Обзор и тестирование SSD-накопителей WD Green PC SSD объемом 120 и 240 Гбайт (страница 5)

Температурный режим

Температурный режим WD Green PC можно назвать умеренным. Под интенсивными нагрузками накопитель прогревается до 55-60° C, но нужно понимать, что корпус пластиковый и никакого полноценного теплоотвода в данных моделях SSD просто нет.

Стабильность скоростных характеристик

Равно как и у классических накопителей на магнитных пластинах (HDD), у накопителей на флеш-памяти есть свои нюансы, связанные с постоянством показателей быстродействия в различных ситуациях.

Во-первых, далеко не все устройства 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 модели сохраняют свои показатели после того, как будет переписан весь объем массива флеш-памяти, имеющийся в распоряжении контроллера (особенно снижение скорости записи было свойственно контроллерам SandForce SF-1***/SF-2*** из-за 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 микропрограммой задействовать часть резерва под оперативную запись. В-пятых, отличается реакция устройств 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.

К сожалению, аппаратная платформа, выбранная WD, ничем не лучше применявшейся в SanDisk Plus – WD Green PC SSD в принципе не приспособлены к каким-либо интенсивным нагрузкам. График записи рваный, о каком-либо постоянстве можно говорить лишь в рамках SLC-буфера, да и то условно – провалы есть даже в этом режиме. В целом усредненный уровень производительности в SLC-режиме составляет около 5-6 тысяч IOPS, а вне него – примерно 4 тысячи IOPS.

Размер SLC-буфера соответствует примерно 3% пользовательского пространства, что на практике составляет примерно 3.3 и 6.7 Гбайт данных.

На самом деле графики даже интереснее, чем представляется: по факту мы можем видеть, что проблемы со стабильностью скорости записи есть не только в мелкоблочном режиме со случайным доступом.

Рассмотрим на примере образца объемом 240 Гбайт, как обладающего массивом памяти с наибольшим параллелизмом, и, как следствие – лучшим быстродействием на записи.

Простая линейная запись имеет свой вид (на графиках приложений вроде AIDA64/HDTune такое видно не будет из-за меньшего «разрешения» оных), хотя суть остается прежней.

Как мы видим, как таковой постоянной скорости нет. Очевидно, что микропрограмма постоянно пытается писать поступающие данные в SLC-режиме по принципу «чуть расчистили буфер > записи > приостановили прием данных извне > перенесли данные из SLC-буфера в основной массив памяти > приняли очередную порцию данных, записав их в SLC-режиме > приостанавливаем прием данных, занимаемся расчисткой буфера». Иначе говоря, заявленный для SM2258XT режим прямой записи в WD Green PC SSD попросту отключен (и технически эти накопители работают аналогично SanDisk Plus). Зачем так было делать – неясно.

Теперь 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.

Не приспособлены WD Green PC и к работе в среде без TRIM, в отсутствие поступления на накопитель соответствующих команд не высвобождается даже SLC-буфер. Хотя при наличии TRIM у моделей WD проблемы с поддержанием своего скромного уровня производительности на записи не возникает. Точно так же обстояли дела и в SanDisk Plus. Кстати, если сравнить графики с соответствующими графиками из обзора накопителя SanDisk, можно увидеть, что и скорости по сути те же.

На крупноблочной записи поведение накопителей иногда может отличаться от мелкоблочной записи со случайным доступом, а оно тоже служит критерием выбора. Наглядный пример нагрузки такого рода – копирование крупных файлов силами Проводника Windows.

Объем данных, принимаемых накопителями в SLC-режиме на крупноблочной линейной записи, соответствует цифрам, полученным на операциях с мелкими блоками и случайным доступом. За пределами SLC-режима устройства принимают данные со скоростью около 95 и 130 Мбайт/с. Меньшее разрешение графиков AIDA64 отчасти скрывает картину, виденную выше, но даже на них видны рывки.

Реальное тестирование крупных файлов в целом происходит схожим образом

Особенно заметны броски скорости на более емком WD Green PC SSD на 240 Гбайт – диалог копирования файлов Windows 10 каждую секунду меняется от ~100 до ~160 Мбайт/с.

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, поскольку 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.

Сама по себе команда выполняется монопольно, но различается реакция самих накопителей на подачу этой команды. Три основных варианта: полный уход SSD «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 устройстве 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.

При удалении файлов WD Green PC реагирует снижением скорости, а на 1.5-2 секунды происходит и полная остановка обмена данными с системой.

реклама