Intel Optane SSD DC P4800Xで「Optaneの速さ」を体感する

Intel Optane SSD DC P4800Xで「Optaneの速さ」を体感する

画像提供:マイナビニュース

●Optaneの速さを徹底検証
次世代の不揮発メモリ技術であるIntel「Optane」。3D XPointとも呼ばれ、不揮発メモリの王道であるNANDフラッシュメモリとは異なる技術を用いることで、転送速度の向上はもちろん、NANDフラッシュメモリの課題である書き換え回数の上限を桁違いに向上させる点に期待が持たれている。

コンシューマー向けには2017年にIntel Optane メモリーがリリースされた。16/32GBという、期待よりも小さな容量でSSDとしてではなく、まずはHDDを高速化するためのキャッシュとして登場した。

速度はまだしもNAND SSDの代替として利用したかったユーザーには肩透かしだっただろう。次いで、2017年末にはついにIntel Optane SSD 900Pが投入された。

Intel Optane SSD 900Pのレビューをといきたいところだが、手元に来たのはOptane製品の元祖と言えるOptane SSD DC P4800Xだ。750GBモデルで、2017年末に追加登場したモデルとなる。シリーズにはHHHLとU.2と、インタフェース違いの2モデルがあるが、今回はHHHL型、つまり拡張スロットに挿して利用するモデルである。

あらかじめ、Optane SSD DC P4800XとOptane SSD 900Pとの違いを確認しておこう。まずは当然だが価格が異なる。Optane SSD 900Pはコンシューマー向けモデルのため、Optane SSDが高価とは言え、それなりに現実的な容量と価格で販売されている。

一方、Optane SSD DC P4800Xはエンタープライズ向けであるため、コンシューマー向けモデルとは価格も違えば容量も1つ大きなクラスになっている。例えば、Optane SSD 900Pは280/480GBというラインナップで、480GBモデルの価格が75,000円前後だ。Optane SSD DC P4800Xは、375/750GBというラインナップになり、一般的に店頭流通するものではないが、米国小売店での価格が1,700USD(18万円前後)あたりになる。

スペックを見ると、例えばOptane SSD DC P4800Xの375GBモデル、Optane SSD 900Pの480GBであれば、転送速度やレイテンシなどがほぼ互角なので、コンシューマーがムリにOptane SSD DC P4800Xを選ぶ理由は少ない。

ただし、消費電力のアクティブ時が異なるように、信頼性のための機能はOptane SSD DC P4800Xのほうが充実しており、書き込み上限数でもOptane SSD DC P4800Xのほうが2倍以上と優れている。

仮にコンシューマーがOptane SSD DC P4800Xを選ぶとすれば、停電時データ保護機能を求めたり、高耐性テクノロジ(HET)や書き込み上限数のように、よりいっそう信頼性を求めたりする場合、あるいは先述のとおり価格を問わず大容量を求める場合だろうか。少なくともコンシューマーであってもワークステーション用途と言えるのではないだろうか。

実物のカードを見てみよう。今回はHHHLモデルを入手したため、PCI Exprssカード型である。高さを抑えたロープロファイル形状で、スロット端子はPCI Exprss x4のものになっている。長さについては、一般的なHHHLタイプのNAND NVMe SSDと変わらない程度だ。

特徴的なのがチップの配置だろう。NAND NVMe SSDでは、HHHLカード上にM.2スロットを設け、そこにM.2タイプのカードを搭載することの方が多い。Optane SSD DC P4800Xは基板にチップを直に実装しているが、そのチップの枚数もかなり多そうだ。

おそらくOptaneはまだ1チップあたりの容量が大きくない。どのくらいの容量のダイなのか、NANDフラッシュメモリのようにチップ内に複数枚のダイを封入する方法が採れるのかも不明だ。

現在20nmプロセスで製造されているようだが、今後、製造プロセスの微細化が進むのか、あるいは3D NANDのように積層枚数を増やすといった製造技術の飛躍があるまでは、コスト・容量の問題がありつづけるのではないだろうか。しばらくは、ここぞというシーン・用途で活用するストレージとなるだろう。

●「もっと早い製品あるじゃん」思う方はPCMark 8を見てほしい
Optane SSD DC P4800Xの主戦場は間違いなくエンタープライズなのだが、コンシューマー用途で使った場合のパフォーマンスが気になるのではないだろうか。この数値がOptane SSD 900Pを検討する際の参考にもなるだろう。

そこで、一般的なベンチマークで性能を計測してみた。比較対象としては、同じPCIe NVMe 3.0x4接続のHHHL SSDと、現在もっとも普及しているSerial ATA 3.0接続の2.5インチSSDを用意した。

以降、Optane SSD DC P4800X 750GBモデルはOptane P4800Xと、Plextor M8Se(Y) 512GBモデルはM8Se(Y)と、Crucial MX500 1TBモデルはMX500と表記する。

・CrystalDiskMark 6.0.0 x64

まずはCrystalDiskMark 6.0.0 x64。Optane SSD DC P4800Xはほぼすべてでトップスコアを出しているものの、比較対象のM8Se(Y)が現行最速のNVMe SSDではないのでその点には注意したい。

個別テストの内容を見ていくと、Optane P4800Xはシーケンシャルリード/ライトでともに2GB/sを超えている。前述のとおり、シーケンシャルリードに限ればOptane SSD DC P4800Xを超える製品はあるが、ライトで2GB/sを超えるものは少なく、それと比較をしても高速と言えるだろう。

Optane P4800Xはランダムリード/ライト(Q8T8)もスコアがよく、マルチタスクかつキュー数の多い状態で効果を発揮しそうだ。このあたりがエンタープライズ用途に適しているという所以だろう。ランダムリード/ライトのQ32T1は高速ではあるものの、特に比較対象との間で優位性が大きなものではない。さらに言えば、より高速なNVMe SSDはある。

続くランダムリード/ライトは、とくにリード側で再びほかを大きく圧倒している。一般的なNAND NVMe SSDでもここは50MB/s前後まで落ち込むことが多いので、そこで200MB/s近い値を出していることは大いに評価できるとともに、このあたりが体感速度に効きそうだ。ライトについては、今回比較した中ではトップで、市販のNAND NVMe SSDでもトップクラスと言える値だ。

・ATTO Disk Benchmark v3.05

ATTO Disk Benchmark v3.05の結果では、Optane P4800Xの安定した転送速度が分かる。特徴としてはやはりリード/ライトの性能差が小さいことが、ほかの2製品と比較してよく分かる。

その上で、32KB以下の小さなファイル転送においてもパフォーマンスがよく、64MBのように大きなファイルの転送でもパフォーマンスの低下が小さい。こうしたムラの少なさも、体感速度では効いてくるのではないだろうか。

・AS SSD Benchmark v2.0.6485.19676

AS SSD Benchmark v2.0.6485.19676では、ツールのCopy-Benchmarkを試した。ISOファイル、プログラムファイル、ゲームのファイルを模したコピー処理を行い転送速度を得るテストである。これも興味深い結果だ。

ISOについては、およそシーケンシャル転送に近いため、CrystalDiskMarkやATTO Disk Benchmarkに似た結果である。Programについても、これはランダム転送の割り合いが高いため、同様にCrystalDiskMarkやATTO Disk Benchmarkに似た傾向となった。

最後のGameは特徴的な結果だ。シーケンシャル転送とランダム転送の要素が入り混じる内容のためか、NAND NVMe SSDのM8Se(Y)はややランダム寄りの転送速度であるのに対し、Optane P4800Xは1GB/sを超える結果だった。

つまり、複雑な転送でパフォーマンスの低下が小さいと捉えることができるだろう。実際、PCを使う上ではシーケンシャル転送ばかり、ランダム転送ばかりといった偏りのある処理よりも、ほどよく入り混じった処理を行う割り合いのほうが多い。

この意味で、Optane技術は普段使いでその真価を発揮するのではないだろうか。また、ゲームに強いというところも注目だ。ゲームについては、速度だけではなく容量も求められるため、この結果をもってOptaneをオススメできるわけではないが注目に値するだろう。

・FINAL FANTASY XV WINDOWS EDITION ベンチマーク

AS SSD Benchmarkのゲームの結果を受けてFINAL FANTASY XV WINDOWS EDITION ベンチマークのローディングタイムを確認してみた。こちらはAS SSD Benchmarkほどのアドバンテージはなかったが、トップはもちろんOptane P4800Xだ。

ベンチマークということで、シーンが分割されており、少しずつ読み込むということを考えると、AS SSD Benchmarkの結果とは異なる傾向になったといえそうだ。とりあえず、速さという点でアドバンテージがあることは確かだ。

・PCMark 8

PCMark 8のStorageテストを見てみよう。

スコアで比較をすると、Optane P4800Xが5131、M8Se(Y)は5051、MX500は5000だった。ただしこれを転送速度で見ると、Optane P4800Xは1272.1159MB/s、M8Se(Y)は446.518287MB/s、MX500は316.565436MB/sとなった。

Optane P4800Xが超高速なのに対し、NAND NVMe SSDのM8Se(Y)がSerial ATA接続のMX500の少し高速程度に収まってしまったのは、おそらくランダム性能の差が出たのだろう。

テスト中のAdobe After Effectsテストの1回目を抽出してみると、平均のリード/ライト転送速度は、Optane P4800Xが1045.690MB/s、M8Se(Y)が342.886MB/s、MX500が256.284MB/sだった。また、アクセスタイムでは、Optane P4800Xが40μs、M8Se(Y)が170μs、MX500が260μsと、ここでもOptane P4800Xがダントツだ。

そのほか本テストでは10のアプリケーションを実行するが、いずれもOptane P4800Xは1GB/s以上の値を出し、ほかに大差を付けている。中にはBattlefield 3やWorld of Warcraftといったゲームタイトルも含まれるので、Optaneがゲームを快適に楽しむための頼れるアイテムであることは間違いなさそうだ。

●Optaneは「ベンチマークよりも実環境が速い」と覚えよう
コンシューマー向けの製品ではないため、Optane SSD DC P4800Xの評価と言うよりはOptane技術の検証といった内容だったがいかがだろうか。とくに、一般的なベンチマークで転送速度を測るだけでも、Optaneは高速であるのだが、AS SSD BenchmarkやとくにPCMark 8のStorageテストの結果のように、Optaneは実際の体感上で速いレスポンスを体感できる製品であると示した。

ストレージは、インタフェースの帯域の向上とともに、HDDからNAND SSDへと進化するなかで、体感速度を大きく向上させてきた。NAND SSD全盛の現在、PCのレスポンスは大きく向上し、例えばOSの起動などは大幅に時間が短縮された。

ただし、ベンチマーク上では高速であっても、シーケンシャル・ランダムの入り混じる実環境では、時に読み込みが遅い、書き込みが遅いと感じるシーンは存在する。NAND SSDよりも快適なレスポンスを望むなら、Optaneが有望だろう。そうした点で、大いに期待したい。

また、今回はテストできないが、Optaneは耐久性・書き換え回数の上限がNAND SSDの比ではない点も特徴だ。コンシューマー市場にSSDが登場してからもう10数年が経った。

早くから利用している方のなかには、SSDが突然故障するようなことを何度か経験されているのではないだろうか。NAND SSDよりも信頼性が欲しい、という方にとってもOptaneは有望だ。

ただし、さすがにOptane SSD DC P4800Xはコンシューマー向けにオススメできるものではない。コンシューマー向けには、Optane SSD 900Pがリリースされている。

これもまだまだかなり高価なので、オススメできるのはコスパ、容量単価という点を度外視できる方に限られるが、今回検証したように、一足早く次の世代のストレージレスポンスを体感できるので時代の最先端でいたいPCDIYユーザーはチャレンジしていただきたい。
(石川ひさよし)

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