Обзор и тестирование SSD-накопителя Intel 760p объемом 128 Гбайт (SSDPEKKW128G8) (страница 5)
реклама
Температурный режим
С температурой у тестируемого экземпляра Intel 760p тяжело.
На открытом стенде без обдува накопитель прогревается под непрерывной линейной записью до 62°C. Признаков срабатывания температурной защиты («троттлинга») не наблюдается. Не исключено, что тут лимитирующим фактором является невысокое быстродействие массива памяти и контроллер просто недозагружен.
В замкнутом пространстве в окружении сторонних источников тепла вроде видеокарты, процессора и его цепей питания (в случае использования СО «башенного» типа или СЖО) температуры запросто могут быть выше.
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 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-четвертых, отличается реакция накопителей на поступление команды TRIM: одни приступают к «сборке мусора» немедленно, другие – откладывают это на периоды простоя.
Причем первые тоже делятся на две подгруппы: на выполняющие операции «сборки мусора» монопольно с прерыванием всякой иной работы (просто перестающие откликаться на какие-либо обращения извне) и осуществляющие очистку ячеек памяти от ставших неактуальными данных в фоновом режиме, лишь несколько снижая быстродействие.
Все эти моменты мы и рассмотрим в порядке перечисления.
Случайная мелкоблочная запись по всему объему, «сборка мусора»
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.
реклама
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.
В целом очень даже неплохое поведение для накопителя начального уровня: 40 000 IOPS – это очень хороший результат. Равно как и достаточно хороший показатель постоянства производительности – отдельные «выбросы» есть, однако они не так уж часты и находятся в разумных пределах.
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.
В условиях отсутствия команды TRIM накопитель может работать только в рамках SLC-кэша, который имеет очень крохотный объем. При наличии TRIM накопитель сохраняет «заводской» уровень быстродействия.
Линейная запись
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. Для большей наглядности инициируем линейную запись на весь объем, доступный пользователю, посредством AIDA64.
Встроенный в Windows диалог копирования файлов (процесс копирования крупных файлов):
600 Мбайт/с в спецификациях для тестируемой модификации 128 Гбайт приводятся. Но вот глядя на них в реальности… плакать хочется: объем данных, принимаемых накопителем в SLC-режиме – от силы 0.5% пользовательского объема или же – мегабайт 600-700.
Для сравнения, у Silicon Motion SM2254G выделяется 1.5 Гбайт в модификациях на 128 и 256 Гбайт, у конфигураций на базе Marvell 88NV1120 объемом 120-128 Гбайт в SLC-режиме принимается 2.5%, на базе Phison S11 – примерно 1.5-2%, MK8115 может доходить до 5.5%, а у Silicon Motion SM2256S – до 3%. Если говорить о PCIe 120-128 Гбайт, то SM2260G в сочетании с MLC 3D 32L Micron – до 25%, а с TLC 3D 32L Micron – до 3.5%, SM2263XT в связке с TLC 3D 64L Micron – 14%, Marvell 88SS1093 в паре с TLC 3D 64L Toshiba – примерно 1.5%.
Иначе говоря, Intel 760p объемом 128 Гбайт по показателю объема SLC-буфера проигрывает если не всем современным SSD даже самого ультрабюджетного класса, то подавляющему их большинству. В этом отношении даже старый Intel 600p выглядит предпочтительней. Единственное, чем может похвалиться новинка – это скоростью записи вне SLC-режима на уровне около 140-150 Мбайт/с. Но это достигается лишь тем, что в Intel 760p используется новая 64-слойная память Intel и Micron, обладающая несколько большим быстродействием. Эта память (как и 64-слойная 3D TLC Toshiba) уже свободно поставляется на рынок, а потому это преимущество – лишь временное явление.
Задержки при отработке TRIM
реклама
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. 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.
Тестирование ориентируется на реализацию SLC-кэширования (подавляющее большинство современных SSD оснащены этим алгоритмом) и производится следующим образом:
- Создается несколько файлов объемом 8 Гбайт каждый (4 на накопителях объемом 120-256 Гбайт, 8 – 480-512 Гбайт, 16 – 960-1024 Гбайт) и один тестовый файл объемом 32 Гбайт;
- Делается пауза в несколько минут для отработки накопителем встроенных алгоритмов «сборки мусора» и консолидации данных из SLC-кэша;
- Осуществляется запись на накопитель файла из расчета 16 Гбайт записи для накопителей объемом 120-256 Гбайт и далее по 8 Гбайт на каждые 128 Гбайт объема накопителя;
- Пауза в несколько минут для отработки алгоритмов «сборки мусора» и консолидации данных из SLC-кэша;
- Удаляется файл, записанный в пункте 3;
- Делается пауза в несколько минут для отработки накопителем встроенных алгоритмов «сборки мусора»;
- Запускается линейное чтение из созданного в пункте тестового файла, возникающие задержки выражаются в падении скорости чтения, что фиксируется с интервалом 0.5 секунд в специальном лог-файле, и производится удаление файлов объемом 8 Гбайт, созданных в первом пункте.
Зачем такие сложности? Пустой накопитель и накопитель с данными – не одно и то же. Если по таблице ретранслятора запрашиваемые ячейки пусты, то микропрограмма, как правило, не тратит время на считывание ячеек памяти, а просто отдает нули на такие запросы. Поток нулей с точки зрения системы – тоже данные, но за счет указанного приема быстродействие здесь выше (именно так получались высокие скорости у накопителей на контроллерах SandForce), а к практической эксплуатации такие результаты отношения не имеют.
Почему сначала временные файлы и только затем – тестовый? А затем еще запись и удаление? Чтобы точно «вытеснить» тестовый файл из SLC-буфера – часто данные, записанные в SLC-режиме, читаются быстрее, нежели хранящиеся уже в «уплотненном» состоянии. Иногда, судя по поведению некоторых накопителей, в микропрограммах специально закладывается отложенная очистка SLC-кэша – как своеобразная «заточка» под популярные бенчмарки, которые записывают данные, тут же их считывают и на основании этого выдают результаты. Сами по себе размеры удаляемых файлов сделаны такими большими для улучшения точности замеров (продолжительность выполнения операции отработки TRIM интерполируется по объему удаляемого и может быть просчитана).
В конечном итоге мы можем сказать, что Intel 760p не откладывает отработку команды TRIM на периоды бездействия, но вся процедура выполняется очень быстро: 32 Гбайт очищаются меньше (а это, на секунду, четверть объема накопителя), чем за секунду.
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