Обзор и тестирование SSD-накопителя SanDisk X400 M.2 NGFF SATA объемом 256 Гбайт (страница 2)

Примерно полгода назад мы познакомились с бюджетной моделью SanDisk Z400s. Но шесть месяцев для индустрии – приличный срок. И за это время компания успела подготовить и выпустить новую модель. Новинка базируется на контроллере Marvell и TLC NAND собственного производства SanDisk, что говорит о принципиальной разнице с предшественником (контроллер Silicon Motion и MLC NAND).

18 июня 2016, суббота 09:00

I.N. для раздела Лаборатория

Страница 2 из 7

Вступление, статус модели, обзор SanDisk X400 256 Гбайт (SD8SN8U-256G-1122)

Программная часть, стабильность скоростных характеристик и температурный режим

Тестовый стенд и ПО, тестирование производительности: Iometer, Anvil's Storage Utilities

Тестирование производительности: Futuremark PCMark 7, AS SSD Benchmark

Тестирование производительности: CrystalDiskMark (64bit) 3.0.1

Операции с различными файлами, время доступа при случайном чтении и записи

Уровень энергопотребления, заключение

Программная часть

Для обслуживания своих накопителей SanDisk предлагает к загрузке специальный программный пакет SSD Dashboard, который работает со всеми моделями SSD компании, независимо от их ориентации – потребительской или бизнес-серии. Рассматриваемый SanDisk X400 также опознается приложением.

Здесь можно просмотреть общую информацию о накопителе, мониторинг нагрузки (по каким-то причинам запустить его мне не удалось), включение и отключени команды TRIM (если сама операционная система ее поддерживает), обновление микропрограммы (как напрямую с серверов SanDisk, так и непосредственно из файла), полная очистка накопителя от данных, просмотр состояния параметров SMART и запуск тестов самодиагностики. Также имеется возможность настроить автоматическую отправку письма по электронной почте в случае проблем с накопителем.

Помимо этого рекламируются антивирус TrendMicro, программа резервного копирования и переноса данных Apricorn и приложение Absolute LoJack, которое встраивается в систему и позволяет удаленно заблокировать доступ, а также произвести удаление данных с накопителя в случае кражи (при этом злоумышленник должен выйти в сеть с украденной системы, загрузившись именно с данного накопителя).

Количество доступных параметров SMART очень большое.

При этом присутствуют не только традиционные счетчики Total Host Reads и Total Host Writes (количество прочитанных и записанных данных по интерфейсу SATA), но имеется и Total NAND Writes – счетчик фактически записанных в массив флеш-памяти данных. Таким образом, мы можем оценить и реальный износ накопителя и условия его эксплуатации – вычислив Write Amplification.

Как мы можем видеть на вышеприведенных скриншотах, в ходе проведения всех тестов для данной статьи на накопитель было записано почти 3 Тбайт данных, фактический же объем записи в NAND составил порядка 5.5 Тбайт. При всех нетипичных для обычных ПК интенсивных нагрузок, вроде продолжительной многопоточной мелкоблочной записи, микропрограмма SanDisk X400 смогла удержать значение WA меньше 2 – достойный результат.

Необходимо учитывать, что для правильной оценки состояния параметра E9 наблюдаемое значение нужно умножать на 2. Почему инженеры SanDisk изначально не реализовали нужные поправки в микрокоде контроллера – вопрос, повисший в воздухе.

Также выполнение команды Enhanced Secure Erase не приводит к сбросу значений параметров SMART прочитанных и записанных данных, как это происходило на ряде старых SSD-накопителей SanDisk. Но все же один небольшой «привет из прошлого» инженеры компании оставили: при подаче команды Enhanced Secure Erase микропрограмма выполняет полную перезапись всего объема накопителя, что занимает значительный промежуток времени и приводит к нагреву устройства в процессе выполнения операции. У нашего образца эта операция занимала 13 минут.

Соответственно, у более емких модификаций оно может занять еще больше времени.

Аналогичным поведением отличались в свое время SanDisk Ultra II, SanDisk X110, SanDisk Ultra Plus, SanDisk Extreme II и ряд других.

Стабильность скоростных характеристик, температурный режим

С помощью CrystalDiskMark (64bit) 3.0.1 в режиме случайных данных производится замер производительности четыре раза:

Изначальное состояние нового накопителя («нулевое» состояние);
После проведения всего цикла тестов происходит заполнение диска пользовательскими данными из предыдущего раздела статьи (с файлами Word, фотоснимками, аудио- и видеозаписями), таким образом, чтобы суммарный объем записанных данных был не менее трехкратного общего объема накопителя;
Тридцатиминутный простой, в течение которого не производится каких-либо операций с SSD – для работы фоновых функций накопителя по уборке «мусора»;
Выполнение команды TRIM силами операционной системы.

Таким образом, мы можем узнать, насколько хорошо микропрограмма накопителя справляется с задачей поддержания уровня быстродействия на небольшом объеме одномоментно записываемых и прочитываемых данных – для условий эксплуатации в бытовых условиях этого достаточно.

Затем производится полная очистка накопителя путем подачи команды Secure Erase, после чего запускается тест Disk Benchmark из состава AIDA64 в режиме «Write» (размер блока установлен равным 1 Мбайт) – данный тест производит линейную запись всего объема носителя, попутно выводя информацию о процессе записи в виде удобного графика. Этот тест позволяет нам увидеть, насколько в целом накопитель стабилен, не возникает ли перегрева и какие, возможно, алгоритмы «ускоренной записи» реализованы в микропрограмме.

И в заключение (также после выполнения команды Secure Erase) производится тестирование с помощью Iometer.

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 2 часов, при этом ежесекундно снимаются показатели быстродействия. Итоги данного теста позволяет нам увидеть возможности подопытного как в «чистом», так и в «использованном» состояниях (достижение состояния «устоявшейся производительности»).
По завершении этого теста проделаем еще один, целью которого будет выяснение того, насколько хорошо работают алгоритмы «сборки мусора» (Garbage Collection). На итоговом графике присутствуют скоростные показатели накопителя в четырех ситуациях: состояние «чистого» массива ячеек (после команды Secure Erase), 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. Тест также довольно специфический, и его результаты важны для тех, кто нацелен на эксплуатацию в условиях работы без TRIM (старые операционные системы, некоторые RAID-массивы, в качестве внешнего накопителя – через адаптер SATA-USB).

SanDisk X400 256 Гбайт (SD8SN8U-256G-1122)

Микропрограмма накопителя прекрасно справляется с задачей сохранения быстродействия, при записи небольших объемов данных пользователь не будет испытывать какие-либо проблемы.

Наглядная картина, присущая накопителям с реализацией режима «псевдо-SLC», когда данные пишутся на повышенной скорости. Такой алгоритм является типичным для бюджетных моделей SSD-накопителей последнего времени. В таком «ускоренном» режиме накопитель может принять до 2 Гбайт данных за один раз.

Аналогичная картина наблюдается и при «живом» копировании реальных файлов:

Но, так или иначе, 190 Мбайт/с – это отличный показатель (разительная разница с протестированным недавно AMD Radeon R3).

И вот здесь мы наблюдаем важное отличие от Plextor M7VG аналогичного объема: размер SLC буфера у него в два с лишним раза больше. Также скорость записи массива памяти вне SLC-режима у SanDisk X400 несколько меньше – порядка 200 Мбайт/с против 220 Мбайт/с у M7VG.

Зато температурный режим слегка мягче: даже к концу процесса полной перезаписи всего объема максимальная температура, которую удалось зафиксировать с помощью пирометра, составила ~72° C (против 76° C у M7VG).

Стоит отметить факт: в процессе работы, особенно на операциях записи, наблюдается посторонний шум от тестового экземпляра накопителя, доносящийся из цепи питания. Эффект стабилен, проверялся на трех разных системах и двух блоках питаниях.

Теперь перейдем к более глубоким тестам.

Для записи данных при случайном мелкоблочном доступе размер буфера SLC остается неизменным, при этом уровень производительности накопителя составляет примерно 30000 IOPS. После заполнения SLC-буфера быстродействие падает примерно до 23000 IOPS, а переход в устоявшееся состояние в отсутствие команды TRIM происходит после записи приблизительно 238 Гбайт. В целом стабильность моментальной производительности очень хорошая.

В целом SanDisk X400 в этом тесте по всем пунктам проигрывает Plextor M7VG: производительность последнего в нормальном режиме вдвое выше, разброс показателей моментальной производительности у Plextor еще меньше. И только в состоянии устоявшейся производительности средние показатели начинают походить на M7VG, хотя разброс никуда не исчезает.

SanDisk X400 может похвастать наличием алгоритмов «сборки мусора», способных осуществлять автономную расчистку массива памяти в условиях отсутствия команды TRIM. Но здесь разница с Plextor M7VG огромна: решение SanDisk может записать только полтора гигабайта данных – в разы меньше, чем Plextor M7VG.