⇡#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 закрывали бы эти уязвимости.
⇡#Список участников тестирования
ADATA XPG SX6000 Lite – один из самых доступных (если не самый доступный) твердотельных накопителей с интерфейсом NVMe. Поэтому в этом тесте мы решили собрать максимально разношёрстную компанию соперников, чтобы оценить, имеют ли право на жизнь такие предложения. Мы сопоставим XPG SX6000 Lite с производительным Samsung 970 EVO Plus, со средними NVMe-накопителями класса WD Black SN750, с прочими NVMe SSD начального уровня вроде Intel SSD 660p и Kingston A1000, а также с популярным SATA-накопителем Samsung 860 EVO, который стоит даже немного больше сегодняшнего главного героя.
Полный 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
Уполовинивание параллелизма массива флеш-памяти, которое произошло в ADATA XPG SX6000 Lite по сравнению с XPG SX6000 Lite, в первую очередь должно было нанести удар по линейным скоростям. Именно это мы и видим на графиках. Скорость последовательного чтения новинки приближается к показателям участвующего в тестах SATA-накопителя, и лишь скорость последовательной записи даёт какие-то поводы для оптимизма. Но стоит иметь в виду, что в этом случае хорошие показатели обеспечивает динамическое SLC-кеширование, но чтобы оно могло работать с высокой эффективностью, на накопителе должен оставаться достаточный резерв свободного места.
⇡#Производительность произвольного чтения
Мелкоблочные операции с большими объёмами данных по понятным причинам вызывают проблемы у накопителей, не имеющих DRAM-буфера. ADATA XPG SX6000 Lite в качестве компенсации предлагает технологию HMB, но он резервирует относительно небольшую область в системной памяти под свои нужды, и при серьёзных нагрузках её не хватает. В результате мы видим, мягко говоря, невысокие скоростные показатели XPG SX6000 Lite по меркам современных NVMe-решений. Этот SSD проигрывает и основанному на QLC-памяти Intel SSD 660p, и даже SATA-накопителю Samsung 860 EVO. Попутно стоит заметить, что похожая по аппаратной платформе модель ADATA XPG SX6000 Pro смотрится в тестах произвольного чтения заметно увереннее. Поэтому к перечисленным недостаткам дизайна рассматриваемой новинки следует добавить и использование 512-гигабитных устройств TLC 3D NAND, случайный доступ к ячейкам в которых порождает существенно более высокие задержки по сравнению с 256-гигабитными устройствами флеш-памяти.
⇡#Производительность произвольной записи
Как мы уже могли убедиться, с записью у ADATA XPG SX6000 Lite никаких проблем нет. SLC-кеширование отрабатывает все возложенные на него функции на все 100 процентов, в результате чего скорость этого SSD при мелкоблочной записи и при отсутствии очереди запросов вполне даже может приближаться к показателям лидеров. Впрочем, с ростом глубины очереди производительность масштабируется крайне плохо, и даже небольшая степень конвейеризации запросов приводит к тому, что XPG SX6000 Lite сразу перемещается в нижнюю часть диаграммы.
⇡#Производительность при смешанной нагрузке
ADATA XPG SX6000 Lite не демонстрирует никаких особых достижений и при смешанной нагрузке. И это приводит нас к эмпирическому выводу о том, что бюджетный накопитель может предложить достойную производительность, только если экономия в его конструкции затрагивает лишь какую-то одну составляющую. В XPG SX6000 Pro разработчики ADATA сэкономили за счёт упразднения DRAM-буфера, тем не менее в итоге получился сравнительно неплохой SSD — с учётом его цены. Но в XPG SX6000 Lite к экономии на динамической памяти добавилась ещё и экономия на флеш-памяти, и это повлекло за собой куда более заметное снижение скоростных показателей.
Впрочем, сказать, что ADATA XPG SX6000 Lite – фатально медленный твердотельный накопитель, было бы всё же несправедливо. Да, он проигрывает по производительности большинству альтернативных вариантов, но при этом всё равно оказывается быстрее, чем один из самых производительных SATA SSD, Samsung 860 EVO. Иными словами, определённое право на существование у ADATA XPG SX6000 Lite всё же есть, особенно если вспомнить о его дешевизне.
⇡#Производительность в CrystalDiskMark
ADATA XPG SX6000 Lite 512 Гбайт
|
|
ADATA XPG SX6000 Pro 512 Гбайт
|
А вот если судить по результатам синтетического теста CrystalDiskMark, то ADATA XPG SX6000 Lite и XPG SX6000 Pro кажутся очень быстрыми накопителями. И это вполне закономерно, поскольку данный бенчмарк работает в пределах SLC-кеша и оперирует сравнительно небольшим объёмом данных, который не требует проведения интенсивной работы с таблицей трансляции адресов.
⇡#Производительность в PCMark 8 Storage Benchmark 2.0
>На диаграмме выше вы можете увидеть некое обобщение результатов, полученных нами ранее в тестах IOMeter. PCMark 8 показывает, что при реальном использовании в приложениях ADATA XPG SX6000 Lite будет всё-таки быстрее добротного SATA-накопителя, но полноценные и качественно скроенные NVMe SSD способны предложить почти вдвое более высокую скорость.
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.
В любом из приложений, работу в которых моделирует PCMark 8, ADATA XPG SX6000 Lite оказывается быстрее SATA-накопителя Samsung 860 EVO. Исключений из этого правила нет. Да и более дорогой XPG SX6000 Pro оказывается быстрее младшего собрата далеко не всегда — по каким-то причинам дешёвый накопитель обеспечивает лучшую производительность в Adobe Photoshop.
⇡#Производительность при реальной нагрузке
При файловых операциях ADATA XPG SX6000 Lite выглядит достаточно неплохо, по крайней мере, к аутсайдерам его отнести невозможно. Он не только обходит по скорости участвующий в сравнении SATA-накопитель, но и оказывается явно производительнее, чем Kingston A1000 или Intel SSD 660p – бюджетные NVMe-решения, которые к сегодняшнему дню завоевали достаточно широкую популярность в кругах экономных покупателей.
Как показывают результаты, ADATA XPG SX6000 Lite вполне способен играть роль системного накопителя, с которого будут стартовать операционная система, рабочие программы и игры. Безусловно, его нельзя отнести к производительным вариантам, но, несмотря на низкую цену, он справляется с этой ролью явно лучше, чем Samsung 860 EVO с его SATA-интерфейсом, и к тому же опережает бюджетные NVMe-накопители Kingston A1000 и Intel SSD 660p.
⇡#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 Lite 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 ADATA XPG SX6000 Lite впадает в глубокую задумчивость примерно на три-четыре секунды. 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 диска, на котором хранятся активно используемые файлы. 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 Lite – это гораздо более 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 45-50 градусов, а в случае интенсивных операций чтения температура поднимается всего на 3-4 градуса.
Но при записи ситуация с температурным режимом заметно усугубляется. Примерно за полторы минуты непрерывных операций контроллер прогревается почти до 100 градусов, что, впрочем, к троттлингу всё равно не приводит. Возможность долговременной эксплуатации накопителя в таком режиме вызывает вполне обоснованные сомнения, но, чтобы привести этот накопитель в высокотемпературное состояние, требуется записать на него без перерывов более 100 Гбайт данных. В реальных условиях такое вряд ли возможно, особенно если учесть, что рост температуры происходит лишь при записи в SLC-кеш, размер которого уменьшается по мере заполнения SSD данными.
Иными словами, в обычных пользовательских сценариях с преобладанием операций чтения температурный режим ADATA XPG SX6000 Lite никакого беспокойства не вызывает.
⇡#Выводы
Главный вопрос, проходивший рефреном насквозь всего исследования, заключался в том, имеют ли право на существование NVMe-накопители с предельно низкой ценой. Появление этого вопроса именно сейчас вполне естественно, ведь протестированная новинка в лице ADATA XPG SX6000 Lite – яркий пример именно такого предложения. Она не просто является одним из самых дешёвых NVMe SSD на рынке, интерес к ней во многом подогревается ещё и тем, что стоимость у такого накопителя даже ниже, чем у многих популярных моделей с SATA-интерфейсом.
И как вяснилось, подробно познакомиться с ADATA XPG SX6000 Lite мы решили совершенно не напрасно. Тестирование показало, что такое решение действительно способно стать достойной альтернативой для SATA SSD, с которыми оно играет в одной ценовой категории. XPG SX6000 Lite почти всегда работает быстрее одного из лучших SATA SSD, Samsung 860 EVO. Причём в среднем преимущество в производительности достигает достаточно заметного 40-процентного уровня, что является очень убедительным аргументом в пользу бюджетного NVMe SSD.
Правда, лучшее быстродействие и более прогрессивный интерфейс – это лишь одна сторона медали. На фоне добротных SATA-моделей у XPG SX6000 Lite есть и существенные изъяны. Главный из них касается гарантии и ресурса. С целью удешевления в этом накопителе применена далеко не самая качественная TLC-флеш-память, поэтому производитель даёт на XPG SX6000 Lite лишь трёхлетнюю гарантию, ограниченную к тому же сравнительно жёсткими рамками по объёмам разрешённой перезаписи. Иными словами, за цену добротного и высококачественного SATA SSD компания ADATA предлагает NVMe-модель, собранную из немного подозрительных компонентов. Однако для работы в среде с щадящими нагрузками такой накопитель наверняка подойдёт, особенно, если на нём не предполагается хранить какую-либо критически важную информацию. Исключительно выгодное соотношение цены и производительности – очень сильный довод, который заставит многих отринуть все сомнения по поводу надёжности.
Справедливости ради стоит упомянуть, что ADATA XPG SX6000 Lite – не единственный NVMe-накопитель с подобной ценой. В том же сегменте представлены и альтернативные предложения, например накопители на базе QLC 3D NAND, такие как Crucial P1 и Intel SSD 660p, или решения на базе платформы Phison E8, такие как Kingston A1000, Apacer AS2280P2, Patriot Scorch и тому подобные. Но XPG SX6000 Lite на их фоне смотрится всё же поинтереснее. Во-первых, вариант ADATA основывается на полноценной 64-слойной TLC 3D NAND, а во-вторых, использует скоростную шину PCI Express 3.0 x4, что в сумме обеспечивает лучший набор потребительских качеств.
В то же время, если вы всё-таки решите остановить свой выбор на ADATA XPG SX6000 Lite, то должны осознавать, что данная модель по своим скоростным характеристикам весьма далека от привычных NVMe SSD. Увеличив выделенный на накопитель бюджет на 25-35 процентов, можно замахнуться на покупку ADATA XPG SX8200 Pro или WD Black SN750 – накопителей более высокого класса, производительность которых будет выше как минимум в полтора раза.
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Подписаться