Обзор и тестирование SSD-накопителей Lite-On MU3 Rock (Lite-On NAS SSD) объемом 120 и 240 Гбайт: eMLC по цене TLC (страница 3)

Стабильность скоростных характеристик и температурный режим

С помощью CrystalDiskMark (64bit) 3.0.3 в режиме случайных данных производится замер производительности четыре раза:

• Изначальное состояние нового накопителя («нулевое» состояние);
• Производится заполнение диска пользовательскими данными (файлы MS Word, фотоснимки, аудио- и видеозаписи), таким образом, чтобы суммарный объем записанных данных был больше общего объема массива флеш-памяти, лежащего в основе накопителя;
• Тридцатиминутный простой, в течение которого не производится каких-либо операций с накопителем – для того, чтобы его микропрограмма могла задействовать реализованные в ней алгоритмы «сборки мусора» («Garbage Collection», «GС»);
• Удаление файлов и инициализация выполнения 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 эксплуатации в бытовых условиях этого достаточно.

Затем производится полная очистка накопителя и запускается тест AIDA64 Disk Benchmark 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 перегрев и какие, возможно, алгоритмы «ускоренной записи» реализованы в микропрограмме.

И в заключение, после подачи команды TRIM на весь объем накопителя, 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 двух часов, при этом ежесекундно снимаются показатели быстродействия. Итоги данного теста позволяют 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 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 специфический, и его результаты важны для тех, кто нацелен на эксплуатацию в условиях работы без TRIM.

Температурный режим

Температурный режим обоих накопителей отличный: даже при интенсивной перезаписи температура не превышает 42-43 градусов Цельсия.

Устойчивость скоростных характеристик

При наличии пауз в работе проблем с сохранением быстродействия у накопителей не возникает.

Никаких SLC-режимов, чистая производительность массива флеш-памяти: примерно 270 Мбайт/с для Lite-On MU3 Rock на 120 Гбайт и около 400 Мбайт/с – для 240 Гбайт. Графики линейной записи не идеально ровные, но особо критичного поведения не наблюдается.

Скорость копирования крупных файлов примерно соответствует результатам AIDA64:

270 Мбайт/с на записи десятков гигабайт данных – такое по нынешним временам в SSD стоимостью 3500-3700 рублей увидеть, мягко говоря, затруднительно. Один из ветеранов рынка, бюджетный ADATA Premier SP600 128 Гбайт обеспечивает ровно вдвое меньше – 130 Мбайт/с.

В вдвое больших объемах из-за аппаратных ограничений Lite-On MU3 Rock разница между ними сокращается, но даже в этом случае SP600 оказывается на четверть медленней: 300 Мбайт/с против 400 Мбайт/с. Kingston SSDNow V300 240 Гбайт – колеблется 50-190 Мбайт/с, 120 Гбайт, соответственно, будет еще медленней. А ведь больше ничего на MLC NAND в этом ценовом сегменте уже не осталось. Это не говоря уже про то, что это все накопители на обычной MLC NAND (и то явно с не самыми выдающимися ресурсными характеристиками), какая уж там eMLC.

На случайной мелкоблочной записи с большой глубиной очереди запросов оба накопителя работают стабильно, разброс показателей моментальной производительности практически отсутствует. Что интересно, обе новинки демонстрируют примерно одинаковый уровень производительности – 70 тысяч IOPS, несмотря на то, что объем SSD отличается вдвое.

С автономной «сборкой мусора» не все однозначно: накопители в отсутствие команды TRIM явно расчищают часть своего объема, но скорость записи нестабильна и плавно снижается. Это совсем не то, что мы привыкли видеть, например, в Plextor M5 Pro. Накопители Lite-On MU3 Rock можно использовать в «безтримовой» среде, но для небольших по объему операций.

В ходе тестирования устройств выявился еще один нюанс: периодически модификация на 240 Гбайт показывала снижение показателей быстродействия на операциях любых типов. Происходило это произвольно по времени и месту. Наиболее наглядно это видно по результатам в приложении Anvil's Storage Utilities:

Хотя в Crystal Disk Mark оно также присутствует, но в меньшей степени: это приложение работает с очень небольшим объемом данных.

Экспериментальным путем удалось установить, что причиной этого являются алгоритмы «сборки мусора», реализованные в микропрограмме Lite-On MU3 Rock: микропрограмма не дожидается пауз в нагрузке со стороны системы, а отрабатывает команду TRIM, расчищая массив с неактуальными данными, не взирая ни на что. Причем процедура монопольная: во время ее выполнения SSD полностью перестает принимать и отдавать данные.

После удаления большого объема данных прошивка примерно через 15 секунд приступает к чистке ячеек флеш-памяти, которые они занимали. В ситуации на графике было удалено 64 Гбайт данных (восемь файлов по 8 Гбайт) – дисковый обмен прекратился на 41 секунду.

Таким образом, расчистка массива происходила со скоростью примерно полтора гигабайта в секунду (не забываем, что скорость сообщения между массивом флеш-памяти и контроллером внутри накопителя и внешний интерфейс накопителя – это разные вещи). Именно на такие моменты приходилось выполнение вышеприведенных тестов Anvil's Storage Utilities и Crystal Disk Mark, суть которых с настройками по умолчанию – удаление тестового файла и сразу повторное его создание, в итоге замеры выпадали на момент занятости накопителя внутренними операциями.

Хорошо это или плохо? Тут на самом деле нет однозначного ответа. Ячейка NAND устроена таким образом, что перед записью в нее новых данных она должна быть стерта (это не HDD, где запись может происходить «поверх» старых данных). Поэтому расчистка происходит всегда. Вопрос лишь в том, когда это делать. Микропрограммы большинства SSD-накопителей делают это в моменты простоя, дожидаясь пауз в работе, мало того, зачастую делают это лишь тогда, когда в распоряжении контроллера остается относительно мало свободного места. Например, Toshiba OCZ Trion 150 на 960 Гбайт сразу после удаления 64 Гбайт данных снижает скорость работы (именно снижает, а не прекращает обмен данными полностью) всего лишь примерно на 20 секунд. На работе Samsung 950 Pro 512 Гбайт подобная операция и вовсе практически не сказывается.

С одной стороны, отложенная расчистка несколько экономит ресурс флеш-памяти, уменьшая количество перезаписей. И попутно пользователь избавлен от знакомства на практике с нюансами работы флеш-памяти. Но при этом в случае поступления слишком большого объема данных скорость записи может резко упасть – микропрограмма будет вынуждена параллельно с записью расчищать массив.

С другой стороны, при отдаче приоритета «сборке мусора» накопитель всегда будет готов принять максимальный объем данных без потери скорости. Но за это придется расплачиваться повышением износа памяти, а сама по себе приостановка дискового обмена будет выражаться слишком явно: на изначально полупустом накопителе удалили дистрибутив с игрой объемом в 30-40 Гбайт, тут же пытаемся записать небольшой файл на 1-2 Гбайт, а накопитель – «залип». И пока эти освобожденные гигабайты не будут расчищены, ничего нового SSD на себя не примет.

И чем больше только что было удалено, на тем большее время накопитель будет «уходить в себя». Пусть даже у микропрограммы в запасе есть десятки гигабайт свободных ячеек, она все равно будет заниматься расчисткой, а пользователь и система со своими нуждами записать или прочитать что-то – ждать.

Lite-On MU3 Rock объемом 240 Гбайт. Только что были удалены 64 Гбайт, остальное пространство изначально пусто. Пытаемся записать небольшой файл размером 5.11 Гбайт. Спустя несколько секунд после начала копирования – резкий провал… «извините, я занята расчисткой, подождете». А если этот накопитель попутно является системным, это чревато даже рывками («фризами») в работе интерфейса приложений и операционной системы. Комфорта в такой работе мало.