Обзор SSD-накопителей WD Green новой ревизии объемом 120 и 240 Гбайт: иногда цена решает

Современная экономика – это беспрестанная гонка за снижением себестоимости. И постоянная смена «начинки» в различных SSD стала обыденностью. Но в процессе «обновлений» меняются характеристики моделей, причем иной раз до такой степени, что можно говорить о факте реализации принципиально разных решений. Мы регулярно публикуем обзоры, посвященные «тихим апгрейдам», и данный тест относится к их числу.
2 июня 2018, суббота 12:00
I.N. для раздела Лаборатория

Оглавление

Вступление

Современная экономика – это беспрестанная гонка за снижением себестоимости. Как результат, постоянная смена «начинки» в различных SSD стала совершенно обыденным явлением. И пусть бы, но в процессе «обновлений» меняются реальные характеристики накопителей, причем иной раз до такой степени, что можно говорить о факте реализации под видом одной модели принципиально разных решений.

И занимаются этим как обладатели производственных мощностей полного цикла (или близкого к этому), так и мелкие фирмы, закупающие готовую продукцию у так называемых ODM/OEM-производителей и маркирующие ее под свою торговую марку. Причем, как правило, им свойственны и две разных политики отношения к продукции: первые лишь иногда производят обновление, вторые – «что удалось прикупить у поставщика, то и выпускаем».



Почему так происходит? Не проще ли объявлять о выпуске новой модели, а не плодить путаницу? Нет, не проще. Тут все та же себестоимость: этот показатель складывается не только из собственно цены производства – каждую новую модель нужно не только объявить, но и прорекламировать. А для мелких фирм, перекупающих готовую продукцию, это еще и необходимость держать дополнительный штат инженеров, занимающихся контролем поставок, да и менеджеры по закупкам нужны не простые, а с некоторыми техническими знаниями и образованием. Что есть «лишние» расходы.

Благодаря нашему постоянному партнеру – компании Регард, мы регулярно публикуем материалы, посвященные таким «тихим апгрейдам», и данный обзор относится к их числу. Предметом интереса станет небезызвестный твердотельный накопитель WD Green.
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.

Обзор SSD WD Green

Изначально модели SSD WD Green получали маркировку вида WDS120G1G0A и WDS240G1G0A (WDS120G1G0B и WDS240G1G0B в исполнении M.2 2280), однако с недавних пор в продажу стали попадать накопители с цифрой «2» (например, WDS120G2G0A).

Упаковка теперь выглядит иначе: коробка стала меньше в длину и ширину, но больше в толщину.

Обновилась и техническая документация на официальном сайте WD. Так выглядело старое описание:

А вот такое описание размещено на сайте компании ныне:

Изменения весьма занятные: убраны не только показатели производительности, выражаемые в IOPS, исчезло даже упоминание скорости линейной записи (что, вообще-то, является нонсенсом). Заодно исключены данные о ресурсе на записи и пострадал MTTF – вместо 1.75 млн часов теперь указывается всего 1 млн часов. Выросли все показатели энергопотребления.

Все это может служить косвенным признаком перехода на более скромную и менее оптимизированную аппаратную платформу. Объемов по-прежнему осталось два – 120 и 240 Гбайт.

Упаковка и комплектация

Пусть упаковка и изменилась в размерах, но по сути осталась прежней: тонкий картон, внутрь которого вложена форма из прозрачного пластика с зафиксированным в ней накопителем. Какая-либо комплектация отсутствует.

Внешний осмотр

WD Green выполнен в форм-факторе 2.5" 7 мм в пластиковом корпусе, половинки которого все также сцепляются с помощью системы защелок – тут точно также нет никаких изменений.

На донышко корпуса наклеена этикетка с данными о накопителе: наименование, объем, модельный номер, гарантийный номер, дата и место сборки, питающее напряжение и максимально возможное энергопотребление (которое увеличилось: ранее было 0.7 А). Тут слегка изменился лишь дизайн этикетки, принципиальной разницы в содержимом нет.

Вскроем модификацию на 120 Гбайт и сравним ее со старой модификацией этого же объема:

Лицевая сторона WD Green: G1 слева и G2 справа.

Тыльная сторона WD Green: G1 слева и G2 справа.

Главная новость: проект собственных контроллеров SanDisk, использовавшийся ранее, например, в «безымянных» SSD SanDisk и SanDisk U110, отнюдь не блиставших быстродействием, и исчезнувший из розничных SSD энное время назад, возвращен к жизни.

Маркировка плохо ловится при съемке, поэтому снято под углом.

Микросхема контроллера несет маркировку SanDisk 20-82-00469-2 S737-PG1C76.0000 SDC1 TAIWAN и о ее технической составляющей остается лишь гадать.

Флеш-память SanDisk маркируется по-особенному, опознать ее сложно. SanDisk с прошлого года переходит на использование флеш-памяти с вертикальной компоновкой ячеек (3D V-NAND или, как Toshiba и SanDisk ее называют, BiCS) – это наиболее экономически оправданный вариант для использования в таком дешевом SSD. Схема нанесения маркировки также изменилась и повторяет виденную нами, например, в SanDisk Ultra 3D. Так что наиболее вероятно то, что перед нами 64-слойная TLC 3D V-NAND с емкостью каждого кристалла 256 Гбит.

Реальный объем тестируемых накопителей – 128 и 256 Гбайт. Но объем традиционно 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 111.8 и 223.58 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.

Программная часть

Опознается обновленный WD Green и по версии микрокода:

Это «U****RL». У «старого» WD Green на базе контроллеров Silicon Motion она выглядела как «Z****».

В SMART присутствует 25 параметров:

  • 05 – Reassigned block count – количество переназначенных секторов;
  • 09 – Power On Count – количество отработанных часов;
  • 0C – Power Cycles – количество включений;
  • A5 – SLC Block Erase Count – стирание блоков в SLC-режиме;
  • A6 – Minimum P/E Cycles – минимальное количество перезаписей по массиву флеш-памяти;
  • A7 – Maximum Bad Blocks per Die – максимальное количество сбойных блоков в кристалле (выбирается тот кристалл памяти, где этот показатель наибольший);
  • A8 – Maximum P/E Cycles – максимальное количество перезаписей ячеек по массиву;
  • A9 – Total Bad Blocks – суммарное количество сбойных блоков по всему массиву памяти;
  • AA – Grown Bad Blocks – суммарное количество сбойных блоков по всему массиву памяти, выведенных из оборота;
  • AB – Program Fail Count – количество сбоев программирования ячеек;
  • AC – Erase Fail Count – количество сбоев стирания ячеек;
  • AD – Average P/E Cycles – среднее количество перезаписи ячеек по массиву памяти;
  • AE – Unexpected Power Loss Count – количество неожиданных отключений питания;
  • BB – UECC count – количество нескорректированных ошибок ECC;
  • BC – Command Timeout Count – количество невыполненных команд;
  • C7 – SATA CRC Errors – количество ошибок передачи данных по интерфейсу SATA;
  • E6 – Media Wearout Indicator – индикатор использования ресурса накопителя в процентах (от 0% к 100%)
  • E8 – Available Reserve Space – остаток резервной области, используемой для подмены изношенных ячеек, в процентах (от 100% к 0%);
  • E9 – NAND GB Written to TLC – объем данных в гигабайтах, записанных в массив памяти в TLC-режиме;
  • EA – NAND GB Written to SLC – объем данных в гигабайтах, записанный в массив памяти в SLC-режиме;
  • F1 – Host Write – объем в гигабайтах, записанных по интерфейсу SATA данных;
  • F2 – Host Read – объем в гигабайтах, прочитанных по интерфейсу SATA данных;
  • F4 – Temperature Throttle Status – текущий статус накопителя (в режиме срабатывания температурной защиты или в нормальном режиме).

С официального сайта компании WD можно загрузить фирменный программный пакет WD SSD Dashboard (по сути SanDisk SSD Dashboard со смененными логотипами и цветовой гаммой) для работы с рассматриваемыми устройствами.

Здесь можно увидеть общее состояние накопителя, степень его текущего использования, температуру, износ, SMART, выключить или включить TRIM, включить мониторинг нагрузки на устройство, осуществить полную очистку накопителя (и создать автономный загрузочный USB-накопитель), произвести обновление микропрограммы (как с сервера WD, так и из файла), настроить автоматический запуск приложения при загрузке операционной системы и отправку email-уведомления в случае сбоев или потенциальных проблем.

Тест SSD-накопителей WD Green

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.

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

Температурный режим новой версии накопителя WD Green более чем достойный, младшая модификация, можно сказать, не греется вообще. Для сравнения – старая версия могла прогреваться до 60 градусов.

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, находящийся 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 умение 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 – решение, не использующее внешнюю микросхему-буфер DRAM. И для такого контроллера совершенно типичны и невысокий уровень быстродействия в нагрузке подобного рода и сильное непостоянство показателей моментальной производительности с постоянными провалами до нуля. Но тут уровень быстродействия не выдерживает критики от слова «совсем»: очень нестабильные показатели моментальной производительности и очень невысокие (до 8 000 IOPS, в среднем – ~2 500 IOPS), значительную часть времени накопитель находится в состоянии «ушел в себя». Модели WD Green вообще не рассчитаны на такого рода нагрузку.

Теперь 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 работать неспособен.

Да, модификации на 240 Гбайт здесь нет. Дело в том, что ее быстродействие оказалось еще ниже:

Тратить время на перезапись четверти терабайта со скоростью 0.5-2 Мбайт/с сочтено нецелесообразным занятием.

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):

У новой версии WD Green тоже есть SLC-режим и, похоже, под него выделяется фиксированный объем, а не доля массива: оба накопителя принимают на повышенной скорости примерно по 3 Гбайт данных. В SLC-режиме данные принимаются со скоростью около 250 и 410 Мбайт/с, вне него – 80 и 160 Мбайт/с. Но если график AIDA64 выглядит аккуратно, то реальное копирование файлов стабильностью скоростей похвастать не может: младший колеблется в пределах 65-85 Мбайт/с, старший – 100-150 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, поскольку магнитная поверхность просто перезаписывается, то SSD необходимо «знать» об удалении данных – ячейки флеш-памяти нельзя переписать, их сначала нужно очистить.

Именно с этой целью в стандарт ATA была включена новая команда, больше известная как TRIM. Подача этой команды сигнализирует микропрограмме накопителя, что размещающиеся по определенным LBA-адресам данные более неактуальны и соответствующие им ячейки памяти можно стереть. Сама по себе команда выполняется монопольно, но различается реакция самих накопителей на подачу этой команды.

Три основных варианта: полный уход накопителя «в себя», снижение быстродействия, отсутствие видимой реакции вообще (накопитель «откладывает» выполнение расчистки «на потом», либо его аппаратное быстродействие настолько велико, что хватает и на фоновую расчистку, и на полноценное обслуживание запросов извне).

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:

  1. 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;
  2. Делается пауза в несколько минут для отработки накопителем встроенных алгоритмов «сборки мусора» и консолидации данных из SLC-кэша;
  3. 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;
  4. Пауза в несколько минут для отработки алгоритмов «сборки мусора» и консолидации данных из SLC-кэша;
  5. Удаляется файл, записанный в третьем пункте;
  6. Делается пауза в несколько минут для отработки накопителем встроенных алгоритмов «сборки мусора»;
  7. 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 первом пункте.

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 не относятся.

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).

Обработка команды TRIM реализована в новинке не самым лучшим образом: операции не откладываются, а выполняются сразу и при этом накопитель полностью прерывает какое-либо обслуживание нужд пользователя или системы. В практическом отношении удаление 32 Гбайт данных приводит к «выпадению» из работы на 3-4 секунды.

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 и вопрос подмены аппаратных «начинок» не стоял столь остро, как сегодня.

Anvil's Storage Utilities

WD Green: старые 120/240 (слева) и новые 120/240 (справа).

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

Futuremark PCMark 8

Обновленная версия тестового пакета: алгоритмы значительно усовершенствованы, а продолжительность тестирования заметно выросла.

Score

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. Мы пользуемся только вторым режимом – несжимаемые данные.

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 накопители проявляют внутреннюю активность: судя по всему, в фоновом режиме проводится консолидация данных, записанных в SLC-режиме. При подключении к системе с активной поддержкой DIPM энергопотребление в простое снижается, то есть реализован режим «глубокого сна» (DevSleep).

Заключение

Далеко не все пользователи следят за новостями (зачастую в этом нет смысла), а потому просто напоминание: WD сама по себе не является производителем SSD, на массовый рынок этой продукции компания вышла, приобретя два с половиной года назад SanDisk. И накопители WD практически аналогичны некоторым (из-за того, что ассортимент SSD WD скромнее) моделям SanDisk. WD Green, в частности, близкородственны SanDisk Plus. И ситуация с последними абсолютно та же: систематические «обновления».

Номинально ни WD, ни SanDisk (которая пока продолжает действовать на рынке и как самостоятельная компания) никак эти изменения не анонсируют, однако по маркировке устройств их можно различить. У SanDisk Plus маркировка выглядит как «SDSSDA-xxx-***», где «xxx» – это объем, а вот «***», которые выглядят как буква и две цифры – и есть искомое. Буква обозначает региональную принадлежность (G – Global, J – Japan), а цифры указывают на аппаратную платформу. «25» соответствует контроллеру Silicon Motion SM2246XT и 19 нм или 15 нм MLC NAND SanDisk, «26» – контроллеру Silicon Motion SM2256S и 15 нм TLC NAND SanDisk. «27» – собственный контроллер SanDisk и ее же TLC NAND. Правда, в последнее время под «26» тоже стала поставляться конфигурация на собственном контроллере SanDisk.

И если «старая» аппаратная платформа не блистала производительностью, то новая в этом отношении хуже. Катастрофа? Ну как сказать. Присутствующий в данном материале образец «старого» WD Green обошелся мне в сентябре прошлого года в 49 евро (в московской рознице он тогда продавался по 4000-4200 рублей). «Новый» сейчас доступен там же по 29 евро (в Москве – 2100-2400 рублей) – падение цены практически двукратное.

Новый ценник вполне соразмерен получаемому: бюджетные накопители приобретаются, как правило, для эксплуатации в системах соответствующей ценовой категории, где десяткам тысяч IOPS взяться просто неоткуда. WD Green со своими ~2100 рублей за 120 Гбайт и ~3100-3500 рублей за 240 Гбайт являются одними из самых дешевых SSD в рознице. Конкурируют они в основном с моделями торговых марок третьего порядка вроде Apacer, GoodRAM, Patriot, SmartBuy и Silicon Power. Хотя совсем уж расслабляться WD не следует: на данный момент за схожую цену предлагается Kingston SSDNow A400 – здесь и именитая торговая марка, и гарантийная поддержка пользователей напрямую самой компанией, и та же ценовая категория, но более производительный контроллер Phison S11.

Компания WD учла ошибку, допущенную при выпуске WD Green SSD G1 – необоснованно высокую цену. Но считать WD Green SSD G2 безальтернативным решением сложно: слишком уж новая аппаратная платформа слаба и у нее есть конкуренты. В итоге WD Green SSD G2 это просто интересный вариант для бюджетного обновления бюджетной системы.

I.N.


Выражаем благодарность:

  • Компании Регард за предоставленный на тестирование накопитель WD Green SSD 240 Гбайт.