Обзор и тестирование SSD-накопителя AMD Radeon R3 объемом 960 Гбайт (AMD R3SL960G)

Твердотельные накопители объемом 1 Тбайт на отечественном рынке из-за своей стоимости пользуются ограниченным спросом. Поэтому мы крайне редко тестируем решения подобного класса. Но все же тестируем – отбирая наиболее доступные на момент написания обзора версии. И стараемся делать это так, чтобы охват шел именно по аппаратным платформам в целом. Подошел черед одной из самых интересных моделей SSD.
17 февраля 2018, суббота 09:00
I.N. для раздела Лаборатория

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. К сожалению, в числе оных оказался и WD Blue SSD на планарной памяти.

[random_read_mixsize.png] [read4k_random1_64.png]

[write4k_random1_64.png] [write512b256kbrandom60sec.png]

[mixer128k_seq.png] [mixer128krandom.png]

[rw4kmixed60secqd4.png]

Оглавление

Вступление

Твердотельные накопители объемом 1 Тбайт на отечественном рынке пользуются весьма ограниченным спросом из-за своей стоимости – слишком дорого. Поэтому мы крайне редко тестируем решения подобного класса. Но все же тестируем – отбирая наиболее доступные на момент написания обзора модели. И стараемся делать это так, чтобы охватывать именно по аппаратным платформам в целом, а не именно моделям.

Какова картина на данный момент? Самыми дешевыми моделями SSD по данным Яндекс.Маркет являются:

  • SmartBuy Ignition Plus – от 16.5 тысяч рублей – представитель редкой аппаратной платформы, сочетающей Phison S11 и MLC 3D V-NAND Micron. Хотя само по себе семейство этих накопителей присутствует в продаже давно, модификация именно на 960 Гбайт появилась буквально только что;
  • Micron MTFDDAV1T0TBN – от 16.8 тысяч рублей – под этим зубодробительным названием скрывается контроллер Marvell 88SS1074 и TLC 3D 32L V-NAND Micron, суть есть Micron M1100 (и он же – Crucial MX300). Эту аппаратную конфигурацию мы тестировали в январе;
  • WD Blue PC SSD – от 17.1 тысяч рублей – Marvell 88SS1074 и 15 нм планарная TLC NAND SanDisk. Эту конфигурацию мы изучали чуть больше года назад. Срок изрядный, но каких-то принципиальных изменений за это время не происходило, а потому можно считать, что и с этим решением особых вопросов возникать не должно;
  • Samsung 850 Evo – от 17.2 тысяч рублей. Избитая вдоль и поперек модель, тестируемая всеми, кому не лень. Смысла особого не видится;
  • Crucial MX300 – от 17.5 тысяч рублей – уже упоминалась парой абзацев выше;
  • Intel SSDSCKKW010X6X1, он же Intel 540s ценой от 17.9 рублей – тоже год назад рассмотрели;
  • WD Blue 3D NAND SATA SSD – по цене от 17.9 тысяч рублей – новинка, только поступившая в продажу, неделю назад мы протестировали модификацию на 500 Гбайт и получили некоторое представление о потенциале данной модификации;
  • AMD Radeon R3 – 18 тысяч рублей – этот накопитель мы еще не изучали;
  • Kingston SSDNow UV400 – от 18.5 тысяч рублей – аналогично;
  • Toshiba HDTS896EZSTA – от 19 тысяч рублей – сочетание Phison S10 и 15 нм планарной TLC NAND Toshiba знакомо по тесту Toshiba TR150 годовалой давности, собственно, продаются уже остатки, в ближайшее время накопитель должен исчезнуть из продажи, поскольку снят с производства;
  • Corsair Force LE – по цене от 19.5 тысяч рублей – по сути все те же Phison S10 и 15 нм TLC NAND Toshiba.

Итого незнакомыми нам в данной весовой категории и с ценниками, которые хоть как-то еще можно назвать «бюджетными» (до 20 тысяч рублей), являются всего три накопителя: SmartBuy Ignition Plus, AMD Radeon R3 и Kingston SSDNow UV400. С первым – увы, вопрос пока в подвешенном состоянии (сложности административного характера), второй был выбран для данного материала, а с третьим постараемся решить вопрос.

Поясню отдельно: мною никак не выделялись решения в форм-факторе M.2. Дело в том, что такой накопитель запросто «превращается» в 2.5" – соответствующих корпусов-адаптеров валом на AliExpress/eBay по цене от 200-250 рублей с доставкой.

А разница между M.2 и «исходно» 2.5" с аппаратной точки зрения исчезающе мала. И даже кажущаяся более плотной компоновка с возникающим риском перегрева при больших нагрузках на самом деле такой уже не является. В корпусах 2.5" полноразмерные печатные платы превратились в исчезающий вид – в последнее время производители в целях сокращения себестоимости в массовом порядке перешли на укороченные платы.

Благодаря нашему постоянному партнеру – компании Регард, мы изучим одну из самых интересных и доступных моделей SSD на отечественном рынке.

Обзор SSD AMD Radeon R3

Предыстория сиих накопителей очень длинна. Впервые SSD под маркой AMD на прилавках розничных магазинов СНГ всплыли летом 2014 года – некие Ruby Performance Edition и Ruby Value Edition, хотя по факту никаких реальных признаков самой AMD на упаковке не было вовсе. Подделка? Ошибка менеджеров магазинов, не особо утруждавшихся и просто бравших информацию из поисковиков, что «Ruby» - это персонаж AMD, а сама компания обещала выпустить накопители на флеш-памяти?

Кстати, потенциальный первоисточник на сайте крупного импортера, компании «Трилоджик», до сих пор жив, где чуть ли не впервые упоминается AMD.

Ведь следом уже OCZ выпустила в розницу накопители под маркой AMD вполне официально – линейку Radeon R7. И быть бы продукции некоей Galt Advanced Technology, у которой даже нет собственного сайта, а поиск в сети дает лишь отрывочные данные вроде того, что офис компании базируется в Калифорнии, забытой, кануть в лету, оставшись некоей странной поделкой, как вдруг GALT после некоторого забвения всплывает снова!

Уже в мае 2016 года и теперь – совершенно официально в паре с AMD! Что интересно, даже маркировка новинка практически совпала с маркировкой Ruby Value Edition: R3SL***G у первых и R3S***GBSM у вторых (где под «***» - объем в гигабайтах).

Как показало практическое тестирование, получившийся продукт на базе Silicon Motion SM2256K и 16-нм TLC NAND SK Hynix крайне мало походили на Radeon R7 авторства OCZ. Собственно, на этом тему можно было бы и закрыть, однако и почти два года спустя AMD Radeon R3 присутствуют в продаже, периодически исчезая и возникая вновь. Мало того, маркировка GALT в итоге обнаружилась и на оперативной памяти DDR4 AMD Radeon R7 и

>DDR4 AMD Radeon R9, тогда как ранее оперативную память AMD выпускала Patriot Memory (кстати говоря, сама являющаяся производителем SSD).

Тут также возникает еще и тот нюанс, что GALT – это в лучшем случае сборщик накопителей по эталонным дизайнам, а в худшем и вовсе посредник, заказывающий изготовление у каких-нибудь ODM/OEM-производителей в Китае или на Тайване. С учетом явно не очень больших объемов выпуска накопителей под маркой AMD встает вопрос о том, насколько точно сохраняется аппаратная платформа: в решениях такого уровня постоянство – довольно редкое явление.

Интересный, что на официальном amd.com и его локализованных зеркалах не упоминается в явном виде о выпуске накопителей AMD SSD, такой раздел можно найти только через поиск.

Здесь мы видим, что семейство AMD Radeon R3 состоит из четырех модификаций объемом 120, 240, 480 и 960 Гбайт, прямо указывается на использование контроллера Silicon Motion SM2256KX (в сути уже выведенного из оборота его разработчиком, ему на смену давно пришел SM2258) и некоей TLC NAND. Но нет никакой гарантии, что эти данные соответствуют реальности, а не просто случайно забыты в глубинах сайта сотрудниками AMD. Кстати, если внимательно присмотреться к сноскам мелким текстом внизу страницы, там и вовсе говорится про OCZ и Toshiba (видимо, осталось от Radeon R7).

На самой упаковке накопителя приводится ссылка на отдельный сайт amd-memory.com, который, по моим личным ощущениям, больше лежит, чем работает. Причем по всем гарантийным вопросам предлагается также обращаться на почту на этом ресурсе (и на сайте AMD также прописано аналогичное условие). Если удается пробиться к этому ресурсу, то можно обнаружить, что в последний раз он обновлялся году этак в 2014-м: оперативная память ограничивается описанием лишь моделей DDR3, а SSD и вовсе не упоминаются.

Итого: нет ни окончательных подтвержденных на данный момент спецификаций, ни фирменного программного обеспечения, ни гарантии как таковой. Зато – относительно низкий ценник.

Упаковка и комплектация

Поставляется накопитель в картонной коробке, запаянной в пластиковую пленку.

Внутрь этой коробки вложена форма из мягкого вспененного материала на картонной подложке с откидными крышками.

Сопутствует накопителю лишь небольшой информационный буклет.

Внешний осмотр

Выполнен AMD Radeon R3 текущей поставки в металлическом корпусе форм-фактора 2.5" 7 мм классической конструкции с винтовым креплением (а не модными ныне защелками), оснащенном интерфейсом SATA 6 Гбит/с.

На донышко корпуса наклеена этикетка, где приводится маркировка, объем, товарный штрих-код и серийный номер накопителя, указывается место производства (Тайвань) и снова идет адресация к amd-memory.com.

Закодирована тут и дата производства: «17AE» - явно 2017-й год, а вот как расшифровать буквенные символы – неизвестно.

К сожалению, произвести вскрытие накопителя невозможно в силу ряда причин, но, к счастью, он вполне успешно отдавал внутреннюю конфигурацию по интерфейсу SATA:

Flash ID, автор: Вадим Очкин, vlo

А вот и сюрприз для непосвященных: в основе накопителя лежит контроллер Silicon Motion SM2246EN – пусть и старее, нежели SM2256, но занимающий более высокое положение контроллер. А компанию ему составляет флеш-память на 32-слойных кристаллах MLC 3D V-NAND емкостью 256 Гбит производства Micron. От себя замечу, что также в современных AMD Radeon R3 встречается память на планарных 16-нм кристаллах MLC NAND SK Hynix емкостью 128 Гбит – побывавший у меня недавно на тестах для другого ресурса образец на 480 Гбайт был именно таким.

Перед нами аппаратная конфигурация на голову выше исходной, официально представленной почти два года назад. Тут ей скорее ближе первоначальный Ruby Value Edition, основывавшийся на том же SM2246EN, но в связке с планарной MLC NAND Micron (предположительно 20 нм 128 Гбит). И конфигурация довольно редкая – из присутствующих в отечественной рознице накопителей-аналогов сейчас вспоминается лишь Silicon Power S60 (но как «хорошо» с постоянством аппаратной конфигурации у SSD компании Silicon Power – факт давно известный).

Суммарный объем массива флеш-памяти составляет 1024 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 894.25 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.

Программная часть

SMART AMD Radeon R3 очень богат, в нем присутствует три десятка различных параметров, позволяющих дать практически максимально возможно точную оценку текущего состояния накопителя:

Расшифруем часть из них:

  • 05 – количество переназначенных блоков;
  • 09 – обозначает время нахождения накопителя под питанием;
  • 0С – количество включений;
  • A5, A6 и A7 – максимальное, минимальное и среднее количество стираний ячеек по всему массиву памяти (CDM обозначает их как «TLC», но на самом деле здесь подразумевается «MLC»);
  • A9 – остаток предположительного ресурса накопителя в процентах (исходное значение – 100%);
  • B5 и B6 – количество ошибок записи и стирания ячеек памяти;
  • E8 – объем исправной резервной области (в процентах, исходно – 100%);
  • F1 – объем данных, поступивших на накопитель по интерфейсу SATA (изменение на одну единицу соответствует 32 Мбайт данных);
  • F2 – объем данных, прочитанных с накопителя по интерфейсу SATA (изменение на одну единицу соответствует 32 Мбайт данных);
  • F5 – количество программирований страниц NAND (изменение на одну единицу соответствует 512 Кбайт).

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 L2.21);
  • 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 Fall Creators Update «Домашняя» (1709, сборка 16299.98) со всеми текущими обновлениями с Windows Update.

Глобальные настройки операционной системы:

  • Отключена служба System Restore;
  • Отключен спящий режим, профиль электропитания – «высокая производительность», «отключать диски – никогда»;
  • Отключен файл подкачки;
  • 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 18.0.0 с удалением всех звуковых дорожек и субтитров (в качестве файла использовался доступный в сети короткометражный анимационный фильм Sintel, в виде файла размером 5.11 Гбайт);
  • Архивация папки с фотографиями и папки с документами в один архив (архиватор 7Zip версии 16.04 x64, тип архива – 7z, без сжатия).

Температурный режим

Проконтролировать температуру накопителя встроенными средствами невозможно из-за того, что оные просто отсутствуют, а отображаемые «+30°C» являются просто программной «заглушкой».

Как уже было сказано выше, произвести вскрытие накопителя невозможно, потому пришлось ограничиться лишь внешними наблюдениями: металлический корпус устройства достиг значения 40°C (по показаниям термопары). С учетом этого можно полагать, что реальная температура элементной базы внутри SSD запросто достигает 60°C.

Стабильность скоростных характеристик

Равно как и у классических накопителей на магнитных пластинах (HDD), у накопителей на флеш-памяти имеются 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 накопители сохраняют свои показатели после того, как они будет переписан весь объем массива флеш-памяти, имеющийся в распоряжении контроллера (особенно снижение скорости записи было свойственно контроллерам SandForce SF-1***/SF-2*** в силу 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 важно его микропрограммы задействовать часть резерва под оперативную запись. В-четвертых, отличается реакция накопителей 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.

Используемая аппаратная платформа обладает очень неплохим в целом постоянством показателей моментальной производительности, но необходимо отметить, что отдельные одномоментные провалы до нуля присутствуют. В целом же, при наличии в распоряжении прошивки массива чистых ячеек памяти, накопителем развивается быстродействие порядка 75 тысяч IOPS – очень достойный показатель для потребительского SATA SSD бюджетного класса.

Теперь мы посмотрим на то, как 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.

В условиях отсутствия команды TRIM накопитель при наличии пауз в работе способен принять единовременно порядка 12 Гбайт данных (отметим, что вышеупомянутый Silicon Power S60 принимает вдвое меньший объем данных). При наличии TRIM накопитель сохраняет "заводской" уровень быстродействия.

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):

На линейной записи AMD Radeon R3 ограничен возможностями контроллера Silicon Motion SM2246EN: так уж сложилось, что на данном виде нагрузке этот контроллер, в зависимости от памяти, может обеспечить скорость не больше 400-450 Мбайт/с. Для примера можно вспомнить недавний тест ADATA Ultimate SU700, где нам попалась такая же память Micron, и образец на 480 Гбайт (вдвое меньшего объема) писался со скоростью до 500 Мбайт/с.

В данной аппаратной конфигурации нет никаких модных нынче реализаций «ускоренной записи» (она же «SLC-кэширование»), а потому скорость постоянна практически по всему объему накопителя (незначительный разовый провал на графике скорее вызван, например, алгоритмами «сборки мусора»).

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, т.к. 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).

Спокойно копируем файлы, попутно удаляем ненужные, и тут накопитель «зависает» на некоторое время.

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 восемью файлами суммарным объемом 64 Гбайт), после паузы в несколько минут запускается линейное чтение с записью лога (показания фиксируются с интервалом 0.5 сек) и осуществляется удаление файлов. Возникающие задержки фиксируется в записываемом логе, из которого затем формируется график.

AMD Radeon R3 после удаления 64 Гбайт данных «уходит» в себя на вполне заметные и ощутимые 9 секунд. Пользователя может поджидать довольно неприятный сюрприз при использовании накопителя в качестве системного и файлохранилища с оперированием большими объемами данных одновременно.

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 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:

  • Контроллер;
  • Тип памяти и ее компоновка, планарная обозначается «2D», с вертикальной компоновкой обозначается как «3D xxL», где хх – количество слоев;
  • Техпроцесс изготовления флеш-памяти (если он явно указывается производителем памяти);
  • Для планарной памяти - режим работы памяти;
  • Производитель памяти (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;
  • Дата тестирования (не всегда).

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.

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;

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

После снятия нагрузки накопитель AMD Radeon R3 не проявляет признаков внутренней активности (что неудивительно, учитывая отсутствие какого-либо SLC-кэширования), а при подключении к системе с активной поддержкой DIPM величина потребляемого тока на разъеме SATA Power падает до 0.02-0.03 А.

Это выше обычного в сравнении с типичным значением, которое демонстрируется другими моделями SSD (~0.01-0.02 А), но, так или иначе, реализация режима «глубокого сна» (DevSleep) в устройстве присутствует.

Заключение

Встречаются иногда приятные сюрпризы, когда накопитель оказывается лучше изначальных ожиданий: предполагалось получить какой-нибудь DRAM-less Silicon Motion и TLC NAND, а в итоге обнаружился и достойный контроллер, и MLC NAND. Да, AMD Radeon R3 не блистает высочайшими результатами в тестах, имитирующих «обычную» работу в качестве системного накопителя, тут результаты уровня «твердый середнячок». Однако «на глаз» разницу заметить будет затруднительно.

Но такой объем и покупается отнюдь не ради «в Word посидеть и пару программ запустить», терабайт приобретается под хранение больших объемов данных, и от накопителя требуется умение принимать их максимально быстро. Вот тут Radeon R3 даст фору многим конкурентам, умея принимать файлы со скоростью ~450 Мбайт/с без всяких оговорок серии «сейчас заполнится SLC-буфер и скорость упадет». Единственный его недостаток – довольно долгая отработка TRIM, видимая пользователю: «замирание» почти на добрый десяток секунд при удалении 64 Гбайт (а при больших объемах пауза длится дольше) – ощутимое явление.

За свою цену – достойный вариант (если забыть о существовании подешевевшего Samsung 850 Evo). Впрочем, тут нужно помнить об одном нюансе: данная аппаратная платформа, которую мы только что рассмотрели, в любой момент может смениться на что-то иное и совсем не обязательно такого же уровня. Просто к сведению: от применения SM2246EN уже отказалась даже стабильно использовавшая его Transcend (Transcend SSD370 последних партий идут уже на базе SM2258), что означает близкий (или уже состоявшийся) конец жизненного цикла контроллера.

I.N.


Выражаем благодарность:

  • Компании Регард за предоставленный на тестирование накопитель AMD Radeon R3 объемом 960 Гбайт.