Как и было обещано в прошлый раз, сегодня мы познакомимся с одним из первых на рынке твердотельных накопителей с поддержкой NVMe, ориентированных на массовое использование. Он уже не единственное такое решение на рынке, но само по себе интересное и показательное.
С теоретической частью мы уже познакомились, так что не будем откладывать дело в долгий ящик и перейдем к практике, взглянув для начала на сегодняшнего героя.
Intel 750 400 ГБ
Внешне накопитель выглядит как законченное решение, в отличие от многих других конкурирующих изделий с интерфейсом PCIe, представляющих собой карту формата M.2 в комплекте с адаптером-переходником. В этом нет ничего удивительного — компания не ориентировала 750 на рынок портативных компьютеров, да и его внутреннее устройство слишком сложно для получения компактных конечных размеров. Приобрести его можно либо в виде низкопрофильной платы под PCIe x4, либо в формате SFF-8639, напоминающем ноутбучные винчестеры на пластинах, диаметром 2,5 дюйма (но толщиной 15 мм), обычно используемом в корпоративном окружении (подробнее об этом формате мы писали в прошлый раз).
Впрочем, внешность не единственное, что роднит устройство с корпоративным семейством: в SSD 750 используется тот же контроллер Intel CH29AE41AB0, что и в твердотельных накопителях серии P3000, предназначенной для серверов. Но не стоит считать, что эти устройства одинаковы — 750 использует абсолютно другие прошивки, оптимизированные как раз для пользовательских нагрузок, что позволяет получать максимальную производительность именно в настольных компьютерах и рабочих станциях. Для достижения ее используется и наиболее современный на данный момент стандарт PCIe 3.0. Заметим, что устройство работает и в слотах PCIe 2.0, причем не только поддерживаемых процессорами, но и реализованных при помощи чипсета, однако устанавливать его туда крайне не рекомендуется, поскольку производительность может оказаться ниже, чем у более дешевых SSD, поддерживающих протокол AHCI. Это объяснимо: главным преимуществом интерфейса Non-Volatile Memory Express (NVMe) является снижение задержек выполнения команд, а достичь этого тем проще, чем ближе накопитель к процессору. Таким образом, наиболее оправдано его применение на платформе LGA2011-3, где как раз и процессоры мощные благодаря наличию большого количества вычислительных ядер, и слотов PCIe достаточно. В обычных же настольных компьютерах для полноценной реализации всех возможностей SSD 750 потребуется немного «ограничить» видеокарту, поскольку они поддерживают лишь 16 линий PCIe 3.0, зачастую отданных единственному слоту. Недавний выход в свет платформы LGA1151 на первый взгляд проблему решает, поскольку в ее рамках и «чипсетные» слоты уже поддерживают PCIe 3.0. С другой стороны, они от этого не перестают быть чипсетными, т.е. на пути между накопителем и процессором все равно оказывается еще одно устройство, что задержки мягко говоря не уменьшает.
Стоит отметить, что подобно процессорам для упомянутой платформы LGA2011-3, SSD 750 отличается не только вычислительной, но и немалой тепловой мощностью. В результате радиатор здесь далеко не декоративный элемент (к чему нас приучили многие производители), а вполне востребованный компонент, поскольку уровень энергопотребления этих устройств при записи данных лежит в диапазоне от 12 до 22 Вт для младшей и старшей модели соответственно. Чтение, разумеется экономичнее и ограничивается 10 Вт, но и это не так уж мало. Для сравнения — даже многие винчестеры для ноутбуков вполне ограничиваются пятью ваттами, т.е. такой твердотельный накопитель в разы прожорливее. Массовые же SSD в настоящее время и вовсе уже нередко укладываются в десятые доли ватта, так что разрыв с ними еще больше. Однако, как уже было сказано выше, использование SSD 750 в портативных компьютерах не предполагается — это накопитель очень высокой производительности, так что достаточно и того, что он обходится без дополнительных разъемов питания, получая его только со слота PCIe (который по спецификациям способен выдавать до 25 Вт). Но при таких тепловых мощностях охлаждение уже строго обязательно.
 |
 |
Что мы видим под радиатором? Собственно контроллер, гигабайт кэш-памяти и много-много микросхем флэш-памяти. Связано это с тем, что CH29AE41AB0 поддерживает восемнадцать каналов для подключения флэша, в то время, как «бытовые» контроллеры ограничиваются восемью, а то и четырьмя. Высокий параллелизм — еще одна причина высокой производительности, но есть у него и недостатки: даже младшая версия 750, имеет емкость 400 ГБ: меньше уже не имеет смысла, поскольку будет медленно из-за частичного заполнения каналов контроллера. Но даже она не позволяет контроллеру раскрыться в полную силу, так что рекордные характеристики быстродействия имеет старший накопитель, в котором установлено 32 микросхемы флэш-памяти общим объемом в 1,2 ТБ, что не так давно считалось хорошим значением даже для винчестеров. К сожалению, дешево это стоить не может, поскольку для увеличения производительности компании еще и приходится использовать флэш с кристаллами по 64 Гбит, изготовленными по нормам 20 нм — он быстрее, но заметно дороже, чем 16-нанометровые микросхемы с кристаллами по 128 Гбит, применяемые в массовых моделях. Не так давно была анонсирована и модель емкостью 800 ГБ, которая, по идее, должна иметь и высокую производительность, и цену ниже психологической отметки в $1000, но пока она не поставляется. Да и, как нам кажется, при ценах в районе доллара за гигабайт более-менее заметную популярность будет иметь только младшая модификация (на 400 ГБ), которую мы сегодня и протестируем.
Во время тестирования использовалась прошивка версии 8VE10135.
Методика тестирования
Методика подробно описана в отдельной статье. Там можно познакомиться с используемым программным обеспечением, а вот аппаратной частью нам пришлось в этот раз заняться более творчески. Дело в том, что наш тестовый стенд в принципе без особой «классовой ненависти» воспринял современный накопитель (что сильно отличает его поведение от корпоративных моделей), но вот нужный устройству интерфейс PCIe 3.0 он не поддерживает. В итоге нам все равно пришлось бы как минимум менять процессор, так что решили заодно взять и другую системную плату: ASRock Z97 OC Formula в паре с процессором Core i3-4170. Остальная конфигурация осталась такой же, как и обычно. Остается только добавить, что накопитель мы тестировали «в двух положениях»: и в «процессорном» слоте PCIe 3.0, и в «чипсетном» PCIe 2.0. Причина проста — первых на массовых платформах не всегда хватает, поскольку могут быть занятыми видеокартами.
Конкуренты
Для сравнения мы решили взять результаты недавно протестированного Kingston HyperX Predator и тоже в двух вариантах: ранее полученные на базе «стандартного» тестового стенда и на новом — т.е. в тех же условиях, что и Intel 750 (полезно для сомневающихся в слабой зависимости скоростных показателей накопителей от сопутствующих факторов, за исключением непосредственно интерфейса подключения). Этот накопитель использует интерфейс AHCI и только PCIe 2.0, так что одна пара результатов как раз позволит нам сравнить как раз AHCI с NVMe в максимально равных условиях. Еще одна, как уже было сказано выше, даст возможность сравнить платформы. А третья — оценить «полезность» прямого подключения Intel 750 к процессору посредством PCIe 3.0. Словом, всего четыре набора цифр, но все полезны :)
Время доступа
 |
 |
 |
 |
Как видим, время доступа, измеряемое обеими утилитами, в обоих режимах у Intel 750 меньше, чем демонстрирует накопитель Kingston. Правда разница невелика. Да и что любопытно — оказывается, что (с точки зрения AS SSD) использование чипсетного слота более предпочтительно. А это наводит на определенные подозрения в правильности результатов, так что лучше мы отложим выводы до изучения более «серьезных» нагрузок.
Последовательные операции
На обеих платах SSD Kingston ведет себя одинаково — на что мы и рассчитывали. А вот чего не ожидали, так это отвратительные результаты Intel 750 в режиме PCIe 2.0: да, изначально предполагалось, что он будет не быстрее, чем Kingston Predator, но не вдвое медленнее же! Как видим, вопросы совместимости никуда не делись. И не стоит приобретать «модный» накопитель, не имея под рукой подходящей платформы. А вот в штатном режиме (PCIe 3.0), напротив, результаты превосходные.
На операциях записи такого разброса результатов не происходит, поскольку тут уже важен не только интерфейс, но и сама флэш-память, хотя Intel 750 в слоте PCIe 2.0 опять «обмишурился», причем примерно на тех же позициях, так что это можно считать проблемой его контроллера. В остальном все «уперлось» примерно в гигабайт в секунду с некоторым преимуществом 750 на блоках небольшого размера.
Случайный доступ
Что же касается чтения со случайным доступом, то тут Intel 750 превосходит накопитель Kingston даже в режиме PCIe 2.0. Но и в этом случае он не может «перевалить» за уже отмеченный выше рубеж в районе 800 МБ/с. А если использовать накопитель «правильным образом», сразу видно — на что он действительно способен. Естественно, только при серьезной нагрузке, где лучшим образом может показать себя технология NVMe.
При записи (как и ранее) на результаты существенным образом влияет уже «начинка». Впрочем, основные тенденции остались прежними — накопитель заметно быстрее, чем AHCI-конкуренты, но использование PCIe 3.0 крайне желательно.
Что касается сжатия данных, то используемые контроллеры, как и следовало ожидать, этим не занимаются. Т.е. результаты от данных не зависят.
 |
 |
Результаты AS SSD при чтении данных аналогичны IOMeter, да и при записи им не противоречат — просто лучше. Особенно интересно увеличение скорости записи при единичной глубине очереди команд: повысить ее какими-то экстенсивными способами невозможно, а вот интенсивный увеличивает этот показатель в разы.
Производительность в приложениях
А что это все дает нам с точки зрения бенчмарков высокого уровня? Увы, но практически ничего — буквально 3% производительности. Что, впрочем, объяснимо и уже не раз объяснено: обычный персональный компьютер — не то место, где часты запредельные нагрузки на систему хранения данных. Тем более, когда измеряются не пиковые показатели, а приближенные к реальности — с учетом влияния других компонентов.
Впрочем, приложения будут запускаться быстрее, чем с других SSD, однако заметить это без использования тестов уже вряд ли получится. Но много — не мало.
И на этих шаблонах мы видим близость результатов накопителей Intel и Kingston, что в очередной раз подтверждает сказанное выше: для обычного пользователя обычного компьютера, использующего обычные программы в принципе разницы между разными твердотельными накопителями уже нет. Из чего не следует бесполезность новых технологий, поскольку они в любом случае не хуже старых, но рассчитывать на радикальные улучшения — точно не стоит.
Работа с большими файлами
Опять наглядно проявились проблемы в режиме PCIe 2.0, который устройству противопоказан. Зато в «родном» все замечательно.
По записи однако никаких преимуществ над Kingston Predator, но это не так уж страшно — просто оба устройства уже очень быстрые. В конце-концов из SATA-интерфейса и близко столько «не выжать» ;)
С одновременным чтением и записью данных Intel 750 неплохо справляется и в режиме PCIe 2.0, а третья версия спецификаций делает его победу еще более убедительной. В общем, по совокупности, при необходимости обрабатывать серьезные массивы информации и наличии средств этот SSD будет отличным выбором. Не из-за поддержки NVMe разумеется — она при таких нагрузках практически ничего не дает. А вот максимально быстрый (из стандартных) на сегодня интерфейс PCIe 3.0 x4 — крайне полезен.
Общий средний балл
Как и следовало ожидать, по среднему баллу (на который сильно влияет большое количество тестов, привязанных к записи и чтению по произвольным адресам, где такие накопители сильны) новинка заметно обгоняет все ранее протестированные твердотельные накопители. Причем это точно результат именно Intel 750 — как видим, показатели Kingston Predator на новой платформе даже ниже, чем на старой. А вот 750 существенно обгоняет всех даже в слоте PCIe 2.0, хотя для полного «счастья» стоит обеспечить ему возможность использования «правильного» интерфейса.
Цены
В таблице перечислены средние розничные цены протестированных сегодня SSD-накопителей в Москве, актуальные на момент чтения вами данной статьи:
| Kingston HyperX Predator 480 ГБ | Intel SSD 750 400 ГБ |
Итого
Как уже было не раз сказано, NVMe — не панацея, а просто новая технология, которая лучше подходит для твердотельных накопителей, чем протоколы, ориентированные на медлительные дисковые устройства, но «на пощупать» это проявляется лишь в ограниченном количестве сценариев. Кроме того, ее использование и сейчас чревато проблемами с совместимостью, избежать которых могут разве что пользователи наиболее современных компьютеров и последних версий операционных систем (впрочем, в Intel в конечном итоге озаботились и драйвером для Windows 7 x86, которого не было буквально несколько месяцев назад, что позволило нам сравнить разные устройства в условиях одинакового программного окружения). А еще несложно заметить, что и контроллеры таких SSD явно ориентированы как раз на современные компьютеры, что легко может вызвать проблемы при невозможности обеспечить им «комфортные условия существования»: в слоте PCIe 2.0 Intel 750 зачастую превращается в посредственность.
В общем, проблемы есть — как всегда при внедрении чего-то нового, а особенно нацеленного на будущее. Однако когда такие проблемы пугали энтузиастов? :) Тем более что тот же Intel 750 сто́ит сравнимо с другими накопителями с интерфейсом PCIe, имея перед ними очевидные преимущества в скорости (пусть и не всегда, но при паритете цены это уже неплохо). Разумеется, «традиционные» устройства с SATA-интерфейсом дешевле, но никто и не утверждает, что NVMe-накопители должны «вот прямо щаззз» стать массовым товаром. Однако если уж все равно решено приобретать PCIe SSD, то почему бы и не самый лучший? :)
