OCZ RevoDrive 350 480 Гбайт против Plextor M6e 512 Гбайт: битва за PCI Express

Вся отрасль потребительских SSD давно стоит на пороге больших перемен. Все мы с нетерпением ждём появления твердотельных накопителей с принципиально новой архитектурой, ориентированной на использование шины PCI Express. Нет никаких сомнений в том, что интерфейс SATA 6 Гбит/с больше не может служить подходящим вариантом для SSD: производительность современных флеш-приводов явно упирается в его пропускную способность. Одновременно с этим актуальные высокопроизводительные платформы постепенно приобретают возможности для подключения накопителей по шине PCI Express. Даже одна линия PCI Express стандарта 2.0 может обеспечить пиковую пропускную способность 500 Мбайт/с в каждую сторону, то есть 1 Гбайт/с суммарно. Значит, использование в качестве интерфейса двух или четырёх линий может запросто привести к взрывному росту производительности, особенно если говорить про шину PCI Express версии 3.0, которая дополнительно удваивает скорость. Например, один из первых SSD, рассчитанных на новый стандарт подключения, компания Samsung демонстрировала год назад — и уже тогда XP941 (а именно так он назывался) развивал скорости до 1400 Мбайт/с на последовательных операциях чтения. И это очень хорошая иллюстрация потенциала PCI Express, показывающая, что уже сегодня производительность дисковой подсистемы можно как минимум удвоить, достаточно лишь отказаться от SATA 6 Гбит/с в пользу более совершенных технологий.

Проблема заключается лишь в слабой готовности инфраструктуры. Однако новые наборы логики Intel Z97, H97 и X99 обрели долгожданную поддержку слотов M.2 и портов SATA Express, которые представляются наиболее естественными вариантами для подключения твердотельных накопителей по интерфейсу PCI Express. Соответственно, большая часть продающихся сегодня в магазинах новых материнских плат для LGA1150- и LGA2011-v3-процессоров уже способна принять новое поколение флеш-приводов, что выступает прямым сигналом к началу их широкого распространения. И мы ожидаем, что через несколько месяцев — в начале 2015 года — энтузиасты получат неплохой выбор разнообразных дизайнов SSD с PCIe-подключением.

Но и в данный момент ситуация совсем безнадёжной не выглядит. Приверженцы всего нового, не желающие мириться с явным узким местом в своей системе, могут воспользоваться одним из имеющихся на рынке SSD, выполненным в виде обычной карты расширения для шины PCI Express. Таких предложений, ориентированных на использование в составе высокопроизводительных десктопов, немного, но они есть. В первую очередь это недавно появившийся Plextor M6e с врождённой реализацией PCI Express, но есть и альтернативы: накопители вроде OCZ RevoDrive 350 или ASUS RAIDR Express, которые на самом деле представляют собой собранные на одной плате RAID-массивы из нескольких стандартных SSD.

Мы уже тестировали Plextor M6e на 256 Гбайт, и он показался достаточно быстрым по сегодняшним меркам SSD, однако особых восторгов всё-таки не вызвал. Поэтому, когда нам предложили вернуться к тестированию этого продукта с использованием более ёмкой и более быстрой его модификации на 512 Гбайт, мы решили взглянуть на производительность ещё раз. К тому же за прошедшее с момента нашего первого знакомства с M6e время Plextor успела выпустить пару свежих прошивок, также улучшающих быстродействие.

Кроме того, в нашу лабораторию попал и флагманский потребительский накопитель компании OCZ, RevoDrive 350, который тоже выполнен в виде платы, устанавливаемой в слот PCI Express. RevoDrive 350 не особенно похож на Plextor M6e по своей архитектуре, так как он не имеет врождённой реализации шины PCI Express на уровне внутреннего контроллера флеш-памяти. Его дизайн более сложен: в нём заложено несколько традиционных накопителей для SATA 6 Гбит/с, объединённых в RAID-массив с помощью дополнительного чипа, за счёт чего и достигается увеличение пропускной способности. Однако всё это делает его сопоставление с Plextor M6e ещё более интересным.

Таким образом, в настоящем тестировании мы напрямую сравним между собой те ранние SSD с интерфейсом PCI Express, которые энтузиасты могут приобрести прямо сегодня, не дожидаясь момента, когда на рынок наконец сойдёт лавина твердотельных накопителей нового поколения, предназначенных для подключения к порту SATA Express или для установки в слот M.2.

⇡#Plextor M6e 512 Гбайт

Как и рассмотренный нами ранее аналогичный накопитель ёмкостью 256 Гбайт, Plextor M6e 512 Гбайт на самом деле представляет собой SSD в формате M.2 2280. Для того же, чтобы его можно было устанавливать в обычные слоты PCIe, он продаётся вместе с переходником с PCI Express x4 на M.2. Причём этот комплект объединён производителем в одно целое: M.2-плата вставлена в переходник и жёстко зафиксирована в нём винтом, закрытым гарантийной наклейкой. Иными словами, несмотря на то, что по сути M6e — это флеш-диск в формате M.2, для конечного пользователя он выступает именно картой с интерфейсом PCI Express. Есть и ещё одна особенность. Внешне накопитель выглядит так, как будто он использует четыре линии PCI Express, но в реальности он задействует лишь две линии второго поколения. То есть Plextor M6e вполне допускается устанавливать в слот PCI Express 2.0 x2 (с открытым ключом) — и никакого падения быстродействия за этим не последует.

Как и у 256-гигабайтной версии, на обеих сторонах M.2-платы Plextor M6e 512 Гбайт установлено в общей сложности восемь микросхем памяти производства Toshiba. Эти микросхемы MLC NAND, производимые по техпроцессу первого поколения с 19-нм нормами. Ёмкость чипов — 512 Гбит, то есть внутри у них размещено по восемь 64-гигабитных полупроводниковых кристаллов флеш-памяти. Всем этим массивом заправляет контроллер Marvell 88SS9183-BNP2, являющийся первым на рынке общедоступным контроллером SSD с родным внешним интерфейсом PCI Express. Для целей буферизации в Plextor M6e 512 Гбайт применяется традиционный чип DDR3-1600 SDRAM ёмкостью 512 Мбайт.

Если принять во внимание конфигурацию флеш-памяти, нетрудно заключить, что в Plextor M6e 512 Гбайт восьмиканальный контроллер Marvell 88SS9183 работает с восьмикратным чередованием устройств в каждом канале. Однако, как видно из спецификаций, особенного выигрыша в производительности по сравнению с четырёхкратным чередованием у 256-Гбайт версии это не даёт. Лишь на 8% увеличивается скорость последовательной записи, остальные показатели не меняются. К сожалению, реальная пропускная способность шины PCI Express 2.0 x2, поверх которой работает AHCI-протокол, не даёт расти производительности при последовательном чтении, а ограниченная мощность лежащего в основе Plextor M6e контроллера выступает барьером в наращивании скоростей при случайных операциях. Впрочем, особого выбора у Plextor и не было: обладающий большей мощностью и поддержкой более скоростной версии шины чип Marvell 88SS1083 пока для производителей флеш-приводов недоступен.

Несмотря на то, что Plextor M6e выпущен в достаточно нетипичном для SSD исполнении, с его поддержкой в современных платформах нет никаких проблем. Благодаря работе через обычный AHCI-протокол он не только сразу «подхватывается» всеми операционными системами, но и может выступать стартовым диском. Полная совместимость со стандартным AHCI-драйвером позволяет видеть Plextor M6e в качестве допустимого загрузочного устройства в BIOS материнских плат, не говоря уже о возможности установить на него любую операционную систему без нужды в каких-либо дополнительных драйверах.

⇡#OCZ RevoDrive 350 480 Гбайт

Первый участник нашего тестирования, Plextor M6e, — сравнительно свежий продукт, который появился на рынке всего несколько месяцев назад. Об OCZ RevoDrive 350 сказать то же самое не получится. Хотя официальный анонс этого твердотельного накопителя с интерфейсом PCI Express и состоялся примерно в то же время, что и решения Plextor, изначальная идея, архитектура и реализация практически полностью позаимствованы из RevoDrive 3 (X2), который был выпущен — страшно подумать — ещё в 2011 году. Иными словами, OCZ RevoDrive 350 — это старая песня на новый лад: данный флеш-привод, как и его предшественник, основывается на двух или четырёх контроллерах SandForce SF-2200, которые собраны в RAID-массив. Единственное заметное отличие свежей версии, помимо внешнего исполнения, состоит в использовании чипов SF-2282 вместо SF-2281. Впрочем, на самом деле это почти одно и то же: SF-2282 отличается лишь более широкой шиной для NAND, позволяя собирать конфигурации с большим количеством устройств флеш-памяти в каждом канале контроллера. По производительности же оба эти представителя семейства SandForce идентичны.

Линейка OCZ RevoDrive 350 включает три модели с ёмкостью 240, 480 и 960 Гбайт, которые имеют принципиально различную конфигурацию. 240-гигабайтный флеш-привод построен на паре контроллеров SF-2282, в то время как более ёмкие модификации базируются на четырёх таких контроллерах. Это значит, что в RevoDrive 350 ёмкостью 240 и 480 Гбайт RAID-массив собран из 128-гигабайтных частей, а в старшей версии строительными блоками выступают 256-гигабайтные структурные единицы. Решение OCZ отказаться от комбинирования четырёх контроллеров SF-2282 в младшей версии RevoDrive 350 вполне естественно, ведь укомплектованная 64 Гбайт флеш-памяти платформа SandForce не может пользоваться чередованием устройств NAND и выдаёт уж слишком низкую производительность.

Вне зависимости от того, о каком варианте ёмкости идёт речь, все RevoDrive 350 выпускаются в виде плат с интерфейсом PCI Express 2.0 x8 с пиковой полосой пропускания 4 Гбайт/с. Но несмотря на то, что все восемь линий интерфейса реально используются, заявленные показатели производительности заметно ниже их суммарной теоретической пропускной способности. К тому же различия в паспортной скорости работы разных версий RevoDrive 350 могут достигать троекратного размера.

При взгляде на приведённые спецификации нетрудно догадаться, что основной причиной выпуска линейки RevoDrive 350 стал переход OCZ под крыло Toshiba с последующей повсеместной сменой начинки на флеш-память этого производителя. Прошлые RevoDrive базировались на чипах Micron, теперь же OCZ, вступившая в отношения с одним из крупнейших поставщиков NAND, больше не нуждается в закупках микросхем флеш-памяти на стороне. В новых RevoDrive 350 устанавливается выпущенная по 19-нм процессу первого поколения MLC-память Toshiba — точно такая же, как и в Plextor M6e.

Лицевая поверхность платы RevoDrive 350 закрыта декоративным металлическим кожухом, по совместительству выступающим радиатором для базовой микросхемы RAID-контроллера. Под кожухом полученной нами на тестирование 480-гигабайтной модели находится группировка из 16 микросхем флеш-памяти и самый главный чип, промаркированный как OCZ ICT-0262. Контроллеры SF-2282 расположены на оборотной стороне платы, где они находятся в окружении ещё 16 микросхем MLC NAND производства Toshiba. Таким образом, в каждой такой микросхеме флеш-памяти содержится по два 19-нм чипа ёмкостью 64 Гбит каждый — соответственно, восьмиканальные контроллеры SF-2282 могут пользоваться двукратным чередованием. Общий объём флеш-памяти в RevoDrive 350 480 Гбайт составляет 512 Гбайт, но 13% зарезервировано под внутренние нужды.

Сама OCZ говорит о том, в основе RevoDrive 350 лежит не простой RAID-контроллер, а фирменный процессор виртуализации VCA 2.0 (Virtualized Controller Architecture). Однако очень похоже на то, что под именем OCZ ICT-0262 скрывается перелицованная микросхема Marvell 88SE9548, представляющая собой четырёхпортовый RAID-контроллер SAS/SATA 6 Гбит/с с интерфейсом PCI Express 2.0 x8. Впрочем, даже если и так, это не повод умалять заслуги инженеров OCZ, которые написали для этого контроллера собственную прошивку и драйвер.

Уникальность программной составляющей заключается в том, что в RevoDrive 350 реализован не классический RAID 0, а некое его подобие с интерактивной балансировкой нагрузки. Вместо разбиения потока данных на блоки фиксированного размера и последовательной их передачи на разные контроллеры SF-2282, технология VCA 2.0 предполагает анализ и гибкое перераспределение операций ввода-вывода в зависимости от текущей занятости контроллеров флеш-памяти. Поэтому RevoDrive 350 выглядит для пользователя как монолитный твердотельный накопитель. В его BIOS нельзя зайти, а обнаружить, что в недрах этого SSD скрывается RAID-массив, без подробного знакомства с аппаратной начинкой невозможно.

Кроме того, в отличие от обычных RAID-массивов, в RevoDrive 350 поддерживаются все типичные функции SSD: SMART-мониторинг, TRIM и операция Secure Erase. Более того, RevoDrive 350 без проблем можно сделать загрузочным системным диском: в BIOS материнских плат он видится наряду с обычными накопителями.