Так получилось, что тестировать SSD-накопители мы начали с не самого типичного представителя последних, а именно с Intel X25-M. Впрочем, некоторая его «атипичность» — камень не в огород производителя, а, скорее, в рынок SSD в целом. Об основных проблемах, свойственных накопителям на базе флэш-памяти, мы в прошлой статье писали, так что повторяться не будем. Главное, что нам стоит помнить, именно на их решение были потрачены основные силы и средства, и эти же меры косвенно позволили заодно и производительность поднять настолько, что SSD-накопители Х-серии способны практически на равных конкурировать с любыми винчестерами на широком спектре задач, а не только в отдельных приложениях. Но дорого. И доступность этих флэш-накопителей в продаже оставляет желать лучшего.
«Классические» SSD продаются свободно — можно пойти и купить, а не заказать и ждать две недели. Да и цены в их случае, пусть и больше, чем на винчестеры, но достаточно гуманны по сравнению с X-серией от Intel. На X25-M каждый гигабайт обходится покупателю примерно в $10. «Обычный порошок» стоит куда дешевле — $4-6 за гигабайт в зависимости от емкости. Заметим, что это уже вполне сравнимо с наиболее производительными винчестерами корпоративного уровня и недалеко ушло от «накопителей для энтузиастов» — гигабайт дискового пространства на WD VelociRaptor стоит $1-1,5. Массовые НЖМД высокой емкости, конечно, вне конкуренции — там счет давно идет на центы, но с ними пока никто конкурировать и не пытается (даже высокопроизводительным винчестерам это не под силу, хоть они и винчестеры). А что творится в секторе высокой производительности, мы пока знаем не полностью. То есть Intel X25-M мы тестировали, VelociRaptor тоже (причем как в одиночестве, так и в массиве RAID0), с обычными настольными и портативными винчестерами все это сравнивали, а как работают «обычные» SSD мы пока не знаем. То есть, конечно, некоторые знают, но не благодаря нашим тестам, что есть форменное безобразие. Его нужно исправить, чем мы сегодня и займемся. А поможет нам в этом один из типичных SSD-накопителей, производимый компанией Patriot.
Patriot Warp
Сама компания относит линейку Warp к SSD-накопителям экстремальной производительности. Пусть вас не введет в заблуждение информация о наличии в ассортименте Patriot Memory еще «более обычных» SSD. Нет, формально они есть, но реально представляют собой низкоскоростные (всего 40 и 15 МБ/с чтения и записи, соответственно) модули с интерфейсом Mini PCI-E, емкостью 32 и 64 ГБ, предназначенные для модернизации ASUS Eee PC серий 900 и 1000. То есть продукт очень специфичный, чего не скажешь о Warp — это полноценные SSD-накопители с интерфейсом SATA300. Упакованы они, как и следовало ожидать, в корпуса, идентичные мобильным винчестерам (с пластинами диаметром 2,5") и имеют размеры 99,88 х 69,93 х 9,3 мм и массу в 91 грамм. В линейке есть три модели разной емкости — 32, 64 и 128 ГБ, то есть шаг (в отличие от X25-M) традиционный именно для флэш-накопителей. Заявленное энергопотребление лежит в диапазоне 280-330 мА при напряжении питания 5 В. Для всей серии приведены одинаковые скоростные характеристики: до 175 МБ/с при чтении информации, и до 100 МБ/с - при записи. Таким образом, при чтении данных они отстают от Intel X25-M, но обгоняются даже самые быстрые 3,5" винчестеры, а при записи обходят X25-M и сравнимы с массовыми моделями винчестеров. Все бы хорошо... но сильно смущает словосочетание «up to», да еще и для всей линейки — закрадывается крамольная мысль, что на практике все может сильно отличаться. Тем более что цена накопителей невысока, так что можно предположить использование MLC-чипов, а в этом случае получить целых 100 МБ/с на запись почти нереально (даже продвинутый интеловский контроллер на это неспособен). Но это мы проверим на практике.
Каким образом контроллер выравнивает нагрузку на ячейки флэш-памяти - не сказано. Сказано только, что он это умеет. В принципе, Patriot обещает MTBF более полутора миллионов часов, что даже выше, чем у X25-M. Но при этом гарантийный срок всего два, а не три года. Впрочем, спекулировать на тему надежности SSD не хочется — пока собрано не так много статистики, чтобы делать объективные выводы, так что это спекуляция и есть. Лучше проверим то, что можно проверить в условиях обычной тестовой лаборатории, - скоростные характеристики.
Методика тестирования
Тестовая платформа
Тестирование проводилось на компьютере следующей конфигурации:
- MSI P45 Platinum (MS-7512) на чипсете Intel P45 (южный мост ICH10R)
- Intel Core 2 Duo E6750
- 2 ГБ РС2 6400 DDR2 SDRAM
- видеокарта на базе NVIDIA GeForce 8600GT
- системный винчестер Hitachi Travelstar HTS541010G9SA00
- Windows XP + SP3
Испытуемые
Для тестирования мы получили младшую модель линейки Patriot Warp — емкостью всего 32 ГБ. С одной стороны, по сегодняшним меркам, это совсем немного, с другой — для системы хватит. Особенно специальным образом настроенной, хотя и для установки «обычных» настольных ОС вместе с полным набором приложений подойдет. Во многих случаях и для рабочих файлов место останется — если не пытаться хранить всю мультимедийную библиотеку. Многие UMPC обходятся винчестерами на 40-80 ГБ, легкие ноутбуки — 100-200 ГБ, а в нетбуках зачастую стоит всего 20 ГБ флэш-памяти или меньше, так что 32 ГБ это не так и плохо. Главное, что очень дешево. Но если цена не пугает, можно приобрести накопитель и емкостью 64 или 128 ГБ.
А для сравнения результатов мы возьмем ранее протестированные Seagate Barracuda 7200.11 ST31000340AS, SSD-накопитель Intel X25-M, а также Wester Digital VelociRaptor WD3000GLFS в «гордом одиночестве» и в массиве RAID0 (разумеется, только на встроенном в чипсет RAID-контроллере).
Тестовые приложения
Мы взяли наш традиционный набор для тестирования ВЖД и несколько его расширили. Скорость выполнения буферизованных операций, а также время доступа при записи и чтении (что нам суммарно дает четыре теста) измерялись при помощи Lavalys Everest 4.5 (размер блока во всех тестах был фиксирован на 64 КБ — иногда это имеет значение). А линейные и случайные операции записи и чтения тестировались при помощи IOMeter. Большинство ее «стандартных» шаблонов интереса не представляют, поскольку практически всегда пропорциональны скорости случайного чтения (эти операции занимают львиную их долю), но поведение шаблона Database при разной нагрузке крайне интересно. Кроме того, мы воспользовались дисковыми тестами пакета PCMark05. Официально они тестируют производительность «реальной работы». Насколько последняя в понимании FutureMark близка к реальности - вопрос отдельный, но для сравнения накопителей в одинаковых условиях результаты PCMark вполне сгодятся.
Everest — низкоуровневые тесты
Что можно сказать, глядя на диаграмму? Что кэш-память в накопителе явно есть, на операциях чтения используется, а контроллер шины действительно поддерживает SATA300.
А операции записи не буферизуются, со всеми вытекающими из этого последствиями: как снижение производительности, так и уменьшение срока службы накопителя при большом количестве таковых — будет «честно» переписывать блоки столько раз, сколько попросят, не пытаясь сэкономить. Фактически мы получили в этом тесте не работу с буфером, а банальную последовательную запись информации блоками по 64 КБ. Как мы увидим далее, для данной модели устройства это не самый лучший вариант.
Intel X25-M вне конкуренции, но «традиционные» и не совсем винчестеры наш сегодняшний герой уверенно обгоняет: просто разный порядок величин. Сравнительно с «десятитысячниками» отличие на один порядок, а с массовыми накопителями — вообще на два.
Oops! Отсутствие буферизации записи и многоуровневые чипы флэш-памяти — адский коктейль. Соответственно, Warp уже отстает от винчестеров, причем на два порядка. А с X25-M его просто нет смысла сравнивать — совсем разные устройства получились. Хотя на деле, разного в них только контроллер: чипы такие же (или, по крайней мере, сходные). Так что уже видно, над чем надо работать производителям SSD — это не традиционные винчестеры, где все уже давно в основном определяется механикой, а усовершенствования контроллеров могут лишь незначительно сказываться на быстродействии. Тут работа контроллера первична.
Уже по данным четырем тестам можно легко предугадать, что мы увидим далее. Для «классических» SSD (без буферизации записи) лучшая сфера применения та, где записи не будет. А если операций записи много, для них - это смерти подобно: «интеллектуальные» модели просто будут медленнее работать, а «классические» будут откровенно тормозить.
IOMeter — последовательное чтение и запись данных
И даже если чтение последовательное, SSD-накопителям оно дается неплохо, пусть и не в этом их основная сила. Но даже в этом случае при блоке размером более 128К любой одиночный винчестер мы обгоняем: пусть и не 175 МБ/с получилось, а около 140 МБ/с, но и этого оказалось достаточно. На блоках меньшего размера все гораздо скромнее.
Пишутся данные неторопливо. Особенно порциями до 64К включительно, но на 128К героический рывок, позволяющий обогнать X25-M (и, кстати, мобильные винчестеры тоже). До 100 МБ/с не дотянули где-то десяток мегабайт в секунду.
С чем связано такое резкое увеличение производительности на блоках от 128К, особенно заметное в тестах записи? С тем, что в микросхемах флэш-памяти минимальным «квантом стирания» является блок из нескольких страниц. А его размер, скорее всего, как раз и равен 128К в данном случае. Причем контроллер, судя по всему, оптимизирован именно на такой размер блока — на графике чтения аналогичная «ступенька» есть, пусть и слабее выраженная. Скорее всего, старались получить максимально возможную скорость на больших блоках. Увы, но в реальной жизни такой подход может принести и массу минусов — зачастую приложения работают с куда меньшими единицами информации. Так, например, для файловой системы NTFS, в подавляющем большинстве случаев, размером кластера по-умолчанию является 4К. Впрочем, понятно, что никто не заставляет операционную систему работать исключительно столь малыми блоками, но... По имеющейся информации, все существующие на сегодня версии Windows нормально кэшируют своими средствами блоки, размером до 64К и не больше. Вот и ответ, что может быть оптимизировано в Windows Seven в плане работы с SSD (а слухи о такой оптимизации уже начинают проникать в массы). Заметим, что в Windows ReadyBoost (как раз рассчитанной на флэшки) запись ведется блоками по 512К — понятно, почему.
IOMeter — случайные операции
Примерно такого результата мы и ожидали: SSD конкурируют с SSD, а винчестеры — с винчестерами, но вместе им не сойтись. RAID0 из пары «Рапторов» неплох, но даже он отстает от «классического» SSD-накопителя более чем в пять раз! И немудрено — при разном-то порядке величин времени доступа на данных операциях. Хотя X25-M все равно немного быстрее, но именно, что немного.
На операциях записи ситуация меняется радикальным образом. Причина — та же. Слишком большая разница во времени доступа, помноженная на невысокую скорость выполнения таковых операций, благо для этого шаблона мы используем блоки всего по 8К. Впрочем, другим накопителям это не сильно и мешает, но флэш безо всякой буферизации мгновенно оказывается аутсайдером.
IOMeter — шаблон Database при разной нагрузке
Когда операций записи нет, единственный накопитель, который способен конкурировать с Warp, - это X25-M, «идеологически» ему близкий. Однако если их количество составляет хотя бы небольшую долю — тушите свечи. Производительность мгновенно опускается почти до нулевого уровня — во всяком случае, на фоне даже самых обычных винчестеров все выглядит именно таким образом.
PCMark05 — «реальное» быстродействие
Запуск операционной системы и загрузка приложений как раз те операции, в которых преимущества SSD видны невооруженным глазом. Да и с чего быть иначе: записи совсем мало, зато много чтения, причем достаточно много случайного чтения. Разница между двумя накопителями, конечно, хорошо заметна — Patriot Warp ближе к винчестерам, чем к Intel X25-M, но тут, как в анекдоте про похороны преферансиста, - и двух хватило. В обоих тестах весомый выигрыш, особенно — при проигрывании трасс запуска популярных приложений: в данном случае RAID-массивы имеют не очень высокую эффективность, так что все НЖМД в любом варианте далеко позади.
При «типичном использовании» наш герой так же выглядит хорошо. По результатам первых трех тестов, становится понятно, почему производители ноутбуков с таким энтузиазмом восприняли идею перехода на флэш-накопители. Как мы помним, массовые портативные винчестеры в таких условиях демонстрировали производительность, примерно в 1,5 раза более низкую, нежели массовый настольный винчестер. И даже применение самых быстрых мобильных моделей со скоростью вращения 7200 об/мин эту разницу позволяет лишь сократить, но не избавиться от нее совсем, причем дается не бесплатно — энергопотребление тоже растет. SSD-накопители помещаются в аналогичный портативным винчестерам корпус, потребляют меньше энергии, но заметно обходят не только массовые настольные винчестеры, но и модели высокой производительности, причем даже в составе RAID0-массивов. Не везде, разумеется, однако первое время покупатель ноутбука с SSD, вполне возможно, будет испытывать только положительные эмоции.
Данный тест сильно зависит от скорости линейного чтения, но не только — здесь еще и RAID0 выигрыша не дает. Очевидно, что Patriot Warp снова на коне. Не на белом — последний достался накопителю от Intel, но и без того все неплохо получилось.
В плане скорости записи протестированным нам SSD гордиться нечем, однако винчестерам они проигрывают не так и много. В целом, вполне можно смириться с небольшими потерями, учитывая то, что в ряде тестов выигрыши в разы. То есть установка приложения займет чуть больше времени — это же всего один раз, а запускать его нужно регулярно.
Цены
В таблице ниже перечислены средние розничные цены всех трех модификаций накопителя в Москве, актуальные на момент чтения вами данной статьи:
| 32 ГБ | 64 ГБ | 128 ГБ |
|---|---|---|
| Н/Д(0) | Н/Д(0) | Н/Д(0) |
Итого
Массовые SSD, очевидно, медленнее, нежели наиболее «заряженные» модели, такие как Х-серия от Intel. Однако при этом они еще и заметно дешевле, да и при конкуренции с обычными винчестерами выглядят достаточно неплохо. Главное, правильно их применять. Например, несмотря на фактически проваленный тест на работу с базами данных, даже в этой ипостаси тот же Warp может пригодиться: если у вас база по размерам небольшая и обновляется, допустим, раз в сутки, а информация из нее активно выбирается весь день. Для Web-серверов применение SSD еще более оправдано во всех случаях, когда хватает их емкости: все, что в данном случае требуется, это выполнение большого количества операций случайного чтения в единицу времени, а по этому параметру, как мы видели, любые SSD вне конкуренции.
Подобный накопитель будет неплохо смотреться в роли системного винчестера. Да, разумеется, файл подкачки и основной набор обрабатываемых данных при этом желательно хранить не на SSD, а на дополнительных винчестерах, но особых проблем это не составляет: дисковая подсистема высокой производительности и емкости в принципе не может состоять из одного накопителя. Как минимум, их должно быть два — один быстрый и один емкий. На роль быстрого Patriot Warp как раз и может претендовать.
С ноутбуками ситуация чуть сложнее — чаще всего накопитель там всего один. Да, прирост производительности несомненный по сравнению с мобильными винчестерами, да и «тяжелые» дисковые операции портативным компьютерам несвойственны. Но ограниченная емкость уже может начать сказываться. А также потенциально недолгий срок эксплуатации — если на такой накопитель будут часто писать данные, ограниченный ресурс циклов записи ячеек флэш-памяти легко может из страшилки перейти в разряд реальных проблем. Так что думать, думать и еще раз думать.
Проблемы, стоящие перед разработчиками, видны хорошо. Пути их решения — тоже. При этом «классические» SSD даже в своем сегодняшнем состоянии уже отлично подходят для многих сфер применения. Проблема только в том, что пока в их случае нет универсальности, что заставляет крайне ответственно подходить к оценке степени пригодности SSD в каждом конкретном случае. Линейка Patriot Warp является классическим представителем этих «обычных SSD» и имеет все присущие им достоинства и недостатки. К первым стоит отнести высокую производительность в ряде задач и доступную уже многим цену. Вторых тоже немало: цена все-таки заметно выше, чем у винчестеров, производительность в некоторых случаях меньше, чем у последних, да и вопрос надежности пока не имеет однозначного положительного ответа.
