Обзор и тестирование SSD-накопителя SmartBuy S11-2280T 128 Гбайт (SB128GB-S11T-M2)

Еще недавно компания Phison была практически неизвестна отечественному пользователю. Но затем тайваньскому разработчику удалось составить конкуренцию царившей тогда в бюджетных SSD платформе SandForce. Вслед за тем вышла целая серия контроллеров, и 2016 год не стал исключением. На примере модели SmartBuy форм-фактора M.2 NGFF мы познакомимся с недавно дебютировавшим Phison PS3111-S11.
5 мая 2016, четверг 03:00
I.N. для раздела Лаборатория

Оглавление

Вступление

Еще несколько лет назад компания Phison была практически неизвестна отечественному пользователю, а все потому, что ее наработки встречались на рынке только в составе USB-флешек. Но затем этому тайваньскому разработчику удалось составить конкуренцию царившей тогда в бюджетных накопителях платформе SandForce. Вслед за тем последовала целая серия контроллеров, и 2016 год не стал исключением.

Благодаря нашему постоянному партнеру – компании Регард, мы познакомимся с недавно дебютировавшим Phison PS3111-S11. А поможет нам в этом только-только начавший поступать в продажу твердотельный накопитель SmartBuy S11-2280T объемом 128 Гбайт, выполненный в форм-факторе M.2 NGFF.

Статус модели

На сайте SmartBuy отсутствует. Цены (на момент публикации):

  • В московской рознице примерно 3100 рублей;
  • На Amazon отсутствует;
  • На Newegg отсутствует;
  • На ComputerUniverse отсутствует.

Контроллеры Phison

Первые попытки компании выйти на рынок SSD-накопителей были весьма скромны по своим итогам: вспомнит ли сейчас кто-нибудь из читателей, например, Phison PS3016-S3?

И лишь с контроллером PS3105-S5, представленным осенью 2010 года, этому тайваньскому разработчику начало везти, его заметили.

Технически Phison S5 был выполнен в 324-контактном корпусе BGA по 90 нм технологии, оснащался буферной памятью, в качестве которой он мог использовать LPDDR-333 объемом 128-256 Мбайт и по своим восьми каналам мог адресовать массив MLC/SLC NAND с техпроцессом 43/34/25 нм объемом до 512 Гбайт к памяти. Контроллером поддерживались команды NCQ и TRIM, с системой он сообщался посредством интерфейса SATA2. Его младшей версией стал PS3107-S7: отключена поддержка AES, из восьми каналов осталось четыре, а поддерживаемый объем сократился до 128 Гбайт.

Итак, Phison S5 заметили, хотя на рынок он попадал в составе решений, выпущенных под торговыми марками брендов второго эшелона вроде Patriot. Лишь Micron рискнула выпустить на нем свою серию Crucial V4. И, судя по всему, долго жалела: Phison PS3105-S5 страдал целым набором «детских болячек» и волна жалоб заполонила форумы. Наиболее распространенными были возникающие в работе системы «фризы», когда она периодически подтормаживала на короткие промежутки времени. В попытках исправить их была выпущена череда обновлений микрокода. И все же, по отзывам пользователей, проблемы так и не были решены до конца, видимо, корень оных крылся на аппаратном уровне.

Другой компании, рискнувшей связаться с Phison S5, повезло больше: из-за того, что выпущенные ею модели ориентировались на специализированное применение в корпоративном сегменте, с ними шумихи было меньше, чем с Crucial V4. Причем, в отличие от Crucial V4, в списке актуальных версий Kingston SSDNow mS100 пробыли долго. Точно не скажу, но, если не ошибаюсь, убраны с сайта они были лишь в прошлом году, документация же на них доступна и сегодня по прямой ссылке.

Следующим стал Phison PS3108-S8, выпущенный в 2012 году. Инженеры Phison в значительной степени переработали архитектуру и нарастили ее возможности. Техпроцесс кристалла сменился на 55 нм (корпусировка осталась прежней), SATA2 был сменен SATA 6 Гбит/с, в качестве буферной памяти стало возможным использовать DDR3, а ее объем мог достигать 512 Мбайт.

Объем самого накопителя при этом сначала остался неизменным – те же 512 Гбайт, что и у Phison S5. Однако в дальнейшем была реализована поддержка и терабайтных объемов. Правда, с производительностью у таких решений, особенно в паре с медленной 20 нм флеш-памятью Micron, все оказалось не слишком благостно.

Кроме того, в микрокоде контроллеров Phison S8 появилась реализация своеобразной особенности: контроллер мог анализировать содержимое блоков данных и в случае, если блок состоял из потока нулей, он не обращался к флеш-памяти, делая лишь отметку в таблице ретранслятора. В результате, умело оперируя тестовыми данными, можно было увидеть впечатляющие показатели быстродействия.

Это инженерное решение Phison оказалось настолько удачным, что его не только заметили, но и сделали популярным. Впервые мы протестировали SSD на его основе в мае 2013 года под маркой SmartBuy – SmartBuy Ignition. И в течение короткого времени на рынок хлынул вал SSD на его основе.

Таблица из соответствующего справочного материала нашей конференции содержит информацию о почти трех десятках моделей и это (за исключением нескольких вариантов) только то, что можно было приобрести лишь на постсоветском пространстве.

Объединяло Phison S5 и Phison S8 то, что для твердотельных накопителей на их основе использовалась одна и та же печатная плата. Причем применялась она даже в моделях объемом 60-64 Гбайт, где весь массив набирался четырьмя микросхемами, остальные двенадцать посадочных мест попросту пустовали.

И точно также Phison S8 получил «младшего брата» под именем PS3109. Его характеристики были скромны: предельный объем адресуемой флеш-памяти составил 256 Гбайт, количество каналов памяти урезано вдвое, заявленная скорость чтения не пострадала, а вот скорость записи урезана в полтора раза, до 200 Мбайт/с.

Но на практике его быстродействие и вовсе разочаровывало: накопитель, заполненный данными, мог сдавать до 30 Мбайт/с.

Причиной таких небольших скоростей, похоже, стало то, что Phison S9 был лишен внешней буферной памяти и обходился лишь тем скромным объемом DRAM (в документации на контроллер Phison указывала то, что он мог быть различным, а максимально допускалось 32 Мбайт), что интегрировался в одну микросхему с ним.

По-видимому, Phison S9 попутно стал «подопытным кроликом» для инженеров Phison: в дополнение к потоку нулей он научился схожим образом поступать и с потоком единиц. А почему речь об опыте? Да потому, что в последующем Phison S10 подобной реализации нет. К сожалению, полноценную компрессию, как у контроллеров SandForce, разработчики Phison реализовать не смогли или не сочли целесообразным.

Почти два года назад, в августе 2014-го, был анонсирован Phison S10. А к новогодним праздникам 2014-2015 первые накопители на нем появились в продаже.

При взгляде на него возникают мысли о необычно большом размере микросхемы в сравнении с Phison S8. В бюджетном сегменте принято экономить каждый миллиметр, но тут…

Размеры 17 х 17 мм против 13 х 13 мм – почти в два раза больше. Так что вполне логично было бы ожидать упрощенную версию. Однако Phison ограничилась лишь тем, что запустила в производство две версии Phison S10: S10C-12 и S10-X, обе выполненные в корпусах BGA, отличавшиеся количеством контактов (22 х 22 против 25 х 25) и каналов (четыре против восьми).

По-настоящему бюджетную версию Phison S10 пришлось ждать больше года: Phison S11 был показан публике только в августе 2015 года

(Источник: Custom PC Review)

А серийное производство решений на его основе началось лишь в этом году. И первым накопителем на базе данного контроллера в нашей рознице оказался SmartBuy S11-2280T – эта торговая марка в очередной раз стала своеобразной точкой появления новой разработки Phison.

Обзор SmartBuy S11-2280T 128 Гбайт (SB128GB-S11T-M2)

SmartBuy S11-2280T на данный момент выпущен всего в двух версиях, отличающихся объемами – 128 и 256 Гбайт. На сайте SmartBuy данный накопитель отсутствует из-за того, что он не предназначен для розничной продажи: это сугубо OEM-решение, выпущенное для фирм-производителей готовых компьютерных систем.

Упаковка и комплектация

С учетом целевой аудитории SmartBuy S11-2280T поставляется в простом пластиковом блистере без какой-либо комплектации.

Сборщикам ПК не нужны какие-либо инструкции, а крепежные винты посадочного места M.2 NGFF бывают, как ни странно, разными и вообще несовместимыми друг с другом – единого стандарта нет. К тому же, зачастую они и так есть в комплекте с материнской платой. А потому приложенный в поставке винтик может оказаться лишь бесполезным грузом, только дополнительно увеличивающим себестоимость.

Обратите внимание на текст на упаковке:

«Производитель:
Файсон Электроникс Корпорейшен
Офис Джунен: №1б Кун Йи Роуд, Джунен, Миаоли, 350 Тайвань».

Вот так просто и ненавязчиво выданы плотные связи между торговыми марками Phison и SmartBuy.

Внешний осмотр и вскрытие

Герой обзора выполнен в форм-факторе M.2 NGFF типоразмера 2280.

Абсолютно вся элементная база размещена только с одной стороны печатной платы, обратная – пуста. Объясняется это тем, что решение бюджетного класса, а односторонний монтаж является одним из способов снижения себестоимости изготовления.

Этим же объясняется использование микросхем флеш-памяти в корпусировке TSOP, а не BGA. Микросхема контроллера очень компактная – всего лишь 9 х 9 мм, а количество контактных площадок составляет 169 (13 х 13). И она не сопровождается внешней буферной памятью.

К сожалению, информация, приводимая на сайте Phison довольно скупа, и возможный объем интегрированного буфера не приводится. Зато указывается, что PS3111-S11 является всего лишь двухканальным решением.

Дополнение: уже после публикации обзора мне удалось получить некоторые комментарии от моего неофициального источника, связанного с Phison. По его словам, PS3111-S11 оснащён встроенным буфером SDRAM объёмом 32 Мбайт, который используется контроллером не только для работы с ретранслятором, но также для группировки мелкоблочных операций на запись. Также в микропрограмме контроллера реализованы некие алгоритмы SmartCacheFlush и GuaranteedFlush для защиты данных в случае неожиданного сбоя питания.

Массив памяти набран четырьмя микросхемами NAND, несущими нестандартную маркировку. На самом деле, изготовителем кристаллов NAND, заключенных в них, является компания Toshiba. Просто они были проданы не как готовый протестированный и упакованный продукт, а в виде технологических пластин. А Phison – компания, которая с целью минимизации себестоимости производства сама решает вопросы изготовления собственных накопителей вплоть до самостоятельной резки и упаковки кристаллов памяти NAND из технологических кремниевых пластин.

Подобный подход позволяет самостоятельно проводить отбор получившихся микросхем по различным требованиям и задавать свою планку характеристик (процент битых ячеек, уровни рабочих напряжений и прочее), за счет чего можно варьировать процентное соотношение между долями готовой продукции и брака. Попутно экономия выходит на отсутствии оригинальной торговой марки на микросхемах.

Неоднократно тестируя накопители Phison, за несколько лет мне довелось собрать целую коллекцию таких нестандартных маркировок:

К сожалению, по ней отчетливо просматривается лишь то, что первые буквы указывают на производителя кристаллов NAND. Обо всем остальном остается лишь догадываться.

T58G5LASA – явно Toshiba. Но что именно? Исходя из полученных в тестах результатов, с очень большой долей вероятности в каждой из микросхем размещено по два 15 нм полупроводниковых кристалла MLC NAND емкостью 128 Гбит каждый. Дополнение: уже после публикации обзора мне удалось получить некоторые комментарии от моего неофициального источника, связанного с Phison. Это действительно MLC NAND Toshiba, изготовленная по техпроцессу 15 нм.

Общий объем массива – 128 Гбайт, но при этом часть его выделена в скрытый резерв – разница между «десятичными и двоичными гигабайтами» (для указания объема используется 1 Гбайт равный 1 000 000 000, а не 1 073 741 824 байт). Именно поэтому в реальности пользователю доступно лишь 111.79 Гбайт, оставшимся объемом микропрограмма контроллера оперирует в служебных целях: для выравнивания износа, в качестве резервного пула для замены вышедших из строя ячеек памяти и прочего.

Программная часть

Количество доступных параметров SMART по-прежнему минимально, как и в предыдущих поколениях накопителей на контроллерах Phison (кроме самостоятельно изготавливаемых Kingston и отдельно конфигурируемых Corsair).

Отображаемая температура на самом деле является программной «заглушкой» – реального термомониторинга нет. Параметр F1 ведет учет объема записанных по интерфейсу SATA данных («Total Host NAND») в гигабайтах.

Версия микрокода содержит обозначение «SBFM00.1», и здесь есть два примечательных момента. Во-первых, второй символ («B») является новым (S5 – обозначались «5», S8 – «8», S9 – «9», S10 – «A»); во-вторых, пятый символ – «0», что, по наблюдениям, соответствует памяти MLC NAND (TLC NAND обозначается «1»).

Фирменное приложение Phison SSD Toolbox последних доступных версий 1.08 Standard и 1.12 Complete накопитель обнаруживает, но проведение каких-либо операций с ним невозможно – все кнопки заблокированы:

DOS-версия старого приложения Phison для работы с решениями на контроллере PS3108-S8, которое успешно позволяло считывать информацию с PS3109-S9 и PS3110-S10, здесь также не работает. Модель SSD опознается:

Но попытка считать ее внутреннюю конфигурацию заканчивается ошибкой.


Выводимая информация содержала идентификатор флеш-памяти, что позволяло разобраться даже с перемаркировкой, теперь же и этот способ опознания оказался нам недоступен.

Когда мы кратко изучали историю контроллеров Phison, то отметили особенную реализацию в работе с блоками, состоящими из непрерывного потока нулей и единиц.

У Phison S11 эти алгоритмы также есть, но влияние их практически минимально и дает о себе знать только на операциях линейной и крупноблочной записи, а также на линейном чтении.

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 следующего 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 проводится 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.

  • Имитируется работа накопителя в условиях нагрузки, близкой к серверной (непрерывная случайная запись блоками 4 Кбайт по всему объему с глубиной очереди запросов 32) 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).

SmartBuy S11-2280T 128 Гбайт (SB128GB-S11T-M2)

Отсутствие полноценного буфера сказывается на результатах этого накопителя, причем снижаются не только скорости записи, но и чтения. К счастью, после простоя быстродействие выходит обратно, к высоким показателям.

А вот перед нами и ответ на вопрос, который мог возникнуть при взгляде на результаты в Crystal Disk Mark выше. Сам по себе массив из восьми кристаллов NAND плотностью 128 Гбит не в состоянии обеспечить скорость записи 460 Мбайт/с, пусть даже это и MLC NAND. Но реализация режима ускоренной записи (также называемого режимом «псевдо-SLC» или «pSLC») – вполне. Другое дело, что размер этого буфера оказался невелик – всего примерно полпроцента от объема массива. В нашем случае – около 660 Мбайт.

На практике копирование с другого SSD на героя нашего обзора выглядит так:

Между прочим, замечательный факт: впервые мы встречаем реализацию режима pSLC в накопителе Phison на базе MLC NAND. Возникает закономерный вопрос: а появится ли что-то подобное в уже существующих решениях на базе Phison PS3110-S10?

В пользу того, что перед нами конфигурация на базе именно MLC NAND, а не TLC NAND, говорит скорость записи вне SLC-режима: 180 Мбайт/с массив TLC NAND Toshiba в подобной конфигурации обеспечить просто не может. Например, OCZ Trion 150 даже вдвое большего объема выдает лишь 170 Мбайт/с, зато наблюдаемые показатели отлично коррелируются с Plextor M6V 128 Гбайт на базе 15 нм MLC NAND – он пишется практически с той же скоростью ~175-180 Мбайт/с. Дополнение: уже после публикации обзора мне удалось получить некоторые комментарии от моего неофициального источника, связанного с Phison. Это действительно MLC NAND Toshiba, изготовленная по техпроцессу 15 нм.

Интересен температурный режим в этом жестком для твердотельных накопителей тесте. Самой горячей точкой, судя по замерам пирометром, стала третья по счету от контроллера микросхема памяти – около 53° C, а вот контроллер к концу теста прогрелся лишь до 46°C. Очень неплохие показатели для накопителя такого рода. Достаточно вспомнить, например, Intel 525 или ADATA Premier Pro SP310.

Наблюдаемая под интенсивными нагрузками при отсутствии команды TRIM картина также примечательна – здесь мы видим редкое явление, когда накопитель после исчерпания всех свободных ячеек (это происходит примерно на момент записи 112 Гбайт) не просто переходит в «устоявшееся» состояние, его быстродействие заметно падает. В результате постепенно достигаются показатели записи около 2 Мбайт/с с одномоментными провалами до нуля. Кроме того, оные провалы моментальной производительности присутствуют и в тот период времени, когда у контроллера есть запас свободных ячеек памяти.

Подобное поведение свойственно ультрабюджетным решениям начального уровня. И нечто схожее (в ухудшенном варианте) мы наблюдали, когда тестировали SSD под безвестной («noname») маркой GK – GK K3 128 Гбайт на базе контроллера Silicon Motion SM2244LT (SMI2244LT). Эти результаты ставят крест на эксплуатации такого накопителя в RAID-массивах, где необходима стабильность показателей в условиях отсутствия поддержки передачи команды TRIM. Нижеследующий график это подтверждает.

Алгоритмы «сборки мусора» в микропрограмме PS3111-S11 реализованы так, что в состоянии обеспечить расчистку массива, но только в пределах того самого SLC-буфера (660 Мбайт) и не более того. После чего скорость записи падает до 0-2 Мбайт/с. Зато в условиях, когда до накопителя доходит команда TRIM, его показатели достойны похвалы: быстродействие сохраняется на «заводском» уровне, никакой деградации не наблюдается вовсе.

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 3000;
  • Оперативная память: 2 х 2 Гбайт Geil Corsa Two DDR3-2133 (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 адаптера SATA M.2 NGFF >> SATA3, 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.

Iometer

Anvil's Storage Utilities


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

Данный бенчмарк позволяет увидеть скорость операций с файлами внутри одного носителя. Использовалась версия 1.7.4739.38088. Этот тест может проявлять зависимость от количества оперативной памяти в системе.

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

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

В данном тесте обнаружились свои особенности. Во-первых, судя по результатам тестов на больших объемах, в накопителе реализованы алгоритмы «ускоренной записи». В целом разницы в энергопотреблении после перехода из «ускоренного» режима в «обычный» не наблюдается.

После снятия нагрузки с накопителя, судя по его энергопотреблению, некоторое время прошивка занимается консолидацией данных, записанных в «ускоренном» режиме, на что уходит около 60-70 секунд. Довольно занятно, учитывая, что разница между режимами всего лишь двукратна (393 Мбайт/с и 194 Мбайт/с), а сам буфер небольшой по своему объему. Проще говоря, данная операция должна занимать в несколько раз меньше времени.

Во-вторых, накопитель рапортует об отсутствии поддержки DevSleep, но при этом реагирует на подачу команды DIPM. Причем уровень потребляемого тока падает до 0.01 А – это показатель наилучших решений на рынке.

Заключение

Итак, вслед за Marvell 88SS1074 мы познакомились с еще одним новым NAND-контроллером, предназначенным для эксплуатации в доступных решениях – Phison PS3111-S11. Но если у Marvell в бюджетном сегменте и ранее не было особых проблем с быстродействием, то сказать подобное о PS3109-S9 сложно.

Теперь же компания Phison смогла решить эту задачу. Новый контроллер достаточно быстр и получил меньше узких мест, при этом он лучше подходит для построения накопителей начального уровня, нежели применявшийся до последнего времени Phison PS3110-S10: нет нужды в микросхеме буферной памяти, а сам контроллер гораздо компактнее (кстати, Marvell 88SS1074 обладает размерами 11 х 13 мм).

Вполне очевидно, что он (а значит, и SmartBuy S11-2280T) не предназначен для эксплуатации в условиях интенсивных нагрузок, но перед ним и не ставится таких задач – для этого следует обратить свое внимание на более дорогие модели. Дополнительным приятным бонусом стало использование явно MLC памяти, а не TLC NAND. Хотя практически наверняка это временное явление.

I.N.


Выражаем благодарность:

  • Компании Регард за предоставленный на тестирование накопитель SmartBuy S11-2280T 128 Гбайт (SB128GB-S11T-M2).

Лента материалов раздела