Обзор твердотельного накопителя OCZ Vector 150: «отошибливание» уже началось

⇡#Методика тестирования

Тестирование проводится в операционной системе Windows 8.1, корректно распознающей и обслуживающей современные твердотельные накопители. Это значит, что в процессе прохождения тестов, как и при обычном повседневном использовании SSD, команда TRIM поддерживается и активно задействуется. Измерение производительности выполняется с накопителями, находящимися в «использованном» состоянии, которое достигается их предварительным заполнением данными. Перед каждым тестом накопители очищаются и обслуживаются с помощью команды TRIM. Между отдельными тестами выдерживается 15-минутная пауза, отведённая для корректной отработки технологии сборки мусора. Во всех тестах, если не указано иное, используются рандомизированные несжимаемые данные.

Используемые приложения и тесты:

• Iometer 1.1.0 RC1

1. Измерение скорости последовательного чтения и записи данных блоками по 256 Кбайт (наиболее типичный размер блока при последовательных операциях в десктопных задачах). Оценка скоростей выполняется в течение минуты, после чего вычисляется средний показатель.
2. Измерение скорости случайного чтения и записи блоками размером 4 Кбайт (такой размер блока используется в подавляющем большинстве реальных операций). Тест проводится дважды — без очереди запросов и с очередью запросов глубиной 4 команды (типичной для десктопных приложений, активно работающих с разветвлённой файловой системой). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
3. Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов (в пределах от одной до 32 команд). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
4. Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с блоками разного размера. Используются блоки объёмом от 512 байт до 256 Кбайт. Глубина очереди запросов в течение теста составляет 4 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
5. Измерение производительности при смешанной многопоточной нагрузке. На накопитель посылаются разноплановые команды, включающие как чтение, так и запись с различными размерами блоков. Процентное соотношение между разнородными запросами приближено к реальной десктопной нагрузке (75 % — операции чтения, 25 % — запись; 75 % — случайные запросы, 25 % — последовательные; 55 % — блоки размером 4 Кбайт, 25 % — 64 Кбайт и 20 % — 128 Кбайт). Тестовые запросы генерируются четырьмя параллельными потоками. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей производится в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
6. Исследование падения производительности SSD при обработке непрерывного потока операций случайной записи. Используются блоки размером 4 Кбайт и глубина очереди 32 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Продолжительность теста составляет два часа, измерения моментальной скорости проводятся ежесекундно. По окончании теста дополнительно проверяется способность накопителя восстанавливать свою производительность до первоначальных величин за счёт работы технологии сборки мусора и после отработки команды TRIM.

• CrystalDiskMark 3.0.3

Синтетический тест, выдающий типовые показатели производительности твердотельных накопителей, измеренные на 1-гигабайтной области диска «поверх» файловой системы. Из всего набора параметров, которые можно оценить с помощью этой утилиты, мы обращаем внимание на скорость последовательного чтения и записи, а также на производительность произвольных операций чтения и записи 4-килобайтными блоками без очереди запросов и с очередью глубиной 32 команды.

• PCMark 8 2.0

Тест, основанный на эмулировании реальной дисковой нагрузки, которая генерируется различными популярными приложениями. На тестируемом накопителе создаётся единственный раздел в файловой системе NTFS на весь доступный объем, и в PCMark 8 проводится тест Secondary Storage. В качестве результатов теста учитывается как итоговая производительность, так и скорость выполнения отдельных тестовых трасс, сформированных различными приложениями.

⇡#Тестовый стенд

В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой Gigabyte GA-Z87X-UD3H, процессором Core i3-4340 и 4 Гбайт RAM DDR3-1600 МГц. Диск подключается к контроллеру SATA 6 Гбит/с, встроенному в чипсет материнской платы, и работает в режиме AHCI. Используется драйвер Intel Rapid Storage Technology (RST) 12.9.0.1001 и операционная система Windows 8.1 Enterprise x64.

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

⇡#Участники тестирования

• Corsair Neutron GTX 240 Гбайт (CSSD-N240GBGTXB-BK, прошивка M311);
• Intel SSD 520 240 Гбайт (SSDSC2CW240A3, прошивка 400i);
• OCZ Vector 256 Гбайт (VTR1-25SAT3-256G, прошивка 2.0);
• OCZ Vector 150 240 Гбайт (VTR150-25SAT3-240G, прошивка 1.2);
• Plextor M5 Pro Xtreme 256 Гбайт (PX-256M5P, прошивка 1.06);
• Samsung 840 Pro 256 Гбайт (MZ-7PD256, прошивка DXM05B0Q);
• SanDisk Extreme II 240 Гбайт (SDSSDXP-240G, прошивка R1311).

⇡#Производительность

⇡#Последовательные операции чтения и записи, IOMeter

При последовательных операциях новый накопитель компании OCZ, хоть и не дотягивает до лидирующих позиций, от быстрейших потребительских SSD с интерфейсом SATA 6 Гбит/с отстаёт не столь сильно. Насторожить же на приведённых диаграммах должно скорее то, что Vector 150 несколько проигрывает прошлой версии Vector, хотя из паспортных характеристик это совершенно не следовало.

⇡#Случайные операции чтения и записи, IOMeter

Скорость чтения случайными блоками — явно не конёк OCZ Vector 150. По этой характеристике он стал медленнее своего предшественника, который при данной нагрузке тоже не блистал. В результате получилось, что Vector 150 попал в число аутсайдеров, уступив большинству конкурентов, относящихся к категории высокопроизводительных. Следует отметить, что увеличение глубины очереди запросов на ситуацию никак не влияет: OCZ Vector 150 опередил лишь Intel 520, основанный на контроллере SF-2281. Очевидно, проблема кроется в самой платформе Indilinx Barefoot 3, которая к таким операциям приспособлена не лучшим образом.

Зато при операциях случайной записи положение OCZ Vector 150 в ряду соперников явно лучше. В случае очереди запросов одиночной длины новая модель компании OCZ даже способна занять лидирующее положение, обогнав не только обычный Vector с 25-нм памятью IMFT, но и все остальные флагманские накопители Samsung, SanDisk, Plextor и Corsair. При увеличении глубины очереди запросов относительные показатели Vector 150 несколько снижаются, но этот привод всё равно остаётся в числе лидеров.

Давайте теперь взглянем на то, как зависит производительность OCZ Vector 150 при работе с 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов.

Приведённые графики служат ещё одной иллюстрацией к сказанному выше. В операциях случайного чтения OCZ Vector 150 имеет не слишком высокую производительность: он отстаёт от лучших приводов других компаний и от оригинального Vector при любой глубине очереди запросов. Зато при записи ситуация меняется на противоположную — здесь новинка очень хороша. Причём при отсутствии очереди либо при её высокой глубине Vector 150 демонстрирует скорость и обходит всех конкурентов.

Следующая пара графиков отражает зависимость производительности случайных операций от размера блока.

Ничего принципиально нового из этой пары графиков почерпнуть не удаётся. При изменении размеров блоков, с которыми производятся случайные операции, OCZ Vector 150 не демонстрирует никаких неожиданных провалов или пиков производительности. Как и в других тестах, его невысокая скорость чтения компенсируется высокой скоростью записи, однако в целом Vector 150 с 19-нм флеш-памятью производства Toshiba получился слегка более медленным, нежели его предшественник с 25-нм памятью IMFT.

В завершение рассмотрения результатов IOmeter предлагаем взглянуть на производительность накопителей при синтетическом моделировании тяжёлой смешанной дисковой активности, в котором одновременно и в несколько потоков воспроизводятся разные типы операций.

Любопытный результат. Накопители компании OCZ, основанные на платформе Indilinx Barefoot 3, заметно отрываются от всех остальных приводов, выдавая недосягаемую для конкурирующих решений производительность. Такое их впечатляющее выступление связано с аппаратными особенностями контроллера Barefoot 3, который хорошо приспособлен для смешанных нагрузок, так как обрабатывает операции чтения и записи на независимых конвейерах. Поэтому в средах, для которых свойственна интенсивная многопоточная дисковая активность, порождающая разнородные операции, OCZ Vector 150 показывает себя как нельзя лучше. В этом случае он даже немного превосходит оригинальный Vector, который построен на базе того же самого контроллера.

⇡#Деградация и восстановление производительности

Наблюдение за изменением скорости записи в зависимости от объёма записанной на диск информации — весьма важный эксперимент, позволяющий получить понимание работы внутренних алгоритмов накопителя. В данном тесте мы загружаем SSD непрерывным потоком запросов на случайную запись 4-килобайтных блоков и попутно следим за той производительностью, которая при этом наблюдается. На приведённом ниже графике в виде точек отмечены результаты измерений моментальной производительности, которые мы снимаем ежесекундно, а чёрная линия показывает среднюю скорость, наблюдаемую в течение 30-секундного интервала.

Сразу же отметим, что зависимость производительности от объёма записанной информации у OCZ Vector 150 крайне нетипична. Обычно современные SSD позволяют записать с максимальной скоростью объём данных, равный ёмкости диска, затем же скорость резко падает, так как контроллер накопителя приходит к необходимости предварительно очищать блоки страниц флеш-памяти перед их новым заполнением данными. У рассматриваемого же накопителя OCZ Vector 150 график изменения скорости записи имеет не одну, а две характерные ступеньки. Первое падение производительности происходит при заполнении флеш-диска наполовину — после записи 120 Гбайт данных. Второе же падение происходит не после записи 240 Гбайт, что было бы наиболее логичным, а позднее — примерно на 320-гигабайтном рубеже.

Всё это говорит о том, что принципы работы контроллера Indilinx Barefoot 3 и прошивки рассматриваемого SSD реализуют непривычные и в чём-то даже уникальные приёмы. Впрочем, снижение скорости записи после непрерывного заполнения половины объёма накопителя стало фирменным знаком продукции OCZ уже достаточно давно. Это падение связано с особенностями организации хранения информации. Прошивки актуальных твердотельных накопителей OCZ, по всей видимости, стараются по возможности использовать MLC-память в SLC-режиме, переходя на хранение двух бит данных в ячейке только после того, как однобитовое заполнение ячеек становится невозможным из-за исчерпания свободного пространства. Следует отметить, что такое падение производительности является обратимым: после небольшого простоя накопитель самостоятельно уплотняет данные в памяти и возвращает себе первоначальную скорость, получая возможность вновь использовать освободившиеся MLC-ячейки для хранения единичных битов.

Второе же падение производительности, которое должно происходить после полного заполнения SSD данными, у OCZ Vector 150 объёмом 240 Гбайт происходит значительно позднее записи 240 Гбайт данных на данный накопитель. Это означает, что данный привод наделён агрессивной и эффективной технологией сборки мусора, которая при работе в рамках резервной области, составляющей 14 % от его общей ёмкости, успевает подготовить чистые блоки памяти в то время, пока SSD атакуется непрерывным потоком запросов на запись информации. Иными словами, здесь контроллер Barefoot 3 вновь показывает свою высокую мощность и способность решать параллельные задачи одновременно.

Проявление работы фоновой сборки мусора видно и в том, что привод сохраняет сравнительно высокую производительность и во второй части нашего двухчасового теста. Скорость свыше 20 тысяч операций в секунду для потребительского накопителя, находящегося в состоянии непрерывного и интенсивного использования, — это очень хороший показатель. Фактически наблюдаемые значения устоявшейся производительности OCZ Vector 150 характерны скорее для серверных моделей SSD, нежели для приводов, используемых в обычных настольных компьютерах.

Давайте теперь взглянем на то, как происходит восстановление производительности до первоначальных величин. Для этого после завершения теста, приводящего к деградации скорости записи, мы выжидаем 15 минут, в течение которых SSD может попытаться самостоятельно восстановиться за счёт сборки мусора, но без помощи со стороны операционной системы и команды TRIM, и замеряем скорость. Затем на накопитель принудительно подаётся команда TRIM — и скорость измеряется ещё раз.

Все современные накопители, за исключением основанных на платформе SandForce, умеют восстанавливать свою производительность до первоначального уровня без каких-либо проблем, для этого нужна лишь поддержка команды TRIM со стороны операционной системы. Однако только избранные SSD могут возвращать свою первоначальную скорость без участия TRIM. OCZ Vector 150 в этом ключе нужно отнести к числу достаточно удачных решений. Он не только полностью возвращает себе высокую скорость записи после обработки TRIM, но и способен отчасти приводить свои скоростные параметры к первоначальным рубежам самостоятельно, без помощи ОС. Правда, в этом случае его производительность на операциях записи возвращается к изначальному уровню лишь ненадолго, что объясняется сравнительно небольшой ёмкостью зарезервированного пространства, которое позволено использовать при сборке мусора и упреждающе освобождать от данных. Впрочем, большинство десктопных флеш-дисков других производителей не способно и на такое. Иными словами, сборка мусора у OCZ Vector 150 работает лучше, чем у большинства конкурирующих твердотельных накопителей. В связи с чем этот SSD можно даже использовать в средах, где TRIM не поддерживается, например в RAID-массивах.

⇡#Результаты в CrystalDiskMark

CrystalDiskMark — это популярное простое тестовое приложение, работающее «поверх» файловой системы, которое позволяет получать результаты, легко повторяемые обычными пользователями. И то, что выдаёт этот бенчмарк, несколько отличается от показателей, которые были получены нами в тяжёлом и многофункциональном пакете IOmeter, хотя с качественной точки зрения никаких кардинальных различий нет. OCZ Vector 150 может похвастать высокими результатами на операциях последовательной и произвольной записи, неплохо справляется он и с последовательным чтением. Однако случайное чтение — слабое место нового накопителя, и в этом он даже хуже своего предшественника, построенного на том же контроллере Indilinx Barefoot 3. Иными словами, небольшое отставание Vector 150 от оригинального Vector диагностируется и в CrystalDiskMark.

⇡#PCMark 8, реальные сценарии использования

Тестовый пакет Futuremark PCMark 8 интересен тем, что он имеет не синтетическую природу, а напротив — основывается на том, как работают реальные приложения. В процессе его прохождения воспроизводятся настоящие сценарии-трассы задействования диска в распространённых десктопных задачах, и замеряется скорость их выполнения. Текущая версия этого теста моделирует нагрузку, которая взята из реальных игровых приложений Battlefield 3 и World of Warcraft и программных пакетов компаний Abobe и Microsoft: After Effects, Illustrator, InDesign, Photoshop, Excel, PowerPoint и Word. Итоговый результат исчисляется в виде усреднённой скорости, которую показывают накопители при прохождении тестовых трасс.

Производительность в PCMark 8 — один из важнейших параметров для понимания того, насколько хорош тот или иной накопитель в реальном использовании. И здесь OCZ Vector 150 проявляет себя достаточно неплохо. Он оказывается в лидирующей группе, отставая лишь от непревзойдённого Samsung 840 Pro и от оригинального Vector образца конца 2012 года. Жаль, конечно, что смена памяти во флагманском накопителе OCZ не позволила увеличить его скорость, но, несмотря на это, Vector 150 остаётся весьма производительным вариантом и по сегодняшним меркам. Например, лучшие накопители на платформе Marvell — Plextor M5 Pro и SanDisk Extreme II — от него отстают.

Интегральный показатель PCMark 8 следует дополнить и показателями производительности, выдаваемыми флеш-дисками при прохождении отдельных тестовых трасс, которые моделируют различные варианты реальной нагрузки.

Как это ни печально, но OCZ Vector 150 отстаёт от своего предшественника в любых приложениях, а следовательно, обладатели старой версии Vector могут не беспокоиться: их любимый производитель пока не смог сделать более быстрый накопитель. При этом в отдельных ситуациях рассматриваемый SSD всё равно может оказаться лучше лидирующего Samsung 840 Pro, например он превосходит его в Adobe Photoshop.

⇡#Выводы

Делать какие-то выводы о твердотельных накопителях OCZ сегодня — достаточно непростое дело с учетом всей неопределённости будущего этой фирмы. Однако если всё пойдёт так, как того хотят в OCZ, Vector 150 станет флагманским потребительским предложением под этой торговой маркой на первую половину текущего года. Сможет ли оправдать возложенные на него надежды рассмотренный накопитель? Мы считаем, что определённо да, даже несмотря на то, что модель Vector 150, к сожалению, оказалась совсем не лучше оригинального Vector с точки зрения быстродействия.

Дело в том, что выпущенный в конце 2012 года флеш-диск OCZ Vector был очень неплохим по своему быстродействию и имел все шансы прописаться среди лучших SSD для компьютеров верхней ценовой категории. Но проблемы с доступностью и высокие цены воспрепятствовали его широкому распространению. OCZ, не располагая собственным производством флеш-памяти, регулярно недопоставляла эти приводы, и они находились в дефиците. Теперь же, кажется, решение найдено. Отход SSD-бизнеса OCZ под крыло Toshiba должен открыть производителю доступ к неограниченному источнику качественной флеш-памяти с приемлемой ценой. Это в конечном итоге может сделать Vector 150 весьма распространённой и выгодной по соотношению цены и производительности моделью, ведь в ней вместо 25-нм MLC NAND компании Micron применяется более современная 19-нм MLC NAND, выпускаемая Toshiba. В результате такой замены немного упала производительность, но контроллер Indilinx Barefoot 3 хорош настолько, что Vector 150 всё равно остаётся в числе флагманских SSD, уступая по быстродействию (из числа актуальных моделей) разве только Samsung 840 Pro.

При этом у OCZ Vector 150 появилось другое немаловажное достоинство — улучшенная надёжность. Благодаря реализованному на уровне прошивки усовершенствованному пакету технологий управления флеш-памятью, ресурс записи Vector 150 увеличился до 50 Гбайт ежедневно (в течение 5 лет гарантийного срока), и по этому показателю новинка стала лучшим предложением на рынке среди приводов потребительского класса. Если же учесть отличные скоростные показатели Vector 150 при интенсивных операциях записи и при многопоточной нагрузке, данный SSD, помимо всего прочего, может стать отличным вариантом и для высокопроизводительных рабочих станций.

Впрочем, на данный момент остаётся непонятной ситуация со стоимостью новинки. Пока OCZ в отношении Vector 150 придерживается той же маркетинговой стратегии, что и с оригинальным Vector, а это значит, что цена нового SSD определённо выше среднерыночного уровня. Конечно, Vector 150 имеет уникальные преимущества, но, на наш взгляд, они недостаточны для того, чтобы оправдать высокую цену. Поэтому даже если вам очень понравился новый SSD компании OCZ и вы хорошо осознаёте все риски, связанные с банкротством производителя, то мы всё равно рекомендуем немного повременить с покупкой этой новинки. Мы почти уверены, что Vector 150 подешевеет, и вот тогда он действительно станет одним из самых привлекательных твердотельных накопителей для настольных компьютеров на начало 2014 года.