Больше года назад компания Micron, выпуская на рынок SSD-накопители под маркой Crucial, задумалась о расширении ассортимента и начала активно претворять в жизнь свою задумку. Для этого ей пришлось несколько иначе расставить приоритеты: к постоянно используемым контроллерам Marvell добавились решения Silicon Motion.
Бренд SmartBuy являет собою иной класс: по сути, грубо говоря, это лишь «вывеска», когда фирма не обладает какими-либо производственными мощностями, а просто приобретает готовую продукцию у ODM/OEM-производителя, наклеивает свои этикетки (а иногда и вовсе заказывает партию сразу в готовом виде), затем реализовывает это в розницу. И картина ровно обратная: ранее у SmartBuy были в ассортименте решения как на контроллерах SandForce, так и Phison, теперь же разнообразие сократилось до одной только Phison.
Благодаря нашему партнеру – компании Регард, перед вами обзор четырех твердотельных накопителей объемом 240-250 Гбайт: Crucial MX200, Crucial BX100, SmartBuy Firestone и SmartBuy Ignition 4.
Представим наших новых участников:
Цены указаны на момент написания данного материала.
Компания Micron годами придерживалась политики «одна-две розничных модели». К примеру, ранее это были RealSSD, потом M4 и V4. Последний тихо мирно скончался: контроллер Phison PS3105-S5, обладая интерфейсом SATA2, далеко не самым высоким уровнем производительности, а также набором «детских болячек» (это первый серийный SSD-контроллер Phison), утратил свою актуальность и был снят с производства. После этого Micron в своих розничных накопителях полностью сосредоточилась на платформе Marvell: на смену M4 пришел M500, затем его сменил M550.
Но всегда была только одна модель. Но в первой половине прошлого года политика поменялась: сохранив производство M550, Micron явила миру Crucial MX100. И новичок навсегда останется в анналах истории: он основательно встряхнул рынок, сбив ценники. Но Micron на этом не стала останавливаться, а продолжила эксперименты. Эксперименты в прямом смысле слова: инженеры этого разработчика и производителя решили пойти по стопам OCZ, Toshiba и Samsung, реализовав «ускоренный» режим записи данных, когда контроллер записывает данные в MLC NAND-память, используя ее в SLC-режиме.
Однако в розницу это решение поначалу не попало, выпускаясь только для корпоративного заказчика под наименованием Micron M600. А рядовым покупателям пришлось ждать начала уже этого года и январской выставки CES2015. Тогда и был официально анонсирован Crucial MX200. Но представлен он был не один, компанию ему составило еще одно новое для Micron решение: Crucial BX100, базирующийся на платформе, разработанной Silicon Motion и использующей контроллер SM2246EN.
При этом MX200 занял положение нового флагмана компании, а BX100 – еще более низкое ценовое и маркетинговое позиционирование, нежели MX100. Очевидно, Micron нацелена на дальнейшее расширение своего присутствия на рынке за счет продолжения ценовой войны, но в силу того, что во всех трех накопителях используется 16-нм память, и ничего более дешевого в распоряжении Micron на тот момент попросту не было (поставки TLC NAND начались всего две недели назад), было решено экономить на контроллере и вместо Marvell выбрали SM2246EN. Однако контроллер мало что даст: рекомендованные цены на 120 Гбайт составляют $74.99 и $69.99, или всего лишь $5, а для 500(512) Гбайт экономия составляет целые $17. И, похоже, Micron это поняла: на текущий момент MX100 отмечен как неактуальный устаревший продукт.
Оба накопителя комплектуются только утолщающей рамкой для установки в посадочное место, рассчитанное на устройства с высотой корпуса 9.5 мм. Прошли те времена, когда можно было найти SATA-шлейф и адаптер 2.5”>3.5”, теперь этого всего нет.
Сами Crucial MX200 и Crucial BX100 выполнены в корпусах из алюминиевого сплава с глянцевым серебристым покрытием. Высота корпусов 7 мм, форм-фактор – 2.5”, внешний интерфейс – SATA3.
Как уже отмечено выше, в основе обоих лежит флеш-память на основе кристаллов MLC NAND емкостью 128 Гбит, изготовленных Micron по техпроцессу 16 нм и работающих в синхронном режиме, отличаются контроллеры - Marvell 88SS9189 и Silicon Motion SM2246EN, а также алгоритмами, реализованными в их микрокодах.
Crucial MX200. Корпус скреплен за счет системы защелок и пазов, а не винтов. Печатная плата внутри односторонняя и полноразмерная, крепится при помощи лишь одного винта, еще два паза – это просто штырьки. А чтобы плата не раскачивалась внутри корпуса, на внутреннюю сторону крышки наклеена полоска из мягкого пористого материала. Другая половинка корпуса обклеена изолирующей пленкой во избежание короткого замыкания.
Таким образом, конструкция накопителя максимально удешевлена. Нет даже термоинтерфейса на микросхеме контроллера.
Восемь микросхем флеш-памяти Micron NW656, контроллер Marvell 88SS9189 и микросхема буферной памяти LPDDR3-1066 Micron D9RLT объемом 256 Мбайт.
Crucial MX200 может похвастать режимом «ускоренной» записи (Micron назвала это «технологией Dynamic Write Acceleration»), когда флеш-память программируется, исходя из записи только одного бита данных в каждую ячейку, как это происходит в SLC NAND, а не двух ячеек, как это должно быть у MLC NAND. Это позволяет в значительной мере увеличить быстродействие накопителя на операциях записи. Решение новое для Micron, но не для Samsung, OCZ и Toshiba (и, судя по всему, для нового поколения прошивок контроллеров SandForce, но этот момент еще требует изучения).
В этом режиме в каждую ячейку флеш-памяти записывается только один бит данных вместо двух, флеш-памяти требуется вдвое больше, а потому в таком режиме можно записать вдвое меньший объем данных, чем обычно для MLC NAND. После контроллер (если данные на запись продолжают поступать) переключается в обычный режим, а затем, при сохранении нагрузки микропрограмме приходится производить дополнительное «уплотнение» записанных данных.
Но в этом не только минус в виде увеличения показателя Total NAND Writes в сравнении с Total Host Writes: типичная нагрузка является непродолжительной, а непрерывная запись больших объемов данных – редкость. При этом указанная нагрузка является не только непродолжительной, но и преобладают блоки данных небольшого объема (в основном, 4 Кбайт), потому возникает проблема, когда контроллеру приходится выполнять больший объем записи, нежели это необходимо. SLC-режим является щадящим хотя бы за счет того, что в его случае для записи требуется подавать на ячейки памяти несколько меньшее напряжение.
Crucial BX100. Корпус также на защелках.
Но даже одного винта, как у MX200, здесь нет – печатная плата жестко зафиксирована на распорках. Нет ни уплотняющей полоски, ни изолирующей пленки.
Зато контроллер может похвастать наличием термоинтерфейса.
Печатная плата двусторонняя (а, значит, скорее всего, универсальная для всех модификаций BX100 объемом от 120 Гбайт до 1 Тбайт). Микросхем памяти четыре (Micron NW744), а не восемь, как у MX200, но перед нами все та же 16-нм память, просто в каждую микросхему упаковано не по два, а по четыре кристалла. Контроллер Silicon Motion SM2246EN сопровождает микросхема буферной памяти DDR3L-1600 Micron D9QNP объемом 256 Мбайт.
Реальный объем обоих накопителей, как несложно подсчитать, составляет 256 Гбайт. Но для указания пользовательского объема используется традиционная десятичная система счисления (1 Гбайт равен 1 000 000 000, а не 1 073 741 824 байт), поэтому в реальности пользователю доступно только 232.88 Гбайт. А остальные 23.12 Гбайт недоступны пользователю и используются микропрограммой для работы алгоритмов выравнивания износа и повышения быстродействия, а также в качестве подменного фонда для вышедших из строя в результате износа ячеек.
И уже в ходе закончившейся на днях выставки Computex 2015 компания Micron представила еще одно нововведение, на этот раз – полностью программное: пользователям был предложен алгоритм «Momentum Cache», который программисты Micron реализовали в новой версии фирменного программного пакета (SSD Toolbox) Storage Executive. Но пользователя здесь ожидает ограничение: включение этого режима возможно только в том случае, когда накопитель Crucial является загрузочным. К примеру, Samsung и Plextor, предлагающие подобные решения, таких ограничений не накладывают.
Поэтому пользователи, эксплуатирующие накопитель Crucial не в качестве системного (например, предпочитающие систему держать на одном SSD, а часть работы выполнять на другом, как, например, я), задействовать Momentum Cache не смогут. Зачем было наложено такое искусственное ограничение?
В остальном Storage Executive все также выделяется среди аналогичных решений других компаний: работая через браузер и веб-интерфейс (доступ через ярлык в меню «Пуск»).
Пользователю доступна возможность просмотреть SMART и общее состояние накопителя (при этом есть доступ даже к моделям других производителей), можно произвести обновление микрокода как путем прямой загрузки его с сервера Micron, так и локально, из файла, выполнить полную очистку подачей команды Secure Erase.
SmartBuy относится к группе «номинальных брендов» - здесь нет никаких производственных мощностей, инженерных отделов и т.д.: у некоего, неизвестного широкому кругу рядовых потребителей, ODM/OEM-производителя приобретается партия уже готовых устройств, которые затем уже попадают в розницу под торговой маркой перекупщика (в данном случае SmartBuy).
Накопители SmartBuy уже неоднократно бывали у нас на тестировании, а потому наши постоянные читатели знают, что под этой этикеткой можно было встретить контроллеры SandForce SF-2241 и SF-2281, Phison PS3105-S5 и PS3108-S8. Присматривалась SmartBuy и к Silicon Motion SM2242EN, однако, по каким-то причинам, что-то не заладилось, и в розницу этот вариант не попал.
Но, похоже, этому разнообразию наступил конец: найти в продаже Explosion, Adrenaline и Adrenaline 2 уже практически исчезли из продажи. Сходят со сцены и Ignition 2 / Ignition 3 (хотя их выпуск пока еще продолжается). И основной упор SmartBuy сейчас делает на линейки S9M, Firestone и Ignition 4. Первая использует ультрабюджетный упрощенный Phison PS3109-S9, две другие – PS3110-S10.
SmartBuy в очередной раз поменяла упаковку и теперь это компактные картонные коробки, оформленные в черно-синих тонах (обратная сторона белая).
Однако комплектации как не было, так и нет.
Внешне накопители совершенно одинаковы: корпус из алюминиевого сплава с матовым, шершавым на ощупь, покрытием черного цвета, форм-фактор 2.5”, высота 7 мм, интерфейс SATA3.
Насчет аппаратной начинки вопросов возникает много больше: как заявлялось SmartBuy в различных презентациях, в основе Firestone лежит PS3110-S10, а в Ignition 4 - упрощенный вариант контроллера с приставкой «SE» в названии. Но вот в чем проблема: никаких внятных пояснений на эту тему не предоставляется, а согласно спецификациям самой Phison, ее контроллер существует только в единственном варианте, никаких упрощенных модификаций нет. Относительно флеш-памяти говорится только о том, что используется MLC NAND, без каких-либо подробностей.
Однако, судя по всему, контроллер используется один и тот же, а приставка «SE» на самом деле относится к используемой конфигурации флеш-памяти: как мы уже знаем из знакомства сначала с SmartBuy Firestone 480 Гбайт, а затем с Kingston HyperX Savage 240 Гбайт, «флагманской» является конфигурация на 19-нм памяти Toshiba. В то же время, на примере других SSD Phison (тех же SmartBuy Ignition 2 / Ignition 3), мы знаем о существовании вариантов на памяти Intel и Micron.
Собственно так оно и есть: в Ignition 4 мы наблюдаем неоригинальные с нестандартной маркировкой микросхемы, которые, согласно нашей теории, собраны на основе менее быстрой, но в то же время и более дешевой 16-нм памяти Micron (при этом самостоятельная упаковка приносит еще дополнительную экономию).
Остается лишь вопрос того, какая именно 19-нм память используется в Firestone: некоторые источники сообщают, что используется два типа кристаллов (объемом 64 и 128 Гбит) – в объемах 120-480 Гбайт - меньшего объема, в 960 Гбайт – большего (таким образом, достигается баланс между себестоимостью и скоростными характеристиками). Однако, как мы уже видели на примере Firestone объемом 480 Гбайт, память на кристаллах 128 Гбит может встречаться и в этом объеме. Впрочем, оно не принципиально: даже в этом объеме в линейных тестах «узким местом» является интерфейс SATA3. И рассматриваемый сегодня SmartBuy Firestone 240 Гбайт вписывается в схему: кристаллы емкостью 64 Гбит упакованы по четыре штуки в восемь микросхем, распаянных по обе стороны укороченной печатной платы.
Контроллер Phison PS3110-S10 сопровождается микросхемой буферной памяти DDR3-1600 Nanya NT5CB128M16FP-CG объемом 256 Мбайт.
Между прочим, память Toshiba с маркировкой TH58TEG8DDKBA8C используется, к примеру, в Plextor M6 Pro объемом 256 Гбайт.
Программное обеспечение к накопителям на базе контроллеров Phison – это тема, достойная отдельного разговора. Сама Phison не предлагает пользователям какой-либо поддержки, отдавая эту привилегию на откуп тем фирмам, которые реализовывают ее накопители под своими торговыми марками. И в этом заключается неприятность: недавно созданную SSD Toolbox публикуют далеко не все, а те, кто это делает, не сопровождают эту программу каким-либо описанием.
А зря. Phison SSD ToolBox существует в двух версиях: Standard и Complete. Последняя включает в себя встроенный прошивальщик и с ним связаны две особенности. Первая: Standard опознает все накопители на контроллерах Phison, Complete может работать только с теми накопителями, для которых в ней имеются микрокоды, остальные она просто не опознает. Вторая: встроенный в Complete прошивальщик при попытке произвести обновление микрокода не проверяет аппаратные идентификаторы, а сразу приступает к операции, что в итоге приводит к неработоспособности ряда экземпляров SSD Phison, т.к. встроенные микрокоды несовместимы со старыми конфигурациями флеш-памяти.
Просто факт: данное приложение можно использовать с любыми накопителями Phison, но обновление можно запускать только для экземпляров, выпущенных в последнее время. Да и то с некоторыми ограничениями: в последнее время в SmartBuy Ignition 2 начала попадаться память SanDisk и далеко не факт, что в микрокодах в составе Toolbox версии 1.05 (единственной присутствующей в публичном доступе) есть поддержка оного.
Приводится общая информация о накопителе, мониторинг нагрузки, управление включением и отключением команды TRIM (если сама операционная система ее поддерживает), обновление микропрограммы, полная очистка (Secure Erase).
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 довольно 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 33000 (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 мною 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.
1 Гбайт.
4 Гбайт.
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. Данный 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.
Никаких сюрпризов: Crucial BX100 способен полностью сохранять быстродействие в домашнем компьютере при типичных пользовательских нагрузках.
Удивлены? Я тоже. Достаточно неожиданно, но MX200, занимая более высокую позицию и будучи построенным на контроллере, как считается, более производительного класса, а также оснащенный режимом «ускоренной» записи, показывает значительную потерю быстродействия, тогда как более дешевый BX100 не теряет ничего вообще.
Такова особенность MX200: его не стоит заполнять данными «до предела», иначе DWA не включается вообще и общий уровень быстродействия устройства оказывается ниже.
Интересная картина наблюдается, если производить запись на накопитель, состояние которого было приведено к «заводскому» – выполнена команда SE: при непрерывной линейной записи MX200 выделяет под DWA ограниченный объем – около 5% (или в данном случае 11-12 Гбайт), а при случайной мелкоблочной записи более-менее быстро удается записать только около 17 Гбайт.
На первый взгляд это отличается от той картины, что которую демонстрировали представители Micron, однако на это надо смотреть шире: DWA работает на накопителе, который находится в уже «использованном» состоянии. После выполнения SE на него был записан объем данных, соответствующих, как минимум, одному его объему, и по всему массиву ячеек была выполнена команда TRIM. Иначе говоря: обычное рабочее состояние накопителя.
В этом случае картина полностью соответствует заявленной: приблизительно до 120 Гбайт данных пишется на максимальной скорости благодаря DWA. Затем происходит переключение в обычный режим и в нем запись доходит примерно до 150 Гбайт. После – еще одна ступенька: контроллер, попутно с непрерывной записью, занят консолидацией ранее записанных данных. В этом, третьем, режиме объем записи доходит приблизительно до 280 Гбайт (что, кстати, больше объема накопителя, быстродействия контроллера некоторое время хватает для упреждающей расчистки).
А если нет поддержки TRIM (а мы ее отключили) наблюдается типичная для потребительской модели SSD картина вхождения в «устоявшееся» состояние – примерно 12 000 IOPS на операциях случайной мелкоблочной записи.
Здесь никаких сюрпризов нет: под нетипичными нагрузками накопитель сдает позиции, но после простоя восстанавливает свое быстродействие.
На линейной записи не наблюдается никаких «ускоряющих» режимов. Да они и не требуются из-за того, что в накопителе используется 19 нм MLC NAND Toshiba на кристаллах вдвое меньшей емкости, нежели в MX200.
Картина аналогична Crucial BX100: все четко и ровно.
За исключением небольшого участка с повышенной скоростью в самом начале, все по-прежнему ровно.
Схожее поведение показывает и iometer в самом начале теста: первые пару секунд мелкоблочная случайная запись производится с уровнем быстродействия ~50-59 тысяч IOPS. Впрочем, судить тут сложнее, поскольку контроллер Phison PS3110-S10 не отличается стабильностью одномоментных показателей на такого рода нагрузках (о чем расскажет детальный обзор Kingston HyperX Savage).
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, ВтИтак, Micron решительно бросилась в пучину экспериментов, выпустив сразу несколько моделей – одну за другой. Новый контроллер, новые алгоритмы в прошивках. При этом компания старательно играет на понижение ценников (для чего, собственно, и был взят новый контроллер, и производитель отклонился от линии «только Marvell»). Насколько это себя оправдывает? С точки зрения цен – вполне (рынок в прошлом году хорошенько встряхнул Crucial MX100). По производительности – тоже, хотя и не без особенностей. В плане качества – а вот здесь покажет время. У того же MX100 были некоторые проблемы со стабильностью работы, да еще тут назревает неприятная ситуация.
А вот SmartBuy Ignition 4 и SmartBuy Firestone – неплохой пример удачной ротации по производительности. Контроллер Phison PS3110-S10 совершенно легально (в отличие от своего предшественника PS3108-S8) будет сосуществовать с двумя типами памяти – Toshiba и альянса Micron-Intel. Хотя без огрехов не обошлось и здесь: марка Ignition неплохо «раскручена» среди пользователей, Ignition 2 поднимал планку производительности в сравнении с первым Ignition. А Ignition 4, наоборот, принес ухудшение скоростных характеристик. И нелогичная замена на Firestone.
По самому контроллеру PS3110-S10 можно сказать следующее: как показал ряд наших предыдущих тестов (например, Kingston HyperX Savage), платформа еще сыра, есть ряд недоработок в сравнении с PS3108-S8. Но новых прошивок в розничных образцах не наблюдается. Хотя в целом уровень производительности очень даже неплох.
Выражаем благодарность:
