Накопители

Обзор SSD-накопителя Crucial MX300: встречаем 3D NAND Intel и Micron

⇣ Содержание

Первые массовые твердотельные накопители, построенные на флеш-памяти с трёхмерной компоновкой, появились на рынке более двух лет назад. За прошедшее с тех пор время они смогли неоднократно доказать на практике своё безоговорочное превосходство над моделями на базе традиционной планарной памяти. Действительно, переход NAND-памяти в трёхмерное пространство убирает технологические пределы на пути наращивания плотности хранения данных и открывает относительно простой путь к дальнейшему удешевлению и увеличению ёмкостей твердотельных накопителей. А попутно решаются проблемы с их надёжностью и даже улучшается производительность. Всё это было наглядно продемонстрировано компанией Samsung, которая смогла запустить серийное производство трёхмерной флеш-памяти намного раньше своих конкурентов. Накопители Samsung 850 PRO и 850 EVO стали своего рода золотым стандартом для потребительских SATA SSD, приблизиться к которому другим производителям до сих пор никак не удавалось.

Переход флеш-памяти в третье измерение важен ещё и потому, что планарная память попросту зашла в тупик. Обычная 2D NAND, выпускаемая по техпроцессам с 15/16-нм нормами, – это, похоже, предел миниатюризации ячеек энергонезависимой памяти с плавающим затвором, двигаться дальше которого не позволяют уже физические барьеры. 3D NAND же даёт возможность добиться прогресса в характеристиках флеш-памяти без увеличения разрешения технологических процессов или даже с некоторым откатом на более крупные производственные нормы. Иными словами, если не брать в рассмотрение различные полуфантастические варианты энергонезависимой памяти, построенной на иных физических принципах, то совершенно очевидно, что за 3D NAND – будущее.

Поэтому неудивительно, что все ведущие производители флеш-памяти давно пытаются пройти по проторённой компанией Samsung тропе и приступить к производству собственной 3D NAND. Однако такой переход требует времени и сил. Во-первых, для выращивания трёхмерных полупроводниковых кристаллов нужно менять привычный технологический процесс и переоборудовать производство или даже строить новые фабрики. Во-вторых, необходимы и серьёзные научные исследования, направленные на поиск оптимальной конструкции трёхмерной памяти, ведь при тесном пространственном сожительстве взаимное влияние зарядов ячеек происходит по большему числу направлений. В итоге переход на выпуск 3D NAND оказался далеко не самой простой задачей даже для лидеров полупроводниковой отрасли.

Именно в силу этих обстоятельств мы и пришли к тому, что полномасштабным массовым выпуском 3D NAND до недавних пор могла похвастать лишь компания Samsung. Другие же производители либо только начинают серийные поставки трёхмерной памяти, либо вообще занимаются созданием предсерийных образцов. Образовавшийся разрыв можно убедительно проиллюстрировать числами. Например, сейчас Samsung выращивает от 20 до 40 тысяч полупроводниковых пластин 3D NAND каждый месяц, а максимально приблизившийся к ней конкурент – альянс Intel и Micron – может похвастать изготовлением лишь порядка 3-4 тысяч пластин ежемесячно. Не лучше дело обстоит и у SK Hynix – эта компания сейчас пытается взять планку в 3 тысячи пластин. Впрочем, изменение этой ситуации уже совсем не за горами. По крайней мере совместное предприятие IMFT (Intel-Micron Flash Technologies) к концу текущего года обещает рост производственных мощностей, занятых выпуском 3D NAND, как минимум на порядок. Но самым главным свидетельством того, что долгожданное пополнение в стане производителей 3D NAND наконец-то произошло, может служить то, что компания Micron уже готова предложить пользователям конечные продукты – твердотельные накопители, построенные на трёхмерной флеш-памяти собственного производства.

Пока речь идёт лишь о единственном пробном продукте – SATA SSD-накопителе Crucial MX300, который до недавних пор ограниченно поставлялся только в одном варианте ёмкости 750 Гбайт. Однако лиха беда начало, и буквально на днях MX300 обрёл наконец статус нормального серийного накопителя с линейкой объёмов от 275 Гбайт до 1 Тбайт. И теперь уже обойти вниманием такую новинку, как Crucial MX300, совершенно невозможно. Тем более что мы имеем дело с продуктом с очень достойной родословной. Ведь всё семейство MX этой фирмы традиционно включает в себя если не революционные, то по меньшей мере крайне интересные и важные для всего рынка в целом продукты. Так, Crucial MX100 в своё время был воистину выдающимся вариантом по соотношению возможностей и цены. Неплохо проявил себя и крепкий середнячок MX200, хотя мы и считаем, что Micron немного завысила цены на эту серию. Новый MX300 – третье поколение в легендарном семействе, и оно приносит сразу целый букет инноваций, важнейшей из которых является использование новейшей и неизведанной TLC 3D NAND совместной разработки компаний Intel и Micron. Иными словами, Samsung звание единственного производителя потребительских накопителей на базе трёхмерной памяти утрачивает, и сегодня мы узнаем, какая же у SSD корейского производителя появилась альтернатива.

#Подробности о TLC 3D NAND компаний Intel и Micron

Micron приходит на рынок с моделью нового накопителя, основанного на трёхмерной памяти, в тот момент, когда в перспективности такого рода продуктов уже никто не сомневается. Это лишает компанию необходимости выпускать в первую очередь какие-либо SSD имиджевого характера, каким, например, является Samsung 850 PRO, и позволяет сосредоточиться сразу на главном: на выгодном сочетании цены и производительности. Иными словами, Crucial MX300 – это не столько флагман, сколько настоящая массовая модель нового поколения, которая должна играть против Samsung 850 EVO и даже против более дешёвых накопителей, основанных на планарной TLC NAND. Именно поэтому не стоит удивляться тому, что в основе Crucial MX300 лежит TLC 3D NAND, а не память с двухбитовой ячейкой.

И мы можем только приветствовать именно такой подход компании Micron: на примере TLC 3D NAND все особенности трёхмерной памяти, разработанной альянсом IMFT, видны лучше всего. Прослеживаются они уже в самых общих моментах. Так, микроновская TLC 3D NAND имеет 32-слойный дизайн — и в этом она схожа с самсунговской TLC 3D V-NAND второго поколения. Однако на этом подобие заканчивается, потому что трёхмерные чипы Intel-Micron имеют удивительно большую ёмкость – 384 Гбит. И это является определённым поводом для гордости, ведь Samsung, которая выпускает трёхмерную флеш-память с 2013 года, к настоящему моменту может предложить лишь 256-гигабитные чипы, причём для достижения такой ёмкости компании пришлось ввести в обращение 48-слойный дизайн 3D V-NAND третьего поколения.

В общем случае чипы 3D NAND с высокой ёмкостью выгодны тем, что они позволяют уменьшить долю площади, занимаемую на полупроводниковом кристалле управляющей логикой. То есть они дополнительно увеличивают плотность хранения информации и в конечном итоге снижают себестоимость накопителей. И высокая ёмкость чипов – не единственный козырь такого рода, который есть у архитектуры 3D NAND, разработанной альянсом Intel и Micron. Чтобы дополнительно уплотнить на чипе управляющую логику, компании внедрили так называемый дизайн CMOS Under the Array, позволяющий разместить до 75 процентов управляющих флеш-памятью транзисторов непосредственно под массивом ячеек. Если учесть, что в обычных кристаллах NAND-памяти на долю логики приходилось до 20 процентов площади полупроводника, выигрыш от использования такого строения становится очевиден. Иными словами, партнёры по IMFT всерьёз нацелены на то, чтобы сделать свою память максимально дешёвой.

Кристаллы 32-слойной 3D NAND производства IMFT

Кристаллы 32-слойной 3D NAND производства IMFT

И если основываться на сообщаемых Micron оценках, это у них вполне получилось. На сегодня себестоимость изготовления чипов 3D NAND более чем на 25 процентов меньше, чем набора планарных 16-нм чипов аналогичной ёмкости. Немало содействует этому ещё одно краеугольное отличие 3D NAND авторства IMFT от любой другой трёхмерной памяти: в то время как при переходе в трёхмерное пространство Samsung (и, кстати, остальные производители 3D NAND) делает ставку на ячейки флеш-памяти с ловушкой зарядов (CTF), где заряд упаковывается в слое диэлектрика, Intel и Micron смогли адаптировать для использования в трёхмерном пространстве традиционные ячейки с плавающим затвором, которые ощутимо проще в производстве.

Что же касается норм техпроцесса, которые применяет IMFT для выпуска своей 3D NAND первого поколения, то конкретные числа тщательно скрываются. Однако, по оценкам, речь может идти о технологии с 2х-нм допусками: взгляните, например, на сделанное в одинаковом масштабе изображение поперечного среза чипа микроновской 32-слойной 3D NAND и чипа памяти Samsung с таким же числом слоёв. Как вы помните, второе поколение 3D V-NAND с 32 слоями изготавливалось с использованием 40-нм норм, и совершенно понятно, что у IMFT память миниатюрнее.

Поперечное сечение 3D NAND компаний Samsung и IMFT. По данным TechInsights

Поперечное сечение 3D NAND компаний Samsung и IMFT. По данным TechInsights

Однако если сопоставлять TLC 3D NAND компании Micron с самой современной TLC 3D V-NAND с 48 слоями, которая выпускается по 21-нм нормам, то окажется, что Samsung всё же удаётся удерживать лидерство в плотности хранения данных, несмотря на все технологические ухищрения IMFT.

 IMFT TLC 3D NANDSamsung TLC 3D V-NAND
Тип транзисторов Плавающий затвор Ловушка зарядов
Количество слоёв 32 48
Ёмкость кристалла 384 Гбит 256 Гбит
Техпроцесс Нет данных 21 нм (оценка)
Площадь кристалла 168,5 мм2 99 мм2
Плотность хранения данных 2333 Мбит/мм2 2648 Мбит/мм2

Впрочем, отличие не столь принципиальное, да и технологии производства сильно разнятся по своим параметрам. Так что говорить о том, что какой-то из этих двух вариантов заметно выгоднее в производстве, совершенно невозможно. В конечном итоге всё будет зависеть от выхода годных чипов, а с ним у IMFT всё в порядке. Ещё четыре месяца назад Micron гордо рапортовала о том, что в брак уходит не более 10 процентов производимых кристаллов TLC 3D NAND.

Нет никаких сомнений в том, что высокая плотность хранения информации вкупе с хорошим выходом годных кристаллов – отличные характеристики предложенной альянсом IMFT трёхмерной NAND с трёхбитовой ячейкой, которые вселяют надежду, что основанный на ней Crucial MX300 сможет сыграть первую скрипку в дальнейшем падении цен на потребительские твердотельные накопители. Однако на этом фоне не нужно забывать и о несколько иных аспектах – производительности и надёжности. Ведь с ними всё как раз не столь однозначно, как с вопросами себестоимости.

Во-первых, опасения касаются производительности. Действительно, кристаллы TLC 3D NAND, спроектированные Intel и Micron, имеют достаточно внушительный объём – 384 Гбит. Это означает, что ёмкость единичного NAND-устройства достигает 48 Гбайт, и массив флеш-памяти типичного потребительского накопителя, составленный из столь крупных строительных блоков, не получит сколь-нибудь приемлемую степень параллелизма. Однако разработчики позаботились о решении этой проблемы. Устройствам микроновской TLC 3D NAND был дан высокоскоростной интерфейс ONFI 4.0 с пропускной способностью до 800 Мбайт/с и не традиционная двухбанковая, а четырёхбанковая архитектура. Всё это в сумме позволяет не переживать по поводу пиковых скоростей, и достойный уровень быстродействия должен быть способен выдавать не только Crucial MX300 на 750 Гбайт, построенный из 16 устройств TLC 3D NAND, но и модификации с гораздо меньшим объёмом.

С надёжностью же всё получилось ещё менее однозначно. Трёхмерная флеш-память компании Samsung надёжнее планарных вариантов, но в ней основной вклад в увеличение ресурса внесло не столько изменение компоновки кристаллов, сколько переход на использование ячеек с ловушкой заряда. В памяти IMFT же ячейки остались обычными – с плавающим затвором. Поэтому если какой-то рост ресурса и произошёл, то связан он может быть лишь с увеличением объёмных размеров плавающих затворов, которые в случае TLC 3D NAND могут удерживать примерно на порядок большее количество электронов по сравнению с 16-нм планарной NAND-памятью с трёхбитовой ячейкой. Конечно, в целом это увеличивает надёжность считывания данных из таких ячеек, но на скорость деградации полупроводниковой структуры при перезаписях влияет мало. Micron декларирует для своей TLC 3D NAND ресурс в 1500 циклов программирования-стирания. И это можно было бы считать достаточно неплохим показателем, если бы не важная оговорка: данная величина указана для алгоритмов коррекции ошибок на базе LDPC-кодов, которые утраивают ресурс одними только математическими методами. Иными словами, если говорить о выносливости памяти TLC 3D NAND альянса IMFT в привычных терминах, то она, к сожалению, мало отличается от выносливости обычной планарной TLC NAND.

#Технические характеристики

Когда на использование в своих накопителях 3D NAND переходила компания Samsung, ей потребовались специальные контроллеры. Crucial тоже пришлось уйти с традиционной для семейства MX платформы Marvell 88SS9189. К счастью, её постоянный партнёр, Marvell, имеет в своём ассортименте контроллеры, способные управляться с TLC 3D NAND авторства IMFT. Например, это недавно пришедший на рынок 88SS1074, который уже широко используется в накопителях на планарной TLC-памяти, таких как Plextor M7V. Причём этот контроллер не только способен работать с TLC 3D NAND, но и поддерживает LDPC-коррекцию ошибок, которая в данном случае более чем кстати.

Надо сказать, что сам по себе контроллер Marvell 88SS1074 – не особенно мощное решение по современным меркам. В его основе лежит 400-мегагерцевый двухъядерный процессор с архитектурой ARMv5, а число каналов, по которым он может работать с массивом флеш-памяти, ограничено четырьмя. Да и самим разработчиком эта платформа позиционируется как решение для SATA SSD не самого высокого уровня. На это же, например, указывает и перечень моделей, где можно встретить чип 88SS1074: Plextor M7V, SanDisk X400, Kingston UV400.

Однако инженеры Crucial имеют уникальный опыт создания микропрограмм для контроллеров Marvell, и благодаря этому MX300 обещает быть гораздо более производительным и функциональным решением в сравнении с другими накопителями на данной платформе. И главное, чем может блеснуть прошивка MX300, – это технология Dynamic Write Acceleration, с работой которой нам удалось впервые столкнуться ещё при тестировании Crucial MX200. Суть данной технологии состоит в псевдо-SLC-кешировании операций записи, однако подход Crucial отличается от общепринятого тем, что размер кеша у неё не фиксируется, и в SLC-режиме может использоваться хоть весь доступный объём флеш-памяти. Перевод же в обычный для памяти режим совершается лишь по мере необходимости.

Но в Crucial MX200 эта технология работала поверх массива MLC NAND, а MX300 основан на TLC 3D NAND, поэтому здесь в алгоритмы Dynamic Write Acceleration пришлось вносить коррективы. Причём дважды. Изначально инженеры Crucial попробовали применить ту же идею, что и раньше, с минимальными изменениями: запись в массив TLC 3D NAND выполнялась в SLC-режиме до тех пор, пока это возможно, а в моменты простоя контроллер уплотнял данные, пересохраняя в каждой ячейке уже по три бита данных. В этом случае единовременно записать на Crucial MX300 с высокой скоростью удавалось объём, равный трети свободного места, однако впоследствии выяснилось, что в реальных сценариях работы такая стратегия даёт очень плохие результаты. Переключение памяти из быстрого SLC- в штатный TLC-режим занимает много времени и сильно загружает процессор, поэтому зачастую стало получаться так, что следующий пакет операций контроллеру приходилось выполнять параллельно с реорганизацией данных в памяти, и это в конечном итоге приводило к катастрофическому падению производительности. Проблема оказалась настолько серьёзной, что она даже послужила причиной отмены первоначально намеченного на апрель анонса Crucial MX300: компания приняла решение заняться переделкой внутренних алгоритмов.

Вторая версия Dynamic Write Acceleration, которая работает в тех Crucial MX300, что поставляются в широкую продажу, стала уже не такой глобальной. Максимальный объём SLC-кеша был ограничен сверху величиной порядка 30 Гбайт. С одной стороны, этого всё равно достаточно для того, чтобы в обычных сценариях работы пользователям не приходилось сталкиваться с записью в память в TLC-режиме. С другой же, в большинстве случаев переключения режимов ячеек памяти удалось избежать – теперь контроллер в основном лишь просто переносит данные из SLC-кеша в TLC 3D NAND. Иными словами, сейчас в Crucial MX300 работает почти обычное для накопителей на флеш-памяти с трёхбитовой ячейкой кеширование операций записи, но с той лишь разницей, что объём SLC-кеша у MX300 получился в разы больше, чем у других SSD.

Тем не менее если смотреть на паспортные характеристики производительности, то прямого последователя MX200 из нового накопителя всё равно не получается. Несмотря на то, что Micron планирует быстро свернуть поставки собственных SSD, построенных на планарной памяти, в пользу MX300, новинка обещает несколько худшие скоростные показатели как в части линейного чтения и записи, так и при случайных операциях. Целиком же спецификации моделей соотносятся следующим образом.

 Crucial MX300Crucial MX200
Контроллер Marvell 88SS1074 (4 канала) Marvell 88SS9189 (8 каналов)
Флеш-память Micron 32L TLC 3D NAND, 384-Гбит Micron 16-нм MLC NAND, 128-Гбит
Линейка объёмов 275, 525, 750, 1050, 2050 Гбайт 250, 500, 1000 Гбайт
Последовательное чтение До 530 Мбайт/с До 555 Мбайт/с
Последовательная запись До 510 Мбайт/с До 500 Мбайт/с
Случайное чтение До 92000 IOPS До 100000 IOPS
Случайная запись До 83000 IOPS До 87000 IOPS
Гарантийный срок 3 года 3 года
Ресурс записи До 1/3 ёмкости ежедневно До 3/10 ёмкости ежедневно
Цена 0,25 $/Гбайт 0,29-0,34 $/Гбайт

Действительно, рекордов производительности от MX300 ждать не следует, да и по декларируемым параметрам надёжности он почти не отличается от своего предшественника. Зато использование TLC 3D NAND позволило снизить цену: новинка будет как минимум на 10-15 процентов дешевле предшественника. Похоже, выпуская MX300 в продажу, Crucial решила сбросить стоимость накопителей серии MX до уровня, задаваемого серией BX: рекомендованные цены на MX300 соответствуют оным для накопителей BX200 аналогичного объёма. То есть буквы MX в названии идентификатором флагманских продуктов больше не являются, MX300 – это массовая серия. Для перспективных же старших моделей SSD на базе MLC 3D NAND, которые в ассортименте Crucial неминуемо появятся позднее, компания планирует использовать отдельный бренд Ballistix.

Учитывая новизну своего продукта и сомнения в возможности обеспечить требуемые объёмы поставок на начальном этапе, Crucial избрала для вывода MX300 на рынок многоступенчатую схему. В конце июня была анонсирована пилотная модификация ёмкостью 750 Гбайт, наречённая Limited Edition. Вторая же часть модельного ряда, включая SSD объёмом 275, 525 и 1050 Гбайт, стала доступна только сейчас. Причём пока речь идёт лишь о вариантах в 2,5-дюймовом форм-факторе, а появление MX300 в M.2-исполнении ожидается позднее в течение августа. Однако на этом расширение линейки не закончится, и к осени ассортимент должна будет пополнить самая вместительная, 2-терабайтная версия. На ёмкость 4 Тбайт Crucial пока не замахивается, так что самые крупнокалиберные SSD для потребительского рынка продолжит предлагать компания Samsung.

Паспортные спецификации уже доступных представителей серии Crucial MX300 приведены в таблице.

Производитель Crucial
Серия MX300
Модельный номер CT275MX300SSD1 CT525MX300SSD1 CT750MX300SSD1 CT1050MX300SSD1
Форм-фактор 2,5 дюйма
Интерфейс SATA 6 Гбит/с
Ёмкость 275 Гбайт 525 Гбайт 750 Гбайт 1050 Гбайт
Конфигурация
Флеш-память: тип, техпроцесс, производитель Micron 32-слойная 384-Гбит TLC 3D NAND
Контроллер Marvell 88SS1074
Буфер: тип, объем LDDR3-1600,
256 Мбайт
LDDR3-1600,
512 Мбайт
LDDR3-1600,
512 Мбайт
LDDR3-1600,
1024 Мбайт
Производительность
Макс. устойчивая скорость последовательного чтения 530 Мбайт/с 530 Мбайт/с 530 Мбайт/с 530 Мбайт/с
Макс. устойчивая скорость последовательной записи 500 Мбайт/с 510 Мбайт/с 510 Мбайт/с 510 Мбайт/с
Макс. скорость произвольного чтения (блоки по 4 Кбайт) 55000 IOPS 92000 IOPS 92000 IOPS 92000 IOPS
Макс. скорость произвольной записи (блоки по 4 Кбайт) 83000 IOPS 83000 IOPS 83000 IOPS 83000 IOPS
Физические характеристики
Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись Н/д
MTBF (среднее время наработки на отказ) 1,5 млн часов
Ресурс записи 80 Тбайт 160 Тбайт 220 Тбайт 360 Тбайт
Габаритные размеры: ДхВхГ 100 х 69,85 х 6,8 мм
Масса 60 г
Гарантийный срок 3 года
Рекомендованная цена $70 $130 $190 $260

По всем параметрам Crucial MX300 – это недорогое решение с достаточно типичными для таких SATA SSD характеристиками. Это касается не только обещанного уровня быстродействия, которое, очевидно, всё же страдает от четырёхканальности избранного контроллера, но и остальных параметров тоже, включая всего трёхлетний гарантийный срок и не слишком высокий ресурс перезаписи на фоне других SSD на базе контроллера Marvell 88SS1074.

Однако относить Crucial MX300 к накопителям нижнего уровня было бы всё-таки несправедливо. Хотя Crucial и оценила свою новинку как типичную недорогую модель с TLC-памятью, на самом деле это накопитель заведомо более высокого класса. И дело тут даже не в репутации производителя и не в использовании качественной и высокотехнологичной аппаратной базы. Хотя, конечно, нельзя не упомянуть о том, что TLC 3D NAND – это далеко не то же самое, что планарная TLC NAND, да и контроллер Marvell 88SS1074 не лыком шит: чего только стоят алгоритмы цифровой обработки сигналов с применением LDPC-кодов. Серьёзная доля привлекательности MX300 скрывается в наборе уникальных дополнительных возможностей.

Например, в нём реализовано шифрование данных по алгоритму AES-256, причём совместимое со стандартами TCG Opal 2.0 и IEEE-1667, то есть такое, которым можно управлять непосредственно из операционной системы. Кроме того, есть в MX300 и фирменная защита данных от сбоев питания, которая предохраняет от повреждений таблицу трансляции адресов и позволяет корректно завершать находящиеся в обработке операции записи. Иными словами, Crucial MX300 полностью унаследовал от предшественников все навороты, за которые эти накопители и любили.

#Внешний вид и внутреннее устройство

Для тестирования мы получили образец Crucial MX300 ёмкостью 750 Гбайт с гордым названием Limited Edition. Эти слова появились в названии из-за того, что это был первый вариант MX300, который смог достичь розничной продажи, но теперь, по всей видимости, Crucial постепенно свернёт поставки модификации такой ёмкости и будет предлагать линейку из более привычных для пользователей вариантов объёма: 275, 525 и 1050 Гбайт.

Корпус Crucial MX300 ожидаемо позаимствован у предыдущей модели. Но не у флагманского MX200, а у бюджетного BX200, у которого вся конструкция была собрана как русская изба – без единого гвоздя. По такому же принципу сделан и MX300. Алюминиевые части корпуса и плата внутри держатся исключительно на защёлках. Это выдаёт в рассматриваемой новинке накопитель, нацеленный на нижний ценовой сегмент.

 

Наклейки на поверхностях накопителя сохранили привычный дизайн. Тёмно-синяя лицевая этикетка, кажется, вообще перекочевала с MX200 без каких-либо изменений. Ярлык же на оборотной стороне содержит необходимую техническую информацию, включая артикул, серийный номер, название модели и её ёмкость. Здесь же записан и идентификатор PSID, который может потребоваться при сбросе ключа у зашифрованного SSD.

В остальном внешность Crucial MX300 750 Гбайт оказалась совершенно заурядной. И кстати, никаких признаков лимитированности этой версии в облике накопителя не обнаруживается. Единственное упоминание о том, что данный продукт наречён именем Limited Edition, можно обнаружить лишь на коробке.

Зато внутри ординарного корпуса Crucial MX300 750 Гбайт обнаруживается довольно необычная печатная плата. И в первую очередь она удивляет числом микросхем TLC 3D NAND – их восемь. Получается, что массив памяти со странной общей ёмкостью, которая не является степенью двойки, в MX300 набран стандартным для накопителей объёмом 256/512 Гбайт количеством микросхем. Однако всё встаёт на свои места, если вспомнить, что размер одного кристалла микроновской TLC 3D NAND составляет 384 Гбит, то есть 48 Гбайт. Если принять во внимание, что внутри каждой микросхемы находится по два таких кристалла, то общий объём массива в Crucial MX300 750 Гбайт получается равным 768 Гбайт. Девять процентов от этого количества отводится на внутренние нужды контроллера и внутренний резерв, остальные же 750 Гбайт остаются доступными для использования. Стоит заметить, что Micron здесь, как и другие производители носителей информации, оперирует «маркетинговыми» гигабайтами, поэтому на самом деле после форматирования в операционной системе пользователь увидит лишь 698 «честных» Гбайт (гибибайт) свободного места.

 

Кстати говоря, нестандартный размер кристаллов спроектированной IMFT памяти служит причиной нетипичности и всей остальной линейки объёмов. Более того, в модификациях MX300 ёмкостью 275 и 525 Гбайт количество устройств TLC 3D NAND получается даже не кратным восьми. Впрочем, у 750-гигабайтной модификации такой проблемы нет: у неё конфигурация памяти абсолютно симметричная и четырёхканальный контроллер может пользоваться четырёхкратным чередованием в каждом канале.

Базовый процессор, под управлением которого работает Crucial MX300, – Marvell 88SS1074. Микросхема точно такая же, как мы видели в Plextor M7V. То есть для реализации на основе этого контроллера поддержки TLC 3D NAND и технологии Dynamic Write Acceleration никакой специальной модификации чипа не потребовалось: всё сделано на программном уровне инженерами Crucial. Несмотря на то, что 88SS1074 выпущен по достаточно современному техпроцессу с 28-нм нормами, без охлаждения он работать не может. Поэтому микросхема снабжена термопрокладкой, через которую выделяемое тепло рассеивается на алюминиевый корпус накопителя.

И ещё одна микросхема, присутствующая на плате Crucial MX300, – это чип оперативной памяти. В данном случае это 512 Мбайт Micron LPDDR3-1600 SDRAM.

Внимание имеет смысл обратить не только на микросхемы, но и на имеющуюся на плате батарею из конденсаторов. Наблюдать такое в накопителях потребительского уровня доводится довольно редко, но разработчики решили сделать из Crucial MX300 не только доступный, но и качественный продукт. Поэтому в нём имеется защита данных от внезапных отключений питания, и конденсаторы – её неотъемлемая часть: они нужны для корректного завершения операций записи в аварийных ситуациях.

Впрочем, нужно иметь в виду, что защиты серверного уровня в MX300 всё же не предусмотрено. Этот накопитель не гарантирует полного сохранения данных, оказавшихся в обработке на момент незапланированного отключения. Он защищён только от порчи таблицы трансляции адресов и повреждения структуры страниц флеш-памяти. Иными словами, имеющаяся батарея конденсаторов может спасти SSD от выхода из строя, но не гарантирует, что операции записи, которые происходили при сбое в питании, будут выполнены в полном объёме.

Crucial MX300 не похож на типичный бюджетный накопитель и по комплекту поставки. Реализовав в накопителе полноценное шифрование и защиту от перебоев питания, производитель решил не мелочится во всём и вложил в коробку с SSD ключ для популярного средства для миграции данных Acronis True Image HD. Кроме того, для MX300 есть и весьма функциональная собственная инструментальная утилита, о которой стоит поговорить подробнее.

#Программное обеспечение

Для обслуживания накопителей серий M-, MX- и BX- компания Crucial развивает специализированную сервисную утилиту Crucial Storage Executive, которая в своих последних версиях стала полностью совместима и с новым MX300. Утилита эта несколько громоздка, поскольку написана на JAVA и работает через браузер, но тем не менее к её функциональным возможностям претензий нет.

В первую очередь она позволяет следить за общим состоянием накопителя и его SMART-параметрами.

 

Кстати, обратите внимание, насколько подробен список SMART-атрибутов, возвращаемый Crucial MX300. Это – характерная черта решений данного производителя, и новинка осталась верна традициям.

Помимо мониторинга, в Crucial Storage Executive предусмотрены некоторые функции для более квалифицированного обслуживания накопителя. В частности, утилита умеет обновлять прошивки, обнулять флеш-память и резервировать на SSD дополнительное пространство для повышения выносливости.

   

Кроме того, в Crucial Storage Executive реализована функция кеширования дисковых операций в оперативной памяти компьютера – Momentum Cache. Это – некий аналог технологий Samsung Rapid или Plextor PlexTurbo. Используя до четверти доступной в системе оперативной памяти, Momentum Cache может существенно повысить скорость выполнения любых дисковых операций.

Уникальность реализованной разработчиками Crucial функции Momentum Cache состоит в том, что задействованная под неё оперативная память может динамически высвобождаться для работы других приложений. Впрочем, обычно мы не рекомендуем особенно полагаться на какие бы то ни было технологии DRAM-кеширования, так как они по понятным причинам не слишком надёжны и не гарантируют сохранность информации при аппаратных или программных сбоях.

#Методика тестирования

Тестирование 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:

    • 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 тридцати секунд, 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 тридцати секунд, 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 тридцати секунд, 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, выполняемых в два независимых потока и для случайных операций с блоками объёмом 4 Кбайт, которые выполняются в четыре независимых потока. В обоих случаях соотношение между операциями чтения и записи варьируется с шагом 20 процентов. Оценка скоростей выполняется в течение тридцати секунд, 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 5.1.2
      • 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 Storage Benchmark 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 2.0. В качестве результатов теста учитывается как итоговая производительность, так и скорость выполнения отдельных тестовых трасс, сформированных различными приложениями.
    • Тесты реальной файловой нагрузки
      • Измерение скорости копирования директорий с файлами разного типа. Для копирования применяется стандартное средство Windows – утилита Robocopy, в качестве тестового набора используется рабочая директория, включающая офисные документы, фотографии и иллюстрации, pdf-файлы и мультимедийный контент общим объёмом 8 Гбайт.
      • Измерение скорости архивации файлов. Тест проводится с той же рабочей директорией, что и копирование, а в качестве инструмента для компрессии файлов избран архиватор 7-zip версии 9.22 beta. Для уменьшения влияния производительности процессора используется метод Deflate.
      • Исследование скорости разворачивания архива. Тест проводится с архивом, полученным при измерении скорости архивации.
      • Оценка скорости запуска игрового приложения. Измеряется производительность дисковой подсистемы при выполнении сценария, захваченного при запуске игры Far Cry 4 и загрузке в ней уровня с пользовательским сохранением. Для минимизации влияния производительности процессора и памяти все задержки, возникающие по их вине, из тестового сценария убраны.
      • Оценка скорости старта приложений, формирующих типичную рабочую пользовательскую среду. Измеряется производительность дисковой подсистемы при выполнении сценария, захваченного при запуске пакета приложений, который состоит из браузера Google Chrome, текстового редактора Microsoft Word, графического редактора Adobe Photoshop и видеоредактора Adobe Premiere Pro с рабочими файлами. Для минимизации влияния производительности процессора и памяти все задержки, возникающие по их вине, из тестового сценария убраны.

#Тестовый стенд

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

По мнению производителя, Crucial MX300 – это высококачественный, но одновременно с этим и недорогой накопитель, которому отводится очень ответственная роль – в перспективе он должен перекроить весь рынок и стать чуть ли не самым массовым SATA SSD. Но пока мы не можем судить о том, как эта новинка будет встречена общественностью, и видим лишь амбициозный и многообещающий проект, который собирается соперничать с накопителями среднего и нижнего уровня. Поэтому в сравнение с MX300 был включён достаточно представительный набор из разнообразных SSD, базирующихся на памяти как с двухбитовой, так и с трёхбитовой ячейкой. Естественно, в этом списке оказался и предшественник MX300, MX200, и его идеологический конкурент, построенный на трёхмерной памяти корейского производителя, Samsung 850 EVO.

В итоге получился следующий перечень соперников:

Ввиду того, что никто из производителей SSD накопители ёмкостью 750 Гбайт больше не предлагает, Crucial MX300 сравнивался с соперниками объёмом по 480/500/512 Гбайт. Включать же в тесты терабайтные модели мы не стали, так как по производительности они практически не отличаются от вдвое менее ёмких вариантов.

#Производительность

#Последовательные операции чтения и записи

Начало многообещающее. Как показывают тесты производительности во время линейной работы с данными, Crucial MX300 – это весьма быстрый SATA SSD даже несмотря на то, что он основывается на четырёхканальном контроллере и флеш-памяти с трёхбитовыми ячейками. Особенно убедительно выглядит скорость последовательной записи: в этом случае MX300 удаётся обойти своего предшественника и приблизиться к SATA-накопителям с лидирующими результатами. Очевидно, что реализованная в новинке технология Dynamic Write Acceleration второго поколения – весьма выигрышное решение для ускорения записи, которое, в отличие от обычных вариантов SLC-кеширования, предлагает быстрый буфер достаточного для практически любых операций объёма.

#Случайные операции чтения

К сожалению, при чтении технологии SLC-кеширования помогают слабо, поэтому здесь Crucial MX300 не удаётся посоперничать на равных с наиболее быстрыми SATA SSD. Однако распространённые накопители с TLC-памятью он всё же обгоняет. Более высокую скорость случайного чтения, чем у MX300, могут предложить лишь более дорогие решения, в основе которых лежат контроллеры с большей производительностью и восьмиканальным дизайном: Samsung 750 EVO и SanDisk Ultra II.

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.

Если вспомнить о том, что Crucial MX300 основывается на четырёхканальном контроллере Marvell 88SS1074, то его производительность чтения при большой длине очереди запросов кажется для такой конфигурации вполне достойной. Инженеры Crucial смогли разработать для MX300 впечатляюще эффективную микропрограмму: подавляющее превосходство этого накопителя над Plextor M7V, который базируется на таком же контроллере, не вызывает никаких сомнений.

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

А вот с чтением больших блоков дело обстоит не очень хорошо. Если размер блоков находится в диапазоне от 32 до 128 Кбайт, то Crucial MX300 начинает уподобляться наиболее медленным моделям SATA SSD.

#Случайные операции записи

При измерении скорости чтения Crucial MX300 вполне можно было отнести к решениям среднего уровня. Однако при записи он становится больше похож на флагманский SSD. Технология кеширования Dynamic Write Acceleration действительно обладает отличной результативностью, и она блестяще компенсирует недостатки четырёхканальной архитектуры контроллера Marvell 88SS1074. В результате на диаграммах выше Crucial MX300 удаётся конкурировать и с построенными на MLC-памяти накопителями, и даже с Samsung 850 EVO, который принято считать одним из самых быстрых SATA SSD.

График, показывающий зависимость скорости произвольной записи 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов, подтверждает сказанное: при случайной записи Crucial MX300 – на удивление быстрое решение.

Хотя при глубине очереди запросов в 8-16 команд Crucial MX300 несколько отстаёт от лидеров, не стоит забывать, что лидеры – это накопители с восьмиканальным дизайном массива флеш-памяти. Да и величина наблюдаемого отставания не так уж и велика: она не превышает 5-10 процентов.

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

Здесь можно увидеть ещё одно слабое место Crucial MX300: производительность накопителя при записи блоков размером менее 2 Кбайт оставляет желать лучшего. Впрочем, в реальной жизни такие операции встречаются не так часто, а при более распространённых нагрузках MX300 держится молодцом.

#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 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.

Смешанные операции – это ещё одна дисциплина, в которой Crucial MX300 удаётся блеснуть быстродействием. И честно говоря, мы ждали чего-то подобного. При работе с разнородной нагрузкой выгодно выделялись все предшествующие решения Crucial серии MX, и MX300 достойно продолжает заложенные в MX100 и MX200 традиции. Несмотря на то, что массив памяти новинки построен по четырёхканальной схеме из устройств TLC 3D NAND, она в тестах смешанной нагрузки смотрится столь же хорошо, как и предшествующая модель с восьмиканальной MLC-памятью. Иными словами, новинку Crucial не стоит сравнивать с бюджетными TLC-накопителями на контроллерах Marvell, Phison или SMI – она несопоставимо лучше. Однако до уровня, установленного Samsung 850 EVO, накопитель Crucial всё же дотянуться не в силах.

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.

Особенно привлекательно выглядит скорость работы Crucial MX300 при линейной смешанной нагрузке с преобладанием запросов на запись. В этом случае данному SSD вообще удаётся стать самым быстрым SATA-накопителем. Однако и при случайной нагрузке MX300 не ударяет в грязь лицом. При должной оптимизации микропрограммы мощности двухъядерного процессора Marvell 88SS1074 вполне хватает для работы с флеш-памятью в дуплексном режиме, и результаты Crucial MX300 это наглядно демонстрируют.

#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.

Зависимость скорости от объёма непрерывно записываемой информации у Crucial MX300 750 Гбайт не самая обычная. Ещё бы, в этом накопителе реализована технология SLC-кеширования Dynamic Write Acceleration, аналогов которой в SSD других производителей с флеш-памятью с трёхбитовыми ячейками не существует. Ключевое отличие Dynamic Write Acceleration от других вариантов кеширования заключается в том, что быстрый SLC-буфер у Crucial MX300 выделяется из общего массива флеш-памяти динамически, а не представляет собой некую заранее предопределённую её часть. Благодаря этому до тех пор, пока на накопителе остаётся незанятым более 15 процентов объёма, размер SLC-кеша у Crucial MX300 оказывается в разы больше, чем у всех прочих TLC-накопителей.

Всё это хорошо видно по графику. На начальном этапе производительность случайной записи составляет порядка 83 тысяч IOPS, и это — результат SLC-кеширования в рамках работы Dynamic Write Acceleration. Такая скорость удерживается при единовременной записи примерно до 25-30 Гбайт данных. Затем контроллер приходит к необходимости прямой записи в TLC 3D NAND-память, и производительность снижается до 69 тысяч IOPS. Однако с такой скоростью запись идёт не до конца всего свободного объёма – ещё один скачок вниз наблюдается после отметки в 650 Гбайт. Дело в том, что из-за существования SLC-кеша свободные страницы флеш-памяти заканчиваются у Crucial MX300 750 Гбайт именно в этот момент, и здесь контроллер сталкивается с необходимостью ликвидировать его в пользу работы всего массива памяти в стандартном трёхбитовом режиме. Перевод ячеек памяти, задействованных в работе Dynamic Write Acceleration, в TLC-режим и уплотнение данных, происходящее в фоне, снижает производительность до 50 тыс. IOPS.

Впрочем, вряд ли кому-то может потребоваться записывать на SSD сразу 750 Гбайт в безостановочном режиме, поэтому всё, что было сказано выше, не следует понимать буквально. Это была лишь иллюстрация к тому, как построены внутренние алгоритмы Crucial MX300. В реальной же жизни подавляющее большинство пользователей будет сталкиваться исключительно с работой через SLC-кеш, который у MX300 имеет весьма впечатляющую вместимость. Его функционирование было заметно на начальной части приведённого выше графика, но для более подробного анализа давайте увеличим этот график и взглянем на то, что происходит с производительностью по мере наполнения псевдо-SLC-кеша.

Здесь хорошо виден точный эффективный объём SLC-кеша у Crucial MX300 750 Гбайт. Он составляет около 28 Гбайт. Однако нельзя не отметить тот факт, что и прямая запись в TLC 3D NAND выполняется этим накопителем весьма шустро. Её скорость превышает отметку в 250 Гбайт/с, и это – отличный показатель, по которому Crucial MX300 уступает лишь Samsung 850 EVO и Samsung 750 EVO, опережая все остальные TLC-накопители на контроллерах Phison, SMI или Marvell. Иными словами, в плане скорости записи Crucial MX300 – отличный накопитель. Работа с массивом флеш-памяти в нём построена по очень эффективному алгоритму, и, даже несмотря на то, что контроллер Marvell 88SS1074 всего лишь четырёхканальный, Crucial MX300 можно сопоставлять по скорости записи с накопителями с куда более продвинутыми конфигурациями.

Давайте посмотрим теперь, как у Crucial MX300 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.

Решения Crucial, построенные на контроллерах Marvell, всегда отличались своей способностью проводить сборку мусора полностью автономно, без какого-либо вмешательства со стороны операционной системы. И в MX300 эта их способность получила дальнейшее развитие. Как видно по приведённой иллюстрации, в рамках технологии Dynamic Write Acceleration динамический кеш-буфер освобождается контроллером сразу же при любом простое, поэтому даже в средах без поддержки TRIM накопитель Crucial MX300 будет сохранять высокое быстродействие. Естественно, при таком подходе к сборке мусора никаких претензий не может быть и к обработке TRIM.

#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 обычно почти не отличается от показателей, которые были получены нами в тяжёлом и многофункциональном пакете Iometer.

Но в данном случае CrystalDiskMark выдал для Crucial MX300 не такие показатели, как мы получали в тестах до этого. Несколько ниже обычных для современных флеш-накопителей значений оказались все скорости чтения. И отчасти CrystalDiskMark в этом прав: MX300 действительно отличается сравнительно невысокими скоростями при чтении, однако, во-первых, они всё равно выше, чем у большинства TLC-накопителей, и, во-вторых, в реальной жизни всё это прекрасно компенсируется хорошим быстродействием при более актуальной смешанной нагрузке. Иными словами, не следует принимать результаты, приведённые на скриншоте, слишком близко к сердцу. Давайте лучше посмотрим, как показывает себя новинка на TLC 3D NAND в тестах, моделирующих реальную файловую нагрузку и работу в распространённых 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.

Комплексный тест PCMark 8 находит Crucial MX300 весьма неплохим по производительности SATA SSD, который можно смело отнести к числу предложений среднего уровня. По интегральному показателю в этом бенчмарке новинка Crucial превосходит не только все накопители на TLC-памяти с контроллерами Marvell, Phison или SMI — ей удаётся даже обогнать достаточно популярный MLC-накопитель Kingston HyperX Savage. Фактически MX300 попадает в число лучших SSD на базе памяти с трёхбитовой ячейкой, к которым мы относим Samsung 850 EVO и 750 EVO, а также SanDisk Ultra II. Однако справедливости ради всё же заметим, что решения Samsung, которые базируются на восьмиканальных контроллерах собственной разработки южнокорейского гиганта, на 15-20 процентов производительнее.

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.

#Реальные сценарии нагрузки

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 файлов в пределах накопителя – хороший пример смешанной нагрузки. Однако при этом операции чтения и записи приходят на накопитель в соотношении 1:1, и это – далеко не самый благоприятный для Crucial MX300 случай. Но даже несмотря на это, новый накопитель оказывается производительнее своего предшественника и опережает по скорости всех TLC-конкурентов, за исключением Samsung 750 EVO.

Зато при работе архиватора потенциал Crucial MX300 раскрывается гораздо полнее. Здесь этот SSD оказывается чуть ли не лучшим вариантом и на равных конкурирует с накопителями Samsung. Такой результат отлично иллюстрирует преимущества технологии Dynamic Write Acceleration – ведь именно благодаря ей MX300 с достаточно ординарной начинкой и TLC 3D-памятью оказался настолько хорош.

Но отнести Crucial MX300 к числу всеядных накопителей всё-таки не получится. Не лучшая производительность при некоторых видах случайного чтения, на которую мы указывали в синтетических тестах, несколько ослабляет его позиции в типично «системных» сценариях, к коим относится старт приложений и игр.

#Тестирование выносливости

Результаты тестирования надёжности рассматриваемого накопителя приведены в отдельном специальном материале «Ресурсные испытания SSD».

#Выводы

Впечатления от знакомства с Crucial MX300 оказались не слишком яркими, но виноват в этом не сам накопитель, а наши завышенные ожидания. Имея в виду, что данный SSD – первое решение, в котором установлена новая многослойная флеш-память авторства альянса Intel и Micron, а также учитывая его принадлежность к флагманской серии MX, мы думали, что получим что-то похожее на Samsung 850 EVO. Но реальность оказалась совсем иной. Crucial MX300 – это прежде всего конкурент для многочисленных накопителей на планарной TLC-памяти, который скорее стоило бы назвать BX300 — чтобы не вызывать у потенциальных покупателей ассоциаций с весьма удачной и быстродействующей серией MX200.

Действительно, тестирование показало, что Crucial MX300 на звание высокопроизводительного SSD претендовать не может. Он заметно медленнее, чем Crucial MX200 или Samsung 850 EVO, и это, если разобраться, совсем неудивительно. В его основе лежит не слишком мощный четырёхканальный контроллер Marvell 88SS1074, а TLC 3D NAND альянса IMFT, как оказалось, работает медленнее, чем микроновская планарная MLC NAND или самсунговская TLC 3D V-NAND третьего поколения. Инженеры Crucial вложили огромные усилия в оптимизацию микропрограммы MX300 и добавили в неё достаточно интеллектуальные технологии – чего стоит одно только кеширование Dynamic Write Acceleration, однако этого для получения высокой производительности при разносторонних нагрузках не хватило. Crucial MX300 отлично справляется со смешанными операциями и весьма проворен при записи, однако всё портит положение дел при случайном чтении. В итоге хорошее быстродействие у Crucial MX300 можно наблюдать совсем не всегда.

Однако мы вовсе не пытаемся сказать, что Crucial MX300 – это провал. Напротив, если сопоставить Crucial MX300 с заполонившими прилавки магазинов недорогими накопителями на базе планарной TLC-памяти, то он не оставит им никаких шансов. Он ощутимо превосходит все распространённые TLC SSD не только на базе бюджетных платформ Phison S10 и SMI SM2256/2258, но и даже на основе того же самого контроллера Marvell 88SS1074. Причём превосходит не только по производительности, но и по функциональности, ведь в MX300 есть поддержка eDrive-совместимого AES-256-шифрования, аппаратная защита данных при сбоях питания и программная технология кеширования дисковых операций в оперативной памяти Momentum Cache, чего бюджетные накопители обычно не предлагают.

Всё это значит, что рыночный успех MX300 будет зависеть от той ценовой политики, которой будет придерживаться Crucial. И в этом ключе новинка выглядит очень многообещающе. Если ориентироваться на те рекомендованные цены, которые нам сообщил производитель, MX300 будет продаваться по той же цене, что и бюджетный Crucial BX200. А это значит, что Crucial оценивает свои перспективы очень трезво и понимает, что MX300, несмотря на всю свою технологичность и инновационность, – игрок низшей лиги. Иными словами, если IMFT сумеет своевременно добиться намеченных целей по объёмам производства новой TLC 3D NAND, а Crucial сможет держать обещанные демократичные цены, новинка имеет все шансы стать очень удачным выбором для персональных компьютеров среднего уровня.

 
 
⇣ Содержание
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
⇣ Комментарии
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Игрок сумел получить первый уровень «Престижа» в Call of Duty: Black Ops Cold War, никого не убив 49 мин.
Epic Games увеличила призовой фонд Fortnite Champion Series — на соревнованиях разыграют $20 миллионов 2 ч.
Red Hat анонсировала бесплатный вариант Red Hat Enterprise Linux для небольших организаций 2 ч.
«Колоссальный объем работы»: глава Valve Гейб Ньюэлл встал на защиту Cyberpunk 2077 и CD Projekt RED 3 ч.
В базе данных Steam углядели намёк на появление мультиплеера в Resident Evil Village 3 ч.
Европейская комиссия оштрафовала Valve и пять издателей за региональную блокировку игр в Steam 3 ч.
Пользователи Fortnite недовольны балансом предмета, который можно получить за убийство Хищника 3 ч.
Разработчики PUBG Mobile забанили за неделю более 1,2 млн игроков 3 ч.
Видео: Ghost Recon Breakpoint доступна бесплатно с 21 по 25 января 3 ч.
Авторы Sackboy: A Big Adventure и Team Sonic Racing работают над крупнобюджетным экшеном с открытым миром 3 ч.