Накопители

Обзор NVMe-накопителя ADATA XPG SX6000 Pro: так ли ужасны недорогие NVMe SSD?

⇣ 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 и латентности 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 6.0.2
    • 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 Refresh мы решили в очередной раз обновить тестовую систему, которая используется для измерения производительности NVMe-моделей SSD. Всё же такие накопители в первую очередь покупают энтузиасты, переходящие на новые платформы, и поэтому логично использовать в тестовых испытаниях новейшую платформу.

В итоге в качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой ASRock Z390 Taichi, процессором Core i7-9700K со встроенным графическим ядром Intel UHD Graphics 630 и 8 Гбайт DDR4-2666 SDRAM. Накопители с интерфейсом M.2 во время тестирования устанавливаются в соответствующий слот материнской платы, подключенный к чипсету. 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 и Spectre. Существующие патчи заметно снижают производительность твердотельных накопителей, поэтому измерения проводятся с деактивированными «заплатками» OC, посвященными закрытию этих уязвимостей.

#Список участников тестирования

ADATA XPG SX6000 Pro – недорогой накопитель с NVMe-интерфейсом. Его прямыми конкурентами являются не решения класса Samsung 970 EVO, Intel 760p и WD Black NVMe, а куда более дешёвые модели. Поэтому наряду с постоянными участниками тестов на диаграммах вы найдёте показатели производительности играющих в той же ценовой категории Kingston A1000 и Transcend SSD 110S.

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

Линейные операции не создают большой нагрузки ни на контроллер SSD, ни на таблицу трансляции адресов. И здесь безбуферные накопители могут проявить свои лучшие качества. Однако по результатам такого не скажешь: свой отпечаток накладывает урезанное число каналов в массиве флеш-памяти. В результате по скорости чтения ADATA XPG SX6000 Pro оказывается наравне с Transcend SSD 110S, то есть примерно в полтора раза медленнее накопителей класса Samsung 970 EVO.

Но зато эффективная реализация динамического SLC-кеширования позволяет XPG SX6000 Pro показать неплохое быстродействие при линейной записи. Результат этого накопителя явно указывает на то, что динамические алгоритмы заведомо лучше статических.

В целом же ADATA XPG SX6000 Pro на базе контроллера Realtek, как и Transcend SSD 110S с контроллером SMI, выглядят как неплохие варианты бюджетных NVMe-накопителей. По крайней мере так их можно охарактеризовать на фоне Kingston A1000, который стоит примерно столько же, но по линейным скоростям совсем недалеко ушел от SATA SSD.

#Производительность произвольного чтения

Как было показано при рассмотрении паспортных характеристик ADATA XPG SX6000 Pro, контроллер этого накопителя пытается обойтись кешированием лишь незначительной части таблицы трансляции адресов. В результате высоких скоростных показателей при произвольном чтении не получается. Фактически по данному параметру это один из самых медленных NVMe SSD, выигрывающий лишь у аутсайдера Kingston A1000. Впрочем, и этого может быть вполне достаточно для того, чтобы для XPG SX6000 Pro нашлась подходящая ниша. Ведь он по крайней мере не хуже SATA SSD.

#Производительность произвольной записи

Скорость случайной записи тоже нельзя назвать коньком ADATA XPG SX6000 Pro. При увеличении глубины очереди запросов его производительность при таких операциях практически не масштабируется, что в целом характерно для безбуферных SSD. Однако справедливости ради нужно заметить, что при отсутствии очереди запросов XPG SX6000 Pro весьма неплох. Он не только показывает лучший результат среди NVMe-накопителей начальной ценовой категории, но и даже дотягивается до показателей «полноценных» моделей с DRAM-буфером и восьмиканальным массивом флеш-памяти.

#Производительность при смешанной нагрузке

Зато для ADATA XPG SX6000 Pro не составляют особой проблемы смешанные операции. Этот накопитель лучше других недорогих NVMe SSD работает с разнонаправленными запросами, особенно в том случае, когда речь идёт о последовательных обращениях. Правда, нужно иметь в виду, что сценарии с заметным преобладанием операций случайного чтения всё-таки остаются достаточно слабым местом XPG SX6000 Pro. Всё это значит, что на роль универсального системного SSD бюджетное предложение ADATA подойдёт не лучшим образом.

#Производительность в CrystalDiskMark

ADATA XPG SX6000 Pro 512GB

ADATA XPG SX6000 Pro 512GB

 
Kingston A1000 480GB

Kingston A1000 480GB

В данном разделе мы решили сопоставить ADATA XPG SX6000 Pro с Kingston A1000, чтобы показать, насколько рассматриваемый в этом обзоре накопитель лучше самого популярного бюджетного NVMe SSD. Однако при этом нужно учитывать, что высокие показатели ADATA XPG SX6000 Pro во многом обусловлены тем, что бенчмарк CrystalDiskMark использует тестовый файл размером всего 1 Гбайт. Поскольку ADATA XPG SX6000 Pro задействует под таблицу трансляции адресов всего несколько мегабайтов памяти, он способен выдавать хорошие скорости лишь при работе со сравнительно небольшими объёмами данных. Kingston A1000 же такого недостатка лишён, поскольку имеет в конструкции выделенный полноценный DRAM-буфер.

#Производительность в PCMark 8 Storage Benchmark 2.0

Из приведённой диаграммы можно сделать вывод, что ADATA XPG SX6000 Pro – типичный недорогой NVMe SSD. Он не может составить конкуренцию накопителям более высокого класса, например Samsung 970 EVO, но с точки зрения соотношения цены и производительности всё равно смотрится достаточно неплохо. Нужно лишь понимать, что, хотя XPG SX6000 Pro и обладает NVMe-интерфейсом с пропускной способностью 3,9 Гбайт/с, работающим через четыре линии PCI Express 3.0, этот SSD – компромиссная модель, которая быстрее традиционных SATA SSD всего лишь в полтора раза. По крайней мере именно таким образом ранжирует этот накопитель PCMark 8.

Кстати, если опираться на результат этого бенчмарка, который оценивает быстродействие дисковой подсистемы в реальных приложениях, то можно сделать вывод, что ADATA XPG SX6000 Pro – не самая привлекательная недорогая модель NVMe SSD. Безбуферные накопители, основанные на контроллере SMI SM2263XT, могут похвастать более высоким результатом. Примерами таких моделей могут служить Transcend SSD 110S, а также всякие накопители KingSpec с AliExpress или, например, широко представленный на американском рынке HP EX900.

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.

#Производительность при реальной нагрузке

Файловые операции внутри накопителя – не лучший вариант нагрузки для ADATA XPG SX6000 Pro. Хотя в число аутсайдеров он всё же не попадает — для недорогого NVMe SSD его производительность вполне приемлема. Также нужно иметь в виду, что накопитель ADATA лучше работает с последовательной нагрузкой, поэтому при работе с файлами большого размера его быстродействие будет выше, чем в случае большого количества маленьких файлов.

Не слишком впечатляющую производительность демонстрирует ADATA XPG SX6000 Pro и при измерении скорости загрузки с него приложений и программ. Однако показанные этим накопителем результаты всё равно на 30-60 % лучше скоростей, которые можно получить в аналогичных сценариях от SATA SSD. Поэтому с точки зрения быстродействия недорогой NVMe SSD вроде XPG SX6000 Pro будет как минимум не хуже любого из накопителей с SATA-интерфейсом. И для того чтобы такое предложение нашло своего покупателя, этого вполне достаточно.

#Особенности обработки TRIM

Для накопителей, лишённых DRAM-буфера, проверку падения производительности при долговременных случайных операциях проводить не получается. Они крайне плохо обрабатывают операции мелкоблочной записи, и их быстродействие оказывается столь низким, что на полное заполнение полутерабайтного SSD потребовалось бы потратить десятки часов. Так что вопрос падения производительности после исчерпания свободного места в массиве флеш-памяти придётся вынести за скобки.

Впрочем, невелика потеря. Данный тест имеет синтетическую природу, и с точки зрения практической работы с SSD он мало что значит, ведь при обычном копировании файлов или при установке программного обеспечения операции носят не случайный, а последовательный характер.

Но проконтролировать, насколько хорошо у накопителя работает сборка мусора в автономном режиме и после подачи команды TRIM, мы всё-таки должны. Для исследования этого вопроса после заполнения SSD данными и их последующего удаления с выключенной поддержкой TRIM мы выжидаем 15 минут, в течение которых SSD может попытаться автономно восстановиться за счёт сборки мусора, 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 скорость.

В этом тесте ADATA XPG SX6000 Pro проявляет себя достаточно обыденно. После подачи команды TRIM он полностью восстанавливает свою изначальную производительность, как это и должно быть. Автономная же сборка мусора без TRIM у этого накопителя не работает, что, впрочем, совершенно типично для накопителей с интерфейсом NVMe.

Ещё один важный момент, связанный с TRIM, касается того, насколько большую нагрузку на контроллер вызывает обработка этой команды. Дело в том, что происходит это не так уже и незаметно для пользователя. Когда операционная система передаёт накопителю информацию о том, что какие-то сектора выводятся файловой системой из обращения, контроллер SSD должен консолидировать эти сектора и очистить освобождающиеся страницы флеш-памяти для выполнения будущих операций. Такая перегруппировка требует перезаписи и очистки областей памяти, и это не только занимает заметное время, но и серьёзно нагружает контроллер работой.

В результате после удаления с диска больших объёмов данных владельцы SSD часто сталкиваются с эффектом временного замедления или даже с «фризами» накопителя. На практике это может вызвать серьёзный дискомфорт, ведь никто не ожидает, что SSD, основным достоинством которого является моментальная реакция на внешние воздействия, будет замирать на несколько секунд. Поэтому мы добавили в методику дополнительное исследование, которое позволяет отслеживать, насколько незаметно для пользователя тот или иной SSD обслуживает команды TRIM. Способ проверки очень прост: сразу после удаления крупного файла — объёмом 32 Гбайт — мы проверяем, как накопитель справляется с операциями произвольного чтения данных, контролируя как скорость чтения, так и время ожидания, которое проходит с момента каждого запроса данных до ответа накопителя.

После удаления файла объёмом 32 Гбайт накопителю нужно около трёх секунд, чтобы привести себя в порядок. В течение этого срока он практически полностью перестаёт реагировать на внешние воздействия. Время отклика вырастает на два порядка, а производительность падает до нуля даже при чтении. Это может послужить ещё одним подтверждением тезиса о том, что такой SSD будет не слишком хорош в роли рабочего диска. Удел подобных решений – быть хранилищем для игр и программ, при работе с которым преобладают сценарии типа WORM (Write Once, Read Many).

#Проверка температурного режима

Проблема перегрева остро стоит для высокоскоростных NVMe-накопителей в форм-факторе M.2. Однако ADATA XPG SX6000 Pro – это сравнительно простой продукт с производительностью заметно ниже, чем предлагают флагманы. Означает ли это, что такой SSD не нуждается в каком-то особом охлаждении?

Для практической проверки мы последили за температурным режимом тестового накопителя, когда нагрузка на него состояла из последовательных операций с глубиной очереди запросов в 4 команды. Измерения проводились на открытом стенде, причём SSD не обдувался дополнительно воздухом.

При чтении никаких проблем с нагревом не возникает. В простое контроллер Realtek RTS5763DL имеет температуру порядка 45 градусов, а в случае интенсивных операций чтения температура поднимается всего на 3-4 градуса.

Но при записи ситуация с температурным режимом серьёзно усугубляется. Примерно за полторы минуты непрерывных операций контроллер прогревается до 100 градусов, после чего включается троттлинг. Но не стоит думать, что ADATA XPG SX6000 Pro склонен к перегреву. На самом деле нет, поскольку для того, чтобы привести этот накопитель в высокотемпературное состояние, требуется записать на него без перерывов более 140 Тбайт данных, чего в реальных условиях, естественно, не бывает.

Иными словами, в обычных пользовательских сценариях с преобладанием операций чтения температурный режим ADATA XPG SX6000 Pro никакого беспокойства не вызывает.

#Выводы

Рассмотренный ADATA XPG SX6000 Pro относится к числу продуктов, про которые трудно сказать что-то однозначное. Этот накопитель легко представить как в положительном, так и в отрицательном свете — в зависимости от того, как к нему подходить.

С одной стороны, XPG SX6000 Pro совсем не похож на «образцово-показательные» NVMe SSD вроде WD Black NVMe или Samsung 970 EVO. Он заметно медленнее их, несмотря на то, что использует ровно тот же прогрессивный интерфейс NVM Express 1.3 и включается в систему по четырём линиям PCI Express 3.0. Но с другой стороны, рассмотренное предложение ADATA продаётся по заметно более доступной цене, и сравнивать его скорее нужно с SATA-накопителями, которые, естественно, уступают ему по скорости.

Иными словами, ADATA XPG SX6000 Pro – эдакий промежуточный вариант для тех, кто хочет получить что-то побыстрее, чем SATA SSD, но при этом не готов тратиться на нормальный флагманский NVMe-накопитель. И в такой роли XPG SX6000 Pro выступает вполне убедительно. Его можно считать альтернативой решениям на контроллере SMI SM2263XT, самым популярным вариантом среди которых является Transcend SSD 110S. Предложение ADATA использует иной контроллер разработки Realtek, но на практике работает с похожим уровнем быстродействия, пускай и с немного иными акцентами в профиле производительности.

Обуславливается это тем, что XPG SX6000 Pro – это безбуферный накопитель, который хоть и поддерживает технологию HMВ, но пользуется совсем небольшим объёмом оперативной памяти. А это значит, что интенсивное мелкоблочное чтение – наиболее неблагоприятный вариант нагрузки для данной модели. Поэтому, делая ставку на ADATA XPG SX6000 Pro, нужно учитывать, что он не слишком хорошо покажет себя, если на нём разворачивать операционную систему и рабочие приложения. Зато если на нём располагать файлы большого размера, например те же игры, то предлагаемый уровень производительности разочаровать не должен. И именно как недорогой геймерский носитель информации XPG SX6000 Pro вполне имеет право на жизнь.

 
← 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 🔥