OCZ Vertex 3 и Agility 3 — SSD на чипе SandForce второго поколения

⇡#Методика тестирования

Для тестирования накопителей мы используем два популярных бенчмарка: HD Tune Pro 4.60 и Iometer 1.1.0 RC1. Первая программа дает упрощенную оценку основных аспектов производительности, а вторая применяется для более подробных и точных измерений. В дополнение к синтетическим тестам мы измеряем скорость копирования файлов на диске, разбитом на разделы, и время архивации/извлечения данных с помощью WinRAR 3.93 X64.

При тестировании твердотельных приводов прогоны бенчмарков перемежаются очисткой содержимого диска с помощью TRIM. Кроме того, данные, которые записываются на диск перед каждым обнулением, рассчитаны таким образом, чтобы не превысить его доступный пользователю объем. В сочетании с алгоритмами компрессии данных, которые используются в современных контроллерах SSD, эти меры предотвращают падение скорости записи по мере выполнения тестовых нагрузок.

Вот полный список тестов.

HD Tune 4.60

• Линейное чтение и линейная запись блоков по 64 Кбайт в пределах небольших диапазонов адресов, расположенных равномерно во всем объеме диска.
• Произвольный доступ к данным во всем объеме диска с использованием блоков размером 4 Кбайт.

Iometer 1.1.0 RC1

• Линейное чтение (запись) данных с использованием блоков данных размером от 512 байт до 2 Мбайт и глубиной очереди запросов, равной четырем. Тест с блоками каждого размера продолжается в течение одной минуты, поэтому полученные результаты справедливы лишь для доступа к данным в «начале» диска. Благо у SSD скорость чтения и записи одинакова во всем объеме накопителя. Результатом теста являются график зависимости скорости передачи данных от размера блока и среднее значение скорости.
• Произвольное чтение (запись) данных во всем объеме диска с использованием блоков данных размером от 512 байт до 2 Мбайт и глубиной очереди запросов, равной четырем. Тест с блоками определенного размера продолжается в течение 30 секунд. В результате выводится график зависимости производительности от размера блока и ее среднее значение. Границы блоков данных выравниваются относительно «линейки» с шагом 4 Кбайт. Т.к. SSD-накопители считывают и записывают информацию в виде т.н. страниц именно такого или кратного размера, выравнивание нагрузки позволяет избежать ситуаций, когда для чтения или записи одного логического блока требуется использовать дополнительные страницы.
• Произвольное чтение (запись) данных во всем объеме диска с использованием блоков данных по 512 байт и глубиной очереди запросов, равной единице. Тест идет в течение 10 минут, поэтому большую часть времени дисковый буфер оказывается заполненным, что дает возможность оценить устоявшееся время отклика накопителя. Блоки данных в этом тесте также выровнены относительно 4-килобайтной «сетки».
• Многопоточная нагрузка. В ходе этого теста с диском одновременно работают от одной до четырех копий тестовой утилиты (workers, в терминологии Iometer), выполняющих последовательное чтение (запись) блоков данных размером 64 Кбайт с глубиной очереди запросов, равной единице. Каждая копия имеет доступ к данным в отдельном адресном пространстве объемом 16 Гбайт. Адресные пространства расположены в объеме диска вплотную друг к другу, начиная с нулевого сектора. Измеряется совокупная производительность всех worker’ов.

⇡#Копирование файлов

Для проведения тестов с реальными данными диск разбивается на два раздела объемом 16 Гбайт, расположенных вплотную друг к другу без отступа от «начала» диска. Разделы форматируются в файловой системе NTFS с размером кластера по умолчанию.

Тестовая нагрузка заключается в копировании набора файлов в пределах раздела, а затем — на соседний раздел. Измеряется время выполнения каждой операции и вычисляется средняя скорость передачи данных.

Тестовые пакеты состоят из файлов различного размера. Так, в тесте с RAR-архивом файл всего один, тест с фонотекой в формате MP3 включает файлы размером 10—20 Мбайт, а в пакет Windows входит содержимое каталога System32 операционной системы Windows Server 2008 R2 (в двойном объеме — для увеличения надежности теста), которое представляет собой тысячи мелких файлов. В таблице ниже приведены характеристики каждого набора файлов.

⇡#WinRAR 3.93 X64

Для того чтобы оценить быстродействие диска при работе с архиватором, пакет файлов Windows из предыдущего теста, скопированный на первый (от «начала» диска) раздел подопытного накопителя, упаковывается при помощи WinRAR со степенью сжатия по умолчанию. Архив создается на том же разделе, где находятся исходные файлы, а затем распаковывается туда же в отдельный каталог. Измеряется время выполнения каждой операции.

⇡#Выносливость SSD

Производительность твердотельного привода падает по мере его заполнения информации. Сохранять форму накопителю помогают компрессия данных и алгоритмы удаления «мусора». Для оценки эффекта от этих мер мы с помощью Iometer в течение 30 минут бомбардируем накопитель произвольными запросами на запись блоков по 4 Кбайт с глубиной очереди 32. Данные для записи генерируются случайным образом, чтобы затруднить компрессию, которую может выполнять контроллер. Затем процедура продляется еще на полтора часа. У свежего привода и после обоих циклов заполнения измеряется скорость произвольной записи 4-килобайтных блоков при глубине очереди в 4 запроса, с использованием как повторяющихся, так и случайных данных.

Также представляет интерес результативность очистки SSD с помощью команды TRIM, которую в нашем тесте выполняет встроенная в Windows 7 и Windows 2008 R2 утилита форматирования.

В этом тесте за небольшое время имитируется «износ» накопителя, который происходит в процессе длительной (и весьма интенсивной) повседневной эксплуатации. Побеждают модели с эффективной компрессией данных, большой объем также дает преимущество в этом тесте.

⇡#Тестовый стенд

В качестве тестовой платформы использовался компьютер с материнской платой MSI 890GXM-G65 и процессором AMD Phenom II X2 560 Black Edition. Диск подключался к контроллеру, встроенному в чипсет платы, и работал в режиме AHCI. Операционная система — Windows Server 2008 R2 (в отношении работы с накопителями является полным аналогом Windows 7).

⇡#Производительность, синтетические тесты

Новинки от OCZ будут соревноваться с приводами на конкурирующей платформе — Marvell 88SS9174-BKK2, которые также поддерживают SATA 3. Заодно посмотрим, насколько устройства на SF-2200 оторвались от своих предшественников на SF-1200: Silicon Power V20 и Apacer Turbo II AS602. Прошивку обоих накопителей перед испытанием обновили до версии 2.11.

Так вот, по скорости линейного доступа разница между поколениями SandForce почти двукратная. По сравнению с Intel SSD 510 и Plextor продукты OCZ лишь немного быстрее считывают блоки, а вот запись оказывается шустрее на добрых две сотни мегабайт в секунду при интенсивной нагрузке в Iometer. В HD Tune очередь запросов меньше, и разница между соперниками не столь велика.

При произвольном чтении Vertex 3 не так уж сильно опережает привод Silicon Power V20 на чипе SF-1222, но и мало отстает от Intel X25-M, который традиционно силен в этой дисциплине. А вот Agility 3 уступает не только своему старшему брату, но и Silicon Power V20 — подвела асинхронная память.

По скорости произвольной записи приводы OCZ вне конкуренции. Огромный отрыв от соперников обеспечивает высокий пик графика на уровне 4 Кбайт.

Время отклика у Vertex 3 и Agility 3 примерно одинаково и в абсолютных значениях довольно велико.

Приводы получают огромный бонус к быстродействию от увеличения числа потоков. При одном потоке Vertex 3 и Agility 3 заметно медленнее Intel SSD 510. Отсюда вывод — при слабой нагрузке SF-2200 не раскрывает в полной мере свой потенциал.

⇡#Производительность, реальные задачи

В тесте на копирование файлов ярко проявилась зависимость SF-2200 от компрессии данных. В нашей стандартной методике в качестве файлов среднего и крупного размера используются MP3-записи и архив RAR, то бишь изначально сжатые файлы, плохо поддающиеся дополнительной компрессии. В таких условиях Intel SSD 510 и его аналог от Plextor оказались недосягаемыми для устройств OCZ при работе со средними и крупными файлами, хотя имеют большие проблемы с файлами мелкого размера.

Чтобы дать Vertex 3 и Agility 3 второй шанс, мы заменили большой и средние файлы на RAR-архивы сопоставимого размера, созданные без сжатия из файлов мелкого калибра, которые использовались в оригинальной методике. Вот теперь SF-2200 выстрелил как следует! Vertex 3 стал лидером теста, а Agility 3 лишь немного уступает SSD 510 и Plextor PX-256M2S.

В работе с RAR-архивом Vertex 3 и Agility 3 продемонстрировали результаты, сопоставимые с таковыми у приводов на основе SandForce первого поколения, и оставили далеко позади Intel SSD 510 вместе с Plextor, так как совершенно не боятся файлов мелкого размера.

⇡#Компрессия данных, выносливость SSD

Тест показывает, что SF-2200 еще сильнее зависит от компрессии данных, чем контроллер предыдущего поколения, — она обеспечивает трехкратный прирост быстродействия, а в условиях, когда компрессия затруднена, Agility 3 опускается аж до уровня Silicon Power V20.

Накопитель на базе SF-1200, как мы помним, продемонстрировал удивительную устойчивость к двухчасовому заполнению случайными данными — скорость записи хорошо сжимаемых данных почти не пострадала после такого издевательства, и только данные, которые сжимаются плохо, стали записываться гораздо медленнее. Видимо, компрессия настолько ускоряет выполнение произвольных запросов, попавших на оставшиеся свободные блоки массива, что это с лихвой компенсирует замедление записи в блоки, забитые «мусором».

Vertex 3 и Agility 3 оказались не столь выносливыми. Скорость записи случайных данных после заполнения катастрофически падает, но и работа с повторяющимися данными замедляется очень сильно. Возможно, все дело в исходном быстродействии накопителя — за время, отведенное на процедуру, он просто успевает сильнее заполниться.

На команду TRIM новинки также реагируют вяло и не спешат очищать память. Как следствие, восстановить производительность «забитого» привода может только обнуление с помощью OCZ Toolbox или аналогичной программы.

⇡#Выводы

Контроллер SandForce SF-2000 — весьма удачное обновление чипа SF-1200/1500. Производитель усилил все достоинства своего дебютного продукта, и в результате — колоссальный прирост быстродействия. В проведенных нами бенчмарках OCZ Vertex 3 и Agility 3 оставили далеко позади накопители на платформе SandForce предыдущего поколения и в целом оказались более быстрыми и сбалансированными по сравнению с Intel SSD 510 и аналогичными SSD с контроллером Marvell 88SS9174-BKK2. Однако SF-2000 еще сильнее полагается на компрессию данных, и при записи заранее сжатых файлов скорость может падать аж в три раза. Стоит иметь эту особенность в виду, хотя, повторимся, для большинства сценариев использования домашнего ПК это редкая ситуация. Кроме того, чтобы полностью раскрыть потенциал новинки, нужен контроллер SATA 3 и достаточно интенсивная нагрузка. При щадящей эксплуатации топовые современные SSD не могут работать в полную силу.

Разница между Vertex 3 и Agility 3, как и ожидалось, невелика — вряд ли кто-то вообще сможет почувствовать ее на практике. Старшую модификацию имеет смысл покупать только при по-настоящему серьезной нагрузке или в том случае, если вы любитель самого лучшего железа и не пойдете на компромисс ради какой-то тысячи рублей.