⇡#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
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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, выполняемыми 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.
- 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. Диски с SATA-интерфейсом подключается 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
Учитывая позиционирование Kingston HyperX Savage SSD, для сравнения с ним вы выбрали наиболее ходовые модели накопителей лидеров рынка – компаний Samsung, SanDisk и Crucial. Кроме того, в тестирование был включён и прошлый мэйнстримовый накопитель Kingston, HyperX 3K. При этом все принявшие участие в тестах SSD имели близкий объём: 240, 250 или 256 Гбайт.
В итоге получился следующий перечень соперников:
⇡#Производительность
⇡#Последовательные операции чтения и записи
Неплохой производительностью при последовательных операциях отличались и накопители, основанные на прошлом контроллере Phison, PS3108-S8. Но Kingston HyperX Savage, в котором используется более новый процессор Phison PS3110-S10, смог выдать ещё более высокие результаты. В итоге новинку Kingston вполне можно назвать SATA-рекордсменом по быстродействию последовательных операций – его показатели ограничены лишь пропускной способностью интерфейса. Здесь HyperX Savage обходит такие флагманские модели, как SanDisk Extreme Pro и Samsung 850 Pro.
⇡#Случайные операции чтения
К сожалению, столь же высокие результаты, как при последовательном доступе, при произвольном чтении HyperX Savage выдать не в состоянии. Эта модель безусловно быстрее своего предшественника, HyperX 3K, однако из современных и популярных SSD скорость ниже, чем HyperX Savage, выдаёт лишь Crucial BX100, основанный на четырёхканальном контроллере.
Несмотря на то, что операции с глубокой очередью запросов для персональных компьютеров не свойственны, мы всё же посмотрим, как зависит производительность рассматриваемого SSD от глубины очереди запросов при чтении 4-килобайтных блоков.
Как хорошо видно на графике, увеличение очереди запросов только увеличивает отставание Kingston HyperX Savage от флагманских потребительских накопителей.
В дополнение к этому предлагаем посмотреть, как зависит скорость случайного чтения от размера блока данных:
В случае работы с 4-килобайтными блоками быстродействие этого SSD можно считать приемлемым, но с чтением более крупных порций данных он справляется хуже. Ситуация выправляется лишь тогда, когда размер блока доходит до 256 Кбайт – в этой ситуации случайные операции становятся сильно похожими на последовательные.
⇡#Случайные операции записи
А вот при операциях случайной записи производительность Kingston HyperX Savage находится на очень достойном уровне. Стоит напомнить, что прошлый контроллер Phison был крайне плох и при такой нагрузке. Но в Phison PS3110-S10 проблема решена – быстродействие выросло до очень приличного уровня, позволив HyperX Savage обогнать и SanDisk Extreme Pro, и Samsung 850 Pro уже при небольшой очереди запросов.
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:
Подтверждение сказанному хорошо прослеживается и на представленном графике. С ростом очереди команд скорость Kingston HyperX Savage постепенно приближается к лучшим флагманским SATA SSD.
Следующий график отражает зависимость производительности случайных записей от размера блока данных.
И вновь мы видим картину, достойную SATA SSD из верхней ценовой категории. Проблемы у Kingston HyperX Savage обнаруживаются лишь тогда, когда этому накопителю приходится сталкиваться с блоками данных, меньшими 4 Кбайт. Но справедливости ради стоит признать, что в реальной жизни такое случается нечасто.
⇡#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.
Вот тут-то и обнажается самое неприятное слабое место Kingston HyperX Savage. Смешанные операции – часто распространённая нагрузка, но, очевидно, новый контроллер Phison для неё не оптимизирован.
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.
Здесь Kingston HyperX Savage может похвастать неплохой скоростью работы лишь при последовательной смешанной нагрузке, когда к операциям чтения подмешивается достаточно существенная доля операций записи. В остальных же ситуациях, и в особенности при произвольной нагрузке, его результаты ниже. Однако и здесь HyperX Savage лучше, чем его предшественник HyperX 3K.
⇡#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.
Если говорить о средней производительности в течение длительной непрерывной нагрузки, то она вполне укладывается в привычную картину. С высокой скоростью на Kingston HyperX Savage можно записать чуть более 240 Гбайт данных, затем же контроллер сталкивается с необходимостью предварительно очищать блоки страниц флеш-памяти, что приводит к заметному падению быстродействия.
Однако стабильностью скоростных показателей HyperX Savage похвастаться не может. Даже если накопитель находится в свежем состоянии, латентность двух следующих друг за другом операций может отличаться вшестеро! И это значит, что ни для RAID-массивов, ни для использования в средах, где постоянство скорости может иметь хоть какое-то значение, HyperX Savage не подходит. Особенно странным такое положение дел выглядит на том фоне, что архитектура контроллера Phison PS3110-S10 как раз-таки направлена на снижение данного неприятного эффекта. Однако по результатам тестирования мы видим обратную картину: даже накопители, основанные на прошлом процессоре Phison, PS3108-S8, за таким поведением замечены не были.
Давайте посмотрим теперь, как у Kingston HyperX Savage работает сборка мусора. Для исследования этого вопроса после завершения предыдущего 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 быстродействие. Затем на накопитель принудительно подаётся команда TRIM — и скорость измеряется ещё раз, что позволяет убедиться в способности SSD с помощью TRIM полностью восстанавливать свою паспортную производительность.
TRIM у Kingston HyperX Savage работает, как и должен. После подачи этой команды алгоритм сборки мусора возвращает производительность к первоначальным величинам. Значит, в средах с поддержкой этой команды пользователи с деградацией скорости записи сталкиваться не будут. Однако в том случае, если команда TRIM в операционной системе не поддерживается, падение производительности не заставит себя долго ждать. Автономная сборка мусора у HyperX Savage полностью отсутствует. И это опять-таки очень странно, поскольку у накопителей на прошлом контроллере Phison такой проблемы не существовало.
⇡#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.
Этот тест подтверждает полученные нами ранее результаты. Мы вынуждены констатировать невысокую скорость Kingston HyperX Savage при случайных операциях без очереди запросов. Кроме того, сравнительно невысокий показатель у этого SSD и в тесте скорости последовательного чтения. По остальным же измеряемым параметрам исследуемый накопитель не уступает основным соперникам.
⇡#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.
Поскольку HyperX Savage показал невысокие результаты при случайных чтениях и при смешанных операциях с данными любого типа, ничего другого мы и не ожидали. Сценарии, сформированные из типовой дисковой активности, свойственной реальным приложениям, дают новому SSD компании Kingston низкую оценку. При этом HyperX Savage по-прежнему имеет преимущество перед своим SandForce-предшественником HyperX 3K.
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 флеш-приводы зачастую ведут себя немного по-разному.
Kingston HyperX Savage может похвастать неплохой производительностью в Adobe Photoshop. И это закономерно. Нагрузка, создаваемая этим приложением во время работы, в большей степени состоит из однотипных последовательных операций, которые для SSD, основанного на контроллере Phison PS3110-S10, благоприятнее всего.
⇡#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 исполняет роль не системного накопителя, а обычного диска.
В тестах копирования Kingston HyperX Savage смотрится увереннее, чем в PCMark 8. Здесь этому накопителю удаётся предложить производительность на уровне Samsung 850 EVO, что можно считать неплохим достижением.
Вторая группа тестов проведена при архивации и разархивации директории с рабочими файлами. Принципиально, отличие этого случая заключается в том, что половина операций выполняется с разрозненными файлами, а вторая половина – с одним большим файлом архива.
К сказанному нами выше можно добавить лишь то, что самым благоприятным для Kingston HyperX Savage вариантом реальной нагрузки является разархивирование. Она характерна тем, что SSD одновременно выполняет операции последовательного чтения и в несколько большей степени разнородные записи.
⇡#Тестирование выносливости
Результаты тестирования надёжности рассматриваемого накопителя приведены в отдельном специальном материале «Ресурсные испытания SSD».
⇡#Выводы
Появление такой модели, как Kingston HyperX Savage, хочется искренне поприветствовать, ведь в ней действительно есть немало хорошего. Так, Kingston наконец ушла в своих массовых накопителях от уже устаревшей платформы SandForce и выбрала себе нового партнёра. Phison, на сотрудничество с которым теперь сделана ставка, — это очень многообещающий разработчик, активно развивающий свою собственную платформу в течение нескольких последних лет. При этом контроллеры Phison не были замечены ни в каких неприятных историях, а предлагаемая этой компанией модель взаимодействия с конечными производителями, в рамках которой она предоставляет полностью готовые к внедрению решения, позволяет Kingston достаточно быстро получать доступ к новым разработкам и при этом заметно экономить на подготовке конечных продуктов к массовому производству.
Поэтому совершенно неудивительно, что для своего нового SSD, который должен занять центровое место в обновлённой линейке продукции, Kingston выбрала самый новый из числа имеющихся у Phison контроллеров – PS3110-S10. И это тоже хорошо: в результате, Kingston HyperX Savage – это не очередной клон, а вполне оригинальный и самобытный SSD, имеющий лишь одного близкого родственника – Corsair Neutron XT. При этом получившийся продукт не только существенно лучше основанного на SandForce старого кингстоновского накопителя HyperX 3K, но и заведомо производительнее многочисленных SSD на базе прошлых контроллеров Phison.
К сожалению, Kingston HyperX Savage оказался всё-таки не столь быстрым, как того хотелось бы: во некоторых тестах он уступает массовым моделям других производителей. Это происходит из-за того, что новый контроллер Phison обеспечивает посредственное быстродействие при смешанных операциях и при случайных чтениях. Кроме того, HyperX Savage не может обеспечить стабильность в скорости операций, а сборка мусора без помощи подаваемой операционной системой команды TRIM в нем отсутствует. Но в некоторых тестах новая модель демонстрирует результаты, сравнимые даже с показателями флагманских SSD.
Поскольку накопители Kingston HyperX Savage только появились на рынке, цены на них пока что высоки. Однако это нетрудно исправить, что, скорее всего и произойдёт в ближайшее время. Как было сказано в начале этого обзора, Kingston сильна умением адаптироваться к реалиям рынка, поэтому у нас нет никаких сомнений, что HyperX Savage сможет занять достойное место на рынке потребительских SSD.
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Подписаться