| Мы продолжаем изучение ультрабюджетных SSD. Это снова «китаец» с AliExpress, и снова KingSpec. Так уж вышло, что именно этот крупный китайский производитель различных накопителей одним из первых получил доступ к новой 64-слойной флеш-памяти IMFT, а потому у него есть возможность продолжать свою излюбленную политику в виде ценового давления на конкурентов. Недавно мы изучили доступный PCIe NVMe SSD KingSpec NE и поняли, что за свою цену он действительно интересен, однако претензий к исполнению набирается изрядно. Теперь последуем принципу «сверхскорости не нужны, важны большой объем и максимально низкая цена». Ему соответствует представитель KingSpec P3 объемом 1 Тбайт, который и стал новым подопытным. |
Обзор и тестирование SSD-накопителей ADATA Ultimate SU650 объемом 120 и 240 Гбайт Положение ADATA на рынке розничных SSD не просто необычно, а даже во многом уникально: такого ассортимента моделей никто больше не предлагает. Причем уникальность тут заключается не просто в численности версий, а в том, что в их составе используются результаты труда различных разработчиков. Мы постараемся разобраться с самым младшим накопителем (2.5", SATA 6 Гбит/с) в арсенале компании. |
Один терабайт за $186 – новый уровень ценовой гонки. И прогресс за последние годы немалый. Например, Crucial M500 объемом 960 Гбайт, выпущенный весной 2013 года, имел рекомендованную цену $599, а Samsung 840 Evo 1 Тбайт – $649, ценники на накопители на памяти предыдущих поколений и техпроцессов и вовсе находились на уровне ~$1000.
Картина благостная, но только если не вдаваться в технические детали. Основная часть себестоимости производства накопителей (кроме самых уж малообъемных модификаций) – это цена флеш-памяти. И основное снижение стоимости дается благодаря работе над памятью: переходу на более тонкие техпроцессы, с MLC на TLC, увеличение емкости кристаллов NAND (на тот же конечный объем меньший расход «транзисторного бюджета» на сопутствующие структуры кремниевого кристалла). Все это сказывается в первую очередь на ресурсе. В определенный момент производители зашли в тупик: все более тонкие техпроцессы требуют все более дорогого оборудования, в то же время ресурс самой памяти оказывается все ниже. Снижать себестоимость дальше оказалось некуда.
Спасением оказался переход на флеш-память с вертикальной компоновкой ячеек, где используется «ловушка заряда» вместо «плавающего затвора», а новая компоновка позволила добиться еще большей плотности размещения информации на кристалле. Выигрыш в повышении плотности оказался столь велик, что даже перекрыл вынужденный возврат к старым «толстым» техпроцессам (первопроходец, компания Samsung, например, в первых массовых рыночных поколениях 3D V-NAND использовала аж 40 нм техпроцесс, при том, что для памяти с планарной компоновкой уже были освоены 15-16 нм техпроцессы). Гонка техпроцессов пошла на второй круг, но к ней прибавилась еще гонка в количестве слоев 3D V-NAND. И с каждым прибавлением количества слоев себестоимость продолжала снижаться.
На ценах сказался дефицит флеш-памяти, возникший некоторое время назад из-за резко поднявшегося спроса на память со стороны изготовителей мобильных устройств, на который наложилось некоторое сокращение выпуска памяти из-за модернизации производств для выпуска 3D V-NAND. Но это явление постепенно нивелируется – полупроводниковые производители вводят обратно в строй модернизированные мощности и запускают новые.
Samsung, Intel-Micron (IMFT), Toshiba-SanDisk с очень небольшим временным интервалом (в течение второй половины 2017 года) «запустили в массы» свои варианты 64-слойной памяти (хотя шли к этому разными путями: Samsung и Toshiba-SanDisk - шагнули от 48 слоёв, а Intel-Micron (IMFT) - с 32, "перепрыгнув" 48 слоёв, SK Hynix же полномасштабный выпуск 3D V-NAND вообще не удался, ни 36, ни 48 слоёв, сейчас компания рассказывает об очень удачном 72-слойном варианте своей памяти, который пока тоже не слишком-то видно на рынке). Пока она в дефиците, но постепенно ситуация выправляется. Для Intel и Micron начало конца дефицита ознаменовалось не только выпуском их собственных накопителей (для розницы - Intel 545s и Crucial MX500), но и началом поставок такой памяти малоизвестным у нас китайским производителям, в числе которых KingSpec. И эта компания, и прежде предлагавшая очень дешевые SSD, незамедлительно воспользовалась такой возможностью.
Само по себе семейство накопителей KingSpec P3 давно существует на рынке, например, нами рассматривался немногим более года назад образец на 120 Гбайт, тогда это был экзотичный, нигде более не встречавшийся контроллер Maxiotek MK8115 и 32-слойная TLC 3D V-NAND Micron упаковки SpecTek. Но если покопаться в сети, то можно найти и более ранние обзоры, где упоминается уже Silicon Motion SM2256, а до них мелькали SM2246EN и SM2246XT.
Иначе говоря, как водится в последние годы у многих производителей, перед нами очередное наименование-«вывеска», под которым выпускается поочередно одна конфигурация, затем другая, после – третья. В сути в спецификациях заявляется некий набор показателей, которому купленная в какое-то конкретное время единица товара будет соответствовать, не более того. Разумеется, сам набор характеристик и их величины таковы, что под них подогнать можно многое, да и они периодически переписываются. У KingSpec P3 последняя версия спецификаций датируется 15 ноября 2017 года.
Впрочем, чтобы потерять доверие к ним, достаточно обратить внимание на объемы, которые раньше у KingSpec P3 выглядели иначе: не 128/256/512, а 120/240/480 Гбайт. Да и модификация KingSpec P3 объемом 1 Тбайт в этих спецификациях не упоминается - его при составлении новых спецификаций, очевидно, попросту забыли. Хотя раньше, со «старыми» объемами, версия на 960 Гбайт в списке присутствовала.
Систематически изменяя начинку, KingSpec не стала менять упаковку: как и год назад, KingSpec P3 упакован во все ту же картонную коробку белого цвета со стилизованным изображением некоего хищника, похожего на тигра.
Внутри этой коробки – блистер из белого пластика с накопителем и четырьмя крепежными винтами (отрадно, что при общей гонке за дешевизной KingSpec не экономит на копеечных винтиках).
Накопитель выполнен в форм-факторе 2.5" 7 мм в металлическом корпусе с декоративным покрытием цвета «золотистое шампанское» - тут точно также нет никаких изменений.
Равно как не изменилась и конструкция: точно также половинки корпуса сцепляются с помощью системы защелок. Не появилась и пломба, препятствующая вскрытию – вот тут максимальное удешевление. Разве что осталось лишь материал корпуса сменить на пластик, как это в прошлом году сделали Phison и PTI.
Внутри на винтах фиксируется укороченная печатная плата – аналогично протестированному ранее KingSpec P3 120 Гбайт, но сама плата крупнее и зеленого цвета.
А вот сюрпризов сразу несколько. Во-первых, просто убийственное качество сборки: если микросхемы памяти и контроллера припаяны аккуратно, то вот значительная часть остальной элементной базы, такое впечатление, паялась вручную в огромной спешке: неровное размещение на плате, остатки флюса, несоответствующее количество припоя. Сюрприз второй – контроллер несет на себе неизвестную маркировку. Сюрприз третий - неожиданно используется полностью оригинальная флеш-память Intel – Intel 29F04T2A0CTH1.
Аккуратность пайки – понятие скорее субъективное, оно больше иллюстрирует отношение к производству, даже такой неэстетичный продукт может служить долго.
Контроллер. Сама по себе Maxio – это вполне реальная компания, на самом деле являющаяся разработчиком, а на ее официальном сайте и в самом деле присутствует упоминание некоего Maxio MAS090X, а покопавшись, можно даже найти целую статью по нему.
В других публикациях на сайте можно даже найти фотографии выставочных стендов, на которых присутствует продукция ADATA, Transcend, KingSpec, KingFast и ряда других компаний. Но все же есть сомнения, что компания и в самом деле создала NAND-контроллер, скорее всего, это банальная перемаркировка, которая в последнее время приобретает все более широкий размах. Тот же Phison S11 мне только за последние несколько месяцев попадался под именами «Initio INIC-6081» и «Asolid AS2258».
К сожалению, Maxio MAS0902A опознать сложнее – это не Phison S11 (нет реакции на соответствующие ATA-команды и нет характерной обработки блоков из нулей и единиц) и не что-то из ассортимента Silicon Motion (нет реакции на соответствующие ATA-команды). Из бюджетных решений остаются лишь Maxiotek MK8115 и Marvell 88NV1120, которые идентифицировать сложнее всего. Если сравнивать микросхемы по размерам, то здесь тоже нет совпадения – Maxio MAS0902A где-то между ними.
Остается вариант сравнения по программным признакам и тут обнаруживается похожесть на MK8115: совпадает система обозначения версии прошивок и часть атрибутов SMART. Хотя совершенно точно тут утверждать чего-либо нельзя – такие признаки легко «подделываются». Можно отметить, что не совпадает и поведение накопителя в некоторых тестах, но тут сделаю оговорку: накопителей на MK8115 объемов 1 Тбайт у меня еще не было, я исхожу из полученного на менее емких вариантах.
Радует тут флеш-память: перед нами не SpecTek или какой-то и вовсе «левый» упаковщик с неизвестным уровнем градаций качества входной и выходной продукции, а оригинальная Intel. Т.е. как минимум по ресурсу массива флеш-памяти накопитель должен быть не хуже, чем, например, Intel 545s. Главное, чтобы не подвел сам контроллер и уровень грамотности авторов микрокода к этому контроллеру.
Массив флеш-памяти набран двумя микросхемами, в каждой из которых упаковано по шестнадцать кристаллов TLC 3D V-NAND Intel/Micron B16A емкостью 256 Гбит каждый.
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 953.86 Гбайт, 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.
Упреждая логично возникающие предположения: объем реальный. Проверено это с помощью нескольких разных способов, в том числе – популярным приложением H2testw:
Помнится, как-то в комментариях у меня кто-то интересовался тем, сколько можно поместить в стандартный форм-фактор 2.5”. С такой памятью, используя даже старую компоновку по восемь микросхем с каждой стороны печатной платы, мы запросто получим 8 Тбайт, а если использовать две печатных платы, соединённых гибким шлейфом (как это делала, например, SanDisk своих корпоративных SSD большой ёмкости), то и 16 Тбайт – фантастическое значение по меркам совсем недавних лет.
В SMART накопителя присутствует 22 параметра:
К сожалению, об их расшифровке пока можно лишь гадать, а часть, похоже, и вовсе нерабочая (E7 в теории должен отображать износ, но после записи на накопитель более 4 Тбайт данных его величина так и осталась равной «0»). Что удалось распознать:
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):
Накопитель лишен встроенного программного мониторинга, однако, имея возможность разбора, грехом было бы не пройтись по нему хотя бы пирометром.
Как оказалось, самыми горячими элементами тут являются микросхемы памяти, причем одна греется немного сильнее другой: под интенсивной нагрузкой (линейная перезапись всего объема) температура доходит до 47°C и 43°C соответственно. А вот контроллер холоднее – не более 34°C. Довольно неплохие показатели.
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 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.
Перед нами DRAM-Less-контроллер, т.е. решение, не использующее внешнюю микросхему-буфер DRAM. И для такого контроллера совершенно типично иметь и невысокий уровень быстродействия в нагрузке подобного рода и сильное непостоянство показателей моментальной производительности с постоянными провалами до нуля.
Но тут наблюдается несколько особенностей. Во-первых, явно выражен не одна, а две «ступеньки»: до примерно 1.1 Гбайт пишется с уровнем производительности порядка 16 тысяч IOPS (и всплесками до 28 тысяч IOPS), затем еще примерно 27 Гбайт пишутся на более низкой скорости, разброс показателей усиливается и, наконец, переход в «устоявшееся состояние», который также происходит нетипично – на отметке порядка 860 Гбайт записанных данных, хотя по идее это должно происходить на отметке порядке 1 Тбайт.
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.
Здесь мы можем видеть, что в условиях отсутствия TRIM накопитель таки восстанавливает уровень своего быстродействия и в таком режиме пишется изрядный объем данных. Т.е. на разработке микропрограммы данного контроллера не экономили ярко выраженным образом.
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 видим, что под SLC-кэширование на линейной нагрузке выделяется порядка 7.5% пользовательского пространства – принимается около 24 Гбайт данных. Что характерно, после этого, судя по графику, микропрограмма пытается произвести перестройку записанных в этом режиме данных, затем снова включить SLC-режим, но затем прекращает эти попытки и дальше запись идет уже в прямом режиме.
Тут нас поджидает еще один сюрприз: накопители на 64-слойной TLC 3D V-NAND IMFT уже в объеме 128 Гбайт способны обеспечить скорость записи около 150 Мбайт/с даже с безбуферным контроллером. А тут – 163 Мбайт/с в объеме 1 Тбайт. Налицо искусственное ограничение, подобное заложенному в Phison S11. Разве что у последних она ниже – порядка 100-110 Мбайт/с.
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).
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.
Тестирование ориентируется на реализацию SLC-кэширования (подавляющее большинство современных SSD оснащены этим алгоритмом) и производится следующим образом:
Зачем такие сложности? Пустой накопитель и накопитель с данными – не одно и то же. Если по таблице ретранслятора запрашиваемые ячейки пусты, то микропрограмма, как правило, не тратит время на считывание ячеек памяти, а просто отдает нули на такие запросы. Поток нулей с точки зрения системы – тоже данные, но за счет указанного приема быстродействие здесь выше (именно так получались высокие скорости у накопителей на контроллерах SandForce), а к практической эксплуатации такие результаты отношения не имеют.
Почему сначала временные файлы и только затем – тестовый? А затем еще запись и удаление? Чтобы точно «вытеснить» тестовый файл из SLC-буфера – часто данные, записанные в SLC-режиме, читаются быстрее, нежели хранящиеся уже в «уплотненном» состоянии. Иногда, судя по поведению некоторых накопителей, в микропрограммах специально закладывается отложенная очистка SLC-кэша – как своеобразная «заточка» под популярные бенчмарки, которые записывают данные, тут же их считывают и на основании этого выдают результаты. Сами по себе размеры удаляемых файлов сделаны такими большими для улучшения точности замеров (продолжительность выполнения операции отработки TRIM интерполируется по объему удаляемого и может быть просчитана).
Удаление 128 Гбайт способно ввести накопитель в ступор аж на 14 секунд, иначе говоря, чуть меньше десяти гигабайт в секунду – это очень долго. Для сравнения, недавно протестированный Micron M1100 (аналогичный Crucial MX300) объемом 1 Тбайт тратит на это всего около 5 секунд - втрое меньше времени.
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 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.
ScoreЭто 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, ВтПосле снятия нагрузки накопитель не проявляет признаков внутренней активности, и это согласуется с наблюдениями выше – консолидация данных, записанных в SLC-режиме, производится в фоновом режиме. При подключении к системе с активной поддержкой DIPM энергопотребление устройства не снижается, то есть реализация режима «глубокого сна» (DevSleep) в накопителе отсутствует.
Дешево, но сердито ли? Сказать сложно. Специфика таких «китайских» SSD в том, что физическое исполнение может сильно варьироваться: и настораживающее качество пайки, и полностью оригинальная память Intel могут быть особенностями определенной партии. Конкретно этот образец находится у меня примерно две недели и за это время выдержал очень жестокие тесты; что-то подобное в обычном ПК рядового пользователя ему пережить вряд ли доведется. При этом ни разу не возникло каких-либо сбоев, SMART накопителя также не фиксировал изменения параметров. Так что аппаратная конфигурация KingSpec P3 вполне работоспособна, вопрос лишь в везении с конкретной партией памяти, например.
Накопитель не поражает показателями своего быстродействия, но в целом они находятся на достойном уровне. Основная проблема – искусственное ограничение на скорости записи: 160 Мбайт/с – это мало, многие современные HDD способны обеспечить более высокую скорость записи. А это важный показатель для емкого твердотельного накопителя – такие версии обычно приобретаются именно для работы с большими объемами данных. Отчасти это нивелируется емким SLC-кэшем. А еще стоит учитывать момент долгой отработки команды TRIM.
KingSpec P3 давит своей ценой, которая примерно в полтора раза ниже, чем, например, накопители аналогичного объема в отечественной рознице – за такое ему можно простить очень многое. Главная проблема – решиться на риск и потратить такую сумму, ведь по сути здесь нет практически никакой гарантии и осуществить обмен будет затруднительно. Хотя случаи честного обмена по гарантии на AliExpress/eBay не такая уж и редкость.
К сожалению, для российского потребителя недолго музыка играла. Из-за очередных политических событий курс рубля снова упал. Если на момент оформления заказа курс колебался около 55.5-56.5 рублей за один американский доллар (в котором и устанавливаются ценники), и тестовый образец обошелся мне в ~10 500 рублей, то на момент публикации курс достиг отметки в 62 рубля и теперь этот накопитель стоит 11 600 рублей. Правда, сути это не отменяет: сообразно росту курса доллара так или иначе вырастет цена на все модели SSD, а не только на героя данного материала.
Впрочем, нужно понимать, что KingSpec P3 – это лишь первый звоночек, в ближайшее время снижение цен должно стать глобальным. Toshiba постепенно наращивает поставки своей 64-слойной TLC NAND, и накопители на ней уже массово выпускает Phison-PTI (отечественному потребителю эта аппаратная конфигурация известна под именами Toshiba TR200 и SmartBuy Revival 3). Samsung сначала перевела на свою 64-слойную память Samsung 850 Evo (осень 2017), а затем выпустила Samsung 860 Evo и Samsung 960 Pro (январь 2018 года). 64-слойная SanDisk поступает на рынок в составе моделей WD (WD Blue 3D, WD Green 3D) и SanDisk (SanDisk Ultra 3D). Накопители эти в большинстве своем уже отметились заданием новых ценовых планок, из-за чего поползли вниз ценники и на более старые модели.
P.S. Уже после сдачи материала в публикацию решил наведаться на сайт Maxiotek, который долгое время совсем не радовал полнотой информации о контроллерах этой торговой марки (за которой, по некоторым данным, скрывается небезызвестная JMicron), и обнаружил интересный материал:
Maxiotek Begins Mass-production of the MAS0902, a DRAM-less SSD Controller with Comprehensive Support for 2D and 3D NANDТак что перед нами действительно перемаркированный Maxiotek MK8115. Мало того, из этого пресс-релиза мы можем почерпнуть информацию о том, что этот контроллер получил поддержку QLC 3D V-NAND, появление накопителей на которой производители обещают в ближайшие месяцы.
