Обзор SSD-накопителя Plextor M6V: потенциальный хит

⇡#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 блоков 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

Поскольку, по мнению производителя, Plextor M6V должен стать массовым недорогим продуктом, для сравнения с ним мы выбрали наиболее ходовые модели накопителей лидеров рынка. Кроме того, в тестирование был включён и предыдущий накопитель Plextor аналогичного предназначения, M6S. При этом все принявшие участие в тестах SSD имели близкий объём: 240, 250 или 256 Гбайт.

В итоге получился следующий перечень соперников:

• Crucial BX100 250 Гбайт (CT250BX100SSD1, прошивка MU02);
• Crucial MX200 250 Гбайт (CT250MX200SSD1, прошивка MU02);
• Kingston HyperX Savage 240 Гбайт (SHSS37A/240G, прошивка SAFM00.r);
• OCZ Vector 180 240 Гбайт (VTR180-25SAT3-240G, прошивка 1.01);
• Plextor M6S 256 Гбайт (PX-256M6S, прошивка 1.08);
• Plextor M6V 256 Гбайт (PX-256M6V, прошивка 1.01);
• Samsung 850 Pro 256 Гбайт (MZ-7KE256, прошивка EXM01B6Q);
• Samsung 850 EVO 250 Гбайт (MZ-75E250, прошивка EMT01B6Q);
• SanDisk Extreme PRO 240 Гбайт (SDSSDXPS-240G, прошивка X21200RL);
• SanDisk Ultra II 240 Гбайт (SDSSDHII-240G, прошивка X31000RL).

⇡#Производительность

Последовательные операции чтения и записи

Платформа Silicon Motion отлично справляется с последовательным чтением, выдавая скорость, которая ограничивается только пропускной способностью SATA-интерфейса. Совершенно неудивительно, что при такой нагрузке Plextor M6V находится среди лидеров. Однако при последовательной записи результат у этого SSD не такой блестящий – производительность сдерживает четырёхканальное строение контроллера SM2246EN. Но не только: Plextor M6V оказывается немного медленнее и основанного на том же процессоре Crucial BX100.

Случайные операции чтения

Накопители на базе контроллера SM2246EN, с которыми мы сталкивались ранее, высокой производительностью при произвольном чтении не отличались. Однако внедрение 15-нм MLC NAND компании Toshiba позволило Plextor M6V существенно продвинуться в быстродействии при такой нагрузке. В результате данная новинка демонстрирует весьма конкурентоспособную скорость при низкой глубине очереди запросов, то есть в наиболее распространённом случае.

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.

Как того и следовало ожидать, с ростом глубины очереди запросов слабости четырёхканального контроллера проявляются всё сильнее и сильнее. В результате при максимальном для протокола AHCI уровне параллелизма производительность Plextor M6V оказывается одной из худших. Однако для обычного клиентского твердотельного накопителя, который с нагрузками серверного характера не сталкивается, это не имеет никакого практического значения.

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

Ничего особенно обнадёживающего нет и на этом графике. Вне зависимости от того, с блоками какого размера приходится сталкиваться накопителю, Plextor M6V выдаёт невысокий результат. Положение не исправляется даже на блоках большого размера, работа с которыми становится похожа на последовательные операции. Всё это означает лишь одно: претендовать на покорение вершин производительности рассматриваемый SSD не может. Мы действительно имеем дело с типично бюджетной моделью.

Случайные операции записи

Здесь Plextor M6V чуть быстрее, чем основанный на том же контроллере Crucial BX100. И это означает вот что: хотя M6V – далеко не самый быстродействующий SATA SSD, он легко обходит многие новинки последнего времени, включая отнюдь не дешёвые накопители OCZ Vector 180 или Kingston HyperX Savage.

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:

Хотя показатели производительности Plextor M6V и не высоки, они вполне приемлемы для бюджетной модели SSD. Как видно из графика, при операциях случайной записи этот накопитель явно быстрее своего предшественника, Plextor M6S.

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

Любопытно, что на операциях записи, проводимых сравнительно большими блоками, Plextor M6V отстаёт от основанного на том же контроллере накопителя Crucial BX100. В результате от новинки складывается не самое позитивное впечатление – при записи данных она чувствует себя менее уверенно, чем при чтении.

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.

Недорогая платформа Silicon Motion смогла добиться столь широкого распространения во многом благодаря тому, что разработчики сумели хорошо оптимизировать её для реальных нагрузок – когда дисковые операции чтения и записи перемежаются друг с другом. Plextor M6V же, как показывают результаты тестов, – весьма удачное решение на этой платформе, черпающее дополнительные силы из быстрой 15-нм MLC-флеш-памяти компании Toshiba. В итоге на двух диаграммах выше рассматриваемая в данном обзоре новинка занимает места в верхней части, выдавая себя за вполне высокопроизводительный SATA SSD.

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.

Конечно, с увеличением доли команд на запись в потоке смешанных операций, относительная производительность Plextor M6V снижается. Ведь глупо рассчитывать, что при записи четырёхканальный контроллер сможет выдавать такую же пропускную способность, как восьмиканальный. Тем не менее результаты Plextor M6V продолжают держаться на достойном уровне, фактически повторяя те показатели быстродействия, который выдаёт в этом тесте Crucial BX100.

⇡#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.

Твердотельные накопители, построенные на дешёвых аппаратных платформах, к коим, безусловно, относится контроллер SM2246EN, при работе под длительной тяжёлой и непрерывной нагрузкой сразу же выдают свою сущность. Обычно они не могут похвастать сохранением постоянной производительности ни в свежем состоянии, ни уж тем более в использованном. Plextor M6V — прекрасная тому иллюстрация. Даже будучи только извлечённым из коробки, этот SSD не застрахован от постоянно повторяющихся провалов производительности. Впрочем, справедливости ради заметим, что для недорогого накопителя это вряд ли является какой-то значительной проблемой. Такое спорадическое падение скорости нежелательно лишь в системах, где по характеру нагрузки важно постоянное высокое быстродействие (например, при обработке видеопотока в реальном времени), либо при комбинировании нескольких накопителей в RAID-массиве. Маловероятно, что бюджетный Plextor M6V сможет попасть в такую среду.

В целом же картина зависимости скорости записи от объёма записанных данных выглядит как и должна. Полный объём накопителя можно заполнить с высокой производительностью (с некоторыми оговорками), затем скорость падает. Однако нижняя граница скорости накопителя, находящегося в использованном состоянии, составляет менее 1500 IOPS, что для современных SSD — катастрофически мало. Поэтому допускать Plextor M6V к тяжёлым нагрузкам, в процессе которых может произойти деградация, или к работе в средах без TRIM категорически не рекомендуется.

Давайте посмотрим теперь, как у Plextor M6V 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 Plextor M6V обрабатывается без каких-либо затруднений, но вот автономная сборка мусора без помощи со стороны операционной системы происходит не слишком агрессивно. Во время простоя контроллер освобождает под будущие операции записи всего 1,0 Гбайт пространства. Конечно, многие современные SATA SSD неспособны и на такое, но обычно решения на базе платформы Silicon Motion собирают мусор более результативно. Будем надеяться, что этот недостаток инженеры Plextor смогут поправить в следующих версиях прошивки. Хотя справедливости ради стоит отметить, что необходимость в автономной сборке мусора без помощи со стороны TRIM в обычных ПК возникает крайне редко.

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.

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.

Для SSD, который позиционируется как недорогое решение, Plextor M6V выдаёт отличный результат. Он лишь немного отстаёт от своего старшего (и по возрасту, и по цене) собрата M6S и уверенно опережает все вышедшие этим летом громкие SATA-новинки. Более того, благодаря новой флеш-памяти его комплексное быстродействие в приложениях оказывается выше, чем у Crucial BX100, который до сегодняшнего дня считался образцово-показательным SATA SSD с контроллером SM2246EN.

Интегральный результат PCMark 8 нужно дополнить и показателями производительности, выдаваемыми флеш-приводами 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.

Но здесь Plextor M6V ничем не удивляет. Он выдаёт на редкость предсказуемые результаты, показывая скорость чуть выше, чем у Crucial BX100, в любых сценариях. Иными словами, PCMark 8 как бы говорит: «Перед нами – добротное решение среднего уровня».

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 Plextor M6V удаётся показать завидные для недорогого SSD скорости. Свою роль здесь играет оптимизация платформы Silicon Motion для смешанных нагрузок. Во многом именно поэтому новинке Plextor удаётся не только превзойти Plextor M6S, но и дотянуться до таких производительных моделей, как Samsung 850 EVO.

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.

Здесь картина уже не такая оптимистичная для M6V, но всё равно его производительность лишь немного хуже, чем у Plextor M6S, основанного на контроллере Marvell 88SS9188. Иными словами, свою бюджетную сущность новинка не выдаёт, продолжая демонстрировать очень неплохое быстродействие — на уровне SSD среднего уровня.

⇡#Выводы

Откровенно говоря, производители SSD второго-третьего эшелона давно не радовали нас стоящими новинками. Нам уже даже стало казаться, что гиганты, обладающие собственным производством флеш-памяти, близки к тому, чтобы выдавить с рынка более мелких конкурентов. Однако после знакомства с Plextor M6V столь мрачные мысли можно отбросить. В этом накопителе есть полный набор составляющих, которые могут сделать его востребованным массовым продуктом, даже несмотря на существование весьма привлекательных по сочетанию цены и производительности альтернатив компаний Intel, Samsung, Crucial или SanDisk. И это служит наглядной иллюстрацией тому, что даже те фирмы, которые не располагают ни собственным полупроводниковым производством, ни разрабатывающей контроллеры инженерной командой, способны на равных противостоять лидерам рынка.

Plextor приняла дальновидное решение выстрелить по нижнему рыночному сегменту и подготовила для этой цели очень удачное оружие, секрет которого кроется в правильно подобранных ингредиентах. Для создания Plextor M6V была взята лучшая из существующих сегодня бюджетная платформа, созданная компанией Silicon Motion, которая была приправлена новейшей MLC-памятью Toshiba, выпускаемой по прогрессивному техпроцессу с 15-нм нормами. В результате получился SATA SSD с невысокой себестоимостью, который в типичных для персональных компьютеров сценариях работы способен выдавать очень достойное быстродействие, ставящее Plextor M6V на голову выше бюджетных решений многих других производителей. При этом можно рассчитывать и на высокую надёжность такого сочетания: контроллер и его микропрограмма вдоль и поперёк обкатаны в продуктах других фирм, не вызывает никаких опасений и ресурс MLC NAND от Toshiba.

Получается, что с точки зрения основных потребительских характеристик Plextor M6V превзошел не только своего предшественника, M6S, но и лучший современный бюджетный SSD – Crucial BX100. Поэтому, если Plextor сможет выстроить грамотную ценовую политику, M6V просто обречён на успех. Инженеры сделали свою работу на отлично, и теперь судьба этой новинки – в руках маркетологов, которые должны постараться не перегнуть палку. К сожалению, пока им это удаётся из рук вон плохо: первоначальная стоимость Plextor M6V выставлена на уровне Samsung 850 EVO и Crucial MX200. И это чересчур дорого. Но будем надеяться, что сотрудники Plextor вскоре опомнятся и опустят цену M6V до оправданных значений: ведь данный SSD вполне может стоить примерно столько же, сколько просят за основанный на подобной аппаратной платформе Crucial BX100. И если это действительно произойдёт, то Plextor M6V будет заслуживать наших самых искренних рекомендаций.