Флеш-память с классической планарной компоновкой ячеек достигла своего предела – дальше уменьшать техпроцесс практически невозможно. Альтернативные решения либо далеки от серийного производства, либо себестоимость их выпуска весьма нескромна.
| В сложившейся ситуации гонка развивается в направлении многослойной NAND. Это позволяет оптимально размещать на одной и той же площади кремниевого кристалла запоминающие структуры и повышать плотность хранения данных. Первопроходцем в деле освоения такой памяти была Samsung, следующими на массовый рынок вышел союз Intel и Micron, а также SK Hynix. |
Обзор и тестирование SSD-накопителей WD Green PC SSD объемом 120 и 240 Гбайт С официального дебюта моделей WD SSD Green прошел год с небольшим, но ведь мы знаем, что собственно от самой WD в них на тот момент была разве что упаковка и этикетка. Технически это были решения, разработанные и выпускаемые приобретенной WD компанией SanDisk – некоторая модернизация линейки SanDisk Plus. Попробуем разобраться, что же сейчас продается в магазинах под этикеткой WD Green. |
Альянс Toshiba и WD (SanDisk) долгое время предпочитал применять эту память в более простых устройствах с меньшим уровнем требований (вроде карт памяти), но рано или поздно должен был сдаться и он. Сие, наконец, случилось: на рынок вышли накопители WD Blue 3D NAND SSD.
Вот всем хороши накопители на флеш-памяти с технической точки зрения в сравнении с классическими устройствами на магнитных пластинах (HDD). Нет никакой механики, а потому нет шума и вибраций, сокращается энергопотребление. Контроллер модели получает одновременный доступ ко всему массиву и может обратиться к любому участку массива, не дожидаясь раскрутки «блинов» и позиционирования считывающих головок, как следствие, время доступа на чтении и записи сокращается на порядки.
Но беда флеш-памяти в цене, слишком уж велика себестоимость ее производства. Можно уменьшать техпроцессы, но уже достигнутые значения 14-16 нм фактически являются технологическим пределом, дальнейшее уменьшение наталкивается на приближение к физическим размерам атомарной структуры и невозможность адекватного уровня сохранности данных. Работы в этом направлении ведутся, но даже при самом удачном стечении обстоятельств выдающегося прогресса уже не достичь.
Тип памяти – рынок уже пережил миграцию с SLC на MLC, а затем и TLC NAND. Переход на QLC NAND еще несколько лет назад считался невозможным – опять же проблемы с сохранностью данных. Впрочем, и эту задачу Toshiba и SanDisk (ныне WD) все-таки удалось решить, и уже через несколько месяцев должны развернуться масштабные поставки накопителей на новой памяти. Но на этом пока что все. Ведется разработка принципиально новых типов памяти на совершенно иных принципах (вроде магнитно-резистивного), но и тут успехи невелики, а цена на выходе далека от желаемой (к примеру, Intel Optane).
Наиболее доступным способом оптимального использования площади кремниевого кристалла является отказ от классической компоновки ячеек памяти в одной плоскости (планарная компоновка) и переход к многослойной сборке (3D). Это наиболее простое и доступное на сегодняшний день технологическое решение и компании активно им пользуются. Теперь соревнование идет не за нанометры (кто меньше), а за количество слоев (кто больше). Основная сложность – освоить такую логику размещения ячеек и отработать процесс наращивания количества слоев. Само же увеличение количества слоев (пока и тут не возникли технические ограничения) дается проще и происходит более быстрыми темпами.
Хронология очень проста: альянс Toshiba и SanDisk (тогда еще не WD) продемонстрировал первые образцы BiCS NAND (собственное торговое название 3D NAND, применяемое Toshiba и SanDisk) еще в 2009 году. Однако в тот момент времени из-за того, что применяемый техпроцесс был слишком велик (30-40 нм), выпуск такой памяти лишался экономического смысла, проигрывая имевшимся в то время 19 и 15 нм техпроцессам планарной памяти. И полноценное серийное производство началось лишь тогда, когда удалось уменьшить техпроцесс, а попутно – добавить еще слоев: массовый потребитель увидел лишь 48-слойную BiCS2 NAND, что случилось в 2016 году. И тогда же начались первые опытные поставки 64-слойной BiCS3 NAND. А сейчас, спустя всего два года после выпуска массовых решений на BiCS2 NAND, Toshiba и WD уже говорят о 96-слойной BiCS4 NAND.
Статус «Серийный продукт» BiCS3 NAND приобрела ближе к концу 2016 года, но тут Toshiba и WD столкнулись с проблемой дефицита флеш-памяти на рынке. Переход на память с вертикальной компоновкой требует модернизацию производственных линий, и объемы выпуска BiCS2 и BiCS3 NAND были настолько невелики, что она на корню скупалась производителями мобильных устройств. Дошло до того, что даже выпуск официально анонсированных собственных накопителей пришлось отложить. Сейчас, по мере модернизации производства, проблемы устраняются, но при таком быстром наращивании количества слоев сложилась любопытная ситуация, что модели розничных накопителей как бы «перепрыгивают» через поколения памяти.
WD Blue SSD, выпускавшиеся на флеш-памяти классической планарной компоновки, мигрируют на память с вертикальной компоновкой ячеек сразу третьего поколения в 64 слоя. Немаловажный момент: если применявшаяся ранее планарная память имела емкость кристаллов 128 Гбит, то новая BiCS3 вдвое больше – 256 Гбайт. Из-за этого в распоряжении микропрограммы устройства оказывается массив памяти с вдвое меньшим уровнем параллелизма.
| Объем | 250 Гбайт | 250 Гбайт | 500 Гбайт | 500 Гбайт | 1 Тбайт | 1 Тбайт | 2 Тбайт | 2 Тбайт |
| Линейка | WD Blue SSD | WD Blue 3D NAND SSD | WD Blue SSD | WD Blue 3D NAND SSD | WD Blue SSD | WD Blue 3D NAND SSD | WD Blue SSD | WD Blue 3D NAND SSD |
| Линейное чтение, до, Мбайт/с | 540 | 550 | 545 | 560 | 545 | 560 | Не выпус- кался |
560 |
| Линейная запись, до, Мбайт/с | 500 | 525 | 525 | 530 | 525 | 530 | – | 530 |
| Мелкоблочное случайное чтение, до, IOPS | 97 000 | 95 000 | 100 000 | 95 000 | 100 000 | 95 000 | – | 95 000 |
| Мелкоблочная случайная запись, до, IOPS | 79 000 | 81 000 | 80 000 | 84 000 | 80 000 | 84 000 | – | 84 000 |
| Ресурс на записи, Тбайт | 100 | 100 | 200 | 200 | 400 | 400 | – | 500 |
| Гарантия, лет | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | – | 3 |
Почему бы не дать накопителям нового поколения какое-то более знаковое название? Тут уже вопрос к маркетологам WD: в свое время было принято решение делить HDD компании по сегментам, присваивая им соответствующую цветовую гамму (зеленый, синий, красный, фиолетовый и черный), а после приобретения SanDisk эта схема была распространена и на появившиеся в ассортименте компании модели SSD. Некоторая логика в таком подходе присутствует.
Покупателю продукции WD нет нужды запоминать множество версий, числовые индексы и прочее – схема на базе нескольких цветов проста и понятна. Зеленый – минимальная цена и невысокое быстродействие (линейка WD Green), синий – оптимальное соотношение цены и быстродействия (WD Blue), черный – высокоскоростные решения с меньшей оглядкой на цену (WD Black). Собственно то, что WD пошла на выделение новой версии WD Blue на памяти с вертикальной компоновкой ячеек в отдельное семейство (а старая и новая версии WD Blue сосуществуют на сайте WD параллельно) – это уже что-то из ряда вон выходящее.
Первое визуальное отличие, видимое невооруженным взглядом, и по которому можно определить новую версию накопителей – коробка, которая получила иные размеры. Если старая версия WD Blue поставлялась в уплощенной упаковке, то новая слегка уменьшилась в плоскости, но стала более объемной.
Естественно, на коробке появились и дополнительные надписи, по которым можно определить принадлежность конкретного экземпляра к новой линейке, особенно если со старой версией иметь дела не доводилось.
Комплектация не изменилась: в комплекте с устройством по-прежнему идет лишь гарантийный буклет.
Конструктив новых WD Blue 3D NAND SSD не изменился – все тот же корпус форм-фактора 2.5" 7 мм, состоящий из металлического донышка и пластиковой крышки, оснащенный интерфейсом SATA 6 Гбит/с.
На нижнюю панель наклеена этикетка, где среди прочего пользователь может найти информацию о модели накопителя, его объеме, дате и месте производства.
Здесь, что немаловажно, приводится кодировка модели, по которой также можно определить принадлежность накопителя к той или иной серии – именно эта кодировка обычно используется в прайс-листах магазинов (приставка «3D NAND» часто опускается менеджерами магазинов, ибо «слишком длинно»).
Старая версия WD Blue несла маркировку вида WDS****1B0A, тогда как новые WD Blue 3D NAND получили маркировку вида WDS****2B0A (**** – кодировка объема).
Внутри корпуса устройства скрывается очень компактная печатная плата, а контроллер оснащен термоинтерфейсом, отводящим избыточное тепло от микросхемы на металлическое донышко корпуса. Фактически корпус играет роль своеобразного радиатора и, как мы убедимся ниже, сделано это в WD Blue 3D NAND SSD отнюдь не для красоты.
Несколько неожиданно, но факт: печатная плата WD Blue 3D NAND SSD в точности аналогична используемой в предшественнике WD Blue SSD. Фактически все различие сводится лишь к микросхемам памяти, в остальном все тот же контроллер Marvell 88SS1074 и 512 Мбайт буферной памяти (то, что применяется Micron D9SDD (LPDDR3-1866, Micron MT41K256M16LY-107:N), тогда как ранее встречалась продукция Nanya, не является важным отличием).
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 465.76 Гбайт, а оставшимся объемом микропрограмма контроллера оперирует в служебных целях: для повышения быстродействия накопителя, с целью выравнивания износа, в качестве резервного пула для замены вышедших из строя ячеек памяти и прочих служебных нужд.
В SMART присутствует три десятка различных параметров.
Расшифруем часть из них:
Интересный нюанс выяснился в ходе тестов: далеко не весь объем операций фиксируется в SMART. По крайней мере, по завершении самого первого теста (случайная мелкоблочная запись посредством Iometer в течение нескольких часов) все счетчики времени работы, износа, объема прочитанного и записанного в SMART остались равны нулю. Отмечу, что это уже не первый накопитель семейства WD Blue на флеш-памяти, проходящий через мои тестовые стенды (в том числе такая же модификация с той же версией микрокода X61130ЦВ), но такой сбой в работе устройства наблюдается впервые.
На сайте WD можно загрузить фирменный программный пакет WD Dashboard, предназначенный для обслуживания накопителей компании:
Здесь можно найти:
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
Конфигурация №2: тестирование производительности:
Программное обеспечение:
Глобальные настройки операционной системы:
В качестве тестового программного обеспечения используются:
Операции с реальными файлами (все операции – в пределах тестируемого носителя):
Температурный режим новинки оставляет желать лучшего: накопитель хоть и не демонстрирует признаков срабатывания защиты, но температура достигает ~56°C. Напомню, что даже вдвое большего объема WD Blue SSD на 1 Тбайт, протестированный в конце 2016 года, нагревался лишь до 41°C.
Равно как и у классических накопителей на магнитных пластинах (HDD), у моделей на флеш-памяти есть свои нюансы, связанные с постоянством показателей быстродействия в различных ситуациях.
Во-первых, далеко не все накопители могут обеспечивать стабильную скорость записи при сколь-либо продолжительной нагрузке, причем здесь может сказываться как быстродействие контроллера, так и наличие специальных алгоритмов «ускоренной записи» («SLC-режим») и их нюансы. Во-вторых, далеко не все устройства сохраняют свои показатели после того, как будет переписан весь объем массива флеш-памяти, имеющийся в распоряжении контроллера (особенно снижение скорости записи было свойственно контроллерам SandForce SF-1***/SF-2*** из-за особенностей алгоритмов их работы).
В-третьих, бывают ситуации, когда накопитель оказывается без поступления на него команды TRIM (например, старый ПК, подключение через USB 3.0 на старых контроллерах, RAID-массивы, работа с базами данных) и тогда важна возможность его микропрограммы задействовать часть резерва под оперативную запись. В-четвертых, отличается реакция SSD на поступление команды TRIM: одни приступают к «сборке мусора» немедленно, другие – откладывают это на периоды простоя.
Причем первые тоже делятся на две подгруппы: на выполняющие операции «сборки мусора» монопольно с прерыванием всякой иной работы (просто перестающие откликаться на какие-либо обращения извне) и осуществляющие очистку ячеек памяти от ставших неактуальными данных в фоновом режиме, лишь несколько снижая быстродействие.
Все эти моменты мы и рассмотрим в порядке перечисления.
Случайная мелкоблочная запись по всему объему, «сборка мусора»
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 нескольких часов до исчерпания свободного места на накопителе, при этом снимаются показатели быстродействия: синие отметки – ежесекундно, черная линия – усредненное значение с интервалом в 30 секунд. 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.
К сожалению, ни старая, ни новая модификации WD Blue не могут похвастать постоянством показателей моментальной производительности. Хотя сам по себе Marvell 88SS1074 – контроллер с буферной памятью DRAM. Мало того, мы отлично видим, что быстродействие новой модификации в среднем при продолжительных нагрузках такого рода оказывается даже ниже – около 26 тысяч IOPS против прежних 32 тысяч. BiCS3, как отмечено ранее, быстрее старой 15 нм планарной памяти, а потому здесь можно сделать вывод о нехватке быстродействия именно контроллера, либо неоптимально настроенных алгоритмах работы микрокода.
SLC-режим реализован в обеих версиях, но он невелик по объему (примерно 5 Гбайт) и из-за проблем с постоянством показателей выражен слабо. Что, впрочем, не мешает накопителям демонстрировать шикарные результаты в том же популярном Crystal Disk Mark: этот тест в качестве результатов выводит не среднее, а максимальное из зафиксированных значений, да и само тестирование происходит в рамках очень небольшого тестового файла (по умолчанию 1 Гбайт). Именно поэтому мы видим в CDM до ~300 Мбайт/с в 4kQD32, тогда как на графиках постоянной нагрузки значение скорости записи тяготеет скорее к 100-200 Мбайт/с.
Теперь посмотрим на то, как работают алгоритмы «сборки мусора» (Garbage Collection). На итоговом графике присутствуют скоростные показатели твердотельного 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.
С возможностью работы в условиях отсутствия TRIM своя история: если старая версия WD Blue еще могла принимать около 1.7 Гбайт данных на относительно высокой скорости (пусть и делая это «всплесками»), то новая версия на памяти с вертикальной компоновкой ячеек практически лишилась даже такой возможности. Похоже, что некоторый объем есть, но из-за вида графика записи, мало чем отличающегося от работы в «замусоренном» состоянии, это больше похоже на случайное колебание.
Линейная запись
На крупноблочной записи поведение накопителей иногда может отличаться от мелкоблочной записи со случайным доступом, а оно тоже может служить критерием выбора. Наглядный пример нагрузки такого рода – копирование крупных файлов силами Проводника Windows. Для большей наглядности инициируем линейную запись на весь объем, доступный пользователю, посредством AIDA64.
Встроенный в Windows диалог копирования файлов: процесс копирования крупных файлов.
Здесь мы можем наглядно видеть, что размер SLC-буфера под этот тип операций даже больше и соответствует примерно 7 Гбайт данных. При этом с переходом на 64-слойную 3D NAND аккурат на треть увеличилось быстродействие накопителя вне SLC-кэша и теперь полутерабайтный WD Blue принимает данные со скоростью примерно 405-410 Мбайт/с вместо прежних 290-300 Мбайт/с. Впечатляющий прирост.
Задержки при отработке TRIM
Происходит удаление данных. Каков процесс? Операционная система ничего не затирает, она просто помечает в файловой таблице, что данные стали неактуальны. Если с HDD такой прием вполне адекватен, поскольку магнитная поверхность просто перезаписывается, то SSD необходимо «знать» об удалении данных – ячейки флеш-памяти нельзя переписать, их сначала нужно очистить.
Именно с этой целью в стандарт ATA была включена новая команда, больше известная как TRIM. Подача этой команды сигнализирует микропрограмме накопителя, что размещающиеся по определенным LBA-адресам данные более неактуальны и соответствующие им ячейки памяти можно стереть. Сама по себе команда выполняется монопольно, но различается реакция самих накопителей на подачу этой команды.
Три основных варианта: полный уход накопителя «в себя», снижение быстродействия, отсутствие видимой реакции вообще (накопитель «откладывает» выполнение расчистки «на потом», либо его аппаратное быстродействие настолько велико, что хватает и на фоновую расчистку, и на полноценное обслуживание запросов извне).
Первый из перечисленных вариантов наиболее неприятен: если накопитель является системным, то пользователь не просто случайно увидит резкое падение индикатора процесса копирования до нуля (а если никакого копирования пользователь не запускал, то не заметит и вовсе). Тут могут возникать рывки («фризы») в работе интерфейса операционной системы и приложений.
На накопителе создается несколько крупных файлов (учитывая общий объем тестируемого накопителя, было решено оперировать четырьмя файлами суммарным объемом 32 Гбайт), после паузы в несколько минут запускается линейное чтение с записью лога (показания фиксируются с интервалом 0.5 секунд) и осуществляется удаление файлов. Возникающие задержки фиксируются в записываемом логе, из которого затем формируется график.
Мы можем видеть, что тут отличий между старой и новой модификациями WD Blue нет с точки зрения логики. В абсолютных цифрах у новой модели скорость падает до меньшего уровня, но это заслуга более быстрой флеш-памяти. По факту же разовое прерывание работы на долю секунды практически невозможно заметить невооруженным взглядом.
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 технически 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:
В случае если какие-то данные отсутствуют или есть сомнения в достоверности (например, неясен 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.
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. К сожалению, в числе оных оказался и WD Blue SSD на планарной памяти.
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. 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, 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.
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, ВтПоддержка энергосберегающего режима «глубокого сна» (DevSleep) есть у обеих версий WD Blue: при наличии в системе команд DIPM/HIPM сила потребляемого тока на разъеме SATA Power падает до значений ниже 0.01 А (столь мизерные значения уже не в состоянии фиксировать используемый мультиметр) – замечательный результат для использования данных моделей в мобильных устройствах.
Прогресса в целом не случилось. С одной стороны, новая версия WD Blue SSD обеспечила улучшенные показатели записи – благодаря новой памяти прирост на записи достигает 30%, но в итоге мы получили возросшие под продолжительными нагрузками температуры. С другой, из-за применения памяти с большей емкостью кристаллов, уменьшились показатели на операциях со смешанной нагрузкой с преобладанием операций мелкоблочного случайного чтения. К тому же, накопитель лишился и той незначительной возможности работы в средах без TRIM.
Накопитель WD играет лишь ценой, и тут компании есть что предложить: на момент написания этих строк он наравне с SanDisk Plus является самым доступным предложением в сегменте от 8500 рублей. Конкуренцию ему составляют решения начального уровня на платформе Silicon Motion SM2256/2258 (SanDisk Plus, Intel 540s) и «заторможенной» версии на Marvell 88SS1074 (Kingston SSDNow UV400), а также Phison S11 (Kingston SSDNow A400, SmartBuy Revival 3, Palit UVS и прочие), о которых достаточно сказать, что за пределами SLC-буфера скорость записи у них будет в лучшем случае около 100-140 Мбайт/с.
Другое дело, что разрыв в цене с признанным лидером рынка бюджетных SSD, Samsung 850 Evo 500 Гбайт, не столь уж и велик – стоимость последнего начинается с ~10 000 рублей. И так совпало, что он сейчас также пережил модернизацию, и его последняя модификация на 64-слойной памяти позволила Samsung отыграть в цене в сторону удешевления. Фактически WD Blue 3D NAND SSD балансирует на грани разумной экономии – стань он чуть дороже и его покупка сразу потеряет смысл.
Выражаем благодарность:
