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

Характеристики. Комплектация. Внешний вид

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.

Тестирование. Выводы

⇡#Методика тестирования

Тестирование проводится в операционной системе Microsoft Windows 8.1 Professional x64 with Update, 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 и установление её зависимости от соотношения между операциями чтения и записи. Используются последовательные операции чтения и записи блоков объёмом 128 Кбайт, выполняемые в два независимых потока. Соотношение между операциями чтения и записи варьируется с шагом 10 процентов. Оценка скоростей выполняется 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 ASUS Z97-Pro, процессором Core i5-4590 со встроенным графическим ядром Intel HD Graphics 4600 и 4 Гбайт RAM DDR3-1600 МГц. Диски с SATA-интерфейсом подключаются к контроллеру SATA 6 Гбит/с, встроенному в чипсет материнской платы, и работают в режиме AHCI. Накопители с интерфейсом PCI Express устанавливаются в полноскоростной слот PCI Express 3.0 x16. Используется драйвер Intel Rapid Storage Technology (RST) 13.1.0.1058.

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

⇡#Участники тестирования

Основная идея настоящего тестирования — сравнение флеш-приводов с шиной PCI Express OCZ RevoDrive 350 и Plextor M6e. Однако для того чтобы представлять себе, насколько такие решения лучше классических флеш-дисков с интерфейсом SATA 6 Гбит/с, мы добавили в тесты третьего участника — один из самых быстрых SSD премиального класса, Intel SSD 730.

• Intel SSD 730 480 Гбайт (SSDSC2BP480G4, прошивка L2010400);
• OCZ RevoDrive 350 480 Гбайт (RVD350-FHPX28-480G, прошивка 2.50);
• Plextor M6e 512 Гбайт (PX-AG512M6e, прошивка 1.04).

⇡#Производительность

Последовательные операции чтения и записи, IOMeter

Совершенно неудивительно, что при последовательных операциях SSD, использующие шину PCI Express, демонстрируют более высокие результаты, чем Intel 730, подключаемый к порту SATA 6 Гбит/с. Последовательные операции — это самая простая и благоприятная нагрузка для контроллера твердотельного накопителя. Поэтому здесь мы фактически видим пиковые характеристики, которые у Plextor M6e и OCZ RevoDrive 350 не ограничиваются пропускной способностью интерфейса SATA. Лучшей производительностью выделяется OCZ RevoDrive 350, что тоже закономерно. Как мы хорошо знаем, RAID-массивы из SSD, коим по сути и является эта PCIe-карта, для последовательных операций подходят идеально.

Случайные операции чтения и записи, IOMeter

Однако когда речь заходит о произвольных операциях с небольшими блоками, картина в корне меняется. Приведённые две диаграммы — это, пожалуй, наиболее важные иллюстрации во всём нашем обзоре. Именно операции чтения без очереди запросов или с неглубокой очередью являются преобладающей нагрузкой при десктопном использовании SSD. И здесь мы с удивлением обнаруживаем, что Intel 730, эксплуатирующий традиционное SATA-подключение, демонстрирует наивысший результат. Объясняется это хорошей вычислительной мощностью интеловского контроллера, перекочевавшего в данный SSD из решений для дата-центров.

Впрочем, Plextor M6e отстаёт от лидера не слишком сильно. Особенно на фоне OCZ RevoDrive 350, результат которого совершенно не свойственен высокопроизводительному решению. Но что уж поделать, случайные операции при небольшой глубине очереди запросов технология RAID не ускоряет, а отдельные «кирпичи», из которых построен RevoDrive 350, — 120-гигабайтные SandForce-приводы — слишком медлительны по современным меркам.

При операциях случайной записи столь же шокирующего разрыва между результатами уже не видно. Тем не менее флеш-привод с интерфейсомSATA 6 Гбит/с, Intel 730, продолжает держаться на верхней позиции в диаграммах. Иными словами, шина PCI Express сама по себе увеличивает лишь скорость последовательных операций, и SSD, ориентированные на её использование, в реальной жизни могут быть совсем не быстрее моделей, работающих через SATA. На второй позиции в тестах записи находится OCZ RevoDrive 350, превосходящий в скорости Plextor M6e. Похоже, что технология балансировки нагрузки VCA 2.0 действительно обладает какой-то особой магией, позволяя выжимать из медлительных SF-2282 неплохое быстродействие случайной записи.

Давайте теперь взглянем на то, как зависит производительность накопителей с интерфейсом PCI Express при работе с 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов.

На операциях случайного чтения с очередью запросов различной глубины Plextor M6e смотрится значительно лучше своего основного соперника, OCZ RevoDrive 350. Однако и его результат особенно выдающимся не кажется, потому что тут практически всё зависит от вычислительной мощности контроллера и пропускной способностью интерфейса не ограничивается. Поэтому Plextor M6e по характеру своего поведения близок к Intel 730, опережая его лишь при максимальных нагрузках, которые в реальной жизни у пользователей десктопов практически не встречаются.

С записью же всё менее однозначно. Пока очередь запросов имеет небольшую глубину, OCZ RevoDrive 350 справляется неплохо — примерно так же, как и Intel 730. Однако рост очереди приводит к тому, что на лидирующие позиции выходит Plextor M6e, который, как это ни странно, уверенно обходит RAID-конфигурацию, используемую в накопителе OCZ. Впрочем, RevoDrive 350 собран на очень неудачном фундаменте — контроллерах SF-2282, производительность которых при переходе массива флеш-памяти в использованное состояние заметно и необратимо снижается. Похоже, что в тестах записи сказывается именно этот эффект.

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

При росте размера блоков, с которыми происходят случайные операции, нагрузка всё больше начинает походить на последовательную. Поэтому на графиках выше накопители, использующие быстрый интерфейс PCI Express, должны смотреться более выигрышно, что, собственно, и имеет место. Однако работающий через более быструю версию шины OCZ RevoDrive 350 лидирует лишь в операциях чтения с блоками объёмом 128 и 256 Кбайт. В записи он не слишком силён — там лидерство на больших блоках удерживает Plextor M6e. Но если речь идёт об операциях с блоками небольшого размера, то лучше старого, доброго твердотельного накопителя Intel 730 с интерфейсом SATA 6 Гбит/с нет ничего.

Смешанная нагрузка, IOMeter

Тестирование смешанной нагрузки — новое добавление в нашу методику испытаний SSD. По мере своего удешевления твердотельные накопители перестают использоваться в качестве исключительно системных и становятся обычными рабочими дисками. В таких ситуациях на SSD ложится не только рафинированная нагрузка в виде записи или чтения, но и смешанные запросы, когда операции чтения и записи инициируются разными приложениями и поступают одновременно.

Однако работа в дуплексном режиме для современных контроллеров SSD остаётся существенной проблемой. При смешивании операций чтения и записи в одной очереди скорость большинства твердотельных накопителей потребительского уровня заметно просаживается. Это стало поводом для проведения отдельного исследования, в рамках которого мы тестируем, как работают SSD при необходимости обработки смешанных последовательных операций. Следующая диаграмма демонстрирует наиболее характерный для десктопов случай, когда соотношение количества операций чтения и записи составляет 4 к 1.

На первом месте — OCZ RevoDrive 350. Это закономерно, так как в данном случае нагрузка носит последовательный характер, хоть и создаётся двумя разнонаправленными потоками. К тому же используемая в этом SSD технология VCA 2.0 как раз и нужна для таких ситуаций, когда балансировка нагрузки и грамотное распределение запросов по четырём контроллерам SF-2282 может очень хорошо помочь. Другой флеш-диск с интерфейсом PCIe, Plextor M6e, занимает второе место. Демонстрирующий же не слишком высокую скорость и в обычных последовательных операциях Intel 730 отстаёт от обоих PCIe-вариантов.

Следующий график даёт более развёрнутую картину производительности при смешанной нагрузке, показывая зависимость скорости SSD от того, в каком соотношении приходят на него операции чтения и записи.

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 изменения производительности Plextor M6e при его непрерывной бомбардировке случайными операциями выглядит непривычно. Как и любой другой современный SSD, Plextor M6e позволяет записать на себя объём данных, равный ёмкости диска, с предельно высокой скоростью, но потом начинается самое интересное. Обычно в такой ситуации мы наблюдаем резкое снижение показателей — то же происходит и с Plextor M6e, но только с точки зрения средней скорости. Существенная же часть операций записи продолжает выполняться быстро, что свидетельствует о параллельной активной работе технологии сборки мусора. С одной стороны, это хорошо, так как резкого падения быстродействия не происходит. Однако с другой — мы видим явную разбалансировку производительности, ставящую под вопрос возможность применения такого SSD в тех случаях, когда постоянство быстродействия играет важную роль. При переходе же Plextor M6e 512 Гбайт из свежего в использованное состояние разброс в производительности случайной записи составляет от 7,5 до 100 тысяч операций ввода-вывода в секунду.

Впрочем, поведение OCZ RevoDrive 350 480 Гбайт в аналогичных условиях выглядит ещё более шокирующим.

Проблема в том, что высокую скорость записи, соответствующую заявленным паспортным характеристикам, OCZ RevoDrive 350 может демонстрировать совсем недолго. Уже после записи на накопитель порядка 40 Гбайт данных его скорость заметно проседает, снижаясь с изначальных 155 тысяч до 87 тысяч операций ввода-вывода в секунду. Получается, внутренние алгоритмы этого накопителя таковы, что высокой производительностью при записи данных он может щеголять лишь достаточно ограниченное время. Затем, невзирая на лежащий в его основе четырёхкомпонентный RAID-массив, быстродействие снижается до уровня обычных SSD средней цены с SATA-интерфейсом. И далее — после однократного заполнения данными всего массива флеш-памяти — скорость падает ещё раз. Впрочем, в RevoDrive 350, как и в Plextor M6e, декларируется поддержка TRIM, так что этим приводам есть что противопоставить деградации производительности.

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.

В том, что с обработкой TRIM у Plextor M6e будет всё в порядке, мы и не сомневались. Ещё при тестировании 256-гигабайтной модификации этого SSD мы убедились, что он способен полностью возвращать себе высокую производительность в операционных системах с поддержкой команды TRIM. Сейчас же мы просто подтвердили прошлые выводы. Но есть и изменения. С выходом новой прошивки версии 1.04 накопитель Plextor M6e приобрёл активно работающую технологию сборки мусора, которая хорошо борется с деградацией и без TRIM. Полностью скорость к первоначальным значениям не возвращается, но всё равно эффективность внутренних алгоритмов Plextor M6e оказывается на высоте. Фактически этот SSD вполне можно использовать и там, где TRIM нет, без каких-либо неприятных последствий.

А вот эта диаграмма как будто бы специально приведена для контраста с графиком производительности Plextor M6e. OCZ RevoDrive 350 не только не умеет собирать мусор в моменты простоя, но и плохо работает с TRIM. Впрочем, всё это вполне закономерно, если вспомнить, что в его основе лежат SandForce-составляющие, презираемые многими пользователями как раз за их необратимую деградацию производительности при записи. Здесь же мы сталкиваемся с этим явлением в полном объёме. Даже после подачи команды TRIM производительность OCZ RevoDrive 350 не возвращается к первоначальному уровню. И если новый RevoDrive 350 способен писать данные со скоростью порядка 600 Мбайт/с, то со временем этот показатель снизится до примерно 130 Мбайт/с на длительных случайных операциях. В этой связи можно лишь посокрушаться о том, что OCZ по какой-то причине не перевела RevoDrive 350 на собственные контроллеры семейства Indilinx Barefoot 3, у которых, в отличие от SF-2282, с отработкой команды TRIM нет никаких проблем.

Результаты в CrystalDiskMark

CrystalDiskMark — это популярное и простое тестовое приложение, работающее «поверх» файловой системы, которое позволяет получать результаты, легко воспроизводимые обычными пользователями. Обычно результаты в нём качественно повторяют картину, полученную в тяжёлом профессиональном бенчмарке IOMeter. Но не в этот раз. Здесь мы видим значительное и взявшееся из ниоткуда преимущество OCZ RevoDrive 350, которое имеет место не только при последовательных операциях, но и в случайном чтении и записи. Единственный тест, где PCIe-накопитель OCZ находится не в верхней части диаграммы, — это случайная запись без очереди запросов. При такой нагрузке RevoDrive 350 отстаёт от Intel 730, но и в этом случае он обгоняет своего основного соперника, Plextor M6e.

Откровенно говоря, такая ситуация кажется очень странной: ранее мы не сталкивались с тем, чтобы результаты в CrystalDiskMark настолько кардинально отличались бы от производительности, измеренной в IOMeter. Поэтому мы склонны предполагать, что OCZ RevoDrive 350, работающий в Windows через собственный, дополнительно устанавливаемый драйвер, имеет какие-то специальные оптимизации для популярных бенчмарков.

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 опираться на полученные здесь показатели, то можно сделать вывод, что реальная производительность PCIe-накопителей совершенно не обязательно превышает скорость традиционных SSD с интерфейсом SATA 6 Гбит/с. В то время как результат Plextor M6e немного лучше, чем у одного из самых быстрых SATA-накопителей, Intel 730, OCZ RevoDrive 350 ощутимо проигрывает им обоим. Четырёхкомпонентная RAID-конфигурация, используемая в флеш-диске OCZ, хороша при последовательных операциях, реальная же нагрузка складывается по большей части из запросов на случайное чтение и запись, которые для RevoDrive 350 являются слабым местом. И увеличение пропускной способности интерфейса ничем помочь в этой ситуации не может.

Впрочем, интегральный результат PCMark 8 нужно дополнить и показателями производительности, выдаваемыми флеш-дисками при прохождении отдельных тестовых трасс, которые моделируют различные варианты реальной нагрузки. Дело в том, что при разной нагрузке тестируемые флеш-приводы ведут себя немного по-разному.

Как нетрудно заметить, отставание OCZ RevoDrive 350 имеет место далеко не при всех вариантах его реального использования. Существуют сценарии, где предложенная этим SSD архитектура всё-таки раскрывает свои сильные стороны. Например, в графическом редакторе Adobe Photoshop накопитель RevoDrive 350 превосходит и Intel 730, и Plextor M6e. Тем не менее в большинстве случаев лучшую производительность предлагает другой флеш-привод c PCIe-интерфейсом, Plextor M6e. Кстати, заметьте, среди сценариев PCMark 8 нет ни одного, где бы Plextor M6e проигрывал Intel 730. Иными словами, несмотря на всё сказанное до этого, «правильные» SSD с интерфейсом PCI Express 2.0 x2 в типичных десктопных задачах предлагают производительность как минимум не хуже, чем у SATA-моделей.

⇡#Выводы

Изначально эта статья планировалась как сравнение доступных в магазинах твердотельных накопителей с интерфейсом PCI Express. Однако по факту Plextor M6e и OCZ RevoDrive 350 оказались настолько разными, что поставить их на две противоположные чаши весов попросту нереально. Поэтому в выводах мы поговорим о том и о другом SSD — раздельно.

Plextor M6e ёмкостью 256 Гбайт мы уже тестировали ранее, и попавшая к нам на этот раз вдвое более вместительная модификация почти не поменяла наши прошлые представления. Увеличение массива флеш-памяти в данном варианте архитектуры не приносит заметного роста производительности. Тем не менее Plextor M6e с интерфейсом PCIe 2.0 x2 продолжает оставаться самым быстрым потребительским SSD, который можно купить сегодня в отечественных магазинах. Правда, его превосходство над SATA-моделями вряд ли можно назвать принципиальным. Фактически Plextor M6e ощутимо лучше традиционных флеш-дисков лишь на последовательных операциях либо при случайных обращениях к данным с крайне глубокой очередью запросов. И тот и другой вариант можно отнести к свойственной обычным десктопам нагрузке лишь с большой натяжкой. Так что привлекательность Plextor M6e обуславливается не столько его объективным быстродействием, сколько субъективными факторами: новизной и прогрессивностью интерфейса.

Следует упомянуть и о том, что с момента нашего прошлого знакомства с линейкой M6e произошло два знаменательных события. Во-первых, инженеры Plextor подкрутили прошивку, добившись отличной эффективности технологии сборки мусора, которая теперь вполне жизнеспособна и без всякого TRIM. Во-вторых, маркетологи компании скостили цены, сделав M6e дороже лучших накопителей с интерфейсом SATA 6 Гбит/с на каких-то 20-30%. И это вполне удобоваримая наценка, с которой энтузиасты, желающие получить высокопроизводительную дисковую подсистему с передовым интерфейсом, вполне могут согласиться.

Второй протестированный нами SSD, OCZ RevoDrive 350, — это совершенно иная история. Несмотря на впечатляющие спецификации и поддержку шины PCIe 2.0 x8, его производительность находится на достойном уровне лишь в случае последовательных операций записи и чтения данных, а при типичной для десктопов произвольной нагрузке этот монстр выглядит крайне неуклюже. И это вполне закономерно, ведь RevoDrive 350 — почти обычный RAID-массив. К тому же в его составе используются контроллеры SandForce второго поколения, список претензий к которым со стороны пользователей достигает, мягко говоря, внушительного размера. Поэтому RevoDrive 350 можно было бы рекомендовать только для каких-то специфических случаев, например для серверного применения, где нагрузка на дисковую подсистему значительна и при этом отлично параллелизуется.

Однако ситуацию отягощает ещё одна проблема OCZ RevoDrive 350 — его цена. Данный накопитель более чем вдвое дороже любого потребительского SATA SSD аналогичной ёмкости. И это означает, что самостоятельная сборка 512-гигабайтного RAID-массива из четырёх флагманских твердотельных накопителей с интерфейсом SATA 6 Гбит/с будет явно выгоднее покупки RevoDrive 350 480 Гбайт, а производительность при этом окажется заведомо не хуже.

В итоге OCZ RevoDrive 350 интересен тем, что представляет собой простое в обслуживании монолитное RAID-решение, которое полностью готово к использованию прямо «из коробки», ну и ещё высокими показателями в популярных синтетических тестах. В целом же вопрос целесообразности покупки того или иного флеш-привода с интерфейсом PCI Express на сегодня остаётся открытым. На рынке всё ещё нет таких моделей, которые бы наглядно демонстрировали преимущества более скоростной шины и побуждали бы немедленно отказаться от SATA 6 Гбит/с. То, что можно купить сегодня, — это лишь первые предвестники предстоящих больших перемен. Поэтому мы продолжаем с нетерпением ожидать более совершенные модели, в которых найдут применение контроллеры нового поколения с врождённой поддержкой PCI Express 3.0 и протокола NVMe.