Kingston, SanDisk и Transcend – три компании, выпускающие значительную долю продаваемых на рынке твердотельных накопителей. При этом они не являются «переклейщиками этикеток», а в самом деле обладают собственными производственными мощностями и инженерным потенциалом.
Но возможности у них все-таки разные. Kingston изготавливает накопители по референс-дизайнам исходных разработчиков (в основном сейчас это SandForce), используя флеш-память, закупленную в виде пластин у Toshiba (в меньшей степени) и IMFT, которую она упаковывает самостоятельно. SanDisk изготавливает флеш-память с нуля, попутно самостоятельно пишет прошивки и создает оригинальные печатные платы. Transcend же находится ровно посередине: с прошивками и печатными платами может экспериментировать, флеш-память тоже частично упаковывает сама, но исходно закупает у IMFT.
Благодаря нашему партнеру – компании Регард, мы изучим по одному бюджетному решению упомянутых выше компаний объемом 120-128 Гбайт: Kingston HyperX Fury, SanDisk Ultra II и Transcend SSD340K.
Представим наших новых участников:
Цены указаны на момент написания данного материала.
Год назад в лаборатории побывал Kingston HyperX Fury, тогда это была модификация объемом 240 Гбайт. И более к этому семейству SSD мы не возвращались.
Тем не менее, достаточно общеизвестен факт, что Kingston в своих бюджетных моделях твердотельных накопителей периодически может менять аппаратную платформу, благо компания располагает собственными производственными мощностями вплоть до самостоятельной резки упаковки и тестирования кремниевых пластин. Причем Kingston активно сотрудничает на этом поприще сразу с двумя производителями кремниевых пластин, IMFT и Toshiba, а также с разработчика контроллеров Marvell, Seagate (SandForce) и Phison. В общем, простор для маневра у компании имеется.
Да даже если и взять чисто платформу Seagate SandForce, то она тоже не стояла на месте: версии микропрограмм доросли до 6.х.х, появились алгоритмы «ускоренной записи», реализовываются более агрессивные режимы энергосбережения. А потому и тут следует ожидать изменения потребительских характеристик.
Поэтому наш взор снова обратился к Kingston HyperX Fury, но уже в меньшем объеме. Что ожидает потребителя, решившего приобрести решение с громким звучным именем «Ярость»?
Чисто внешне никаких изменений не наблюдается: все та же картонная подложка с прозрачным пластиковым блистером, в который вложено устройство (небольшой плюс: версию микрокода, прошитую в накопитель, видно сразу, без вскрытия упаковки и подключения к компьютеру – она указана на видимой сквозь упаковку этикетке).
В комплекте также присутствует пластиковая рамка для увеличения высоты корпуса накопителя с целью его установки в посадочное место, рассчитанное на старый тип форм-фактора 2.5” высотой 9.5 мм (сам HyperX Fury имеет высоту корпуса 7 мм) и наклейка на корпус системного блока.
Kingston HyperX Fury выполнен в металлическом корпусе и защищен от вскрытия скрытыми под этикеткой винтами под ключ Torx Tamper Resistant T6, который сложно найти в продаже. Вскрывать накопитель особого смысла нет: как правило в этом ценовом классе Kingston применяет память собственной упаковки, а потому не несущую какую-либо общеизвестную маркировку. И ответ на вопрос, какие именно кристаллы MLC NAND используются в попавшемся образце, приходится искать по косвенным признакам.
Как показал запуск, используемая платформа осталась неизменной: SandForce – контроллер SF-2281. Версия микрокода новая – 603ABBF0.
Накопитель все также прекрасно распознается специальным приложением от разработчиков контроллера SF_FieldUpdater:
Но с сайта Kingston пользователям предлагается загрузить более современный программный пакет, уже несущий на себе логотип Seagate (очередного владельца неоднократно перекупленной группы разработчиков SandForce).
Впрочем, набор возможностей для 2015 года довольно скромный: просмотр общего состояния, значения параметров SMART, диагностическое сканирование, безопасная очистка (Secure Erase), ведение журналирования операций. Нет даже автоматического обновления микропрограммы в «один клик мышью»: пользователю предлагается вручную загрузить с сайта Kingston архив и уже из него взять нужный файл с микрокодом.
Присутствует крайне скудная встроенная справочная система.
Кстати, снова дала о себе знать специфическая особенность, которую мы видели, когда еще тестировали Kingston mS200: популярная программа для проверки работоспособности команды TRIM trimcheck рапортует о полном отсутствии оной.
Тем не менее, команда TRIM, судя по поведению накопителя, отрабатывается. Хотя и с особенностями, свойственными SandForce.
SanDisk Ultra II, для снижения себестоимости, базируется на TLC NAND собственного производства SanDisk. Компания позиционирует этот накопитель как дешевое решение, нацеленное на экономных пользователей, однако за год, прошедший с момента дебюта ценники на Ultra II так и не смогли оказаться в самом низу ценовой пирамиды. Парадоксально, но факт: по ценам с Ultra II без проблем конкурируют другие твердотельные накопители, использующие привычную MLC NAND. Например, Crucial BX100.
Накопитель поставляется в компактной картонной коробке.
В комплектацию производителем вложен набор печатной продукции и утолщающая рамка для установки в посадочные места, рассчитанные на 2.5”-устройства с высотой корпуса 9.5 мм.
Форм-фактор исполнения 2.5" высотой 7 мм. Корпус Ultra II собран из металлического дна и пластиковой крышки, скрепленных винтами, скрытыми под этикеткой.
Всего в семействе SanDisk Ultra II на данный момент присутствует четыре модели разного объема и они отличаются используемыми контроллерами: в младших использован Marvell 88SS9190, а в двух старших – Marvell 88SS9189.
Причина этого кроется в возможностях и ценах контроллеров: 88SS9190 дешевле, но и работать может только с четыремя каналами памяти, тогда как 88SS9189 обладает восемью каналами и способен адресовать, соответственно больший объем флеш-памяти. Инженеры SanDisk здраво рассудили, что нет смысла ставить избыточный по мощности контроллер в младшую модель. Тем более когда есть возможность немного сэкономить.
Нашел применение и фирменный алгоритм SanDisk – nCache. Его суть заключается в том, что часть объема каждого кристалла флеш-памяти сформирована из блоков, работающих в SLC-режиме.
Такой режим является более щадящим по отношению к флеш-памяти и позволяет экономить ее ресурс, что особенно актуально при использовании TLC NAND. Тем более что флеш-память крайне негативно относится к мелкоблочным операциям записи, когда объем блока данных, отправленного на запись, много меньше размера страницы. А обычно система и приложения таковыми и оперируют.
Особенность реализации данной технологии заключается еще и в том, что данные после группировки переносятся из SLC-блоков в основной массив без участия контроллера (функция «On Chip Copy»), тем самым освобождая его от части дополнительной нагрузки.
Накопитель поддерживается фирменный программным пакетом SanDisk SSD Dashboard
Приводится общая информация о накопителе, мониторинг нагрузки (который не работает), управление включением и отключением команды TRIM (если сама операционная система ее поддерживает), обновление микропрограммы, полная очистка устройства.
Отметим, что на рассматриваемом SanDisk Ultra II 120 Гбайт также присутствует фирменная особенность накопителей SanDisk, известная по предыдущим моделям SSD компании: при подаче команды Secure Erase микропрограмма выполняет полную перезапись всего объема, что занимает заметный промежуток времени и приводит к нагреву устройства в процессе выполнения операции. В нашем случае выполнение команды занимает порядка 10-15 минут.
Контроллер JMicron JMF667H – зверь в наших палестинах крайне редкий. Фактически сейчас он в российской рознице представлен лишь в составе ADATA Premier SP600, хотя всего полтора года назад в магазинах можно было найти еще несколько моделей накопителей. А контроллер этот интересен тем, что, если его сочетать с хорошей памятью, на одиночных мелкоблочных операциях чтения он способен демонстрировать быстродействие ничуть не хуже флагманских твердотельных накопителей. Да и в конфигурации с бюджетной флеш-памятью его показатели также оказываются на достойном уровне.
И Transcend предлагала тогда оба варианта: старший SSD740 комплектовался быстрой 19-нм памятью Toshiba, а младший бюджетный SSD340 – медленной 20-нм памятью Micron. Потом SSD740 как-то тихо исчез из продажи. Затем появилась серия SSD370, которая использовала контроллер Silicon Motion, и наличие SSD340 также постепенно сошло на нет.
Но иногда они возвращаются! Компания Transcend возобновила производство 340-й серии, причем в двух вариантах: в пластиковом корпусе и металлическом корпусе (в этом случае в названии присутствует буква «K»). Мало того, если первоначальный Transcend SSD340, как мы только что сказали, базировался на контроллере JMicron JMF667H, то новая модификация, по заявлению Transcend, использует JMF670H, который, как можно понять из близкого модельного номера, является небольшой модернизацией JMF667H.
Итак, сегодня перед Transcend SSD340K. Насколько сильно эта новинка отличается от оригинала?
Ни размерами, ни оформлением коробка не изменилась вовсе и она по-прежнему поставляется запаянной в пленку. Понять то, что перед нами именно обновленная версия, можно лишь по этикетке, наклеенной на обратную сторону коробки.
Комплектация все также нестандартная для бюджетного решения: адаптер для установки накопителя в посадочное место корпуса системного блока, рассчитанное на форм-фактор 3.5”, два комплекта крепежных винтов и целый ворох печатной продукции, большая часть которой – рекламного содержания.
Похоже, Transcend решила отказаться от использования пластика при изготовлении накопителей и теперь нас встречает корпус из алюминиевого сплава, причем не лишенный некоторой оригинальности в оформлении.
Пример Corsair с ее двумя пломбами оказался заразителен. Но здесь пломбы хотя бы наклеены не в натяг и не лопаются при первом удачном случае.
Внутри мы обнаружим укороченную печатную плату с двусторонним монтажом. Термоинтерфейс отсутствует.
В качестве контроллера, как и обещала Transcend, установлен контроллер JMicron JMF670H. Ему сопутствует микросхема буферной памяти, в качестве которой использована K4B2G1646Q-BCK0 производства Samsung (DDR3-1600 с таймингами 11-11-11 объемом 256 Мбайт). Кстати, у левого нижнего угла этой микросхемы можно заметить светодиод с маркировкой "D1", который при наличии питания светится приятным голубым светом (корпус накопителя непрозрачный, но свечение пробивается сквозь технологические отверстия
Массив флеш-памяти набран восемью микросхемами Micron NW646 (MT29F128G08CBECBH6-12), каждая из которых содержит по одному полупроводниковому кристаллу емкостью 128 Гбит, изготовленному с соблюдением норм 20-нм техпроцесса.
Полный объем накопителя составляет 128 Гбайт, однако для указания пользовательского объема используется традиционная для накопителей десятичная система счисления (1 Гбайт равен 1 000 000 000, а не 1 073 741 824 байт), поэтому пользователю доступно только 119.24 Гбайт. Остальное используется в качестве резервной области, используемой для алгоритмов выравнивания износа и повышения быстродействия, а также в качестве подменного фонда для вышедших из строя в результате износа ячеек.
С сайта Transcend можно загрузить специальное приложение SSD Scope для обслуживания ее накопителей.
Пользователю доступны следующие возможности:
Сводная таблица спецификаций всех участников данного тестирования.
С помощью CrystalDiskMark (64bit) 3.0.1 в режиме случайных данных производится замер производительности четыре раза:
Затем производится полная очистка накопителя путем подачи команды Secure Erase, после чего запускается тест Disk Benchmark из состава AIDA64 в режиме «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. Этот тест позволяет нам увидеть, насколько в целом накопитель стабилен, не возникает ли перегрева и какие, возможно, алгоритмы реализованы в микропрограмме.
И в заключение (также после выполнения команды Secure Erase) производится тестирование с помощью Iometer.
SandForce ничуть не изменился. Мало того, в конкретной реализации наблюдается даже проблема с глубиной очереди задач: накопитель в «устоявшемся» состоянии практически на операциях чтения лишь чуть быстрее, чем на одиночных запросах, а на операциях записи показатели даже хуже. Причем отметим тот факт, что такое происходит на QD порядка 16 и больше, а на QD от 1 до 4 показатели просто практически равны. Таким образом, на любой даже малопоточной пользовательской нагрузке, вопреки логике и смыслу понятия «очередь запросов», пользователь Kingston HyperX Fury не получит никакого прироста.
Kingston HyperX Fury также затронуло обновление платформы SandForce: с момента старта теста мы также наблюдаем некую «ускоренную запись», после записи приблизительно 90 Гбайт скорость принятия данных накопителем падает примерно вдвое, ну а после записи объёма, соответствующего объёму всего массива флеш-памяти, когда в распоряжении контроллера не остаётся свободных ячеек памяти, типично происходит переход в «устоявшееся» состояние.
Что интересно, при это разработчики микрокодов SandForce не реализовали возможности записать в условиях отсутствия команды TRIM хотя бы какой-то приличный (1-2 Гбайт) объем данных на полной скорости. Но некоторые всплески у Kingston HyperX Fury в самом начале все-таки имеются, хотя речь идет о величинах порядка 200-300 Мбайт.
В остальном же мы наблюдаем ровно, о чем говорили несколькими абзацами выше: с глубиной очереди запросов Kingston HyperX Fury не умеет работать вообще, ему не помогает даже наличие TRIM в системе.
Оба графика (и линейной, и случайной записи) наглядно показывают работу алгоритма nCache: около 4.5 Гбайт данных записывается на повышенной скорости, что вполне соответствует описанию nCache, в котором говорится, что на каждые 120 Гбайт пользовательского объема приходится 5 Гбайт буфера SLC. После заполнения буфера производительность устанавливается на довольно скромном уровне порядка 24000 IOPS. С таким быстродействием объем записи достигает полного объема накопителя и, в случае отсутствия TRIM, происходит переход в «устоявшееся» состояние – типичная картина для потребительской модели SSD.
Можно отметить неплохое постоянство моментальных показателей производительности на «чистом» массиве ячеек флеш-памяти – разброс невелик. А вот на «грязном» массиве ячеек в условиях отсутствия TRIM картина сильно меняется. Впрочем, по мере приближения к устоявшейся производительности на уровне 5000 IOPS (который соответствует бюджетному классу), разброс постепенно уменьшается.
В целом, накопитель способен в отсутствие TRIM запись до 1.2 Гбайт данных, но происходит это явно благодаря nCache и SLC-буферу. В условиях же наличия TRIM в системе SanDisk Ultra II 120 Гбайт способен поддерживать свой уровень производительности на уровне, близком к исходному.
Некоторые трудности имеются лишь сразу после нагрузки в виде массового копирования и перемещения файлов. Однако после некоторого простоя показатели накопителя возвращаются к исходным.
График линейной записи ровный, озадачивает лишь странный провал в самом конце и причины его возникновения неясны, но это не троттлинг: перегрева нет даже по тактильным ощущениям.
Глядя на график рандомной записи невольно возникает вопрос: и это предлагают нам как бюджетную модель самого низшего класса в линейке? Подобный график ожидаешь увидеть от высокопроизводительного SSD флагманского уровня вроде Plextor M6 Pro и Samsung 840/850 Pro, но никак не от подобного решения. Накопитель прекрасно справляется с нагрузками, разброс моментальной производительности практически отсутствует и даже переход в состояние «устоявшейся производительности» не сопровождается каким-либо непостоянством. График практически идеальный.
Здесь нас также поджидал сюрприз: в сложной ситуации микропрограмма отлично справляется с задачей «сборки мусора», что позволяет накопителю объемом 128 Гбайт в условиях отсутствия команды TRIM записать на полной скорости почти 8 Гбайт данных на полной скорости. Отличный показатель, которым, кстати, не могут похвастать даже вышеупомянутые накопители Plextor и Samsung.
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
Конфигурация №2: тестирование производительности
Ранее мы использовали на основном стенде 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 перейти на эксплуатацию системы охлаждения Thermalright True Spirit 140 Power. Но, скорее всего, это временно: есть желание подобрать более компактную СО.
Программное обеспечение:
Глобальные настройки операционной системы:
В качестве тестового программного обеспечения используются:
Операции с реальными файлами (все операции – в пределах тестируемого носителя):
Для удобства замеров первые четыре операции осуществлялись с помощью утилиты TeraCopy версии 2.27, выдающей статистические данные по окончании процесса операции с файлами. Кроме того, программа не использует системный файловый кэш, отчего скорость копирования не зависит от внутренних настроек операционной системы и более агрессивного кэширования файлов, когда «проводник» Windows отчитался о завершении операции копирования, но на самом деле процесс еще не завершился.
Тяжка судьба обозревателя, занятого серийным тестированием моделей SSD. Но не менее тяжела она у того, кто интересуется твердотельными накопителями на серьезной основе, а не по принципу «Ага, бренд! Заверните два!». Проблема заключается в том, что производители, пользуясь невысоким уровнем знаний некоторых пользователей, а также тем, что корпуса накопителей непрозрачные и опломбированы, могут под крышку своего продукта помещать что угодно. Да, сначала идет самое лучшее, затем же, когда пройдет волна обзоров и наберется некоторая масса положительных отзывов, в ход начинает идти что-то более дешевое. А иногда одна и та же модель изначально идет в различных вариациях. Кому-то из пользователей это без разницы, а кого-то – интересует вопрос, за что же он уплатил деньги?
Кто-то начинает тестировать свежекупленное устройство и затем сравнивать полученные результаты с теми, что он видит в обзорах. И могут возникать вполне закономерные вопросы: «А почему мой SSD показывает меньший/больший уровень производительности, чем в обзоре?» Да, причина разницы может крыться и в некорректно настроенном ПК (например, в фоне работают приложения вроде антивируса), не совсем удачном микрокоде BIOS материнской платы (пример выше – тестовая плата Zotac) и изначально невысоком уровне производительности системы. Например, контроллер SATA 6 Гбит/с в наборах системной логики AMD даже в самых новых A88X и A78 ненамного, но слабее, чем в уже не самом «свежем» Intel Z77.
А тут еще и игры производителей с начинкой твердотельных накопителей. Особенно вопрос разности устройства касается платформы SandForce: особенность ее такова, что в ней нет одной-двух-трех (и так далее, то есть ограниченного числа) конфигураций контроллера и флеш-памяти. Общее число конфигураций у этой платформы на сегодняшний день таково, что их нумерация уже преодолела значение в 33 000 (не опечатка, именно тридцать три тысячи). Как правило, бренды стараются внутри одной модели использовать наиболее близкие по производительности конфигурации, однако так бывает не всегда. Иногда случаются и казусы, как в прошлом обзоре.
Разберем обновленные графики на примере. На данном графике присутствуют два Silicon Power S60 и два Silicon Power S70, а также формально они же, но в более толстом 9 мм корпусе V60 и V70. Вот здесь уже можно видеть наглядную разницу в их производительности.
В скобках указывается:
В случае если какие-то данные отсутствуют или есть сомнения в достоверности (например, непонятен упаковщик микросхем памяти), стоит знак вопроса («?»). Это значит, что они мною не были зафиксированы или же были утеряны. В основном это касается идентификаторов SandForce – даже не предполагалось, что накопленная 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.
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, мсПроцесс 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, ВтСовместимость с режимом DevSleep у рассматриваемых накопителей разная. Transcend SSD340K уходит в этот режим полноценно – потребляемый ток падает до значений меньше 0.01 А. SanDisk Ultra II чуть более прожорлив – около 0.02 А. Kingston HyperX Fury сокращает энергопотребление, но все равно для него этот показатель оказывается выше обычного (ток падает до 0.05 А), что, впрочем, является привычным делом для SF-накопителей последних поколений.
Но и с обычным, «настольным» режимом работы у Kingston не все гладко. Вот еще одно интересное наблюдение: уровень энергопотребления на операциях чтения и записи практически одинаков. При этом искусственное считывание из «пустых» областей массива флеш-памяти приводит к сокращению энергопотребления примерно вдвое (хотя в реальной жизни, конечно, никто не будет считывать пустые области). Странное явление.
В случае Kingston HyperX Fury по уровню производительности угадывается все тот же Kingston V300. Может быть, наклейка HyperX Fury оказалась на нем случайно? Отметим, что разница между ними всего несколько сотен рублей, но даже это слишком дорого за этикетку черного цвета и звучное имя. Интересен тот факт, что уже после записи на накопитель около 800 Гбайт данных счетчик расхода ресурса переключился с 0% на 1% – достаточно любопытное явление, учитывая, что Kingston для данной модификации заявлен ресурс ~2900 циклов перезаписи. Хотя, возможно, нам не повезло с конкретным экземпляром.
Следующий участник, SanDisk Ultra II, предлагает неплохой уровень производительности. Но – TLC NAND. А ценник на него таков, что этот SSD оказывается среди конкурентов со схожей производительностью, но построенных на MLC NAND, обладающей большим ресурсом. Да, рядовому потребителю, как правило, ресурс избыточен, но какой смысл за те же деньги покупать заведомо худшее? Быстродействие этого решения неплохое, но нужно помнить, что оно является таковым только на небольших объемах данных, помещающихся в буферную область, работающую в SLC-режиме. Как только объем данных оказывается больше – быстродействие сразу падает (причем на величинах больше 30-50 Гбайт это заметно даже невооруженным глазом, порой может даже показаться, что процесс копирования остановился вовсе, «завис»).
Ну а Transcend возродила производство накопителей на контроллерах JMicron. Изначально удачный контроллер вернулся в своей модернизированной версии. Мало того, у новой реинкарнации даже оказалось несколько более высокое быстродействие. MLC NAND, стабильность и устойчивость скоростных характеристик, поддержка энергосберегающих режимов. Кроме того, компания начала распространение пакетов обновления прошивок, которые работают посредством загрузки ПК с загрузочного накопителя. Таким образом, есть надежда, что уровень производительности повысится, будут устранены некоторые странности в ряде тестов (например, в нашем тесте архивации производительность оказалась ниже, чем следовало), и этими обновлениями сможет воспользоваться не только покупатель нового устройства. А цена даже ниже остальных двух участников теста.
Выражаем благодарность:
