傲騰內(nèi)存的魔法

機(jī)械硬盤應(yīng)該算是現(xiàn)代電腦中的一個異類配件，在一堆基于硅片的集成電路“兄弟”中，只有它“孤獨(dú)地轉(zhuǎn)個不停”。機(jī)械運(yùn)動的速度顯然無法與電荷在電路中的運(yùn)動速度相比，相對于處理器、顯卡等配件幾十GB/s或者更高的數(shù)據(jù)處理和傳輸速度，機(jī)械硬盤甚至主流SSD那幾百M(fèi)B/s的傳輸速度真的是被秒成渣渣了，因此讓我們在電腦前發(fā)呆等待的情況，大部分都是它們引起的。

傲騰內(nèi)存

提升硬盤速度的辦法并不是沒有，英特爾很早就推出了快速存儲技術(shù)，其中就包含了磁盤加速功能，用高速SSD與普通硬盤配合，將高速SSD作為硬盤的“數(shù)據(jù)緩存”，就可以達(dá)到為普通硬盤加速的效果。不過隨著SSD的普及，我們已經(jīng)可以直接把系統(tǒng)和常用軟件裝進(jìn)去了，因此我們不再使用SSD進(jìn)行加速。不過最近英特爾又一次為我們提供了硬盤加速技術(shù)，這一次的主角變成了基于3D XPoint介質(zhì)的傲騰內(nèi)存（Optane Memory）。

Intel 3D XPoint的速度和耐用性比SSD使用的NAND高出1000倍，同時存儲密度也提升了10倍。從速度上看，3D XPoint已經(jīng)達(dá)到了內(nèi)存芯片的等級，而這些數(shù)據(jù)在斷電后也不會丟失，可以說是同時擁有內(nèi)存的DRAM芯片與SSD的NAND芯片的優(yōu)點(diǎn)。

很顯然，3D XPoint是用來替代NAND，作為固態(tài)存儲器的最好選擇，但目前其成本還很高，用來安裝系統(tǒng)仍然太過奢侈，不過用來進(jìn)行硬盤加速，也就是作為用戶硬盤的一個大緩存使用還是綽綽有余的。所謂的緩存其實(shí)就是一個暫存數(shù)據(jù)的空間，可以避免高速配件和低速配件在數(shù)據(jù)傳輸、處理時出現(xiàn)嚴(yán)重沖突（順便說一句，內(nèi)存對整個PC系統(tǒng)來說，作用也是類似的），讓計(jì)算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)流更平衡一些。對處理器、顯卡這類高速設(shè)備，緩存的速度通常高于內(nèi)存，主要提前從內(nèi)存調(diào)取數(shù)據(jù)，或者用來暫時存儲這些設(shè)備產(chǎn)生的中間數(shù)據(jù)，盡量減少直接與內(nèi)存通信，避免這些高速設(shè)備被內(nèi)存的速度拖累；而對硬盤這種低速設(shè)備，緩存的作用就是將系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)預(yù)先存到其高速空間中等待內(nèi)存調(diào)用，或者將需要存儲的數(shù)據(jù)先存到其中，等待硬盤慢慢將它們寫入，這樣可以減少硬盤對內(nèi)存和其他設(shè)備的拖累。很顯然，硬盤緩存的首要需求是大容量，而速度只要介于內(nèi)存與硬盤之間即可，這也使得3D XPoint和傲騰內(nèi)存很適合用做硬盤緩存。

從外觀上看，傲騰內(nèi)存更像是一塊M.2 SSD而不是內(nèi)存，不過在系統(tǒng)中，它確實(shí)是在做內(nèi)存的工作，或者說是變成了硬盤的一個大型緩存。在英特爾快速存儲技術(shù)應(yīng)用開啟傲騰內(nèi)存后，它就開始智能判斷系統(tǒng)需要的硬盤數(shù)據(jù)，不斷進(jìn)行緩沖，最大限度地滿足系統(tǒng)其他部分有數(shù)據(jù)要求時的命中率。理論上講，如果傲騰內(nèi)存足夠大，或者在選擇數(shù)據(jù)時足夠智能的話，較高的數(shù)據(jù)命中率會讓硬盤數(shù)據(jù)的存取速度幾乎相當(dāng)于傲騰內(nèi)存的存取速度。它到底能不能達(dá)到這個效果呢？我們需要用測試來證明。

魔法開始

由于3D XPoint介質(zhì)的成本較高，目前主流的傲騰內(nèi)存容量僅為16GB～64GB，并且大都提供給PC OEM廠商。例如我們得到的測試平臺就是微星Infinite X臺式電腦，它采用Z370主板、酷睿i7-8700K處理器，內(nèi)置SATA接口2TB機(jī)械硬盤和一條M.2接口的 32GB傲騰內(nèi)存，在測試中還添加了一塊SATA 3標(biāo)準(zhǔn)的SSD硬盤進(jìn)行比較。

傲騰內(nèi)存的加速原理與以前基于SSD的智能響應(yīng)技術(shù)沒什么區(qū)別，最大的區(qū)別就在于以前用的是理論極限速度為600MB/s的SATA接口，而現(xiàn)在則換成了理論極限速度為32Gb/s的NVMe M.2接口。當(dāng)然技術(shù)的進(jìn)步使得傲騰內(nèi)存的使用更加簡單，我們只需要打開英特爾快速存儲技術(shù)軟件，在傲騰內(nèi)存頁面中選擇“啟用”，然后等待系統(tǒng)自動設(shè)置完畢，重啟電腦后即可使用。

從測試中可以看出，傲騰內(nèi)存對硬盤的意義遠(yuǎn)超過一般的緩存，在大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用中，都可以將機(jī)械硬盤加速到SSD的水平。寫入速度提升要小一些，這應(yīng)該與硬盤的極限能力和自身設(shè)計(jì)有關(guān)，即使直接使用傲騰內(nèi)存，其寫入速度也只能達(dá)到類似水平。當(dāng)然在一般使用中，硬盤的數(shù)據(jù)讀取需求是遠(yuǎn)高于寫入需求的，所以傲騰內(nèi)存對實(shí)際體驗(yàn)的提升仍然非常明顯，在開機(jī)、游戲、辦公處理甚至專業(yè)應(yīng)用中，都可以感到速度明顯提升。

與緩存或內(nèi)存不同，傲騰內(nèi)存的數(shù)據(jù)在電腦斷電后并不會消失，這不僅能在一定程度上加快系統(tǒng)啟動速度，還可以在重啟系統(tǒng)后，保持用戶最常用的軟件、游戲的加速效果。不過需要注意的是，傲騰內(nèi)存內(nèi)的數(shù)據(jù)是動態(tài)的，如果在開機(jī)后進(jìn)行了大量其他數(shù)據(jù)操作，有可能抹去開機(jī)數(shù)據(jù)或常用軟件數(shù)據(jù)，降低下次開機(jī)時和開機(jī)后的加速效果。

選擇傲騰內(nèi)存還是SSD

目前傲騰的最大作用是給配備大容量機(jī)械硬盤的用戶改善存儲性能，當(dāng)然前提是用戶主板上擁有空余的NVMe標(biāo)準(zhǔn)M.2接口。對于這些用戶，為了保證常用軟件和開機(jī)數(shù)據(jù)能夠“穩(wěn)固”地占據(jù)傲騰內(nèi)存，筆者建議采用32GB的型號，基本可以保證近期常用文件與程序持續(xù)擁有加速效果，不會很快被新的數(shù)據(jù)覆蓋。

如果使用純SSD系統(tǒng)，根本沒有機(jī)械硬盤，抑或?qū)⒉僮飨到y(tǒng)、主要程序、游戲、文件都存儲在SSD上，機(jī)械硬盤只是個影音文件倉庫的話，那么傲騰內(nèi)存可以提升的性能比較有限了。當(dāng)然感興趣的用戶也可以考慮配置16GB的傲騰內(nèi)存，它對普通SSD和機(jī)械硬盤內(nèi)的影音文件同樣可以有明顯的加速效果，只是最終體驗(yàn)沒有對機(jī)械硬盤系統(tǒng)和程序明顯，但重要的是價(jià)格相當(dāng)便宜。

比較遺憾的是，目前的消費(fèi)級主板極少有雙NVMe M.2接口設(shè)計(jì)，同時傲騰內(nèi)存也沒有推出PCI-E接口的產(chǎn)品，因此很多已經(jīng)使用高速NVMe M.2 SSD的用戶很可能就無法直接使用傲騰內(nèi)存了。

筆者認(rèn)為，現(xiàn)在將傲騰內(nèi)存作為硬盤加速器，和當(dāng)年SSD在推廣期時的智能響應(yīng)技術(shù)一樣，只是一種過渡性的技術(shù)，讓用戶體驗(yàn)其強(qiáng)大的性能。隨著制造技術(shù)的提升，當(dāng)傲騰內(nèi)存也能以可接受的價(jià)格提供120GB以上容量的產(chǎn)品時，它將成為高端SSD的最佳選擇，甚至可能逐漸淘汰目前的NAND芯片。