Накопители

Обзор SSD-накопителя OCZ Vector 180: с изюминкой

⇣ Содержание

После того как OCZ перешла под крыло Toshiba, процесс проектирования новых продуктов стал занимать у её инженеров значительно больше времени. У кого-то, возможно, могло даже сложиться впечатление, что компания вообще забросила разработку каких-либо серьёзных обновлений собственных твердотельных накопителей для персональных компьютеров: выпущенный ещё в начале 2013 года контроллер Indilinx Barefoot 3 так и не обзавёлся последователями, где-то в недрах конструкторских лабораторий завязла и перспективная платформа для SSD с интерфейсом PCI Express – JetExpress. Да что там SSD на новых контроллерах – до стадии массового производства долгое время не могла дойти даже просто слегка модифицированная версия старого Vector 150 с улучшенной схемой питания, а ведь речь о ней идёт уже больше года. Однако возникшие задержки с отказом компании от своих былых амбиций совсем не связаны. Их объяснение немного иное – материнская компания, Toshiba, потребовала от OCZ перестройки и улучшения процессов валидации и предварительного тестирования новых продуктов, поэтому новинки стали появляться значительно позже изначально поставленных сроков, зато теперь они выходят гарантированно свободными от каких-либо «детских болезней», которые раньше были бичом почти всех без исключения свежих SSD, выпускаемых OCZ.

Конечно, позднее появление ожидаемых продуктов расстраивает, но в итоге они всё-таки доходят до конечного потребителя, и это вселяет веру, что OCZ будет продолжать своё движение по пути инноваций и прогресса. По крайней мере недавно компания наконец-то смогла наладить серийный выпуск своего накопителя Vector 180 – той самой давно обещанной улучшенной версии Vector 150. Впервые мы услышали об этой модели более года назад, и всё это время инженеры OCZ потратили на доведение её до кондиции. В результате по современным меркам этот накопитель не относится к числу продуктов, подкупающих своим быстродействием, так как основывается на всё том же контроллере Barefoot 3, который уже можно считать немолодым. Однако нашего внимания этот накопитель, несомненно, заслуживает. Дело в том, что у Vector 180 есть пара особенностей, которые выделяют его в ряду даже самых новомодных конкурентов: во-первых, у него появилась продвинутая защита от перебоев питания, а во-вторых, на этот SSD распространяется фирменная программа упрощённого гарантийного обслуживания ShieldPlus, которая с определёнными оговорками работает и в России.

Стоит отметить, что наличием полной и надёжной защиты от перебоев питания могут похвастать очень немногие твердотельные накопители потребительского класса — обычно такие технологии являются прерогативой решений серверного уровня. Изначально OCZ собиралась сделать свой Vector 180 исключением из этого правила, внедрив в него типично серверную силовую схему. Однако в конечном итоге из соображений экономии от такого подхода, к сожалению, пришлось отказаться. Тот Vector 180, который дошёл до прилавков магазинов, получил только частичную защиту данных от пропадания или нестабильности питания. Но даже этого достаточно для того, чтобы новинка заслуживала отдельного обзора. Всё-таки Vector 180 – это новая версия старшего SATA SSD компании, который в своё время являлся законодателем мод на этом рынке. И вполне может статься, что проводимые OCZ в данной новинке технологические изменения окажут основополагающее влияние на то, как будут выглядеть клиентские SSD в недалёком будущем. Впрочем, не будем забегать вперёд и посмотрим подробнее на улучшения, сделанные инженерами OCZ в Vector 180.

#Технические характеристики

Начнём с самого главного – технологии, предохраняющей Vector 180 от проблем с электропитанием, которая носит название Power Failure Management Plus, или, для краткости, PFM+. Её суть вполне очевидна – благодаря наличию в конструкции SSD мощных конденсаторов накопитель может штатно завершать свою работу даже в том случае, когда подача питания внезапно прекратилась. Однако технология PFM+ несколько проще аналогичных решений, реализуемых в твердотельных накопителях серверного класса. Дело в том, что отвечает она только за сохранение статической части «горячих» данных. Это значит, что при внезапном пропадании питания Vector 180 может гарантировать сохранность исключительно той информации, которая на момент эксцесса уже успела записаться во флеш-память, но не данных, находящихся в DRAM-кеше. Поэтому какая-то небольшая часть информации при проблемах с электропитанием может быть утеряна безвозвратно, но зато PFM+ гарантирует, что целостность информации во флеш-памяти накопителя нарушена не будет, то есть при следующем включении он будет нормально читаться.

Иными словами, основная цель PFM+ состоит в дополнительной защите основного логического элемента – таблицы адресации, утрата или порча которой в ряде случаев может привести не только к потере сразу всех хранимых на SSD файлов, но и к тому, что накопитель перестанет опознаваться системой и превратится в «кирпич». При нормальной работе таблица трансляции адресов для ускорения работы дублируется в оперативной памяти накопителя, где с ней и выполняются все последующие операции. При этом большинство потребительских SSD во избежание возникновения проблем просто периодически копируют эту таблицу из DRAM в NAND. И на самом деле такая стратегия даёт неплохие результаты: по крайней мере гибель SSD при перебоях питания в нынешнее время случается очень редко. Однако OCZ решила дополнительно подстраховать свой новый продукт, усилив стандартную защиту технологией PFM+, тем более что старая схема питания всё равно нуждалась в переработке – в прошлых SSD компании она нередко служила причиной поломок.

Работает PFM+ следующим образом: как только на линиях электропитания появляются какие-либо отклонения от нормы, Vector 180 сразу же переводится на энергоснабжение от имеющихся конденсаторов, все системные процессы завершаются, а в NAND-памяти создаётся дополнительная резервная копия таблицы трансляции адресов, после чего накопитель отключается. При следующем же включении происходит сопоставление имеющихся «слепков» таблиц и выбирается тот из них, который более актуален и при этом не содержит в себе никаких логических ошибок.

PFM+ – не единственное нововведение в серии Vector 180. Помимо изменения схемы питания, OCZ ввела в линейку своих флагманских решений и дополнительную модификацию ёмкостью 960 Гбайт. Появление этой версии объёма стало возможным благодаря тому, что инженеры компании смогли реализовать в старой платформе поддержку флеш-памяти с 128-гигабитными ядрами. До сих пор все накопители OCZ, использующие контроллер Barefoot 3, комплектовались памятью с 64-гигабитными ядрами, но в Vector 180 960 Гбайт применяется MLC NAND c более вместительными ядрами. И это, возможно, означает, что в ближайшее время столь же ёмкие модели появятся и в других сериях SSD компании OCZ, в частности в Vertex или Arc.

В результате полный список спецификаций OCZ Vector 180 выглядит следующим образом:

ПроизводительOCZ
Серия Vector 180
Модельный номер VTR180-25SAT3-120G VTR180-25SAT3-240G VTR180-25SAT3-480G VTR180-25SAT3-960G
Форм-фактор 2,5 дюйма
Интерфейс SATA 6 Гбит/с
Ёмкость 120 Гбайт 240 Гбайт 480 Гбайт 960 Гбайт
Конфигурация
Микросхемы памяти: тип, интерфейс, техпроцесс, производитель Toshiba 64 Гбит A19-нм MLC NAND Toshiba 128 Гбит A19-нм MLC NAND
Микросхемы памяти: число / количество NAND-устройств в чипе 8/2 16/2 16/4 16/4
Контроллер Indilinx Barefoot 3 M00
Буфер: тип, объем DDR3-1600,
512 Мбайт
DDR3-1600,
512 Мбайт
DDR3-1600,
1024 Мбайт
DDR3-1600,
1024 Мбайт
Производительность
Макс. устойчивая скорость последовательного чтения 550 Мбайт/с 550 Мбайт/с 550 Мбайт/с 550 Мбайт/с
Макс. устойчивая скорость последовательной записи 450 Мбайт/с 530 Мбайт/с 530 Мбайт/с 530 Мбайт/с
Макс. скорость произвольного чтения (блоки по 4 Кбайт) 80000 IOPS 90000 IOPS 100000 IOPS 100000 IOPS
Макс. скорость произвольной записи (блоки по 4 Кбайт) 95000 IOPS 95000 IOPS 95000 IOPS 95000 IOPS
Физические характеристики
Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись 0,85 Вт/3,7 Вт
MTBF (среднее время наработки на отказ) 2,3 млн ч
Ресурс записи 91 Тбайт 91 Тбайт 91 Тбайт 91 Тбайт
Габаритные размеры: Д × В × Г 99,7 × 69,75 × 7,0 мм
Масса 115 г
Гарантийный срок 5 лет
Рекомендованная цена $80 $160 $270 $550

По скоростным характеристикам OCZ Vector 180 не отличаются от Vector 150, а значит, мы имеем дело с обновлением одной только схемы питания. Базовый контроллер и остальная платформа остались неизменными – в основе новинки лежит процессор Barefoot 3. Причём, как и в предыдущей версии Vector, используется наиболее скоростная его модификация, M00, которая работает на частоте 397 МГц. Остальные флеш-накопители OCZ, относящиеся к сериям Vertex и Arc, напомним, базируются на 352-мегагерцевой версии этого процессора.

Вот, собственно, и всё, чем примечателен новый OCZ Vector 180. Однако упомянуть стоит и ещё одну деталь. К выходу этого SSD компания OCZ приурочила крупное обновление собственной сервисной утилиты для обслуживания накопителей, которая сменила название c OCZ Tollbox на OCZ SSD Guru и приобрела не только более привлекательный фасад, но и массу дополнительных функций. Обретение лучшей программной поддержки – вполне закономерный процесс на рынке потребительских SSD. За внимание покупателей сегодня борется огромное количество похожих предложений, и программная составляющая приобретает роль ещё одного дифференцирующего фактора. В этих условиях стандартом уже стало добавление к SSD средней и верхней ценовой категории программного обеспечения для клонирования данных Acronis True Image HD, а большинство производителей стало очень серьёзно подходить и к разработке собственных сервисных утилит.

OCZ SSD Guru – прекрасный пример такого программного обеспечения, отвечающего современным требованиям. Оно эффектно выглядит, удобно в использовании и обладает всеми необходимыми функциями, позволяя осуществлять мониторинг состояния SSD, оптимальным образом настраивать параметры операционной системы, управлять TRIM, создавать на накопителе дополнительную область зарезервированного пространства, обновлять прошивку, а также выполнять процедуру Secure Erase.

Наша галерея скриншотов позволит ознакомиться с возможностями и внешним видом OCZ SSD Guru подробнее.

Ну и буквально пара слов о том, что по сравнению с Vector 150 совсем не изменилось. Во-первых, это заявленный ресурс: OCZ разрешает писать на Vector 180 любой ёмкости не более 50 Гбайт в день, что по сегодняшним меркам – достаточно скромный объём, особенно для версии на 960 Гбайт. Однако при этом на новый SSD даётся пятилетняя гарантия, причём по схеме ShieldPlus, что в российских реалиях означает упрощённую и ускоренную процедуру RMA (возврата и обмена вышедшего из строя накопителя) по одному только серийному номеру через приёмный пункт OCZ в подмосковных Химках.

Во-вторых, как и все прочие накопители, основанные на платформе Barefoot 3, Vector 180 так и не приобрёл поддержку шифрования по технологии Microsoft eDrive. Криптографическая защита данных по алгоритму AES-256 может быть активирована в нём только через неудобный и небезопасный ATA-пароль.

В-третьих, в Vector 180 традиционно отсутствуют энергосберегающие технологии, поэтому данный флеш-накопитель в состоянии простоя потребляет заметно больше электроэнергии, чем его конкуренты. Из-за этого его использование в мобильных компьютерах не рекомендуется.

#Внешний вид и внутреннее устройство

Для тестирования наша лаборатория получила от производителя образец OCZ Vector 180 240 Гбайт. Поскольку все варианты ёмкости в этой серии, кроме 120-гигабайтного SSD, имеют одинаковую производительность, по результатам исследования предоставленного нам образца мы сможем сделать выводы, которые распространяются на всю линейку объёмов.

Долго говорить о внешнем виде OCZ Vector 180 нам не придётся – он не изменился. Внешние отличия от предшествующей модели, Vector 150, обуславливаются лишь иной наклейкой на лицевой стороне корпуса. Теперь флагман OCZ тяготеет к чёрной цветовой гамме. В остальном же накопитель – это привычный увесистый стальной параллелепипед со скруглёнными углами, высотой 7 мм.

 

Внутри этого корпуса прячется печатная плата, несколько отличающаяся по своей разводке от плат, которые мы привыкли видеть в SSD на контроллере Barefoot 3. Инженеры OCZ не только переделали силовую схему, снабдив её необходимыми для работы технологии PFM+ элементами, но и заодно немного перекроили весь дизайн. Впрочем, никаких кардинальных перестановок на новой плате нет, и наиболее заметное изменение – это появление танталового суперконденсатора, на котором, собственно, и держится PFM+. Надо заметить, что рядом имеется посадочное место  ещёдля одного суперконденсатора, но оно пустует. Скорее всего, сразу два конденсатора могут задействоваться в накопителях OCZ серверного предназначения, где на технологию защиты от перебоев питания возлагаются более продвинутые функции.

 

Что же касается остальной элементной базы, то она совершенно типична. Главный контроллер несёт на себе неизменную маркировку IDX500M00-BC, что подтверждает его принадлежность к скоростной версии Barefoot 3 M00. Он взаимодействует с двумя чипами DDR3-1600 ёмкостью по 256 Мбайт, которые играют роль оперативной памяти. Массив же флеш-памяти набран из шестнадцати микросхем компании Toshiba, промаркированных как TH58TEG7DDKBA4C. Расшифровка этой строки позволяет узнать, что каждая такая микросхема содержит внутри себя по паре кристаллов MLC NAND ёмкостью по 64 Гбит, которые произведены по 19-нм техпроцессу второго поколения. И в этом состоит ещё одно отличие Vector 180 от предшественника – в прошлом Vector использовалась абсолютно аналогичная флеш-память, но выращенная с помощью 19-нм технологии первого поколения. И это скорее плохо, чем хорошо: разница между версиями 19-нм MLC NAND компании Toshiba находится не только в плоскости себестоимости, но и в плоскости быстродействия – более новая память медленнее.

Поскольку OCZ продолжает делать ставку на чипы NAND с 64-Гбит ядрами, восьмиканальный контроллер Indilinx Barefoot 3 в рассматриваемом накопителе может пользоваться оптимальным с точки зрения быстродействия четырёхкратным чередованием устройств MLC NAND в каждом канале. И именно это обеспечивает максимальную производительность вариантов Vertex 180, начиная с 240-гигабайтного объёма. Давайте же на неё, наконец, посмотрим.

#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 4.1.0
    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 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

С учетом позиционирования OCZ Vector 180 для сравнения с ним мы выбрали наиболее ходовые модели накопителей лидеров рынка – компаний Samsung, SanDisk, Kingston и Crucial. Кроме того, в тестирование был включён и прошлый мейнстримовый накопитель OCZ, Vector 150. 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

Первые же результаты, полученные нами в практическом тестировании Vector 180, подтверждают наши опасения: более новая 19-нм память Toshiba второго поколения медленнее своей предшественницы — и это находит отражение в производительности новинки OCZ при последовательной нагрузке. Vector 180 стал медленнее Vector 150, в котором использовалась аналогичная MLC NAND первого поколения, и в результате его производительность на фоне конкурентов выглядит посредственно, особенно в части операций чтения.

Случайные операции чтения

Инженеры OCZ путём оптимизации микропрограммы смогли улучшить скорость новинки при операциях случайного чтения и записи по сравнению с показателями Vector 150, но этого оказалось недостаточно для того, чтобы новый SSD мог бы бороться с современными предложениями конкурентов на равных. Всё-таки контроллер Barefoot 3, который был выпущен почти три года тому назад, к сегодняшнему дню уже изрядно устарел. К тому же изначально он оптимизирован под работу с памятью производства Micron, но последующий вынужденный перевод этой платформы на MLC NAND компании Toshiba с интерфейсом Toggle Mode повлиял на скорость представителей семейства Vector явно не лучшим образом.

Несмотря на то, что операции с глубокой очередью запросов для персональных компьютеров не характерны, мы всё же посмотрим, как зависит производительность рассматриваемого SSD от глубины очереди запросов при чтении 4-килобайтных блоков.

Увеличение глубины очереди запросов мало влияет на относительные показатели OCZ Vector 180. В любом случае операции чтения даются ему заметно хуже, чем прочим актуальным SSD.

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

При работе с блоками нестандартных размеров картина не отличается: по скорости чтения новый флагманский SSD компании OCZ уступает другим популярным решениям. А это в свою очередь означает, что, пусть Vector 180 и занимает в ассортименте продукции OCZ верхнюю позицию, на деле это флеш-накопитель со скоростными характеристиками бюджетной модели. Но не все так уж плохо.

Случайные операции записи

Скорость Vector 180 при операциях неконвейеризованной произвольной записи вселяет оптимизм — этот накопитель обходит все остальные модели, кроме своего предшественника с более быстрой памятью. Однако с увеличением глубины очереди запросов до четырёх команд Vector 180 теряет позиции, опережая лишь основанный на TLC-памяти бюджетный SanDisk Ultra II.

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:

Получается, что серьёзные проблемы с производительностью при операциях записи у Vector 180 проявляются только при глубине очереди в четыре команды. Если очередь команд меньше или больше, то новинка OCZ оказывается показывает хорошие результаты.

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

На этом графике Vector 180 разместился ближе к середине, правда, отстав от своего предшественника, Vector 150. Иными словами, сочетание контроллера Barefoot 3 и 19-нм памяти Toshiba второго поколения с текущей прошивкой показывает себя несколько хуже, чем пара из того же контроллера и памяти Micron.

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.

Высокая производительность при смешанной нагрузке считается одним из основных козырей контроллера Barefoot 3 — Vector 150 это наглядно демонстрирует. Vector 180 здесь показывает средние результаты.

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.

Фактически при смешанных последовательных операциях Vector 180 в большинстве случаев уступает только своему предшественнику, Vector 150, при случайных же столь высокую производительность ему показать не удается.

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.

Такой график изменения производительности очень характерен для флеш-приводов производства OCZ. Любые твердотельные накопители, в основе которых лежит контроллер Barefoot 3, при продолжительной и непрерывной нагрузке в виде операций записи ведут себя именно так. Однако относительно того, как в аналогичных условиях показывают себя накопители на прочих контроллерах, поведение OCZ Vector 180 своеобразно. Здесь можно выделить целых три уникальные особенности.

Во-первых, кривая изменения скорости записи имеет не одну, а две ярко выраженные ступеньки. Первое серьёзное падение производительности происходит при заполнении флеш-привода наполовину — после записи на 240-гигабайтный накопитель примерно 120 Гбайт данных. Это падение связано с особенностями организации хранения информации. Твердотельные накопители OCZ стараются по возможности использовать MLC-память в SLC-режиме, переходя на хранение двух бит информации в каждой ячейке флеш-памяти только после того, как однобитовое заполнение ячеек становится невозможным из-за исчерпания свободного пространства. В то же время наблюдаемое падение производительности является обратимым: после любого небольшого простоя накопитель самостоятельно уплотняет данные в памяти и возвращает себе первоначальную скорость, получая возможность вновь использовать освободившиеся MLC-ячейки для хранения единичных битов. Именно поэтому в реальных условиях у OCZ Vector 180 наблюдается высокая скорость записи.

Во-вторых, основное падение производительности, которое должно происходить после полного заполнения SSD данными, у Vector 180 объёмом 240 Гбайт наблюдается значительно позднее записи на накопитель 256 Гбайт данных. Это означает, что данный привод наделён агрессивной и эффективной технологией уборки мусора, которая при работе в рамках резервной области, составляющей 14 % от его общей ёмкости, успевает подготовить чистые блоки памяти даже в то время, пока SSD подвергается непрерывным запросам на запись информации. Здесь контроллер Barefoot 3 показывает свою высокую мощность и способность решать параллельные задачи.

И в-третьих, что является обратной стороной непрерывно работающей сборки мусора, Vector 180 не может похвастать постоянством производительности даже в том случае, когда он находится в абсолютно свежем состоянии. Спорадическое падение быстродействия с 90 тысяч IOPS до 20-30 тысяч IOPS делает его неоптимальным выбором в тех случаях, когда от SSD требуется гарантированная и предсказуемая скорость.

В то же время нельзя не отметить тот факт, что в целом масштаб снижения производительности при переходе рассматриваемого накопителя из свежего в использованное состояние выглядит оптимистично. Даже после записи 1 Тбайт данных средняя скорость случайной записи остаётся на уровне 23 тыс. IOPS, что примерно вдвое выше тех показателей, которые выдают в аналогичных условиях другие потребительские SATA SSD.

Давайте теперь посмотрим, как у OCZ Vector 180 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.

Все современные накопители, за исключением основанных на платформе SandForce, умеют восстанавливать свою производительность до первоначального уровня без каких-либо проблем, для этого нужна лишь поддержка команды TRIM со стороны операционной системы. Однако только избранные SSD могут возвращать свою первоначальную скорость без участия TRIM. OCZ Vector 180 в этом ключе нужно отнести к числу достаточно удачных решений. Он не только полностью возвращает себе высокую скорость записи после обработки TRIM, но и способен отчасти приводить свои скоростные параметры к первоначальным рубежам самостоятельно, без помощи со стороны операционной системы. Правда, в этом случае его производительность на операциях записи возвращается к изначальному уровню лишь ненадолго, после простоя записать с высокой скоростью удаётся чуть более 10 Гбайт данных. Впрочем, большинство десктопных флеш-накопителей других производителей не способно и на такое. Иными словами, сборка мусора у OCZ Vector 180, как и у прочих накопителей на платформе Barefoot 3, работает лучше, чем у многих конкурирующих решений.

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.

CrystalDiskMark подтверждает: скорости чтения – слабое место Vector 180. Зато при записи этот накопитель выдаёт весьма высокую производительность, что объясняется его стратегией обращений во флеш-память, когда она по возможности используется в SLC-режиме. Такая технология SLC-кеширования, которую постепенно начинают брать на вооружение и другие разработчики, действительно даёт результаты, однако на быстродействие при чтении данных она, к сожалению, повлиять не может.

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.

А вот и закономерный итог всему тому, о чём говорилось выше. Низкие скорости на операциях чтения, которые обычно и преобладают при реальной нагрузке, выливаются в невысокую дисковую производительность в общеупотребительных приложениях. В PCMark 8 накопитель OCZ Vector 180 проиграл не только производительным SSD, но и всем своим соперникам из бюджетного сегмента, основанным на урезанных четырёхканальных контроллерах. Даже по сравнению со своим предшественником, Vector 150, он выдаёт на 15 процентов худший результат. И это значит, что по уровню средневзвешенного быстродействия новый Vector 180 оказывается похож на бюджетный накопитель OCZ Arc 100, в котором тоже используется 19-нм MLC-память Toshiba второго поколения.

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.

Справедливости ради стоит отметить, что среди реальных приложений есть и такие, где OCZ Vector 180 показывает себя неплохо. Однако даже в наиболее благоприятных для него ситуациях – в Adobe Photoshop и Adobe InDesign – новинка конкурирует с недорогими SSD, тогда как флагманы остаются недосягаемыми.

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 OCZ Vector 180 смотрится не так уж плохо. Благодаря высокой скорости записи ему удаётся показать производительность на одном уровне с Kingston HyperX Savage и Samsung 850 EVO. Правда, предыдущая версия этого SSD, Vector 150, работала существенно быстрее.

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.

Относительно неплохой результат Vector 180 выдаёт и в этом случае. В целом же описать характер поведения этого SSD в двух словах очень просто: чем больше ему встречается операций записи, тем лучшие относительные показатели производительности он демонстрирует.

#Выводы

Слияние OCZ и Toshiba, формально завершившееся полтора года назад, в реальности, как это всегда бывает при объединении двух крупных компаний, заняло куда больше времени. Vector 180 — продукт как раз такого переходного периода, когда части новой, объединенной компании еще не до конца подстроились друг под друга. Вероятно, именно поэтому мы до сих пор сталкиваемся с немолодым контроллером Barefoot 3 — не имея возможности на данном этапе уделять повышенное внимание разработке новых продуктов, OCZ сделала упор на высокое качество и отменную надёжность выпускаемой продукции, а не на её скоростные показатели. 

Да, со скоростью у Vector 180 не всегда все гладко: слабое место текущей платформы компании OCZ кроется в низкой скорости при операциях чтения, которая не даёт основанным на ней накопителям показывать высокую производительность в некоторых десктопных задачах. Vector 180 здесь не исключение, а перевод этого накопителя на память Toshiba, производимую по 19-нм техпроцессу второго поколения, снизил быстродействие по сравнению с предшественником: контроллер Barefoot 3 при разработке адаптировался под чипы Micron, установленные в самом первом Vector, которые — по понятным причинам — OCZ больше использовать не может.

Но, помимо скоростных характеристик в бенчмарках, есть и другие параметры — и тут OCZ Vector 180 выступает вполне достойно. Начнем с технологии PFM+: разработчики OCZ решили придать привлекательности своей новинке за счет увеличения надёжности и реализовали специальную схему для противодействия перебоям питания. PFM+ не улучшает ресурс накопителя, но влияет на его способность выживать при отключении или нестабильности питания. Эту проблему можно было бы решить приобретением ИБП, но этим озадачиваются далеко не все, так что предусмотрительность разработчиков железа в этом плане не может не радовать. Ну а для тех, кто совсем уж всерьёз озабочен надёжностью дисковой подсистемы, существуют намного более дорогие серверные модели SSD, которые дают гарантию сохранности всех данных, в том числе и находящихся в DRAM-кеше.

Помимо этого, Vector 180 неплохо показывает себя при смешанной нагрузке, характерной для многих приложений, а также не пасует, будучи полностью заполненным данными, — его уровень производительности при непрерывной записи объема информации, большего, чем объем самого диска, намного выше, чем у большинства современных флеш-приводов. Хорошее впечатление остаётся и от автономной сборки мусора, которая способна освобождать достаточное для будущих операций пространство без подачи команды TRIM.

Если бы мы в нашей методике ограничивались лишь стандартными бенчмарками, мы были бы вынуждены признать, что OCZ Vector 180 уступает флагманским накопителям прочих производителей и выступает на равных с более дешёвыми решениями. Однако расширенный набор тестов, в том числе приближенных к реальным задачам, позволяет говорить о том, что у OCZ получился средний по производительности, но хорошо адаптированный к реальной жизни накопитель, который не боится перепадов питания, обладает расширенной гарантией и не слишком сильно теряет скорость по мере заполнения. Что же до быстродействия SSD OCZ, то мы очень надеемся, что переходный период слияния OCZ и Toshiba уже позади, и потому с нетерпением ждём выхода решений OCZ следующего поколения на базе перспективного контроллера JetExpress – по слухам, они появятся ещё до конца этого года.

 
 
⇣ Содержание
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
⇣ Комментарии
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
LG Chem удвоит объёмы производства тяговых аккумуляторов, чтобы удовлетворить нужды Tesla 52 мин.
ELSA оснастила видеокарты GeForce RTX 3090/3080 Erazor X длинными системами охлаждения 2 ч.
Apple M1 оказался почти вдвое быстрее ноутбучного процессора Qualcomm при работе в Windows 10 для ARM 2 ч.
Зелёный водород заменит природный газ в трёх сотнях домов Шотландии 2 ч.
Team Group пообещала выпустить модули оперативной памяти DDR5 в следующем году 2 ч.
Представлен смартфон ZTE Axon 20 5G Extreme Edition с подэкранной камерой и кожаным корпусом 2 ч.
Российское картозамещение: заказы на Radeon RX 6000 будут удовлетворять с помощью GeForce RTX 3070 и RTX 3080 3 ч.
GSI Gemini APU опережает Xeon в 100 раз на операциях поиска подобных элементов 3 ч.
Samsung готова начать производство передовой 256-слойной флеш-памяти 3D NAND, но о массовом выпуске говорить ещё рано 3 ч.
Virgin Orbit проведёт тестовый пуск ракеты LauncherOne с самолёта-носителя во второй половине декабря 3 ч.