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Intel Optaneメモリはより少ないRAMを補償できますか?

私は現在、約2年前のラップトップと8 GBのRAMを持っています。私のラップトップは、インターネットの閲覧、生産性アプリケーション、プログラミング(SpyderまたはRStudio内のデータサイエンスを含む)に使用しています。 Windows 10を実行しています。

私は通常、メモリ使用量の約65%、つまりおおよそ5 GBです。

私は最近購入しましたが、まだ受け取っていません。4GBの標準RAMと16 GBのIntel Optaneメモリを搭載したラップトップです。ラップトップは20 GBのメモリを搭載していると販売されていましたが、Optaneメモリについて詳しく読んだところ、RAMよりもレイテンシの低いキャッシュとして機能しているようです。

平均5 GBのRAMの使用である複数のメモリ集中型プログラム(たとえば、多くのタブを備えたブラウザ、データサイエンスIDE)を同時に実行する目的で、RAMが8 GBから4に減少します。 GBですが、16 GBのOptaneメモリを追加すると、パフォーマンスが低下しますか?

役立つ場合は、現在のメモリプロファイルのスナップショットを次に示します。

mem profile

更新:興味があれば、問題なく注文をキャンセルできました。回答は、新しい購入が現在のラップトップよりも遅い可能性が最も高いことを理解するのに役立ちました。

79
N4v

Intel Optaneの「メモリ」は誤称です。 SSDディスクの速度で動作するRAMキャッシュを追加することで、単純なハードディスクをハイブリッドディスクに変換できるのは、単なるキャッシュメモリカードです。

Optaneメモリは、ランダムアクセスコンピュータメモリまたはRAMではありません。代わりに、RAMとストレージの間のキャッシュメモリブリッジとして機能し、メモリ、ストレージ、およびプロセッサ間のデータ転送を高速化することを目的としています。そのため、回転するハードドライブよりもはるかに高速です。また、SSDと同様に、電源を切っても消去されません。

結論:あなたは商業的な誇大広告に陥ることによって間違いをしました。さらに、4 GBのRAMは、現在のハードウェアとソフトウェアの状態では途方もなく低いです。それでも可能であれば、このラップトップの注文をキャンセルすることをお勧めします。

108
harrymc

他の回答は状況の要点をカバーしていますが、私はいくつかのコンテキストを追加したいと思います。

長い間、RAMは、素人を対象としたラップトップでは「メモリ」と呼ばれることがよくあります。これは通常、役に立ち、最近まで問題を引き起こしていませんでした。この慣行を始めた同じ会社ラップトップが実際に持っているよりも多くのRAMであると考えるようにあなたをだまそうと意図して、同じ名前「メモリ」の下でOptaneキャッシュとRAM 。Optaneテクノロジーはまだ比較的新しく未知であるので、この詐欺は簡単に当てにされます。製品リストをさらに詳しく調べると、通常、真実が明らかになります。

Optaneキャッシュは、RAMの代わりにはなりません。どちらもコンピュータの高速化に役立ちますが、動作は状況によって異なります。 Optaneを使用しても、4GBのRAM=の通常の使用で少なくとも5GBが必要な場合)の大幅な速度低下は緩和されません。

あなたは意図的に欺瞞的なマーケティングの犠牲者になりました。ユースケースを満たすために、別のラップトップ(8 GB以上のRAM)を購入することをお勧めします。おそらく、より前向きなメーカーの1つでしょう。

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sm9sn1

4 GBだけですか?私はあなたにそれを壊すのは嫌いですが、私の知る限り(あまり多くありません)、Intel Optaneはメモリ、つまりRAMのようなものではありません。これはSSDのようなもので、最もよく使用するアプリケーションを高速のドライブに配置して、より高速にロードします。

したがって、Intel OptaneドライブはSSDの必要性を排除する可能性があります(これについては私に自由に修正してください)。おそらく製造元がラップトップにOptaneドライブを挿入し、RAMとして販売しているため、20 GBのIntel Optaneは20 GBのRAMよりも安価です*が、手動でRAM 8 GBで約$ 80。

* 24 GBのラップトップRAM $ 182
24 GBのラップトップRAM

4 GBのラップトップRAMおよび16 GBのIntel Optaneメモリ$ 87
ラップトップRAM
Intel Optaneメモリ

9
rpi-noob

thisコンテキスト(予算コンシューマーギア)では、Optaneは(NANDフラッシュの代わりに)3D XPointメモリを使用する小型/高速のNVMe接続SSDを明確に指しているため、非常に高い書き込み耐久性。 (そのため、スワップスペースとして使用しても摩耗しません)。

DRAMアクセス(キャッシュミス)の場合は〜-70ナノ秒)と比較して、ページフォールトと数マイクロ秒のアクセスが必要なため、これは多くのワークロードでまだ機能しません。; CPUのメモリバスに直接メモリマップされていません。また、順不同実行/ HWプリフェッチ/その他メモリ並列処理により、物理コアごとに最大10のキャッシュミスを維持できますが、ページフォールトはシリアル化されます。 OSがページフォールトを処理している間は(このスレッドで)有用な作業が発生しないため、OoO execがハードページフォールトのレイテンシを隠す機会はありません。 (しかし、70nsでも長すぎて完全に非表示にすることはできません。それでも、異なるラインへの飛行中に複数のミスがあると、一部のワークロードでそれを軽減するのに長い道のりになります。)


壊滅的に少量のRAMを使用し、スワップ領域/ページファイルの高速SSDに依存することは、この種のOptaneの唯一の使用例ではありません。(そしておそらく、適切な使用法さえもない-ケース) https://www.tweaktown.com/articles/8119/intel-optane-memory-matters/index.html で説明されているように、これは主なユースケースが磁気ハードドライブ。これを実現するために、IntelはWindowsドライバーを提供していると思います。ディスクの頻繁にアクセスされる部分のバッファー/キャッシュとしてフラッシュが組み込まれた回転磁気ストレージを備えたSATAハードドライブを購入できます。OptaneHW +ドライバーこれは、どのディスクに対しても実行できます。

Optane NVMeは、低いキュー深度で非常に優れたランダム読み取りパフォーマンスを持っているようです(ある読み取りが完了するのを待ってから、別の読み取りを開始します。これは、プログラムが次の処理を理解する前にブロックを読み取らなければならず、ソフトウェアのプリフェッチが行われていない場合に発生します。助けていない)。したがって、プログラムの起動時間と起動時間を短縮するのに最適です。

大きなファイルの連続した大きな書き込みには特に驚くべきことではありません。うまくいけば、ドライバーソフトウェアはOptaneキャッシュをバイパスし、そのための基になる磁気ディスクに直接移動することを知っています。 Intelの メインOptaneページhttps://www.intel.ca/content/www/ca/en/products/memory-storage/optane-memory/optane-16gb-mへのリンク-2-80mm.html これは、16GBのM.2 Optaneが900MB/sのシーケンシャルリードを持っていることを示していますが、145MB/sのシーケンシャルライトしかありません。 32GBバージョンの方が高速で、1350 MB /秒の読み取り、290 MB /秒の書き込みです。しかし、繰り返しになりますが、それらはOptaneの得意分野ではありません。順次読み取りとランダム読み取りのIOPSはどちらも240k IOPSで、読み取りレイテンシは7 µsです。


IntelにはIMDTと呼ばれるものがあります (Intel Memory Drive Technology)これは、より大きなメインメモリアドレスの錯覚を引き起こすハイパーバイザーですオペレーティングシステム用のスペース。一部のページは実際のDRAMメインメモリにマップされ、他のページはSSDメモリにマップされます。 SSDにマップされたページにアクセスすると、IMDTによってページフォールトが発生し、ページがSSDからメインメモリに移動します(メモリからSSDにページが追い出される可能性があります)。 IMDTは、DRAMにページをプリフェッチして、SSDの劣った帯域幅と遅延を緩和しようとします。また、最もホットなページをメインメモリに保持し、最小限のペナルティでアクセスできるようにします(唯一のペナルティは、仮想化により追加のページングレイヤーから発生する可能性があります)。OSは、ほとんどこのマッピングに気付かず、正常に動作します。この種類のメモリシステムは、ソフトウェア定義メモリ(SDM)と呼ばれます。 Nice paper 「科学アプリケーション向けのIntelメモリドライブテクノロジーパフォーマンスの評価」というタイトルは、IMDTのパフォーマンス評価を提供し、同じ量のDRAMメインメモリを持つシステムと比較します。私はこの論文を完全には読んでいませんが、IMDTはNUMAノード間でページを移行して、ページが最も必要とされるノードに近づけることができるようです。

つまり、IMDTはサーバーグレードのIntelプロセッサーでのみサポートされています。これは、パフォーマンスへの影響が小さい可能性のある、費用対効果が高く電力効率の高いサーバーを作成することを目的としています。

http://www.lmdb.tech/bench/optanessd/imdt.html には、Optane DC P4800X SSDのベンチマークがあります。(ハイエンドデータ-消費者向けのものではなく、センターバージョン。はるかに高い持続書き込み機能。)

私はこれを調べていないので、Windowsが消費者向けのOptane SSDをどのように利用できるかについて、それがまったく関連しているかどうかはわかりません。


Optaneのブランド名は(やや混乱しますが)より興味深いエキゾチックなものにも使用されています。

3D XPoint不揮発性DIMM、別名 "Optane DC永続メモリ"。 https:// www.anandtech.com/show/12828/intel-launches-optane-dimms-up-to-512gb-Apache-pass-is-here 。Apacheパスは、第1世代のOptaneの名前ですDC PM。将来の世代については this を参照してください。

Intelには独自のほぼマーケティングページ here があり、技術の詳細へのリンクがいくつかあります。 "DC"は明らかにData-Centricの略です。

これは、DDR4 DIMMスロットに差し込む不揮発性ストレージであり、実際の物理メモリとして表示されます。明らかに、次世代のXeonでのみ完全にサポートされています(現在のSkylake-X別名Skylakeスケーラブルプロセッサシリーズではありません)。

他の種類のNVDIMMがあります。バッテリーでバックアップされた通常のDRAM(オプションで、長期間の電源オフのためにデータをダンプするフラッシュを備えているため、化学バッテリーの代わりにスーパーキャパシタのみが必要です)。 https://en.wikipedia.org/wiki/NVDIMM に詳細があります。

https://www.electronicdesign.com/industrial-automation/why-are-nvdimms-suddenly-hot は、NVDIMM(およびそれらのJEDEC標準化、およびOS +アプリケーションがどのようにできるか)に関するより一般的な情報を持っていますアプリケーションがメモリマップされたNVストレージの領域と直接通信できるように協力し、コミットの順序などを保証します。重要な点は、RAMとストレージの間の線を実際にぼやけさせることです(コンピューターアーキテクチャの意味で、4 + 16GBと主張した不正なラップトップ広告の厳密なマーケティングの意味ではありません)。 。)


OSは、プロセスにこの不揮発性物理メモリを独自の仮想アドレス空間にマップさせることができるため、ユーザーはユーザー空間で直接ストレージにアクセスできますシステムコールなしでメモリアドレスにロードおよび保存し、未処理の読み取り/書き込みがある間、CPUハードウェアが順不同の実行を継続できるようにします。 (flush()の機能を含め、開発者がこれを利用できるようにするソフトウェアライブラリがあり、データが実際に永続ストレージに書き込まれることを確認します。

このマッピングは、ライトバックキャッシュ可能にすることもできるため、データの使用は、書き戻すまでL3/L2/L1dキャッシュから完全に恩恵を受けます(変更された場合)。ほとんど読み取りデータの場合、this種類のOptaneは、4 + 16GBのRAMと呼ぶことができます。 (もちろん、Optane NVDIMMの現在のデータセンターのユースケースでは、512GBのようなずっとより大きなDIMMを使用します。)

(これは、OSのページキャッシュをファイルにマップするだけの通常のディスク上のmmapedファイルとは異なり、OSはバックグラウンドでI/Oを実行してダーティを同期しますRAMストレージデバイスのあるページ。)

一部のデータが他のデータよりも実際にNVストレージに到達していることを確認すること(ファイルシステムやデータベースジャーナルのようなクラッシュリカバリを可能にするため)は不可欠です。システムコールでは、ここでPOSIX fsyncまたはfdatasyncを使用します。しかし、アプリケーションにはストレージが本当にメモリマップされているため、ここからライブラリ関数呼び出しが行われます。

X86 asmでは、通常のロード/ストアでストレージにアクセスしていますが、データが実際にNVDIMMに書き戻されたとき(電力損失から安全な場所)、他のコアやキャッシュコヒーレントから見えるときではなく、 DMA(ストアバッファーからL1dキャッシュにコミットするとすぐ)なので、x86の通常のメモリ順序付けルールはすべてを完全に処理するわけではありません。選択したキャッシュラインをフラッシュするには、特別な指示が必要ですCPUのキャッシュから(NVストレージライブラリで使用)。

clflush asm命令はしばらくの間存在していますが、NVストレージがIntelが clflushopt in Skylake を追加した主な理由です(ただし、他のユースケースもあります) )、そしてIce Lakeにclwbを追加しています(立ち退きなしの書き戻し)。

Dan Luuが興味深い記事を書いた 少し前に、OSをストレージへのアクセスの邪魔にならないようにする利点について、その時点でのclflush/clwbとそのメモリ順序付けのセマンティクス。これは、Intelがこのプロセスの一部としてpcommit(永続的なコミット)と呼ばれる命令を必要とする予定であったときに書かれましたが、後でその命令を削除することを決定しました: PCOMMIT命令の廃止 理由、および内部で物事がどのように機能するかについての興味深い情報。

(これはx86 NVストレージの低レベルの詳細への話題から外れました。このセクションのほとんどを投稿するためにどこか他の場所を見つける必要がありますが、私はそれを思う


Optane DC SSDs 、as a PCIe x4 card or 2.5 "もあります。 750GBバージョンは、最大2500 MB/sのシーケンシャルリード、2200 MB/sのシーケンシャルライト、550000 IOPSのランダムリードまたはライトを実行します。リードレイテンシは、10 µsでM.2 NVMeよりわずかに劣ります。

これは、データベースサーバーまたは何か(NVDIMMを使用できない場合)に必要なものですが、4GBラップトップを、販売されている16GB Optaneよりも(ほとんどの一般的なユースケースで)はるかに速くすることはできません。スワップスペーススラッシングでは、ページフォールトが発生したコードが次に実行することを続行する前にページをページインしてアクセスする必要があるため、多くの依存読み取りが発生します。メモリが本当にタイトである場合、OSには積極的にプリフェッチするためのスペアページがないため、コンシューマーOptaneが最適化されているキューの深さが低いと予想されます。 (低レイテンシ。)


Intel Optane SSDは、優れたパフォーマンスと電力コストのトレードオフを提供します。 SSDは、アクセスされていないときは基本的に電力を消費しません。対照的に、DRAMチップの静的な電力消費(主にリフレッシュが原因)は重要です。したがって、システム内のDRAMの量は、典型的なワークロードのワーキングセットと理想的に一致する必要があります。購入したシステムは、約4GB以下のメインメモリを必要とする一般的なワークロード用に設計されています。この場合、システムに8GBのメインメモリが搭載されていると、不必要に多くの電力が消費され、バッテリーの寿命が短くなります。ただし、Optane SSDを使用すると、(NANDベースのSSDまたはHDDと比較して)パフォーマンスの低下を最小限に抑えながら、わずかに多くのメインメモリを必要とするワークロードをときどき実行できます。

現在、DRAMメモリのコストは1 GBあたり約4.5ドルですが、Intel Optane SSDのコストは1 GBあたり約2ドルです。したがって、16GB Optane SSDは4GB DRAMモジュールよりも高価ですが、8GB DRAMモジュールよりも安価です。したがって、Optane SSDを取り外して4GBのメモリを追加すると、安価なシステムが得られます。これは、4GBを超えるワーキングセットを持つ一般的なワークロードの場合も平均して高速です。ただし、ハードページフォールト処理、ページプリフェッチ、およびページスワッピングは、HDDから遅くなります。そのため、一般的なワークロードで必要なメモリが4 GB未満(または約4 GB)の場合、8 GBシステムは4 GB DRAM + 16 GB Optane SSDシステムよりも遅くなります。

ラップトップは、インターネットの閲覧やテキストの編集に使用するだけの場合に最適です。 Optane SSDは起動時に役立ち、最も頻繁にアクセスされるファイルへの迅速なアクセスを提供し、追加のセカンダリストレージとして使用できます。つまり、4 GBのDRAMよりも16 GBのOptane SSDを支払うことになりますが、そのために確実でユニークなメリットがあります。しかし、RStudioのような、あなたが言及した他のいくつかのアプリケーション require 最低4GBのメモリ。通常、ブラウザとRStudio(および他のアプリ)を同時に使用する場合は、少なくとも8GBのメモリを搭載したシステムを入手する必要があります。 Optane SSDは持っているのに十分です。

8
Peter Cordes

他の人はこれの多くの側面を非常によくカバーしており、Intel Optaneは決してRAMに匹敵するものではないことをすでに知っていると思います。

フォンノイマンアーキテクチャでは、「RAM」はコンピュータのプライマリストレージを指し、プロセッサは直接アクセスします。 Intel Optaneドライブは、RAMではなくディスクに似ているため、「セカンダリストレージ」のカテゴリに属します。

厳密に言えば、最近のコンピューターでは、RAMは、プロセッサーに直接接続されている唯一のプライマリストレージであるためです。プロセッサーに直接接続されていないため、インテルOptaneディスクを分類しますが、I/Oバス(またはディスクコントローラー)これにより、Optaneドライブの可能性が大幅に制限され、最終的には、RAMと比較できないようになります。

Optaneディスクをお持ちの場合は、それをピックアップして販売することをお勧めします。通常はより高速な実際のNVMe SSDを購入します。 HP EX920で実行していますが、そのすべてのI/O仕様(シーケンシャル/ 4K)はOptaneドライブよりも高くなっています。

3
iBug

私は最近購入しましたが、まだ受け取っていません。4GBの標準RAMと16 GBのIntel Optaneメモリを搭載したラップトップです。ラップトップは20 GBのメモリを搭載していると販売されていました

これが本当なら、あなたはあなたのお金を取り戻すべきです、あなたは詐欺されました。

Optaneは、ソリッドステートドライブと3D XPointメモリ(NANDの2倍の速度ですが、はるかに高価です)の組み合わせ、および操作に干渉する多少複雑なドライバー/ツールの組み合わせを表すIntelのマーケティングワードです。システムの通常の動作モード-SamsungがEvoディスクを使用して長年にわたって配布してきたものと非常に似ています(Samsung Magicianを介したオプションのインストールとして提供されます)。

これは、決してRAMの代わりではありません。これは、メモリ自体が非常に遅いだけでなく、仮想メモリに使用すると、割り込みレイテンシと処理コストがかかるためです。ページフォルト(実際のプロセッササイクルを使用)。また、データはバスを経由する必要があります-かなり高速ですが-通常のRAMに比べて大幅に高いレイテンシでかなり低速であり、さらにバス上の他の転送と帯域幅を共有します。

ですから...もしあなたが悪いハードディスクを持っているなら、Optane(あるいはそのことについてはSSD)はデータをキャッシュするための実行可能な戦略かもしれません。しかし、実際のRAMのドロップイン置換または拡張として、方法はありません。

2
Damon