Обзор и тестирование SSD-накопителя Kingston SSDNow UV300 120 Гбайт: удачный эксперимент Kingston с TLC NAND

Не так давно Kingston произвела полную перетряску ассортимента: верхнюю и средние позиции заняли HyperX Predator и HyperX Savage. А что нижний сегмент? А он так и остался царством SSDNow V300, HyperX Fury и SSDNow V310. Но разговоры о том, что им предполагается замена, были еще весной. В реальность они воплотились в последних числах октября в виде линейки Kingston SSDNow UV300.
21 ноября 2015, суббота 03:00
I.N. для раздела Лаборатория

Оглавление

Вступление

Тенденция к снижению средней цены SSD-накопителей продолжается – это самая настоящая гонка, в которой участвуют все торговые марки, присутствующие в данной сфере. Это в полном смысле слова замкнутый круг: не будешь снижать цену – продажи упадут, а снизишь – спровоцируешь конкурентов на то же самое. Причем ценовой маневр возможен только за счет флеш-памяти: стоимость контроллера, его буферной памяти, корпуса (если речь о привычном 2.5" SATA) и прочего остаются неизменными при любом объеме модели. Точнее, контроллер тоже можно перевести на более тонкий техпроцесс или лишить его внешней буферной памяти, но эффект от этого незначителен.

Подобную ценовую гонку может остановить только одно: технологический барьер в производстве флеш-памяти. Что и произошло с планарной памятью: традиционный вариант снижения ее себестоимости путем уменьшения техпроцесса практически исчерпал себя – против законов физики и дороговизны оборудования особо не повоюешь.

Простой факт: за полтора года экспериментов с 15 нм техпроцессом Toshiba и SanDisk мы увидели только один твердотельный накопитель на этой памяти – Plextor M6V. Память Micron и Intel по 16 нм техпроцессу выпускается тоже далеко не первый год, но модели SSD, которые базируются на ней, до сих пор можно перечесть по пальцам. Дошло до того, что Intel вынуждена для своих устройств 535-й серии приобретать 16 нм у SK Hynix – фактического конкурента.

Да и с предыдущими техпроцессами тоже было не все просто. Если Toshiba и SanDisk смогли отладить поистине масштабный выпуск памяти по 19 нм техпроцессу, то у Intel и Micron их 20 нм флеш-памяти долгое время с трудом хватало на покрытие только собственных нужд, а в широкую «розницу» среди других производителей оная была выпущена с большой задержкой. Правда, когда она все-таки попала, то быстро вытеснила Toshiba из сегмента дешевых решений.

Выходом из тупиковой ситуации может быть лишь переход от планарной NAND к 3D V-NAND, но сегодня только один производитель может похвастать коммерчески отлаженным выпуском оной. Причем делиться такой памятью компания Samsung однозначно не собирается, предпочитая снимать все «сливки» самостоятельно. И подобное уже позволило ей занять половину рынка твердотельных накопителей.

На фоне этого у производителей флеш-памяти остается только один шаг: выбирать наиболее отлаженный техпроцесс и в его рамках приступать к выпуску уже не MLC NAND, а TLC NAND. Что и происходит сейчас: серийное производство TLC NAND начато компаниями Toshiba (19 нм), SanDisk (19 нм), SK Hynix (16 нм) и Micron (16 нм). Но, как и в случае с 19 нм техпроцессом, первыми оказались Toshiba и SanDisk, и лишь следом за ними – Micron и SK Hynix.

Причем в силу каких-то причин из альянса Toshiba-SanDisk серийным производством SSD на TLC NAND почти год занималась только SanDisk, используя контроллеры Marvell. Toshiba приступила к выпуску лишь недавно и при этом взяла платформу не Marvell, а другого своего партнера – Phison, которая сочетает новый контроллер Phison PS3110-S10 и 19 нм память TLC ToggleNAND производства Toshiba (по некоторой информации, у Toshiba и Phison не только простое партнерство, но и перекрестное владение акциями друг друга). Первым стал накопитель под маркой OCZ, принадлежащей с некоторых пор самой Toshiba – OCZ Trion 100. Затем уже появился SmartBuy Revival (SmartBuy тоже тесно связана с Phison и с некоторых пор под этой торговой маркой выпускаются только решения на контроллерах Phison), и лишь потом – все остальные модели.

Отметим, что причина выбора Phison в качестве поставщика контроллеров и разработчика платформы кроется не только в финансовой связи, но и в дешевизне ее решений. Увы, но здесь «не до жиру, быть бы живу»: в силу каких-то технологических проблем быстродействие TLC NAND Toshiba (справедливости ради, SK Hynix в паре с контроллерами Silicon Motion тоже) оказалось очень невысоким. Поэтому подобные конфигурации изначально получили статус решений начального уровня.

Компания Kingston стоит некоторым особняком: она сотрудничает и с Toshiba, и Phison. При этом обладает собственными производственными мощностями, а потому накопители выпускает самостоятельно вплоть до резки технологических кремниевых пластин, тестирования, упаковки и маркировки микросхем, причем как NAND и DRAM, так и контроллеров (преобладавшие ранее в накопителях Kingston контроллеры SandForce частенько оказывались перемаркированы). Это правило справедливо и по отношению к Phison: тогда как все присутствующие на рынке SSD являются копиями двух-трех эталонных дизайнов (фактически Phison поставляет полностью готовые изделия) и разница только в этикетке и упаковке, Kingston вносит изменения и в дизайн печатных плат, и использует свою флеш-память.

Впрочем, с линейкой SSDNow V310 компания Kingston выступила не лучшим образом. Наш обзор наглядно продемонстрировал известную истину: контроллер Phison PS3108-S8 не приспособлен к работе с большими массивами флеш-памяти, особенно если в их основе лежат кристаллы NAND повышенной емкости. А Kingston еще и выпустила его в составе модели большого объема 960 Гбайт – как дополнение к линейке SSDNow V300 на контроллере SandForce SF-2281, который ограничен планкой в 512 Гбайт. И затем не расширив его в сторону меньших объемов.

Следующий выход на рынок в паре с Phison у Kingston (уже в этом, 2015-м, году) оказался интереснее: Kingston HyperX Savage использовал и более новый контроллер PS3110-S10, и более «простую» (да и быструю саму по себе) 19 нм MLC ToggleNAND Toshiba. В принципе, с некоторыми оговорками его можно считать заменой старому HyperX 3K. Особенно сейчас, когда стала ясна расстановка в продуктовой линейке Kingston: на замену HyperX 3K обозначился HyperX Predator, который оказался реальным (и даже несколько неожиданным) прорывом, а HyperX Savage – это несколько сниженная планка.

В общем, верхнюю и средние позиции заняли HyperX Predator и HyperX Savage – Kingston здесь произвела полную перетряску своего ассортимента. А что нижний сегмент? А он так и остался царством SandForce SF-2281 в виде SSDNow V300 и HyperX Fury, а также единственного SSDNow V310 960 Гбайт на Phison PS3108-S8. Но разговоры о том, что им предполагается замена и это произойдет еще до конца 2015-го года, были еще весной.

В реальность они воплотились в последних числах октября в виде линейки Kingston SSDNow UV300.

Обзор Kingston SSDNow UV300

Теория

И снова с выпуском новинки из списка актуальных моделей не убраны вышеупомянутые решения на SandForce.

Вполне возможно, что это произойдет позднее, как и ранее на примере HyperX 3K и HyperX Savage. Отметим, что Kingston SSDNow V310 960 Гбайт мы не обсуждаем, поскольку UV300 ему не конкурент – были анонсированы объемы от 120 до 480 Гбайт (хотя, что интересно, сам контроллер Phison S10 поддерживает массивы флеш-памяти подобных объемов и другими компаниями они выпущены).

Если сравнивать номинальные характеристики с предшественником SSDNow V300, то они неожиданно оказываются лучше: даже в исполнении 120 Гбайт SSDNow UV300 предлагает до 505 Мбайт/с на линейном чтении и до 280 Мбайт/с на линейной записи против 180 и 133 Мбайт/с соответственно для SSDNow V300.

Разница между старшими модификациями скромнее, но и здесь она не в пользу V300: 510 и 495 Мбайт/с против 450 и 208 Мбайт/с у ветерана. В IOPS картина менее однозначна: для SSDNow UV300 заявлено до 95 000 IOPS на чтении и до 26 000 IOPS на записи против 85 000 и 43 000 у SSDNow V300 (если брать пиковые показатели по семействам в целом – конкретные модификации сопоставить сложнее: у SF-2281 показатели с ростом объема падают, у S10 – наоборот, растут).

А использование TLC NAND практически никак не сказалось на заявленном ресурсе и гарантийных обязательствах: все те же приблизительно 500 циклов перезаписи (причем это минимальная планка) и три года гарантийного обслуживания.

Практический осмотр

Что-то у Kingston на этот раз дебют вышел не особо удачный: на момент публикации новинка отсутствует в продаже, хотя представители компании заверяли о начале поставок с 10 ноября. Поэтому никаких разговоров о розничных ценах вообще идти не может.

И к нам на тестирование приехал не средний, а лишь младший представитель семейства объемом 120 Гбайт. Мало того, лишенный какой-либо упаковки. О розничной версии поставки мы могли бы судить хотя бы по информации с сайта компании Kingston, но там такие данные пока не приведены.

Со стопроцентной точностью будет вариант поставки в пластиковом блистере и с утолщающей рамкой в комплекте, как в случае с SSDNow V300, а вот стоит ли ожидать расширенную версию в большой коробке, шлейфами и пластиковым контейнером SATA-USB – пока вопрос.

В остальном отличий почти нет: фирменный корпус Kingston в форм-факторе 2.5" высотой 7 мм с декоративным покрытием серого цвета, шершавым на ощупь, и интерфейсом SATA 6 Гбит/с.

Нововведение заключается в том, что верхняя крышка выполнена из пластика, а не из металла, но это становится понятно только после вскрытия корпуса.

На этикетке, размещенной на верхней крышке корпуса, указывается целый набор различной информации о конкретном экземпляре: серийный номер, идентификаторы и прочее. Правда, рядовому пользователю пользу может принести лишь версия микрокода, а в данном случае она интересна и нам: SAFM11.K – мало того, что ранее нам такая версия не встречалась, у нее еще есть отличие от традиционной схемы маркировки версий микрокодов для PS3110-S10 + TLC NAND – в качестве последнего символа используется не цифра, а буква.

Компания Kingston не стала отказываться и от своих излюбленных винтов с головкой Torx Tamper Resistant T6.

Отличная защита от неопытных, но не в меру любопытных пользователей: такой ключ найти в продаже не так просто (встречаемые в рознице типоразмеры начинаются обычно с T8-T10).

Днище корпуса, как уже отмечалось выше, остается металлическим, а все потому, что оно служит для отвода тепла от контроллера.

Хотя даже в ходе интенсивных тестов (вроде случайной мелкоблочной записи посредством iometer в течение нескольких часов) не удалось добиться хоть сколько-нибудь существенного нагрева. Таким образом, это скорее подстраховка со стороны Kingston, чем реальная необходимость.

Не стала компания экономить и на размере печатной платы: она полноразмерная. Ее дизайн крайне похож на оригинальный, применяемый самой Phison, однако после более внимательного сравнения обнаруживаются некоторые изменения, внесенные инженерами Kingston.

Подчеркнем еще раз, что Kingston – единственная компания, которой Phison позволяет вносить изменения в печатную плату и использовать память собственной упаковки. Всем остальным Phison сама поставляет готовые конечные устройства. По крайней мере, среди сотен SSD, рассмотренных мною за последние несколько лет, ничего иного мне видеть не доводилось (максимальная вариация – собственный корпус, как например, у Corsair).

Микросхемы флеш-памяти несут собственную маркировку Kingston. Эта память получена путем приобретения у изначального производителя NAND (в данном случае Toshiba) технологических кремниевых пластин, которые затем режутся, тестируются и упаковываются самой Kingston. Подобный прием позволяет получить некоторую экономию на себестоимости, и сам по себе не нов: аналогичным образом поступают ADATA, Kingmax, Transcend, да и сама Phison.

Физически в каждой из этих микросхем размещено по одному 19 нм полупроводниковому кристаллу TLC ToggleNAND емкостью 128 Гбит, выпущенному компанией Toshiba. Полный реальный объем, как несложно подсчитать, составляет 128 Гбайт.

Но для указания пользовательского объема используется традиционная для накопителей (и HDD тоже) десятичная система счисления (1 Гбайт равен 1 000 000 000, а не 1 073 741 824 байт), поэтому в реальности доступно только 111.79 Гбайт. Остальное образует скрытую область, которая используется микропрограммой контроллера для алгоритмов выравнивания износа и повышения быстродействия, а также в качестве подменного фонда для вышедших из строя в результате износа ячеек.

Управляется массив памяти контроллером Phison PS3110-S10, которому сопутствует микросхема буферной памяти DRAM Nanya NT5CB128M16FP-DI – DDR3 объемом 256 Мбайт.

Фирменное программное обеспечение

Неожиданным нововведением оказалось появление еще одного приложения на сайте Kingston для ее твердотельных накопителей. Это уже второе крупное обновление, также в этот раз получившее и новое имя SSD Manager.

Хотя вместо очередного изменения графического оформления и переименования, программистам и инженерам Kingston стоило бы взяться за расширение функциональности их приложения, ибо в реальности набор его возможностей скромен по сравнению с Samsung Magician и Intel SSD ToolBox.

На практике пользователь может лишь посмотреть информацию о накопителе, выполнить полный сброс посредством команды Secure Erase и проверить наличие обновлений микрокода контроллера. Сам программный пакет лишен даже базовой справочной системы, не говоря уже о тестах на ошибки, проверке производительности и локализаций на другие языки кроме английского.

Что интересно, судя по всему, обновление прошивки даже не сетевое: в папке с SSD Manager присутствуют бинарники микрокодов для контроллеров SandForce и Marvell.

Похоже, пользователю недостаточно лишь запускать время от времени саму программу, а необходимо (при желании обновиться, конечно) самостоятельно заходить на сайт Kingston и каждый раз проверять наличие новой версии SSD Kingston. Затем загружать ее, устанавливать и проверять наличие в комплекте обновления для накопителя.

Но пользователь, не увлекающийся контролем за актуальностью микрокода накопителя, вполне может обойтись и посредством популярного приложения Crystal Disk Info, благо все параметры отображает и оно.

Вот такой странный подход применила Kingston.

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 тестового 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.

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 проводит 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.

  • Имитируется работа накопителя в условиях нагрузки, близкой к серверной (непрерывная случайная запись блоками 4 Кбайт по всему объему с глубиной очереди запросов 34) при отсутствии TRIM. Именно так, к примеру, работают базы данных: создается один или энное число больших файлов, внутри которых выполняются операции чтения/записи, генерации команды TRIM при этом не происходит. Тест проводится непрерывно в течение двух часов, при этом ежесекундно снимаются показатели быстродействия. Итоги данного теста позволяют нам увидеть возможности подопытного как в «чистом», так и в «использованном» состояниях (достижение состояния «устоявшейся производительности»).

  • По завершении этого теста проделаем еще один, целью которого будет выяснение того, насколько хорошо работают алгоритмы «сборки мусора» (Garbage Collection). На итоговом графике присутствуют скоростные показатели накопителя в четырех ситуациях: состояние «чистого» массива ячеек (после команды Secure Erase), после непрерывной нагрузки в течение двух часов в условиях отсутствия команды TRIM, после простоя 30 минут, которых должно хватить накопителю для отработки внутренних алгоритмов «сборки мусора», после выполнения команды TRIM на весь объем накопителя. Тест довольно специфический, и его результаты важны для тех, кто нацелен на эксплуатацию в условиях работы без TRIM (старые операционные системы, некоторые RAID-массивы, в качестве внешнего накопителя – через адаптер SATA-USB).

Kingston SSDNow UV300 120 Гбайт

Сюрприз, товарищи: официально для SSDNow UV300 объемом 120 Гбайт Kingston установила значения до 505 Мбайт/с на линейном чтении и до 280 Мбайт/с на линейной записи, на практике же мы видим заметно большие значения, особенно это касается записи. Мало того, по ряду типов нагрузки герой обзора оказывается быстрее даже своих «безродных» аналогов.

В остальном же можно сделать вывод, что накопитель хорошо справляется с нагрузками и не сдает позиции. Впрочем, подобное мы уже видели на примере других SSD на TLC NAND и PS3110-S10, тут решение Kingston не уникально.

И здесь Kingston SSDNow UV300 также оказался интереснее. Нет, в целом картина по-прежнему скромна: высокое быстродействие первые несколько секунд (часть массива памяти используется в SLC режиме), затем невысокие, с большим разбросом показатели и последующий переход в «устоявшееся состояние».

Но важен тот факт, что размер области памяти, выделяемой под SLC-буфер, больше практически на 30%: если ранее мы видели ~700 Мбайт на каждые 120 Гбайт объема, то в Kingston SSDNow UV300 120 Гбайт под SLC-буфер выделяется почти 1 Гбайт (если точнее, то в ходе тестов удавалось записать от 910 до 950 Мбайт). Подобная особенность позволяет накопителю достичь более высоких показателей в тестах.

Ну а здесь ровным счетом никаких изменений: микропрограмма Kingston SSDNow UV300, как и у других решений, использующих данную аппаратную платформу, не может похвастать наличием автономных алгоритмов «сборки мусора», позволяющих накопителю хотя бы небольшую часть данных принимать на полной скорости.

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 F11a);
  • 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, режим AHCI включен;
  • Блок питания: Corsair HX750W, 750 Ватт;
  • Корпус: открытый стенд.

Ранее мы использовали на основном стенде Intel BOX, однако с недавних пор в набор замеров входит многочасовое тестирование с помощью iometer, 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:

  • 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.

Anvil's Storage Utilities

Здесь мы проведем сравнение с Patriot Blast и ADATA Premier SP550 аналогичных объемов. Первое – как решение, использующее ту же платформу. Второе – как альтернатива на TLC NAND, выпущенной SK Hynix, и контроллере Silicon Motion.

1 Гбайт.

4 Гбайт.

По результатам отлично видно, что Kingston SSDNow UV300 превосходит Patriot Blast, но уступает платформе Silicon Motion.

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 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/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

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 со скоростью 40 Мбайт/с на записи одного мегабайта данных при энергопотреблении 1 Ватт является более экономичным, чем накопитель Б при скорости 30 Мбайт/с и 0.9 Ватт.

Энергопотребление в простое, Вт
Меньше – лучше

Энергопотребление на чтении, Вт
Меньше – лучше

Энергопотребление на записи, Вт
Меньше – лучше

Энергопотребление после записи, Вт
Меньше – лучше

К сожалению, режим DevSleep по-прежнему не поддерживается, и накопитель на подачу системой команды DIPM никак не реагирует.

Заключение

Итак, компания Kingston официально представила свой вариант новой платформы Phison. Разумеется, стоит дождаться появления розничных образцов, благодаря которым мы сможем окончательно познакомиться с видением Kingston, ведь доработки еще не исключены. Но в принципе, уже сейчас перед нами наиболее интересная реализация творения Phison и Toshiba, у которой на данный момент в рамках платформы Phison фактически нет конкурентов.

Точнее, OCZ вкупе со своим Trion 100 еще может противопоставить свою гарантийную политику (ибо у Kingston и OCZ они обе лояльны к клиенту), но за счет того, что Trion 100 банально быстрее, его оппонент оказывается менее интересен. О различных Patriot Blast, Team L3 Evo и прочих говорить и вовсе не приходится: гарантия, как правило, только через магазин.

Остается лишь один вопрос – достойная ли вышла замена старому SSDNow V300? Тут ответ не так прост. С одной стороны, да: кое-где более высокое быстродействие плюс большая стабильность скоростных характеристик (больное место платформы SandForce). С другой, все это доступно пользователю в рамках небольших объемов. Иначе говоря, достаточно произвести запись 2-3 Гбайт данных и скорость окажется ниже, нежели у SSDNow V300. Все ровно то же, о чем говорилось в заключении к обзору SmartBuy Revival: новая платформа Phison оказалась заложником рынка - ее используют для построения малоемких решений, несмотря на то, что она лучше показывает себя в больших объемах, где SLC-буфер достаточно велик.

Удел применения таких накопителей (объемом 120-240 Гбайт) – это системы, где в приоритете операции чтения, а не записи. Вот на них это действительно полноценные скоростные решения, способные доставить большее удовольствие от общения с компьютером, и здесь SSDNow UV300 может стать по-настоящему отличной заменой классических накопителей на магнитных пластинах (HDD). В остальном это решение начального уровня, не способное предложить пользователю каких-либо рекордов быстродействия.

I.N.


Выражаем благодарность:

  • Компании Kingston за предоставленный на тестирование накопитель Kingston SSDNow UV300 120 Гбайт.