Накопители

Обзор и тестирование Intel DC S3610: серверный SSD в десктопе

⇣ Содержание

#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.

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