Plextor M5 Pro — на гребне прогресса

Благодаря накопителям серий M3 и M3 Pro, Plextor обрела репутацию одного из лидирующих в технологическом отношении производителей SSD (а по объему поставок уже занимает второе место после Samsung, не в последнюю очередь благодаря сегменту OEM, где приводы Plextor распространяются под маркой Lite-On). В то время как множество компаний, подвизающихся на рынке твердотельных накопителей, ограничивают свой вклад в разработку конечного устройства дизайном корпуса и разводкой печатной платы под контроллер SandForce SF-2281 с публичной прошивкой, Plextor отдает предпочтение более сложным в обращении контроллерам Marvell. Благодаря эксклюзивной прошивке Plextor M3 Pro оказался на голову выше прочих SSD с контроллером Marvell 88SS9174, которые нам доводилось тестировать, и вообще считается одним из быстрейших накопителей с интерфейсом SATA 6 Гбит/с.

Поэтому мы просто не могли обойти вниманием новый SSD от Plextor под маркой M5 Pro. По сравнению с M3 Pro это фактически устройство нового поколения. Во-первых, M5 Pro стал первым SSD, в котором используется контроллер Marvell 88SS9187 взамен заслуженного Marvell 88SS9174. Конечно, есть вероятность, что этот же контроллер лежит в основе платформы Indilinx Everest 2 от OCZ (Vertex 4 и Agility 4), раз уж известно, что OCZ использует какой-то чип Marvell, но подтверждения тому нет.

О самом Marvell 88SS9187 известно мало подробностей. Есть информация, что, в отличие от своего предшественника, он соответствует спецификациям Serial ATA 3.1, из которых наиболее актуальной для конечного пользователя является поддержка форм-фактора mSATA. SATA 3.1 также позволяет ставить команду TRIM в очередь наряду с командами чтения/записи. И конечно же, разработчики Marvell 88SS9187 обещают производительность на высшем уровне и сниженное энергопотребление.

Вторая отличительная особенность Plextor M5 Pro заключается в том, что он комплектуется памятью Toshiba стандарта Toggle-Mode DDR 2.0, произведенной по техпроцессу 19 нм, в то время как основой большинства SSD по-прежнему остается память 24-25 нм. По сравнению с Toggle-Mode DDR 1.X, пропускная способность интерфейса микросхемы нового типа увеличилась со 133 до 400 Мбайт/с. Но о количестве циклов перезаписи ячеек, которое допускает техпроцесс 19 нм, Toshiba не распространяется.

⇡#Технические характеристики, комплект поставки, цены

В спецификациях M5 Pro мы видим значительный прирост производительности по сравнению с M3 Pro по всем статьям, кроме последовательной записи. Особенно повезло модификации объемом 512 Гбайт, которая эдак вдвое прибавила в скорости произвольного доступа. Максимальная производительность при чтении достигает круглого числа 100 тыс. операций в секунду.

Как и в серии M3 Pro, отсутствует модель объемом 64 Гбайт. Это общая тенденция среди высокопроизводительных SSD, так как небольшое количество NAND-устройств в малоемких модификациях не способно насытить пропускную способность контроллера.

Указанные данные о производительности справедливы для устройств с прошивкой версии 1.02, которую производитель также называет Xtreme. С более ранними версиями firmware скорость ненамного, но ниже. Поэтому всем покупателям M5 Pro рекомендуем проверить версию прошивки и обновиться. Благо этот процесс не удаляет пользовательскую информацию (хотя резервное копирование, как всегда, приветствуется).

Помимо Flash-памяти, в M5 Pro устанавливают микросхемы DDR3 совокупным объемом вплоть до 768 Мбайт в 512-Гбайт модели. При таком объеме буфера очевидно, что, помимо служебной информации, контроллер хранит там и пользовательские данные.

Plextor M5 Pro поддерживает полнодисковое шифрование по стандартам AES-128 и AES-256. Для контроля целостности данных наряду со 128-битным механизмом ECC применяется некий алгоритм в прошивке под названием Robust Data Hold-out. По заверению производителя, каждое устройство перед поставкой проходит суровое аппаратное тестирование.

На Plextor M5 Pro установлена гарантия сроком пять лет. Розничные цены, по данным московских интернет-магазинов, в среднем такие же, как и на другие высокопроизводительные SSD.

В комплекте с накопителем поставляется диск с ПО для миграции данных, бумажная документация, рамка и набор винтиков для установки в отсек 3,5 дюйма.

⇡#Конструкция

Plextor M5 Pro производится в корпусе толщиной 7 мм.

Массив Flash-памяти состоит из 32 NAND-устройств, распределенных по восьми корпусам.

⇡#Методика тестирования

Iometer 1.1.0 RC1

1. Последовательное чтение/запись данных блоками от 512 байт до 2 Мбайт и глубиной очереди запросов 4 (типичная глубина для десктопных задач). Проба теста с блоками каждого размера продолжается в течение 30 с. В результате получается график зависимости скорости передачи данных от размера блока.
   
   
2. Произвольное чтение/запись данных во всем объеме диска блоками от 512 байт до 2 Мбайт и глубиной очереди запросов 4. Проба теста с блоками каждого размера продолжается в течение 30 секунд. Границы блоков выравниваются относительно линейки с шагом 4 Кбайт. Так как SSD-накопители считывают и записывают информацию в виде так называемых страниц по 4 Кбайт или кратного размера, выравнивание нагрузки исключает ситуации, когда логический блок занимает нечетное число страниц, и скорость записи снижается.
   
   
3. Время отклика. Выполняется произвольное чтение/запись данных во всем объеме диска блоками по 512 байт и глубиной очереди запросов 4. Так как тест идет в течение 10 минут, дисковый буфер заполняется, что дает возможность оценить устоявшееся время отклика накопителя. Блоки данных также выровнены относительно 4-килобайтной разметки.
   
   
4. Скорость последовательного доступа в зависимости от длины очереди запросов. Измеряется скорость чтения и записи блоков по 64 Кбайт при длине очереди от 1 до 8 с шагом 2 и от 8 до 32 с шагом 4.
   
   
5. Многопоточная нагрузка. С диском одновременно работают от одной до четырех копий утилиты, генерирующей нагрузку (workers, в терминологии Iometer). Каждый worker выполняет последовательное чтение/запись блоков по 64 Кбайт с глубиной очереди запросов 1. Worker’ы имеют доступ к непересекающимся адресным пространствам объемом по 16 Гбайт, которые расположены в объеме диска вплотную друг к другу, начиная с нулевого сектора. Измеряется совокупная производительность всех worker’ов.

После каждого теста, включающего запись значительного объема данных, диск очищается с помощью Secure Erase. Длительные тесты на запись разделены на несколько частей, перемежающихся очисткой, чтобы первые пробы теста, заполняющие диск, не влияли на скорость последующих.

⇡#PCMark 7

Синтетический тест, эмулирующий нагрузку реальных приложений и различные паттерны использования ресурсов ПК. Бенчмарк установлен на основном накопителе стенда. На тестируемом накопителе создается единственный раздел в файловой системе NTFS на весь доступный объем, и в PCMark 7 проводится тест Secondary Storage. В качестве результатов теста учитывается как итоговый балл, так и скорость выполнения отдельных субтестов.

Зависимость производительности от свободного объема

Чтобы проверить, насколько падает скорость записи на SSD по мере заполнения, мы поэтапно забиваем его случайными данными на блочном уровне и проводим с помощью Iometer тесты произвольной записи блоков по 4 Кбайт с глубиной очереди запросов 4. Затем на диск посылается команда TRIM (при помощи утилиты Diskpart создается и форматируется раздел на весь объем диска) и еще раз измеряется скорость записи.

Для SSD, выполняющих компрессию записываемых данных, тесты скорости записи проводятся как на повторяющихся данных, так и на рандомизированных.

⇡#Тестовый стенд

В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой MSI 890GXM-G65, процессором AMD Phenom II X2 560 Black Edition и 4 Гбайт RAM DDR3 1600 МГц. Диск подключается к контроллеру, встроенному в чипсет материнской платы, и работает в режиме AHCI. Операционная система — Windows 7 Ultimate X64.

Объем и скорость передачи данных в бенчмарках указываются в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт).

⇡#Участники тестирования

• Plextor M5 Pro 256 Гбайт (PX-256M5P)
• Plextor M3 Pro 256 Гбайт (PX-256M3P)
• Plextor M3 256 Гбайт (PX-256M3)
• Corsair Neutron GTX 240 Гбайт (CSSD-N240GBGTX-BK)
• OCZ Vertex 4 256 Гбайт (VTX4-25SAT3-256G)
• OCZ Agility 4 256 Гбайт (AGT4-25SAT3-256G)
• Intel SSD 520 240 Гбайт (SSDSC2CW240A3K5)

⇡#Производительность, Iometer

Последовательное чтение

• Кривая M5 Pro пролегла рядом с кривыми прочих высокопроизводительных SSD. Видимо, это уже предел пропускной способности SATA 6 Гбит/с.
• По сравнению с M3 Pro у новинки поднялась скорость передачи блоков размером 16—128 Кбайт.

Последовательная запись

• Как и M3 Pro, M5 Pro является середнячком среди топовых накопителей. В диапазоне от 8 до 64 Кбайт наблюдается большое отставание от лидеров теста, но на более крупных блоках M5 Pro постепенно приближается к их уровню.

Устоявшееся время отклика

• Время отклика как при чтении, так и при записи весьма низкое, что характерно для всех устройств с памятью Toggle-Mode DDR, которые участвуют в этом тесте (то есть для всего семейства «Плексторов» и Corsair Neutron GTX).

Произвольное чтение

• В этом тесте M5 Pro почти не отличается от M3 Pro.
• Вместе с Corsair Neutron GTX накопители Plextor занимают лидирующие позиции.

Произвольная запись

• И снова между M3 Pro и M5 Pro не обнаружено большой разницы.
• В целом дружная группа SSD Plextor немного уступает устройствам OCZ, но ушла далеко вперед от Intel SSD 520 и, стало быть, от всех прочих накопителей на базе SandForce SF-2281.

Чтение при разной длине очереди команд

• M5 Pro достигает пиковой скорости уже при очереди в четыре команды — хороший вариант для десктопного применения.
• Заметим, что M3 Pro до уровня, близкого к максимуму, «раскачивается» только при шести командах, а OCZ Vertex 4 и Agility 4 — при двенадцати.

Запись при разной длине очереди команд

• Динамика скорости записи по сравнению с показателем M3 Pro не изменилась. M5 Pro также приближается к пиковой производительности при шести командах в очереди.

• В то же время другим участникам тестирования достаточно лишь двух-четырех команд.

Многопоточное чтение и запись

• M5 Pro, как и его предшественник, наращивает скорость чтения почти до максимума уже при двух потоках.
• Скорость записи достигает максимума при трех потоках, но, в отличие от Vertex 4 и некоторых других соперников, резкого подъема не происходит.

⇡#PCMark 7

• В синтетическом бенчмарке между всеми участниками теста нет сколько-нибудь значимой разницы по итоговому баллу, только Agility 4 сильно выделяется не в лучшую сторону.
• Если же считать десятки и единицы очков, то Plextor M5 Pro вырвал победу у Corsair Neutron GTX.

• Наибольшая разница между конкурентами проявилась в субтесте Starting Applications. Лидерство принадлежит тройке Plextor M5 Pro, M3 Pro, Corsair Neutron GTX.
• Vertex 4 отстает от победителей, а Agility 4 и вовсе показывает прискорбно низкий результат.

Зависимость производительности от свободного объема

• Поведение Plextor M5 Pro по мере того, как его заполняют данными, такое же, как у M3 Pro. Скорость держится близко к исходному уровню вплоть до того момента, когда остается 32 свободных гигабайта, затем происходит резкий обрыв.
• Команда TRIM немедленно и полностью восстанавливает производительность.

⇡#Выводы

Несмотря на переход от памяти Toggle-Mode DDR 1.X к Toggle-Mode DDR 2.0 и внедрение нового контроллера Marvell 88SS9187, Plextor M5 Pro на практике оказался лишь немногим быстрее, чем Plextor M3 Pro. Есть улучшения в скорости последовательного чтения и записи, но ожидаемого скачка количества операций в секунду при нагрузке, характерной для десктопного компьютера, мы не зарегистрировали. Наверняка у M5 Pro есть существенное преимущество перед M3 Pro в модификации 512 Гбайт, коль скоро заявленная разница между ними настолько велика.

Но это все ни в коем случае не значит, что Plextor M5 Pro — неудачное устройство. Наоборот, M3 Pro был настолько хорош, что его наверняка было нелегко превзойти. И в конце концов, это первый опыт Plextor в работе с чипом Marvell 88SS9187, в то время как прошивки для 88SS9174 разработчики оттачивали годами. Кроме того, над твердотельными накопителями потребительского класса уже нависает потолок пропускной способности интерфейса SATA 6 Гбит/с, и радикального увеличения производительности можно не ждать вплоть до того, как появятся первые устройства на SATA Express. В общем, с точки зрения потенциального покупателя Plextor M5 Pro стоит рассматривать как простое обновление M3 Pro — одного из самых мощных SSD с интерфейсом SATA 6 Гбит/с.