⇡#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-таки 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, которые служат для закрытия этих уязвимостей.
⇡#Список участников тестирования
Судя по всему, Transcend MTE220S должен стать крепким игроком среднего класса. Поэтому для сегодняшнего теста мы отобрали наиболее распространённые NVMe SSD, доступные в настоящее время в магазинах. Это как передовые решения компании Samsung, так и накопители Intel, Western Digital или ADATA. Кроме того, в тесты включён и предшественник Transcend MTE220S, безбуферный NVMe-накопитель MTE110S с технологией HMB.
В результате список протестированных моделей получил 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
Новому Transcend MTE220S удаётся продемонстрировать сравнительно неплохую скорость линейного чтения. Причём при отсутствии очереди запросов его результат даже не хуже, чем у флагманских накопителей Samsung. Но вот линейная запись – не столь благоприятная нагрузка для этого SSD. Когда мы знакомились с ADATA XPG SX8200 Pro, то отмечали, что алгоритмы SLC-кеширования у контроллера SM2262EN выстроены не самым эффективным образом. И результат Transcend MTE220S отчасти это подтверждает. Дело в том, что, хотя динамический SLC-кеш у данного накопителя имеет сравнительно большой объём, значительная его часть остаётся заполнена данными после предшествующих операций записи.
⇡#Производительность произвольного чтения
Никаких особенно впечатляющих показателей производительности при операциях случайного чтения Transcend MTE220S продемонстрировать не может. При работе с очередями небольшой глубины он ведёт себя как предложение среднего уровня, но при увеличении конвейеризации скоростные характеристики сползают в сторону бюджетных решений. В этом новинка Transcend повторяет поведение ADATA XPG SX8200 Pro – накопителя, построенного на той же самой аппаратной платформе.
⇡#Производительность произвольной записи
Примерно так же, как и с чтением, ситуация складывается и при обработке рассматриваемым SSD операций произвольной записи. Transcend MTE220S обеспечивает средний уровень быстродействия, отставая от конкурентов, предлагаемых производителями первого эшелона – Samsung, Western Digital и Intel. Пытаясь при помощи SLC-кеша ускорять операции чтения, платформа SM2262EN не даёт алгоритмам кеширования развернуться в полную силу при записи данных. И в итоге получается, что убедительную производительность, свойственную флагманским SSD, она не может предложить ни при случайном чтении, ни при случайной записи.
⇡#Производительность при смешанной нагрузке
Накопители, построенные на контроллерах разработки Silicon Motion, традиционно отличаются хорошим быстродействием при работе со случайным потоком команд. И такой акцент зачастую делает их весьма выигрышными решениями, потому что смешанные операции – это наиболее распространённая дисковая нагрузка в современных многопоточных операционных системах. Transcend MTE220S в этом отношении является позитивным примером. Как и родственный накопитель ADATA XPG SX8200 Pro, SSD Transcend занимает на приведённых диаграммах верхние позиции, опережая даже маститый Samsung 970 EVO Plus.
⇡#Производительность в CrystalDiskMark
Transcend MTE220S 512 Гбайт
|
|
Samsung 970 EVO Plus 500 Гбайт
|
Когда мы знакомились с первым накопителем на базе контроллера SM2262EN, ADATA XPG SX8200 Pro, мы много внимания уделили тому, что созданная инженерами Silicon Motion платформа специально оптимизирована под разного рода популярные бенчмарки. Действительно, расценить иначе тот факт, что записываемые на SSD файлы задерживаются в SLC-кеше в надежде на повторные к ним обращения, достаточно трудно. Ведь именно бенчмарки ведут себя таким образом: сначала создают файл для проведения тестирования, а потом замеряют скорости при обращении к ним. И точно также поступает рассматриваемый сегодня Transcend MTE220S. Именно это и объясняет те фантастически высокие показатели, которые приведены на скриншоте CrystalDiskMark, особенно в части скорости мелкоблочного чтения.
Однако не стоит обольщаться. Если речь пойдет о работе Transcend MTE220S с файлами, которые записаны на нём не только что, а некоторое время тому назад, то столь высоких скоростей он уже не продемонстрирует. Выше мы наглядно показали, что производительность мелкоблочного чтения у этого накопителя при доступе к обычным файлам примерно на 20 % ниже, чем при работе с файлами, которые созданы непосредственно перед проведением тестирования.
⇡#Производительность в PCMark 8 Storage Benchmark 2.0
PCMark 8 оценивает Transcend MTE220S достаточно высоко. Отчасти это обусловлено эффективным подходом контроллера SM2262EN к обслуживанию смешанных операций, а отчасти – его алгоритмами ускоренного чтения, ориентированными на достижение высоких результатов в бенчмарках. Тем не менее даже в отрыве от таких оптимизаций Transcend MTE220S – это очень неплохое решение среднего уровня, которое на фоне других современных накопителей смотрится вполне достойно. По крайней мере, у нас нет никаких сомнений в том, что новинка компании Transcend как минимум не хуже прошлогодней версии Samsung 970 EVO. При этом мы не будет отрицать, что обновлённый Samsung 970 EVO Plus – решение более высокого уровня, но MTE220S и не претендует на лавры флагманского решения, ведь это сравнительно недорогой NVMe SSD.
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.
Любопытно, что, если сравнивать показатели производительности Transcend MTE220S и ADATA XPG SX8200 Pro – двух накопителей, построенных на схожей элементной базе, то можно увидеть заметные различия в их поведении, которые проявляются в Adobe Photoshop. В этом приложении лучшее быстродействие выдаёт вариант ADATA.
⇡#Производительность при реальной нагрузке
В файловых операциях Transcend MTE220S оказывается быстрее своего безбуферного предшественника, MTE110S, однако от новых NVMe SSD, выпущенных ведущими производителями в этом году, он отстаёт.
Но в роли системного накопителя, на котором устанавливается операционная система, приложения и игры, Transcend MTE220S проявляет себя сравнительно неплохо. Нет, до лидеров он не дотягивает. Но тем не менее лучшие результаты могут предложить разве только накопители компании Samsung, относящиеся к несколько иному уровню с точки зрения позиционирования. Получается, что MTE220S вполне может проявить себя как удачный компромисс между ценой и производительностью. И это совсем неудивительно: платформы Silicon Motion всегда оказываются хорошо подходящими именно для «бытовых» нагрузок, и Transcend MTE220S это ещё раз подтверждает.
⇡#Деградация и восстановление производительности
Наблюдение за изменением скорости записи в зависимости от объёма записанной на диск информации — 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.
Первые 80 Гбайт данных, которые записываются в SLC-кеш чистого накопителя, делают это с достаточно высокой скоростью — на уровне 260 тысяч IOPS. После заполнения кеша производительность записи падает до 110 тысяч IOPS. Этот показатель выдерживается до тех пор, пока в массиве флеш-памяти не заканчивается свободное место, после чего производительность снижается дополнительно.
В целом эти показатели производительности записи нельзя назвать выдающимися. Мы уже говорили о том, что при больших объёмах данных запись на Transcend MTE220S выполняется со сравнительно невысокой скоростью. Здесь же мы видим подтверждение того, что на этот накопитель неблагоприятно влияют и околосерверные сценарии. И дело не только в том, что скорость моментальной записи может существенно меняться раз от раза. Просто многие современные NVMe SSD даже потребительского уровня могут предложить более высокую производительность случайной многопоточной записи при продолжительных нагрузках.
Посмотрим теперь, как происходит восстановление скоростных характеристик до первоначальных величин за счёт работы технологии сборки мусора. Для исследования этого вопроса после завершения предыдущего теста, приводящего к снижению 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.
Мы были готовы к тому, что обработка TRIM рассматриваемым накопителем компании Transcend вызовет вопросы. По тестированию аналога компании ADATA мы уже знаем, что контроллер SM2262EN к команде операционной системы на высвобождение страниц флеш-памяти под будущие операции подходит очень творчески. TRIM активирует сборку мусора только в основном массиве памяти, но на содержимое кеша эта команда, как следует из результатов, не распространяется.
Алгоритмы переноса данных из SLC-кеша в массив основной TLC-памяти у Transcend MTE220S работают с большой задержкой, поэтому выходит так, что даже после TRIM в кеше оказывается свободен относительно небольшой объёма пространства (порядка 6,5 Гбайт). Иными словами, все традиционные плюсы динамического SLC-кеширования в Transcend MTE220S нейтрализованы отложенным ради повышения результатов в бенчмарках освобождением кеша.
Давайте теперь посмотрим на то, насколько тяжело контроллеру SM2262EN даётся обработка TRIM. Когда операционная система передаёт накопителю информацию о том, что какие-то сектора выводятся файловой системой из обращения, контроллер SSD должен консолидировать эти секторы 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 могут столкнуться 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 3 секунд, чтобы привести себя в норму. В течение этого срока он перестаёт реагировать на внешние воздействия практически полностью. Время отклика вырастает до десятых долей секунды, а производительность падает до нуля даже при чтении. Поведение не из приятных, но справедливости ради стоит заметить, что накопителей, не подверженных такому эффекту, среди потребительских моделей практически нет.
⇡#Проверка температурного режима
Контроллер SM2262EN греется не слишком сильно. Когда мы тестировали накопитель ADATA на его основе, нам так и не удалось вогнать его в троттлинг. Тем не менее распространять этот опыт на Transcend MTE220S без практической проверки нельзя. Дело в том, что ADATA XPG SX8200 Pro снабжался алюминиевой теплораспределительной пластиной, а Transcend MTE220S никаких специальных средств для охлаждения не имеет. Не придётся ли пользователям MTE220S прилаживать к нему какие-то собственные дополнительные радиаторы?
Ответить на этот вопрос должно тестирование, в рамках которого мы последили за температурным режимом накопителя при его нагрузке последовательными операциями с глубиной очереди запросов в 32 команды. Измерения проводились на открытом стенде, какого-либо дополнительного обдува SSD воздушным потоком не было.
К сожалению, побывавшая у нас на тестах полутерабайтная версия Transcend MTE220S при определённых условиях оказалась склонна к перегреву. Критической температурой для этого накопителя является температура 75 градусов, и при её превышении включается троттлинг, а производительность падает. Достичь такого нагрева, как оказалось, сравнительно нетрудно при непрерывной записи порядка 100 Гбайт данных, на что уходит около полутора минут.
Зато при операциях интенсивного чтения троттлинг не наблюдается. Накопитель постепенно разогревается, но без каких-либо негативных эффектов в виде падения быстродействия. Тем не менее, эксплуатировать Transcend MTE220S всё же лучше с дополнительным охлаждением. Благо, современные материнские платы часто предлагают готовые решения для отвода тепла от установленных в них M.2-накопителей.
⇡#Выводы
С контроллером SMI SM2262EN, на котором основывается рассмотренный в этом обзоре накопитель Transcend MTE220S, мы успели уже подробно познакомиться ранее. И сегодняшнее тестирование не добавило в сформировавшуюся картину никаких новых штрихов. Поэтому придётся признать, что Transcend MTE220S – это брат-близнец ADATA XPG SX8200 Pro, с отличиями на уровне дизайна печатной платы и внешнего оформления.
В обзоре накопителя ADATA мы высказывались в адрес контроллера SM2262EN достаточно нелицеприятно, но на самом деле, если не требовать от него многого, всё далеко не так плохо. Как показывает подробное разбирательство, платформа SM2262EN мало отличается от обычной платформы SM2262. В ней лишь введены некоторые неоднозначные оптимизации, направленные на улучшение показателей в синтетических бенчмарках, но на скорость при обычном использовании SSD они почти не влияют. Иными словами, разработчики ничего не испортили, и это хорошо, поскольку старый контроллер SM2262 нельзя было назвать плохим или недостаточно быстрым. Пусть накопители на его основе по сегодняшним меркам и не ставят никаких рекордов, тем не менее они продолжают выглядеть как добротные NVMe-решения среднего класса.
Именно так мы и можем охарактеризовать Transcend MTE220S. Эту новинку определённо нельзя отнести к числу лидирующих массовых NVMe SSD, поскольку она заведомо слабее «образцово-показательного» Samsung 970 EVO Plus. Но на самом деле MTE220S и не собирается замахиваться на лавры флагмана. В его случае сыграть должно удачное сочетание потребительских характеристик, среди которых немалое значение имеет доступная цена.
Transcend сделала ставку на максимальное удешевление, которое только возможно допустить для полноценного NVMe SSD с интерфейсом PCIe 3.0 x4, восьмиканальным контроллером, современной многослойной TLC-флеш-памятью и DRAM-буфером. И если мы правильно поняли намерения производителя, то в результате всех ухищрений новый Transcend MTE220S должен продаваться даже за меньшие деньги, чем ADATA XPG SX8200 Pro, что позволит ему играть против совсем уж недорогих NVMe SSD других фирм. И в этом рыночном сегменте у предложения Transcend действительно просматриваются хорошие перспективы, ведь по быстродействию его вполне можно соотнести с заметно более дорогими предложениями уровня Intel SSD 760p или Western Digital Black SN750.
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Подписаться