Обзор и тестирование SSD-накопителя Toshiba OCZ TR200 объемом 480 Гбайт: бег на месте (страница 5)
реклама
Температурный режим
На первый взгляд, температурный мониторинг у Toshiba OCZ TR200 не работает вообще, но замеры пирометром показывают, что нагрев и на самом деле практически отсутствует (забегая вперед: быстродействие накопителя настолько невелико, что удивляться тут просто нечему).
А принудительный прогрев накопителя с помощью фена демонстрирует, что с мониторингом все в порядке.
реклама
Стабильность скоростных характеристик
Равно как и у классических накопителей на магнитных пластинах (HDD), у накопителей на флеш-памяти имеются 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 они будет переписан весь объем массива флеш-памяти, имеющийся 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 его микропрограммы задействовать часть резерва под оперативную запись. В-пятых, отличается реакция накопителей на поступление команды TRIM: одни приступают к «сборке мусора» немедленно, другие – откладывают это на периоды простоя. Причем первые тоже длятся на две подгруппы, где одна часть осуществляет операции монопольно, прерывая всякую иную работу и просто переставая откликаться на какие-либо обращения извне, другая осуществляет очистку ячеек памяти от ставших неактуальными данных в фоновом режиме, лишь несколько снижая быстродействие.
Все эти моменты мы и рассмотрим в порядке перечисления.
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.
реклама
Здесь мы видим характерный для DRAM-less контроллера разброс показателей моментальной производительности, разброс показателей от 0 до 25000 IOPS. Для бытовой эксплуатации такое поведение может быть допустимым для решения бюджетного класса, но ставит крест на возможности какого-либо профессионального применения данного накопителя.
На графике мы видим две ярко выраженных и одну слабовыраженную ступени. Первая – это SLC-режим, в «нормальных» условиях в нем пишется чуть меньше 7 Гбайт данных. Вторая ступень – момент перехода накопителя в «устоявшееся состояние», который происходит в момент исчерпания свободных ячеек памяти.
Теперь мы 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.
Более подробный график демонстрирует всю слабость аппаратной платформы безбуферного Phison S11 и TLC 3D V-NAND: накопитель даже в SLC-режиме работает по схеме «приняли некоторый объем данных, ушли в себя, приняли некоторый объем данных, ушли в себя». Судя по всему, в текущей версии микрокода отключен режим Direct to Write (прямой записи в массив флеш-памяти), т.е. накопитель всегда работает в SLC-режиме. Данные принимаются контроллером в SLC-режиме в кэш, затем производится перенос данных из кэша в основной массив памяти, после чего накопитель принимает новую порцию данных опять в кэш, а из кэша производится перенос в основной массив памяти.
В отсутствии команды TRIM тестируемый Toshiba OCZ TR200 480 Гбайт все-таки может принимать данные на исходной скорости, но происходит это явно за счет SLC-алгоритма и в уменьшенном масштабе – всего 3.1 Гбайт данных. При наличии команды TRIM накопитель умеет поддерживать исходное «заводское» быстродействие.
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.
Объем данных, которые Toshiba OCZ TR200 480 Гбайт принимает в SLC-режиме на крупноблочной линейной записи, соответствует примерно 1.6-1.7% пользовательского пространства, или порядка 6.8 Гбайт. За пределами SLC-режима накопитель принимает данные со скоростью около 100 Мбайт/с. Реальное копирование файлов подтверждает это:
Хотя TR200 достался на тестирование лишь в одном объеме, мне известно, что продемонстрированные 100 Мбайт/с не являются характеристикой именно модификации на 480 Гбайт, с аналогичной скоростью пишутся и 240, и 960 Гбайт. Иными словами, производительность на записи за пределами SLC-кэша у Toshiba TR200 не масштабируется от объема.
Оглянувшись назад, в прошлое, можно вспомнить, что первым накопителям Phison на TLC NAND, где применялся контроллер S10 в сочетании с 19-нм планарной памятью Toshiba (например, тот же OCZ Trion 100), было типично точно такое же ограничение. Исправлено это было лишь в новой ревизии на 15-нм памяти (также TLC NAND от Toshiba). Например, Toshiba OCZ TR150 (он же OCZ Trion 150) пишется со скоростями до 300 Мбайт/с в зависимости от объема. Но увидим ли мы новую ревизию Toshiba TR200, пусть даже под новым именем, с большим быстродействием? Далеко не факт, учитывая то, что давно уже выпускаемые аппаратные конфигурации на S11 с планарной TLC NAND до сих пор пишутся точно также, а с MLC NAND планка ровно вдвое выше – порядка 200 Мбайт/с.
Таким образом, Toshiba OCZ TR200 может служить файловым хранилищем, но нужно быть готовым, что копировать на него данные зачастую придется дольше, чем на иные HDD. Выигрыш будет только лишь на скорости чтения.
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, т.к. 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.
реклама
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).
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.
Тест выполняется на тестируемом накопителе следующим образом: на накопителе записываются два файла по 8 Гбайт каждый, после паузы в несколько минут запускается линейное чтение с записью лога (показания фиксируются с интервалом 0.5 сек) и осуществляется удаление файлов. Возникающие задержки фиксируется в записываемом логе, из которого затем формируется график.
НА TRIM накопитель реагирует очень даже неплохо: очистка массива занимает примерно 35 секунд и производится в фоновом режиме со снижением скорости, полностью свою работу накопитель практически не останавливает.
реклама
Страницы материала
Лента материалов раздела
Соблюдение Правил конференции строго обязательно!
Флуд, флейм и оффтоп преследуются по всей строгости закона!
Комментарии, содержащие оскорбления, нецензурные выражения (в т.ч. замаскированный мат), экстремистские высказывания, рекламу и спам, удаляются независимо от содержимого, а к их авторам могут применяться меры вплоть до запрета написания комментариев и, в случае написания комментария через социальные сети, жалобы в администрацию данной сети.
Комментарии Правила