Накопители

Обзор NVMe-накопителя Transcend SSD 110S: счастливая жизнь без DRAM-буфера возможна

⇣ Содержание

#Методика тестирования

Тестирование проводится в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise x64 Build 16299, 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.

Раздел, в пределах которого тестируется скорость операций, имеет размер 32 Гбайт, а продолжительность каждого теста составляет сорок секунд. Такие параметры, в частности, позволят получать более релевантные результаты для тех SSD, которые используют различные технологии SLC-кеширования.

Используемые приложения и тесты:

      • Iometer 1.1.0
        • Измерение скорости последовательного чтения и записи данных блоками по 128 Кбайт (наиболее типичный размер блока при последовательных операциях в десктопных задачах). Тестирование проводится при различной глубине очереди запросов, что позволяет оценивать как реалистичные, так и пиковые параметры быстродействия.
        • 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.
        • 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.
        • 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.
        • 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.
        • 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 6.0.0
        • Синтетический тест, который выдает 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

С выходом процессоров Coffee Lake и наборов логики трёхсотой серии мы решили обновить тестовую систему, которая используется для измерения производительности NVMe-моделей SSD. Всё-таки такие накопители в первую очередь покупают энтузиасты, переходящие на новые платформы, и поэтому логично было бы именно такую платформу использовать в тестовых испытаниях.

В итоге в качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой ASUS Maximus X Hero, процессором Core i5-8600K со встроенным графическим ядром Intel UHD Graphics 630 и 8 Гбайт DDR4-2666 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) 15.9.0.1015. Накопители с интерфейсом M.2 устанавливаются в соответствующий слот материнской платы, запитанный от чипсета. Накопители в виде карт PCI Express устанавливаются в слот PCI Express 3.0 x4, также работающий через чипсет.

Объём и скорость передачи данных в бенчмарках указываются в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт).

Отдельное пояснение следует сделать относительно закрытия процессорных уязвимостей Meltdown (CVE-2017-5754) и Spectre (CVE-2017-5715). Дело в том, что разработанные патчи заметно снижают производительность твердотельных накопителей, но, учитывая важность тестирования SSD в реальных условиях, измерения мы проводили с установленными обновлениями микропрограммы процессора и операционной системы и с активированными «заплатками».

#Список участников тестирования

Transcend SSD 110S – недорогой накопитель с NVMe-интерфейсом. Его прямыми конкурентами являются не решения класса Samsung 970 EVO, Intel 760p и WD Black NVMe, а более дешёвые модели. Поэтому наряду с результатами постоянных участников тестов на диаграммах вы найдёте показатели производительности играющих в той же ценовой категории Kingston A1000 и ADATA XPG SX800. Однако ещё раз стоит подчеркнуть, что среди всех протестированных SSD только Transcend SSD 110S лишён традиционного DRAM-буфера и пользуется технологией HMB.

В результате список протестированных моделей имеет следующий вид:

Используемые версии NVMe-драйверов:

          • Intel Client NVMe Driver 4.0.0.1007;
          • Microsoft Windows NVMe Driver 10.0.16299.371;
          • Samsung NVM Express Driver 3.0.0.1802.

#Производительность последовательного чтения и записи

При линейной нагрузке недорогой NVMe-накопитель Transcend SSD 110S показывает поразительно хорошие результаты. Особенно впечатляет запись, но нужно понимать, что столь высокие результаты получаются за счёт качественно реализованного динамического SLC-кеширования. До этого момента нам не доводилось встречаться с NVMe-накопителями, где бы применялся динамический кеш, который бы позволял заполнить в SLC-режиме до трети свободной ёмкости SSD, и это резко выделяет новинку Transcend.

Что же касается линейного чтения, то показанный Transcend SSD 110S результат в 1,7 Гбайт/с – весьма высокое достижение для SSD с четырёхканальным массовом флеш-памяти. Контроллер SM2263XT – это первый чип для NVMe-накопителей, ушедший от восьмиканальной схемы, и, как мы видим, удешевление таким способом совсем не обязательно должно фатально сказываться на производительности.

Единственное, в чём Transcend SSD 110S оказывается ощутимо слабее альтернатив, так это в скорости линейного чтения при большой глубине очереди запросов. Но такая нагрузка – чисто синтетическое изобретение, и в реальной жизни она не встречается.

#Производительность произвольного чтения

Весьма силён Transcend SSD 110S и при мелкоблочном чтении. Инженеры Silicon Motion уже давно освоили алгоритмы, позволяющие эффективно обрабатывать операции такого типа, однако в данном случае основанный на урезанном контроллере SM2263XT накопитель Transcend опережает даже ADATA XPG SX8200 – SSD на базе заведомо более мощного чипа SM2262 с DRAM-буфером. Это значит, что в определённых ситуациях технология HMB может предложить очень высокую эффективность, и при лёгких общеупотребительных нагрузках накопители вроде Transcend SSD 110S совершенно не уступают более дорогим NVMe-решениям с полноценной внутренней оперативной памятью.

#Производительность произвольной записи

Мелкоблочная запись – нагрузка, при которой Transcend SSD 110S уже не блещет столь высокими показателями производительности. Однако этот накопитель всё равно оказывается лучше, чем, например, ADATA XPG SX8000, который базируется на достаточно популярной в недалёком прошлом платформе SM2260. Иными словами, недорогие NVMe-решения нового поколения вполне успешно могут конкурировать с накопителями, которые ещё несколько месяцев тому назад преподносились производителями в качестве флагманских решений. Отдельно нужно отметить и то, что Transcend SSD 110S на голову превосходит Kingston A1000 – свежее решение из той же ценовой категории, но в котором использован контроллер Phison PS5008-E8.

#Производительность при смешанной нагрузке

Бюджетность платформы SMI SM2263XT где-то обязана была проявиться, и смешанная нагрузка – это именно тот сценарий, где Transcend SSD 110S пасует перед конкурентами, обладающими полноценным DRAM-буфером. По этой причине в сложных многопоточных сценариях производительность Transcend SSD 110S может скатываться до уровня SATA-накопителей или даже ниже. Например, в тесте смешанной случайной нагрузки усреднённый результат главного героя – 116 Мбайт/с, а тот же Samsung 860 EVO в аналогичных условиях «выжимает» почти в полтора раза больше – 154 Мбайт/с.

#Производительность в CrystalDiskMark

crystaldiskmark-wd

crystaldiskmark-wd

 
Samsung 970 EVO 500GB

Samsung 970 EVO 500GB

Если обратиться к показаниям CrystalDiskMark, то возникает ощущение, что Transcend SSD 110S в целом ряде дисциплин лучше, чем Samsung 970 EVO. Но не стоит обольщаться: CrystalDiskMark – это простой бенчмарк, который не создаёт комплексных нагрузок и работает лишь с небольшим объёмом данных. В результате показатели производительности при записи, которые демонстрируются на скриншотах, относятся лишь к работе контроллера с SLC-кешем. И более того, в Transcend SSD 110S SLC-кеш помогает и при измерении скорости чтения. Контроллер этого накопителя не успевает перенести созданный тестовый файл в TLC-память до запуска измерительного алгоритма, и именно это обеспечивает хороший результат. У Samsung 970 EVO же контроллер имеет более высокую производительность, и при тестировании скорости чтения тестовый файл уже оказывается перенесён в TLC-ячейки. Поэтому выходит, что полученные для Transcend SSD 110S и Samsung 970 EVO показатели нельзя сопоставлять напрямую – они имеют несколько разную природу.

Тем не менее всё же отметим, что пиковые скорости чтения и записи, получаемые при глубоких очередях запроса, у Samsung 970 EVO примерно в полтора-два раза выше. Причина прозаична: четырёхканальный массив флеш-памяти, реализованный в Transcend SSD 110S, действительно не может обеспечить столь же высокую пропускную способность, как полноценный восьмиканальный массив.

#Производительность в PCMark 8 Storage Benchmark 2.0

Несмотря на то, что в ряде синтетических сценариев Transcend SSD 110S смотрелся очень неплохо, по интегральному показателю данный накопитель далёк от лидеров. Впрочем, неудачным его выступление в PCMark 8 – тесте, который моделирует работу пользователя в реальных приложениях, – тоже не назовёшь. Его результат находится на уровне Intel SSD 760p, что делает из рассматриваемого накопителя Transcend отличное по сочетанию цены и производительности решение.

Интегральный результат PCMark 8 нужно дополнить и показателями производительности, выдаваемыми накопителями при прохождении отдельных тестовых трасс, которые моделируют различные варианты реальной нагрузки. Дело в том, что при разноплановой нагрузке флеш-накопители могут вести себя каким-либо особым образом.

И действительно, в некоторых сценариях выступление Transcend SSD 110S отличается большей убедительностью, чем в среднем. Типичные примеры таких ситуаций — Microsoft Excel и Power Point. Если же углубиться в изучение структуры соответствующих сценариев, то можно прийти к выводу, что Transcend SSD 110S силён там, где подавляющее большинство операций – это случайное чтение блоками размером до 64 Кбайт.

#Производительность при реальной нагрузке

С файловыми операциями Transcend SSD 110S справляется достаточно неплохо. Динамическое SLC-кеширование позволяет ему не отставать от Intel SSD 760p, что по нынешним временам можно считать очень неплохим достижением. А укрепляет уверенность в том, что платформа SM2263XT удалась, убедительное преимущество Transcend SSD 110S перед Kingston A1000 и Plextor M9Pe.

Весьма неплох накопитель Transcend и в роли первичного SSD: по скорости загрузки игр и приложений он превосходит даже «эталонный» Samsung 970 EVO. Как и было обещано, технология HMB действительно позволяет создавать безбуферные NVMe SSD, производительность которых в типовых пользовательских сценариях работы совершенно не страдает от отсутствия на борту накопителя собственной оперативной памяти.

#Проверка температурного режима

В новом поколении платформ Silicon Motion проблема чрезмерного нагрева при работе стала стоять не так остро. Тем не менее накопители, основанные на контроллере SM2262, всё-таки могут перегреваться при интенсивной нагрузке. Но Transcend SSD 110S базируется на упрощённом чипе SM2263XT, поэтому существовала надежда, что этот SSD сможет работать вообще без троттлинга, тем более что для него заявлен достаточно скромный тепловой пакет в 9 Вт.

Для практической проверки мы последили за температурным режимом при нагрузке на тестовый накопитель последовательными операциями с глубиной очереди запросов в 32 команды. Измерения проводились на открытом стенде, какой-либо дополнительный обдув SSD воздушным потоком не производился.

При чтении никаких проблем с нагревом не возникает. Хотя в простое контроллер SM2263XT может иметь температуру, доходящую до 50 градусов, интенсивные операции чтения повышают её всего на 15-20 градусов, что никак не может привести к возникновению критических состояний.

Однако при записи дело обстоит гораздо хуже. Буквально за минуту интенсивных операций температура контроллера доходит до критической отметки в 100 градусов, после чего у накопителя включается защитный режим, и производительность падает. Таким образом, установка на Transcend SSD 110S каких-либо средств охлаждения явно не помешает. Этот SSD может перегреваться, причём наибольшее тепловыделение вызывает запись данных в SLC-режиме, которая в случае SSD 110S может продолжаться достаточно долго, поскольку в нём реализована эффективная динамическая технология кеширования.

#Выводы

Transcend SSD 110S нельзя назвать высокопроизводительным накопителем, который способен заинтересовать прожжённых энтузиастов. Для сборок с передовыми характеристиками логичнее выбрать другие, более быстродействующие модели, например Samsung 970 PRO, новый WD Black NVMe или же ADATA XPG SX8200. И то, что Transcend SSD 110S в таких конфигурациях не место, вполне оправданно: у него действительно прослеживаются отчётливые и неприятные слабые места. Например, он демонстрирует низкую производительность при интенсивной смешанной нагрузке и пасует при необходимости одновременной работы с большими объёмами данных.

Однако Transcend SSD 110S вполне удовлетворит многих пользователей со среднестатистическими запросами, особенно если учесть его стоимость. Действительно, в большинстве сценариев с невысокой или средней нагрузкой на дисковую подсистему это устройство выдаёт быстродействие, которое почти не хуже, чем у флагманских NVMe-накопителей, а его цена при этом делает заметный шаг из мира NVMe в сторону SATA SSD.

Создать такое неожиданно интересное изделие инженерам Transcend удалось благодаря задействованию безбуферного контроллера SMI SM2263XT. В нём впервые реализована технология HMB, и она, как показало тестирование, за счёт работы с памятью основной системы эффективно компенсирует отсутствие в накопителе собственной оперативной памяти. Причём технология HMB прозрачна для пользователя, работает «из коробки», не требует никакой настройки и, что важнее всего, не сбоит и не глючит. Единственное но: на компьютере должна быть установлена операционная система Windows 10 со свежими обновлениями, иначе Transcend SSD 110S превратится в тыкву: не сможет включить технологию HMB и, как следствие, совсем не порадует своего владельца скоростью работы.

Получается, что если вы подыскиваете себе не слишком дорогой накопитель с приличным уровнем быстродействия, то Transcend SSD 110S достоин включения в шорт-лист рассматриваемых вариантов. За подобную сумму сегодня можно купить Kingston A1000, Plextor M8Se, Patriot Scorch, WD Black первого поколения или ADATA XPS SX8000, но предлагаемый Transcend продукт заведомо и намного лучше.

Правда, лидером в своём ценовом сегменте он всё-таки стать не может из-за существования ADATA XPG SX8200 и Gammix S11 – двух накопителей явно более высокого класса на базе контроллера SM2262, которые сейчас продаются по неожиданно привлекательной цене. И пока этот спонсируемый ADATA аттракцион невиданной щедрости не окончится, назвать Transcend SSD 110S лучшим выбором в своей ценовой категории не получится, хотя потенциально это – весьма привлекательный вариант.

 
← Предыдущая страница
⇣ Содержание
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
⇣ Комментарии
Прежде чем оставить комментарий, пожалуйста, ознакомьтесь с правилами комментирования. Оставляя комментарий, вы подтверждаете ваше согласие с данными правилами и осознаете возможную ответственность за их нарушение.
Все комментарии премодерируются.
Комментарии загружаются...
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥