Для этого материала были отобраны три образца моделей SSD объемом 120-128 Гбайт. Основным его предметом лично для меня стала одна-единственная вещь – получение ответа на вопрос, возникший вследствие печального опыта, приобретенного в ходе сразу двух обзоров, когда вышли из строя PNY Optima 240 Гбайт, а затем и Corsair Force LX 256 Гбайт. Причем по два накопителя.
Перед самыми новогодними праздниками к ним присоединился и ADATA Premier SP610 256 Гбайт. Пять устройств одного объема. А что происходит с версиями другой емкости? Специально для этого были взяты и Corsair Force LX, и PNY Optima, но уже объемом именно 120 и 128 Гбайт. А для общего разнообразия один из них был взят с новой микропрограммой, тогда как другой – со старой версией.
В качестве третьего к ним был подобран представленный в прошлом году SanDisk X300s. Этот «твердотельник» относится к новому поколению: в нем реализовано аппаратное шифрование данных – то, чего не было у накопителей SanDisk ранее. Также в нем нашла применение 19 нм MLC NAND второго поколения, тогда как в более ранних решениях этого разработчика и производителя использовалась 19 нм память первого поколения. Таким образом произошла заметная модернизация, но как она проявит себя с точки зрения производительности?
Итак, благодаря нашему партнеру – компании Регард, перед вами обзор трех твердотельных накопителей объемом 120-128 Гбайт: Corsair Force LX, PNY Optima и SanDisk X300s.
Представим наших новых участников:
Цены указаны на момент написания данного материала.
Компания Corsair относится к классу тех, кто, не обладая собственными производственными мощностями, заказывает производство на стороне, а также приобретает готовые решения, на которые наносит свою маркировку.
Подобный подход применяется и в отношении SSD, однако если другие бренды, как правило, специализируются на платформе SandForce, благо оная допускает широкое варьирование характеристик, то Corsair решила задачу многообразия ассортимента иначе – ни под одной торговой маркой на рынке не присутствует ничего подобного: SandForce, LAMD, Silicon Motion, Phison. Для полного счастья осталось только «освоить» Marvell, но здесь надо обладать возможностью самостоятельно спроектировать устройство и написать прошивку к нему. Впрочем, учитывая начало поставок накопителей Crucial под маркой ADATA (речь о серии SP920), есть шансы и на появление Marvell.
Конкретно Force LX базируются на контроллере Silicon Motion SM2246EN и были официально анонсированы еще в мае прошлого года, хотя до широкой розницы они добрались несколько позднее.
С момента нашего прошлого тестирования ничего не поменялось: все та же компактная коробка зелено-черной расцветки и полное отсутствие какой-либо комплектации (вложена лишь гарантийная карточка).
Равно как и сам накопитель остался неизменным – корпус форм-фактора 2.5" из алюминиевого сплава и высотой 7 мм.
Судя по впрессованному в центре основанию-резьбе, внутри скрывается укороченная печатная плата. Вскрывать накопитель мы не будем, а почему – об этом ниже.
Никуда не делись и традиционные для Corsair две гарантийные пломбы (вместо одной). Способ их наклейки тоже весьма традиционен для компании: в натяг. В результате чего они очень легко истираются, а то и просто лопаются. На рассматриваемом образце это усугублено еще и тем, что днище корпуса не полностью вошло в свое штатное место. Лишиться гарантии не просто, а очень просто.
Как уже отмечалось во вступлении, ранее на тестах вышли из строя по два накопителя PNY Optima и Corsair Force LX одинакового физического объема 256 Гбайт (не путать с пользовательским). Все они основывались на платформе Silicon Motion, а версия прошивки была N0307A. Немногим позднее к ним присоединился и ADATA Premier SP610 256 Гбайт – тот же SM2246EN под управлением микрокода версии N0307A.
Симптоматика была идентична: в какой-то момент времени операционная система на тестовом стенде «зависала», либо происходила аварийная перезагрузка. После чего проблемные модели опознавались и виделись как пустые и не инициализированные. А любые попытки что-то с ними сделать (Linux, Windows и прочее) завершались сообщениями об ошибке ввода/вывода, команда Secure Erase вроде как принималась, но какого-либо положительного эффекта это не приносило. Таким образом, мы теперь знаем, что проблема затронула SSD Silicon Motion независимо от объема. Версия микрокода – характерный признак. Но не окончательный: поскольку с ней накопители поставляются довольно давно и первоначально такой проблемы не было.
При этом параметры SMART читаются без проблем, но содержат весьма странные значения: может отображаться и невероятный объем записанных и прочитанных данных, а может быть и состояние совершенно нового, ни разу еще не включенного устройства.
Собственно, то же случилось и с нынешним экземпляром Corsair Force LX Series 128 Гбайт: до конца тестов он не дожил. Микрокод версии N0307A. И снова невероятные показатели в SMART – больше 5 Тбайт прочитанных и 2.5 Тбайт записанных данных при времени наработки меньше часа:
На самом деле, некорректные показатели объемов данных – это стандартная проблема. Точно такая же картина наблюдается и на ADATA SP610 256 Гбайт, оставшегося после декабрьского обзора:
Никакой логики в изменении счётчиков мне установить не удалось. К примеру, параметр F1 вырастает на значения и в 30, и в 40, а то и 60 раз большие, чем реальный объём записанных данных, причём в случайном порядке. Причём эта особенность проявляется лишь на некоторых аппаратных конфигурациях: как мы увидим далее, в PNY Optima, также базирующемся на контроллере Silicon Motion SM2246EN, счётчики SMART работают совершенно корректно.
Кстати, в рамках подготовки этого материала, вышеупомянутому ADATA SP610 256 Гбайт был устроен дополнительный стресс-тест, в ходе которого непрерывным потоком с помощью iometer (случайные данные, случайный доступ, блоки 4 Кбайт) было записано порядка двух терабайт, причём без разметки под файловую систему, что означает отсутствие TRIM и увеличение нагрузки на контроллер с флеш-памятью. И всё равно никаких проблем с накопителем так и не возникло.
Увидев N0307A в свежекупленном устройстве, необходимо более внимательно отнестись к экземпляру и постараться выяснить дату его производства. А затем – прогнать базовый набор тестов. Не нужно думать, что это диагноз, учитывая, что с такой версией прошивки поставки шли и ранее, но массового падежа не наблюдалось.
Отметим, что накопитель поддерживается фирменным программным пакетом Corsair SSD Toolbox.
Пользователю доступен просмотр общей информации об устройстве (SMART, серийный номер, версия микропрограммы), over provisioning (выделение дополнительного объема под служебный резерв контроллера), обновление микропрограммы, клонирование содержимого устройства, выполнение команды TRIM, в том числе и по расписанию, выполнение полной очистки (Secure Erase).
Присутствует справочная система, переведенная на русский язык.
Кстати, я попытался произвести обновление микропрограммы, однако SSD Toolbox сообщила, что обновлений на сервере Corsair нет.
Еще одна торговая марка, не являющаяся полноценным производителем: если верить различным источникам в сети, то компания PNY не владеет какими-либо серьезными собственными производственными мощностями.
Тем не менее, PNY обладает определенной популярностью на американском рынке, в том числе в сегменте флеш-накопителей. И не в последнюю очередь – благодаря ценовой политике: рассматриваемый накопитель PNY серии Optima является одним из наиболее дешевых решений. В некоторой степени компания напирает и на патриотизм: встретить надпись «Assembled in USA» на ее товарах не так уж и сложно.
PNY Optima поставляется в крупной коробке черного цвета, которая уложена в декоративную съемную обложку. Хотя размер в данном случае не играет особой роли: все внутреннее пространство заполнено неплотным материалом вроде поролона, в котором обнаружится лишь сам PNY Optima в антистатическом пакете и утолщающая рамка, увеличивающая высоту корпуса SSD с 7 до 9.5 мм.
Накопитель выполнен в корпусе из алюминиевого сплава с матовым покрытием под гласасфальт.
На этикетке, которая наклеена на дно корпуса и по совместительству является пломбой, предохраняющей от вскрытия, из полезных данных мы обнаружим лишь заводскую версию микропрограммы. В данном случае это N0815B.
Внутри корпуса скрывается полноразмерная печатная плата, на которой распаяно 16 микросхем флеш-памяти, а также микросхемы контроллера и буферной памяти DRAM.
Кстати, не надо обольщаться относительно логотипа PNY на печатной плате: реальным изготовителем оной является Brain Power, при этом использован один из готовых референс-дизайнов Silicon Motion.
Накопитель относится к классу бюджетных решений, так зачем же такое обилие микросхем? По всей видимости, на момент изготовления в наличии не было готовых «чипов» неоригинальной флеш-памяти, поэтому был выбран вариант построения массива на микросхемах, в которых упаковано только по одному кристаллу NAND.
Микросхемы с маркировкой Micron NW552 (она же – MT29F64G08CBEDBJ4-12:D, Micron-L84C) несут по одному 64 Гбит кристаллу MLC NAND, изготовленному по техпроцессу 20 нм. Память работает в асинхронном режиме.
Контроллер NAND и микросхема DRAM, используемая им в качестве буфера, скрыты под термопрокладкой, из-за которой их маркировка стала практически нечитаемой.
Тем не менее, под определенным ракурсом объектива и направлением вспышки ее можно прочитать: контроллер Silicon Motion SM2246EN и DDR3-1600 Nanya NT5CB128M16FP-DI объемом 256 Мбайт.
Этот участник обзора без каких-либо проблем прошел все тесты. Счетчики в SMART работают корректно.
Накопитель не сопровождается каким-либо фирменным программным обеспечением.
Также следует отметить еще одну немаловажную тонкость. На официальном сайте PNY в графе «NAND Components» указывается использование самой разнообразной памяти: «Synchronous-Mode MLC, SLC or TLC». Это действительно так: если TLC NAND пока еще навряд ли может попасться невезучему пользователю (распространение этой памяти в SSD еще только начинается), равно как и использование SLC просто экономически нецелесообразно, то вот контроллер может быть не только Silicon Motion, но и SandForce. В связи с чем PNY в прошлом году даже оказалась вовлечена в скандал.
А вот SanDisk, наоборот, является вполне самодостаточным производителем, обладая и хорошим инженерным потенциалом, и собственным производством флеш-памяти, и даже контроллерами для оной. Однако последние не могут похвастать хорошим уровнем производительности, поэтому применяются только в моделях начального уровня, а для более представительных решений компания использует на данный момент контроллеры Marvell.
Разумеется, как это водится у SanDisk, обозначение «X***» означает принадлежность модели к корпоративному классу (предназначены для сборщиков готовых систем), при этом, как правило, существует параллельная розничная линейка, использующая аналогичную аппаратную базу. Таковы, к примеру, Extreme II и X210, Ultra Plus и X110, безымянная серия с обозначением SDSSDP-***G (где *** - объем) и U110. Однако в Ultra II и X300 уже наметились различия в контроллерах, а у X300s с розничным аналогом и вовсе сложно.
Совсем недавно, благодаря российскому представительству SanDisk, у нас на тестировании побывал SanDisk Extreme Pro 480 Гбайт. В целом, он схож с X300s, но, во-первых, отличается линейка объемов (Extreme Pro стартуют с 240 Гбайт и далее 480 и 960 Гбайт, тогда как X300s – с 64 Гбайт и далее 128, 256, 512 Гбайт и 1 Тбайт), во-вторых – контроллер. Поэтому они – лишь примерные ровесники по срокам дебюта (май и июнь 2014 года), но не аналоги друг друга.
Третий участник обзора поставляется в коробке из вторично переработанного картона, внутри которой уложена форма из прозрачного пластика, удерживающего само устройство.
Комплектация, учитывая направленность X300s, отсутствует полностью.
Накопитель выполнен в корпусе из алюминиевого сплава и пластиковой крышки, общая его высота – 7 мм.
Интересно, что SanDisk поменяла расположение этикеток ровно наоборот, а также изменила ориентацию текста по сравнению с предыдущими сериями, из-за чего первоначально возникает ощущение того, что что-то не так. В остальном все то же: из полезной рядовому пользователю информации здесь можно найти разве что указание заводской версии микрокода.
Внутри корпуса располагается укороченная печатная плата с напаянными на нее микросхемами флеш-памяти (64 Гбит 19 нм MLC Toggle NAND второго поколения), контроллера (Marvell 88SS9188-BJM2) и буферной памяти (128 Мбайт DDR3L-1600 SK Hynix H5TC1G63EFR).
Интересно, что контроллер Marvell 88SS9188-BJM2 является четырехканальным, но SanDisk в документации на X300s на специальной блок-диаграмме указывает наличие восьми каналов памяти. На самом деле в семействе X300s используется не один, а два контроллера: объемы 64, 128 и 256 Гбайт основаны на Marvell 88SS9188, а 512 Гбайт и 1 Тбайт – на Marvell 88SS9187.
Никуда не делся фирменный алгоритм, реализованный инженерами SanDisk, который получил название nCache 2.0. По сути это своего рода режим «псевдо SLC-записи», когда в каждую ячейку памяти записывается не два бита (стандарт MLC), а один (стандарт SLC). Нечто схожее с тем, что мы наблюдали в накопителях Toshiba, OCZ, Samsung и Micron.
Но с принципиальной разницей: данный буфер получил четко фиксированный размер и располагается в служебной области контроллера, при этом работает он всегда и его основная задача – не повышать быстродействие в линейных тестах, а работать с мелкими блоками данных. Записанные в таком щадящем режиме данные группируются микропрограммой в крупные блоки и пишутся в общий массив в нормальном режиме. Подобный прием позволяет уменьшить коэффициент усиления записи (WA) при мелкоблочной нагрузке, когда перед нами постоянно частично изменяемый массив данных.
Также в X300s компанией SanDisk было реализовано аппаратное шифрование данных (поддерживаются стандарты TCG Opal и IEEE-1667), в результате чего исчезла фирменная особенность накопителей SanDisk, когда при подаче команды Secure Erase микропрограмма производила принудительную перезапись всего объема массива флеш-памяти устройства. Теперь такого не происходит: в X300s, как и в других «твердотельниках», осуществляется смена ключа шифрования внутри контроллера, а очистка ячеек происходит в штатном режиме. Из особенностей осталось только одно: сбрасывается счётчик E9 "Total GB Written To NAND" в SMART. При этом общие счётчики F1 и F2 не обнуляются.
Несмотря на свою OEM-ориентацию, X300s полностью поддерживается фирменным программным комплексом SanDisk SSD Dashboard (к примеру, у Samsung его пакетом Magician поддерживаются только розничные модели).
Приводится общая информация о продукте, мониторинг нагрузки, управление включением и отключением команды TRIM (если сама операционная система ее поддерживает), обновление микропрограммы (как с серверов SanDisk, так и из файла), полная очистка устройства, настройка шифрования данных, создание загрузочного накопителя.
Помимо этого, можно установить и запустить три дополнительных приложения:
Сводная таблица спецификаций всех участников данного тестирования.
Отнюдь не во всех «десктопных» материнских платах реализована поддержка команды DIPM, переводящей накопитель в режим «глубокого сна», в результате чего его энергопотребление падает до крайне низких значений. В относительных величинах разница может впечатлять: до пяти-семи раз, однако в фактическом отношении речь идет о значениях около одного ватта и менее. Последнее для обычного настольного ПК не играет никакой роли.
Но в то же время твердотельные накопители часто ставят в ноутбуки, и вопрос поддержки этой команды в конкретных моделях интересует пользователей во вполне практическом свете: режим DevSleep, в который переходит SSD с активной поддержкой DIPM, позволяет добавить к автономной работе лишних пять-десять минут, что иногда бывает критичным.
В процессе тестирования используются две материнских платы: Gigabyte GA-Z77X-D3H, не поддерживающая DIPM, и Zotac Z77-ITX WiFi (Z77ITX-A-E), где необходимая поддержка реализована. Это оказалось несколько проще, чем искать системную плату с нужными характеристиками «в одном»: тестирование только на одной модели Zotac оказалось нецелесообразно из-за того, что она в ряде тестов (например, на время доступа) демонстрирует несколько более низкий уровень производительности SATA-контроллера, нежели обычные платы на Intel Z77.
А во избежание повреждения процессорного сокета материнской платы (как известно, процессорный разъем типа LGA довольно хрупок и рассчитан на достаточно ограниченное число переустановок ЦП) было решено собрать две практически полноценных тестовых конфигурации: материнские платы прямо в сборе с процессором, оперативной памятью и прочим просто переставляются на стенде по мере необходимости. Общим остался только блок питания – Corsair HX750W мощностью 750 Ватт.
И в довершение удобства ротации тестовых конфигураций даже системные накопители использованы форм-фактора mSATA и установлены в соответствующие посадочные места на материнских платах, благо они предусмотрены на обеих. Также было решено отказаться от громоздких систем охлаждения в пользу компактных, типа Intel BOX. Собственно, на основной тестовой конфигурации (материнская плата Gigabyte) эта система охлаждения и установлена, а вторичной конфигурации (на материнской плате Zotac) достался нашедшийся в моих запасах некий Titan, модель которого благополучно забылась. С учетом минимальной эксплуатации (стенд запускается на считанные минуты) и экономичного процессора проблем с ним не возникает.
Конфигурация №1: тестирование работоспособности DIPM
Конфигурация №2: тестирование производительности
Многие наверняка обратили внимание на то, что в качестве системы охлаждения процессора используется обычная штатная СО. Возможно, это прозвучит неожиданно для некоторых читателей, однако ее вполне хватает для корректного проведения тестов, в ходе которых температура ЦП остается довольно далеко от пороговых значений, при которых срабатывает защита от перегрева («троттлинг»).
Ведь задачей является тестирование накопителей, а не процессора, поэтому нагрузка на него далека от максимальной (пиковые всплески нагрузки крайне непродолжительны) и проблем с перегревом, которые дали бы о себе знать при запуске Prime или LinX, попросту не возникает.
Программное обеспечение:
Глобальные настройки операционной системы:
В качестве тестового программного обеспечения используются:
Операции с реальными файлами (все операции – в пределах тестируемого носителя):
Для удобства замеров первые четыре операции осуществлялись с помощью утилиты TeraCopy версии 2.27, выдающей статистические данные по окончании процесса операции с файлами. Кроме того, программа не использует системный файловый кэш, отчего скорость копирования не зависит от внутренних настроек операционной системы и более агрессивного кэширования файлов, когда «проводник» Windows отчитался о завершении операции копирования, но на самом деле процесс еще не завершился.
Тяжка судьба обозревателя, занятого серийным тестированием моделей SSD. Но не менее тяжела она у того, кто интересуется твердотельными накопителями на серьезной основе, а не по принципу «Ага, бренд! Заверните два!». Проблема заключается в том, что производители, пользуясь невысоким уровнем знаний некоторых пользователей, а также тем, что корпуса накопителей непрозрачные и опломбированы, могут под крышку своего продукта помещать что угодно. Да, сначала идет самое лучшее, затем же, когда пройдет волна обзоров и наберется некоторая масса положительных отзывов, в ход начинает идти что-то более дешевое. А иногда одна и та же модель изначально идет в различных вариациях. Кому-то из пользователей это без разницы, а кого-то – интересует вопрос, за что же он уплатил деньги?
Кто-то начинает тестировать свежекупленное устройство и затем сравнивать полученные результаты с теми, что он видит в обзорах. И могут возникать вполне закономерные вопросы: «А почему мой SSD показывает меньший/больший уровень производительности, чем в обзоре?» Да, причина разницы может крыться и в некорректно настроенном ПК (например, в фоне работают приложения вроде антивируса), не совсем удачном микрокоде BIOS материнской платы (пример выше – тестовая плата Zotac) и изначально невысоком уровне производительности системы. Например, контроллер SATA 6 Гбит/с в наборах системной логики AMD даже в самых новых A88X и A78 ненамного, но слабее, чем в уже не самом «свежем» Intel Z77.
А тут еще и игры производителей с начинкой твердотельных накопителей. Особенно вопрос разности устройства касается платформы SandForce: особенность ее такова, что в ней нет одной-двух-трех (и так далее, то есть ограниченного числа) конфигураций контроллера и флеш-памяти. Общее число конфигураций у этой платформы на сегодняшний день таково, что их нумерация уже преодолела значение в 33 000 (не опечатка, именно тридцать три тысячи). Как правило, бренды стараются внутри одной модели использовать наиболее близкие по производительности конфигурации, однако так бывает не всегда. Иногда случаются и казусы, как в прошлом обзоре.
Разберем обновленные графики на примере. На данном графике присутствуют два Silicon Power S60 и два Silicon Power S70, а также формально они же, но в более толстом 9 мм корпусе V60 и V70. Вот здесь уже можно видеть наглядную разницу в их производительности.
В скобках указывается:
В случае если какие-то данные отсутствуют или есть сомнения в достоверности (например, непонятен упаковщик микросхем памяти), стоит знак вопроса («?»). Это значит, что они мною не были зафиксированы или же были утеряны. В основном это касается идентификаторов SandForce – даже не предполагалось, что накопленная статистика постепенно разрастется до масштабов нескольких сотен моделей. И данные эти мы уже никогда не узнаем, ибо выловить ту же конфигурацию сложно, а спустя год-полтора – и вовсе невозможно.
Данный бенчмарк включает набор специализированных тестов дисковой подсистемы, воспроизводящих реальные ситуации при работе различных приложений. Каждый тест – это своего рода сценарий-трасса работы конкретного приложения, причем воспроизведена не «тупо» нагрузка, а реальная схема работы, когда приложение обрабатывает данные, затем пишет их на диск, считывает что-то другое, необходимое для работы, обрабатывает, прекратив любые операции с носителем, а потом снова начинает действия по чтению/записи.
Итогом такого тестирования является общий индекс производительности, высчитываемый по достаточно непростой формуле, и конкретные показатели скорости в мегабайтах в секунду. Необходимо помнить, что численные показатели учитывают и вышеуказанные паузы, поэтому итоговое значение в мегабайтах в секунду будет небольшим в численном выражении.
ScoreДанный бенчмарк позволяет увидеть скорость операций с файлами внутри одного носителя. Использовалась версия 1.7.4739.38088. Этот тест может проявлять зависимость от количества оперативной памяти в системе.
ISOЭто уже больше синтетический бенчмарк, который полезен тем, что позволяет проводить тестирование в двух режимах. Первый – хорошо поддающийся компрессии поток однотипных данных, второй – поток случайных данных, практически не поддающийся сжатию. Соответственно, итоговый результат в обоих случаях будет очень близок к максимально возможным показателям тестируемого носителя.
Режим тестирования случайными данными, не подвергаемых компрессии
На накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт, состоящий из случайных практически не поддающихся компрессии данных. Результат теста – среднее значение по итогам пяти линейных проходов чтения.
Последовательное чтение Мбайт/сНа накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт, состоящий из случайных практически не поддающихся компрессии данных. Результат теста – среднее значение по итогам пяти проходов чтения случайным доступом блоками 512 Кбайт. Глубина очереди запросов – 1.
Чтение блоками по 512 Кбайт, Мбайт/сНа накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт, состоящий из случайных практически не поддающихся компрессии данных. Результат теста – среднее значение по итогам пяти проходов чтения случайным доступом блоками 4 Кбайт. Глубина очереди запросов – 1.
Чтение блоками по 4 Кбайт, Мбайт/сНа накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт, состоящий из случайных практически не поддающихся компрессии данных. Результат теста – среднее значение по итогам пяти проходов чтения случайным доступом блоками 4 Кбайт. Глубина очереди запросов – 32.
Чтение блоками по 4 Кбайт, глубина очереди запросов – 32, Мбайт/сНа накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт, состоящий из случайных практически не поддающихся компрессии данных. Результат теста – среднее значение по итогам пяти линейных проходов записи.
Последовательная запись, Мбайт/сНа накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт, состоящий из случайных практически не поддающихся компрессии данных. Результат теста – среднее значение по итогам пяти проходов записи случайным доступом блоками 512 Кбайт. Глубина очереди запросов – 1.
Запись блоками по 512 Кбайт, Мбайт/сНа накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт, состоящий из случайных практически не поддающихся компрессии данных. Результат теста – среднее значение по итогам пяти проходов записи случайным доступом блоками 4 Кбайт. Глубина очереди запросов – 1.
Запись блоками по 4 Кбайт, Мбайт/сНа накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт, состоящий из случайных практически не поддающихся компрессии данных. Результат теста – среднее значение по итогам пяти проходов записи случайным доступом блоками 4 Кбайт. Глубина очереди запросов – 32.
Запись блоками по 4 Кбайт, глубина очереди запросов – 32, Мбайт/сРежим тестирования данными, подвергаемых компрессии (блоки, состоящие из нулей)
Данный режим показывает идеальную (пиковую) производительность тех накопителей, которые оснащены алгоритмами компрессии. Таковыми являются контроллеры SandForce и микропрограммы к ним.
Техническая суть состоит в том, что зачастую реальные данные неплохо подвергаются компрессии и дедупликации, что требует от контроллера дополнительных вычислительных мощностей. При этом процесс декомпрессии занимает меньшее время, нежели компрессии, что выражается в большем времени доступа на операциях записи отдельных блоков. Дедупликация же (получившая у SandForce название DuraWrite Virtual Capacity, сокращенно – DuraWrite) заключается в создании массива хэшей блоков данных. В дальнейшем микропрограмма сравнивает хэши поступающих на запись данных с уже полученными, и в случае их совпадения не пишет эти блоки, а лишь вносит в таблицу ретранслятора перекрестную ссылку. Более подробно об этом можно прочитать на официальном сайте разработчиков.
Компрессия и дедупликация приводят к тому, что в итоге требуется меньшее число ячеек флеш-памяти и, соответственно, операций записи (по заявлению разработчиков – до трех раз). Высвободившийся при этом объем недоступен пользователю и используется микропрограммой для общего выравнивания износа и экономии ресурса. Последнее также позволяет некоторым производителям в комплекте с контроллерами SandForce использовать более дешевую флеш-память при сохранении общих формально заявленных характеристик на том же уровне (но так поступают не все).
Однако время внесло свои коррективы: для документов, которые лучше всего сжимаются, все большее распространение получают новые форматы вроде OpenOffice.org XML и Office Open XML, которые сами по себе являются zip-архивами, а в целом все большую долю в пользовательских данных занимают не документы, а различные мультимедиа-файлы, которые и так уже закодированы со значительно большей степенью эффективности, нежели это можно реализовать на уровне контроллера NAND. Поэтому актуальность скоростных характеристик при компрессии становится все менее значимой.
Микропрограммы контроллеров Phison компрессию не производят, но, тем не менее, оснащены алгоритмом, анализирующим содержание блоков данных, и в случае если блок пустой (состоит из одних нулей), его запись и считывание из флеш-памяти не производится, а производится лишь внесение пометки о существовании такого блока в таблицу-ретранслятор. Высвобожденными таким образом ячейками микропрограмма оперирует так же, как и у SandForce – для выравнивания износа. Практическая польза здесь будет, например, для программ, предварительно резервирующих место для своей работы (к примеру, торрент-клиенты при соответствующих настройках прописывают весь предполагаемый объем файла, занимая под него место в файловой системе, и лишь затем начинают его загрузку).
Микропрограммы широко распространенных контроллеров LAMD, Marvell, Samsung, SanDisk и Silicon Motion вышеперечисленными алгоритмами не располагают, а потому запись и чтение происходит идентично работе со случайными данными.
На накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт. Результат теста – среднее значение по итогам пяти линейных проходов чтения.
Последовательное чтение Мбайт/сНа накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт. Результат теста – среднее значение по итогам пяти проходов чтения случайным доступом блоками 512 Кбайт. Глубина очереди запросов – 1.
Чтение блоками по 512 Кбайт, Мбайт/сНа накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт. Результат теста – среднее значение по итогам пяти проходов чтения случайным доступом блоками 4 Кбайт. Глубина очереди запросов – 1.
Чтение блоками по 4 Кбайт, Мбайт/сНа накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт. Результат теста – среднее значение по итогам пяти проходов чтения случайным доступом блоками 4 Кбайт. Глубина очереди запросов – 32.
Чтение блоками по 4 Кбайт, глубина очереди запросов – 32, Мбайт/сНа накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт. Результат теста – среднее значение по итогам пяти линейных проходов записи.
Последовательная запись, Мбайт/сНа накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт. Результат теста – среднее значение по итогам пяти проходов записи случайным доступом блоками 512 Кбайт. Глубина очереди запросов – 1.
Запись блоками по 512 Кбайт, Мбайт/сНа накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт. Результат теста – среднее значение по итогам пяти проходов записи случайным доступом блоками 4 Кбайт. Глубина очереди запросов – 1.
Запись блоками по 4 Кбайт, Мбайт/сНа накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт. Результат теста – среднее значение по итогам пяти проходов записи случайным доступом блоками 4 Кбайт. Глубина очереди запросов – 32.
Запись блоками по 4 Кбайт, глубина очереди запросов – 32, Мбайт/сЭтот программный пакет по специальным сценариям имитирует реальные пользовательские действия. И хотя он в данном (штатном) наборе сценариев больше ориентирован на тесты сетевых накопителей, его используют и для тестирования локальных накопителей.
Необходимо отметить, что ряд тестов «двунаправленные»: одновременно идет и чтение, и запись на диск. Полученные при этом скоростные показатели суммируются.
Имитация воспроизведения видеофайла HD 720р при помощи Windows Media Player. Доля операций линейного чтения составляет примерно 95%.
HD Video Playback, Мбайт/сИмитация воспроизведения двух видеофайлов HD 720р одновременно при помощи Windows Media Player. Суммарно доля операций линейного чтения составляет примерно 20%. Однако нагрузка неплохо распараллеливается (если это умеет микропрограмма контроллера накопителя).
2x HD Playback, Мбайт/сИмитация воспроизведения четырех видеофайлов HD 720р одновременно при помощи Windows Media Player. Суммарно доля операций линейного чтения составляет примерно 10%. Но и здесь нагрузка неплохо распараллеливается (если это умеет микропрограмма контроллера накопителя).
4x HD Playback, Мбайт/сИмитация записи видеопотока в формате HD 720p. Тест полностью линеен. Также «вмешивается» кэширование Windows, поэтому налицо завышение показателей.
HD Video Record, Мбайт/сИмитация одновременной записи и воспроизведения видеопотока в формате HD 720p. Тест неплохо распараллеливается.
HD Playback and Record, Мбайт/сИмитация работы над видеопроектом. Идет активное чтение и запись со случайным доступом.
Content Creation, Мбайт/сИмитация работы с офисными документами. Точно так же, как и в предыдущем тесте, идет активное чтение и запись со случайным доступом.
Office Productivity, Мбайт/сИмитация копирования на накопитель крупных (4 Гбайт) файлов, операции блоками 64 Кбайт.
File copy to NAS, Мбайт/сИмитация чтения с накопителя крупных (4 Гбайт) файлов, операции блоками 64 Кбайт.
File copy from NAS, Мбайт/сИмитация копирования на накопитель множества мелких файлов (126 шт.) небольшого размера (общий объем пакета – 188 Мбайт). Снова «вмешивается» кэширование Windows, поэтому налицо завышение показателей.
Dir copy to NAS, Мбайт/сИмитация чтения с накопителя множества мелких файлов (126 шт.) небольшого размера (общий объем пакета – 188 Мбайт).
Dir copy from NAS, Мбайт/сЭтот тест имитирует работу пользователя с архивом фотографий: открытие папки (169 фотоснимков) объемом 1.29 Гбайт в виде превью.
Photo Album, Мбайт/сДовольно важным атрибутом быстродействия является время доступа к данным. Стоит понимать, что современные SSD накопители в этом плане достигли уже таких значений, что этот вопрос будет носить скорее академический интерес. Среднее время доступа при операциях чтения и записи было получено в результате тестирования AS SSD Benchmark версии 1.7.4739.38088.
Случайное чтение, мсС помощью CrystalDiskMark (64bit) 3.0.1 в режиме случайных данных производится замер производительности четыре раза:
В заключение запускается Disk Benchmark из состава AIDA64 (режим «Write», размер блока установлен равным 1 Мбайт) – данный тест производит линейную запись всего объема носителя, попутно выводя информацию о процессе записи в виде удобного графика.
Поскольку накопитель вышел из строя, этот комплекс тестов я провести просто не успел.
Накопитель хорошо сохраняет уровень производительности, единственно, при замерах периодически проседали показатели с большой глубиной очереди запросов, однако это некритичный для домашнего пользователя показатель.
Линейную перезапись всего пользовательского объема модель также выдерживает без нареканий.
А вот здесь наблюдается падение быстродействия. С чем это связано – пока непонятно, в принципе, причиной этого может быть включенное аппаратное шифрование.
Линейная перезапись всего объема не показывает каких-либо проблем.
Процесс тестирования происходит в четырех ситуациях:
Прошу обратить внимание: тестируются линейные чтение и запись. В реальности на практике операции чтения и записи весьма редко бывают линейными, поэтому потребление будет «скакать» в промежутках «чтение – поиск данных – запись». Но в целом соотношение между участниками по уровню энергопотребления останется практически неизменным. Поэтому на показатели, приведенные в таблице, вполне можно ориентироваться.
Но не следует забывать про скоростные характеристики: накопитель A со скоростью 40 Мбайт/с на записи одного мегабайта данных при энергопотреблении 1 Ватт является более экономичным, чем накопитель Б при скорости 30 Мбайт/с и 0.9 Ватт.
Энергопотребление в простое, ВтНеприятная история наблюдается с накопителями Silicon Motion. По всей видимости, в определенный момент времени была выпущена целая партия бракованных моделей, которые затем были распространены среди заказчиков. В этом заключен минус подобной схемы производства: в результате ошибки одного страдают все. Однако, по крайней мере, радует то, что твердотельные накопители выходят из строя сразу – это меньшее из зол.
В целом же, решение на базе контроллера Silicon Motion получилось вполне достойным, как в плане быстродействия, так и в плане общих характеристик. Почти то же можно будет сказать и насчет SanDisk X300s – при условии устранения проблем с сохранением производительности в заполненном состоянии.
Выражаем благодарность:
