Методика тестирования накопителей образца 2018 года

Как известно, пусто место свято не бывает — так что раз уж в Seagate представили свои SSD для NAS в прошлом году, так сразу же аналогичный продукт появился в ассортименте Western Digital. Аналогичный, правда, по назначению — но на деле совсем другой. Seagate IronWolf 110 по сути является перелицованным серверным Nytro 1351 со всеми особенностями такового. В частности, собственный контроллер на базе наработок SandForce — с умением сжимать данные, но без поддержки SLC-кэширования, что сильно ограничивает пиковые скорости, зато полезно при использовании по назначению. Очень высокий разрешенный объем записи — но по соответствующей цене (в розницу нередко даже дороже, чем «родитель» — а то и Nytro 1551 повышенной выносливости). При этом исполнение только в виде 2,5” 7 мм иногда мешает. Часть производителей NAS добавила к своим продуктам поддержку SSD для кэширования или тиринга, но физически это выглядит как 1-2 слота M.2. «Классический» же накопитель установить тоже можно — но только в стандартные отсеки, которых и так вечно не хватает: двухдисковый NAS стоит относительно дешево, четырехдисковый — в два раза дороже, а дальше ценообразование вовсе не линейное. Линейка от 240 ГБ до 3,84 ТБ тоже выглядит чуть странновато — младшая модификация, например, непонятно зачем нужна. Тем более, что она и медленнее прочих. Старшие же быстро улетают куда-то ввысь — в рознице IronWolf 110 на 480 или 960 ГБ обычно продаются по той же цене, что и «потребительские» BarraCuda 120 на 1/2 ТБ соответственно, а старшую модель (на 3,84 ТБ) вообще очень сложно встретить в продаже.

WD Red SA500 на первый взгляд таких проблем не имеет. Емкость от 500 ГБ до 4 ТБ — причем до 2 ТБ включительно есть модификации и в виде односторонних карт M.2 2280, т. е. совместимость идеальная и все нужные варианты есть. Ниже TBW — но и цены намного ниже, чем у IronWolf 110. На практике Red SA500 обычно оказывается лишь на 10%-15% (а не вдвое) дороже «бытового» WD Blue 3D той же емкости — в результате чего к накопителям этой серии присматриваются и те, кому SSD для NAS в общем-то и не нужен. Оправдан ли такой подход и что на деле собой представляет единственная за последнюю пару лет SATA-новинка WD — сейчас и разберемся.

WD Red SA500 500 ГБ

С интригой тянуть не будем — главное, что технически Red SA500 и Blue 3D практически близнецы-братья, так что близкие цены неудивительны. В частности, оба используют один и тот же (уже достаточно старый — применялся компанией еще в Blue с планарной памятью) контроллер Marvell 88SS1074 с DRAM-буфером. Что интересно, в плане последнего Red даже уступает Blue — в последнем используется DDR3L-1866, емкостью из расчета «мегабайт на гигабайт флэша» (в старших моделях по слухам его емкость ограничена, но нам они в руки не попадали), а в Red DDR3L-1600 — и вдвое меньшей емкости. Последнее на практике, впрочем, большого значения не имеет: основное назначение DRAM-буфера — хранение копии таблицы трансляции адресов (либо ее части) и другой служебной информации, а «разрастаться» таковые норовят разве что при серверном использовании в «суровом рандоме». Вот что не может не сказаться на производительности — увеличение емкости кристаллов флэш-памяти: в младших Blue 3D их размер составляет 256 Гбит, а во всех Red SA500 — 512 Гбит.

В некоторых сценариях в итоге вторые больше похожи на Blue 3D меньшей, а не равной емкости. Например, можно посмотреть на график последовательной записи по всему объему...

...и сравнить его с Blue 3D 250 ГБ. Да — Red немного быстрее, но именно, что немного. В то время, как полутерабайтные Blue 3D или SanDisk Ultra 3D (что в принципе одно и то же) за пределами SLC-буфера выдают больше 400 МБ/с. С другой стороны, при использовании по целевому назначению куда важнее что скорость вообще не просаживается ниже плинтуса, как это свойственно многим бюджетным моделям на безбуферных контроллерах и не только на них. Кроме того, и в таком не слишком удобном сценарии младший Red SA500 в принципе не уступает любым жестким дискам. Во многих других — существенно их превосходя: например, стабильно выше скорость чтения, а уж при произвольной адресации различаются и порядки величин. В общем-то причины экспансии SSD в NAS давно известны — «подстегнуть» те операции, с которыми жесткие диски справляются плохо. Но основной объем данных все равно остается на них — поскольку каждый гигабайт стоит в 3-4 раза дешевле. А какие-то файлы можно закэшировать — и работать с ними быстро. Особенно в многопользовательском окружении и/или при наличии быстрой сети, а не набившего оскомину гигабитного Ethernet. Только... с этим справляются и любые SSD, а не только какие-то специализированные модели для NAS. Собственно, до появления вторых «любые» и использовались.

Есть ли смысл от этой практики отказываться сейчас? Есть. Но не для скорости — естественно, что в этом плане Red SA500 ничем не лучше Blue 3D. Зато прошивка оптимизирована под работу в режиме 24/7, Uber — 1 неустранимая ошибка на 10¹⁷ бит против 10¹⁶ у Blue 3D (ровно на порядок лучше) и время наработки на отказ (MTBF) 2 миллиона часов против 1,75. Последние два параметра для одиночного накопителя не так уж и интересны, но вот более мягкие ограничения гарантии по полному объему записи (TBW) можно будет и заметить на практике (если не повезет).

Все наглядно — записывать «разрешено» больше (иногда — до четырех раз!) и это все равно останется гарантийным случаем в течение все тех же пяти лет. За это, разумеется, придется доплатить — но если планируется большой объем записи (не обязательно в NAS — возможно и в обычном ПК или, тем более, небольшом сервере предприятия), то Red SA500 может оказаться более привлекательной покупкой, чем Blue 3D. При этом наиболее велика разница при сравнении накопителей высокой емкости — где и в Blue 3D применяются кристаллы по 512 Гбит, и уменьшена емкость DRAM, т. е. в этом сегменте Red SA500 вообще не хуже и по производительности, но имеет лучшую гарантию. Модели же на 500 ГБ или 1 ТБ немного в разном положении — поэтому тут придется взвешивать все за и против.

К нам же в руки попала как раз младшая в этой линейке модификация — к которой применимо все вышесказанное. Но мы все-таки протестируем ее производительность — не потому, что ожидаем каких-то рекордных результатов, а как раз чтобы понять — от чего придется «отказываться» ради большего гарантийного ресурса. Поэтому основными образцами для сравнения будут WD Blue на 250 и 500 ГБ — производительность Red SA500 500 ГБ должна как раз оказаться где-то между ними. А чтоб не было совсем скучно — добавим к списку испытуемых еще и Samsung 860 Evo на 500 ГБ, благо модель многим хорошо знакомая.

Тестирование

Методика тестирования

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

Производительность в приложениях

Понятно, что «чисто под систему» и установку приложений никто Red SA500 покупать не станет — объемы записи при таком использовании не столь уж велики, чтобы гоняться за расширенной гарантией. Но емкости всех моделей таковы, что и при использовании их в гордом одиночестве останется место под рабочие файлы. Да и вообще — любой SATA-накопитель для такого применения подходит, так что интересно оценить — насколько хорошо он с этим справляется.

Но никаких неожиданностей произойти не могло. Как и следовало ожидать, производительность Red SA500 на 500 ГБ оказывается между WD Blue 3D на 250 и те же 500 ГБ. И вообще — в этом классе и в этих сценариях все накопители давно равны как на подбор. Поэтому выбирать приходится по другим критериям. Хотя это как раз в какой-то степени на руку именно Red — спокойнее с ним при таких условиях гарантии. Не то, чтоб Blue «не хватало» — а просто спокойнее.

Примечательно, что в предыдущей версии тестового пакета он оказался еще и самым медленным. Учитывая близость элементной базы, это можно списать на особенности прошивки — которую под такое использование никто, естественно, не оптимизировал. Но столь небольшая разница показывает, что и не нужно.

Последовательные операции

Во-первых, в SATA-интерфейс давно уже уперлись при чтении все и плотно, во-вторых, активное SLC-кэширование давно уже сделало это и с записью. Во всяком случае, если пытаться пользоваться низкоуровневыми тестами, что мы делаем более по привычке — в рамках традиционной обязательной программы.

Случайный доступ

Хотя и к этим сценариям можно отнести сказанное выше. Традиционно они используются для сравнения разных твердотельных накопителей, благо результаты зависят «от всего»: контроллера, конкретной памяти, прошивки и т. п. Словом, тут не скажешь, что все SSD одинаковые.

На практике же различия в основном наблюдаются при работе с длинными очередями — что является синтетическим сценарием не только лишь для персонального применения. Поэтому делать какие-то далеко идущие выводы из этих результатов не следует. Просто все обеспечивают не просто достаточный, но и избыточный уровень производительности. В том числе, и Red SA500 — который для такого формально не предназначен, а ведет себя не хуже и не лучше прочих.

Работа с большими файлами

Чтение как обычно не нуждается в комментариях — ограничителем здесь давно уже оказывается интерфейс. Поэтому в персональных компьютерах и серверах постепенно идет миграция в сторону других интерфейсах, а в системах хранения данных достаточным является уровень производительности выше винчестеров. Что с легкостью выполняется — особенно в многопоточном режиме, актуальном при работе нескольких пользователей.

Как и следовало ожидать, при одинаковой общей емкости в 500 ГБ, использующий кристаллы по 256 Гбит WD Blue 3D на записи убедительно обходит Samsung 860 Evo и WD Red SA500 — в их случае производительность сдерживают именно 512 Гбит на кристалл. Но такая конфигурация экономически более выгодная — а для Red и достаточная. Вспоминая его основное целевое назначение, главной задачей является «обгон» жестких дисков при достаточной емкости, так что «пятисотка» — младшая в линейке, а накопители большей емкости и работать будут тоже быстрее.

Произвольный доступ вообще существенным образом зависит от контроллера и режимов SLC-кэширования — откуда и практически равные результаты тройки SSD WD. В общем и целом же, повторимся, главное обгонять винчестеры при относительно невысокой цене. И делать это стабильно. С чем серия Red справляется. А что рекордов в любом виде не ставит — так их никто и не ожидал: поскольку ничего принципиально нового в этой линейке нет, а что есть в младших ее представителях (сравнительно с «родственниками») вовсе не на увеличение производительности направлено.

Рейтинги

Поскольку выше в частных случаях мы не раз видели соответствие производительности WD Red и Blue (с поправкой на емкость общую — и кристаллов), ничего удивительного, что и в общем низкоуровневом рейтинге это положение сохраняется.

И в «ненизкоуровневом» тоже. Фактически WD Red SA500 это хороший SSD среднего уровня. Каковая ниша в ассортименте компании занята WD Blue 3D — но эти устройства как раз схожи технически, а различия начинаются за пределами технических же особенностей.

Итого

В последнее время нередки жалобы, что производители «забросили» сегмент SATA-устройств, не предлагая покупателям ничего нового. За исключением, конечно, все большего количества разнообразных бюджетных устройств, временами пугающих привыкших к мысли, что «SSD — это всегда очень быстро». WD Red SA500 ничем не пугает — но и не поражает воображение. Фактически это демонстрация еще одного тренда на рынке — расширение сферы применения. Когда-то флэш-память стоила слишком дорого — сейчас же ее цены уже снизились до того уровня, когда возможно применение SSD и в NAS небольших компаний (а то и персональных). Разумеется, речь о полном переносе данных с жестких дисков на SSD пока не идет — только о кэшировании и тиринге. Накопители корпоративных серий (рассчитанные на серверы и «взрослые» СХД) для такого применения избыточны и дороги — «бытовые» модели справляются отлично. Особенно при небольшом тюнинге прошивки под круглосуточный режим работы и смягчения гарантийных условий... Или даже, скорее, приведения их в норму — персональные SSD по уровню TBW как раз всегда «зажимались» специально во избежание нецелевого использования. В итоге WD Red SA500 удачно расширяет ассортимент компании — это такая модификация Blue для больших расчетных объемов записи. Наиболее интересными в семействе являются старшие версии, благо там с точки зрения техники уже все не хуже, чем у аналогичных Blue 3D, а разница в разрешенном (условиями гарантии) объеме записи наиболее велика. Но, с учетом текущих цен, свое место найдут и младшие модели на 500 ГБ или 1 ТБ.