Немного отклонившись с обзором SSD Kingston HyperX Savage от традиционного графика (из-за того, что запрет на обнародование результатов тестов снимался только 27 апреля), мы возвращаемся к нормальному режиму публикаций по субботам. Для очередного материала были отобраны четыре бюджетных модели начального уровня Kingmax, OCZ и SmartBuy.
Компания Kingmax обладает своими производственными мощностями, вплоть до того, что сама собирает микросхемы флеш-памяти из полупроводниковых кристаллов. Ее модельный ряд содержит приличный ассортимент решений, в основном на контроллерах SandForce. Тем не менее, производитель особо не афиширует свое присутствие на розничном рынке, и в подробных обзорах его накопители встречаются крайне редко.
Схожим образом поступила OCZ, поскольку в свое время OCZ ARC 100 появились в продаже без каких-либо предварительных анонсов. Будучи с самого начала одним из самых дешевых предложений, эти накопители в дальнейшем продолжали терять в цене и до сих пор прочно занимают позиции одних из самых экономных вариантов в прайс-листах магазинов. В лаборатории как-то побывал вариант объемом 240 Гбайт, предоставленный самой OCZ, а вот менее емкий – нет.
Что касается SmartBuy Ignition 3 и S9M, то первый – зверь довольно редкий, несмотря на то, что в рознице встречается относительно часто, но небольшими партиями. Мне все никак не удавалось его «выловить», хотя и Ignition 2, и Ignition 4 продаются стабильно, и приобрести их не составляет никакого труда. Второй же – чисто теоретически нацелен на дальнейшее снижение себестоимости производства и, как следствие, конечной цены. Однако, как это ни странно, именно S9M оказался самым дорогим участником данного тестирования.
Итак, благодаря нашему партнеру – компании Регард, перед вами обзор четырех твердотельных накопителей объемом 120 Гбайт: Kingmax SMP35 Client, OCZ ARC 100, SmartBuy Ignition 3 и SmartBuy S9M.
Представим наших новых участников:
Цены указаны на момент написания данного материала.
Компания Kingmax неплохо известна благодаря производимым ею различным запоминающимся устройствам: оперативной памяти, картам памяти, USB-флешкам.
Причем это именно производитель: у Kingmax есть собственные производственные линии, на стороне закупаются лишь так называемые «вафли». Это специальные кремниевые пластины, которые она затем сама тестирует, режет и упаковывает в микросхемы. Подобный прием позволяет задавать свои собственные критерии отбора, что позволяет получать меньшую себестоимость: ниже планка требований > меньше списания в брак > больше «годной» продукции из расчета на одну кремниевую пластину.
В принципе, Kingmax иногда удаются неплохие варианты. Но чаще всего это средние по характеристикам решения (причем, как правило, используется память не сборки Kingmax, что как бы намекает…), а иногда выходит и нечто совсем странное.
Kingmax SMP35 Client поставляется в крупной коробке, запаянной в полиэтиленовую пленку. И размеры упаковки оправданы, ибо внутри отнюдь не воздух, как это обычно бывает в бюджетном сегменте.
В комплект производитель вложил буклетик-инструкцию, шлейф SATA, переходник питания Molex >> SATA-Power, два комплекта крепежных винтов и металлический адаптер для установки устройства форм-фактора 2.5" в посадочное место 3.5".
Внешнее оформление устройства тоже не совсем обычное: этикетка с голографическим эффектом.
Под крышкой скрывается контроллер SandForce SF-2281 и восемь микросхем флеш-памяти с маркировкой Kingmax, каждая из которых, по косвенным признакам, содержит по два 20 нм кристалла MLC NAND, причем синхронной.
Однако, судя по тем показателям производительности, что мы увидим далее, активирован асинхронный режим. Понимаете, куда я клоню? Если нет – перечитайте тот абзац, где говорится о критериях отбора.
Фирменного сопровождающего программного обеспечения нет.
OCZ в свое время тоже увлекалась контроллерами SandForce, но в определенный момент обзавелась (путем покупки компании-разработчика Indilinx) собственным контроллером.
Но полностью на нем она так и не сосредоточилась, и в итоге широта ассортимента моделей SSD в каталоге OCZ достигла такого размаха, что это, в конце концов, было признано проблемой. Несмотря на то, что изначально не предполагалось производить капитальные зачистки, к лету 2014 года «в живых» остались только три модели: Vector 150, Vertex 460 и Vertex 450. А потом исчезла и последняя из них.
Одна крайность сменилась другой: дефицитом решений. И уже к осени того же года OCZ начала обратный процесс расширения: выпустив ARC 100 и запустив производство накопителей для AMD под названием Radeon R7. Спустя пару месяцев появился Vertex 460A. А уже весной этого года компания порадовала пользователей выпуском Vector 180.
Тонкость заключается в том, что все перечисленные модели используют одну и ту же платформу, в основе которой лежит контроллер Barefoot 3. Инженеры OCZ лишь варьируют его частоту, а также используемую память. Иначе говоря, ARC 100, занимая самую низшую позицию в иерархии продукции OCZ, являет собой максимально замедленную версию той же платформы, что используется и в старшем Vector.
OCZ ARC 100 поставляется в компактной коробке, внутри которой уложен пластиковый блистер и пара буклетов.
Ни ключа к программе резервного копирования Acronis, ни крепежных винтов, ни адаптера 2.5">>3.5". Бюджетная модель – ноль бонусов.
К сожалению, возможности произвести вскрытие данного образца у меня не было, но начинка его известна и так: контроллер Barefoot 3 и 19 нм MLC ToggleNAND производства Toshiba.
Бюджетность ARC 100 выражается не только в отсутствии комплектации, ограничен и гарантийный лимит: согласно условиям OCZ, на накопитель можно записывать не более 20 Гбайт данных в день в течение трех лет (к примеру, для Vector 150 и Vector 180 – 50 Гбайт в течение пяти лет).
Примечательно, что KitGuru провел тестирование пяти ARC 100 объемом 240 Гбайт, поставив задачу умышленно вывести их из строя и узнать, какой объем данных при этом на них потребуется записать. Результаты оказались таковы:
Разброс поистине огромен, и говорить о какой-либо постоянной величине просто не приходится. Фактически мы можем предположить примерную величину около 1400-1500 циклов (при том, что память Toshiba способна выдержать примерно 3000 циклов перезаписи), но при этом нам может попасться экземпляр как с заметно меньшим, так и в пару раз большим ресурсом.
Подобное однозначно не характеризует ARC 100 с лучшей стороны. Скорее тут идет речь о том, что в нем действительно используется элементная база с невысоким уровнем ресурса, и именно поэтому OCZ установила гарантию всего на 21 Тбайт. Хотя среднестатистически в лимит «20 Гбайт в день» впишется большинство пользователей. Главное, чтобы ARC 100 не вышел из строя сам по себе – накопители OCZ славятся данной «особенностью» уже не первый год.
Впрочем, есть неофициальная теория, подтверждаемая некоторыми косвенными признаками, что на самом деле коэффициент Write Amplification на контроллерах Barefoot 3 даже в хороших условиях стремится к значению "3" и более. Таким образом, объём записанных системой по интерфейсу SATA данных (иначе называемый Total Host Writes) может быть втрое меньше того объёма реальных операций записи в массив флеш-памяти, что произвёл контроллер накопителя (иначе - Total NAND Writes). Именно это может объяснить факт, казалось бы, преждевременного выхода из строя SSD на этом контроллере. И обусловлено это особенностями алгоритмов работы, в частности - режима записи в режиме эмуляции SLC, о котором мы немного поговорим в разделе о проверке зависимости стабильности скоростных характеристик. Но это - лишь теория.
В этом году OCZ отказалась от старого приложения SSD Toolbox и опубликовала новый программный пакет SSD Guru (SSD Management Tool). На момент написания данного материала на сайте компании находилась версия 1.1.1292.
Самое интересное, что приложение отображает аппаратную конфигурацию накопителя: флеш-память (Toshiba TH58TEG7DDKBA4C), объем буферной памяти контроллера (512 Мбайт) и контроллер (Barefoot 3 M10).
Некоторое время назад OCZ опубликовала обновление микрокода для ARC 100 до версии 1.01, которое получило статус критического. Обновиться можно прямо из вышеупомянутого приложения, которое загружает прошивку с сервера OCZ:
После чего необходимо выключить компьютер и затем включить (а не перезагрузить) – таково требование обновления. Все тесты в данном обзоре проводились именно с версией 1.01.
Несмотря на свою известность в России, торговая марка SmartBuy ничем особо до поры до времени не выделялась. И вдруг однажды потребителям явили Ignition, который был основан на малоизвестном на тот момент контроллере Phison PS3108-S8. Конечно, не SmartBuy его изготовила (у этой компании нет своих производственных мощностей, это лишь торговая марка и не более того), она лишь приобрела готовые накопители у Phison, наклеив на них свои этикетки.
Однако Phison – ни на тот момент, ни сейчас – самостоятельно на розничном рынке не представлена. Серийные поставки под торговой маркой Phison ведутся только для корпоративных заказчиков:
Рознице приходится довольствоваться только SmartBuy Ignition, SmartBuy Ignition 2, SmartBuy Ignition 3, SmartBuy Ignition 4, SmartBuy Firestone, PQI S522, Corsair Force LS и еще целым рядом предложений нескольких компаний.
SmartBuy Ignition 3 и SmartBuy S9M были взяты на тестирование в так называемом OEM-варианте, что, впрочем, не слишком большой минус. Розничный вариант поставки отличается только наличием картонной коробки белого цвета, комплектация отсутствует.
Впрочем, бедная упаковка и отсутствие различных мелочей вполне объяснимы ценовым позиционированием – ценен каждый доллар.
Как уже отмечалось выше, оба рассматриваемых накопителя SmartBuy базируются на инженерных решениях компании Phison. Конкретно здесь используются разные вариации одного контроллера – PS3108-S8 (Ignition 3) и его упрощенный вариант PS3109-S9 (S9M).
Классическим образцом накопителя на PS3108-S8 является неизменная уже на протяжении нескольких лет полноразмерная печатная плата синего цвета, на которой присутствует контроллер, микросхема буферной памяти DRAM и шестнадцать посадочных мест под микросхемы флеш-памяти, которые задействуются по мере необходимости. Словосочетание «по мере необходимости» выражается в том, что в накопителе объемом 64 Гбайт могут остаться свободными даже двенадцать из шестнадцати посадочных мест. Вот такая вот экономика…
Ассортимент используемой флеш-памяти обширен: это может быть как оригинальная флеш-память полного цикла производства Toshiba, Micron и Intel, так и упакованная уже Phison (причем производителями самих кристаллов NAND являются все те же три компании). Как уже объяснялось выше, самостоятельная сборка микросхем позволяет немного сэкономить. При этом уровень быстродействия SSD на такой памяти ниже, но и себестоимость тоже – они, судя по некоторым признакам, идут отдельной позицией в ассортименте Phison.
Сама по себе память тоже разная . Она вся относится к типу MLC NAND, но на этом сходство заканчивается: до недавних пор использовались 64-гигабитные кристаллы MLC ToggleNAND Toshiba, выполненные по нормам 24 и 19 нм техпроцессов. Их отличные скоростные характеристики позволили быстро завоевать любовь и признание пользователей в отношении накопителей Phison.
Но затем Micron и Intel, наконец, смогли отладить производство памяти по 20 нм техпроцессу. При этом кристаллы были с увеличенной вдвое (до 128 Гбит) плотностью размещения данных, с которыми у контроллеров Phison были проблемы: уровень быстродействия накопителей изменился и – не в лучшую сторону. Некоторое утешение принесла память Micron, изготовленная по еще более «тонкому» 16 нм техпроцессу: быстродействие чуть-чуть подросло.
PS3109-S9 (Phison S9) является упрощенной версией PS3108-S8: количество каналов уменьшено с восьми до четырех, максимально поддерживаемый объем уменьшен до 256 Гбайт, а также убран внешний буфер – в микросхему интегрирован собственный буфер DRAM объемом до 32 Мбайт. В итоге в максимальной конфигурации скорость даже линейной записи заявлена равной всего 200 Мбайт/с.
Но Phison S9 изначально ориентировался на те сферы применения, где первостепенными были компактность, мизерное энергопотребление и отсутствие движущихся механических частей. И тут сыграл свою роль рынок, а точнее – постоянное снижение цен. В итоге использование S8 в решениях объемом до 128 Гбайт включительно оказалось менее оправданным с экономической точки зрения.
SmartBuy S9M 120 Гбайт. Как внимательный читатель мог уже заметить по расположению крепежных отверстий, в корпусе этого накопителя скрывается укороченная печатная плата:
Флеш-память Micron NW702 – Micron MT29F128G08CBECBH6-12M:C (она же Micron L95B) – в каждую из этих восьми микросхем упаковано по одному кристаллу MLC NAND с плотностью 128 Гбит на кристалл. Управляет массивом памяти контроллер Phison PS3109-S9. Микросхемы буферной памяти на плате нет.
Я уже говорил про то, что Phison не стесняется использовать полноразмерную печатную плату, задействуя лишь малую часть ее потенциала. Вот он, очередной наглядный пример:
Контролер Phison S8 и микросхема буферной памяти DDR3 объемом 256 Мбайт Nanya NT5CB128M16FP-CG, двенадцать пустых посадочных площадок и всего четыре микросхемы флеш-памяти, причем с незнакомой маркировкой IP58G5SAPH.
Приведу небольшой список маркировок, которые доводилось наблюдать в разное время:
Был еще целый ряд маркировок, которые мне встречались, но не фиксировались в обзорах – все они только подтверждают схему, которая прослеживается по первым буквам DT***, TT***, IG***.
Сейчас все большее распространение получает 16 нм MLC NAND производства Intel и Micron в силу своей дешевизны, судя по всему, именно она скрывается под маркировкой IP*** (в данном случае IP58G5SAPH). В пользу этого говорит то, что оригинальную 16 нм память Micron в паре с контроллером Phison мы впервые увидели почти год назад.
Рассматриваемые накопители не сопровождаются фирменным программным обеспечением, однако существует приложение самой Phison (версия 1.05 выложена в нашем файловом архиве):
Доступен просмотр общей информации об устройстве (состояние, SMART), обновление микрокода (файлы с микрокодами интегрированы в само приложение, данная функция может работать некорректно), выполнение команды Secure Erase, отправка команды TRIM по всем LBA-адресам, которые свободны согласно данным файловой системы.
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 одном из обзоров.
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.
Для контроллеров SandForce является типичным понятие «устоявшаяся производительность»: уровень производительности в «свежем» состоянии заметно отличается от «использованного».
Линейный график не преподносит каких-либо сюрпризов.
Падение скоростных характеристик в заполненном состоянии? Да. Но причины его несколько интереснее, чем может показаться на первый взгляд.
Попутно наблюдается эффект роста характеристик быстродействия на одиночных операциях случайного чтения мелкими блоками – это «фирменный» признак накопителей OCZ.
Инженеры OCZ реализовали алгоритм так называемой «ускоренной» записи, когда флеш-память программируется в простом и более быстром режиме, в результате которого в каждой ячейке хранится по одному биту, а не по два. Помимо роста производительности на операциях записи, это также несколько экономит ресурс памяти (поскольку требуется меньшее напряжение).
Но дело в том, что раз в каждой ячейке хранится только один бит данных вместо двух, то памяти требуется вдвое больше, и при необходимости хранить большой объем информации, приходится производить «уплотнение». Данные пишутся с увеличенной скоростью до того момента, пока не будет исчерпана половина свободного объема, после чего контроллер резко переключается в обычный режим, при этом он, если данные продолжают поступать на накопитель, начинает приводить в порядок те ячейки флеш-памяти, куда была записана информация в «ускоренном» режиме.
Поскольку с помощью AIDA64 запись происходит на полностью «пустой» SSD на весь доступный объем, переключение идет на половине этого объема. Соответственно, в обычной ситуации, когда накопитель обычно уже хранит некоторый объем данных, ускоренный режим будет действовать для меньшего объема.
Например, если на накопителе объемом 120 Гбайт (реальный объем MBR NTFS – 111.79 Гбайт) уже хранится 50 Гбайт данных, то соответственно около 30 Гбайт будет записано в «ускоренном» режиме. В реальной жизни, как показывает практика, очень редко возникает необходимость записать на накопитель больше 20-40 Гбайт данных разом. Но даже в этом случае скорость выполнения задачи будет заметно выше в сравнении с идентичной аппаратной конфигурацией флеш-памяти и контроллера, но без подобного «ускоренного» режима.
Слабость контроллера Phison PS3108-S8, ставшая традиционной: с кристаллами NAND повышенной плотности он работает хуже – ему требуется большее время для отработки алгоритмов сборки «мусора».
Тем не менее, на линейной записи нет никаких проблем.
Здесь наблюдается примерно та же картина, но в целом быстродействие ниже. Выше про S9 уже было достаточно, чтобы не повторяться.
«Зубцы» – это типичный признак контроллеров Phison S8 и S9, в этом ничего удивительного нет. Но весьма интересно, что на графике записи присутствуют сразу две явные «ступеньки». Ничего подобного раньше на накопителях Phison наблюдать не доводилось: после первых примерно 4 Гбайт записанных данных скорость меняется ровно вдвое, потом (но уже в значительно меньшей степени) изменяется еще раз примерно на 25 Гбайт.
С чем это связано – не совсем понятно. Это оказывает влияние на производительность, но в целом незначительно: где-то наш подопытный обгоняет, а где-то и отстает от Patriot Blaze 120 Гбайт, который базируется на идентичной элементной базе, отличаясь лишь более новой версией микрокода – 1.9.
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 накопителями по уровню энергопотребления останется практически неизменным. Поэтому на показатели, приведенные в таблице, вполне можно ориентироваться.
Но не следует забывать про скоростные характеристики: накопитель A с 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, ВтС поддержкой режима DevSleep у каждого из накопителей свои особенности.
OCZ Arc 100 не реагирует на DIPM вовсе, что неудивительно, т.к. инженерами OCZ она отключена уровне микрокода контроллера.
Kingmax SMP35 Client базируется на контроллере SandForce SF-2281, у которого с уходом в DevSleep всегда были проблемы и даже на последних версиях микрокодов энергопотребление не сокращается до того уровня, которого могло бы. Так и сейчас: при подаче команд DIPM энергопотребление сокращается вдвое, в сравнении с обычным простоем, но всё равно выше, чем у аналогов - 0.07A.
SmartBuy Ignition 3 базируется на контроллере Phison PS3108-S8, который отлично совместим с DIPM. Итог - 0.02A.
В SmartBuy S9M используется Phison PS3109-S9, который, как мы уже отметили выше, является значительно упрощённой версией PS3108-S8, лишён внешней буферной памяти и дополнительно оптимизирован для сокращения энергопотребления. Итог - 0.01A (либо меньше - оборудование не может отображать меньшее значение).
Пусть Kingmax SMP35 Client и пускает пыль в глаза своей комплектацией, но по сути попавший к нам на тесты экземпляр не представляет ничего интересного: типичный SandForce, да еще и оснащенный не самой лучшей памятью. Хотя для бытового компьютера вполне сойдет, благо традиционный HDD обходит. Если отстраниться от его ценника.
SmartBuy Ignition 3 не без труда справляется с более-менее приличными нагрузками, под интенсивными же и вовсе сдает позиции. Тем не менее, алгоритмы саморасчистки действуют, и микропрограмма освобождает некоторый массив ячеек для записи на полной скорости даже в условиях отсутствия команды TRIM. И высвобождаемый объем неплох – около 5 Гбайт. Но лишь до тех пор, пока мы не сравним его с самым первым поколением Ignition (с которого, собственно, и началась популярность этой линейки): мой образец Ignition вдвое меньшего объема (60 Гбайт) записывает на полной скорости даже больше – 6.5 Гбайт. В остальном – как бюджетный вариант, не хватающий звезд с неба, вполне годен.
Что касается SmartBuy S9M, то, по предположениям, изначально этот накопитель был полным аналогом серии S9B, но сейчас он также использует память Micron и является «копией» Patriot Blaze. За исключением иной версии микрокода и (скорее всего, по этой причине) несколько иного характера поведения. Один вывод можно сделать точно: контроллер Phison PS3109-S9 однозначно малоперспективен, хотя его слабые места заметно подправили в новых версиях прошивок. Суть одна: все та же «затычка» для разъема SATA, что и Kingmax SMP35 Client. Правда, хотя бы на оригинальной памяти Micron.
А что же OCZ Arc 100? В нашем тесте он оказался самым быстрым, но не в последнюю очередь – за счет своеобразного алгоритма, реализованного в микропрограмме. Однако какое дело до этого типичному пользователю, который пишет по 10-15 Гбайт в день? На самом деле – никакого. Смущает лишь вопрос надежности. И здесь уже необходимо самостоятельно решать, насколько надежен магазин, в котором совершается покупка, или же в качестве альтернативы – насколько интересно будет заниматься пересылкой по гарантии.
Выражаем благодарность:
