Накопители

Обзор и тестирование Intel DC S3610: серверный SSD в десктопе

⇣ Содержание

В последние месяцы и даже, пожалуй, годы весь прогресс на рынке потребительских твердотельных накопителей крутится вокруг таких характеристик, как производительность и цена за гигабайт. Новые модели по сравнению со своими предшественниками постоянно улучшают соотношение между этими параметрами, и именно это делает SSD всё более желанной и распространённой технологией. Тем не менее у твердотельных накопителей существует и ещё одна важная характеристика – надёжность. Особенности NAND-памяти таковы, что она допускает лишь конечное число циклов перепрограммирования, и потому жизненный цикл любого современного SSD рано или поздно заканчивается. Однако это мало кого настораживает, так как ресурс, заложенный в любые современные потребительские накопители, вполне достаточен для того, чтобы при их обычной работе в составе персонального компьютера проблемы не возникали  быкак минимум в течение нескольких лет. Поэтому фактор заложенного запаса надёжности для потребительских моделей флеш-накопителей отошёл на второй план и не принимается большинством покупателей так же близко к сердцу, как быстродействие и стоимость.

Но на самом деле так думают далеко не все. И дело тут даже не в том, что при опредёленных условиях ресурс SSD расходуется значительно быстрее. Даже если не брать в рассмотрение нужды серверного рынка, нельзя не считаться с существованием достаточно заметной группы обладателей обычных персональных компьютеров, которые относятся к сохранности собственных данных слишком ревностно, чтобы беззаветно доверять обычным моделям SSD. Ну действительно, разве может внушать какое-то доверие твердотельный накопитель, построенный на базе 16- или 19-нм MLC или TLC NAND с выносливостью на уровне тысячи-другой циклов перезаписи? И совершенно закономерно, что пользователи, рассуждающие таким образом, отдают предпочтение более надёжным моделям SSD, а производительность и цена для них отходят на второй план. В частности, раньше они предпочитали флеш-накопители на базе SLC-памяти, которая имеет на порядки более высокую износостойкость, но сегодня подобных решений на рынке уже не осталось. Какие же есть актуальные альтернативы?

Казалось бы, неплохой вариант для параноиков недавно придумала компания Samsung, которая начала поставки накопителей, основывающихся на трёхмерной V-NAND — эта память производится по сравнительно крупному техпроцессу с 40-нм нормами, что позволяло надеяться на её хорошую износостойкость. Однако ожидания оказались сильно завышенными. В конечном итоге для таких SSD производитель стал гарантировать выносливость лишь на уровне полутора сотен терабайт записей, а практические эксперименты показали, что даже флагманский V-NAND-накопитель Samsung 850 Pro, для которого изначально подразумевался почти бесконечный ресурс, на деле выдерживает всего лишь от одного до нескольких петабайтов перезаписи данных, что по сути мало отличается от того, какой объём информации можно записать на другие SSD потребительского класса. И это, к сожалению, означает, что среди привычных твердотельных накопителей искать высоконадёжные модели бессмысленно.

Тем не менее задача поиска подобных SSD совсем не тупиковая. Просто фокус следует сместить с обычных потребительских решений на специализированные серверные. Дело в том, что серверные SSD изначально предназначены для работы в средах, которым свойственны высокие нагрузки, и поэтому в них зачастую устанавливается не ординарная MLC NAND, а специализированная eMLC-память с увеличенной стойкостью к износу. Ресурс такой памяти в несколько раз выше, и основанные на ней модели накопителей обещают как минимум на порядок более высокую выносливость, чем привычные потребительские SSD. Дополнительным бонусом серверных SSD выступает наличие в них комплекса технологий, повышающих отказоустойчивость, например при сбоях питания. А если к этому прибавить тот факт, что многие серверные накопители имеют стандартный SATA-интерфейс и выпускаются в привычном 2,5-дюймовом форм-факторе, то получается, что они могут прекрасно подойти и тем пользователям персональных компьютеров, которые предъявляют к ресурсу SSD и надёжности хранения на них данных самые высокие требования.

Конечно, при этом нельзя не учитывать, что продукты на базе eMLC NAND обычно существенно дороже потребительских моделей. Однако не так давно компания Intel предложила базирующийся на такой памяти серверный накопитель Intel DC S3610, который обладает достаточно демократичной стоимостью на уровне чуть меньше $1 за гигабайт. Конечно, это всё равно где-то вдвое больше, чем обычно просят за SSD потребительского уровня, тем не менее для многих это может оказаться вполне приемлемой платой за принципиально более высокий уровень надёжности. Учитывая сказанное, мы решили протестировать Intel DC S3610 по нашей «десктопной» методике и установить, насколько этот SSD, на самом деле ориентированный на использование в дата-центрах, может подойти для обычных персональных систем.

#Технические характеристики

До недавних пор в ассортименте у Intel имелся один-единственный SATA-накопитель, основанный на износостойкой eMLC-памяти, – ориентированный на использование в дата-центрах Intel DC S3700. Однако с внедрением для производства такой памяти более современного техпроцесса с 20-нм нормами Intel изыскала возможности для расширения ассортимента серверных SSD с увеличенным ресурсом, и вместо этой модели появилось две новых – DC S3710 и DC S3610. Первая модель является прямой наследницей DC S3700, вторая же претендует на то, чтобы занять промежуточное положение между дорогим DC S3710 и бюджетным (по меркам рынка серверных SSD) DC S3510, в основе которого лежит обычная MLC NAND, выпускаемая по 16-нм технологии. Тем не менее в DC S3610, как и в старшем собрате, используется производимая самой Intel полноценная eMLC-память, в результате чего эта модель получила очень привлекательное сочетание выносливости и цены.

Впрочем, не стоит излишне возвеличивать достоинства eMLC и считать её решением всех проблем с ограниченностью ресурса SSD. Современные кристаллы eMLC могут переносить порядка 10-20 тысяч перезаписей, что, конечно, значительно больше возможностей обычной MLC (и уж тем более TLC), но до ресурса SLC-ячеек серьёзно не дотягивает. Объясняется это просто – eMLC представляет собой разновидность MLC-памяти, а её повышенная надёжность обеспечивается более тщательным подходом к производству и применением специальных методов программирования.

Если говорить конкретно о той eMLC-памяти, которая устанавливается в интеловские SSD и у которой есть собственное маркетинговое название HET (High Endurance Technology) MLC NAND, то следует подчеркнуть, что она имеет точно такую же архитектуру и производится по тому же самому технологическому процессу, что и обычная MLC NAND. Высокий же ресурс достигается банальным отбором наиболее удачных кристаллов. Причём тест на качество устройства NAND в процессе производства проходят дважды – как при сходе с конвейера цельных полупроводниковых пластин, так и после их резки и упаковки в микросхемы. Однако износостойкость HET MLC-памяти обеспечивается не только этим. Интеловские контроллеры при программировании таких чипов используют и несколько видоизменённый алгоритм, основная идея которого заключается в более точной дифференциации уровней заряда на плавающих затворах ячеек.

Такое упреждающее исключение граничных состояний, которые при чтении могут неверно трактоваться контроллером, вносит немалый вклад в увеличение отказоустойчивости HET MLC. Однако оно имеет и обратную сторону – время программирования ячеек увеличивается. К сожалению, запись в HET MLC требует примерно вдвое больше времени, чем у обычной MLC-памяти, поэтому высоконадёжные накопители в общем случае не могут иметь столь же высокую производительность, как и их потребительские собратья. В результате заявляемые для Intel DC S3610 спецификации в части быстродействия производят не самое радужное впечатление.

ПроизводительIntel
Серия DC S3610
Модельный номер SSDSC2BX200G4 SSDSC2BX400G4 SSDSC2BX480G4 SSDSC2BX800G4 SSDSC2BX012T4 SSDSC2BX016T4
Форм-фактор 2,5 дюйма
Интерфейс SATA 6 Гбит/с
Ёмкость 200 Гбайт 400 Гбайт 480 Гбайт 800 Гбайт 1,2 Тбайт 1,6 Тбайт
Конфигурация
Микросхемы памяти: тип, интерфейс, техпроцесс, производитель Intel 128-Гбит 20-нм High Endurance Technology (HET) MLC
Микросхемы памяти: число / количество NAND-устройств в чипе Н/д Н/д 14/2 + 2/4 Н/д Н/д Н/д
Контроллер Intel PC29AS21CB0
Буфер: тип, объем Н/д Н/д DDR3-1600, 1024 Мбайт Н/д Н/д Н/д
Производительность
Макс. устойчивая скорость последовательного чтения 550 Мбайт/с 550 Мбайт/с 550 Мбайт/с 550 Мбайт/с 550 Мбайт/с 550 Мбайт/с
Макс. устойчивая скорость последовательной записи 230 Мбайт/с 400 Мбайт/с 450 Мбайт/с 520 Мбайт/с 500 Мбайт/с 500 Мбайт/с
Макс. скорость произвольного чтения (блоки по 4 Кбайт) 84000 IOPS 84000 IOPS 84000 IOPS 84000 IOPS 84000 IOPS 84000 IOPS
Макс. скорость произвольной записи (блоки по 4 Кбайт) 12000 IOPS 25000 IOPS 28000 IOPS 28000 IOPS 28000 IOPS 27000 IOPS
Физические характеристики
Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись 0,54 Вт/3,3 Вт 0,57 Вт/4 ,7Вт 0,57 Вт/5,3 Вт 0,61 Вт/6,3 Вт 0,63 Вт/6,4 Вт 0,62 Вт/6,8 Вт
MTBF (среднее время наработки на отказ) 2,0 млн ч
Ресурс записи 1,1 Пбайт 3,0 Пбайт 3,7 Пбайт 5,3 Пбайт 8,6 Пбайт 10,7 Пбайт
Габаритные размеры: Д×В×Г 100,45 × 69,85 × 7 мм
Масса 94 г
Гарантийный срок 5 лет
Рекомендованная цена $189 $384 $459 $764 $1144 $1524

Тем не менее Intel DC S3610 остаётся достаточно производительным накопителем и по меркам настольных систем. Фактически, невысокая скорость заявлена лишь для операций случайной записи, а во всех остальных случаях этот SSD должен на равных конкурировать с обычными потребительскими накопителями. Немалый вклад в это вносит новый фирменный контроллер SATA 6 Гбит/с, который отличается от контроллера, применявшегося в прошлых SSD этого производителя (Intel DC S3700, DC S3500 и 730). К сожалению, Intel не раскрывает технических подробностей относительно изменений в обновлённой версии процессора, но как минимум известно, что он получил более высокую рабочую частоту и возросшие размеры внутренних буферов, что позволило довести максимальную ёмкость основанных на нём модификаций накопителей до 1,6 Тбайт.

Новизна Intel DC S3610 кроется не только в новом контроллере. В нём применяется и наиболее современная версия HET MLC NAND. Ранее такая память производилась по 25-нм техпроцессу и имела ядра объёмом 64 Гбит. Теперь же Intel перевела производство на 20-нм технологию и удвоила ёмкость кристаллов, что стало причиной её удешевления и в конечном итоге дало жизнь линейке DC S3610. При этом производитель обещает, что надёжность памяти не снизилась, а производительность – и вовсе возросла благодаря неким внутренним оптимизациям.

Однако заявленный ресурс у накопителей серии DC S3610 стал несколько ниже, чем у их предшественников семейства DC S3700. Для рассматриваемой новинки предусматривается возможность ежедневной трёхкратной перезаписи полной ёмкости SSD в течение пятилетнего срока, в то время как DC S3700 и его более новый последователь DC S3710 позволяют ежедневную десятикратную перезапись. Впрочем, и тот и другой уровень выносливости достаточен даже для самых мнительных пользователей ПК, тем более что разница связана не с какими-то принципиальными отличиями в архитектуре накопителей, а с объёмом резервной области в массиве флеш-памяти.

Таким образом, Intel DC S3610 – это полноценный серверный SSD, который изначально рассчитан на использование в средах с высокой смешанной нагрузкой. Но, благодаря своему уровню надёжности, в тех случаях, когда к этому параметру применяются повышенные требования, он может быть интересен и для десктопного или ноутбучного применения. Тем более что, помимо износостойкой памяти, он может похвастать и полной защитой целостности данных при внезапных отключениях питания, а также поддержкой шифрования по алгоритму AES-256. Иными словами, для тех, кто зациклен на надёжности, это настоящая находка.

Остаётся лишь добавить, что, несмотря на серверное предназначение Intel DC S3610, с данным накопителем прекрасно работает интеловская сервисная утилита Solid-State Drive Toolbox, которая не только обладает развёрнутыми диагностическими возможностями, но и позволяет оптимизировать связанные с дисковой подсистемой настройки Windows.

#Внешний вид и внутреннее устройство

Для тестирования нам удалось раздобыть вариант Intel DC S3610 объёмом 480 Гбайт. Согласно спецификациям, это модель, производительность которой не является искусственно заниженной из-за недостаточного уровня параллелизма внутреннего массива флеш-памяти. В результате мы получили возможность достоверно оценить мощность текущей версии интеловской платформы, при условии что она не сдерживается никакими внутренними рамками.

По своему внешнему виду Intel DC S3610 480 Гбайт практически не отличается от потребительских накопителей этого производителя. Для всех своих 2,5-дюймовых SSD компания Intel давно использует одинаковые алюминиевые корпуса 7-миллиметровой высоты, различающиеся лишь наклейками. Менять привычное исполнение нужды не было, поэтому главная отличительная особенность DC S3610 – это этикетка на лицевой стороне накопителя. На потребительских SSD на ней обычно располагается какая-то красивая картинка, но у серверного DC S3610 её поверхность полностью отдана под техническую информацию.

 

Скучный внешний вид рассматриваемого накопителя с лихвой компенсируется его оригинальной и самобытной начинкой. Имея дело с SSD для обычных персональных компьютеров, с таким разнообразием и плотностью размещения компонентов на печатной плате мы встречаемся очень редко. Кроме того, Intel DC S3610 480 Гбайт удивил и номенклатурой использованных чипов флеш-памяти.

 

Дело в том, что на плате можно обнаружить интеловские микросхемы флеш-памяти двух видов: четырнадцать чипов 29F32B08MCMFP, каждый из которых содержит по два кристалла HET MLC NAND ёмкостью по 128 Гбит, и два чипа 29F32B08NCMFP, содержащие по четыре таких же кристалла. Это значит, что массив флеш-памяти в 480-гигабайтной версии DC S3610 в общей сложности набран из 34 128-гигабитных ядер, то есть имеет полный объём 544 Гбайт. Таким образом, резервная область флеш-памяти, которая используется накопителем для хранения контрольных сумм данных, для подмены сбойных ячеек и для выравнивания износа, у 480-гигабайтной версии DC S3610 отъедает целых 97 Гбайт, что составляет порядка 18 процентов от общей ёмкости. Это примерно в 2-2,5 раза больше, чем бывает у потребительских SSD, что делает DC S3610 ещё долговечнее. В частности, наличие такого резерва даёт возможность сохранить работоспособность накопителя и избежать потерь информации даже в том случае, если из строя выходит один из кристаллов NAND полностью, не говоря уже о единичных сбоях.

Рядом с флеш-памятью на плате Intel DC S3610 480 Гбайт располагаются и две микросхемы обычной DDR3-памяти. Эти произведённые компанией Micron чипы имеют объём по 512 Мбайт и работают в режиме DDR3-1600. Как и в потребительских SSD, быстрая DRAM используется контроллером для хранения активной копии трансляции адресов и для буферизации операций. Однако отличие серверных накопителей от обычных потребительских моделей заключается в том, что в них предусмотрены специальные аппаратные решения для переноса содержимого этой памяти в энергонезависимый флеш не только при штатном отключении системы и по расписанию, но и в случае каких-либо непредвиденных обстоятельств. Реализовано такое решение и в DC S3610. На плате накопителя сгруппировано большое количество конденсаторов, способных поддерживать работоспособность SSD в течение нескольких миллисекунд, чего вполне достаточно для корректного завершения всех процессов и без внешнего питания.

Основной же чип в Intel DC S3610 имеет маркировку Intel PC29AS21CB0. Этот контроллер представляет собой улучшенную версию контроллера PC29AS21CA0, применявшегося в интеловских серверных SSD ранее, и не отличается от него по архитектуре. Таким образом, работа с флеш-памятью производится через традиционные восемь каналов, и в рассматриваемом нами 480-гигабайтном накопителе доступ контроллера к флеш-памяти происходит в оптимальном с точки зрения производительности режиме – с четырёхкратным чередованием устройств.

Итак, перед нами весьма интересный SATA-накопитель, по ресурсу и долговечности значительно превосходящий любые SSD, которые тестировались в нашей лаборатории до сих пор. По своему функциональному устройству он похож на Intel 730, но в Intel DC S3610 применена, с одной стороны, более надёжная, но с другой – и более медленная HET MLC NAND. Не поставит ли это целесообразность использования Intel DC S3610 в персональных компьютерах под вопрос? Давайте проверим.

#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
    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. Тест проводится дважды: для последовательных операций чтения и записи блоками объёмом 128 Кбайт, выполняемых в два независимых потока, и для случайных операций с блоками объёмом 4 Кбайт, которые выполняются в четыре потока. В обоих случаях соотношение между операциями чтения и записи варьируется с шагом 20 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 4.0.3
    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.
  • Тесты копирования файлов
    В этом тесте измеряется скорость копирования директорий с файлами разного типа, а также скорость архивации и разархивации файлов внутри накопителя. Для копирования используется стандартное средство Windows – утилита Robocopy, при архивации и разархивации – архиватор 7-zip версии 9.22 beta. В тестах участвует три набора файлов: ISO – набор, включающий несколько образов дисков c дистрибутивами программ; Program – набор, представляющий собой предустановленный программный пакет; Work – набор рабочих файлов, включающий офисные документы, фотографии и иллюстрации, pdf-файлы и мультимедийный контент. Каждый из наборов имеет общий объём файлов 8 Гбайт.

#Тестовый стенд

В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой ASUS Z97-Pro, процессором Core i5-4690K со встроенным графическим ядром Intel HD Graphics 4600 и 16 Гбайт DDR3-2133 SDRAM. Накопители с SATA-интерфейсом подключаются к контроллеру SATA 6 Гбит/с, встроенному в чипсет материнской платы, и работают в режиме AHCI. Используется драйвер Intel Rapid Storage Technology (RST) 13.6.0.1002.

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

#Участники тестирования

Поскольку изначально Intel DC S3610 – это не потребительский накопитель, а модель, ориентированная на использование в дата-центрах, он обладает достаточно высокой (по меркам большинства пользователей ПК) стоимостью. Поэтому сравнивать его имеет смысл с наиболее дорогими потребительскими моделями SSD, которые предлагают более продолжительный срок гарантии и более высокий ресурс. В результате, помимо главного героя этого обзора, в тестировании приняли участие старшие модели накопителей для ПК, предлагаемые лидерами рынка. В их число вошёл и Intel 730, который с некоторыми допущениями можно назвать десктопным аналогом серверного накопителя Intel DC S3510.

Итого имеем следующий список протестированных моделей:

#Производительность

#Последовательные операции чтения и записи

Скорость последовательного чтения у Intel DC S3610 оказалась традиционно невысокой. Такое положение дел типично для всех накопителей на интеловских контроллерах. Это связано с тем, что они оптимизируются под серверные многопоточные нагрузки, а последовательные операции, которые не создают очереди запросов, для таких сред нехарактерны. Тем не менее при записи производительность Intel DC S3610 находится на типичном для современных потребительских SSD уровне.

#Случайные операции чтения

Операции случайного чтения – это один из самых распространённых вариантов нагрузок на дисковую подсистему в персональных компьютерах. И, судя по представленным на диаграммах результатам, серверный Intel DC S3610 может достаточно неплохо обжиться в обычных десктопах и ноутбуках. По крайней мере при операциях случайного чтения он выдаёт вполне нормальную для потребительских накопителей среднего уровня скорость, обгоняя даже такую популярную модель SSD, как Crucial MX200.

Впрочем, рассматриваемый накопитель не должен падать лицом в грязь и при работе с высокой очередью запросов, так как такая нагрузка становится больше похожа на серверную. На следующем графике показано, как зависит производительность рассматриваемого SSD от глубины очереди запросов при чтении 4-килобайтных блоков.

Так и есть: по производительности Intel DC S3610 при операциях чтения похож на Intel 730, и это означает, что его можно применять в ПК, не опасаясь столкнуться с каким-то непривычным уровнем быстродействия.

В дополнение к этому предлагаем посмотреть, как зависит скорость случайного чтения от размера блока данных:

График зависимости скорости случайного чтения от величины блоков данных у Intel DC S3610 получился разочаровывающе странным. Как оказалось, этот накопитель несколько хуже, чем привычные потребительские модели SSD, приспособлен для работы с блоками размером 16 Кбайт и более.

#Случайные операции записи

По скорости конвейеризованной произвольной записи Intel DC S3610 несколько уступает потребительским SSD, однако появление хотя бы небольшой очереди команд способно исправить эту ситуацию. При увеличении глубины очереди до четырёх команд Intel DC S3610 уже удаётся обогнать такое популярное среди пользователей ПК предложение, как SanDisk Extreme Pro. И это несмотря на то, что используемая в основе DC S3610 флеш-память, построенная по технологии HET MLC, обладает более высокой латентностью на операциях записи.

Более явно увидеть, что происходит с производительностью случайной записи при увеличении глубины очереди запросов, можно на следующем графике, показывающем зависимость скорости произвольной записи 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов:

Если рассматривать картину в комплексе, то получается, что скорость у Intel DC S3610 при случайной записи данных всё-таки немного ниже, чем у SSD, построенных на обычной MLC-памяти. Неожиданностью это не является, об этом говорилось и в спецификациях, тем не менее такую особенность высоконадёжного серверного накопителя следует иметь в виду.

Следующий график отражает зависимость производительности случайных операций записи от размера блока данных.

Наш расширенный тест говорит о том, что невысокая скорость записи у Intel DC S3610 проявляется в первую очередь на блоках объёмом 4 Кбайт. Если же данному накопителю приходится сталкиваться с более крупными или более мелкими блоками, то он вполне может конкурировать с обычными потребительскими SSD на базе MLC NAND. Жаль только, что в современных десктопных средах большинство операций происходит именно с 4-килобайтными блоками.

#Смешанная нагрузка

По мере удешевления твердотельные накопители перестают использоваться в качестве исключительно системных и становятся обычными рабочими дисками. В таких ситуациях на SSD поступает не только рафинированная нагрузка в виде записи или чтения, но и смешанные запросы, когда операции чтения и записи инициируются разными приложениями и должны обрабатываться 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 проседает. Это стало поводом для проведения отдельного исследования, в рамках которого мы проверяем, как работают SSD при необходимости обработки последовательных операций, поступающих вперемежку. Следующая пара диаграмм демонстрирует наиболее характерный для десктопов случай, когда соотношение количества операций чтения и записи составляет 4 к 1.

Нельзя сказать, что скорость Intel DC S3610 производит какое-то особое впечатление. Но по меньшей мере он не сильно хуже потребительских SSD, что для высоконадёжного продукта, построенного на HET MLC NAND, уже хорошо.

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

В целом при смешанной нагрузке Intel DC S3610 по своей производительности похож на Intel 730. И это значит, что он не столь быстр, как флагманские потребительские SSD, но тем не менее обеспечивает вполне приемлемый для современных ПК скоростной уровень.

#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 с очередью максимальной глубины 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.

Этот график настолько хорош, что его хочется распечатать и повесить на стенку! При долговременной непрерывной нагрузке, состоящей из операций записи, Intel DC S3610 раскрывает все свои сильные качества, выдавая такую зависимость производительности от объёма непрерывно записанных данных, о которой потребительские SSD могут только мечтать. И это совершенно неудивительно: с подобной нагрузкой твердотельным накопителям частенько приходится сталкиваться в серверах, поэтому для неё оптимизирован и контроллер, и прошивка рассматриваемого SSD. На диаграмме можно увидеть два явных преимущества Intel DC S3610 перед потребительскими конкурентами. Во-первых, он демонстрирует отменное постоянство моментальной производительности. Все поступающие на него операции обрабатываются с очень близкими значениями латентности, что делает данный SSD идеальным выбором для сложных RAID-массивов. Во-вторых, падение производительности записи при переходе DC S3610 в использованное состояние имеет значительно меньший масштаб. Даже по окончании нашего 2-часового теста он оказывается способен выдавать порядка 35 тысяч IOPS, в то время как лучшие потребительские SSD в аналогичных условиях скатываются до скоростей, которые меньше в разы. Конечно, для десктопного или ноутбучного применения такое свойство накопителя совсем не важно, так как многочасовой непрерывный поток дисковых операций – это совершенно нереальная для ПК нагрузка. Тем не менее не обратить внимание на те ситуации, когда Intel DC S3610 показывает свою истинную природу, мы не можем.

В то же время нельзя не заметить, что качественно характер зависимости быстродействия от объёма записанных данных у Intel DC S3610 480 Гбайт вполне типичен. С высокой скоростью он может непрерывно записать на себя порядка 544 Гбайт данных, после чего производительность падает, так как контроллер сталкивается с необходимостью не только писать данные во флеш-память, но и предварительно очищать её.

Впрочем, в настольных и мобильных системах освобождение памяти под будущие операции обычно выполняется накопителями не одновременно с записью, а заранее – в моменты простоя, за счёт технологии сборки мусора. Чтобы проверить её работоспособность, мы проводим отдельный тест, в котором изучаем, как после деградации скорости происходит её восстановление до первоначальных величин. Для этого после завершения теста, приводящего к падению скорости записи, мы выжидаем 15 минут, в течение которых SSD может попытаться самостоятельно восстановиться за счёт автономной сборки мусора, но без помощи со стороны операционной системы и команды TRIM, и замеряем быстродействие. Затем на накопитель принудительно подаётся команда TRIM — и скорость измеряется ещё раз.

TRIM поддерживается в Intel DC S3610 в полной мере – производительность записи возвращается к первоначальным величинам. Это значит, что при использовании этого SSD в составе персонального компьютера с какой-либо деградацией скорости столкнуться, скорее всего, не придётся. В то же время без поддержки со стороны операционной системы рассматриваемый накопитель почти не пытается восстановить своё быстродействие. И такую стратегию можно понять: в силу своего серверного предназначения, контроллер старается быть свободным от каких-либо фоновых задач, чтобы справиться с любой поступившей операцией за минимальное время.

#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.

Ничего принципиально нового в результатах, полученных в CrystalDiskMark, нет. Скорость Intel DC S3610 при различных операциях чтения неплоха, но вот при записи он несколько проигрывает флагманским накопителям из массового сегмента. Это – побочный эффект высокой надёжности, связанный с тем, что в его основе используется не обычная флеш-память, а HET MLC NAND.

#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 Adobe 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.

Так как серверный Intel DC S3610 – далеко не самый подходящий SSD для обычных десктопных нагрузок, удивляться его невысокому показателю в PCMark 8 2.0 не приходится. При прямом сравнении в этом тесте он проигрывает всем флагманским потребительским SSD. Однако его быстродействие всё-таки нельзя назвать провальным, и мы бы это увидели, если бы добавили на диаграмму результаты ширпотребных предложений. В частности, Intel DC S3610 не уступает таким популярным SSD, как SanDisk Ultra II, AMD Radeon R7, Transcend SSD370, Plextor M6S и им подобным.

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

#Копирование файлов

Имея в виду, что твердотельные накопители внедряются в персональные компьютеры всё шире и шире, мы решили добавить в нашу методику измерение производительности при обычных файловых операциях – при копировании и работе с архиваторами, которые выполняются «внутри» накопителя. Это типичная дисковая активность, возникающая в том случае, если SSD играет роль не системного накопителя, а обычного диска.

При простом копировании Intel DC S3610 тоже не блещет особенно высоким быстродействием. Однако если речь идёт не о папках со множеством мелких файлов, то скорость этого SSD всё же вполне приемлема, и ему удаётся даже обойти по производительности популярный Crucial MX200 ёмкостью 500 Гбайт.

Вторая группа тестов проведена при архивации и разархивации директории с рабочими файлами. Принципиальное отличие этого случая заключается в том, что половина операций выполняется с разрозненными файлами, а вторая половина – с одним большим файлом архива.

Но при работе с архивами Intel DC S3610 оказался медленнее всех своих соперников из числа потребительских флагманов. Иными словами, стремление к построению дисковой подсистемы с использованием высоконадёжных SSD требует пойти на некоторые компромиссы в части производительности.

#Выводы

Не стоит забывать, что Intel DC S3610 – это твердотельный накопитель, который в первую очередь ориентирован на использование в серверах. И для такого предназначения он действительно очень хорош. Продолжая традиции, которые Intel заложила в предыдущем поколении своих SATA-накопителей для дата-центров, новинка вновь может предложить привлекательную цену, опустившуюся до менее чем $1 за гигабайт, впечатляющую выносливость на уровне 1-10 Пбайт записи и отменное постоянство производительности как в свежем, так и в использованном состоянии. Благодаря сочетанию всех этих качеств Intel DC S3610 – одна из наиболее привлекательных моделей SATA SSD, ориентированных на использование в составе серверов с высокой смешанной дисковой нагрузкой.

Но наше сегодняшнее исследование было в первую очередь посвящено тому, насколько этот SSD может оказаться уместен в обычном персональном компьютере. И здесь всё уже не столь однозначно. Производительность Intel DC S3610 при нагрузках, свойственных ПК, в лучшем случае находится на уровне потребительских моделей среднего уровня. Более того, массовые флагманские SSD, предлагаемые лидерами рынка, не просто могут обеспечить более высокую производительность, они выигрывают у DC S3610 и по цене. Понятно, что всё это объясняется использованием в рассмотренном серверном накопителе набора специфических технологий и высоконадёжной памяти HET MLC NAND. Но большинство пользователей ПК вряд ли сможет по достоинству оценить эти особенности, поэтому в общем случае оснащение обычных компьютеров серверными SSD вроде Intel DC S3610 смысла не имеет.

Однако если от SSD вам хочется не столько хорошей отзывчивости и внушительной скорости (хотя и их тоже), сколько гарантированно высокой надёжности хранения данных, то подходящим вариантом может стать именно Intel DC S3610. Помимо отборной HET-флеш-памяти с её в разы более высоким, чем у обычной MLC NAND, ресурсом, он может похвастать и наличием защиты от сбоев питания, и впечатляющим запасом резервных ячеек, и CRC-движком, который способен прозрачно для пользователя устранять возникающие ошибки. Всё это в сумме делает Intel DC S3610 запредельно отказоустойчивым накопителем, который в составе обычного десктопа или ноутбука сможет проработать без каких-либо проблем целую вечность.

Безусловно, мы не хотим сказать, что потребительским SSD нельзя доверять хранение критически важных данных. Напротив, ресурса современных моделей накопителей этого класса вполне достаточно для многолетней работы в составе ПК, и какие-то непредвиденные неприятности с ними возникают крайне редко. Однако если вам нужна дополнительная уверенность в сохранности информации и вы готовы платить за неё, то предпочесть лучшим потребительским моделям SSD стоит именно Intel DC S3610 или какой-то другой подобный твердотельный накопитель серверного уровня.

 
 
⇣ Содержание
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
⇣ Комментарии
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥