Тестуємо швидкість SSD. Порівняння SSD та HDD дисків у реальних умовах використання Швидкість читання сучасних жорстких дисків

Доброго дня!

Найчастіше протестувати швидкість читання/запису на SSD потрібно після придбання нового накопичувача (іноді для діагностики повільної роботи комп'ютера, окремих програм). Вбудований засіб у Windows для виконання цієї роботи - зрозуміло, немає 😉...

Власне, у цій статті я наведу кілька утиліт, за допомогою яких можна досить швидко (Протягом 3-5 хв.!)оцінити швидкість роботи SSD.

До речі, багато продавців накопичувачів також наводять результати тестів із цих програм. (тому інформація актуальна і для тих користувачів, хто підбирає собі новий накопичувач і хоче побачити різницю, порівнявши показники зі своїм поточним диском).

Доповнення!

Як перевірити стан SSD накопичувача (утиліти для діагностики "здоров'я" SSD) -

Важливо!

Для початку тестування: відключіть усі програми, що навантажують диск (ігри, редактори, торенти тощо). Також зверніть увагу, скільки вільного місця на вашому накопичувачі (рекомендується, щоб це число було не менше ніж 20-25% (впливає на результати тесту)).

Чим перевірити швидкість читання/запису SSD накопичувача

Варіант 1: CrystalDiskMark

Дуже проста та безкоштовна програма для тесту швидкості роботи дисків (HDD, SSD та ін. накопичувачів). Для початку тесту потрібно:

  1. завантажити та витягти утиліту з архіву (можливо, вам знадобиться);
  2. після запуску програми вказати кількість циклів читання/запису (за умовчанням, коштує 5), розмір файлу для тесту (за замовчуванням 1 ГБ), і вибрати букву диска. У більшості випадків, можна відразу вказати букву диска, а решта нічого не змінювати;
  3. натиснути кнопку "All" і дочекатися закінчення операції (див. скріншот нижче).

Розшифрую деякі моменти:

  1. Seq - послідовна швидкість читання/запису (тобто, якщо ви будите, наприклад, копіювати великий файл на цей диск - то швидкість копіювання складе приблизно 470 МБ/с, див. скрін вище).Багато виробників переважно на упаковці (і рекламі) вказують саме цей параметр;
  2. 4KiB - випадкове читання/запис блоків розмірів 4 КБ (У програмі реалізовано кілька таких тестів з різною глибиною та потоком). Рекомендую звертати увагу, насамперед, на рядок 4KiB Q1T1.

Ремарка!

Взагалі багато користувачів (в основному) дивляться на послідовну швидкість читання/запису (Seq). Однак, якщо вірити статистиці, то більше половини операцій (>70%) з диском посідає невеликі файли.

І продуктивність багатьох програм (той самий Windows) набагато сильніше залежить від швидкості читання/запису SSD випадкових блоків у 4 КБ (про які, як правило, ніхто не повідомляє в рекламі. Про реальні тести можна дізнатися на спеціалізованих сайтах, наприклад, одна з таких табличок, актуальна на сьогоднішній день, наведена нижче).

Варіант 2: AS SSD Benchmark

Безкоштовна утиліта для тестування швидкості роботи SSD-накопичувачів. Також програма дозволяє отримати детальну інформацію про самого накопичувача (виробник, модель та ін.), поточні драйвери, обсяг зайнятого/вільного місця.

За поданням результатів мало чим відрізняється від попередньої утиліти: також відображається невелика табличка зі швидкістю читання/запису на диск за різних умов (хіба що тут ще з'являються окуляри (Score), і результати тесту можна відправити в скріншот або XML файл).

Варіант 3: SSD-Z

Порівняльна маловідома утиліта, що пропонує досить багатий функціонал. За допомогою неї ви зможете:

  1. провести тест швидкості роботи SSD диска (див. розділ Benchmark);
  2. дізнатися показники SMART (само-діагностика накопичувача);
  3. переглянути температуру;
  4. дізнатися час роботи, ємність, інтерфейси, що підтримуються;
  5. визначити серійний номер, модель, виробника;
  6. дізнатися про підтримувані технології (той самий TRIM) та ін.

До речі, не можу не відзначити, що хоч ця утиліта спеціалізується на SSD, але вона працює і з більшістю HDD дисків, пропонуючи аналогічний функціонал.

Додам, що SSD-Z не потребує встановлення (тобто програму можна записати на будь-яку з флешок і завжди мати під рукою).

Варіант 4: HD Tune

Багатофункціональна програма для роботи з жорсткими дисками (HDD), твердотільних накопичувачів (SSD), USB-флешками та ін. За допомогою HD Tune можна:

  1. провести тест швидкодії та продуктивності (див. розділи "Тести" та "Файл-тести");
  2. переглянути свідчення SMART;
  3. просканувати диск на наявність помилок;
  4. дізнатися про поточну температуру накопичувача;
  5. отримати інформацію про серійний номер диска, його розмір, буфер обміну, прошивки тощо;
  6. відрегулювати рівень шуму (актуально для);
  7. видалити файли з диска так, щоб їх ніхто не зміг відновити.

Що ж до тесту швидкості: то програма показує як конкретний показник (величину), а й будує графік (в ідеалі він має нагадувати пряму без великих хвиль). Приклад на скріншоті вищий.

Де подивитися реальні тести дисків

Ці дані можуть стати вам у пригоді при покупці нового SSD (щоб вибрати найбільш швидкий накопичувач виходячи зі своїх можливостей). Адже завжди краще довіряти тим цифрам, які отримані на практиці, аніж обіцянкам виробників на упаковці 😉...

До речі, якщо підбираєте диск для ноутбука, то деякі ази і моменти, на які слід звернути увагу, можете почерпнути з однієї моєї статті (посилання нижче).

Як вибрати диск для ноутбука, що краще: SSD накопичувач або HDD (жорсткий диск)

Дуже зручний сайт для порівняння продуктивності ЦП, відеокарт, жорстких дисків, SSD та ін. На сайті зібрано реальні тести SSD дисків (майже 1000 шт.). Результати представлені в табличці, яку можна сортувати за будь-якою з колонок (Обсяг, швидкість запису/читання, ціна, оцінка користувачів і т.д.).

Таким чином, досить легко відібрати собі саме те, що потрібно.

До речі, тут же на веб-сайті можна завантажити спец. утиліту та перевірити продуктивність основних своїх компонентів: ЦП, пам'яті, відеокарти та ін.

Таблиця з дисками SSD на https://ssd.userbenchmark.com/ (Клікабельно)

Аналогічний сайт (правда, таблиць тут набагато більше). Крім SSD, зібрана статистика з процесорів, відеокарт, ОЗУ, HDD та ін.

На цьому поки що все...

Вдалої роботи!

Багато користувачів мріють про те, щоб їх ПК відгукувався і запускав програми так само швидко, як, наприклад, сучасні смартфони та планшети. А шлях до виконання цього бажання лежить, як правило, не через потужніший ЦП і навіть не через оперативну пам'ять більшого обсягу. Найкращий результат приносить заміна неквапливого HDD (або старого SSD) на справді швидкий твердотільний накопичувач.

Мірилом всіх речей у цьому відношенні є модулі з інтерфейсом M.2, що працюють за специфікацією NVMe. Шина PCI Express і спеціально призначений для підключених по ній твердотільних накопичувачів протокол передачі даних проривають усі обмеження, через які звичайні твердотільні накопичувачі з підтримкою SATA не можуть розвинути швидкість вище 550 Мбайт/с і які є вузьким місцем при паралельних запитах на багатоядерних системах.

Твердотільні накопичувачі SATA на 2,5 дюйми
Звичайні твердотільні накопичувачі у форм-факторі дисків 2,5 дюйма в більшості випадків є єдиним варіантом для ноутбуків та старих ПК.

Але такі SSD, як правило, помітно дорожчі, ніж твердотільні накопичувачі із SATA-підключенням та вимагають наявності сучасної материнської плати. Далі ми розповімо, для яких комп'ютерів підходить той чи інший тип дисків і наскільки велика різниця у швидкостях практично. Потім ми наводимо результати тестів твердотільних накопичувачів, що працюють за протоколом NVMe, і на закінчення радимо, як найпростіше перенести систему зі старого HDD або SSD на новий.

Вибір кращої технології: NVMe чи SATA

Вибір типу накопичувача залежить від системи, яку ви маєте намір переоснастити. Більшість ноутбуків (насамперед старі) оснащені лише одним роз'ємом SATA та відсіком для жорсткого диска. У такому випадку диск можна замінити лише 2,5-дюймовим SATA SSD (див. ). Це стосується і більшості ПК аж до покоління Intel Broadwell, навіть якщо на деяких дорогих материнських платах передбачений слот M.2 (у ньому поряд з лініями PCIe може використовуватися і SATA з характерними для нього обмеженнями). Якщо сучасного слота M.2 на платі немає, можна підключити модуль форм-фактора M.2 до слота PCIe через адаптер.


Адаптер M.2-PCIe
Прості недорогі адаптери (від 300 руб.) дозволяють використовувати накопичувачі M.2 у слотах PCIe на ПК. Щоб можна було завантажуватися з них, у BIOS UEFI має бути передбачена підтримка NVMe

Якщо ви збираєтеся використовувати твердотільний накопичувач NVMe як системний диск, то в UEFI має бути підтримка завантаження з NVMe - переконатися в цьому слід на сайті виробника материнської плати (опція NVMe Boot). В іншому випадку можна використовувати SSD як додатковий диск під керуванням Windows, але виправдано це буде лише в окремих випадках.
Слот M.2 став широко використовуватися у платформах, починаючи з покоління Skylake (сокет LGA 1151) – інформацію можна знайти у технічних характеристиках плати. Але будьте уважні: M.2 - це насамперед позначення форм-фактора карти (22×80 мм).

Їх є два типи. Модуль M.2 з так званим ключем "B" підтримує звичайну технологію AHCI, яка використовується для підключення накопичувачів за інтерфейсом SATA. Подібні диски називаються так само, як і 2,5-дюймові аналоги SATA (наприклад: Crucial MX300 M.2, Samsung SSD 850 Evo M.2) і за швидкістю від них не відрізняються. Їхня перевага в тому, що з цими накопичувачами проблем із сумісністю або драйверами не виникає, і навіть інсталяція Windows 7 відбувається без проблем.



Якщо на материнській платі ПК або ноутбуку передбачено слот M.2, оптимальним буде рішення встановити в нього високошвидкісний SSD за допомогою специфікації NVMe

Модуль з ключем «M» і підтримкою протоколу NVMe може використовувати до чотирьох ліній PCIe 3.0. Більшість сучасних материнських плат та багато ноутбуків оснащені слотами із заглушкою в позиції «M», тобто в принципі сумісні з дисками NVMe. Але в будь-якому випадку перед покупкою накопичувача за допомогою NVMe слід вивчити документацію виробника і неодмінно взяти до уваги таке: спочатку встановити ОС Windows 7 на диск NVMe складно. Якщо ж Windows 7 вже встановлена ​​на комп'ютер, що дооснащується, то можна перенести систему на твердотільний накопичувач NVMe.

Спочатку існування твердотільних накопичувачів через їх обмежені можливості і високу вартість було популярно використовувати паралельно один невеликий SSD під ОС і один HDD під файли. Зараз цей варіант, як і раніше, має право на існування, але через зниження цін на твердотілі накопичувачі він втрачає привабливість. Найвигідніша ціна за один гігабайт в даний час – у твердотільних накопичувачів SATA ємністю близько 1 Тбайт: ці моделі можна купити від 17 000 рублів. Для десктопів та ноутбуків зі слотом M.2 та відсіком 2,5 дюйма виправдано також поєднання твердотільного накопичувача під ОС та програми та HDD великої ємності під файли.

NVMe проти SATA: основні відмінності
Інтерфейс SATA було розроблено для послідовного доступу до HDD. Протокол NVMe забезпечує паралельний доступ до SSD

З іншого боку, різниця в ціні на новий терабайтний жорсткий диск (близько 2500 рублів) і 256-гігабайтний накопичувач твердотілий (близько 5500 рублів) з одного боку і терабайтний SSD (від 17 000 рублів) - з іншого поки досить велика, тому варіант з двома дисками все ще є актуальним. Однак деяким користувачам зручніше, коли ОС, програми та файли знаходяться на одному накопичувачі.

Перед власниками сучасних систем, які бажають перейти на SSD NVMe, стоїть вибір. З одного боку, існують високопродуктивні та дорогі SSD-накопичувачі (наприклад, лінійки Samsung 960), які повністю використовують потенціал NVMe. З іншого боку, Intel пропонує серію NVMe-накопичувачів під назвою 600p, які цікаві оптимальною вартістю гігабайта пам'яті, що співвідноситься з ціною за гігабайт накопичувачів з інтерфейсом SATA, а їх швидкість в залежності від сценарію використання коливається від значно більш високої, ніж SATA до "нижче, ніж SATA".


NVMe проти SATA: практичні аспекти
Переваги швидкості диска NVMe (Samsung) відображаються і при запуску програм. При копіюванні на SSD стандарт NVMe помітно перевершує сучасний (Crucial) та старий (Intel) диски SATA

Практичне порівняння SSD різних типів

Швидкість передачі і значення IOPS накопичувачів NVMe «на папері» вражають. Але які переваги у цих накопичувачів насправді? В першу чергу в чисто зовнішньому порівнянні з 2,5-дюймовими SATA-накопичувачами привертає увагу практичність форм-фактора: модуль M.2 акуратно розташовується прямо в слоті материнської плати, тоді як SATA вимагає використання в корпусі ПК кабелю живлення, який головним чином і заважає. Для того, щоб наочно показати переваги у швидкості, ми порівняли три твердотільні накопичувачі: раннього покоління із сімейства Intel Postville, сучасного Crucial MX300, а також надшвидкісного за допомогою NVMe Samsung 960 Evo 500 GB.


Удесятеро більше швидкості, ніж HDD
Твердотілі накопичувачі на NVMe (тут: Toshiba OCZ RD400 256GB) читають і записують дуже швидко - це демонструє спеціальне тестове ПЗ

Перевага в швидкості мала виявитися ще під час завантаження ПК, але в процесі практичного тестування ми натрапили на перешкоди. Як платформа M.2/NVMe у нас була тільки новітня система AMD Ryzen, материнська плата якої з моменту включення до приведення робочого столу в готовність витратила цілих 25 секунд на ініціалізацію UEFI. І це незважаючи на всі оптимізовані під збільшення швидкості параметри: Windows 10 була встановлена ​​в режимі UEFI (тобто і інсталяційний носій, і твердотільний накопичувач ініціалізувалися як стандарт GPT), технологія UEFI була налаштована на підтримку Windows 10 і швидке завантаження і т. д. .

Наступні оновлення UEFI мають скоротити паузи. Для NVMe-накопичувача Samsung чистий час завантаження Windows складає 8,6 секунд. Сучасному SSD із SATA (Crucial) потрібно на 33% більше часу, а накопичувачу Intel Postville через невисоку швидкість передачі даних – взагалі вдвічі більше. Інакше кажучи, при повсякденному використанні різниця досить відчутна.

Висока швидкість копіювання NVMe

Особливо яскравими виявились відмінності під час копіювання на накопичувачі папки з програмами. При паралельному читанні та записі накопичувач NVMe продемонстрував свої незрівнянні можливості багатозадачності, досягнувши швидкості, що в три і чотири рази перевищує показники сучасного та старого SATA-накопичувачів відповідно. Але тим більш дивною виявилася невелика перевага NVMe при встановленні LibreOffice.


Затримка завантаження BIOS/UEFI
Операційна система має бути встановлена ​​в режимі UEFI, а сам UEFI має бути правильно налаштований, щоб система швидко завантажувалася

Після виклику інсталяційного пакета MSI з параметром "/passive" відразу починається процес установки без запитів, причому обидва сучасні накопичувачі за швидкістю помітно відірвалися від старого Intel - 23 секунди у Crucial і 22,2 секунди у Samsung проти 38,7 секунди у Intel. При скануванні за допомогою Windows Defender копії папки «Програми» взагалі виявилося, що сили накопичувачів рівні - навіть невисоку швидкість старого накопичувача SATA Захисник використовує незначною мірою.

Високопродуктивний восьмиядерний ЦП Ryzen як вузьке місце можна виключити. Але в процесі подальшого тестування виявилося, що якщо SATA-накопичувач повністю зайнятий скануванням, система виконує інші запити (наприклад, запуск програм) зі значною затримкою. Система з накопичувачем на NVMe продовжує відгукуватися негайно. Через цю відчутну плавність і перспективність технології ми рекомендуємо придбати накопичувач, який працює за специфікацією NVMe - звичайно, за умови сумісності з системою.

Саме тому в наступній частині статті ми докладно розповімо про результати тестування NVMe-накопичувачів, проведеного у тестовому центрі Chip. Але навіть якщо ви хочете заощадити або ваша система не сумісна з накопичувачами M.2 за допомогою NVMe, сучасний твердотільний накопичувач з інтерфейсом SATA вам не завадить, тим більше, що вони коштують відносно недорого.

На високих швидкостях: випробування накопичувачів NVMe на витривалість

Якщо від диска потрібно насамперед висока швидкість передачі даних, тоді це має бути твердотільний накопичувач, що працює за протоколом NVMe. Якщо спочатку на ринку було представлено зовсім невелику кількість подібних моделей (причому недешевих), то нині вибір став значно різноманітнішим. Свої моделі пропонують навіть маленькі постачальники. Наше тестування покаже, яка модель оптимально підходить для виконання певних завдань. Ми вирішили обмежитись моделями для слота M.2. Вони краще екзотичних дорогих карт PCIe, оскільки їх можна встановити на материнські плати і ноутбуки як в слот M.2, так і через адаптер в слот PCIe.


Накопичувачі NVMe: різні контролери
Продуктивність твердотільних накопичувачів NVMe багато в чому залежить від контролера. Найбільший потенціал пропонує Samsung Polaris із п'ятьма ядрами на архітектурі ARM. Чіп Silicon Motion накопичувача Intel 600p (на малюнку) економічний і доступний, але це один із найповільніших контролерів

Технічні питання: контролер та флеш-пам'ять

Завдання керуючого елемента твердотільного накопичувача - контролера - полягають в обміні даними з процесором ПК за інтерфейсом PCIe, а також у творі запису в комірки пам'яті та зчитуванні даних. Його продуктивність відіграє особливу роль при роботі з великими обсягами даних та паралельному доступі на читання та запис. Наш тест охоплює широкий асортимент сучасних накопичувачів із п'ятьма різними типами контролерів.


Оновлення програмного
забезпечення
Крім потужного апаратного забезпечення важливе значення мають також хороші драйвери та оновлення прошивки, з чим великі виробники справляються краще за всіх інших.

Samsung розробляє і виробляє не тільки мікросхеми пам'яті, а й власні контролери з п'ятиядерним процесором на мікроархітектурі ARM - найпотужнішим із тестованих, який практично по кожному бенчмарку постійно видає високі результати. Накопичувачі Corsair і Patriot з контролером Phison за швидкістю читання і передачі даних, а також кількістю операцій, що виконуються в секунду, конкуренцію Samsung скласти можуть - але, проте, швидкості запису у них виявилися набагато нижче. Однак ця різниця при роботі на домашньому робочому столі або ігровому ПК буде помітна у вкрай поодиноких випадках. У цей ряд пристроїв з продуктивністю та позначкою "дуже добре" потрапляє також Toshiba OCZ RD400 з контролером Toshiba, який виявляє схожість із чіпом Marvell.

У нашій таблиці нижче Toshiba простежується видимий і відчутний відрив у загальній оцінці, яка виходить насамперед із продуктивності: накопичувачі з контролерами Marvell та Silicon Motion (починаючи від Plextor і до WD) відстають на добрих десять балів від попередньої позиції. Але слід врахувати, що принаймні ціна за один гігабайт у них значно нижча. Тим не менш, Plextor занадто малопотужний для своєї ціни за гігабайт.

Тому вигідною пропозицією стає Intel 600p, вартість гігабайта якого знаходиться на рівні накопичувачів SATA – правда, характерну для накопичувачів NVMe продуктивність цей диск видає зовсім ненадовго. Справа в наступному: Intel використовує багаторівневу технологію флеш-пам'яті Triple Level Cell, в комірці якої зберігаються три біти. Оскільки ця технологія складніша, ніж зазвичай використовується двобітова пам'ять Multi Level Cell, процес запису проходить повільніше. Щоб виправити ситуацію, Intel 600p задіяє певну частину осередків під SLC-кеш (Single Level Cell - однобітовий однорівневий осередок), який заповнюється дуже швидко.


Твердотільні накопичувачі
для слотів PCIe
Накопичувачі NVMe у вигляді карт PCIe,
наприклад, Zotac Sonix (на малюнку)
або Intel 750, теж характеризуються
високими швидкостями, але коштують дорожче, ніж модулі M.2

Всі дані, що надходять спочатку виявляються тут, а потім поступово зберігаються в стандартну TLC-пам'ять. Поки цей трюк спрацьовує, Intel за швидкістю досягає рівня NVMe-накопичувачів. Але щойно обсяг даних збільшується, кеш перестає справлятися. У цьому випадку кеш доводиться вивільняти (а це вельми трудомісткий процес), і лише потім зможе прийняти нові дані. А оскільки це перевантажує контролер, кеш, який сам по собі є виправданим рішенням, перетворюється на вузьке місце, а швидкість роботи знижується до рівня нижче за накопичувач SATA.

Флеш-пам'ять: MLC, TLC та інша

Твердотільні накопичувачі використовують флеш-пам'ять різної щільності запису, що залежить від ступеня розвитку технології.

> SLC (Single Level Cell)- Найшвидша і надійна флеш-пам'ять. Кожен осередок зберігає один біт. В даний час SLC використовується або в дуже дорогих дисках, або як швидкий кеш.

> MLC (Multi Level Cell)- Пам'ять з кількома рівнями заряду, що зберігає два біти на комірку.

> TLC (Triple Level Cell)з великою кількістю рівнів заряду зберігає по три біти на комірку, через що працює повільніше і виявляється чутливішим, ніж MLC.

> 3D-MLC або 3D-TLCозначає, що осередки розташовуються не тільки в одній площині, але й шарами. Тривимірна структура забезпечує більш високу щільність і надійність запису та більш коротку лінію передачі даних, а отже, і більш високу її швидкість.

Проблема нагріву та вузьке місце пам'яті

Остання проблема не стосується накопичувачів, які використовують MLC технологію на постійній основі. Зате їм загрожують неприємності через нагрівання. Довгий процес запису доводить контролер до максимально можливої ​​температури, а на невеликому модулі з чисто пасивним охолодженням тепло не може бути ефективно відведене, і тому контролер зменшує швидкість, щоб охолодитися. Але в повсякденній експлуатації навряд чи таке буде часто траплятися: Corsair MP500 480 GB демонструє таке різке падіння після приблизно 50 секунд безперервного запису максимально можливої ​​швидкості - а завдяки високій швидкості передачі даних цей проміжок часу відповідає запису 64 Гбайт.


Швидкість передачі: недоліки під час запису
Під час читання Corsair ледь помітно виривається вперед, а доступний Intel майже не відстає. При записі картина зовсім інша

Компанія Samsung сама розробляє та виробляє пам'ять та контролери, тому її продукція обходить більшість суперників. У її модулях використовується технологія тривимірної флеш-пам'яті, яка дозволяє розташовувати комірки не тільки в площині, але ще й шарами, завдяки чому скорочується довжина ліній передачі даних та підвищується її швидкість. Версія MLC (два біти на комірку) призначена для дорогих моделей 960 Pro, які розраховані на те, щоб витримувати високі навантаження на робочих станціях або серверах. Моделі 960 Evo працюють на більш дешевій версії тривимірної пам'яті TLC (три біти на комірку), їхня швидкість відчутно нижча, і тому, як і Intel, Samsung вдається до SLC-кешу.

На 500-гігабайтному Evo дуже добре помітно, коли SLC-кеш переповнюється: через 11 секунд, або приблизно 20 Гбайт, запису (нестисканих даних) швидкість падає з 1800 максимально можливих до 630 Мбайт/с. Ця швидкість залишається фіксованою, що говорить про те, що дані зберігаються потім прямо в тривимірну TLC-пам'ять. На 960 Evo з ємністю 1 Тбайт передбачений SLC-кеш більшого об'єму та вдвічі більше модулів пам'яті, на які накопичувач вміє записувати одночасно.


Диски з пам'яттю TLC помітно повільніші
Частина пам'яті TLC дисків відводиться під швидкий SLC-кеш. Коли він переповнюється, швидкість помітно знижується.

Фактично накопичувач утримує швидкість на рівні 1800 Мбайт/с приблизно вдвічі довше (23 секунди), а потім вона знижується до рівня, що приблизно вдвічі перевищує мінімальну швидкість моделі ємністю 500 Гбайт. Але і в цьому випадку потрібно копіювати десятки гігабайтів даних із джерела, швидкість якого відповідає або перевищує швидкість твердотільного накопичувача NVMe, щоб досягти вузького місця пам'яті - а це у звичайному використанні навряд чи колись станеться.


Застій тепла у форм-факторі M.2
У процесі інтенсивного запису під довгим навантаженням доступні накопичувачі M.2 нагріваються та скидають швидкість, але Samsung Pro це майже зовсім не стосується

Майбутнє твердотільних накопичувачів

Як показують випущені та анонсовані продукти, нові види пам'яті відкривають нові можливості використання дисків.

> Intel Optane- назва технології для дисків M.2, які працюють на новій пам'яті 3D XPoint з миттєвим відгуком. Модулі Optane, однак, призначені не для використання як накопичувачі, а як швидкий кеш для часто використовуваних файлів, що зберігаються на HDD або SSD.

> Samsung Z-NAND- Наступний етап розвитку флеш-пам'яті. Накопичувач з пам'яттю Z-NAND ємністю 800 Гбайт обіцяє швидкість до 3,2 Гбайт/с та 750 000 операцій введення/виводу за секунду. Щоправда, коли він вийде, поки що неясно.

Сервіс та умови гарантії

Якщо ви купуєте дорогий накопичувач із заділом на майбутнє, простежте за тим, щоб термін гарантії вашого пристрою був більшим. Взагалі, твердотільні накопичувачі та їх флеш-пам'ять останнім часом не доставляють особливих незручностей, тому деякі виробники – наприклад, Adata, Intel, Plextor та Western Digital – дають на них цілих п'ять років гарантії.


Максимальна продуктивність із правильним драйвером
У Windows 10 є драйвер для NVMe, але оптимальної продуктивності можна досягти тільки з драйверами виробника

Toshiba OCZ протягом терміну навіть безкоштовно пропонує негайно поміняти пристрій: ви отримуєте новий диск перед тим, як відправите несправний. На моделі Samsung Pro також діє п'ятирічна гарантія - правда, з умовою, що вона перестає діяти, коли накопичувач перевищує встановлений поріг загальної кількості записаних байтів (Total Bytes Written). Для 960 Pro 512 Гбайт значення порога становить 400 Тбайт.

Тобто щоб достроково закінчити гарантію, потрібно протягом п'яти років щодня записувати на SSD не менше 220 Гбайт. Так чи інакше, висока швидкість твердотільних накопичувачів, що працюють на NVMe, забезпечує їхню перспективність на наступні кілька років.

ТОП-10 твердотільних накопичувачів SATA до 10 тис. руб.

1.

Загальна оцінка: 95.6

Співвідношення ціна/якість: 74

2.

Загальна оцінка: 91.2

Співвідношення ціна/якість: 67

3.

Загальна оцінка: 89.8

Співвідношення ціна/якість: 48

4.

Загальна оцінка: 91.3

Співвідношення ціна/якість: 22

5.

Загальна оцінка: 89.6

Співвідношення ціна/якість: 28

6.

Загальна оцінка: 85.5

Співвідношення ціна/якість: 19

7.

Загальна оцінка: 87.9

Співвідношення ціна/якість: 69

8.

Загальна оцінка: 83.7

Співвідношення ціна/якість: 28

9.

Загальна оцінка: 83.3

Співвідношення ціна/якість: 15

10.

Швидкість передачі (40%)

: 85.5


Час доступу / IOPS (25%)

: 46.2


Продуктивність у додатках (25%)

: 89.3


Енергоспоживання (10%)

: 100


Загальна оцінка: 78.1

Співвідношення ціна/якість: 53

ТОП-15 твердотільних накопичувачів M.2/NVME

1.

: 96.1


: 94.5


Загальна оцінка: 95.8

Співвідношення ціна/якість: 63

2.

Швидкість передачі при читанні (80%)

: 95


Швидкість передачі даних під час запису (20%)

: 92.9


Загальна оцінка: 94.6

Співвідношення ціна/якість: 79

3.

Швидкість передачі при читанні (80%)

: 91.4


Швидкість передачі даних під час запису (20%)

: 89.3


Загальна оцінка: 91

Співвідношення ціна/якість: 77

4.

Швидкість передачі при читанні (80%)

: 94.1


Швидкість передачі даних під час запису (20%)

: 80.9


Загальна оцінка: 91.5

Співвідношення ціна/якість: 60

Звичайно, це основна різниця між ними, але не єдина.

Типи комп'ютерної пам'яті

Пам'ять у комп'ютері – це місце, де зберігаються дані. Пам'ять поділяється на ефемерну(наприклад, оперативна пам'ять або ОЗП), яка зберігає дані лише до тих пір, поки комп'ютер працює, та постійну(енергонезалежна), яка зберігає дані навіть після вимкнення живлення.

Її також можна розділити за пристроєм, а точніше – за типом. Можна виділити магнітні носії(наприклад, жорсткі диски HDD, SSHD), оптичні, напівпровідниковіі флеш пам `ять.

Відмінності між дисками HDD та SSD

Конструкція носія

Головна відмінність, яка перша спадає на думку, - це внутрішній пристрій.

Жорсткі диски HDD є магнітними носіями інформації. Для їх читання використовується спеціальна рухлива головка, яка рухається вздовж круглих магнітних пластин, що використовуються для зберігання даних, і, таким чином, здійснює пошук файлів .

Носії SSD класифікуються як флеш-пам'ять, побудована лише з осередків NAND Flash. Це дозволяє набагато швидше робити читання та запис файлів на SSD - все завдяки тому, що читання відбувається без участі рухомих елементів. Рухливі частини повинні прибути в розташування файлу і не можуть бути присутніми в декількох місцях (що ще більше уповільнює читання або запис декількох файлів).

Гучність під час роботи та стійкість до пошкоджень

Рухливі елементи також відповідають за шуми в процесі роботи диска. Твердотільні накопичувачі, позбавлені цих частин, що рухаються, працюють безшумно. Крім того, вони також більш стійкі до пошкоджень (знову ж таки це пов'язано з відсутністю механічних частин, які можуть зміщуватися, наприклад, у разі падіння).

Протокол AHCI був створений для жорстких дисків HDD, у той час, коли ще ніхто не чекав на появу більш швидких носіїв. Виниклі пізніше SSD-накопичувачі мали величезний потенціал щодо потоку даних, проте, він сильно обмежувався застарілим протоколом.

Для нових швидких жорстких дисків було створено новий протокол NVMe. Його можливості показує наведена нижче таблиця:

Жорсткий диск HDD Seagate 1 TB
  • Швидкість читання: 169 Мб/сек
  • Швидкість запису: 186 Мб/сек

Безперебійний та високопродуктивний жорсткий диск HDD зі швидкістю обертання 7200 об/хв. Завдяки цьому запуск і завантаження програм відбувається набагато швидше. Диск також оснащений технологією MTC (Multi-Tier Caching), яка оптимізує потік даних та прискорює запис та читання.

SSD ADATA 128 ГБ
  • Протокол AHCI
  • Швидкість читання: 560 Мб/сек
  • Швидкість запису: 300 Мб/сек

Жорсткий диск об'ємом 128 Гб. Оснащений осередками NAND Flash та контролером SMI. Кеш DRAM та інтелектуальна система кешування SLC ще більше збільшують його продуктивність.

Твердотільний накопичувач GOODRAM 240 GB
  • Швидкість читання: 550 Мб/сек
  • Швидкість запису: 320 Мб/сек

Один з найбільш міцних та надійних твердотільних накопичувачів. Оснащений такими функціями, як SmartRefresh, SmartFlush та GuaranteedFlash, які захищають дані у разі стрибків напруги.

Твердотільний диск Samsung 250 Гб 960 EVO
  • Протокол NVMe
  • Швидкість читання: 3200 МБ/сек
  • Швидкість запису: 1500 МБ/сек

Інтерфейс NVMe забезпечує чудову швидкість читання та запису. Швидкість читання виходить ще вищою завдяки технології Turbo Write. Динамічний тепловий захист захищає від перегріву.

У цій статті ми з'ясуємо, як і якою мірою SSD впливає на роботу в реальних умовах використання.

Якщо ви давно хотіли побачити реальну продуктивність SSD у порівнянні зі звичними HDD, або ж, якщо ви замислювалися перенести систему на SSD, але чи не знали, чи варто це того, ця стаття для вас!

Сенсу тестувати диск в ідеальних умовах мало, т.к. у житті такого не буває, тому я маю намір розглядати тести на прикладах із реального життя, коли диск заповнений тисячами файлів, іграми, файлами кешу браузерів та програм обробки відео тощо.

Загалом, запасайтеся попкорном, сідайте зручніше, і вже перейдемо до справи.

У чому проблема дисків HDD?

Проблема в тому, що звичайні HDD диски, які ми досі використовуємо в комп'ютерах, не змінювалися з 1990x wiki років, коли вперше було вирішено ref робити HDD, що працюють на 4300 rpm та 5400 rpm (оборотів на хвилину)

Йшов 2016 рік - через 20-25 років, ми, все ще, маємо ті ж самі 5400 rpm диски, що працюють на швидкості 60-90 МБ/с, але потреби користувачів вже давно змінилися, тепер ми працюємо з величезними проектами та великою кількістю файлів у багатозадачному режимі, що вимагають великої пропускної спроможності та чуйності диска, навіть якщо на задньому плані вже виконують роботу кілька інших програм.
Починаючи з 2001, деякі виробники почали випускати диски користувальницького сегмента, що працюють на швидкості 7200 оборотів на хвилину, замість 5400, але це нічого не змінило, приріст з 90 МБ/с до 120 МБ/с (33% - 5400-7200), як і раніше не дає значного ефекту.

Тести | синтетичні (потенційні швидкості роботи диска)

Нижче наведено синтетичний тест, який порівнює продуктивність найважливішого аспекту - роботи диска з дрібними блоками даних (зокрема 4 кб):
При операціях – читання (read)
  • HDD повільніше у 94 рази(0.68 МБ/с проти 63.6 МБ/с) порівняно з SSD
  • HDD повільніше у 53 рази(0.36 МБ/с проти 19 МБ/с) порівняно з SSD
При операціях – записи (write)
  • HDD повільніше у 178 разів(0.78 МБ/с проти 139 МБ/с) порівняно з SSD
  • HDD повільніше у 86 разів(0.64 МБ/с проти 55 МБ/с) порівняно з SSD

Чому нас цікавить переважно результат роботи диска з дрібними блоками даних?
Справа в тому, що відкриваєте ви браузер, або імпортуєте проект, що складається з сотень файлів, в програму, на зразок Unreal Engine, не важливо, що ви робите, у всіх подібних випадках, комп'ютер обробляє величезну кількість дрібних блоків даних (переважно зчитує тому швидкість читання зазвичай важливіша, ніж швидкість запису)
Секвенційна швидкість («Seq Q32T1» та «Seq» на скріншоті вище) важлива при записі/читанні файлів великих розмірів (МБ або ГБ), що відбувається рідше, і не впливає на чуйність системи, так само, як робота з тисячами дрібних блоків.

Чому ж Apple комп'ютери набагато чуйніші за звичайні ПК і «ніколи» не гальмують?

У світі комп'ютерів склалася думка, що вся біда в операційній системі - Mac OSX на комп'ютерах Apple "оптимізована", "ніколи не гальмує", "немає синіх екранів збою системи"

Можливо, це тому, що:
Комп'ютери Apple (крім найдешевші комплектації): мають ті самі компоненти, крім одного - диск m.2 SSD / пропрієтарні аналоги:
- Працюючий на швидкості (700 - 1100 МБ/с) через NVMe, маючи можливість обробляти 65000 потоків очікування, що виконують по 65000 команд кожен
- що має системи запобігання втраті даних, системи захисту від перегріву, що сприяють запобіганню появі помилок і зависань при роботі з декількома ГБ даних, що складаються в основному з дрібних блоків, у багатозадачному режимі
- і т.д. і т.п.
У той час як, досвід роботи з Windows пк формувався при роботі з комп'ютерами, що мають:
- Звичайний HDD 5400 rpm (шумливий і вібруючий при роботі, через наявність частин, що рухаються) має можливість обробляти 1 потік очікування, що виконує 32 команди
- працюючий на швидкості (60 - 110 МБ/с)
- Постійно змушуючи всіх користувачів спостерігати стан - "Не відповідає", спостерігати за знущально повільною реакцією при роботі в багатозадачному режимі, не тільки з дрібними, але і відносно великими блоками даних.

Залишивши решту компонентів комп'ютера на місцях, поміняйте диски місцями, поставивши 5400 rpm HDD на Apple, а m.2 SSD на Windows ПК, і виявиться, що диск справді найважливіша (для швидкодії і чуйності) частина комп'ютера, т.к. Звичайний HDD диск дуже повільний, і змушує чекати всю систему поки він закінчить обробляти всі черги завдань від програм і ОС, що сильно сповільнюється при роботі в багатозадачному режимі, маючи, до того ж, додатки, які роблять роботу на задньому плані, яких може бути досить багато - від авто-оновлення залежностей проектів до завдань, поставлених на обробку самим користувачем.

Тепер перейдемо до тестів!

Тестова конфігурація Тести реальних умов використання

Усі результати тестів отримані на ноутбуці, який має дані компоненти:
OS: Windows 10
CPU: i7 3610qm
RAM: 12 ГБ
Піддослідні:
HDD: Toshiba MQ01ABF050 | 465 ГБ (SATA)
SSD: Kingston HyperX Fury 120 ГБ (SATA)

| Оновлення чистої Windows 7 на Windows 10

SSDЗагальний час: ~9 хвилин - швидше на 188% (у 2.9 рази)
HDDЗагальний час: ~26 хвилин

Перші 4 рядки – процес оновлення Windows 10
Останній рядок - тест, щоб переконатися, що процес оновлення закінчено, і ПК готовий до роботи.

| Час запуску Windows 10

SSDЧас запуску Windows та програм у треї: 0:16 | Загальний час: 0:23 - Швидше на 217% (у 3.17 раза)
HDDЧас запуску Windows та програм у треї: 0:48 | Загальний час: 1:13
PDF відкривався відразу після появи робочого столу
Відлік закінчувався після завантаження програм у треї та повного відкриття PDF файлу

| Час запуску додатків

SSDЧас запуску програм | Загальний час: 1:44 - Швидше на 274% (у 3.74 рази)
HDDЧас запуску програм | Загальний час: 6:29

| Час виконання завдань у додатках

SSDВиконання завдань у додатках | Загальний час: 2:29 - Швидше на 175% (у 2.75 раза)
HDDВиконання завдань у додатках | Загальний час: 6:50

Результати

Судячи з тестів і відчуттів, наш піддослідний HyperX Fury SSD обійшов HDD за всіма параметрами в 100% випадків, вирішивши головний біль, у всіх сферах, що вимагають високої чуйності системи, таких як створення ігор, обробки відео / аудіо, симуляції частинок, постобробка, робота із сотнями ГБ даних або тисячами OpenEXR.

Після переходу на SSD диск, більше не помітно ніяких проблем з підвисаннями, чи це стосується проблеми швидкості обробки в AE, через те, що ваш sublime text завантажує апдейти залежностей, використовуючи 100% диска в цей час, або ж, зупинки роботи з -за того, що у вас на задньому плані прораховується BVH перед рендером в blender, або ж, поки Maya, протягом декількох годин, створює alembic файли кешу, не даючи зайти навіть в інтернет без зависання.
Не помітно більше і ніяких очікувань поки відвисне Audacity, після зменшення звукової доріжки, кожні 2 хвилини і жодних очікувань поки що провантажаться всі HDR або EXR в папці щоразу по 1-3 хвилини (!). Більше не доводиться зупиняти роботу однієї програми, у тому, щоб прискорити чуйність інших, т.к. воно завантажувало диск під 100%. Не доводиться і чекати по кілька секунд після кожної дії в Unreal Engine, за будь-якого аспекту роботи, від імпорту фалів, до застосування та тестування ассетів.
Не кажучи вже про швидкість перезавантаження системи після оновлень, яка відбувається за секунди, замість хвилин, і відкриття додатків, що відбувається тепер «щодо» миттєво.

І тд і тп., якщо ви з усім цим стикалися, ви мене добре розумієте і сенсу продовжувати писати вирішені проблеми, не має, якщо ж ви не розумієте про що мова, швидше за все вам нудно читатиме ще пару сотень проблем, вирішених за допомогою SSD, у будь-якому випадку.

З особистого досвіду, я помітив, що поки працюєш на комп'ютері з HDD, не помічаєш наскільки не продуктивна і дратівлива робота через постійні очікування, і статусу не відповідає, особливо якщо ваша робота за комп'ютером не обмежується лазінням по інтернету.

Підсумок – чи потрібний вам SSD?

Якщо вам потрібний диск:
  • Працюючий абсолютно безшумно (на відміну від HDD, що має рухомі частини, що створюють шум та вібрацію)
  • Диск, що не змушує нервувати, через нескінченні очікування і повільну роботу програм від етапу відкриття програми - роботи в ній - і до її закриття, тільки тому, що, на відміну від всіх інших компонентів пк і програм, швидкість роботи HDD дисків споживчого сегмента не еволюціонувала останні 20 років.
  • Якщо вам потрібен диск, що має перевагу за швидкістю та чуйністю перед HDD у кілька разів у всіх типах завдань, від браузингу інтернету до роботи в багатозадачному режимі, властивому розробці коду/ігор, роботі з 3д графікою, анімацією, симуляцією частинок/обробкою відео, аудіо / і т.д.
У такому разі, SSD – для вас

Асортимент твердотільних дисків, що знаходяться у продажу, обчислюється сотнями моделей, і часто їх характеристики настільки схожі, що визначити перевагу того чи іншого пристрою за ними практично неможливо. Мало відрізняється і ціна - другий вірний показник якості та можливостей пристрою. У той же час навіть серед, здавалося б, однакових SSD, заснованих на тому самому контролері і оснащених однаковим обсягом флеш-пам'яті, є екземпляри, що відрізняються від конкурентів досить сильно.

Переважна більшість SSD середнього та високого класу, представлених на ринку, побудовані на базі контролерів SandforceДругого покоління. Ми вже неодноразово розглядали їх особливості та принцип роботи, тому зупинятись додатково не станемо. Поки зазначимо лише, що контролер – ще головний чинник, визначальний швидкодія накопичувача.

Друга платформа, що конкурує з Sandforce у цьому сегменті – Marvell 88SS9174, що лежить в основі накопичувачів Crucial M4 та Intel 510. SSD цих двох виробників, втім, не можна назвати «братами-близнюками» – незважаючи на однакові контролери, вони помітно відрізняються за рахунок різних прошивок та застосування різної NAND-пам'яті.

Нарешті, третій гравець – це розробник контролерів, що належить компанії OCZ. Indilinx, На платформі Everest якого засновано третє покоління SSD серії Octane цього виробника. На жаль, у нашому тестуванні вони представлені, т.к. доступність їх над ринком досить обмежена.

Найбільш цікавим у рамках нашого огляду є питання про те, чим же відрізняються накопичувачі на базі. Sandforce SF-2281між собою, тож розглянемо можливі варіанти.

На продуктивність SSD, крім контролерата його прошивки, впливають також тип пам'яті, використаної в них, та характер її підключення до платформи. На сьогоднішній день у накопичувачах на базі Sandforce зустрічається пам'ять типу Toggle (найшвидша і найдорожча, зустрічається в OCZ Vertex 3 Max IOPS, Kingston HyperX SSD та деяких інших топових моделях), асинхронна NAND стандарту ONFI 1.x (практично всі масові моделі), а також той самий «темний конячка» – синхронна пам'ять стандарту ONFI 2.2. Її особливість у тому, що ONFI 2.2 дозволяє забезпечити передачу даних двічі за один такт, подібно до технології DDR в оперативній пам'яті, в результаті теоретична пропускна здатність одного кристала NAND становить не 50 МБ/с, а 133 МБ/с. Правда, якщо в DRAM подвоєння пропускної спроможності відбувається завжди, то у випадку з NAND є фактори, коли приріст буде непостійним (зайнятість каналу контролера або чіпа службовими операціями, наприклад). Тим не менш, в більшості випадків подібні чіпи пам'яті забезпечують помітне збільшення у продуктивності, особливо на операціях запису. Що цікаво, за заявленими виробниками характеристиками визначити, які ж чіпи встановлені на конкретному SSD, практично неможливо - вони складаються за результатами синтетичних тестів з даними, що максимально стискаються, де всю роботу фактично робить контролер і не дає розкритися потенціалу синхронної пам'яті.

Зрештою, останній важливий фактор, що впливає на швидкодію SSD – підключення чіпів NAND до контролера. Sandforce SF-2281 має 8 каналів, до кожного з яких можна підключити до 4 кристалів NAND (уточнимо, що кристал та чіп NAND – це різні речі, у чіпах високої щільності може бути два або чотири кристали). Контролер здатний, по-перше, звертатися до всіх восьми каналів як одночасно, так і окремо, а по-друге, може працювати з кожним із підключених кристалів на окремому каналі індивідуально. Насправді ця функціональність найяскравіше проявляється як так званого 4-way interleaving – чотириразового чергування доступу. Якщо задіяно всі 8 каналів, і на кожному з них по 4 кристали NAND, Sandforce SF-2281 значно ефективніше працює з ними за рахунок вибіркового звернення до окремих кристалів. Наприклад, SSD досить сильно заповнений і довго використовується, а отже, змушений досить багато часу приділяти фоновому очищенню осередків, балансуванню їхнього зносу. Якщо на каналі контролера буде лише один кристал, і в момент звернення до нього за даними він виявиться зайнятий службовими операціями - канал просто заблокується, і контролер чекатиме завершення цих операцій. В результаті продуктивність SSD помітно знизиться - саме це є однією з основних причин значного падіння швидкодії накопичувачів на Sandforce після значного заповнення та тривалої експлуатації. У той же час, якщо контролер здатний чергувати доступ до кристалів у межах каналу, він не чекатиме звільнення зайнятого кристала, а просто звернеться до вільного, не втрачаючи продуктивності. Підкреслимо, що 4-way interleaving не робить SF-2281 з 8-канального 32-канальним (до всіх кристалів одночасно звернутися не вийде), а лише забезпечує постійну доступність всіх восьми каналів для запису.

Зазначимо, що чотириразове чергування найкраще проявляє себе в моделях SSD ємністю від 240 ГБ - вони оснащуються 16 чіпами NAND, у кожному з яких по 2 кристали - у результаті виходить та сама оптимальна конфігурація з 32 кристалів на контролер. У моделі ємністю 120 ГБ встановлюються однокристальні чіпи, і на кожен канал SF-2281 припадає лише 2 кристали, що не дає чергуванню працювати з максимальною ефективністю.

Учасники тестування

ADATA SSD S511 120 ГБ (AS511S3-120GM)

Перший учасник даного тестування поєднує в собі добірні компоненти: контролер SF-2281 і високошвидкісну синхронну пам'ять ONFI 2.2. На жаль, виробник надав нам тільки модель ємністю 120 ГБ, тому проілюструвати різницю у швидкості, що забезпечується 4-way interleaving за інших рівних умов, нам не вдасться. Втім, це не надто знижує привабливість накопичувача ADATA – крім використання потужного контролера та швидкісної флеш-пам'яті, він може похвалитися досить привабливою ціною.

Intel SSD 320 300 ГБ (SSDSA2BW300G3)

Цей твердотільний накопичувач є послідовником фактичного родоначальника всіх SSD для ринку настільних ПК і відноситься до початкового сегменту. У його основі лежить домінував у минулі роки (до появи навіть першого покоління Sandforce) контролер Intel, на якому раніше базувалися накопичувачі Intel X25-M G2. Судячи з заявлених характеристик (швидкість читання – 270 МБ/c, записи – 205 МБ/c), Intel 320 зможе потягатися з конкурентами з урахуванням Sandforce. Втім, його позиціонування на комп'ютери з інтерфейсом SATA-II та висока ємність, безумовно, мають свою привабливість для певної категорії споживачів. Intel 320 оснащується 25-нанометровою асинхронною пам'яттю NAND ONFI 1.1.

Intel SSD 520 240 ГБ (SSDSC2CW240A3)

На відміну від молодшого брата, Intel 520 розроблений без компромісів: він базується на Sandforce SF-2281 та синхронній пам'яті ONFI 2.2. Відзначимо також, що Intel серйозно перейнялася надійністю і стабільністю цієї серії: вона була випущена в продаж значно пізніше, ніж очікувалося, оскільки Sandforce знадобилося несподівано багато часу на усунення помилок прошивки, що викликали BSOD. В Intel 520 не використовується фірмова технологія Sandforce RAISE (Redundant Array of Independent Silicon Elements), що дозволяє виділити один кристал NAND для виправлення помилок читання даних за принципом, аналогічним RAID для жорстких дисків. Натомість Intel виділила цей кристал як додатковий простір (ємністю 8 ГБ) для вирівнювання зносу осередків і фонової «чистки сміття». Це має, зокрема, знизити ефект від засмічення SSD у міру його використання та зменшити падіння продуктивності.

Для моніторингу та обслуговування своїх твердотільних накопичувачів компанія Intel пропонує спеціальну утиліту SSD Toolbox. Вона дозволяє перевірити стан SSD у вигляді SMART, провести швидке чи повне сканування накопичувача, оптимізувати ОС до роботи з SSD (налаштувати служби SuperFetch і Prefetch, вимкнути дефрагментацію тощо.).

Крім того SSD Toolbox має дві дуже затребувані серед користувачів твердотільних накопичувачів функції: під ім'ям SSD Optimizer ховається примусове відправлення накопичувачу команди TRIM, що ініціює очищення вже невикористовуваних, але зайнятих даними осередків, а також доступна команда Secure Erase, що забезпечує повне вихідної продуктивності.


Також SSD Toolbox дозволяє стежити за оновленнями прошивок для накопичувачів та, у разі появи свіжих версій, завантажувати та встановлювати їх.

Kingston HyperX SSD 240 ГБ (SH100S3/240G)

Суперкар серед твердотільних накопичувачів. Ця модель поєднує в собі не тільки потужний контролер Sandforce SF-2281 та синхронну 25-нанометрову пам'ять NAND, але й надпродуктивну прошивку, що забезпечує до 95000 IOPS в режимі випадкового читання блоками по 4 КБ (для порівняння, конкуренти найчастіше заявляють близько 800) . Як і Intel 520, цей SSD зможе сповна скористатися перевагами чотириразового чергування, про яке ми говорили вище. У комплекті поставки покупець знайде не тільки SSD, а й кріпильну рамку для встановлення в 3.5” відсік корпусу та навіть викрутку для цих цілей.

Verbatim SATA-III SSD 240 ГБ (3SSD240)

Цей виробник широко відомий своїми зовнішніми накопичувачами, проте на ринку SSD представлений мало. Розглянута нами модель знову ґрунтується на Sandforce SF-2281, проте Verbatim у цьому пристрої застосувала повільну асинхронну пам'ять ONFI 1.1. З одного боку, у важких режимах тестування та за активної експлуатації цей SSD неминуче поступатиметься конкурентам із синхронною NAND, з іншого боку, Verbatim компенсує це помітно зниженою ціною (~$270).

Методика тестування

Перед виміром показників, всі накопичувачі були прошиті найсвіжішою на момент тестування прошивкою, і приведені у вихідний стан за допомогою Secure Erase. Набір тестових додатків включає:

AS SSD– синтетичний тест, що замірює кількість оброблюваних SSD запитів різного розміру та з різною глибиною черги, та обчислює пропускну здатність;

Crystal DiskMark– аналог AS SSD, який використовує дещо відмінні алгоритми, внаслідок чого показники у цих утилітах часто відрізняються;

Anvil's Storage Utilities– комплексний тестовий пакет, який замірює продуктивність накопичувача в різних профілях використання та виводить результати як у вигляді показників швидкості, так і у вигляді підсумкового бала;

IOMeter Workstation– тестовий профіль утиліти IOMeter, що моделює роботу важко навантаженої робочої станції;

Futuremark PCMark Vantageі PCMark 7- тестові пакети, що емулюють роботу накопичувача в найбільш типових для домашнього та ігрового комп'ютера додатках.

Крім оцінки продуктивності нових SSD, ми провели додаткові тестування, щоб визначити, як пристрої поведуться при тривалій експлуатації і великому заповненні. Для цього швидкодія в AS SSD замірялася у кількох сценаріях:

- Чистий SSD після виконання Secure Erase (ідеальна ситуація);

— відразу після дворазового заповнення стисканими даними та видалення файлів (найбільш «важка» ситуація);

— після 30-хвилинного «відстою» для того, щоб встигли попрацювати вбудовані алгоритми garbage collection та TRIM;

- після примусової подачі команди TRIM (за допомогою утиліти ForceTrim та Intel SSD Toolbox у разі накопичувачів Intel) та паузи в 10 хвилин.

Конфігурація тестового стенду

Процесор Intel Pentium G850 Intel, www.intel.ua
Материнська плата Sapphire Pure Platinum Z68 Sapphire Technology, www.sapphiretech.com
Відеокарта Palit GeForce GTX 560 Sonic Platinum Palit, www.palit.biz
Оперативна пам'ять Kingston KVR1333D3N9/1G 4 ГБ DDR3 Kingston, www.kingston.com
Накопичувач Kingston SSDNow V+ 100 SVP100S2/64G Kingston, www.kingston.com
Блок живлення Huntkey X-7 1000 Вт Huntkey, www.huntkeydiy.com

Результати тестування

Crystal DiskMark

Перше місце очікується на Kingston HyperX. Прошивка з відключеним лімітом швидкості дає можливість трохи випередити суперників навіть у вимірі лінійних швидкостей.


Зверніть увагу на низькі показники ADATA S511 у швидкості лінійного запису: це прямий наслідок вдвічі меншого обсягу цього накопичувача, оскільки на ньому не працює чотириразове чергування запису. В аутсайдерах, звичайно, Intel 320 - застарілий контролер не дає йому боротися з пристроями на базі Sandforce 2.

AS SSD

У цьому тесті ситуація повторюється, хоча Verbatim SATA-III SSD і зміг вийти на перший рядок діаграми за рахунок мінімального випередження за швидкістю читання. Найімовірніше, винні тому алгоритми прошивок: SSD на базі Sandforce досить активно займаються фоновим обслуговуванням осередків флеш-пам'яті, часто не під час. Нічим іншим розкид у 10–15 МБ/с, який ми отримували протягом усього тестування в різних додатках за кількох проходів поспіль, пояснити не вдається.




З цікавого відзначимо, що асинхронна пам'ять у накопичувачі Verbatim хоч і поступається за швидкістю лінійного запису, проте за кількістю запитів, що обробляються, на запис в секунду тримається цілком на рівні своїх більш «озброєних» побратимів. Вдвічі менш ємний ADATA S511 не рятує навіть синхронна пам'ять – наочна ілюстрація того, що теоретичне подвоєння пропускної спроможності чіпів NAND не дає реального подвоєння продуктивності.


Також варто звернути увагу на той факт, що Intel 320 виявляється попереду за показниками латентності. Пояснюється це дуже просто: по-перше, Sandforce SF-2281 постійно аналізує дані, що йому передаються, на предмет стисливості, що займає час, а по-друге у Intel 320 є кеш, не передбачений платформою Sandforce. Втім, різниця в 1 мілісекунду все одно зневажливо мала.

Anvil's Disk Utilities

Цей тестовий пакет дозволяє проводити вимірювання, надсилаючи дискам дані з різним ступенем стисливості. Таким чином ми емулюємо ідеальні та найгірші умови для Sandforce, а також два наближені до реальності випадки – імітацію бази даних та роботи додатків.


Відразу уточнимо, що графік відсортований за результатом, показаним у режимі стиснення 46%, що імітує роботу додатків. Саме тому досить несподівано вперед виходить Verbatim SATA-III SSD, який хоч і ненабагато, але випереджає фаворитів від Intel та Kingston. Ця пара, у свою чергу, веде дуже активну боротьбу: якщо відкинути не зустрічається в житті варіант з даними, що повністю стискаються (0-Fill), то різниця між Kingston HyperX і Intel 520 виявляється мінімальною. Відзначимо цікаві результати ADATA S511: цей SSD, як і раніше, відстає від трійки лідерів, але вже не на третину, як у синтетичних тестах. Замикає п'ятірку, як завжди, Intel 320, демонструючи нам, що лежить в його основі абсолютно байдужий характер даних, що записуються на SSD.

IOMeter Workstation

Всі SSD на базі Sandforce SF-2281 відрізняються відмінним масштабуванням продуктивності в міру нарощування глибини черги запитів - контролер без проблем справляється не просто з їх обробкою, а з перевпорядкуванням черги та відкладеним записом.


На графіках, проте, добре видно, як три моделі ємністю 240 ГБ, здатні користуватися 4-way interleaving, відриваються від ADATA S511 на черзі глибиною 16 команд і вище. Що цікаво, використання асинхронної пам'яті Verbatim SATA-III SSD не заважає йому боротися з Kingston HyperX і Intel 520 на рівних. Intel 320 як і раніше замикає лад, утримуючи продуктивність в 7-8 тисяч IOPS при будь-якій глибині черги, що, звичайно, трохи для сучасних SSD, але все ж таки майже на два порядки більше основної частини доступних на ринку традиційних жорстких дисків.

PCMark Vantage

Переходимо до «наближених до життя» тестів, і одразу отримуємо несподіваний результат. Verbatim SATA-III SSD помітно випереджає і Kingston HyperX, і Intel 520. PCMark Vantage дає досить багато балів носіям, які забезпечують високу швидкість читання (зокрема, кілька потоків) і низьку латентність, тому в цілому показник досить зрозумілий. До того ж варто відзначити, що асинхронна пам'ять NAND (як і Toggle) не використовує додатковий імпульс, що синхронізує, який потрібно синхронної, і тому має трохи кращий показник часу доступу до комірки. Різниця мізерна, але, цілком можливо, на великій кількості запитів вона все ж таки дається взнаки.


Варто звернути увагу на результати ADATA S511: швидкість запису досить слабко впливає на загальний рахунок у PCMark Vantage, тому цей SSD показує себе на рівні переможців.


І знову на верхньому рядку Verbatim SATA-III SSD, хоча різниця між усіма трьома 240-гігабайтовими накопичувачами на базі Sandforce 2 вкладається в похибку вимірювань. У новій версії PCMark ADATA S511 все ж таки поступається більш ємним моделям - на підсумкові результати в цьому пакеті швидкість запису має більший вплив.

Ступінь деградації та ефективність алгоритмів очищення

Як бачимо, після дворазового повного заповнення SSD швидкість запису на них падає приблизно на третину. Якщо після цього дати диску «перепочинок» на 30 хвилин для активації внутрішнього алгоритму збору «сміття» та очищення осередків, який передбачений самою прошивкою, продуктивність трохи покращується, проте радикальних змін не відбувається. Відзначимо, що у випадку Kingston HyperX швидкість навіть знизилася - можливо, йому просто не вистачило півгодини, і повторний тест застав його якраз у момент очищення. До речі, ймовірно, це ж трапилося і з Intel 320 в тесті швидкості читання, нічим іншим падіння швидкості після заповнення накопичувача пояснити не можна - мабуть, він відразу після видалення даних почав чистити комірки.


Зрештою, глянемо на ефективність виконання команди TRIM. Як бачимо, значні результати вона приносить лише на Intel 520. Що цікаво, цей приріст було отримано з використанням утиліти ForceTrim – запуск цієї команди через Intel SSD Toolbox покращення результатів не привів.

Цікаво, що SSD від Verbatim, а також ADATA S511 взагалі не постраждали від заповнення осередків: і в початковому вигляді після Secure Erase, і після дворазового заповнення вони показують практично однакову швидкість на рівні максимальної. Мабуть, пояснити це можна тільки тим, що очищення осередків у них відбувається дуже агресивно: як тільки файл видаляється, прошивка відразу обнуляє комірки, які його зберігали. З одного боку, це добре – швидкість менше деградуватиме в міру «засмічення» SSD, а з іншого, це повинно призводити до підвищеного зносу осередків – контролер чистить їх не тоді, коли в них з'являється потреба, а в перший же вільний момент. Втім, надійність сучасних чіпів NAND поки що зберігається на рівні 3-5 тисяч операцій перезапису осередків, так що раптового виходу SSD з ладу боятися не варто.

Підсумки

Мета цього тестування полягала в тому, щоб показати, що, здавалося б, однакові SSD на одній платформі можуть виявитися досить різними за продуктивністю. На жаль, задум провалився: Kingston HyperXі Intel 520, оснащені синхронною пам'яттю ONFI 2.2, не змогли здобути переконливу перемогу над Verbatim SATA-III SSDпобудований на більш дешевій асинхронній NAND. Втім, не варто сприймати це як закид у бік цих двох накопичувачів: вони дуже швидкі, і за певних умов справді помітно випереджають суперника. Крім того, на стороні Kingston ефектний зовнішній вигляд та гарний комплект постачання, а у Intel в арсеналі зручне програмне забезпечення для обслуговування SSD. Чи це варто переплати за ці моделі – вирішувати споживачеві.

Що стосується ADATA S511, то цьому накопичувачу відверто не пощастило із суперниками: якби у нас модель місткістю 240 ГБ, найімовірніше, у нас було б 4 переможці. Але, на жаль, 120-гігабайтова версія не здатна тягатися з більш ємними пристроями.

Ну і, нарешті, Intel 320. Цей SSD працює рівно так, як його позиціонують: він забезпечує швидкості на рівні межі продуктивності SATA II, набагато випереджає жорсткі диски, має високу ємність і прийнятну ціну. Загалом, хороший кандидат на апгрейд ПК, що застаріває або (зусім ідеально) ноутбука.