Обзор и тестирование SSD-накопителей Kingston SSDNow A400 объемом 120 и 480 Гбайт

Похоже, теперь мы больше времени будем уделять повторным тестам одних и тех же моделей твердотельных накопителей, ведь производители все чаще идут на подмену аппаратной платформы. К примеру, еще в мае в лаборатории были протестированы Kingston SSDNow A400, а спустя три месяца после публикации появились первые сообщения о том, что в них применяется не та флеш-память, о которой шла речь изначально…
21 октября 2017, суббота 06:00
I.N. для раздела Лаборатория

Оглавление

Вступление

Похоже, теперь мы больше времени будем уделять повторным тестам одних и тех же моделей твердотельных накопителей, поскольку производители все чаще идут на подмену аппаратной платформы.

Исследуем разгонный потенциал AMD Ryzen 5 1600: тест шести экземпляров процессора

В марте этого года дебютировали процессоры AMD Ryzen. И по мере обновлений версий программного обеспечения мы в рамках соответствующих обзоров оценивали изменения в платформе, которые в первую очередь затрагивали подсистему памяти. Судя по всему, эпопея с глобальными обновлениями близка к окончанию, платформа «стабилизировалась». Для первого пробного материала на тест были взяты несколько Ryzen.

Пять месяцев назад, в мае, в лаборатории тестировались Kingston SSDNow A400, а уже спустя три месяца после публикации появились первые сообщения о том, что в них применяется не та флеш-память, о которой шла речь изначально. Тогда было принято решение немного выждать, дабы получить на тесты именно новую, а не старую версию.

Ведь нам в таких проверках помогает не производитель (в целом компании-производители подобное не приветствуют и факты обновления стараются не афишировать), а наш партнер, компания Регард, и возможностей целенаправленного отбора нет – все зависит от поставщика-импортера, и выбрать «нам вот такую-то модификацию» просто нет возможности.

Но пока длилось ожидание, произошло еще одно обновление Kingston SSDNow A400. Это обнаружилось уже по факту при изучении полученных образцов, а та аппаратная конфигурация, которая была изначально запланирована для обзора, не досталась нам вовсе.

Обзор SSD Kingston SSDNow A400

Как неоднократно говорилось в обзорах, гонка за снижением себестоимости производства SSD-накопителей – явление непрекращающееся, и по мере технологических прорывов и развития новых идей оно совершает новые рывки, образуя витки спирали.

Важным событием 2016 года стало массовое внедрение так называемых «безбуферных» (DRAM-less) контроллеров: в микросхему контроллера упаковывается свой буфер и нужда в установке внешней микросхемы буферной памяти просто отпадает. Мы не затрагиваем контроллеры SandForce SF-2281 – они за счет архитектуры во внешней буферной памяти не нуждались, но их поддержка и разработка просто прекратились, а потому ныне эти контроллеры практически ушли с рынка.

Именно прошлый год стал тем самым витком исторической спирали, когда на рынке снова начали получать распространение «безбуферные» контроллеры. Нет, они были и раньше (тот же Silicon Motion SM2246XT), но их быстродействие было ограниченным, поэтому массовой популярности такие решения не снискали, да и поддержки TLC NAND, которая как раз в тот момент стала превалировать на рынке, у них не было (как, впрочем, и у SandForce).

В чем суть? Экономия достигается не только за счет сокращения операций пайки, размеров печатной платы, логистики микросхем и прочего, но и за счет стоимости кристалла – объем буфера у таких контроллеров невелик и обычно не превышает 32 Мбайт, причем зачастую независимо от объема массива памяти. Сравните с тем, что у «полноценных» контроллеров объем устанавливаемого DRAM-буфера рассчитывался из пропорции 1 Мбайт DRAM на 1 Гбайт NAND (иначе говоря, у терабайтного SSD внутри находится DRAM суммарным объемом 1 Гбайт).

Другое дело, что самым дорогим компонентом в SSD-накопителе является флеш-память и стоимость DRAM на фоне цены, скажем, 1 Тбайт NAND просто теряется, зато в полный рост встает вопрос быстродействия. А потому целесообразность выпуска емких SSD на «безбуферных» контроллерах под вопросом (хотя таковые существуют и встречаются в продаже). Зато накопители небольшого объема оказались прямо в фокусе прицела. На фоне одинаковых затрат на контроллер и логистику готовой продукции (упаковка, хранение, перевозка моделей) и цены собственно массива флеш-памяти объемом 128-256 Гбайт (а по мере продолжения снижения цен на накопители – и 512 Гбайт) экономия нескольких долларов на распайке буферной памяти контроллера становится заметной. Поэтому «безбуферные» контроллеры встречаются в основном в SSD небольшого объема.

Еще одним методом игры на себестоимости является сама флеш-память. Если для дорогих и престижных моделей SSD налицо постоянство спецификаций или их небольшие колебания (например, переход с 19 нм на 15 нм MLC NAND Toshiba или 40 нм на 21 нм 3D V-NAND Samsung), то в бюджетных моделях твердотельных накопителей гонка за тем, что дешевле, идет очень ожесточенная.

В частности, Kingston удерживает более-менее на одном уровне свои HyperX Savage (19 нм MLC NAND сменилась на более дешевую 15 нм MLC NAND Toshiba, но быстродействие и ресурс не пострадали), как до этого – HyperX 3K (25 нм MLC NAND IMFT на 19 нм MLC NAND Toshiba со схожим результатом). Но при этом линейка SSDNow V300, изначально позиционируемая как «бюджетная замена HDD», один раз даже очутилась в центре скандала, когда переход с 19 нм MLC NAND Toshiba на 20 нм MLC NAND IMFT буквально уронил конечные характеристики SSDNow V300 – слишком уж велика разница. Тогда Kingston пришлось выпускать специальный документ с оправданиями в духе «но накопитель все равно лучше HDD, а ничего иного мы не гарантировали».

С тех пор SSDNow V300 пережил миграцию на 16 нм MLC NAND Micron, а затем и на 15 нм MLC NAND Toshiba. Но, во-первых, само по себе изменение аппаратной платформы без переименования модели стало массовым явлением, и пользователи просто пообвыкли, а во-вторых, и та, и другая память обладали несколько лучшим быстродействием. Но SSDNow V300 уже снят с производства и ныне знамя «мигрируем с HDD с минимальными затратами» несет новая линейка SSDNow A400. И учитывая историю, «обновления» нас не должны удивлять.

Итак, номинально никаких изменений не произошло:

Три модификации объемом 120, 240 и 480 Гбайт, неназванная TLC NAND, некий двухканальный контроллер (в отношении которого также сделана оговорка, что «модель контроллера может отличаться»), скорость чтения до 500 Мбайт/с и записи – 320-450 Мбайт/с в зависимости от объема. Номинальный ресурс также неизменен – 40, 80 и 160 Тбайт записанных данных.

А что на практике? Это мы сейчас и постараемся выяснить.

Статус модели

Страница на сайте производителя: A400 Solid State Drive – 120GB-480GB | Kingston.

Цены (на момент публикации):

Упаковка и комплектация

Накопитель Kingston по-прежнему попадает в руки пользователю, будучи помещенным в самую простейшую бюджетную упаковку: картонная подложка с зафиксированной на ней формой из прозрачного пластика. Какая-либо комплектация (что логично в данном ценовом классе) отсутствует полностью.

Внешний осмотр

Сами накопители тоже не могут похвастать визуальными отличиями: это все тот же корпус из алюминиевого сплава характерного для Kingston дизайна, никем более из производителей не применяемые винты под ключ Torx Tamper Resistant T6 и фирменная пломба с голографическим эффектом.

На донышко корпуса наклеена этикетка с технической информацией о конкретном экземпляре: наименование, объем, пиковый уровень энергопотребления, серийный номер и заводская версия микрокода. Также из этой маркировки косвенно можно предположить дату производства.

Скорее всего, именно эти две цифры в формате год-неделя и обозначают дату сборки.

Интересно, что у попавших на тестирование образцов эти цифры разнятся: экземпляр объемом 120 Гбайт несет обозначение «1733», вариант на 480 Гбайт – «1648». Что означает в последнем случае одну из самых первых партий Kingston SSDNow A400, произведенных в начале декабря 2016 года – релиз и начало первых продаж состоялись в новогодние праздники 2016-2017 годов. И это действительно так: накопители разные по своей аппаратной платформе.

Произвести вскрытие мы не можем, но благодаря трудам участника конференции Overclockers.ru Вадима vlo Очкина в свое время был выпущен специальный комплект приложений. Они позволяют считывать аппаратные конфигурации, задействуя служебные команды, реализованные в микрокодах контроллеров Silicon Motion, Phison и SandForce. Kingston SSDNow A400 базируется на контроллере Phison S11 и потому допускает вывод информации о себе.

Образец на 480 Гбайт рапортует о следующей конфигурации:

Массив памяти собран на шестнадцати 15 нм кристаллах планарной TLC NAND Toshiba емкостью 128 Гбит каждый (идентификатор 98:3c:99:a3:7a:d1:x8:14), которые сконфигурированы в два канала с восьмикратным чередованием. Версия прошивки – SBFK10D7.

Эта аппаратная конфигурация является для Kingston SSDNow A400 исходной, именно ее мы видели в первоначальных моделях.

Вариант объемом 120 Гбайт демонстрирует заметно иную информацию:

В этом накопителе массив памяти построен на… сюрприз… 15 нм TLC NAND Toshiba с вертикальной 48-слойной компоновкой ячеек (торговое название «Toshiba BiCS NAND») емкостью 256 Гбит на кристалл (идентификатор 98:3c:98:b3:76:f1:08:06). Четыре кристалла сконфигурированы в два канала с двукратным чередованием. А ведь изначально, при взятии образцов, был расчет увидеть в накопителях TLC 3D V-NAND Micron.

Обратите внимание: оба накопителя для данного материала были взяты в магазине одновременно, отрыв по дате от сообщения про память Micron невелик. Таким образом, по факту в продаже присутствуют сразу две версии этого SSD, а впридачу может попасться экземпляр из первых партий.

Традиционно отметим, что потребительский объем традиционно для рынка указывается в десятичной системе (используется 1 Гбайт равный 1 000 000 000, а не 1 073 741 824 байт), в итоге пользователю доступно 111.79 и 447.13 Гбайт. «Остаток» выделен в служебную область и используется микропрограммой контроллера для работы алгоритмов выравнивания износа, в качестве резервного пула для замены вышедших из строя ячеек памяти, хранения контрольных сумм и прочего.

Программная часть

Аппаратная начинка участников обзора различается, количество параметров в SMART – тоже: 26 у версии на 3D V-NAND и 23 у варианта на планарной NAND.

Есть учет записанных и прочитанных по интерфейсу SATA данных (F1 и F2 соответственно, учет в гигабайтах), время работы, ошибки в работе, неожиданные отключения питания, присутствует счетчик уровня износа (параметр E7). Температурный мониторинг рабочий.

Параметр E7 является ключевым: по достижении им значения «1» предполагается, что накопитель достиг предела по количеству циклов перезаписи. Не совсем ясен формальный статус этого параметра: Kingston обуславливает это событие как условие снятия накопителя с гарантии, даже если не прошло трех лет с момента приобретения устройства, но фраза явно не дописана (причем как в русскоязычной, так и в англоязычной версии сайта компании).

На официальном сайте Kingston доступно фирменное приложение Kingston SSD Manager, но его возможности по сути информационные: можно узнать объем накопителя, серийный номер, версию микрокода, расшифровку параметров SMART и текущую температуру. Справочная система отсутствует. Из действий возможно лишь выполнение Secure Erase и обновление микрокода.

Впрочем, нужно понимать, что система обновления микрокода не изменилась: приложение по-прежнему не обращается к серверам Kingston, а производит сверку с архивом файлов, который прилагается к программе.

Таким образом, пользователю, желающему контролировать актуальность версии микрокода, придется самостоятельно отслеживать выпуск обновленных версий Kingston SSD Manager, загружать и устанавливать их.

Температурный режим

Накопители настолько медленные на записи, что добиться не то, что перегрева, а даже сколь-либо серьезного повышения температуры можно лишь целенаправленно поместив их в стесненное пространство рядом с серьезным источником тепла.

На открытом стенде даже старшая модификация на 480 Гбайт едва переваливает за отметку в сорок градусов Цельсия.

Стабильность скоростных характеристик

С помощью CrystalDiskMark (64bit) 3.0.3 в режиме случайных данных производится замер производительности четыре раза:

  • Изначальное состояние нового накопителя («нулевое» состояние);
  • Производится заполнение диска пользовательскими данными (файлы MS Word, фотоснимки, аудио- и видеозаписи), таким образом, чтобы суммарный объем записанных данных был больше общего объема массива флеш-памяти, лежащего в основе накопителя;
  • Тридцатиминутный простой, в течение которого не производится каких-либо операций с накопителем – для того, чтобы его микропрограмма могла задействовать реализованные в ней алгоритмы «сборки мусора» («Garbage Collection», «GС»);
  • Удаление файлов и инициализация выполнения команды TRIM силами операционной системы.

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 и 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:

  • 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 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 также специфический, и его результаты важны для тех, кто нацелен на эксплуатацию в условиях работы без TRIM.

Устойчивость скоростных характеристик



Использование режима «ускоренной» записи («SLC-режим») уже давно не удивляет, без оного скорость приема записи совсем мизерная – такова плата за применение TLC NAND. В фактическом выражении цифры могут варьироваться, но суть от этого не меняется: в накопителях небольшого объема до скорости интерфейса SATA 6 Гбит/с очень далеко.

А тут мы наблюдаем еще и ограничения со стороны контроллера: даже 480 Гбайт пишутся со скоростью чуть выше 100 Мбайт/с. Вспоминаем первые накопители на TLC NAND с контроллером Phison S10 (например, OCZ Trion 100), у которых была примерно та же планка даже в терабайтных модификациях.

Обзор OCZ Trion 100 960 Гбайт из-за ряда причин опубликован не был, но его результаты остались.

В такой обстановке SLC-режим является серьезным подспорьем; главное, чтобы объем данных (для простоты иногда называется «SLC-буфер»), принимаемый в этом режиме накопителем, был достаточен. А вот с этим у Kingston SSDNow A400 сложно.

В младшей версии на 120 Гбайт в таком режиме принимается объем, равный примерно 2.5% пользовательского пространства, что в старой версии на планарной памяти, что в новой на памяти с вертикальной компоновкой ячеек. В этом режиме накопителем принимается около 2.8 Гбайт. Очевидно, изменения на этом уровне не вносились, зато в режиме прямой записи в массив памяти новая версия медленнее – 62 Мбайт/с против бывших ранее 72 Мбайт/с. В версии 480 Гбайт под SLC-режим выделяется около 1% (как и в 240 Гбайт, протестированной в мае), что по факту соответствует примерно 4.5 Гбайт.

Обычное копирование крупных файлов совпадает с увиденной выше в AIDA64 картиной:

На этих графиках обычно первая «ступенька» – кэширование Windows (данные пишутся одновременно и в оперативную память, и на накопитель), вторая – SLC-кэш накопителя, третья – прямая запись в NAND. Но размер буфера в младшем A400 настолько невелик, что к моменту, когда заканчивается дисковый кэш Windows, объем SLC-буфера также исчерпывается, и ступенек остается лишь две.

Непрерывная мелкоблочная запись с большой глубиной очереди запросов, да еще при отсутствии TRIM – тип нагрузки, нехарактерный для домашних ПК, но он иллюстрирует то, насколько производительна и стабильна в показателях использованная в тестируемых накопителях аппаратная платформа в целом. Здесь мы видим характерный для DRAM-less контроллера разброс показателей моментальной производительности. Особенно это заметно в старшей версии: скорость «прыгает» от 0 до 25 000 IOPS.

Переход в «устоявшееся» состояние (которое в обычном домашнем ПК практически никогда не достигается) происходит после записи объема данных, соответствующего пользовательскому объему – вполне типичные цифры.

Обращает на себя внимание то, что объем принимаемых в режиме мелкоблочной записи данных отличается от линейной нагрузки, но это типичное явление.

Накопители в условиях отсутствия команды TRIM могут принять 0.7 и 2.6 Гбайт данных. Похоже, но это происходит только за счет расчистки объема, выделяемого под SLC-режим. Тут нет разницы между старой и новой версиями Kingston SSDNow A400. Как следствие, накопители плохо приспособлены к отсутствию команды TRIM.

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: ASRock Z270M-ITX/ac, 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.

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?

Конфигурация №1: тестирование работоспособности энергосберегающего режима DevSleep

  • Материнская плата: Zotac Z77-ITX WiFi (Z77ITX-A-E);
  • Процессор: Intel Celeron G1610 «Ivy Bridge» 2.6 ГГц (штатный режим);
  • Система охлаждения: Titan (точное название неизвестно);
  • Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-2;
  • Видеокарта: интегрированное в центральный процессор видеоядро Intel HD Graphics 2500;
  • Оперативная память: один модуль 4 Гбайт DDR3 (инженерный образец) на частоте 1600 МГц с таймингами 9-9-9-24-1T;
    • Системный накопитель: SSD KingSpec mSATA.6i 64 Гбайт (mSATA; JMicron JMF606 + 20 нм MLC 64 Гбит SyncNAND Intel, SVN474) установлен в mSATA2;
    • Испытуемый накопитель подключается к порту SATA 6 Гбит/с на материнской плате, режим AHCI включен;
  • Блок питания: Corsair HX750W, 750 Ватт;
  • Корпус: открытый стенд.

Конфигурация №2: тестирование производительности:

  • Материнская плата: ASRock Z270M-ITX/ac (BIOS P2.00);
  • Процессор: Intel Core i5-7600K «Kaby Lake» работающий на частоте 4500 МГц;
  • Система охлаждения: Arctic Freezer 11 LP;
  • Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-2;
  • Оперативная память: 2 х 4 Гбайт DDR4 (модули - инженерные образцы) на частоте 2533 МГц с таймингами 16-16-16-39;
  • Видеокарта: интегрированное в центральный процессор видеоядро Intel HD Graphics 630;
  • Блок питания: Corsair HX750W мощностью 750 Ватт (незначительно доработан по элементной базе);
    • Системный накопитель: Samsung SM961 128 Гбайт (Samsung Polaris + MLC 3D V-NAND Samsung + CXZ7300Q; обзор);
    • Испытуемый накопитель подключается к порту SATA 6 Гбит/с на материнской плате, режим AHCI включен;
  • Корпус: открытый стенд.

Программное обеспечение:

  • Windows 10 x64 Creators Update «Домашняя» (сборка 15063.540) со всеми текущими обновлениями с Windows Update.

Глобальные настройки операционной системы:

  • Отключены индексация и дефрагментация;
  • Отключен антивирус;
  • Отключена служба System Restore;
  • Отключен спящий режим, профиль электропитания – «высокая производительность», «отключать диски – никогда»;
  • Файл подкачки отключен;
  • Отключена раздача обновлений Windows 10 на другие ПК в сети;
  • Создание файловой системы стандартными средствами ОС Windows одним разделом на весь объем носителя, файловая система NTFS, размер кластера – «стандартный», «сжатие файлов» отключено.

В качестве тестового программного обеспечения используются:

  • IOMeter версии 1.1.0;
  • Futuremark PCMark 7 (режим «Secondary Storage», стандартные настройки);
  • AS SSD Benchmark версии 1.7.4739.38088;
  • CrystalDiskMark (64bit) версии 3.0.3 (стандартные настройки, тестирование случайными данными).

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 9.4.2 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 16.04 x64, тип архива – 7z, без сжатия).

Тестирование производительности

Рынок твердотельных накопителей на флеш-памяти (SSD), как и практически любой другой – это постоянная гонка за ценой. Даже если какой-то конкретный производитель не стремится в этом участвовать, его заставят это сделать или он просто будет терять в продажах и в итоге уйдет с рынка. Постоянное снижение цен – это непрерывный поиск способов снижения себестоимости конечных устройств. И речь тут идет не об уменьшении техпроцессов, по которым изготавливаются флеш-память и контроллеры – с этим, как правило, большинство участников рынка находятся в примерно равном положении (тут в плюсе больше первый эшелон компаний, о котором мы поговорим ниже). Подразумеваются здесь иные «технические приемы».

Весь рынок накопителей на флеш-памяти можно условно поделить на четыре эшелона. Производители высшего эшелона, обладающие собственным полупроводниковым производством (Micron, Samsung, Toshiba, WD (SanDisk)) стоят в самом начале цепочки, а потому они не подвержены проблемам с ростом цен на флеш-память в результате ее дефицита (ибо и сами ее изготавливают) и попутно получают возможность проводить отбор, оставляя себе наиболее качественную память.

В несколько худшем положении находятся компании, имеющие эксклюзивные контракты и партнерство (ADATA, Kingston, PTI, Transcend и ряд других), благодаря чему получают некоторые льготы и скидки, которыми отчасти гасят колебания рынка. Они зачастую приобретают не готовые микросхемы, а «вафли» (промышленные кремниевые пластины) для последующей их резки и сборки в микросхемы собственными силами.

Третий эшелон – компании, у которых есть собственное производство, но ограниченное рамками простой сборки: готовые микросхемы напаиваются на печатные платы, помещаются в корпус и выпускаются в оптовую или розничную (например, GoodRAM) продажу. Четвертый эшелон – никакого производства нет, готовые изделия закупаются у более высоких эшелонов (ODM/OEM-производство) и просто перепродаются под собственными торговыми маркам (Patriot, PQI, PNY, Silicon Power, SmartBuy и другие).

Но нужно понимать, что четкого разделения между эшелонами нет, пересечения наблюдаются самые разнообразные. Например, ADATA первое время свои Premier SP920 по факту закупала у Micron (эти накопители даже определялись Crucial Storage Executive как собственные решения Micron). LiteON при наличии собственного производства часть накопителей приобретает у PTI (LiteON MU3). Список примеров можно продолжать.

В соответствии со своим положением на рынке компании и участвуют в ценовой гонке. Самые верхи – простая смена техпроцессов и регулярное обновление модельного ряда. Самый низ – зачастую тотальный хаос, иной раз образцы (даже с близкой датой сборки на упаковке) в реальности могут быть на разных контроллерах и памяти. А учитывая то, что компании, условно выделенные выше в четвертый эшелон, закупают готовую продукцию, которая доступна всем, а не им конкретно, возникает проблема не только идентификации накопителя как определенной конфигурации на конкретном контроллере и конкретной флеш-памяти, но и как одного из «клонов». Например, GoodRAM CL100, Silicon Power S55, SmartBuy Leap определенных партий могут быть одним и тем же SSD.

Суммируя с тем, насколько обширная база результатов накоплена нами за последние годы (на данный момент это более четырех сотен записей), приоритет при формировании графиков для конкретной статьи зачастую отдается не моделям как таковым, а аппаратным конфигурациям, результаты которых будут повторимы и для других «клонов». Поэтому каждая строка в графиках содержит не просто наименование устройства, но и краткое описание аппаратной конфигурации.

Разберем графики на примере.

В скобках указывается:

  • Контроллер;
  • Тип памяти, техпроцесс, режим работы, 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 и, иногда, дата.

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 – на тот момент, когда начинался проект, никем даже не предполагалось, что объем накопленных результатов будет столь масштабен, и их учет просто не велся. Да на тот момент вопрос подмены аппаратных «начинок» не стоял столь остро, как сегодня.

Iometer

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.

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. Версия 1.7.4739.38088. Этот тест может проявлять зависимость от количества оперативной памяти в системе.

ISO

Program

Game

CrystalDiskMark (64bit) 3.0.3

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

Состоялся 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, делая минутную паузу между заданиями (для того, чтобы накопители с реализацией SLC-режима могли произвести консолидацию данных и подготовить чистые страницы флеш-памяти – так, как это происходит в реальной эксплуатации). Перед выполнением теста производится дополнительная операция копирования с целью заполнения дискового кэша и минимизации его влияния на результаты тестов.

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

Модификация объемом 480 Гбайт активна лишь около 20 секунд и здесь просматривается несоответствие: этого времени недостаточно, чтобы произвести «уплотнение» всего SLC-буфера. По всей видимости, записанное переносится не полностью. Впрочем, в прошлом обзоре картина была схожей. А вот 120 Гбайт проявляет активность примерно 45 секунд – это вполне соответствует перезаписи со скоростью около 60 Мбайт/с тех 2.8 Гбайт, что мы определили.

При наличии в системе поддержки DevSleep на разъеме SATA Power сила тока падает до 0.01 А с обоими твердотельными накопителями.


Обзор и тестирование SSD-накопителя
WD Blue SSD 1 Тбайт (WDS100T1B0A)


С чем ассоциируется бренд Western Digital? У подавляющего числа пользователей – с традиционными накопителями на магнитных пластинах (HDD). Однако их эпоха подходит к закату, поскольку твердотельные решения занимают все большую долю рынка. Вот и компания WD представила семейство WD Blue SSD, включающее шесть модификаций, каждая из которых выполняется в форм-факторах 2.5" 7 мм и M.2 2280.
Обзор и тестирование SSD-накопителя
OCZ Trion 150 объемом 240 Гбайт


TLC NAND получает все большее распространение в SSD. Причина этого очень проста: цена. Но для продвинутых пользователей такие модели представляют интерес только в больших объемах – 240-480 Гбайт и выше. На данный факт обратили внимание производители и разработали конфигурации на базе контроллера Phison S10, TLC NAND, изготовленной по новому 15 нм техпроцессу, и нового поколения прошивок.
Обзор и тестирование SSD 250-256 Гбайт: Toshiba THNSNJ256GCSU и Samsung 850 EVO

Героями нового обзора станут два твердотельных накопителя. Первый – малоизвестный, обладающий традиционным для Toshiba зубодробительным и трудновыговариваемым названием. Второй участник – тоже зубодробительный. Но не за счет названия, оно-то как раз простое (Samsung 850 EVO), а за счет уникальной для рынка аппаратной платформы, использующей флеш-память 3D TLC V-NAND.

Заключение

За прошедшее с момента предыдущего теста время Kingston SSDNow A400 объемом 120 Гбайт подешевел, причем заметно – в среднем с 4 600 до 4 000 рублей. Но все, что это ему дало – более высокие позиции в прайс-листах магазинов. Конкуренты подешевели менее резко, потому их стало меньше, но не настолько, чтобы накопитель Kingston однозначно стал «best buy».

В весовой категории 480-525 Гбайт модели Kingston SSDNow A400 и вовсе плохо: за эти же деньги приобретаются, например, OCZ Trion 150, Toshiba Q300 и WD Blue SSD. А добавив около 10% можно купить Samsung 850 Evo (который и объем предлагает больший – 500 Гбайт).

И что в итоге? Состоялся переход с планарной памяти на новую с вертикальной компоновкой ячеек. По ценникам принципиальных изменений не очень-то и заметно (это скорее версия на 120 Гбайт скорректировалась в сторону более реального значения на ценнике, против изначально завышенного), хотя сама по себе новая память дешевле. А быстродействие (пусть судить только по самой младшей модификации не совсем корректно, но все же) в ряде случаев стало даже хуже оригинала.

Краткий итог: прошло несколько месяцев, но однозначных рекомендаций к приобретению дать нельзя.

I.N.


Выражаем благодарность:

  • Компании Регард за предоставленные на тестирование накопители Kingston SSDNow A400 объемом 120 и 480 Гбайт.