Методика тестирования накопителей образца 2018 года

Начать процесс тестирования накопителей по обновленной методике мы решили с того, чем закончили использование ее предыдущей версии — семью накопителями с SATA-интерфейсом и емкостью порядка 500 ГБ. В числе прочего это позволит желающим поискать различия между поведением устройств на старом и новом стендах и провести параллели между тестированиями по разным методикам. Одно новое устройство среди испытуемых присутствовать будет, но совсем уж незнакомым его назвать сложно, если вообще возможно. Впрочем, обо всем по порядку.

Intel 545s 512 ГБ

Накопители этого семейства мы тестировали в декабре прошлого года. На данный момент именно они являются чуть ли не единственными потребительскими версиями SSD компании с интерфейсом SATA — в Intel считают, что время NVMe давно настало, причем компания делает все возможное, чтобы таковые устройства перестали восприниматься как нечто дорогое и экзотическое. Впрочем, поставки для модернизации старых компьютеров никто не отменял, да и многодисковую СХД зачастую удобнее собирать именно на SATA-накопителях (линий PCIe в современной настольной системе временами не хватает), так что жизнь 545s предполагается долгой. И расширение семейства продолжается — в частности в конце прошлого года начались поставки модификации на 1024 ГБ, а со временем обещано и как минимум еще одно удвоение емкости. Но мы сегодня повторно протестируем накопитель на 512 ГБ. Набраны они при помощи 64-слойной 3D NAND TLC совместного производства Intel и Micron, причем чипами по 256 Гбит. Все это обслуживается недорогим контроллером Silicon Motion SM2259, которому в работе «помогает» 512 МБ DDR3L. Словом, типичное недорогое по исполнению устройство, имеющее, тем не менее, далеко не самую низкую розничную цену. С другой стороны, Intel предоставляет на этот накопитель пятилетнюю гарантию с неплохим ограничением на полный объем записанных данных: 288 ТБ. Учитывая это, полноценными конкурентами данных продуктов на рынке являются разве что накопители Samsung нового семейства 860 Evo, к которым (а также их родственникам) мы и переходим.

Samsung V-NAND SSD 850 Evo 500 ГБ

Samsung V-NAND SSD 860 Evo 500 ГБ

Samsung V-NAND SSD 860 Pro 512 ГБ

Подробно об истории твердотельных накопителей Samsung вообще и этих линейках в частности мы рассказывали совсем недавно, так что обойдемся лишь кратким перечислением основных моментов. Серия 850 Evo — первый продукт компании на базе 32-слойной 3D NAND TLC (или как ее называет разработчик «3-bit MLC») собственного производства, появившийся три года назад. Позднее в накопителях пару раз менялась память, так что тестируемый нами экземпляр использует уже 64-слойную память с кристаллами по 256 Гбит в комплексе с контроллером MGX (также собственной разработки) и DRAM-буфером типа LPDDR3 емкостью 512 МБ.

Со временем эти накопители из продажи исчезнут по мере исчерпания запасов, поскольку на смену им идет 860 Evo — с усовершенствованным контроллером, способным, в частности, работать с большим размером SLC-кэша. Заодно и гарантийные ограничения были смягчены: гарантия осталась пятилетней, но полный объем записанных данных теперь не должен превышать 300 ТБ, а не всего 150 ТБ как ранее. Но не обошлось и без ложки дегтя — память в этих устройствах аналогичная во всем, кроме размеров кристалла: он увеличен с 256 до 512 Гбит, что (и это мы уже видели) в некоторых случаях приводит к определенным потерям производительности. На что можно и не обращать внимания — все равно SSD Samsung являются одними из самых быстрых на рынке, а реальные прикладные программы пока еще неспособны полностью загрузить работой и «медленные».

860 Pro же — устройство вообще без компромиссов: в нем используется двухбитная MLC-память с кристаллами по 256 Гбит. Соответственно, вопросов к быстродействию накопителя в принципе не возникает — это лучшее, что можно получить, не меняя интерфейс (или не меняя принципиально тип используемой памяти, но все равно вряд ли кто-то из производителей «не NAND» станет применять таковую совместно с SATA). И ограничение полный объем записанных данных для соблюдения условий гарантии (длиной все те же пять лет) составляет беспрецедентные (в этом классе) 600 ТБ. Разумеется, ничто не дается бесплатно — особенно если использовать дорогую память :) Но, хотя бы, принципиальная возможность приобрести 860 Pro есть у каждого — в то время, как большинство производителей накопителей на MLC уже не производят. Либо ограничиваются старыми разработками...

Silicon Power Velox V85 480 ГБ

В частности, как в данном случае. Причем уже в первом обзоре данной модели мы прямо писали, что интересна она нам в первую очередь не сама по себе, а как иллюстрация поведения до сих пор встречающейся на рынке связки из 15-нанометровой «планарной» MLC-памяти Toshiba и контроллера Phison PS3110-S10. Тем более, что почти все такие накопители (за исключением разве что продукции компании Kingston) производятся непосредственно по заказу Phison и в одних и тех же местах, так что, независимо от конкретной торговой марки, могут быть интересны страдающим «TLC-фобией», но не желающим слишком много платить за избавление от нее :)

Впрочем, если без шуток, то обходить вниманием хорошо знакомую многим и некогда достаточно популярную платформу нам просто не хотелось.

SanDisk Ultra 3D 500 ГБ

WD Blue 3D 500 ГБ

Эти продукты (со вторым из них мы уже знакомы) имеет смысл рассматривать именно парой — слишком много у них общего. Точнее, почти нет различий: WD в свое время как раз для выхода на рынок флэш-памяти и поглотила SanDisk. Но оба бренда продолжают использоваться параллельно — хотя бы из-за того, что за время самостоятельной работы обе компании успели обзавестись собственными каналами продаж. С технической же точки зрения оба накопителя можно считать одним и тем же устройством, построенным на базе контроллера Marvell 88SS1074 и 64-слойных кристаллов флэш-памяти BiCS 3D NAND TLC совместного производства SanDisk и Toshiba. Условия гарантии тоже были до последнего времени одинаковыми: три года при ограничении TBW в 200 ТБ (для данной емкости). Фактически все, что немного отличается — прошивки: X61110RL и X61130WD соответственно (несложно догадаться — где какая), хотя и тут, вполне возможно, все ограничивается только названием. Как и в общем случае, где к нему добавляются дизайн и каналы поставок. Впрочем, в рознице эти устройства легко могут оказаться на соседних полках одного и того же магазина, причем по разной цене, что делает выбор особенно интересным :) Во всяком случае, если в плане исполнения гарантийных обязательств ориентироваться непосредственно на магазин — «в случае чего» дальнейшие действия покупателя будут немного разными, поскольку и обращаться нужно будет по разным адресам. Да и вообще в настоящее время запущена программа по переводу Blue 3D на пятилетний гарантийный срок, а вот что будет с Ultra 3D — информации у нас пока нет. Скорее всего, произойдут с линейкой аналогичные изменения, но, возможно, что продукты «разойдутся» по этому параметру. Что же касается скоростных характеристик, то мы их сравним напрямую, воспользовавшись подходящим случаем.

Тестирование

Методика тестирования

Методика подробно описана в отдельной статье. Там можно познакомиться с используемым аппаратным и программным обеспечением.

Производительность в приложениях

В принципе, как уже не раз было отмечено, в условиях, максимально приближенных к реальности никакой твердотельный накопитель «узким местом» в системе не будет, так что и результаты этого теста у всех примерно одинаковые.

Потенциальные же возможности устройств различаются чуть заметнее — даже в одном классе. Но они именно потенциальные — это могло бы иметь значение при уменьшении роли других компонентов системы. Однако для достижения подобного эффекта придется как минимум переписать все программное обеспечение в расчете на наличие у пользователя «быстрого» накопителя, а не винчестера. А произойдет это не ранее, чем первые начнут преобладать на рынке, причем не только в новых системах. В общем, не сегодня и не завтра.

Пока же наблюдаются иные тенденции — предыдущая версия пакета, использующая трассы более «старых» приложений, как видим, «находила» между испытуемыми чуть больше различий. Впрочем, это может быть связано и с тем, что для того ПО уже излишне избыточным является используемое нами аппаратное окружение. Но от этого не легче: для решения «легких» задач не требуется и мощный компьютер, а «слабый» потенциальную разницу и скомпенсирует.

Последовательные операции

При обновлении тестовой методики мы увеличили используемый в этой программе объем данных с 1 до 16 ГБ, после чего выяснилось, что Silicon Motion SM2259 в таких условиях можно и «завалить» многопоточной нагрузкой, так что уже он сам перестанет справляться с данными, несмотря на продвинутый подход к SLC-кэшированию. Понятно, что это чистая синтетика — но остальные с ней справляются намного лучше. Как это им поможет в более реальных условиях — посмотрим чуть позже.

Случайный доступ

Для SATA-устройств разницы между двумя «старшими» режимами нет, поскольку очередь команд при использовании протокола AHCI в любом случае ограничена 32 штуками (так что два их в основном для устройств других типов). В целом же выше «точки насыщения» получаем, фактически, соревнование контроллеров: Silicon Motion похуже справляется с чтением, Marvell — с записью данных.

На более коротких (и более приближенных к реальности) очередях различия между испытуемыми немного сглаживаются, зато небольшие расхождения уже могут появиться и под влиянием прошивки и/или конкретных чипов памяти.

Впрочем, давно уже ни для кого не является секретом, что разнообразные «многопоточные иопсы» — чисто синтетическая нагрузка, тестирование в которой интересно только как самоцель: сравнить друг с другом разные накопители. Поскольку как-то же их надо сравнивать, а тесты приложений обычно упираются в совсем другие компоненты системы ;) Во всяком случае, когда речь идет о типовом персональном компьютере, где типичными вообще являются операции чтения разными блоками и с единичной очередью команд. Хорошо еще, если хотя бы «единичная» получается — на деле производительности любого твердотельного накопителя в таких случаях достаточно, чтобы между выполнением команд он еще и «поспать» успевал. Если «поспать не давать», то... Разница между испытуемыми в принципе есть, но обычно не такая уж и большая, причем неплохо коррелирующая с тестами высокого уровня — разве что немного более ярко выраженная.

Работа с большими файлами

Единственное, на что можно обратить внимание — очень высокая производительность Velox V85 при работе в один поток. Впрочем, легко объяснимая — использование кристаллов по 128 Гбит (что существенно меньше, чем в прочих участниках тестирования) позволяет даже в таком режиме эффективно распараллелить нагрузку по большому количеству банков памяти. А при увеличении количества потоков данных все бодро «упираются» в ограничения SATA-интерфейса.

При записи же подобным образом может вести себя лишь пара накопителей Samsung — 850 Evo и 860 Pro. А вот 860 Evo из-за перехода на кристаллы по 512 Гбит вообще оказался аутсайдером.

Ну и самая тяжелая нагрузка — чтение одновременно с записью. Что характерно — она же и наиболее близкая к практике. И тут нельзя не отметить показатели 860 Pro — от всех остальных он отличается радикально, причем независимо от конкретного сценария. 860 Evo существенно обгоняет предшественника при случайном доступе, но проигрывает при более линейных нагрузках: второе как раз снова следствие «больших» кристаллов, а первое — результат существенного увеличения SLC-кэша.

Рейтинги

Наибольший интерес представляют результаты двух моделей Samsung — 850 Evo и 860 Pro. Вернее, их крайне небольшое различие, несмотря на использование памяти разных типов — небольшую разницу можно вполне списать и на эволюционное усовершенствование контроллеров и прошивок. Скорее всего, 860 Evo вообще вел бы себя неотличимо от Pro, если бы компания не увеличила в модели этой емкости размер кристаллов флэш-памяти. То есть, как видим, в современных условиях даже по низкоуровневым скоростным характеристикам уже не всегда возможно четко различить «близкородственные» накопители на базе MLC- и TLC-памяти, что, естественно, работает «на руку» последним. С другой стороны, если же рассматривать не только какую-то пару-тройку конкретных линеек одного производителя, а положение в целом, то несложно заметить (хотя бы на примере сегодняшней семерке испытуемых), что «старый конь борозды не портит». В частности, Velox V85 построен на базе старой платформы, но все равно работает несколько быстрее, чем накопители Intel и SanDisk/WD на базе TLC-памяти.

Правда вот в обобщенном рейтинге (который мы опять начинаем набирать с нуля), учитывающем и результаты тестов высокого уровня, тот же Velox V85 оказывается самым медленным. Что понятно — низкоуровневые характеристики легко могут оказаться невостребованными программным обеспечением, а вот платить за них придется по-полной и сразу. Поэтому при необходимости выбрать что-то конкретное мы и советуем выбирать именно что-то конкретное: не пытаясь делать каких-то далеко идущих обобщений.

Цены

В таблице приведены средние розничные цены протестированных сегодня SSD-накопителей, актуальные на момент чтения вами данной статьи:

Итого

В принципе, как уже было сказано в начале, никакой принципиально новой информации мы сегодня получить не рассчитывали, поскольку все участники тестирования были изучены ранее. За исключением одного, но новый он для нас лишь формально — несложно заметить, что скоростные характеристики SanDisk Ultra 3D и WD Blue 3D практически идентичны: как и предполагалось. Основная задача сегодняшнего тестирования — проверить обновленную тестовую методику и, заодно, начать накапливать базу результатов для сравнения с другими устройствами (по мере их появления в наших руках). Что и было сделано.

Попутно также можно отметить, что результаты накопителей этого класса (т. е. с интерфейсом SATA и протоколом AHCI соответственно) от программно-аппаратного окружения фактически не зависят. Для примера — 860 Pro 512 ГБ на «старой» платформе в Anvil’s Storage Utilities 1.1.0 «набивал» 5040,1 обобщенных «попугаев», а сегодня мы получили 5232 «попугая». Фактически выходит, что расхождение в плане низкоуровневых характеристик не превышает 5%: несмотря на смену SATA-контроллера, более мощный процессор и т. д. и т. п. Тесты высокого уровня к накопителю привязаны еще сильнее: для того же устройства результаты PCMark 8 изменились с 5014/328,2 на 5012/325,7. В общем, даже снизились — что, впрочем, может быть обусловлено обновлением самого PCMark. Так что версии тестовых утилит значение имеют. Разные программы — тем более: иногда в них разные сценарии работы называются одинаково. Все остальное окружение тоже иногда как-то сказывается, но в меньшей степени. Во всяком случае, повторимся, если говорить о SATA-накопителях — более производительные устройства могут вести себя иначе. Но проверкой этой гипотезы мы займемся позднее.