Intel SSD 510 vs. OCZ Vertex 3. Тестируем новое поколение твердотельных накопителей
Твердотельные диски - одна из наиболее бурно развивающихся областей в компьютерной индустрии. В то период как производительность обычных HDD топчется на месте, SSD движутся вперед огромными шагами. На что же способны современные твердотельные накопители?
Первый свой материал, посвященный SSD, был выпущен сравнительно недавно. Причиной стало то, что твердотельные накопители в конце концов перестали восприниматься как дорогие игрушки, требующие чрезвычайно бережного обращения. Конечно, цена за гигабайт памяти для них всё ещё существенно выше, чем у традиционных жестких дисков. И все-таки в настоящий момент вы можете, приобретя таковый диск, без затей определить его в систему и наслаждаться возросшей производительностью. Не нужно никакой предварительной подготовки, современные OC сами смогут всё распознают, настроят и будут норовить помогать в оптимальном состоянии в течение всего периода эксплуатации.
В обзоре Intel X25-M G2 мы сравнили производительность этого диска с обычным накопителем, использующим магнитные пластины. Для того, чтобы постичь превосходство новинки, не требовались какие-то специальные знания – она была до того быстрее в большинстве тестов, что это легко нереально не заметить.
На данный миг твердотельные накопители усовершенствовались настолько, что мы уже не можем представить более того чисто гипотетическую ситуацию, в которой HDD окажется производительнее. Вкупе с этим встает в совершенный увеличение задача выбора. Какой же из этих дисков является самым быстрым? Открыто говоря, из современных моделей вы можете предпочесть любую, и при этом не прогадаете. Но читающих данный материал вряд ли интересует этакий ответ. Ну что же, тогда готовьтесь. Для больше развернутого ответа нам придется в деталях разобрать теоретический агрегат работы SSD. Основные особенности работы этих дисков были изложены в соответствующей статье, но в настоящее время нам нужно обсудить всё подробнее, акцентируя чуткость на сходстве и различиях между различными моделями. Без этого понимания невозможен обычный отбор бенчмарков, их проведение, а кроме того интерпретация результатов.
Как ОС работает с жестким диском?
Начнем с самых основ. Для общения с жесткими дисками применяется логическая адресация блоков (LBA). Охват блока информации может варьироваться, но в текущее время всё большую популярность набирает advanced format, в котором габарит блока равен 4 КБ (ранее 512 байт). Каждому блоку присваивается порядковый номер. Любая команда, отправляемая жесткому диску, в конечном счете будет прибывать к нему в виде номера LBA и операции, которую над ним необходимо провести. На этом уровне систему стопудово не волнует, как устроен носитель информации – логическая адресация универсальна.
Размер блока, разумеется, был взят не окончательно с потолка. Внутри крепкий диск ещё использует подобную адресацию и для нормальной коммуникации с носителем удобно, когда размер его блока соответствует (или кратен) размеру сектора. Кроме самой информации, в секторе хранятся системные данные и хэш-функция, нужная для восстановления информации в случае ее повреждения. Со временем в погоне за увеличением объема производители начали перескакивать к размеру блока в 4 КБ (в таком случае полезная емкость диска увеличивается). Многие SSD при этом изначально создавались с 4КБ физическими секторами. Тут возникла проблема – 8 секторов по 512 байт ровненько укладываются в 4 КБ, но некоторые ОС форматировали диск со сдвигом. Потому их логические 512 байт сектора оказывались вместе с тем в двух физических, что весьма замедляло прыть работы системы при большом количестве операций с мелкими файлами. В таком случае нужно было проводить форматирование так, чтобы скомпенсировать тот самый сдвиг. К счастью, в Windows 7 эта проблема уже решена, всё автоматически проводится правильно.
На уровне файловой системы минимальной единицей является кластер. Для популярной в текущий момент NTFS минимальный размер кластера равен, вновь же, 4 КБ. Для удобства адресации в одном кластере не может в то же время держаться более одного файла. В недрах файловой системы находится инфа о том, какие кластеры занимает тот или другой файл. Понятно, что с течением времени новые данные не вечно пишутся в кластеры последовательно, единственный за другим – операционная организация зачастую первоначально заполняет освободившиеся кластеры с меньшим порядковым номером, а остаток файла уже дописывает в финал адресного пространства. Отседова возникает явление фрагментации, которое так неблагоприятно сказывается на производительности традиционных жестких дисков. В случае удаления файла не происходит физического уничтожения соответствующих данных – система нетрудно удаляет соответствующие данные из файловой таблицы.
Мы рассказали про наиболее важные для данного материала аспекты работы системы с жестким диском. Сейчас пора перейти к работе самих накопителей. Не будем упускать из памяти о том, что данная статья посвящена аккурат SSD.
Строение SSD
Твердотельные диски появились давно. Область их применения изначально определялась не скоростными характеристиками, а устойчивостью к вибрациям и перепадам температуры. Со временем их скоростной потенциал заинтересовал корпоративных пользователей, и с тех пор как раз этот сегмент рынка был двигателем прогресса – все новые технологии в первую очередность внедрялись там, и только вслед за тем исподволь добирались до простых смертных.
Как разрешается смекнуть из названия, к твердотельным дискам относятся не только те, которые используют для хранения информации флэш-память NAND. Современная трактовка этого термина подразумевает каждый накопитель, в котором отсутствуют движущиеся элементы. При всем при том получилось так, что все обычные SSD основаны на NAND. Таковой выбор – это, как и всегда, компромисс между ценой и потребительскими качествами. Удивительное единодушие всех производителей в выборе данного типа памяти доказывает то, что NAND на данный момент является наиболее оптимальным решением для десктопных SSD. Так что дальше мы будем гутарить только о твердотельных накопителях, использующих память NAND.
Чем же определяется производительность твердотельного накопителя? Она, как это зачастую бывает, зиждется на трёх китах – флэш-память, контроллер и прошивка. Ну что же, обо всем по порядку.
Новая 25-нм флэш-память производства Intel/Micron
Сначала расскажем о том, как устроен чип флэш-памяти NAND. Углубляться в материальный механизм работы не будем, тут нам важны только следствия, а не причины. Основой чипа являются ячейки, каждая из которых может сберегать информацию. Изначально каждая ячейка использовалась для хранения одного бита информации (SLC ячейки). Однако устройство ячейки таково, что ее важность на самом деле не бинарно. Более высокая дискретность может быть получена за счет повышения точности записи и считывания. В современных SSD (во всех десктопных и в большей части серверных) употребляется память с MLC-ячейками. Multi-level cell, под этим названием заурядно подразумевают ячейку, в которой хранится 2 бита информации. Понятно, что при использовании аналогичного техпроцесса стоимость хранения гигабайта информации на многоуровневых ячейках дешевле. По сравнению с однобитными SLC, они обладают более высокой латентностью и меньшей надежностью. Эти недостатки, как мы увидим дальше, удалось скомпенсировать.
Переход к MLC-ячейкам – не один шаг, предпринятый для удешевления флэш-памяти. Шагов этих было много, и в результате них NAND-память обладает интересным набором характеристик. При считывании и записи данных чип может оперировать только блоками ячеек. Чаще всего эти блоки называют pages (страницы), но мы будем применять словечко сектор. Размер сектора сегодня чаще всего составляет 4 килобайта, но со временем наверное будет расти.
Дальше интереснее. Операция записи подразумевает под собой только трансформирование состояния ячейки в одном направлении. Обратное модифицирование – это другая операция, стирание. И стирать ячейки разрешено только еще более крупными блоками. Обыкновенный размер такого блока – 128 секторов, или 512 КБ. При записи сектора в блоке заполняются последовательно. Как же быть, если в стираемом блоке находится также полезная информация? Об этом должен позаботиться контроллер. Как именно – расскажем капельку позже. В то время как же подведем результат по флэш-памяти.
Возможности чипа флэш-памяти определяются несколькими параметрами. Наиболее для производительности – задержки памяти, ее тайминги. Эта информация не постоянно находится в свободном доступе, чаще всего мы можем заполучить о ней некоторое представление только опосредованно, наблюдая за производительностью соответствующих накопителей. Быстрее всего, что логично, осуществляется операция чтения – длится она порядка 50 микросекунд. Операции записи на строй медленнее, они могут продолжаться примерно миллисекунды. Ну а стирание происходит еще медленнее – 2-3 миллисекунды. Эти цифры необходимо запомнить, именно они определяют механизм работы контроллера SSD.
Какие еще есть параметры? Про MLC и SLC мы уже говорили, но объем модуля также определяется техпроцессом, используемым при его изготовлении. В виду однородности строения NAND, разрабатывать техпроцесс для нее куда проще, чем для GPU или CPU. Вследствие этого в этом месте флэш-память спереди планеты всей. Например, Toshiba недавно заявила о выпуске 19-нм чипов. Чипы, использующие меньший техпроцесс, обладают большим удельным объемом и, в результате освоения новых норм, стоимость за гигабайт понемногу падает. Также при прочих равных уменьшается энергопотребление.
Однако не всё так радужно. У флэш-памяти есть ограниченный ресурс перезаписи ячеек. Сильно ограниченный, на самом деле. Для современных MLC модулей, выполненных по 34 нм техпроцессу, он составляет порядка 10000 циклов. Число циклов определяется не только типом ячейки (SLC куда более живучие) и тонкостью техпроцесса, важна также конкретная реализация. Но тенденция безусловно однозначная – чем меньше нанометров, тем меньше циклов перезаписи. Сызнова же, здесь нам на содействие приходит контроллер, тот, что старается равномерно распределять нагрузку по всем ячейкам. Со временем ячейки изнашивается и их задержки начинают расти. Впрочем, подъем этот как правило не шибко сказывается на результирующей производительности накопителя.
Контроллер SSD
Пришло час поведать и про контроллер с прошивкой. Его по праву позволительно наречь сердцем SSD. Если используемая память определяет максимально возможную производительность диска в данной конфигурации, то контроллер старается как не возбраняется сильнее подойти к этому максимуму.
Контроллер, разумеется, не является уникальным для SSD явлением. Есть они и в традиционных жестких дисках, но воздействие на производительность накопителя там значительно слабее. Контроллер принимает и обрабатывает запросы системы, общаясь с накопителем на своем языке, который, в свою очередь, определяется прошивкой. Что мы знаем об этих контроллерах? Да шибко немного. По сути, перед нами строгий черный ящик. Мы можем следить итог его работы и, исходя из этого, создавать предположения о том, что происходит внутри. Впрочем, есть некоторое численность общепринятых терминов, описывающих основные используемые технологии. Про них мы и расскажем далее. Многие из этих терминов покуда не имеют устоявшегося русского перевода, оттого мы будем пользоваться английскими названиями.
Striping (чередование). При работе с одним чипом флэш-памяти достигнуть высокой скорости работы пока невозможно. Иллюстрацией этого является производительность большинства USB-флэшек, которые зачастую не могут даже всецело задействовать возможности интерфейса USB 2.0. Поэтому контроллеры современных SSD могут вкалывать с несколькими чипами флэш-памяти одновременно. По сути, они выполняют образ RAID-контроллера, распараллеливая операции чтения и записи для достижения максимальной производительности. Соответственно, чем больше каналов есть у контроллера, тем быстрее он может работать. В теории. Отсюда же имеем следствие – SSD малого объема зачастую медленнее своих старших (из той же серии) братьев, так как там бывает распаяно меньшее количество чипов флэш-памяти.
Кэш-память. Как и в традиционных жестких дисках, контроллеры SSD используют быструю кэш-память с динамическим доступом. Временами также используется прибавочный модуль оперативной памяти. Возможные сценарии использования этих ресурсов весьма разнообразны. Помимо внутренних операций, совершаемых SSD, это в первую очередь кэширование записи. Как мы уже говорили, одной из особенностей работы флэш-памяти являются отосительно большие задержки при записи и, следовательно, низкая производительность на операциях случайной записи. Многоканальность позволяет это скомпенсировать, но только в некоторой степени. Существование достаточного объема кэш-памяти позволяет сформировать запрос в этом буфере, и дальше строчить информацию более крупными блоками.
NCQ – еще один термин из мира традиционных HDD. В приложении к SSD, впрочем, толк данной технологии был очень изменен. В HDD знание о дальнейших запросах, отправленных диску, позволяло оптимально выстраивать траекторию движения головок, дабы быстрее понять со всеми этими запросами. В SSD NCQ также увеличивает производительность, но происходит это за счет более правильной организации запросов. Здесь как раз задействуется кэш-память и распараллеливание. В точно организованном SSD производительность будет крайне недурственно масштабироваться с увеличением нагрузки.
Intel предпочитает использовать терминобъяснение термина Indirection System
Dynamic LBA mapping. Наверно многих смутил тот момент, что в SSD запрещено несложно переписать отдельный сектор – перед этим нужно удалить весь блок информации. На самом деле контроллер по мере своих возможностей старается чураться таких операций. Для этого и используется динамическая адресация – контроллер хранит информацию о соответствии физической ячейки логическому блоку, запросы на перезапись которых и приходят от системы. При поступлении запроса на запись в уже занятый сектор, контроллер пишет информацию в прочий сектор и меняет внутреннюю адресацию, выдавая свежезаписанному блоку надлежащий номер. Освободившийся сектор при этом остается записанным, но контроллер знает, что в нем находится мусорная информация. Следствием динамической адресации и некоторых других процессов, протекающих внутри SSD, является то, что файлы на твердотельных дисках на практике не поддаются восстановлению.
Read-modify-write. Что же происходит, если все свободные секторы кончились? Это не значит, что весь диск заполнен информацией. Многим известно, что при удалении файла никакого физического уничтожения его содержимого не происходит. Эти данные остаются на жестком диске, удаляется только запись в файловой таблице. Соответственно, контроллер не узнает о том, что информация в соответствующих секторах больше не нужна пользователю. Итак, перед нами на все сто заполненный диск, на котором нужно переписать установленный сектор. Чтобы покинуть всё в целости и сохранности, контроллер должен на сто процентов мнить соответственный блок в кэш, привнести в него необходимые исправления, физически очистить блок и вписать туда обновленную информацию.
С какими проблемами мы при этом сталкиваемся? Самое главное – эдакий ход будет проходить гораздо медленнее, чем обычная запись (вспомните про задержки работы с флэш-памятью). В особенности если у нас негусто кэш-памяти. Особенно если контроллер может трудиться только с небольшим количеством каналов.
У современных SSD очень маленький Write Amplification
Побочной проблемой, вызываемой этим процессом, является write amplification. Вместо одного мегабайта информации контроллер вынужден чиркать гораздо больше, тем самым расходуя ресурс перезаписи ячеек диска. Соотношение между тем, сколь информации нужно сделать запись системе, и тем, сколько реально пишет контроллер, называется write amplification. В современных SSD проблема износа ячеек стоит не сверх меры остро, но высокое значимость параметра write amplification в процессе записи данных означает, что запись идет неторопливо и неэффективно. Понятно, что роль write amplification зависит не только от самого диска, но и от условий замера.
Внимание, write amplification может быть ниже 1. Да, на диск может писаться меньше информации, чем отправляет туда система. Да, вся информация позже будет доступна. Это стало вероятно благодаря механизму архивации на лету. В десктопных моделях этот механизм используется только в контроллерах SandForce. Соответствующая методика называется DuraWrite. Очевидно, что используемые алгоритмы архивации не могут в равной мере результативно действовать со всеми данными. Например, уже сжатые файлы вряд ли будут подвергаться мощной компрессии. Поэтому производительность соответствующих дисков зависит не только от типа нагрузки, но и от конкретного набора используемых файлов.
Wear leveling. Кстати, как SSD смогли совладать с проблемой износа ячеек? Потому что 10000 циклов в MLC – это, в сущности, совершенно немного. Хотя если представить, что контроллер равномерно распределяет нагрузку по ячейкам, а write amplification при этом равен 1, то получившиеся SSD будут практически неубиваемы. Например, 100 ГБ диск сможет вынести практически петабайт host writes. Так вот, для современных SSD производителям удалось достичь близких параметров. Трепетать больше нечего.
Схема работы Garbage collection, взято из публикации IBM
Garbage collection. Появляющиеся секторы с мусорной информацией могут находиться с важными данными в одном блоке, поэтому просто так от них освободиться не получается. Однако разбрасываться свободными секторами контроллер не вправе. Так и начинается процесс, называемый garbage collection. Контроллер копирует все нужные данные в вольный (или уже частично заполненный другими полезными данными) блок, вслед за тем чего удаляет блок, содержащий в себе мусорную информацию. Garbage collection – общее наименование механизма, конкретная его реализация целиком ложится на плечи контроллера и его прошивки. Контроллер может обрабатывать все блоки с ненужными секторами по мере их появления, может подсоблять невеликий пул свободных блоков, а может осуществлять подготовку блоков прямо перед записью, параллельно с другими операциями. С garbage collection во что бы то ни стало сталкивается всякий SSD, это процесс идеально неизбежный.
Проблема garbage collection в недостатке взаимодействия контроллера SSD и ОС. Как мы уже сказали, при удалении файла информация об освобождении соответствующих блоков контроллеру не поступает. Без этой информации garbage collection будет зачастую тасовать мусорные данные, которые на самом деле надобно удалить. А это ведет к соверешнно ненужному повышению write amplification.
TRIM. Эта команда практически перевернула представление о современных SSD. По сути всё очень просто – система ныне может уведомлять контроллеру о том, что ей больше не нужны определенные блоки, поручая их судьбу механизму работы garbage collection. Для работы команды нужен совместимый твердый диск и операционная система. Из ОС Microsoft поддержкой TRIM обладают только Windows 7 и Windows Server 2008 R2. Соответственно, именно эти ОС стоит использовать совместно с современными твердотельными дисками.
Отправка команды TRIM срабатывает только при полном удалении какого-либо файла или при форматировании диска. TRIM бесполезна в отрыве от файловой системы. TRIM не работает с RAID-массивами. Во всяком случае, пока контроллеры не научились транслировать эту команду нужному диску.
До появления TRIM производительность SSD неизбежно падала со временем, и результаты бенчмарков новых и использованных дисков здорово отличались. Отличия есть до сих пор, но проявляются они не во всех ситуациях и выражены не так сильно. Уменьшить эти отличия помогла также технология over-provisioning.
Механизм формирования избыточного объема памяти
Over-provisioning. Производительность SSD в любой момент времени определяется как его возможностями, так и предшествовавшей нагрузкой. Garbage collection срабатывает не моментально, поэтому падение производительности бывает заметным. Особенно остро встает проблема, если на диске заканчивается место. В таком случае SSD практически моментально расходует припас свободных блоков. Отсюда имеем проблему – производительность заполненного диска всю дорогу будет ниже, чем у диска свежего. Впрочем, аналогичное явление мы наблюдаем и у HDD, хотя причина там иная.
Для снижения write amplification и оптимизации работы garbage collection производители используют over-provisioning - комплектацию диска некоторым объемом флэш-памяти, который недоступен пользователю. Gользователь несложно может наполнить доступное адресное пространство своими данными, а вот до выделенных производителем гигабайт ему так просто не добраться. Этот объем воспринимается контроллером так же, как и остальная количество диска – к нему применяется динамическая адресация и garbage collection. Отличалка содержится только в том, что туда не нужно использовать TRIM – полезных данных в этой области не может быть по определению. Помимо всего прочего, при неожиданном отказе определенного сектора его можно неприметно подменить на один из скрытых.
Мы еще не раз будем ворочаться к обсуждению механизмов работы SSD, но надеемся, что вам удалось осмыслить с основными моментами. Теперь, используя новые знания, попробуем глянуть на устройство попавших к нам на тестирование моделей.
Intel SSD 510
Диск от Intel приехал на тестирование в Retail комплектации. Славная коробочка оформлена в духе процессоров Core второго поколения. Intel старается придерживаться в своих продуктах единого стиля оформления.
В комплекте идет всё, что может потребоваться для монтажа накопителя: интерфейсный SATA-кабель, переходник питания на разъем Molex, салазки для установки диска в 3,5" отсек и комплект винтов для крепления. Помимо перечисленного, поставляется диск с драйверами и ПО, небольшая памятка и наклейка Speed Demon, которую можно высокомерно налепить на корпус.
Intel поменяла дизайн своих SSD. Былой вариант с пластиковой рамкой продолжает употребляться в моделях 320-й серии, но для топовой 510-й фирма придумала что-то новенькое. Остов разделен на 2 неравных половинки, которые выполнены из толстостенного алюминия. Корпус теперь вовсе неубиваемый, но сами разъемы всё так же уязвимы. Толщина 510-й модели составляет 9 мм, так что ее не разрешено будет установить в некоторые ноутбуки.
Поверхность корпуса матовая и покрашена под золото. Кромки были сточены, там поблескивает необработанный алюминий. Набор крепежных отверстий стандартный.
Если разобрать диск, безотлагательно становится видно, что используется контроллер Marvell. Для нас это не стало откровением, но факт сам по себе очень интересный. Раньше Intel использовала флэш-память и контроллер собственного производства, за счет чего в близкое пора и стала одним из ведущих игроков на рынке. Теперь же мы неожиданно видим в топовом SSD посторонний контроллер, который вольно используется другими производителями (Crucial, например). Видимо, у Intel не оказалось в потребный момент конкурентоспособного чипа для топовых накопителей, поэтому пришлось воспользовать услугами сторонней компании.
Впрочем, это не значит, что производительность 510 будет аналогична другим моделям, основанным на контроллере Marvell – для нового диска Intel разработала собственную версию прошивки. Также значимо отметить, что SSD 510 подвергался процедуре тестирования, аналогичной прошлым SSD Intel.
Рядом с контроллером располагается модуль оперативной памяти DDR3-1333 Hynix H5TQ1G63BFR объемом 128 МБ. Флэш-память набрана 16-ю 8 ГБ чипами. Для работы будет доступно только 111,75 ГБ, прочий объем памяти (12,7 %) используется контроллером. Есть также и 250 ГБ модель, которая обладает более высокими скоростными характеристиками, но при этом практически пропорционально дороже.
Заявленные характеристики Intel SSD 510 впечатляют не очень сильно, мы ожидали большего прогресса относительно дисков G2. Скорости последовательного чтения и записи сильно возросли (потребовался даже переход к интерфейсу SATA 600), чего воспрещено произнести о случайных операциях. Впрочем, для однозначных выводов нам нужно будет взглянуть на Intel SSD 510 в действии. Пока же поговорим о продукте от OCZ.
OCZ и SandForce
OCZ – очень значимая группа на рынке SSD. Она начала давать твердотельные диски на заре появления моделей, доступных рядовому пользователю. Изначально не обладавшей никакими козырями OCZ удалось завладеть немалую долю рынка. Сложно сказать, в чем именно заключается секрет успеха, но можно пометить просторный модельный ряд, эксперименты со всеми доступными контроллерами, выпуск недорогих дисков малого объема и активную обратную связь с потребителями. Компания даже свернула наш не чересчур прибыльный коммерциал по выпуску оперативной памяти, чтобы сориентировать освободившиеся средства на SSD. Для дальнейшего роста OCZ решила обзавестись Indilinx – известного производителя контроллеров, с которым она бойко сотрудничала ранее.
Однако это не значит, что компания планирует кончить взаимодействие с другими своими партнерами. OCZ стала одним из главных заказчиков компании SandForce, за счет чего получала от последней всякие бонусы. Например, на некоторых из ее дисков используются специальные прошивки с повышенной производительностью. Также они стали одними из первых, кто начал выпуск накопителей, основанных на новом поколении контроллеров SandForce.
Рынок SSD полон сюрпризов, так как никто здесь не стремится заблаговременно делиться своими успехами. В родное момент всех поразила Intel с дисками X25 – они обладали очень высокой производительностью и, на фоне остальных конкурентов, были отчаянно стабильны. Но это Intel, огромная корпорация. Когда она берется за что-либо, сию минуту ожидаешь серьезного подхода к задаче.
А что же SandForce? Компания была основана в 2006 году. В апреле 2009 был представлен ее первостепеннный контроллер. В нем были реализованы удивительные для мира десктопных SSD технологии – информация при записи сжималась на лету, а контроллер снабжал дополнительную надежность хранения данных за счет записи хэш-функции. Стало возможным применение менее надежной флэш-памяти, а оперативная память новому контроллеру вообще не была нужна. По чистой IOPS производительности диск также показывал рекордные значения. И знаете, что самое забавное? Всё это работало, и работало сильно стабильно.
Позже, когда завеса тайны над новой компанией чуть-чуть приоткрылась, всё оказалось не таким уж и странным. SandForce финансировали A-DATA, LSI, Seagate и другие значимые на рынке накопителей компании.
Новое поколение контроллеров SandForce не стало таким же революционным, но прогресс очевиден. Подмога интерфейса SATA 600, улучшенные алгоритмы архивации и шифрования, помощь новых интерфейсов подключения чипов флэш-памяти, а также повышенные скорости как последовательных, так и случайных операций. На бумаге всё выглядит очень заманчиво.
OCZ Vertex 3
OCZ прислали нам инженерный эталон своего нового диска, так что ни о какой упаковке и комплектации здесь изъясняться не приходится. Начинка диска располагается в коробочке, выполненной из анодированного алюминия. Снизу она прикрыта тонкой пластиной, которая держится на винтах.
Открыв SSD, мы видим, что там используется контроллер SF-2281. SandForce представила разом немного моделей своего нового контроллера. 2281 – вторая по старшинству из десктопных версий. От моделей 2100-й серии ее отличает поддержка SATA 600, которая необходима для полноценной реализации потенциала данных чипов.
Память набрана 16 модулями 29F128G08CFAAB, всякий объемом в 16 ГБ. Это 25-нм чипы производства Micron. Из этого объема пользователю будут доступны 223,5 ГБ, а 32,5 ГБ (12,7 % от общего объема) будут применяться для нужд контроллера. Оперативная память, как мы и говорили, контроллеру SandForce не нужна.
Тестирование
Пора перейти к тестам. Нам пришлось изменить конфигурацию тестового стенда, дабы принять доступ к производительному контроллеру SATA 600, используемому в чипсетах Intel последнего поколения.
|
Процессор: |
Intel Core i5-2500K |
|
Материнская плата: |
Biostar TH67XE |
|
Оперативная память: |
2*2 ГБ Transcend aXeRam DDR3-2000 |
|
Видеокарта: |
Zotac GeForce GTX 460 AMP! |
|
Блок питания: |
Thermaltake Toughpower XT 650W |
|
Операционная система: |
Windows 7 x64 |
Для сравнения с новинками мы использовали SSD прошлого поколения – Intel X25-M G2 на 160 ГБ. Производительность моделей, поддерживающих новую версию интерфейса SATA, проверялась как при подключении к порту SATA-600, так и при подключении к SATA-300. Intel SSD 510 на 120 ГБ заведомо находится в не самом выгодном положении, так как его скоростные характеристики меньше, чем у топовой модели в серии.
Из теоретической части должно быть понятно, что тестирование SSD – проблема нетривиальная. Мы модифицировали нашу методику, чтобы по возможности учитывать все особенности работы SSD. Разумеется, обновленная методика также пригодна для тестирования обычных жестких дисков.
Основой для синтетической части наших тестов осталась программа IOMeter, но конкретные сценарии работы пришлось переписать. IOMeter – мощнейший инструмент, способный эмулировать практически любой сценарий доступа к диску. Большая доля других синтетических бенчмарков всего лишь частично копирует его функционал, поэтому никакие иные приложения нам здесь не нужны.
В последней доступной версии этой программы появилась настройка типа отправляемых диску данных. Поэтому мы будем тестировать Vertex 3 в двух режимах – с добро сжимаемыми данными и с теми, которые сжатию не поддаются. Реальная производительность SandForce-based дисков будет также зависеть от того, с какими данными ему придется работать. Скорость взаимодействия с *.jpg, *.flac, *.mkv или *.rar будет ниже, чем с легко сжимаемыми файлами.
Целью данного обзора не является оценка дисков в качестве серверных накопителей, поэтому большая часть тестов будет проходить в довольно лёгких режимах. Десктопные нагрузки характеризуются малой глубиной очереди и достаточно долгим нахождением диска в режиме простоя. Поэтому нас не интересуют устоявшиеся значения IOPS, до которых SSD будет опускаться, будучи круглосуточно бомбардируемым случайными запросами на запись. Мы будем замерять только максимальные значения производительности, наблюдаемые при десктопной нагрузке.
Одними синтетическими бенчмарками тут не обойтись. Мы использовали также два наиболее известных трековых бенчмарка – PCMark Vantage и Sysmark 2007. Оба они броско устарели, но для тестирования жестких дисков актуальность ПО не так и важна.
Пользуясь трековыми бенчмарками, мы уже по идее замеряем производительность в реальных сценариях, а не какие-то абстрактные параметры. Поэтому условия тестирования здесь мы постарались приблизить к реальным. На свежеустановленную Windows 7 Ultimate x64 были поставлены необходимые драйверы и упомянутые тестовые пакеты. Далее тестирование каждого диска проводилось в двух режимах – с чистым диском (производительность свежеустановленной системы) и с заполненным (производительность использованного ПК). Сама по себе система с установленными бенчмарками занимает порядка 30 ГБ. В случае заполнения мы оставляли пару свободных гигабайт логического диска и всё пространство, которое производитель определил своей модели в качестве spare area. Таким образом, мы учитываем возможное падение производительности, на которое нередко жалуются пользователи некоторых SSD.
PCMark Vantage и Sysmark не учитывают нелинейного изменения производительности SSD при изменении глубины очереди. Эти бенчмарки всё же обеспечивают куда более сильную нагрузку на диск, чем та, с которой он сталкивается в повседневном использовании. При меньшей глубине очереди диски могут известия себя иначе.
Вместе данные используемые синтетических и трековых бенчмарков позволяют обрести неплохое представление о производительности тестируемых дисков.
Последовательное чтение, QD=1
Последовательное чтение, QD=2
Последовательное чтение, QD=4
Последовательное чтение, QD=8
Начнем с последовательного чтения. Чаще всего в реальных рабочих сценариях последовательное читка будет соседствовать с относительно крупными блоками. На малой глубине очереди разница между тестируемыми моделями слабее всего. При повышении QD графики стремительно выравниваются, а разница между тестируемыми моделями растет. В целом результаты разделились на две группы. Лидируют новые диски, подключенные к интерфейсу SATA третьего поколения.
Intel SSD 510 показывает скорость видно выше заявленной, но всё одинаково порядочно не дотягивает до Vertex 3. Модель на 250 ГБ, в соответствии спецификациям, должна быть на 100 МБ/с быстрее и полностью могла бы потягаться с детищем OCZ.
Будучи подключенными к разъему SATA-300, новинки моментально теряют свое преимущество. Больше того, уже немолодой X25-M G2 оказывается быстрее всех своих конкурентов.
Последовательная запись, QD=1
Последовательная запись, QD=2
Последовательная запись, QD=4
Последовательная запись, QD=8
Теперь последовательная запись. Здесь обстановка куда более запутанная. Над всеми результатами парит график Vertex 3, работающего с легко сжимаемыми данными. Он оказывается быстрее моделей от Intel даже при использовании интерфейса SATA прошлого поколения.
Однако посмотрите на ломанные линии в ключевой группе - это результаты того же Vertex 3 при работе с блоками худо сжимаемых данных. На малых блоках они всё равно получше, чем у 510, но на больших разница минимальна. Впрочем, это наименее лучший случай, с которым может встретиться OCZ Vertex 3.
При здоровенный глубине очереди Intel SSD 510 показывает практически одинаковые результаты за пределами зависимости от используемого интерфейса. Они всё еще в 2 раза лучше, чем у X25-M G2, но вообще по нынешним меркам это всё равно мало. Заново же, более объемная модель на 100 МБ/с быстрее соответственно спецификации.
При тестировании скорости случайного чтения и записи нас в первую очередь интересуют небольшие блоки. Мы ограничились размером блока в 4 КБ. Свойский выбор, помимо совпадения с размером физического и логического блоков HDD, обусловлен высокой частотой подобных запросов при работе с домашним ПК.
Случайное чтение - очень значимый тест, при работе в домашнем ПК накопитель будет чаще всего сталкиваться именно с этими операциями. Здесь мы сызнова видим, как новинки при подключении к порту SATA-300 оказываются медленнее, чем X25-M G2. Собственно говоря, старик обгоняет также Intel SSD 510, подключенный к SATA-600.
Таким образом, в интересующем нас диапазоне лучше всех показывает себя Vertex 3. Вторым по производительности оказывается X25-M G2, который показывает достаточно близкие результаты (особенно при малых значениях QD). Остальные конфигурации существенно медленнее.
Для тестов случайного чтения и записи мы ограничились размером блока в 4 КБ.
Лидерство Vertex 3 в данной дисциплине очевидно. Этот диск немаловажно быстрее конкурентов при работе с любыми данными. Intel SSD 510 лишь слегка быстрее, чем X25-M G2 и его производительность, в различие от 25-M, практически не масштабируется с увеличением глубины очереди. Производительность этого диска в данном сценарии одинакова при подключении к интерфейсам SATA-300 и SATA-600.
Какие выводы можно свершить из результатов синтетических тестов? Во-первых, новинки надо подключать к интерфейсу SATA-600. В противном случае они сильно теряют в производительности. Это касается не только операций последовательного чтения и записи - разница также заметна и при случайном доступе к диску. Во-вторых, Vertex 3 во всех сценариях значительно быстрее новинки от Intel (во всяком случае, ее 120 ГБ версии). Последняя при работе с интерфейсом SATA-300 может попасть медленнее X25-M G2. Некоторое превосходство на операциях последовательной записи может быть скомпенсировано более низкой производительностью при случайном доступе к данным. Посмотрим, какие результаты мы получим на трековых бенчмарках.
Первым будет PCMark Vantage. Мы проводили полный цикл этого теста. На самом деле результаты всех его подпунктов сильно зависят от производительности дисковой подсистемы, поэтому нам было занятно дать оценку результаты тестируемых дисков в как можно большем количестве сценариев.
Странно позже такого буйства результатов зреть до того близкие цифры в трековом бенчмарке. Серьезные различия наблюдаются только в HDD Score и Productivity Score, а итоговая разница между лучшим и худшим дисками не превышает 1500 очков (таблица с результатами доступна по ссылке на график). Самым быстрым оказался OCZ Vertex 3, подключенный к интерфейсу SATA-600. Вторым финишировал Intel SSD 510. Последним также оказался диск от Intel, но подключенный к интерфейсу SATA-300. Посмотрим подробнее на результаты HDD Test:
Разница между дисками опять становится достаточно заметной. Intel SSD 510 предсказуемо подбирается к результатам Vertex 3 в случае операций потокового чтения и записи, но при обилии операций со случайными данными никакой конкуренции не получается. При подключении к интерфейсу прошлого поколения новинка от Intel часто оказывается медленнее, чем X25-M G2, но на SATA-600 SSD 510 стабильно быстрее предшественника во всех дисциплинах.
Результаты теста Sysmark 2007 в особых комментариях не нуждаются. Реальная разница между тестируемыми накопителями будет в большинстве случаев похожа именно на соотношение сил в Sysmark 2007.
Выводы
Победителем в нашем тестировании оказался OCZ Vertex 3, который опередил Intel SSD 510 практически во всех тестах. Тестируемый стандарт накопителя от Intel обладал относительно малой емкостью, но в целом выводы должны очутиться похожими и для старшей модели. SSD 510 не хватает скорости работы при случайном доступе к данным. Однако это не помешало данному диску впритирку подступить к Vertex 3 в трековых бенчмарках. На стороне Intel при этом репутация производителя очень надежных дисков с одним из самых маленьких процентов брака по всему рынку.
Оба тестируемых диска практически бессмысленно приобретать для использования с контроллерами SATA-300, будьте внимательны. Если вы лишены поддержки SATA-600, то можно постепенно ограничиться более дешевыми дисками. Исходя из данных тестов, становится увлекательно кинуть взгляд на диски, работающие на базе контроллера SandForce 2100-й серии. Если производитель не приберег каких-то особенных сюрпризов, то производительность их может угодить не излишне впечатляющей относительно дисков прошлого поколения.
По материалам: http://ferra.ru/online/storage/110879/
Опубликовано: 06 мая 2011
Специалисты Marvell создали первый в мире контроллер SSD со встроенным интерфейсом PCIe
iXBT.com Специалисты Marvell создали первый в мире контроллер SSD со встроенным интерфейсом PCIe iXBT.com По данным компании Marvell, представленный ею на этой неделе контроллер Marvell 88NV9145 стал первым в мире серийным модульным масштабируемым нативным контроллером PCIe SSD . Микросхема 88NV9145 призвана выступить центральным элементом при построении твердотельных накопителей в виде карт ... OCZ и Marvell разработали контроллер для SSD с врождённой поддержкой PCI ExpressТолщина SSD Crucial m4 уменьшена до 7 мм
iXBT.com Толщина SSD Crucial m4 уменьшена до 7 мм iXBT.com Как утверждает производитель, это делает новые SSD особенно подходящими для использования в мобильных компьютерах, которые постоянно становятся все тоньше и легче. При этом новые накопители не уступают по объему и производительности накопителям Crucial m4 стандартной толщины 9,5 мм. ...LSI завершает приобретение SandForce
iXBT.com LSI завершает приобретение SandForce iXBT.com Корпорация LSI объявила о завершении сделки по приобретению компании SandForce, специализирующейся на разработке контроллеров для твердотельных накопителей ( SSD ). В результате сделки, LSI планирует занять ведущую позицию на растущем рынке контроллеров, тесно связанном с ультрабуками, ... LSI завершает сделку по покупке SandForceSSD OCZ Deneva 2 mSATA сдали экзамен на совместимость с платформой Intel для ультрабуков образца 2012 года
iXBT.com SSD OCZ Deneva 2 mSATA сдали экзамен на совместимость с платформой Intel для ультрабуков образца 2012 года iXBT.com К достоинствам SSD OCZ Deneva 2 mSATA применительно к их возможному использованию в ультрабуках следует отнести малую толщину. Также важно малое энергопотребление и невосприимчивость к механическим воздействиям. Вышеупомянутая технология Smart Response Technology обеспечивает ускорение работы ...CES 2012: новые SSD RunCore Pro V 7mm с шиной SATA 6.0 Gbps подойдут для ультрабуков
Ferra CES 2012: новые SSD RunCore Pro V 7mm с шиной SATA 6.0 Gbps подойдут для ультрабуков Ferra Новинки под названиями Xapear, Falcon и Pro V 7mm представляют собой твердотельные накопители, которые должны в будущем году пополнить ассортимент SSD , представленных на потребительском рынке. Что касается известных характеристик этих SSD , то, к примеру, модели Pro V 7mm станут обладателями ... RunCore покажет на CES 2012 новые SSDSSD-новинки ORICO HM01 Series с SATA III на контроллере Marvell
3DNews SSD -новинки ORICO HM01 Series с SATA III на контроллере Marvell 3DNews В ассортименте продуктов, выпускаемых китайской компанией ORICO Technologies Co.,Ltd, появились твердотельные диски из новой продуктовой линейки HM01 Series, выполненные в 2,5-дюймовом форм-факторе. Накопители изготовлены с применением многоуровневых (Multi-Level Cell, MLC) чипов флеш-памяти ...Тонкие SSD накопители Galaxy Razor Series позируют на камеру
Ferra Тонкие SSD накопители Galaxy Razor Series позируют на камеру Ferra По всей вероятности, компания Galaxy, известная нам в основном как разработчик графических карт в нереференсном дизайне, планирует расширить присутствие на относительно новом для себя рынке SSD , куда она вышла в текущем году с серией Laser. Согласно информации наших азиатских коллег с портала ... В Сети появились фото тонкого SSD Galaxy Razor EX Galaxy планирует выпустить твердотельный накопитель линейки Razor EXSuper Talent Storage POD Mini — внешний SSD с интерфейсом USB 3.0
SSD OCZ Petrol с Indilinx Everest и SATA 6.0 Gbps представлены официально
Ferra SSD OCZ Petrol с Indilinx Everest и SATA 6.0 Gbps представлены официально Ferra Как и ожидалось, компания OCZ Technology Group официально выпустила свои новейшие SSD накопители Petrol, о подготовке которых мы недавно писали. Новинки представляют собой относительно недорогие решения в стандартном форм-факторе 2,5 дюйма и выполнены на базе платформы Indilinx Everest, ... OCZ представила быструю и недорогую линейку SSD OCZ RevoDrive Hybrid: гибридный накопитель SSD +HDD для PCI Express Бюджетные накопители OCZ Petrol представлены официально -Verbatim предлагает наборы SATA-II SSD Upgrade Kit для модернизации ноутбуков
iXBT.com Verbatim предлагает наборы SATA-II SSD Upgrade Kit для модернизации ноутбуков iXBT.com Учитывая растущий интерес потребителей к твердотельным накопителям, компания Verbatim выпустила наборы для модернизации ноутбуков SATA-II SSD Upgrade Kit. К достоинствам SSD относится высокая скорость, повышенная и ударопрочность, малое энергопотребление и полное отсутствие шума. ... Verbatim SATA-II SSD Upgrade Kit: комплект для миграции на быстрый накопитель SSD