Обзор твердотельного накопителя ADATA Premier Pro SP920

⇡#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 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 характерна для различных популярных приложений. На тестируемом накопителе создаётся единственный раздел в файловой системе NTFS на весь доступный объём, 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.

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

⇡#Участники тестирования

• ADATA Premier Pro SP920 256 Гбайт (ASP920SS3-256GM, прошивка MU01);
• Crucial M500 240 Гбайт (CT240M500SSD1, прошивка MU05);
• Crucial M550 256 Гбайт (CT256M550SSD1, прошивка MU01);
• Kingston HyperX 3K 240 Гбайт (SH103S3/240G, прошивка 5.26);
• Plextor M6S 256 Гбайт (PX-256M6S, прошивка 1.03);
• Samsung 840 Pro 256 Гбайт (MZ-7PD256, прошивка DXM06B0Q);
• Samsung 840 EVO 250 Гбайт (MZ-7TE250, прошивка EXT0BB6Q);
• SanDisk Ultra Plus 256 Гбайт (SDSSDHP-256G, прошивка X2316RL);

⇡#Производительность

Последовательные операции чтения и записи, IOMeter

Первые же результаты, полученные нами при измерении скорости последовательных операций, указывают на то, что ожидать от ADATA Premier Pro SP920 256 Гбайт уровня производительности Crucial M550 явно не следует. Внутренний параллелизм памяти SSD заметно влияет на производительность, и, даже если речь идёт о самой элементарной нагрузке, накопители, в основе которых лежит 32 устройства MLC NAND, оказываются быстрее SSD с 16 устройствами. Единственное исключение из этого правила — платформа SandForce, которая проигрывает любым флеш-приводам с современными контроллерами. Иными словами, отказ ADATA от SandForce — вполне взвешенное решение, даже несмотря на то, что компании так и не удалось заполучить в своё распоряжение актуальную платформу верхнего уровня.

Случайные операции чтения и записи, IOMeter

Приведённая пара диаграмм иллюстрирует одну из важнейших характеристик SSD — скорость случайного чтения. И здесь хорошо видно, что ADATA Premier Pro SP920 256 Гбайт по своей производительности ближе к Crucial M550, нежели к Crucial M500. То есть память с 128-гигабитными ядрами — это не приговор. Современный контроллер Marvell 88SS9189 вкупе с качественно оптимизированной прошивкой могут выжимать неплохие скорости даже в этом случае. Конечно, мы не можем отнести Premier Pro SP920 к числу высокопроизводительных SSD, но и медленным его назвать нельзя.

При произвольной записи же SP920 и вовсе становится одним из лучших вариантов. Это, безусловно, заслуга контроллера Marvell 88SS9189, который благодаря своим интеллектуальным алгоритмам, применяемым при такой нагрузке, способен выводить построенные на нём накопители на первые места по производительности, несмотря на то, какая память лежит в их основе. Тем не менее заметим, что Crucial M550 с более «правильной» конфигурацией массива флеш-памяти работает по сравнению с Premier Pro SP920 определённо быстрее.

Давайте теперь взглянем на то, как зависит производительность ADATA Premier Pro SP920 ёмкостью 256 Гбайт при работе с 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов.

Никаких сюрпризов на графиках нет. Скорость рассматриваемого ADATA Premier Pro SP920 ниже, чем у оригинального Crucial M550, но выше, чем у модели M500. Такое соотношение результатов сохраняется при любой очереди запросов. При этом результаты SP920 находятся всё-таки выше среднего уровня: этот твердотельный накопитель превосходит такие популярные решения, как Plextor M6S, SanDisk Ultra Plus и Samsung 840 EVO.

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

Твердотельный накопитель ADATA Premier Pro SP920 на удивление хорошо справляется со случайными операциями чтения, выполняемыми блоками большого размера. При записи же его скорость заметно хуже. Как это ни удивительно, в таком случае Premier Pro SP920 проигрывает Plextor M6S, который основан на четырёхканальном контроллере Marvell 88SS9188.

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.

Мы уже не раз хвалили марвелловские контроллеры за хорошую вычислительную производительность, которая позволяет им быстро разруливать ситуации со сложными потоками обращений к данным. Здесь мы видим ещё одно тому подтверждение. Смешанная многопоточная нагрузка выводит на первые места накопители, использующие флагманские аппаратные платформы этого производителя. Соответственно, ADATA Premier Pro SP920 также оказывается в лидирующей группе, опережая, например, один из лучших SSD современности, Samsung 840 Pro.

Деградация и восстановление производительности

Наблюдение за изменением скорости записи в зависимости от объёма записанной на диск информации — весьма важный эксперимент, позволяющий понять работу 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.

График падения производительности при непрерывной записи данных у ADATA Premier Pro SP920 256 Гбайт можно назвать эталонным. По нему очень легко проследить общие принципы работы современных SSD. Сначала, пока флеш-память накопителя не будет полностью заполнена данными, Premier Pro SP920 демонстрирует постоянную производительность на уровне примерно 81 тысячи операций ввода-вывода в секунду. Этот показатель, кстати, полностью соответствует заявленным спецификациям. Однако после того, как объём записанной информации достигает примерно 248 Гбайт, скорость резко проседает почти вдвое, продолжая плавно снижаться и в дальнейшем. По окончании нашего двухчасового эксперимента падение производительности достигает примерно восьмикратного размера, что, впрочем, вполне типично.

При этом нельзя не отметить тот факт, что ADATA Premier Pro SP920 отличается хорошим постоянством производительности, характерным для серверных моделей флеш-приводов. Даже при наступлении деградации скорости разброс в темпе обработки запросов остаётся небольшим, поэтому этот SSD хорошо подходит для тех случаев, когда предсказуемость быстродействия носит критичный характер. Например, он хорошо впишется в RAID-массивы.

Впрочем, всё, что изображено на приведённых выше графиках — синтетическая ситуация, интересная лишь для изучения особенностей контроллера, но не иллюстрирующая поведение SSD в реальной жизни. Что же действительно важно, так это то, как после такой деградации происходит восстановление производительности до первоначальных величин. Для исследования этого вопроса 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.

Команда TRIM отрабатывается твердотельным накопителем ADATA Premier Pro SP920 как и должна, возвращая его в первоначальное с точки зрения производительности состояние. В этом нет ничего странного: современные контроллеры давно научились держать свою флеш-память в тонусе, упреждающе очищая страницы, которые высвобождаются в файловой системе.

Однако без помощи от операционной системы в лице команды TRIM рассматриваемый накопитель свою производительность восстанавливать почти не умеет. В этом случае ADATA Premier Pro SP920 256 Гбайт, находящийся в использованном состоянии, может предложить быструю запись лишь около 1,5 Гбайт данных, после чего скорость неминуемо упадёт.

Надо сказать, что по характеру работы технологии сборки мусора ADATA Premier Pro SP920 как две капли воды похож на Crucial M550. Несмотря на то, что в обоих накопителях имеется зарезервированное и недоступное пользователю пространство объёмом порядка 17,5 Гбайт, половина которого не участвует в технологии RAIN и вполне может служить во благо технологий повышения производительности, в средах без поддержки TRIM их применять не рекомендуется.

Результаты в CrystalDiskMark

CrystalDiskMark — это популярное и простое тестовое приложение, работающее «поверх» файловой системы, которое позволяет получать результаты, легко повторяемые обычными пользователями. И то, что выдаёт этот бенчмарк, с качественной точки зрения почти не отличается от показателей, которые были получены нами в тяжёлом и многофункциональном пакете IOmeter.

Результаты здесь разбиваются на две группы. При последовательных обращениях к данным и при случайном чтении без какой-либо очереди запросов ADATA Premier Pro SP920 256 Гбайт выдаёт достаточно посредственную скорость. При такой нагрузке ему удаётся превзойти лишь основанный на контроллере SF-2281 накопитель Kingston HyperX 3K и устаревший флеш-диск Crucial M500. Очевидно, MLC NAND с 128-гигабитными ядрами — не самая подходящая основа для решения, претендующего на игру в «высшей лиге». Но в некоторых случаях можно наблюдать и иную картину. При случайном чтении с глубокой очередью команд или при случайной записи архитектура массива флеш-памяти не играет особой роли. В таких ситуациях на первый план выходит мощность контроллера и интеллектуальность прошивки, а с этим у ADATA Premier Pro SP920 всё в порядке.

Поэтому в реальной жизни быстродействие ADATA Premier Pro SP920 256 Гбайт может быть как низким, так и высоким — в зависимости от того, какой тип дисковой нагрузки генерирует то или иное приложение. Чтобы лучше разобраться с тем, чего можно ожидать от главного героя этого обзора при повседневном применении, обратимся к специализированным бенчмаркам, моделирующим обычную работу.

PCMark 8 2.0, реальные сценарии использования

Тестовый пакет Futuremark PCMark 8 2.0 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 если верить полученным здесь показателям, то ADATA Premier Pro SP920 256 Гбайт следует отнести к накопителям среднего уровня. Он быстрее бюджетных решений, основанных на платформах SandForce или Phison SSD, но медленнее флеш-накопителей, базирующихся на современных восьмиканальных контроллерах и MLC NAND с 64-гигабитными ядрами. В результате его можно считать альтернативой таким SSD, как SanDisk Ultra Pro или Plextor M6S, которые уже не относятся к числу совсем дешёвых, но при этом ещё не могут конкурировать с действительно быстрыми SSD потребительского уровня с интерфейсом SATA 6 Гбит/с.

Интегральный показатель PCMark 8 следует дополнить и показателями производительности, которые флеш-накопители выдают при прохождении отдельных тестовых трасс, моделирующих различные варианты реальной нагрузки.

Относительно хороший уровень производительности ADATA Premier Pro SP920 демонстрирует в таких приложениях, как Microsoft Excel и Adobe After Effects. Однако в World of Warcraft и Adobe Illustrator быстродействие этого SSD ниже, чем у большинства конкурентов.

⇡#Выводы

После анонса твердотельных накопителей серии ADATA Premier Pro SP920 у многих сложилось мнение, что это — полные аналоги очень неплохих флеш-приводов Crucial M550. К появлению такого суждения приложила свою руку сама компания ADATA, охотно показывавшая начинку старших моделей серии SP920, которая сходилась с аппаратной платформой Crucial M550 один в один. Однако то, что теперь под названием Premier Pro SP920 мы имеем на прилавках магазинов, на Crucial M550 похоже не совсем.

Дело в том, что накопители ADATA ёмкостью 512 Гбайт и 1 Тбайт, которые, собственно, и подобны по своей архитектуре продуктам Crucial, в продажу так и не поступили. Вместо этого предлагаются флеш-диски на 128 и 256 Гбайт, которые принципиально отличаются от M550 строением используемой MLC NAND. В Premier Pro SP920 устанавливается 20-нм память производства Micron c 128-гигабитными ядрами, в то время как в моделях Crucial M550 такой ёмкости память — 64-гигабитная. В результате архитектура SSD компании ADATA имеет вдвое меньший параллелизм, что, естественно, отрицательно сказывается на производительности. Поэтому с точки зрения быстродействия ADATA Premier Pro SP920 представляет собой нечто среднее между Crucial M550 и Crucial M500, и на фоне конкурентов это — отнюдь не флагманская модель.

Впрочем, мы совсем не хотим сказать, что ADATA Premier Pro SP920 — вариант, недостойный внимания. Да, он медленнее Crucial M550 и других SSD верхнего ценового диапазона, но и стоит примерно на 10-15 процентов меньше. И это делает его очень неплохим предложением, способным по соотношению цены и производительности конкурировать со многими популярными продуктами вроде Samsung 840 EVO, Plextor M6S или SanDisk Ultra Plus.

Поэтому если вы ищете не слишком дорогой твердотельный накопитель с хорошей и проверенной временем аппаратной платформой, то ADATA Premier Pro SP920 может стать вполне достойным вариантом. Тем более что на самом деле эти SSD производит Micron, что означает определённый уровень качества и надёжности, а также наследование большинства преимуществ накопителей Crucial. Так, в SP920 есть основанная на подсчёте контрольных сумм технология контроля целостности данных RAIN, предохраняющая флеш-диск от перебоев питания батарея конденсаторов и температурный мониторинг с защитой от перегрева. В качестве же своего вклада в успех Premier Pro SP920 компания ADATA снабжает его богатым комплектом поставки, включающим всё то, что может потребоваться при установке и эксплуатации твердотельного накопителя.