Обзор SSD-накопителя Colorful CN600 120 Гбайт: шильдики «PCI-Express» и «NVMe» любой ценой

В последнее время пышным цветом расцветает мода на накопители форм-фактора M.2 с интерфейсом PCI-Express и протоколом NVMe. Благо закон рынка общеизвестен: спрос рождает предложение. Но конкурировать по цене становится все сложнее, да и рынок фактически поделен. Мы познакомимся с Realtek RTS5760 и накопителем Colorful CN600, который является самым доступным NVMe PCIe SSD, причем с большим отрывом.
28 апреля 2018, суббота 12:00
I.N. для раздела Лаборатория

Оглавление

Вступление

Когда хочется чего-то модного, но денег на это модное тратить совсем не хочется?



В последнее время пышным цветом расцветает мода на SSD-накопители форм-фактора M.2 с интерфейсом PCI-Express и протоколом NVMe. И, как это всегда водится, находится определенная прослойка потребителей, которая готова любой ценой получить определенные шильдики, лишь бы в это «любой ценой» не входил денежный эквивалент.

Но бесконечно удешевлять устройства невозможно. Совсем недавно мы познакомились с KingSpec NE объемом 120 Гбайт: здесь вам и самая дешевая флеш-память (новая 64-слойная TLC 3D V-NAND Micron), и безбуферный (DRAM-less) контроллер, и небольшой фрагмент липкой ленты вместо нормального термоинтерфейса, и чересчур тонкий текстолит. Но даже его цена кому-то покажется слишком высокой.
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.

Закон рынка общеизвестен: спрос рождает предложение. А куда дальше удешевлять? Вариантов почти не осталось: текстолит и контроллер. Урезать типоразмер с 2280 на, скажем, 2242, можно, но особой экономии это не принесет, да и на пути этого может встать то, что не все платы поддерживают меньшие варианты, например, на протестированной на днях MSI B350I Pro AC крепление только под 2280. Остался контроллер. За него и взялись инженеры одной небезызвестной компании. Сама по себе компания очень хорошо известна, но не контроллерами для потребительских SSD, а при первом выходе на рынок обычно принято значительно ограничивать аппетиты в отношении маржи. Вкупе с изначальной слабостью такого решения из-за его минимальных возможностей на выходе получается что-то дешевое.

Благодаря нашему постоянному партнеру – компании Регард, мы познакомимся с Realtek RTS5760. Основанный на нем Colorful CN600 можно найти в московской рознице по цене около 3100-3200 рублей. Совсем недавно можно было бы сказать, что «это практически сопоставимо с SATA SSD», но последние недавно подешевели (самые доступные решения объемом 120-128 Гбайт можно найти за 2200-2400 рублей против 2700-2900 рублей), и разрыв в ценах опять стал внушителен.

На данный момент это просто самый доступный NVMe PCIe SSD, причем с очень большим отрывом – ценники ближайших конкурентов в московской рознице находятся в районе 3700-3900 рублей.

Упаковка и комплектация

Сам накопитель упакован в антистатический пакет, уложен (но не зафиксирован и болтается) в форму из прозрачного пластика…

… и вместе с парой буклетов помещен в картонную коробку белого цвета. Ничего лишнего.

Внешний осмотр

Новинка выполнена в форм-факторе M.2 типоразмера 22 на 80 мм. Радиатор отсутствует.

С контроллером - сложности: на официальном сайте Realtek контроллер не упоминается RTS5760, но неофициальные источники утверждают, что, в отличие от всех применяемых ныне решений Marvell, Phison и Silicon Motion, он физически с системой сообщается посредством только двух линий PCI-Express 3.0 (у ADATA для её XPG SX6000, основанных на этом контроллере, также указывается «PCIe Gen3x2»).

Фото с стенда Realtek на выставке Computex Taipei 2016 (источник – PCWatch).

Хотя, как мы можем видеть на фото, Realtek заявляет версию 2.0 и 4 линии. Программно при практическом тестировании исследуемый Colorful CN600 определялся также как PCI-Express 2.0 x4. Возможно, на самом деле RTS5760 существует в двух версиях. Противоречий не наблюдается лишь с версией протокола NVMe - 1.2 (на текущий момент рынок уже практически перешёл на 1.3).

Интересен конструктив контроллера Realtek: микросхема накрыта медной теплораспределительной пластиной, подобный прием в своих решениях для потребительского рынка использует Silicon Motion.

Что интересно, данный контроллер – не DRAM-Less-решение, перед нами процессор в сопровождении полноценного DRAM-буфера объемом 128 Мбайт, в роли которого выступает микросхема Nanya NT5CB64M16GP-EK – DDR3L объемом 128 Мбайт.

Сюрпризом оказалась флеш-память: Intel 29F32B08MCMFS, она же Intel/Micron L85A – MLC NAND, изготовленная по техпроцессу 20 нм.

Смотрится чудно, но логика в этом есть: память старая и, скорее всего, продается с дисконтом из-за неактуальности. Учитывая, что ближе к концу прошлого года возникали моменты, когда MLC NAND оказывалась дешевле TLC NAND, такая встреча и вовсе не выглядит фантастичной.

Массив флеш-памяти набран четырьмя микросхемами (по две с каждой стороны платы), в каждой из которых упаковано по два кристалла MLC NAND Intel/Micron емкостью 128 Гбит каждый. Суммарный объем массива флеш-памяти составляет 128 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 111.79 Гбайт, оставшимся объемом микропрограмма контроллера оперирует в служебных целях: для повышения быстродействия устройства, с целью выравнивания износа, в качестве резервного пула для замены вышедших из строя ячеек памяти и прочих служебных нужд.

Программная часть

Накопитель не предлагает никакого программного сопровождения, пользователю необходимо довольствоваться возможностями универсальных приложений.

В SMART модели присутствует 15 параметров:

  • 01 – Critical Warning – критические ошибки в работе накопителя (в зависимости от значения определяется характер сбоя);
  • 02 – Composite Temperature – критическая температура накопителя (?);
  • C0 – Unsafe Shutdowns – количество неожиданных отключений питания;
  • 03 – Available Spare – объем резервной области, используемой для подмены вышедших из строя ячеек памяти;
  • 04 – Available Spare Threshold – значение параметра Available Spare, при котором состояние накопителя считается критическим;
  • 05 – Percentage Used – уровень износа накопителя в процентах (от нуля);
  • 06 – Data Units Read – количество прочитанных с массива флеш-памяти блоков данных (один блок соответствует 512 байт данных);
  • 07 – Data Units Written – количество записанных на массив флеш-памяти блоков данных (один блок соответствует 512 байт данных);
  • 08 – Host Read Commands – количество выполненных по интерфейсу SATA операций чтения данных (изменение на единицу соответствует 128 байт данных);
  • 09 – Host Write Commands – количество выполненных по интерфейсу SATA операций записи данных (изменение на единицу соответствует 128 байт данных);
  • 0A – Controller Busy Time – время в минутах, в течение которого контроллер был занят обслуживанием запросов со стороны системы;
  • 0B – Количество включений;
  • 0С – Количество отработанных часов;
  • 0D – Количество неожиданных отключений питания;
  • OE и 0F – Количество ошибок целостности данных.

Тестовый стенд и ПО

Конфигурация: 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 950 Pro 512 Гбайт (Samsung UBX + MLC 3D V-NAND Samsung + 1B0QBXX7).

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).

Накопитель устанавливается в слот PCI-Express 3.0 посредством специального адаптера (данный адаптер не вмешивается в логику работы интерфейса PCI-Express).

Температурный режим

Накопитель Colorful CN600 лишен встроенного программного мониторинга – постоянно отображается значение в 54°C.

Посредством пирометра в процессе продолжительной непрерывной записи на микросхемах флеш-памяти температуры наблюдались в пределах 45-51°C, по контроллеру температура подбиралась к 70°C. Самой горячей частью оказалась микросхема буферной памяти DRAM – ~85°C. В стесненных условиях накопитель эксплуатировать не стоит.

Стабильность скоростных характеристик

Равно как и у классических накопителей на магнитных пластинах (HDD), у накопителей 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 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.

Новый контроллер Realtek оснащен буферной памятью DRAM, и это удивляет, но ровно до тех, пока мы не оценим работу накопителя под мелкоблочной нагрузкой: даже в таком варианте говорить о накопителе, как о SSD, просто невозможно. О какой-либо производительности можно говорить лишь в рамках SLC-режима, в котором накопитель единовременно принимает до 4 Гбайт данных, доходя аж до 90 000 IOPS. Затем следует грандиозный провал – накопитель начинает писаться со скоростью 8-12 Мбайт/с с редкими всплесками до 30-40 Мбайт/с.

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.

Как бы это ни было удивительно, прошивка накопителя «обучена» работе в условиях отсутствия команды TRIM: выделяется под запись резервная область и, таким образом, принимается до 4 Гбайт данных.

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):

Как видно из графиков, накопитель не может похвастать стабильными и предсказуемыми показателями на записи: то он пишется за пределами SLC-режима со скоростью ~150 Мбайт/с (что вполне предсказуемый показатель для используемой памяти), то внезапно его начинает лихорадить и скорость падает до 10-20 Мбайт/с. И даже объем SLC-буфера может варьироваться: у данного образца колебания были примерно от 6 до 13% пользовательского пространства (от 6.8 до 14.7 Гбайт принимаемых данных) – неплохой показатель.

Для сравнения, у Silicon Motion SM2254G выделяется 1.5 Гбайт в модификациях на 128 и 256 Гбайт, у конфигураций на базе Marvell 88NV1120 объемом 120-128 Гбайт в SLC-режиме принимается 2.5%, на базе Phison S11 – примерно 1.5-2%, MK8115 может доходить до 5.5%, а у Silicon Motion SM2256S – до 3%. Если говорить о PCIe 120-128 Гбайт, то SM2260G в сочетании с MLC 3D 32L Micron – до 25%, а с TLC 3D 32L Micron – до 3.5%, SM2263XT в связке с TLC 3D 64L Micron – 14%, Marvell 88SS1093 в паре с TLC 3D 64L Toshiba – 1.5%, SM2262 в паре с TLC 3D 64L Micron – 0.7 %.

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.

Тестирование ориентируется на реализацию SLC-кэширования (подавляющее большинство современных SSD оснащены этим алгоритмом) и производится следующим образом:

  • Создается несколько файлов объемом 8 Гбайт каждый (4 на накопителях объемом 120-256 Гбайт, 8 – 480-512 Гбайт, 16 – 960-1024 Гбайт) и один тестовый файл объемом 32 Гбайт;
  • Делается пауза в несколько минут для отработки накопителем встроенных алгоритмов «сборки мусора» и консолидации данных из SLC-кэша;
  • Осуществляется запись на накопитель файла из расчета 16 Гбайт записи для накопителей объемом 120-256 Гбайт и далее по 8 Гбайт на каждые 128 Гбайт объема накопителя;
  • Пауза в несколько минут для отработки алгоритмов «сборки мусора» и консолидации данных из SLC-кэша;
  • Удаляется файл, записанный в пункте 3;
  • Делается пауза в несколько минут для отработки накопителем встроенных алгоритмов «сборки мусора»;
  • Запускается линейное чтение из созданного в пункте тестового файла, возникающие задержки выражаются в падении скорости чтения, что фиксируется с интервалом 0.5 секунд в специальном лог-файле, и производится удаление файлов объемом 8 Гбайт, созданных в пункте 1.

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 32 Гбайт данных не приводит к какому-либо заметному отказу в обслуживании со стороны накопителя.

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

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

Заключение

Гонка за снижением себестоимости продолжается. И на этой волне из безвестности возникают совсем уж необычные решения. К примеру, присутствующий на графиках инженерный образец накопителя на 32-слойных кристаллах TLC 3D V-NAND Micron емкостью 128 Гбит. Не 384, как мы привыкли, а именно 128 Гбит.

Накопители на такой памяти возникли в продаже в начале этого года на китайских торговых площадках вроде AliExpress, а сей образец появился в результате интереса одной известной компании, оценивающий перспективы взятия на вооружение данной аппаратной конфигурации. Дешевизна, возникшая из-за того, что изначально эта память применялась в картах памяти и для SSD не предназначалась, и сейчас распродаются ее складские запасы с дисконтом в связи с переходом Micron на новое поколение памяти. Предприимчивые китайцы забрали себе и радуют потребителей (а то, что такие устройства часто быстро выходят из строя – это «детали»).

Собственно, из той же оперы и контроллер Realtek: сама по себе флеш-память обладает неплохим уровнем быстродействия, но все загублено этим контроллером, который, даже получив в свое распоряжение DRAM-буфер, приемлемые показатели демонстрирует исключительно за счет SLC-режима. Если объем мелкоблочной записи со случайным доступом записи превышает объем буфера, скорость записи падает просто драматически. Хотя, с другой стороны, в обычной пользовательской системе, подобная нагрузка в больших объемах практически не встречается. А на линейной записи, когда нагрузка на контроллер гораздо меньше, скорость работы накопителя, как показывает тестирование, более адекватна. Но и тут бывают провалы.

В принципе, говоря о скоростях, нужно отдавать себе отчет: фактически единственное отличие этого накопителя от SATA SSD – 600-650 Мбайт/с на линейном чтении, которые уловить «на глаз» сложно. В остальном Colorful CN600 – это нагрев, некоторые нюансы, свойственные NVMe SSD (вроде необходимости драйвера, если в целевой системе предполагается использование, например, Windows 7), и новый неизведанный контроллер компании, которая на данном рынке прежде не играла.

I.N.


Выражаем благодарность:

  • Компании Регард за предоставленный на тестирование накопитель Colorful CN600 120 Гбайт.