémoire agit de manière subtile et invisible, mais son action est bien là et elle est particulièrement impressionnante dès lors qu’on stoppe la mémoire et qu’on revient à un accès direct au disque dur !
Je n’ai pas pu tester le cache du disque système, en revanche, je ne peux que spéculer positivement sur ce dernier voyant les bénéfices pour cacher mon disque de jeu.
Un OS accède très souvent à des ressources de bas niveau qui seront donc mises en cache sur l’Optane et acquises instantanément par la suite.
Comme j’ai dit plus tôt, l’effet de l’Optane en tant que cache n’est pas instantané, il prend du temps, cela vaut le coup d’attendre, surtout si, comme moi, vous disposez d’un disque dur très lent d’accès. Lentement mais sûrement, à mesure de vos accès à ce disque, l’Optane va se gorger de données régulièrement lues ou écrites et va accélérer l’utilisation de ces dernières.
Enfin, si vous souhaitez réinstaller votre système d’exploitation, il faut veiller à désactiver le cache sur le disque dur ou le disque système ! Ne pas le faire reviendrait à perdre de vue le disque Optane sur l’installation suivante et récupérer son contrôle nécessitera de purger les données de l’Optane et potentiellement perdre des données sur le disque caché.
Intel Optane : verdict
En conclusion, je suis très positif vis-à-vis de cette mémoire ! Les points négatifs principaux que je vois sont le prix, la technologie utilisée est assez avancée et donc coûtera plus cher qu’un SSD par exemple, mais toujours moins cher que de la RAM.
L’autre point négatif est que pour le moment, il n’existe pas de possibilité de porter le cache Optane sous autre chose que Windows 10 (exit Linux). Compte tenu de son efficacité, je pense à croire que les mémoires Optane pourraient avoir leur place au sein de serveurs, je ne me fais pas trop de soucis sur une compatibilité à venir avec les systèmes sous Linux.
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