Обзор и тестирование SSD 960 Гбайт и 1 Тбайт: Crucial M500, Crucial BX100 и Samsung 850 Pro

Оглавление

• Вступление
• Участники тестирования
• Crucial M500 960 Гбайт (CT960M500SSD1) и Crucial BX100 1 Тбайт (CT1000BX100SSD1)
• Samsung 850 Pro 1 Тбайт (MZ-7KE1T0BW)
• Технические характеристики
• Тестовый стенд и ПО
• Тестирование производительности
• Futuremark PCMark 7
• AS SSD Benchmark
• CrystalDiskMark (64bit) 3.0.1
• Intel NAS Performance Toolkit 1.7.1
• Операции с различными типами файлов внутри накопителя
• Время доступа при операциях случайного чтения и записи
• Проверка скоростных характеристик на заполненном носителе
• Crucial M500 960 Гбайт (CT960M500SSD1)
• Crucial BX100 1 Тбайт (CT1000BX100SSD1)
• Samsung 850 Pro 1 Тбайт (MZ-7KE1T0BW)
• Уровень энергопотребления накопителей
• Заключение

Вступление

Твердотельный накопитель объемом 1 Тбайт – вещь довольно специфичная. Несмотря на постоянное снижение, цена таких устройств по-прежнему остается ощутимой для бюджета среднестатистического пользователя (причем не только российского), пусть и не безумной. Поэтому обычно, если есть необходимость в пространстве, отдают предпочтение более дешевому варианту, сочетающему SSD на 120-256 Гбайт и HDD. Однако бывают ситуации, когда альтернатив нет. Например, при использовании ноутбука, где не поставишь несколько жестких дисков, или при необходимости сборки максимально тихого (либо бесшумного) компьютера.

Кроме того, при рассмотрении емких SSD возникает интерес и чисто академического плана. Достаточно вспомнить, как ведут себя популярные контроллеры SandForce SF-2281 и Phison PS3108-S8 при росте объемов сверх какого-то определенного значения.

И если творение инженеров SF больше 512 Гбайт попросту не поддерживает (при этом «давая слабину» в зависимости от используемой флеш-памяти, зачастую уже на объемах в 240-256 Гбайт), то S8 может работать с массивами до 1 Тбайт включительно. Правда, с тем же ограничением. В итоге, как мы уже видели на примере Kingston SSDNow V310 960 Гбайт, по сравнению с менее емкими вариантами накопитель представляет собой не лучшее зрелище. Но и контроллер-то бюджетный, и изначально он под такой объем не проектировался.

А что происходит с априори более производительными решениями, к примеру, Marvell, Silicon Motion или Samsung? Благодаря нашему партнеру – компании Регард, мы постараемся выяснить это в ходе нынешнего материала.

Участники тестирования

Представим наших новых участников:

• Crucial M500 960 Гбайт (CT960M500SSD1). Примерная цена в московской рознице – около 22 000 рублей;
• Crucial BX100 1 Тбайт (CT1000BX100SSD1). Примерная цена в московской рознице – около 23 000 рублей;
• Samsung 850 Pro 1 Тбайт (MZ-7KE1T0BW). Примерная цена в московской рознице – около 35 500 рублей.

Цены указаны на момент написания данного материала.

Crucial M500 960 Гбайт (CT960M500SSD1) и Crucial BX100 1 Тбайт (CT1000BX100SSD1)

Именно в таком порядке, а не наоборот. Почему? Да потому что M500 появился намного раньше – по современным меркам это уже самый настоящий ветеран рынка: официальный анонс состоялся в самом начале января 2013 года. В продаже они появились в апреле того же года и тех пор неизменно присутствуют в прайс-листах многих магазинов.

Семейство M500 довольно примечательно: это первые серийные накопители, в основе которых лежит флеш-память на кристаллах MLC NAND, изготовленных по техпроцессу 20 нм, а до кучи – с увеличенной до 128 Гбит плотностью. Таким образом, сразу два важных шага для рынка в одном.

Нужно отметить, что M500 не только стали первыми, но и оставались единственными на протяжении приличного отрезка времени: конкурирующие SSD на такой флеш-памяти под другими торговыми марками появились значительно позднее.

BX100 также стал знаковым, но уже для самой Micron, которая до этого практически всегда отдавала приоритет платформе Marvell. Лишь однажды к последней была добавлена Phison (Crucial V4 – контроллер PS3105-S5).

В случае Crucial BX100 использован контроллер Silicon Motion SM2246EN. Компанию разработке SM составила MLC NAND производства Micron, выполненная по нормам нового 16 нм техпроцесса, с плотностью 128 Гбит на кристалл.

Ну а в M500, напомню, применен контроллер Marvell 88SS9187.

Накопители поддерживаются фирменным программным пакетом SSD Toolbox, который выделяется среди аналогичных решений других компаний: у него нет своего полноценного интерфейса – доступ осуществляется через браузер (обычно по такой схеме работают приложения корпоративного класса). Но это – единственная особенность, в остальном все схоже: доступ через ярлык в меню «Пуск» и полноценная функциональность.

Пользователю доступна возможность просмотреть SMART и общее состояние накопителя (при этом есть доступ даже к моделям других производителей), можно произвести обновление микрокода как путем прямой загрузки его с сервера Micron, так и локально, из файла, выполнить полную очистку подачей команды Secure Erase.

Для нашего BX100 обнаружилась новая версия микрокода – MU02.

Процесс обновления выглядит специфично: с сервера Crucial загружается образ, который прописывается в загрузчик операционной системы, затем инициализируется принудительная перезагрузка системы, загружается специальная версия ОС на базе Linux и происходит прошивка устройства. Весь процесс полностью автоматизирован и занимает буквально пару минут.

Samsung 850 Pro 1 Тбайт (MZ-7KE1T0BW)

Samsung 850 Pro – это, наверное, самый ожидаемый твердотельный накопитель последних лет. И он является знаковым для индустрии, причем даже в большей степени, нежели Crucial M500: впервые на розничный рынок выпущены модели на памяти 3D V-NAND.

Причем Samsung не в первый раз оказывается лидером: в свое время 840 и 840 EVO стали первыми розничными накопителями на TLC NAND, лишь совсем недавно SanDisk предложила линейку Ultra II на варианте TLC, разработанном Toshiba и SanDisk. Кстати, эти же компании совместно ведут разработки и своего варианта 3D NAND; пока что они еще не достигли рыночной стадии.

В комплекте с накопителем присутствует широкий ассортимент различной печатной продукции, в том числе наклейки на корпус системного блока, а в дополнение – компакт-диск с программным обеспечением Samsung Magician.

Основой 850 Pro стал уже знакомый нам по Samsung 840 EVO контроллер Samsung MEX (SLNO45X01 – 8030), сердцем которого является трехъядерный ARM-процессор Cortex R4, работающий на частоте 400 МГц.

Неизменной осталась и буферная память – это LPDDR2 собственного производства Samsung, объем которой зависит от объема продукта: Samsung 850 Pro 128 Гбайт оснащен буфером на 256 Мбайт, 256 и 512 Гбайт получили буфер объемом 512 Мбайт, а рассматриваемый образец 850 Pro на 1 Тбайт – буфер 1 Гбайт.

Основное отличие 3D V-NAND от классической NAND заключается в компоновке ячеек флеш-памяти, которые располагаются в единой плоскости, а затем уже накладываются друг на друга слоями, в итоге из них формируется как бы многослойный цилиндр (представьте себе стопку монет). В первом поколении 3D V-NAND (на розничный рынок так и не выпущенном) Samsung применяла 24-слойную компоновку, во втором, которое используется в 850 Pro, слоев уже 32. Нестандартна и плотность кристаллов NAND – 86 Гбит.

Из-за нестандартного значения плотности размещения информации на кристаллах, контроллер накопителя в конечном итоге получает дополнительный технологический резерв для своей работы: 850 Pro 1 Тбайт построен на массиве из 96 кристаллов и его реальный объем, как несложно подсчитать, составляет 1032 Гбайт. Затем вспоминаем, что для расчета объема используется традиционная десятичная система счисления (1 Гбайт равен 1 000 000 000, а не 1 073 741 824 байт), получается, что общий объем резервной области, находящейся в распоряжении контроллера, составляет 78 с небольшим гигабайт. Весь этот резерв используется микропрограммой SSD для алгоритмов выравнивания износа, повышения быстродействия, а также в качестве подменного фонда для вышедших из строя в результате износа ячеек.

Кстати, относительно износа. Изготавливается 3D V-NAND компанией Samsung по нормам 40 нм техпроцесса, что значительно крупнее, чем решения конкурентов, но экономия в сравнении с ними достигается за счет более плотной компоновки самих кристаллов. И такой техпроцесс положительно сказывается на общем ресурсе, ведь чем он меньше, тем меньше то количество циклов перезаписи, которое может выдержать флеш-память.

Samsung 850 Pro снабжаются удвоенным гарантийным сроком в десять лет. Конкурирующие решения других брендов ограничены меньшим сроком – от трех до пяти лет. Кроме SanDisk, которая совсем недавно выпустила серию Extreme PRO, снабдив ее столь же продолжительным гарантийным сроком. Правда, существует еще одно гарантийное ограничение: за весь десятилетний срок на накопитель не может быть записано больше 300 Тбайт данных.

Для обслуживания и выполнения различного рода операций доступно приложение Samsung Magician:

С помощью него можно проверить серийный номер на «валидность» (то есть действительно ли перед нами устройство, произведенное Samsung, или же это подделка), увидеть оценку его состояния (износ и SMART), протестировать уровень быстродействия, вручную отправить команду TRIM (полезно для систем без поддержки этой команды), обновить микропрограмму, выделить дополнительный объем под резерв контроллера (Over Provisioning), произвести полную очистку SSD с помощью подачи команды Secure Erase, либо создать загрузочный накопитель специально для этой цели, активировать особый режим кэширования Rapid Mode, активировать встроенное шифрование.

Программа сопровождается подробной встроенной справочной системой, у которой есть версия и на русском языке.