Обзор и тестирование SSD 120-128 Гбайт: Samsung CM871, SanDisk Plus и SanDisk X300

Оглавление

• Вступление
• Участники тестирования
• Samsung CM871 128 Гбайт (MZ7LF128HCHP)
• SanDisk X300 128 Гбайт (SD7SB6S-128G-1122) и SanDisk Plus 120 Гбайт (SDSSDA-120G-G25)
• Технические характеристики
• Тестовый стенд и ПО
• Тестирование производительности
• Anvil's Storage Utilities
• 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
• Стабильность скоростных характеристик
• Samsung CM871 128 Гбайт (MZ7LF128HCHP)
• SanDisk Plus 120 Гбайт (SDSSDA-120G-G25)
• SanDisk X300 128 Гбайт (SD7SB6S-128G-1122)
• Уровень энергопотребления накопителей
• Заключение

Вступление

TLC NAND – тип памяти, который пугает многих. Но иные способы удешевления твердотельных накопителей уже практически исчерпаны, а потому данный тип памяти все больше входит в нашу жизнь, как это было в свое время с MLC NAND.

Мы отобрали три решения двух производителей, которые практически не отличаются по цене от моделей на более старом и износостойком типе памяти. Но, может быть, есть иной смысл в такой покупке? К тому же, о Samsung CM871, SanDisk Plus и SanDisk X300 нет практически никакой информации вообще, а не только об уровне быстродействия.

Итак, благодаря нашему партнеру – компании Регард, перед вами обзор трех твердотельных накопителей объемом 120-128 Гбайт.

Участники тестирования

Представим наших новых участников:

• Samsung CM871 128 Гбайт (MZ7LF128HCHP). Примерная цена в московской рознице – около 3 700 рублей;
• SanDisk Plus 120 Гбайт (SDSSDA-120G-G25) . Примерная цена в московской рознице – около 3 400 рублей;
• SanDisk X300 128 Гбайт (SD7SB6S-128G-1122) . Примерная цена в московской рознице – около 4 500 рублей.

Цены указаны на момент написания данного материала.

Samsung CM871 128 Гбайт (MZ7LF128HCHP)

Южнокорейский промышленный гигант Samsung является гигантом в прямом смысле этого слова: компания занимает первое место в мире по продажам SSD-накопителей – по разным оценкам от 30 до 40% реализуемых устройств выпущены под этой маркой.

Причем слово «выпущенных» нужно понимать буквально: Samsung не просто «пакует коробочки», а обладает полным циклом, начиная с проектирования и разработки, продолжая полупроводниковым производством и заканчивая окончательной сборкой. В распоряжении компании есть и собственный контроллер, и собственная DRAM, и собственная NAND. Абсолютно все – довольно уникальный случай, ни один другой бренд, выпускающий SSD, не может похвастать чем-либо подобным.

При этом Samsung является и технологическим лидером: первые SSD на TLC NAND, первые SSD на 3D V-NAND, самые продвинутые и быстрые SSD M.2 NGFF. Хотя далеко не всегда у Samsung получалось все гладко (всего одно название скажет все: 840 Evo).

Разумеется, столь значительная доля в отрасли не может быть завоевана исключительно на розничных решениях, тут необходимо активно сотрудничать и с корпоративными заказчиками, и со сборщиками готовых систем. И Samsung выпускает большое число моделей, нацеленных на этот сегмент рынка. Понятно, что специально разрабатывать под него аппаратные платформы особого смысла нет, и на самом деле используются те же контроллеры и флеш-память, а изменения вносятся на программном уровне. Даже если конкретная модель SSD оснащена, к примеру, дополнительной защитой при неожиданном отключении питания, по сути добавляются лишь конденсаторы, да соответствующий контроллер питания вместо обычного.

Но при таких масштабах некоторые OEM-модели естественным образом просачиваются в розничную продажу. И тут возникает проблема: зачастую такие «неофициалы» стоят дешевле, а вот информации о них ноль: их обзоров нет по той простой причине, что сама Samsung не распространяет их среди обозревателей. Знающие лица на форумах редки, сами модели таких накопителей зачастую и вовсе отсутствуют на сайте производителя. Где в итоге черпать информацию – неизвестно.

Поэтому мы, пользуясь уникальной возможностью запускать руку в складские запасы одной российской торговой компании, стараемся хоть как-то восполнить эти пробелы:

Теперь же список протестированных моделей пополнит еще одна: Samsung CM871 объемом 120 Гбайт.

Она входит в OEM-серию, а потому никакой упаковки и тем более комплектации. Только само устройство. CM871 выполнен в металлическом корпусе форм-фактора 2.5" высотой 7 мм и оснащенном интерфейсом SATA 6 Гбит/с.

Если воспользоваться поиском, можно обнаружить, что Samsung CM871 очень часто встречается в розничной продаже. Именно из описаний на сайтах онлайн-магазинов только и остается узнавать его скоростные характеристики, поскольку на сайте Samsung найти продукт не удалось. А характеристики примечательны: если скорости линейных чтения и записи вполне достойны для бюджетной модели (513 Мбайт/с и 136 Мбайт/с соответственно), то уровень производительности на операциях случайного чтения и записи заявлены всего лишь 23 000 и 6 300 IOPS.

Это необычно низкий уровень производительности, среди протестированных ранее SSD Samsung такого еще не встречалось. Даже старый Samsung 840 (первой серии, еще без приставки «Evo» и «Турбо»-режимов) аналогичного объема предлагает соответственно в четыре и пять раз большие показатели.

К счастью, как и другие OEM-модели, Samsung CM871 никак не защищен от несанкционированного вскрытия (кроме необходимости наличия ключа со шлицом «звездочка»), а потому мы можем заглянуть к нему под крышку.

Контроллер Samsung S4LN054X02. Расшифровке маркировка не поддается. Мало того, у него нет внешней буферной памяти – рядом с ним располагается только одна микросхема флеш-памяти.

А вот здесь уже сюрприз: K90KGY8S7C – это TLC 3D V-NAND, используемая в Samsung 850 Evo, в этой микросхеме упаковано восемь кристаллов объемом 128 Гбит каждый.

Крайне компактная печатная плата, отсутствие микросхемы DRAM – перед нами максимально упрощенное решение. Честно говоря, как-то сомнительно выглядит ценник ~$70 – скорее всего, реальная стоимость этого накопителя раза в два ниже.

Версия CM871 не признается фирменным программным комплексом Samsung Magician, что типично для OEM-моделей компании-производителя.

Из всех возможностей Magician доступен лишь тест производительности.

SanDisk X300 128 Гбайт (SD7SB6S-128G-1122) и SanDisk Plus 120 Гбайт (SDSSDA-120G-G25)

SanDisk тоже обладает полупроводниковым производством, но только NAND-памяти, а контроллеры и DRAM ей приходится закупать на стороне. Хотя конечную сборку накопителей компания осуществляет самостоятельно, впрочем, как и разрабатывает микропрограммы к ним. Вполне ожидаемо, что и доля SanDisk заметно меньше: примерно 15-20% рынка или третье место.

Ассортимент моделей твердотельных накопителей, выпускаемых SanDisk, тоже меньше, но в последнее время компания его расширила, выпустив Extreme Pro (с ним мы познакомились в январе), Plus, Ultra II, X300 и X300s (обзор был опубликован в феврале). С Ultra II знакомство еще впереди, а сейчас протестируем Plus и X300.

Обе эти модели фактически являются новым поколением: как и представленное немногим ранее семейство Ultra II, они базируются на TLC NAND, которая ранее не применялась SanDisk в выпускаемых ею SSD.

Интересно, что накопитель X300, несмотря на свою ориентацию на корпоративного заказчика, получил вполне розничную упаковку. В комплекте с ним присутствует пара бумажных буклетов и утолщающая рамка, позволяющая устанавливать устройство в посадочное место, рассчитанное на высоту корпуса 9.5 мм

Оба накопителя выполнены в металлических корпусах с пластиковой крышкой. Форм-фактор – 2.5" 7 мм.

При этом SanDisk Plus попался в клееном варианте. При всем интересе к используемому контроллеру, ломать устройство я не решился. Позднее, уже после публикации статьи, вскрытие произведено. Для этого потребовалось произвести надрез канцелярским ножом по всему периметру корпуса и затем аккуратно разъединить хитрую систему пластиковых защёлок.

В основе SanDisk Plus лежит сверхбюджетный контроллер Silicon Motion SM2246XT, лишённый внешней микросхемы буферной памяти, и микросхем флеш-памяти с неизвестной маркировкой, предположительно, 19-нм MLC A19 NAND SanDisk.

А вот с X300 дело проще: обычные винты, спрятанные под этикеткой.

Компактная печатная плата. Термоинтерфейс.

Контроллер Marvell 88SS9190. Массив флеш-памяти набран памятью TLC NAND: кристаллы памяти, работающие в режиме Toggle Mode 2.0, изготовлены по второму поколению (A19) 19 нм техпроцесса, разрабатываемому SanDisk и Toshiba.

Фирменный алгоритм SanDisk nCache никуда не делся, а даже дорос до версии 2.0. Его суть заключается в том, что часть объема каждого кристалла флеш-памяти резервируется, и затем используются в SLC-режиме, когда запись данных происходит по одному биту в ячейку. Данный режим является более щадящим по отношению к флеш-памяти и позволяет экономить ее ресурс, что особенно актуально при использовании TLC NAND.

Какими размерностями блоков данных оперирует чаще всего операционная система и приложения? Не меньше половины операций у типичного домашнего пользователя (не берем в расчет поклонников торрентов – их не так много, да и держат они обычно свои архивы на классических HDD – и места больше, и оно дешевле) происходит с блоками размером 4 Кбайт.

А устройство флеш-памяти таково, что ей намного удобнее работать с большими блоками. На небольших блоках контроллеру порой приходится выполнять объем записи больший, нежели размер блоков (растет коэффициент Write Amplification), из-за чего ресурс памяти тратится быстрее, чем хотелось бы как пользователю, так и производителю.

И вот тут в дело вступает nCache, которая отвечает за группировку мелких блоков в крупные и упорядочивание потока данных к такому виду, чтобы обмен с основным массивом флеш-памяти происходил выровненными страницами. Таким образом в значительной мере нивелируется проблема роста WA. А вторым «полезным» фактором является то, что попутно повышается быстродействие SSD в операциях с мелкими блоками и случайным доступом. Но размер этого буфера сам по себе невелик.

Для обслуживания своих накопителей SanDisk предлагает программный пакет SSD Dashboard с очень обширным набором возможностей (но под стать возможностям и его объем: установочный файл доступной на момент тестирования версии 1.4.0 занимает почти 130 Мбайт, что очень много для приложения такого рода).

Приводится общая информация о накопителе, мониторинг нагрузки, управление включением и отключением команды TRIM (если сама операционная система ее поддерживает), обновление микропрограммы, полная очистка устройства. Помимо этого, можно установить и запустить три дополнительных приложения:

• Антивирус TrendMicro;
• Программу клонирования накопителей Apricorn;
• Приложение Absolute LoJack, которое встраивается в систему и позволяет удаленно заблокировать доступ к компьютеру/ноутбуку и произвести удаление данных с накопителя в случае кражи. Ограничений лишь два: злоумышленник должен выйти в сеть с краденой системы и, судя по всему, BIOS материнской платы должен поддерживать возможность интеграции дополнительных модулей-закладок.

SanDisk, в отличие от Samsung, не накладывает искусственных ограничений: определяются все накопители компании, независимо от их предназначения.