Флеш-память с вертикальной компоновкой (3D V-NAND) для SSD-накопителей, наконец, начала производиться не только Samsung. Но ее поставки пока еще не столь велики, как хотелось бы, а потому подавляющее большинство компаний обходится аппаратными конфигурациями на базе традиционной планарной памяти. И такая ситуация сохранится еще приличное время. ADATA Premier SP550 – продукт бюджетного класса на базе традиционной планарной TLC NAND. И ничего новее в этом сегменте компанией пока так и не было выпущено. Это при том, что данная модель – решение 2015 года и существует на рынке больше года. Например, мы протестировали ADATA Premier SP550 объемом 120 Гбайт 13 месяцев назад. Но индустрия не стоит на месте, и контроллеры SSD получают усовершенствованные версии прошивок, в которых устраняются ошибки, а иногда и повышается быстродействие. В конце концов, могла быть модернизирована и аппаратная база. Благодаря нашему постоянному партнеру – компании Регард, мы совместим три в одном: рассмотрим данную модель повторно, но больший объем (480 Гбайт), и возьмем вариант в форм-факторе M.2 2280. |
Разные SSD: а есть ли разница? Год 2016-й В рамках материала «Разные SSD: а есть ли разница?» на примере реальных пользовательских операций были продемонстрированы различия между сильно отличающимися по своим характеристикам SSD. С момента публикации прошло почти полтора года – срок по меркам компьютерной индустрии немалый. Многое изменилось за это время – и цены, и ассортимент, и позиционирование. Мы вновь проясним ситуацию, сравнив разные модели накопителей. |
Год с небольшим назад в бюджетный сегмент рынка твердотельных накопителей поступила TLC NAND, компания Samsung лишилась монополии на данный тип памяти. На ее базе увидели свет сразу две новых аппаратных платформы, причем сложились своего рода альянсы: TLC NAND производства Toshiba и SanDisk (ныне Western Digital) шла только в паре с контроллерами Phison (в первую очередь Phison S10), а TLC NAND производства SK Hynix и Micron – с контроллерами Silicon Motion (SM2256 различных ревизий).
За прошедшее время Micron и SK Hynix смогли освоить производство флеш-памяти с вертикальной компоновкой (3D V-NAND), но это ничуть не поменяло расстановку – с контроллерами Phison эта память не встречается, только с Silicon Motion. Что интересно, судя по всему, реальная себестоимость производства этой памяти и в самом деле очень низка: в минувшую «Черную пятницу» Crucial MX300 750 Гбайт в различных иностранных интернет-магазинах (в России, как обычно, все магазины дружно проигнорировали акцию) продавался по цене $99-120. Что составляет примерно $0.13 за гигабайт против обычных $0.22 и выше в данном классе объемов – разница практически двукратная.
Но проблема в том, что выпуск 3D V-NAND пока сильно ограничен: Intel и Micron ведут поставки лимитированными партиями (оные пока получают Transcend и ADATA). Масштабы производства у SK Hynix и того скромнее. Toshiba и Western Digital (SanDisk) всю такую память на данный момент и вовсе применяют лишь в USB-флешках и картах памяти, на производство SSD она не направляется.
Таким образом, на сегодняшний день бюджетные аппаратные платформы на базе планарной флеш-памяти сохраняют актуальность, пусть постепенно они будут вытесняться новыми решениями на базе 3D V-NAND, но произойдет это лишь в будущем. Иллюстрацией этого является текущий ассортимент моделей SSD ADATA: компания уже получает от Micron новую флеш-память, но использует ее всего в двух линейках SSD, относящихся скорее к имиджевому классу – ADATA Ultimate SU800 (SATA3 2.5" и M.2) и ADATA SD700 (USB 3.1 Gen1). А самым младшим SSD в продуктовой линейке ADATA до сих пор остается ADATA Premier SP550.
Твердотельные накопители ADATA Premier SP550 поставляются в двух форм-факторах и используют аппаратную платформу на базе контроллера Silicon Motion (без указания конкретной модели) и TLC NAND (без указания конкретного техпроцесса и производителя).
Нашей задачей будет выяснить три вещи: не изменилась ли флеш-память (ранее это была 16 нм TLC NAND SK Hynix) с контроллером (ранее SM2256K), каковы стали показатели производительности и нет ли повышенного нагрева, от которого страдает значительное число ныне выпускаемых в данном форм-факторе моделей SSD.
Страница на сайте производителя: ADATA Premier SP550 480 Гбайт (ASP550NS38-480GM-C).
Цены (на момент публикации):
Накопитель ADATA поставляется в красочной разноцветной коробке с радужными переливами.
Какой-либо комплект поставки отсутствует – только само устройство в форме из прозрачного пластика.
Накопитель выполнен в форм-факторе M.2 NGFF размерами 22 х 80 х 3.5 мм. В качестве контроллера по-прежнему используется Silicon Motion SM2256K, которому сопутствует микросхема буферной памяти DDR3 производства Nanya – NT5CC256M16DP-DI объемом 512 Мбайт.
А вот флеш-память поменялась – теперь это микросхемы собственной сборки ADATA, а не оригинальная SK Hynix, как годом ранее. Опознание такой памяти практически невозможно, но, к счастью, контроллер SM2256K допускает посредством набора команд считывание аппаратной конфигурации, в которой можно обнаружить идентификатор используемой флеш-памяти.
Воспользовавшись приложением, специально написанным участником конференции Overclockers.ru vlo, мы это сделаем:
Перед нами все та же планарная TLC NAND производства SK Hynix, выполненная по нормам 16 нм техпроцесса. Просто сборку микросхем взяла на себя сама ADATA – самостоятельная резка и упаковка кристаллов памяти NAND позволяет проводить отбор получившихся микросхем по своим требованиям к итоговым характеристикам кристаллов NAND (процент битых ячеек, уровни рабочих напряжений и прочее). За счет этого можно менять процентное соотношение между долями готовой продукции и брака, достигая меньшей себестоимости готовой продукции. Плюс, ко всему прочему, отсутствие оригинальной торговой марки на микросхемах тоже дает некоторую экономию.
Суммарный объем массива флеш-памяти составляет 512 Гбайт. Часть его стандартно выделена в скрытый резерв, а сам объем указывается в десятичной системе (для указания объема используется 1 Гбайт равный 1 000 000 000, а не 1 073 741 824 байт). Поэтому в реальности пользователю доступно лишь 447.13 Гбайт, а оставшимся объемом (~70 Гбайт) микропрограмма контроллера оперирует в служебных целях: для выравнивания износа, в качестве резервного пула для замены вышедших из строя ячеек памяти и прочего.
Таким образом, перед нами аппаратная конфигурация, довольно близкая к оригинальному SP550 – ADATA не пошла на удешевление устройства, хотя, строго говоря, формально у нее не было никаких препятствий для смены контроллера на, например, безбуферную модификацию данного контроллера с литерой «S», которая применяется в современной версии SanDisk Plus.
В SMART накопителя можно обнаружить три десятка различных параметров, дающих практически исчерпывающую информацию о состоянии устройства. Температурный мониторинг рабочий (и, надо сказать, хорошего с ним связано мало, но об этом ниже).
Также ADATA Premier SP550 сопровождается фирменным программным обеспечением – ADATA SSD ToolBox.
Пользователю доступен просмотр общего состояния накопителя, выполнение диагностического сканирования и включение постоянного раздельного контроля за температурой, Secure Erase (недоступно в Win 8 и новее), инициализация отправки команды TRIM на все свободное пространство согласно данным файловой системы. Какая-либо справочная система отсутствует.
С помощью CrystalDiskMark (64bit) 3.0.1 в режиме случайных данных производится замер производительности четыре раза:
Таким образом, мы можем узнать, насколько хорошо микропрограмма накопителя справляется с задачей поддержания уровня быстродействия на небольшом объеме одномоментно записываемых и прочитываемых данных – для эксплуатации в бытовых условиях этого достаточно.
Затем производится полная очистка накопителя, после чего запускается тест AIDA64 Disk Benchmark 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 перегрев и какие, возможно, алгоритмы «ускоренной записи» реализованы в микропрограмме.
И в заключение, после подачи команды TRIM на весь объем накопителя, производится тестирование с помощью Iometer.
Температура – крайне больное место ADATA Premier SP550 480 Гбайт в исполнении M.2 2280: уже в ходе копирования нескольких гигабайт данных накопитель с легкостью разогревается до температур, при которых начинают срабатывать защитные механизмы. Достаточно скопировать на устройство около 5 Гбайт данных одним махом и значение программного мониторинга достигает 50-52°C. При копировании 15-20 Гбайт можно наблюдать и более серьезные показатели.
При достижении 70°C начинает включаться троттлинг. На графике копирования Windows 10 (суммарный объем 20 Гбайт) отлично видны колебания скорости копирования файлов с падениями до 40 Мбайт/с – вдвое ниже, чем способен накопитель вне SLC-режима.
И это происходит в условиях открытого тестового стенда. Остается лишь гадать, что будет твориться при установке накопителя в материнскую плату настольного ПК по соседству с горячей видеокартой (особенно с системой охлаждения не турбинного типа) или тем более ноутбуке/нетбуке/планшете, где посадочное место M.2 часто вообще лишено какой-либо циркуляции воздуха.
Все тесты данного накопителя проводились в условиях направленного обдува. При установке и эксплуатации устройства следует учитывать индивидуальные условия, которые сложились в конкретной системе.
В целом накопитель ADATA достаточно неплохо умеет сохранять быстродействие, уже небольших пауз хватает для восстановления показателей.
Линейная перезапись всего объема показывает классическую картину для моделей, построенных на базе аппаратной конфигурации с флеш-памятью TLC NAND и реализацией алгоритма «псевдо-SLC»: некоторая часть данных записывается на высокой скорости, после чего контроллер переключается в обычный режим записи и скорость падает.
Неожиданно оказалось, что размер SLC-буфера составляет около 5.5 Гбайт – очень небольшое значение для накопителя такого объема. Даже если сравнить с протестированной ранее модификацией SP550 на 120 Гбайт – в ней размер буфера составляет 2.8 Гбайт. Таким образом, тестируемая версия дополнительно ограничена в своих возможностях.
В SLC-режиме данные записываются со скоростью примерно 410 Мбайт/с, тогда как за его пределами скорость колеблется в диапазоне 75-85 Мбайт/с для крупных файлов. На то, чтобы полностью заполнить накопитель, пользователю потребуется суммарно около двух часов.
К серверной нагрузке ADATA Premier SP550 480 Гбайт не приспособлен из-за того, что не может обеспечить постоянства скоростных характеристик.
После исчерпания свободных ячеек уровень производительности начинает колебаться в пределах 2-20 тысяч IOPS (9-80 Мбайт/с), при этом средневзвешенная производительность постепенно снижается.
Алгоритмы «сборки мусора», способные работать автономно в условиях отсутствия команды TRIM, в прошивке определенно есть, но нуждаются в серьезной доработке – разброс скорости записи каждую секунду меняется от нуля до 300 Мбайт/с. Если же на накопитель поступает команда TRIM, его быстродействие всегда сохраняется на исходном уровне.
Тестируемый накопитель выполнен в форм-факторе M.2 2280. Для проведения тестов он устанавливался в специальный адаптер, позволяющий подключать устройство к стандартному порту SATA.
На результаты тестов производительности данный адаптер не влияет из-за того, что в работу интерфейса SATA он не вмешивается.
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: ASRock Z170 Extreme6, 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».
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.
Конфигурация №1: тестирование работоспособности энергосберегающего режима DevSleep
Конфигурация №2: тестирование производительности:
|
Обновляем стенд для тестирования SSD-накопителей: Intel Z77 против Intel Z170, Windows 7 против Windows 10, а также различия между объемами ОЗУ Лаборатория уже долгое время тестирует SSD. Накоплена огромная база результатов, и любое изменение конфигурации может сыграть злую шутку в плане сопоставления разных моделей. Но время идет, и прогресс не стоит на месте. С учетом выхода новых платформ и ОС необходимо полное обновление стенда. Но насколько сильно изменятся результаты производительности твердотельных накопителей? |
Программное обеспечение:
Глобальные настройки операционной системы:
В качестве тестового программного обеспечения используются:
Операции с реальными файлами (все операции – в пределах тестируемого носителя):
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). Некоторые компании и вовсе не чураются полной замены «начинки» на другую. В итоге одного названия накопителя для полноценного сравнения недостаточно, нужно знать конкретную аппаратную конфигурацию, на которой построен данный образец.
Разберем графики на примере.
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 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.
Возникла проблема и с подбором конкурентов: не так часто мы тестируем M.2 SATA SSD данного объема. Поэтому часть моделей в форм-факторе 2.5", присутствующих на графике, была выбрана по принципу наличия прямых аппаратных аналогов в форм-факторе M.2. С объемами чуть сложнее: решения емкостью 240-256 Гбайт подбирались из принципа, что модификации на 480-512 Гбайт будут как минимум не медленнее.
Данный тест был включен в нашу методику тестирования совсем недавно и его подробное описание приводится в соответствующем материале «Обзор и тестирование SSD-накопителей: обновляем методику».
К сожалению, у нас нет возможности провести комплекс тестов для всех исследованных ранее SSD-накопителей, поэтому ассортимент решений на диаграммах будет отличаться от остальных графиков. Тут приходится выбирать из того, что есть.
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. Этот 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/сСостоялся переезд не только на новую конфигурацию тестового стенда, но и новую операционную систему. И с этим переездом возникла проблема в данном наборе тестов: используемая ранее программа TeraCopy в среде Windows 10 показывала неадекватные результаты. Поэтому было решено отказаться от нее.
Отныне тесты на копирование групп файлов будут выполняться силами самой операционной системы. Для этого был написан командный файл, который в автоматическом режиме копирует файлы и фиксирует время, затраченное на выполнение операции.
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, 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 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, ВтПосле снятия нагрузки тестируемый накопитель еще примерно 45 секунд проявляет внутреннюю активность, явно проводя операции по консолидации данных, записанных в SLC-режиме, энергопотребление при этом соответствует режиму прямой записи во флеш-память.
Отметим, что ADATA Premier SP550 умеет уходить в режим DevSleep. При этом величина потребляемого им тока на разъеме SATA Power падает до 0.02 А.
Странный продукт получился у ADATA. Емкие накопители априори приобретаются для того, чтобы оперировать большими объемами данных. Но при этом размер SLC-буфера у ADATA Premier SP550 до неприличия скромен – всего 5 Гбайт. Если объем копируемых файлов выходит за эту величину, придется набраться терпения и созерцать очень медленное копирование.
Для чего приобретается накопитель M.2 SATA? Для отказа от лишних проводов и установки на материнскую плату, в компактный ПК или мобильное устройство вроде ноутбука или планшета. Обратите внимание, что все только что перечисленные варианты, как правило, означают отсутствие полноценной циркуляции воздуха, а то и расположение рядом с дополнительными источниками тепла вроде видеокарты. Но герой обзора и сам обладает весьма горячим нравом.
Что получаем в сухом остатке? Не самый дешевый, но достаточно медленный и в то же время горячий SSD. То, что ADATA предпочла сохранить постоянство аппаратной платформы, утешит разве что эстетов. Данный накопитель пригоден в основном для игровой системы (игровых приложений, файлы которых по большей части считываются, тогда как запись в больших объемах практически не возникает) или же файлохранилища, нацеленного именно на хранение и быстрое чтение, а не активную обработку и преобразование данных.
Краткое резюме: полтерабайта для тех, кто любит погорячее и пообъемнее.
Выражаем благодарность:
