Опрос
|
реклама
Самое интересное в новостях
Обзор накопителя Intel SSD 540s: теперь без Intel
⇡#Методика тестированияТестирование проводится в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise x64 Build 10586, 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 используются рандомизированные несжимаемые данные. Начиная с этого тестирования, мы приняли решение внести отдельные изменения в протокол проведения синтетических тестов с целью привести их в большее соответствие с современными сценариями работы с SSD. Размер раздела, в пределах которого тестируется скорость операций, теперь будет увеличен до 16 Гбайт, а продолжительность тестов будет составлять одну минуту при последовательных операциях и полминуты при случайных операциях чтения и записи. Такие изменения, в частности, позволят получать более релевантные результаты для тех SSD, которые используют различные технологии SSD-кеширования. Используемые приложения и тесты:
В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой ASUS Maximus VIII Ranger, процессором Core i5-6600K со встроенным графическим ядром Intel HD Graphics 530 и 8 Гбайт DDR4-2133 SDRAM. Приводы 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) 14.8.0.1042. Объём и скорость передачи данных в бенчмарках указываются в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт). ⇡#Список участников тестирования Производитель позиционирует Intel SSD 540s как высококачественный накопитель, построенный на TLC-памяти. Поэтому в сравнение с ним мы в первую очередь включили несколько SSD, которые имеют похожие свойства: основываются на памяти с трёхбитовой ячейкой, но при этом представляют собой не совсем уж ультрабюджетные, а несколько более качественные продукты. Кроме того, в сравнение попало и несколько недорогих MLC-накопителей, цена на которые за последнее время упала ниже всего. В итоге получился следующий перечень соперников:
Обратите внимание, в числе участников тестирования оказалась и 500-гигабайтная версия Samsung 750 EVO. Это – сравнительно новый накопитель, который следует считать прямым конкурентом для Intel SSD 540s. Обе эти модели выпущены ведущими производителями с хорошей репутацией, и при этом обе они базируются на 16-нм TLC-памяти (правда, разных производителей). ⇡#Последовательные операции чтения и записи  Если при последовательном чтении Intel SSD 540s проявляет себя как вполне современный накопитель, обеспечивая скорость, близкую к пределу пропускной способности интерфейса SATA 6 Гбит/с, то при записи его результат выглядит удручающе. Однако нужно понимать, что, как у любого TLC-накопителя с технологией SLC-кеширования, низкая скорость у 540s проявляется лишь при записи больших объёмов данных. Небольшие же по объёму файлы будут записываться с достаточно неплохой скоростью, достигающей 460 Мбайт/с. Иллюстрирует это следующий график, на котором показано, как меняется скорость Intel SSD 540s 480 Гбайт в течение первых нескольких секунд во время последовательной записи.  К сожалению, четырёхканальная архитектура контроллера Silicon Motion SM2258 не позволяет развить высокую скорость записи в массив флеш-памяти за пределами кеша. Например, тот же Plextor M7V или Samsung 750 EVO может писать данные в TLC-память примерно вдвое быстрее. И эту особенность Intel SSD 540s нужно иметь в виду: если вы планируете работать с большими объёмами данных, новый накопитель Intel – плохой выбор. ⇡#Случайные операции чтения  Не слишком впечатляют скоростные показатели Intel SSD 540s и при случайном чтении. И в этом вновь виноват контроллер. Решения SMI базируются на одноядерном RISC-процессоре, мощность которого сравнительно невелика. Поэтому все SSD, основанные на контроллерах этого разработчика, при работе со случайными блоками ведут себя как бюджетные решения и оказываются в нижней части диаграмм производительности. К сожалению, Intel, которая сделала для своего продукта собственную микропрограмму, победить аппаратные недостатки контроллера не сумела. И особенно отчётливо слабость SM2258 видна при работе с очередью команд. 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.  Какая бы ни была глубина очереди запросов, производительность Intel SSD 540s оказывается хуже, чем у конкурентов. Подобную картину мы наблюдали и ранее, когда тестировали SSD, основанные на контроллерах SM2256. Так что в новой версии старого процессора никаких оптимизаций на эту тему сделано не было. В дополнение к этому предлагаем посмотреть, как зависит скорость случайного чтения от размера блока данных:  Похожую ситуацию мы получили и в том случае, когда попробовали варьировать размеры блока данных, которыми происходит чтение. Иными словами, Intel SSD 540s – бюджетная по всем признакам модель. ⇡#Случайные операции записи  Не лучшим образом дело обстоит и при произвольной записи. Скоростные показатели Intel SSD 540s оказываются не только хуже, чем у MLC-накопителей, но и ниже, чем у большинства TLC-моделей. Лишь при неконвейеризуемых операциях интеловской новинке удаётся обойти Plextor M7V. Однако это скорее исключение. Об этом говорит график, показывающий зависимость скорости произвольной записи 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов.  При росте глубины очереди запросов Intel SSD 540s демонстрирует откровенно низкую скорость произвольной записи. Среди всех участвующих в тесте SSD его результат – наихудший. Следующий график отражает зависимость производительности при случайной записи от размера блока данных.  Такая же картина наблюдается и при измерении скорости случайной записи блоками разных размеров. По результатам тестов быстродействия случайных операций может возникнуть ощущение, что Intel SSD 540s – это нечто сродни бюджетным TLC-накопителям на базе контроллера Phison S10, и кажется, что было бы гораздо логичнее, если бы Intel включила этот флеш-накопитель в свою трёхсотую, а не в пятисотую серию. Однако на самом деле всё не так однозначно. Дело в том, что, как мы знаем по опыту, контроллеры Silicon Motion могут выдавать сравнительно неплохую производительность в смешанных сценариях. И тестирование 540s это в очередной раз подтвердило. ⇡#Смешанная нагрузкаПо 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 как последовательных, так и случайных операций, поступающих вперемежку. На следующей паре диаграмм мы приводим среднюю производительность, которая посчитана по данным шести измерений с разным соотношением количества операций чтения и записи.   И действительно, при смешанной нагрузке, которая состоит из одновременно приходящих на накопитель операций чтения и записи, Intel SSD 540s смотрится уже совсем по-другому. Если закрыть глаза на существование просто блестящего по скорости TLC-накопителя Samsung 750 EVO, то интеловскую новинку вполне можно охарактеризовать как один из лучших SSD на базе трёхбитовой памяти для смешанных нагрузок. Особенно удачно этому накопителю удаётся справляться со смешанными операциями со случайными блоками. 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.   Графики только подтверждают сказанное ранее. Смешанные операции, особенно когда во входном потоке команд преобладают операции чтения или доли операций чтения и записи примерно равны, обрабатываются Intel SSD 540s весьма эффективно. Это позволяет надеяться, что несмотря на низкие скорости в тестах раздельного случайного чтения и записи, Intel SSD 540s может оказаться вполне неплохим вариантом в качестве обычной рабочей лошадки. ⇡#Деградация и восстановление производительностиНаблюдение 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.  Зависимость получилась вполне типичной. Все современные SSD на базе TLC NAND ведут себя похожим образом: до того, как массив флеш-памяти накопителя полностью заполнится данными, можно наблюдать два варианта скорости, и на графике производительности в начальной его части присутствует характерная ступенька. Причины такого падения производительности хорошо изучены – это проявление технологии кеширования, которая позволяет записывать небольшие объёмы данных со значительно более высоким быстродействием благодаря тому, что некоторая часть памяти Intel SSD 540s работает в псевдо-SLC-режиме. После того как кеш оказывается исчерпан, производительность закономерно падает с 80 до 30 тысяч IOPS, и с такой скоростью 480-гигабайтный накопитель пишет данные до конца пула свободных страниц флеш-памяти, то есть до заполнения всех 480 Гбайт. Затем средняя производительность падает ещё раз, окончательно задерживаясь у отметки ниже 20 тысяч IOPS. Это уже обуславливается тем, что на накопителе, находящемся в использованном состоянии, каждая запись предваряется очисткой блоков страниц от ранее записанных данных. Впрочем, то, что изображено на графике выше, – несколько искусственная ситуация. В реальных персональных компьютерах таких длительных нагрузок не бывает. А вот с чем пользователи наверняка будут сталкиваться – так это с работой технологии SLC-кеширования. Её функционирование заметно на начальной части приведённого графика, поэтому давайте увеличим его и подробнее взглянем на то, что происходит с производительностью при наполнении псевдо-SLC-кеша.  Использование кеширования при соблюдении определённых условий позволяет получить высокую скорость записи на сравнительно больших объёмах данных, так как эффективный размер кеш-памяти у Intel SSD 540s 480 Гбайт достигает размера в 8 Гбайт. При попадании в кеш скорость записи превышает 300 Гбайт/с, и это лишь немного меньше скорости кеша в лучших моделях TLC-накопителей. Но вот скорость записи в основную память у Intel SSD 540s не слишком впечатляет. Недорогие продукты на базе контроллеров Marvell 88SS1074 или Samsung MGH общаются с TLC NAND значительно быстрее. И в этом нет ничего удивительного, ведь лежащий в основе Intel SSD 540s процессор Silicon Motion SM2258 не только общается с массивом флеш-памяти лишь по четырём каналам, но и основывается лишь на одном RISC-ядре. Да, при записи значительных объёмов информации Intel SSD 540s будет быстрее других TLC-накопителей на бюджетных контроллерах SMI и Phison, но достичь скорости решений лидеров рынка, использующих более технически оснащённые чипы, он не сможет. Нужно отметить и ещё одну особенность Intel SSD 540s. Микропрограмма этого накопителя построена таким образом, что освобождение SLC-кеша от данных после его заполнения во время операций записи происходит далеко не сразу. В первую очередь в моменты простоя контроллер переносит из кеша в основную TLC-память лишь порядка 2 Гбайт данных, остальной же объём информации удерживается в кеше на более длительный период времени для снижения нагрузки на TLC-память и для ускорения операций случайного чтения, которые, как и операции записи, в псевдо-SLC-режиме выполняются немного быстрее. Давайте посмотрим теперь, как у Intel SSD 540s 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.  При проверке функционирования автономной сборки мусора Intel SSD 540s смог нас немало порадовать. Как оказалось, этот накопитель способен возвращать свою первоначальную производительность даже без подачи на него команды TRIM, а лишь после небольшого простоя. Естественно, нет никаких претензий и к обработке TRIM. Всё это ставит Intel SSD 540s на голову выше предыдущих массовых накопителей этого производителя, в которых применялся контроллер SandForce и которым была присуща постепенная деградация быстродействия даже в средах с поддержкой TRIM. ⇡#Результаты в CrystalDiskMarkCrystalDiskMark — 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 обычно почти не отличается от показателей, которые были получены нами в тяжёлом и многофункциональном пакете Iometer.  CrystalDiskMark работает с тестовым файлом небольшого размера, поэтому отображаемые им показатели – это характеристики исключительно SLC-кеша. Впрочем, даже несмотря на это, результат Intel SSD 540s оказался хуже, чем у многих других TLC-накопителей. Иными словами, Intel SSD 540s не любит синтетические тесты, а они не любят его. Поэтому давайте лучше посмотрим, как покажет себя новый интеловский SSD в тестах, моделирующих реальные файловые операции и работу в приложениях. ⇡#Производительность в PCMark 8 Storage Benchmark 2.0 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. Обратите внимание – мы применяем обновлённую версию дискового бенчмарка, появившуюся в начале 2016 года.  PCMark 8 присваивает рассматриваемому накопителю Intel SSD 540s достаточно низкий интегральный рейтинг. С точки зрения этого бенчмарка интеловское предложение даже медленнее, чем Patriot Blast на контроллере Phison S10. Однако аутсайдером Intel SSD 540s всё же назвать нельзя – он обошёл по производительности Plextor M7V. К тому же есть важный нюанс: невысокий показатель Intel SSD 540s связан с проблемами, возникшими у этого накопителя в одном-единственном приложении – Adobe Photoshop. Именно поэтому интегральный результат PCMark 8 нужно дополнить и показателями производительности, выдаваемыми флеш-дисками при прохождении отдельных тестовых трасс, которые моделируют различные варианты реальной нагрузки. При разной нагрузке флеш-приводы зачастую ведут себя немного по-разному.  Действительно, в «лёгком» сценарии Adobe Photoshop скорость Intel SSD 540s примерно вдвое ниже, чем у конкурентов. Причём это – не ошибка, а устойчиво наблюдаемый результат. Не блещет рассматриваемый накопитель скоростью и в других приложениях компании Adobe. Если же эти сценарии из рассмотрения исключить, то окажется, что Intel SSD 540s в реальных задачах не так уж и плох. И зачастую он обгоняет не только Plextor M7V, но и другие TLC-накопители, например Patriot Blast, а иногда даже и MLC-модель Kingston HyperX Savage. Мы обновили набор используемых нами реальных сценариев, и теперь помимо скорости работы SSD при копировании и архивации файлов мы будем проверять также и скорость запуска с твердотельного накопителя игр и приложений. Новые тесты позволят нам делать выводы о том, насколько хорошо та или иная модель может справиться с ролью системного или даже единственного диска в составе ПК, на котором устанавливаются рабочие программы.   Копирование и архивация файлов внутри накопителя – самые простые примеры смешанной нагрузки. Поэтому в этих случаях Intel SSD 540s может обеспечить сравнительно неплохую производительность. До скорости Samsung 750 EVO он, естественно, не дотягивает, но опередить TLC-решения компаний Plextor и SanDisk ему вполне по силам.  А вот с распаковкой файлов ситуация для главного героя хуже. Здесь операции тоже смешанные, но существенно преобладают операции записи, поэтому Intel SSD 540s откатывается в нижнюю часть диаграммы.   Зато в сценариях, типичных для системного накопителя, Intel SSD 540s выглядит сравнительно неплохо. При запуске игр и приложений оказывается, что данный SSD – это чуть ли не лучший TLC-вариант после Samsung 750 EVO. И более того, на таких тестовых трассах Intel SSD 540s оказывается быстрее некоторых MLC-моделей, например Kingston HyperX Savage. Компания Intel давно не выпускала никаких принципиально новых твердотельных накопителей, нацеленных на массовый рынок. Вся её активность в этой сфере сводилась лишь к периодическим обновлениям флеш-памяти, которая используется в пятисотой серии продуктов, до недавних пор базировавшейся на явно устаревших контроллерах SandForce. Но Intel SSD 540s – это отнюдь не очередная попытка реставрации платформы четырёхлетней давности, а полностью новый продукт, в котором впервые для интеловских SSD применяется 16-нм TLC NAND и контроллер Silicon Motion. Причём на фоне былого консерватизма компании рассмотренная новинка выглядит как нечто невероятное, ведь лежащий в основе Intel SSD 540s контроллер SM2258 – это абсолютно новое решение, которое никто, кроме Intel, в серийных продуктах пока не использует. Стоило ли Intel идти на такой решительный шаг? С одной стороны, несомненно. Жить с линейкой потребительских продуктов на базе контроллера SandForce в настоящее время откровенно стыдно: такие накопители, пусть и с современной NAND-памятью, производимой по 16-нм техпроцессу, не могут обеспечить конкурентных характеристик. Однако, с другой стороны, переход именно на платформу Silicon Motion выглядит несколько странно. Дело в том, что контроллеры этого разработчика позволяют собирать лишь откровенно бюджетные SATA SSD с четырёхканальным массивом флеш-памяти и начальным уровнем производительности. И Intel SSD 540s оказался именно таким, несмотря на использование свежей модификации контроллера и оптимизированную собственными инженерами прошивку.  В результате по уровню быстродействия Intel SSD 540s можно сопоставить лишь с TLC-накопителями самого нижнего уровня вроде ADATA Premier SP550, с которым, кстати, он достаточно близок по аппаратной конструкции. Продукты же подобного класса, предлагаемые прочими лидерами рынка, например Samsung 750 EVO или SanDisk Ultra II, смотрятся значительно привлекательнее. В такой ситуации от Intel SSD 540s было бы логично ожидать низкой стоимости. Но не тут-то было: судя по всему, Intel ориентируется на корпоративный рынок и назначает на свою новинку с TLC-памятью цену на уровне недорогих MLC-моделей. К сожалению, это делает 540s откровенно непривлекательным по совокупности потребительских качеств вариантом. По крайней мере, на сегодняшний день. Единственное, что может хоть как-то оправдать такое позиционирование Intel SSD 540s, — это пятилетняя гарантия. Intel не побоялась установить длительный гарантийный срок на накопитель, использующий обычную TLC-память, причём даже не собственного производства. Но в общем-то, это не так уж и удивительно, если вспомнить, что контроллер SM2258 работает с флеш-памятью с применением LDPC-кодирования, позволяющего стабильно исправлять возникающие ошибки с гораздо большей эффективностью, чем при использовании стандартных алгоритмов BCH ECC. К тому же Intel SSD 540s – не единственный и не самый дешёвый SSD c TLC-памятью и с пятилетней гарантией.
⇣ Содержание
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
|
© 1997—2024 Электронное периодическое издание "3ДНьюс" | Свидетельство о регистрации СМИ Эл ФС 77-22224
выдано Федеральной Службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия
При цитировании документа ссылка на сайт с указанием автора обязательна. Полное заимствование документа является
нарушением
российского и международного законодательства и возможно только с согласия редакции 3DNews.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Подписаться