Intel Optane Memory ovvero come accelerare le prestazioni del sistema

Le attività di lettura e scrittura su un hard disk tradizionale sono tra le più dispendiose in assoluto. La necessità di accedere frequentemente al contenuto del disco fisso determina un crollo verticale delle prestazioni del sistema.
È per questo motivo che, nel corso del tempo, sono state messe a punto diverse possibili soluzioni al problema cercando di rendere più facilmente disponibili e velocemente accessibili quei dati che si utilizzano più spesso.

Il sistema operativo stesso mantiene in memoria RAM un importante quantitativo di dati necessari per funzionamento suo e delle applicazioni in esecuzione nonché una copia dei file sui quali l’utente sta lavorando (o porzioni rilevanti di essi).
Basta ad esempio premere la combinazione di tasti CTRL+MAIUSC+ESC in Windows, cliccare sulla scheda Prestazioni nel Task Manager di Windows 10 e Windows 8.1 per verificare quanta memoria RAM viene usata come cache per le applicazioni in uso e quale porzione di essa viene destinata all’utilizzo da parte del BIOS, della scheda video o dei driver: Memoria installata e memoria utilizzabile in Windows.

Nel nostro articolo Memoria RAM, come sceglierla e quando estenderla abbiamo visto il ruolo della RAM e qual è il quantitativo di memoria consigliato nei vari scenari di utilizzo di una macchina.
Il quantitativo di memoria RAM installato su un PC è in ogni caso limitato e non è ovviamente possibile mantenere in memoria tutti i dati che possono essere di volta in volta necessari all’utente.

Nel corso del tempo diversi produttori, tra cui Samsung e Seagate, hanno presentato hard disk ibridi basati sul concetto dei tradizionali hard disk ma contenenti anche una certa quantità di memoria flash (SSD) non volatile. Un approccio molto simile fu scelto anche da Apple (Fusion Drive) che deciso di combinare un hard disk con una memoria flash NAND di “taglio” variabile: lo spazio complessivamente disponibile veniva mostrato sotto forma di un unico volume logico.
Prima ancora Intel stessa presentò Robson, tecnologia successivamente conosciuta con l’appellativo Intel Turbo Memory, che operava in maniera molto simile a ciò che fa una memoria cache.
Microsoft, da parte sua, presentò ReadyBoost che permetteva di fare caching dei dati salvati sull’hard disk all’interno di unità USB o altre memorie flash esterne.

In tempi più recenti, però, Intel ha svelato quella che viene descritta come la più grande innovazione degli ultimi 25 anni nel settore dello storage: Optane.
Diversamente rispetto a Intel Optane, tutte le soluzioni citate in precedenza non dispongono di un'”intelligenza” capace di ottimizzare il caricamento e il funzionamento del sistema operativo e delle applicazioni, esattamente nel momento in cui serve davvero all’utente.

Intel Optane: dove sta la novità e in che modo è possibile velocizzare il caricamento di sistema operativo e programmi

La tecnologia Intel Optane nasce dalla volontà di proporre al mercato una soluzione innovativa per accelerare le prestazioni di qualunque unità di memorizzazione, con alcuni distinguo, come vedremo più avanti, massimizzando le prestazioni del sistema nelle operazioni di lettura e scrittura dei dati, permettendo la memorizzazione di grandi quantitativi di informazioni e, contemporaneamente, riducendo i costi.

Gli ingegneri di Intel hanno potuto verificare come oltre ai componenti di base del sistema operativo, siano in media 7 o 8 le applicazioni che vengono quotidianamente utilizzate dagli utenti insieme con un certo set di dati.
Partendo da questa osservazione, Intel ha sviluppato un sistema che è talmente “smart” da comprendere in automatico quali dati è fondamentale restino sempre disponibili e velocemente accessibili.

A differenza dei prodotti ricordati nell’introduzione, la memoria Intel Optane poggia il suo funzionamento su un’esclusiva “accoppiata” hardware/software in grado adattare il suo comportamento a quello dell’utente e, di conseguenza, accelerare il caricamento di quei dati che vengono richiesti con maggior frequenza.

È insomma la “ricetta” hardware e software di Intel a fare la differenza: in particolare, il driver Intel RSP (Rapid Storage) si occupa di mantenere “maggiormente vicini al processore” i dati e i programmi usati più spesso velocizzando enormemente i tempi di risposta complessivi dell’intero sistema.
Non solo. Gli utenti che scelgono di installare un modulo Optane hanno anche la possibilità di attivare il cosiddetto file and application pinning, un meccanismo che consente di indicare esplicitamente quali dati devono essere istantaneamente disponibili.
Si pensi alle situazioni in cui si stesse lavorando su un ampio set di dati, memorizzati sotto forma di file di dimensioni ragguardevoli (attività di foto e video editing, per esempio): l’utente può istruire espressamente Optane, o meglio i driver RSP, chiedendo di velocizzare il caricamento e la gestione di tali elementi.

Risultato? Intel Optane Memory può garantire agli utenti che scelgono di abbracciare questa tecnologia e questi prodotti prestazioni migliori rispetto a un SSD top di gamma mantenendo sul sistema un capiente hard disk magnetomeccanico tradizionale.
I vantaggi sono evidenti: con la tecnologia Intel Optane si possono continuare a usare i dischi meccanici molto più capienti e decisamente meno costosi rispetto agli SSD pur godendo di prestazioni in taluni casi addirittura migliori rispetto alle unità a stato solido.

In quali situazioni sono utili le memorie Optane

Intel sta utilizzando diverse forme per “declinare” la tecnologia Optane, anche in ambito server e sul mercato enterprise. A livello consumer, prosumer ed enthusiast, vengono oggi proposti i nuovi moduli Intel Optane Memory che si presentano come schede in formato M.2 22 x 80 mm (interfaccia PCIe NVMe 3.0 x2) collegabili con le motherboard compatibili, dette anche Optane-ready.
A questo indirizzo le schede madri consigliate da Intel in vista di un nuovo acquisto mentre in questa pagina sono pubblicati i link verso i siti dei produttori che raccolgono gli elenchi dei modelli di schede madri (anche quelle presenti ormai da tempo sul mercato) compatibili Optane. Spesso la compatibilità con Optane può essere introdotta previo aggiornamento del BIOS/UEFI: Aggiornare BIOS: come si fa, a cosa serve e quando va fatto.

I moduli Intel Optane Memory sono attualmente disponibili nelle versioni da 16 e 32 GB e, grazie al supporto dei partner, sono utilizzabili con un numero sempre più vasto di schede madri per PC desktop o Mini PC (attualmente Optane Memory non può essere sfruttata sui notebook).
Per usare le memorie Optane è necessario disporre di una scheda madre con chipset della serie 200, un processore Intel almeno di settima generazione, UEFI aggiornato e adoperare unità di memorizzazione (hard disk o SSD) con una tabella delle partizioni GPT: Differenze tra MBR e GPT. Ecco come vengono gestite partizioni ed avviato il sistema.
Ricorrendo all’ottimo HWiNFO è possibile verificare a colpo d’occhio la scheda madre e il chipset utilizzati: Come controllare la scheda madre montata su PC e valutare eventuali aggiornamenti.

I benefici derivanti dall’utilizzo di Intel Optane Memory sono tangibili con gli hard disk tradizionali ma anche con gli SSD SATA che, com’è noto, costano notevolmente di meno rispetto alle versioni PCIe.
Si può quindi pensare di acquistare hard disk da 1, 2 o 3 TB fruendo, previa installazione di un modulo Intel Optane Memory, di prestazioni comparabili o talvolta superiori rispetto alle unità SSD. Oppure, addirittura, di più dischi fissi tradizionali in configurazione RAID che saranno automaticamente accelerati.

Se si usa un unico SSD PCIe ultraveloce, l’investimento sui moduli Intel Optane Memory non è giustificato, mentre lo è già nel caso degli SSD SATA.
Inoltre, Intel Optane Memory accelera anche il disco dati: se si ha un SSD veloce come unità principale ma un hard disk tradizionale come unità secondaria, adottare la soluzione di Intel ha assolutamente senso perché permetterà ti godere di un sistema di cache intelligente sul disco usato per conservare i file coi quali si lavora ogni giorno.

L’investimento, poi, è assolutamente contenuto visto che si possono acquistare moduli Intel Optane Memory a partire da soli 37 euro circa.
Nell’articolo Che cos’è Intel Optane e come funziona: inizia l’era post SSD avevamo già presentato la tecnologia 3D Xpoint, sviluppata da Intel in collaborazione con Micron, e dalla quale Intel ha fatto derivare Optane aggiungendovi la sua proprietà intellettuale e un controller proprietario.
Come dimostra la recente presentazione delle soluzioni Intel Optane DC Persistent Memory (Intel presenta memorie Optane DC utilizzabili sia come moduli RAM che come SSD) le potenzialità della tecnologia Optane sono davvero ampie e l’azienda di Santa Clara ha cominciato a guardare al traguardo finale ossia a prodotti evoluti capaci di combinare le funzionalità di RAM e SSD.