Обзор и тестирование SSD M.2 NGFF 120-128 Гбайт: SanDisk X300, SmartBuy S9M и Transcend MTS600

В этом и последующем обзорах мы снова вернемся к теме твердотельных накопителей в форм-факторе M.2 NGFF. Не будем повторяться, а просто напомним, что M.2 может быть не только PCI-Express, но и SATA. И среди производителей большее распространение получает именно последний.
18 июля 2015, суббота 03:00
I.N. для раздела Лаборатория

Оглавление

Вступление

В этом и последующем обзорах мы снова вернемся к теме твердотельных накопителей в форм-факторе M.2 NGFF. Не будем повторяться, а просто напомним, что M.2 может быть не только PCI-Express, но и SATA.

И, несмотря на желания энтузиастов и просто увлеченных пользователей, среди производителей большее распространение получает именно последний. Причина донельзя банальна: контроллеры SATA стоят дешевле, само устройство обкатано, а прошивки – отшлифованы годами. При этом если сравнивать цены внутри семейств, оказывается, что версии в исполнении M.2 еще и ощутимо дороже.

Однако в чем же логика? Почему бы не ограничиться тестированием лишь решений в стандартном исполнении 2.5" и просто «распространить» их показатели и поведение на M.2 NGFF? Делать так не совсем правильно из-за того, что при всей общности в целом производители идут на использование микросхем памяти с более плотной компоновкой, из-за чего осложняется отвод тепла при работе, и при серьезных нагрузках могут возникать перегревы. Достаточно вспомнить недавно рассмотренный ADATA Premier Pro SP900.

Итак, благодаря нашему партнеру – компании Регард, перед вами обзор трех твердотельных накопителей нового форм-фактора: SanDisk X300, SmartBuy S9M и Transcend MTS600.

Участники тестирования

Представим наших новых участников:

  • SanDisk X300 128 Гбайт (SD7SN6S-128G-1122). Примерная цена в московской рознице – около 5 000 рублей;
  • SmartBuy S9M 120 Гбайт (SB120GB-S9M-M2). Примерная цена в московской рознице – около 3 000 рублей;
  • Transcend MTS600 128 Гбайт (TS128GMTS600). Примерная цена в московской рознице – около 4 400 рублей.

Цены указаны на момент написания данного материала.

SanDisk X300 128 Гбайт (SD7SN6S-128G-1122)

Обозначение «X***» у компании SanDisk означает принадлежность модели к корпоративному классу (предназначенному 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 сопоставить Ultra II и X300 полностью не получится – контроллеры различны, одинаковы они лишь для малых объемов.

Что касается упаковки, то здесь нас ждет простой пластиковый блистер, никаких пломб и прочего, а также ноль комплектации.

Как можно видеть, печатная плата с одной стороны пуста. Сэкономить на текстолите, как в обычных моделях 2.5", здесь не получится – размеры четко прописаны стандартом.

Но можно это сделать на конструкции: односторонняя пайка, в целом, проще и за счет этого обходится в производстве несколько дешевле. И на этом накопителе с обратной стороны печатной платы вообще нет ни одного элемента.

В качестве контроллера применен четырехканальный Marvell 88SS9190, к которому подключена микросхема памяти LPDDR2-1066 Micron D9QNP (MT41K128M16JT-125; объем 256 Мбайт), используемая 88SS9190 для хранения часто изменяемых в процессе работы служебных данных (например, таблица ретранслятора).

Массив памяти набран микросхемами SanDisk 05444 032G. Из последних символов становится понятен их объем – 32 Гбайта, что, собственно, полностью соответствует (32 х 4 = 128). Внутри каждой из микросхем заключено по два кристалла TLC NAND, изготовленной SanDisk по 19 нм техпроцессу второго поколения (A19).

Никуда не делся и фирменный алгоритм, реализованный инженерами компании, 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.

X300 почти полностью поддерживается фирменным программным комплексом SanDisk SSD Dashboard. «Почти» – это отсутствие антивирусного приложения, программы клонирования и переноса данных, а также приложения удаленной блокировки в случае кражи. В остальном – полный набор:

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.

SmartBuy S9M 120 Гбайт (SB120GB-S9M-M2)

В целом SmartBuy S9M не является новым семейством: мы уже тестировали немного ранее классический вариант в форм-факторе 2.5".

Но взятый в этот раз S9M, выполненный в форм-факторе M.2 NGFF, действительно новинка, благо появился в продаже совсем недавно. Технически используется все тот же интерфейс SATA 6 Гбит/с, а потому в теории он должен базироваться на идентичной аппаратной платформе, что и «старший брат». Отличить 2.5" от M.2 можно по маркировке: SB***GB-S9M-25SAT3 и SB***GB-S9M-M2 (где *** – объем).

В целом перед нами бюджетное решение начального уровня, а посему отсутствие полноценной розничной упаковки и комплектации в принципе не вызывает никакого удивления.

Мало того, этот накопитель отсутствует на сайте компании. Напрашивается вывод о том, что он может и не предназначаться конечному потребителю как самостоятельный продукт. Хотя в широкую продажу все-таки попадает.

В данном случае использован чистокровный эталонный дизайн Phison на базе ее собственного контроллера S9 (PS3109-S9).

Помните, в прошлом году состоялось знакомство с Kingston SN2280S3? Тогда мы отметили тот факт, что Kingston кардинально переделала эталонный образец под свои нужды, точно также она поступала и с SSDNow V310, и с HyperX Savage.

А вот сама Phison за прошедшие год с лишним никаких существенных изменений в свою разработку так и не внесла: перед нами тот самый оригинал, изображения которого мы уже видели. От самой SmartBuy тут, как это водится, только небольшая наклейка.

Но если на фотографии Phison мы видим оригинальную флеш-память Toshiba, причем в конструктиве BGA, то здесь перед нами микросхемы с нестандартной маркировкой и в исполнении TSOP.

Суть в том, что покупка кремниевых пластин, самостоятельная их разрезка и упаковка получившихся кристаллов NAND в микросхемы позволяют немного сэкономить. Экономия достигается не только за счет отсутствия «бренда» на микросхеме, но и благодаря более скромной планке требований, например, к уровню быстродействия. А SmartBuy S9M именно такой – «дешевле в линейке компании некуда».

А неравнодушному рядовому пользователю остается лишь гадать, что именно скрывается под нестандартной маркировкой. Однако некоторая статистика уже накоплена:

Вполне очевидно, что под маркировкой IG58G2WAPH также скрывается память Micron.

Однако наблюдается расхождение: IG58*** соответствует 20 нм техпроцессу. Но технологическое программное обеспечение сообщает, что накопитель отдает идентификатор 2c:84:64:54:a9:00:00, а он соответствует 128 Гбит MLC NAND Micron L95B, изготовленной по техпроцессу 16 нм. В общем, система опознания дала трещину, либо Phison по каким-то причинам решила сменить схему обозначения. Сохранилась возможность опознания лишь производителя кристаллов NAND – Intel/Micron или Toshiba.

Накопитель прекрасно распознается приложением Phison SSD ToolBox.

Но нужно помнить, что ToolBox существует в двух версиях: Standard и Complete. Последняя включает встроенный прошивальщик, и с ним связаны две особенности.

Первая: Standard опознает все накопители на контроллерах Phison, Complete может работать только с теми моделями, для которых в ней присутствуют 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, поскольку встроенные микрокоды несовместимы со старыми конфигурациями флеш-памяти. Поэтому рисковать с обновлением прошивки не стоит.

Transcend MTS600 128 Гбайт (TS128GMTS600)

Transcend MTS600 – представитель довольно оригинального семейства моделей твердотельных накопителей. Во-первых, в нем нет устройств в форм-факторе 2.5", только M.2 NGFF, во-вторых, более правильно считать наименованием только «MTS» – число «600» обозначает размер, в данном случае 60 мм. Существуют также MTS800 (80 мм) и MTS400 (40 мм) – еще два размера, предусмотренных стандартом M.2 NGFF.

Все Transcend MTS*** используют одинаковую базу: контроллер Silicon Motion SM2246EN и 20 нм память Micron.

Модели Transcend MTS однозначно ориентированы на розничного покупателя: аккуратная картонная упаковка, внутри пластиковый блистер и набор рекламно-информационных буклетов.

Нужно заметить, что, согласно документации компании, потребительские характеристики MTS400, MTS600 и MTS800 идентичны, но MTS400 выпускается в объемах от 32 до 256 Гбайт, а у MTS600 и MTS800 есть версии объемом 512 Гбайт.

Но причина этого лежит скорее в технико-экономической области: уместить 512 Гбайт (или же 32 кристалла NAND) в двух микросхемах, да еще уменьшенной высоты, хоть и относительно реально, но сложно и дорого. Спрос при этом, скорее всего, будет невелик из-за того, что M.2 22 x 42 – это класс совсем уж компактных мобильных устройств, где такие объемы пока что не требуются.

Здесь тоже можно отметить желание производителя сэкономить. Все аналогично тому, что мы видели на примере SmartBuy выше: использование неоригинальной памяти с собственной маркировкой Transcend TFGMM9L-1D06 T1513 C09577.

Впрочем, что под ней скрывается, нам все равно известно, а потому особой проблемы нет. Это восемь 128 Гбит кристаллов синхронной MLC NAND, произведенных Micron по техпроцессу 20 нм и упакованных Transcend по два кристалла в микросхему.

Со страницы Transcend можно загрузить приложение SSD Scope.

Пользователю доступны следующие возможности:

  • Просмотр SMART;
  • Быстрое и полное сканирование на предмет сбойных секторов;
  • Индикатор уровня износа (кстати, по некоторой информации, как только его значение достигнет нуля, гарантия аннулируется, даже если три календарных года еще не прошли);
  • Полная очистка (Secure Erase);
  • Онлайн-обновление прошивки;
  • Тесты на быстродействие (линейные чтение и запись, случайное чтение и запись блоками 4 Кбайт с глубиной очереди 32);
  • Клонирование с одного накопителя на другой, что упрощает процесс «переезда» на новый накопитель.

Технические характеристики

Сводная таблица спецификаций всех участников данного тестирования.

Параметр SanDisk X300 128 Гбайт SmartBuy S9M Transcend MTS600
Объем, Гбайт 128 120 128
Технический код модели SD7SN6S-128G-1122 SB120GB-S9M-M2 TS128GMTS600
Объем, фактически доступный пользователю после создания файловой системы, Гбайт, MBR, NTFS 119.24 111.79 119.24
Информация, сообщаемая диагностической программой CrystalDiskInfo
Форм-фактор M.2 NGFF 2280 M.2 NGFF 2280 M.2 NGFF 2260
Интерфейс подключения SATA 6 Гбит/с SATA 6 Гбит/с SATA 6 Гбит/с
Тип памяти, интерфейс памяти 19 нм 128 Гбит TLC A19 NAND SanDisk, Toggle Mode 2.0 16 нм 128 Гбит MLC NAND Micron, синхронный/ ONFi 3.0 20 нм 128 Гбит MLC NAND Micron, синхронный/ ONFi 3.0
Контроллер Marvell 88SS9190 Phison PS3109-S9
(ID: 2c:84:64:54:a9:00:00)
Silicon Motion SM2246EN
Версия микропрограммы X3510000 S9FM02.0 N1114H
Заявленная производителем максимальная скорость чтения, Мбайт/с 520 Нет данных 550
Заявленная производителем максимальная скорость записи, Мбайт/с 415 Нет данных 460
Заявленная производителем максимальная скорость записи, IOPS 40 000 Нет данных 75 000
Гарантия производителя, лет 3 Нет данных 3

Тестовый стенд и ПО

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-Z77-DS3H, 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 эксплуатации тестовых конфигураций даже системные накопители использованы форм-фактора mSATA и установлены в соответствующие посадочные места на материнских платах, благо они предусмотрены на обеих.

Конфигурация №1: тестирование работоспособности DIPM

  • Материнская плата: Zotac Z77-ITX WiFi (Z77ITX-A-E);
  • Процессор: Intel Celeron G1610 «Ivy Bridge» 2.6 ГГц (штатный режим);
  • Система охлаждения: Titan;
  • Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-2;
  • Видеокарта: интегрированное в центральный процессор видеоядро Intel HD Graphics 2500;
  • Оперативная память: 2 х 2 Гбайт Crucial DDR3-1333 (9-9-9-24), работающая на частоте 1600 МГц с таймингами 9-9-9-24-1T;
  • Дисковая подсистема:
    • SSD KingSpec mSATA.6i 64 Гбайт (mSATA; JMicron JMF606 + 20 нм MLC 64 Гбит SyncNAND Intel, SVN474) установлен в mSATA2 – для операционной системы и тестовых приложений;
    • Испытуемый накопитель подключался к порту SATA 6 Гбит/с на материнской плате посредством специального адаптера M.2>SATA, режим AHCI включен;
  • Блок питания: Corsair HX750W, 750 Ватт;
  • Корпус: открытый стенд.

Конфигурация №2: тестирование производительности

  • Материнская плата: Gigabyte GA-Z77-DS3H rev. 1.1 (BIOS версии F9);
  • Процессор: Intel Core i5-2500K «Sandy Bridge» 3.3 ГГц с разгоном до 4500 МГц при напряжении VCore 1.33 В (Turbo Boost отключен);
  • Система охлаждения: Thermalright True Spirit 140 Power;
  • Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-2;
  • Видеокарта: интегрированное в центральный процессор видеоядро Intel HD Graphics 2500;
  • Оперативная память: 2 х 2 Гбайт Corsair Dominator-GT DDR3-2133 ver.7.1 (9-10-9-24; 1.65 В), работающая на частоте 1866 МГц с таймингами 8-8-8-24-1T;
  • Дисковая подсистема:
    • SSD KingFast F8M 128 Гбайт (mSATA; JMicron JMF667H + 20 нм MLC 128 Гбит SyncNAND Micron; KFJ09001) установлен в разъем mSATA2 материнской платы – для операционной системы и тестовых приложений;
    • Испытуемый диск подключался к порту SATA 6 Гбит/с на материнской плате посредством специального адаптера M.2>SATA, режим AHCI включен;
  • Блок питания: Corsair HX750W, 750 Ватт;
  • Корпус: открытый стенд.

Ранее на основном стенде использовалась СО Intel BOX, однако с недавних пор в набор замеров входит многочасовое тестирование с помощью iometer, а тут еще наступил летний период, в связи с чем стали возникать явления троттлинга из-за перегрева процессора и приходилось организовывать дополнительный обдув. Было принято решение перейти на эксплуатацию системы охлаждения Thermalright True Spirit 140 Power. Но, скорее всего, это временно: есть желание подобрать более компактную СО.

Программное обеспечение:

  • Microsoft Windows 7 SP1 x64 со всеми текущими обновлениями;
  • Драйверы набора контроллера SATA системной логики:
    • Штатный драйвер msahci – для тестирования производительности;
    • Intel Chipset Device Software 9.3.0.1026 и штатный драйвер msahci – тестирование работоспособности DIPM.

Глобальные настройки операционной системы:

  • Отключены индексация и дефрагментация;
  • Не установлен антивирус;
  • Отключена служба System Restore;
  • Отключен спящий режим, профиль электропитания – «высокая производительность», «отключать диски – никогда»;
  • Файл подкачки отключен;
  • Создание файловой системы стандартными средствами ОС Windows 7 одним разделом на весь объем носителя, файловая система NTFS, размер кластера – «стандартный», «сжатие файлов» отключено.

В качестве тестового программного обеспечения используются:

  • Futuremark PCMark 7 (тестирование только носителя, стандартные настройки);
  • AS SSD Benchmark версии 1.7.4739.38088 (тесты Copy-Benchmark ISO, Program и Game);
  • CrystalDiskMark (64bit) версии 3.0.1 (стандартные настройки);
  • Intel NAS Performance Toolkit 1.7.1 (стандартный набор тестов).

Операции с реальными файлами (все операции – в пределах тестируемого носителя):

  • Копирование папки с фотографиями в формате jpeg, размер 1.52 Гбайт (1 634 455 894 байт), 423 файла;
  • Копирование папки с HD-видео (AVC), размер папки 10.3 Гбайт (11 085 980 739 байт), 7 файлов;
  • Копирование папки с музыкальными аудиозаписями в формате mp3, размер папки 1.51 Гбайт (1 631 352 647 байт), 479 файлов;
  • Копирование папки с документами в формате doc, размер папки 1.50 Гбайт (1 614 504 324 байт), 555 файлов;
  • Обработка контейнера mkv при помощи программы MKVToolnix 6.1.0 с удалением всех звуковых дорожек и субтитров (в качестве файла использовался доступный в сети короткометражный анимационный фильм Sintel, в виде файла размером 5.11 Гбайт);
  • Архивация папки с фотографиями и папки с документами в один архив (архиватор 7Zip версии 9.20 x64, тип архива – 7z, без сжатия).

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.

Тестирование производительности

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:

  • Контроллер;
  • Техпроцесс, режим работы памяти и ее производитель (в том случае, если производитель один, а упаковщик другой, то указывается «упаковщик/производитель», например, «Spectek/Micron»);
  • Идентификатор конфигурации памяти и контроллера (актуально для SandForce);
  • Версия микропрограммы, с которой проводилось тестирование.

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.

Futuremark PCMark 7

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.

Score

Windows Defender

Importing pictures

Video editing

Windows Media Center

Adding Music

Starting applications

Gaming

AS SSD Benchmark

Этот 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.

ISO

Program

Game

CrystalDiskMark (64bit) 3.0.1

Это 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/с

На 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/с

На 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/с

На 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/с

На 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/с

На 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/с

На 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/с

На 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/с

Режим 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/с

На 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/с

На 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/с

На 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/с

На накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт. Результат теста – среднее значение по итогам пяти линейных проходов записи.

Последовательная запись, Мбайт/с

На 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/с

На 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/с

На 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/с

Intel NAS Performance Toolkit 1.7.1

Этот 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 усттройств.

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/с

Имитация 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/с

Имитация 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/с

Имитация записи видеопотока в формате HD 720p. Тест полностью линеен. Также «вмешивается» кэширование Windows, поэтому налицо завышение показателей.

HD Video Record, Мбайт/с

Имитация одновременной записи и воспроизведения видеопотока в формате HD 720p. Тест неплохо распараллеливается.

HD Playback and Record, Мбайт/с

Имитация работы над видеопроектом. Идет активное чтение и запись со случайным доступом.

Content Creation, Мбайт/с

Имитация работы с офисными документами. Точно так же, как и в предыдущем тесте, идет активное чтение и запись со случайным доступом.

Office Productivity, Мбайт/с

Имитация копирования на накопитель крупных (4 Гбайт) файлов, операции блоками 64 Кбайт.

File copy to NAS, Мбайт/с

Имитация чтения с накопителя крупных (4 Гбайт) файлов, операции блоками 64 Кбайт.

File copy from NAS, Мбайт/с

Имитация 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/с

Имитация чтения с накопителя множества мелких файлов (126 шт.) небольшого размера (общий объем пакета – 188 Мбайт).

Dir copy from NAS, Мбайт/с

Этот тест имитирует работу пользователя с архивом фотографий: открытие папки (169 фотоснимков) объемом 1.29 Гбайт в виде превью.

Photo Album, Мбайт/с

Операции с различными типами файлов внутри накопителя

Копирование фотографий, с
Меньше – лучше

Копирование HD-видео, с
Меньше – лучше

Копирование аудиозаписей, с
Меньше – лучше

Копирование документов в формате Word 97-2003, с
Меньше – лучше

Микширование mkv, с
Меньше – лучше

Архивация, с
Меньше – лучше

Время доступа при операциях случайного чтения и записи

Довольно 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, мс
Меньше – лучше

Случайная запись, мс
Меньше – лучше

Стабильность скоростных характеристик

С помощью CrystalDiskMark (64bit) 3.0.1 в режиме случайных данных производится замер производительности четыре раза:

  • Изначальное состояние нового накопителя («нулевое» состояние);
  • После проведения всего цикла тестов происходит заполнение диска пользовательскими данными из предыдущего раздела статьи (с файлами word, фотоснимками, аудио- и видеозаписями), таким образом, чтобы суммарный объем записанных данных был не менее трехкратного общего объема накопителя;
  • Тридцатиминутный простой, в течение которого не производится каких-либо операций с SSD – для работы фоновых функций накопителя по уборке «мусора»;
  • Выполнение команды TRIM силами операционной системы.

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.

Однако новые накопители SanDisk не всегда корректно работают с тестом и AIDA64, а потому для них мы заменим этот тест запуском iometer – для определения ответов на нужные нам вопросы (стабильность работы, срабатывание троттлинга, устойчивость скоростных характеристик) такая замена вполне адекватна.

SanDisk X300 128 Гбайт (SD7SN6S-128G-1122)

Наблюдается некая зависимость скоростных характеристик от состояния накопителя.

Занимательно. Поддержка nCache заявлена для этой модели, но ее признаков не фиксируется (должен присутствовать повышенный уровень производительности в самом начале графика). То же самое мне встречалось и в случае X300 в обычном форм-факторе 2.5". Ошибка в микрокоде? Или же на самом деле поддержка реализована только в более емких моделях?

В остальном картина стандартна: по исчерпании пула свободных ячеек в отсутствие команды TRIM (а ее в данном тесте нет) накопитель переходит в устоявшееся состояние – ~7 500 IOPS.

SmartBuy S9M 120 Гбайт (SB120GB-S9M-M2)

Достаточно неприятное поведение. Но никакого открытия здесь нет: для контроллера Phison PS3109-S9 подобные характеристики являются нормальными.

Transcend MTS600 128 Гбайт (TS128GMTS600)

А вот Transcend MTS600 неплохо справляется с задачей восстановления производительности после интенсивных нагрузок.

График линейной записи ровный. Сюрпризов здесь нет.

Уровень энергопотребления накопителей

Процесс тестирования происходит в четырех ситуациях:

  • В «нулевом» состоянии;
  • Запущен тест диска в AIDA64 в режиме линейного чтения всего накопителя;
  • Запущен тест диска в AIDA64 в режиме линейной записи всего накопителя;
  • Первая минута после завершения теста AIDA64 на линейную запись (как показывает практика, некоторые накопители после завершения теста в течение небольшого промежутка времени продолжают фоновые операции по «сборке мусора»).

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.

Еще раз подчеркнем: новые накопители SanDisk некорректно работают с тестом AIDA64, а потому для них мы заменим этот тест запуском iometer, а также чтением и записью в Crystal Disk Mark, выставив паттерны увеличенного объема.

Энергопотребление в простое, Вт
Меньше – лучше

Энергопотребление на чтении, Вт
Меньше – лучше

Энергопотребление на записи, Вт
Меньше – лучше

Энергопотребление после записи, Вт
Меньше – лучше

Заключение

Похоже, Phison замахивается ни больше, ни меньше, как на порабощение всего мира. Иначе сложно объяснить тот факт, что компания начала серийный выпуск SSD в форм-факторе M.2 NGFF, при этом и на фронте привычных нам 2.5" захватывая все большую долю.

Из последних новинок достаточно вспомнить Kingston HyperX Savage и OCZ Trion 100. Ведь Kingston и OCZ – это серьезные игроки в розничной сфере, причем первая на равных соревнуется с Samsung, занимая долю в 30%. Это не какие-то малоизвестные Patriot, SmartBuy, PQI и прочие, у которых нет особого влияния даже на региональных рынках.

Но глядя на возможности конкретной конфигурации, которую мы протестировали под видом SmartBuy S9M, можно видеть, что она ориентирована в первую очередь на пользователей, которые максимально экономят свои средства. Из интересного она может предложить только цену (между прочим, аж в полтора раза ниже, чем у других двух участников тестирования).

А вот накопители SanDisk и Transcend можно поставить выше SmartBuy: оба они демонстрируют более высокий уровень производительности. И, в целом, MTS600 смотрится бодрее в тестах. Хотя и не везде – иногда он все-таки уступает X300. А потому стоит перейти к следующему этапу сравнения – аппаратной платформе и цене. И вот здесь предложение Transcend смотрится куда выигрышнее за счет и более низкой стоимости, и использования MLC NAND, тогда как в X300 применяется TLC NAND с меньшим ресурсом.

Проблема может быть только в длине: 60 мм против 80 мм. Но если речь идет о поиске накопителя в настольный ПК (в целях избавиться от лишних проводов), то материнские платы часто рассчитаны и на 2260, и на 2280, а, значит, трудностей не возникнет. Вот если бы еще M.2 NGFF стоили хотя бы столько же, сколько и их 2.5" «собратья»…

I.N.


Выражаем благодарность:

  • Компании Регард за предоставленные на тестирование накопители SanDisk X300, SmartBuy S9M и Transcend MTS600.