OCZ Agility 4 256 Гбайт: скользкая дорожка

В линейке Vertex/Agility 3 OCZ впервые стала дифференцировать SSD бюджетного класса путем использования Flash-памяти с асинхронным интерфейсом — существенной более медленной, зато дешевой. Контроллер SandForce позволял проделать этот трюк без особых потерь производительности, потому что данные сжимаются на лету, и это компенсирует недостаточную пропускную способность асинхронных микросхем. В большинстве задач Agility 3 практически не уступает Vertex 3, и только при записи плохо сжимаемых данных обнаруживается практически значимая разница.

Но Vertex 4 — это совсем другая история: в нем используется контроллер Indilinx Evertest 2. Известно, что он представляет собой чип Marvell со специальной прошивкой, благодаря которой Vertex 4 опережает в бенчмарках SSD на SandForce, при этом результаты не зависят от структуры данных, так как Everest 2 работает без компрессии. Подробнее об Indilinx Everest 2 можно прочитать в двух обзорах Vertex 4 на нашем сайте. Мы тестировали его в два захода: с прошивкой версии 1.3.Х, а затем — 1.5, которая радикально увеличила производительность.

⇡#Performance Mode

Пользуясь случаем, проясним один момент, вызывающий некоторую путаницу в отношении Vertex 4 и Agility 4, — так называемый Performance Mode, представленный в прошивках, начиная с версии 1.5. Суть явления в том, что контроллер Everest 2 работает немного по-разному в зависимости от свободного объема на устройстве: более 50% или менее. Честно говоря, непонятно, откуда пошел сам термин Performance Mode — от самой ли OCZ или из обзоров Vertex 4, но многие обозреватели утверждают, что те данные о производительности, которые указаны в спецификациях, справедливы только для наполовину свободного накопителя, а затем скорость резко падает, потому что устройство переходит в так называемый Storage Mode (тоже непонятно кем придуманный термин).

Представитель OCZ прояснил для нас этот вопрос. На деле все не совсем так: оказалось, что при заполнении накопителя до определенного уровня контроллер каким-то образом перемещает данные в памяти. Именно процесс перестройки и вызывает падение производительности, которое наглядно демонстрируют бенчмарки, записывающие массив памяти от начала до конца (например, HD Tune). Но через некоторое время — по окончании перемещения данных — она выходит на прежний уровень. У Vertex 4 объемом 128 Гбайт перестройка происходит при половине свободного объема, у 256-Гбайт модификации — при заполнении на 25 и 75%.

Что на самом деле происходит в эти моменты — секрет, но можно немного погадать на этот счет. Есть мнение, что производительность пустого накопителя увеличивается благодаря тому, что в Vertex 4 используется память MLC NAND, каким бы странным это ни казалось на первый взгляд. Одна ячейка в MLC содержит два бита информации, но первый бит из двух записывается быстрее, чем второй. Стало быть, пока SSD пустой, можно записывать в ячейки только по одному биту, но с большей скоростью. А когда занятый объем достигает определенного уровня, контроллер компактно перекладывает хранящиеся в памяти данные, используя два бита в ячейке. И часть массива вновь полностью освобождается, чтобы можно было записывать по одному биту с увеличенной скоростью. Так ли происходит на самом деле, OCZ не подтверждает. Мы также не можем за это поручиться, но эта гипотеза, по крайней мере, выглядит логично и объясняет как резкий прирост скорости записи после обновления прошивки до версии 1.5, так и временное снижение производительности.

Мы провели небольшой эксперимент со 128-Гбайт Vertex 4 при помощи бенчмарка AS-SSD, чтобы проверить это на практике. Сначала мы замерили производительность пустого накопителя, затем провели тест сразу после того, как на него был записан файл, превышающий по объему половину доступного места. Потом дали устройству «отдохнуть» в течение 25 минут и протестировали еще раз. Заметно, что сразу после записи файла резко падают показатели последовательного чтения и записи, а также произвольного чтения блоков по 4 Кбайт в 64 потока. После отдыха линейная скорость восстанавливается до значений, близких к исходным. Только скорость многопоточного чтения не восстанавливается. Но даже если это не случайный результат (к сожалению, не было времени повозиться с Vertex 4 дольше), то для десктопных накопителей чтение в 64 потока — совершенно нереалистичный сценарий.

В общем, Performance/Storage Mode в Vertex 4 на деле не оправдывает свою зловещую репутацию. И вовсе не обязательно следовать нелепому совету держать накопитель заполненным меньше чем наполовину, чтобы производительность соответствовала спецификациям. Просто при переходе через «экватор» произойдет перестройка данных, на которую вряд ли многие вообще обратят внимание, и производительность в целом вернется к исходным значениям. Однако…

Есть в поведении Vertex 4 одна странность, для которой пока не нашлось объяснения. Опыт с AS-SSD, завершившийся успехом для Vertex 4, мы проводили на отформатированном накопителе. Но если для бенчмарка использовать Iometer, который действует на блочном уровне, и заполнять объема накопителя более, чем наполовину опять-таки поблочно (при помощи утилиты dd), то наблюдается совсем другая картина: скорость линейной записи практически не падает, а вот скорость чтения резко снижается и не восстанавливается к прежнему уровню, сколько ни жди — хоть полчаса, хоть час. Почему так происходит — непонятно, но коллеги в OCZ пообещали найти ответ. На всякий случай отметим, что задачка имеет чисто академический интерес, ведь никто не будет использовать накопитель без разметки и форматирования.

⇡#Agility 4: технические характеристики, цены

Но отсутствие компрессии в Everest 2 означает, что производительность тесно связана с пропускной способностью памяти, и откат к асинхронным микросхемам на этот раз может обойтись не столь дешево.

Согласно официальным спецификациям, Agility 4 действительно сильно отстает от своего старшего брата, Vertex 4, по большинству показателей производительности. Только в отношении произвольной записи Agility 4 еще держит марку. Кроме того, на Vertex 4 полагается гарантия пять лет, а на Agility 4 — три года.

Похоже, что Agility 4 отличается от Vertex 4 сильнее, чем Agility 3 — от Vertex 3. Но в арсенале OCZ есть еще один SSD на платформе Indilinx Everest, только первой версии, — Octane. По спецификациям Octane превосходит модели Agility 4 соответствующего объема в скорости последовательного чтения, но уступает в скорости последовательной записи и как произвольного чтения, так и произвольной записи.

Сравним средние цены на Vertex 4 и Agility 4 в московских интернет-магазинах. Велика ли экономия? Заодно посмотрим на розничные цены OCZ Octane, а также Vertex 3 — старого, но все еще мощного накопителя на контроллере SandForce SF-2281. Получается, что максимальное расхождение в ценах приходится на объем 256 Гбайт — 1 000 руб. В остальных объемах можно сэкономить не более 500-600 руб. Заметно меньше по сравнению с Agility 4 стоит Octane в диапазоне 128-256 Гбайт, но и Vertex 3 в этом объеме тоже дешевле Agility 4.

⇡#Упаковка, комплект поставки

Agility 4 поставляется в простом пластиковом «конверте». Комплект поставки минималистичен: бумажная документация и наклейка, никаких аксессуаров.

⇡#Конструкция

Перед нами модель Agility 4 объемом 256 Гбайт. Дизайн корпуса знаком по Vertex 4: одна половинка пластиковая, другая — металлическая.

Внутри — шестнадцать микросхем на обеих сторонах платы, по два NAND-устройства в каждой упаковке. Буфер набран двумя чипами DDR3 SDRAM объемом 256 Мбайт. В Vertex 4, по крайней мере что касается 256-мегабайтной модели, буфер имеет объем 1 Гбайт.

⇡#Методика тестирования

Iometer 1.1.0 RC1

1. Последовательное чтение/запись данных блоками от 512 байт до 2 Мбайт и глубиной очереди запросов 4 (типичная глубина для десктопных задач). Проба теста с блоками каждого размера продолжается в течение 30 с. В результате получается график зависимости скорости передачи данных от размера блока.


2. Произвольное чтение/запись данных во всем объеме диска блоками от 512 байт до 2 Мбайт и глубиной очереди запросов 4. Проба теста с блоками каждого размера продолжается в течение 30 секунд. Границы блоков выравниваются относительно линейки с шагом 4 Кбайт. Так как SSD-накопители считывают и записывают информацию в виде так называемых страниц по 4 Кбайт или кратного размера, выравнивание нагрузки исключает ситуации, когда логический блок занимает нечетное число страниц, и скорость записи снижается.


3. Время отклика. Выполняется произвольное чтение/запись данных во всем объеме диска блоками по 512 байт и глубиной очереди запросов 4. Так как тест идет в течение 10 минут, дисковый буфер заполняется, что дает возможность оценить устоявшееся время отклика накопителя. Блоки данных также выровнены относительно 4-килобайтной разметки.


4. Скорость последовательного доступа в зависимости от длины очереди запросов. Измеряется скорость чтения и записи блоков по 64 Кбайт при длине очереди от 1 до 8 с шагом 2 и от 8 до 32 с шагом 4.


5. Многопоточная нагрузка. С диском одновременно работают от одной до четырех копий утилиты, генерирующей нагрузку (workers, в терминологии Iometer). Каждый worker выполняет последовательное чтение/запись блоков по 64 Кбайт с глубиной очереди запросов 1. Worker’ы имеют доступ к непересекающимся адресным пространствам объемом по 16 Гбайт, которые расположены в объеме диска вплотную друг к другу, начиная с нулевого сектора. Измеряется совокупная производительность всех worker’ов.

После каждого теста, включающего запись значительного объема данных, диск очищается с помощью Secure Erase. Длительные тесты на запись разделены на несколько частей, перемежающихся очисткой, чтобы первые пробы теста, заполняющие диск, не влияли на скорость последующих.

PCMark 7

Синтетический тест, эмулирующий нагрузку реальных приложений и различные паттерны использования ресурсов ПК. Бенчмарк установлен на основном накопителе стенда. На тестируемом накопителе создается единственный раздел в файловой системе NTFS на весь доступный объем, и в PCMark 7 проводится тест Secondary Storage. В качестве результатов теста учитывается как итоговый балл, так и скорость выполнения отдельных субтестов.

Выносливость SSD

Чтобы проверить, насколько падает скорость записи на SSD по мере заполнения, мы поэтапно забиваем его случайными данными на блочном уровне и проводим с помощью Iometer тесты произвольной записи блоков по 4 Кбайт с глубиной очереди запросов 4. Затем на диск посылается команда TRIM (при помощи утилиты Diskpart создается и форматируется раздел на весь объем диска) и еще раз измеряется скорость записи.

Для SSD, выполняющих компрессию записываемых данных, тесты скорости записи проводятся как на случайных данных, так и на повторяющихся.

⇡#Тестовый стенд

В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой MSI 890GXM-G65, процессором AMD Phenom II X2 560 Black Edition и 4 Гбайт RAM DDR3 1600 МГц. Диск подключается к контроллеру, встроенному в чипсет материнской платы, и работает в режиме AHCI. Операционная система — Windows 7 Ultimate X64.

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

Участники тестирования

• OCZ Agility 4 256 Гбайт (AGT4-25SAT3-256G)
• OCZ Vertex 4 256 Гбайт (VTX4-25SAT3-256G)
• OCZ Vertex 4 128 Гбайт (VTX4-25SAT3-128G)
• OCZ Octane 512 Гбайт (OCT1-25SAT3-512G)
• Intel SSD 520 240 Гбайт (SSDSC2CW240A3K5)
• Plextor M3 Pro 256 Гбайт (PX-256M3P)
• Plextor M3 Pro 128 Гбайт (PX-128M3P)
• Plextor M3 256 Гбайт (PX-256M3)
• Plextor M3 128 Гбайт (PX-128M3)

⇡#Производительность, Iometer

Последовательное чтение

• Начиная с блоков по 8 Кбайт Agility 4 существенно уступает Vertex 4 такого же объема, не говоря уже о Intel SSD 520 на SandForce и семейства SSD Plextor.
• Примечательно, что OCZ Octane тоже с большим отрывом опережает Agility 4.

Последовательная запись

• Здесь Agility 4 выглядит более выгодно. На крупных блоках он обгоняет всю группу Plextor, за исключением M3 Pro, который достигает больших пиковых значений.
• Vertex 4 на блоках от 16 Кбайт с примкнувшим к нему Intel SSD 520 снова уходят далеко вперед от Agility 4.
• Но если подать на Intel SSD 520 случайные данные, то, наоборот, Agility 4 получает большое преимущество.
• OCZ Octane уже не конкурент Agility 4.

Устоявшееся время отклика

• По времени отклика на записи Agility 4 не уступает лидирующей группе — Vertex 4 и накопителям Plextor.
• А вот на записи Agility 4 оказался хуже всех. Даже при том, что и Vertex 4 не блещет по этому параметру.

Произвольное чтение

• Вновь наблюдается огромный разрыв между Agility 4 и Vertex 4 как по числу операций в секунду, так и по результирующей пропускной способности.
• Agility 4 остался аутсайдером теста.

Произвольная запись

• А вот здесь Agility 4 мало уступает своему старшему родственнику, Vertex 4, по числу операций в секунду, показывая результаты на уровне лучших SSD с интерфейсом SATA.
• Как следствие, и пропускная способность на мелких блоках держится на высоком уровне.

Чтение при разной длине очереди команд

• Agility 4 демонстрирует такую же зависимость скорости чтения от длины очереди команд, как и Vertex 4.
• Пиковая производительность у обоих устройств достигается аж при 12 командах в очереди.
• На четыре команды (типичный случай для десктопных задач) приходится перелом графика функции: далее прирост производительности не столь велик.

Запись при разной длине очереди команд

• Здесь обе разновидности Vertex 4 и Agility 4 достигают пика уже при двух командах.
• Agility 4 256 Гбайт ближе к 128-гигабайтной версии Vertex 4, так как разброс между крайними значениями скорости у них не столь велик, как у Vertex 4 256 Гбайт.

Многопоточное чтение

• Чтение в четыре потока не дает Agility 4, как и Vertex 4, такого прироста производительности, как у Intel SSD 520 или накопителей Plextor.
• Но нет и проседания на двух потоках, как у Vertex 4.

Многопоточная запись

• При чтении прирост скорости от нескольких потоков невелик, как, впрочем, и у Vertex 4 объемом 128 Гбайт.

PCMark 7

• Agility 4 получил наименьший итоговый балл среди участников теста.

• Во всех субтестах, где между накопителями есть существенная разница в абсолютном измерении, Agility 4 сильно уступает любому из конкурентов.

Зависимость производительности от свободного объема

• Если Vertex 4 256 Гбайт сохранил близкий к исходному уровень производительности, пока не осталось 4 Гбайт свободного места, то Agility 4 сдал позиции уже при 32 Гбайт.
• Минимум скорости у Agility 4 достигается при свободных 2 Гбайт.
• Команда TRIM мгновенно восстанавливает производительность до исходного уровня.

⇡#Выводы

Просуммируем результаты бенчмарков Vertex 4 по четырем основным аспектам производительности.

1. Последовательное чтение. Результат Agility 4 заметно меньше, чем у Vertex 4, Octane и тем более чем у накопителей на SandForce SF-2281 и Plextor M3.


2. Последовательная запись. Agility 4 256 Гбайт немного превосходит лишь Vertex 4 вдвое меньшего объема, но далеко отстает и от Vertex 4, и от накопителей на SandForce объемом 256 Гбайт. Зато радикально превосходит OCZ Octane.


3. Произвольное чтение. Agility 4 уступает всем конкурентам: и Octane, и Vertex 4 (который сам по себе в этом тест не блещет).


4. Произвольная запись. Вот единственная отдушина для Agility 4. По этому параметру он почти не уступает Vertex 4 в количестве операций в секунду, а следовательно — в пропускной способности при записи мелких блоков.

Напомним, что модель Agility 4 объемом 256 Гбайт в среднем на тысячу рублей дешевле, чем Vertex 4 такого же объема (6 000 и 7 000 руб. соответственно). Оправдывает ли такая экономия потери в производительности? Спорный вопрос. С одной стороны, 6 000 — это достаточно мало, чтобы Agility 4 можно было бы рассматривать в качестве кандидата на позицию «SSD подешевле». Но в рамках такого подхода у него есть серьезные конкуренты. Octane стоит еще меньше, а Vertex 3 — столько же, но обеспечивает существенно более высокую производительность.

В объеме 64-128 Гбайт положение Agility 4 еще более шаткое: разница с Vertex 4 не превышает 500 руб., а производительность гораздо ниже. И также есть выгодная альтернатива в лице подешевевшего Vertex 3.

В целом стоит сказать, что Agility 4 — сомнительное дополнение к линейке SATA­-накопителей OCZ, которое вносит еще больше путаницы, чем там уже есть. OCZ производит третий и четвертый Vertex, Octane — и теперь вот Agility 3 вместе с Agility 4. Дифференциация между ними совершенно неочевидна для неискушенного покупателя. Да и для опытного юзера простого решения нет. Придется внимательно сравнивать спецификации, изучать сильные и слабые места каждого из предложений, о которых OCZ тоже не кричит на каждом углу.

В случае с Agility 4 одновременно полакомиться рыбкой и забраться на елку предсказуемо не удалось. Использование асинхронной памяти не дает реальной экономии, а потеря производительности по сравнению с Vertex 4 велика. Этот SSD относится к числу тех устройств, для которых трудно подобрать такой случай, чтобы оно стало осознанной покупкой. В принципе, на практике немногие пользователи могут заметить разницу между любыми из современных SSD с интерфейсом SATA 6 Гбит/с. Но если нет заметной разницы, то есть варианты и подешевле. В первую очередь, огромное количество разнообразных накопителей на SandForce, по быстродействию в целом не уступающих Agility 4. А если есть реальная необходимость в более мощном SSD или просто хочется получить максимальную теоретическую производительность на рубль, то есть Vertex 4 либо замечательные устройства от Plextor серии M3 и M3 Pro.