Введение
Производители SSD в настоящее время переходят со скорости работы интерфейса 3 Гбит/с на 6 Гбит/с, что практически удваивает доступную скорость работы интерфейса у твердотельных накопителей. Но если вы думаете, что, достигнув 500 Мбайт/с, получите высокую скорость работы, то ошибаетесь. Можно осуществлять хранение данных на базе флэш-памяти, чтобы перемещать информацию намного быстрее, поскольку этот процесс уже не будет подчиняться ограничениям интерфейса Serial ATA. Сегодня мы сравним самые новые предложения от компаний Fusion-io, LSI и OCZ, чтобы выяснить, у кого из них наиболее быстрые твердотельные накопители на данный момент. Для того, чтобы это сделать, нам придётся попрощаться с SATA и начать работу с PCI Express!
Общая идея, лежащая в основе работы всех четырёх продуктов, которые мы сравниваем в нашем обзоре, проста: создатели данных SSD хотят сделать их пропускную способность и/или производительность ввода-вывода максимальными. В данном случае стоимость имеет здесь второстепенное значение. Fusion-io, LSI Corporation и OCZ Technology сходятся во мнении по поводу интерфейса Serial ATA. Этот стандарт, в основном, не отвечает требованиям действительно высокопроизводительного продукта, поскольку его полоса пропускания ограничена менее чем 600 Мбайт/с у SATA 6 Гбит/с. Вот почему все SSD в данном обзоре базируются на шине PCI Express, которая напрямую подключает систему хранения данных на базе флэш-памяти к самому быстрому из доступных системных интерфейсов. Однако это не означает, что разъём SATA нельзя использовать совсем. На самом деле, компании LSI и OCZ используют SATA для внутреннего подключения флэш-памяти к своим продуктам.
Личные представления этих компаний о том, как обеспечить максимальную производительность, очень сильно отличаются. В то время как LSI и OCZ создают карты, в которых задействованы конфигурации RAID с применением многочисленных контроллеров, подключённых к выделенной флэш-памяти NAND, компания Fusion-io стала первым и единственным производителем, предоставившим устройства хранения на базе PCI Express, которые не используют такой интерфейс внутренних накопителей, как SATA. Именно поэтому мы решили противопоставить накопители LSI WarpDrive и OCZ Ibis моделям ioDrive и ioXtreme от Fusion-io.
Как всегда, различные исполнения имеют свои плюсы и минусы. Мы уже упоминали, что для создания мощных устройств LSI и OCZ используют системы на RAID-массивах, подключённых к контроллерам флэш-памяти, тогда как Fusion-io разработала микросхему для снижения количества используемых интерфейсов до минимума. Кажется, этот подход является самым элегантным из всех. Но всё же с него нельзя загрузить ОС. Это может быть не настолько важным для оборудования на предприятиях, в которых большие объёмы и высокая производительность используются для ускорения интенсивных нагрузок ввода-вывода в рабочих станциях. Но для компьютеров энтузиастов это остаётся проблемой.
Как бы то ни было, в конечном счёте, мы хотим понять, как сконструирован каждый накопитель и каким образом он работает. И самым важным аргументом для нас являются результаты тестирования, не так ли? Давайте дадим оценку твердотельным накопителям ioDrive (160 Гбайт) и ioXtreme (80 Гбайт) от Fusion-io, а также LSI WarpDrive Accelerator Card SLP-300 (300 Гбайт) и OCZ Ibis. На самом деле, мы имели возможнось познакомиться с Ibis раньше – в обзоре "OCZ HSDL: новый скоростной интерфейс для твёрдотельных накопителей".
Прежде чем мы углубимся в сравнение всех четырёх устройств, которое может показаться некоторым читателям несбалансированным вследствие разницы в цене данных продуктов, важно изучить рынки, нацеленные на применение высокопроизводительных SSD на основе интерфейса PCI Express. И тогда становится ясно, что модели, предлагаемые Fusion-io и LSI, предназначены для использования на предприятиях. Их конструкция, компоненты, встроенное ПО, поддержка и стоимость коренным образом отличаются от SSD OCZ Ibis и его спецификаций, ориентированных больше на энтузиастов/рабочие станции. Модель Ibis, как оказалось, тоже использует интерфейс PCI Express. Проще говоря, относитесь к данному обзору не как к ожесточённой разборке между SSD, но как к взгляду на различные концепции и спецификации, ориентированные на энтузиастов/рабочие станции. Мы думаем, что в заключении будут отражены специфические соображения для каждого различия в аппаратном обеспечении.
Общие представления о хранении на базе PCI Express
Основная проблема, связанная с объёмами устройств хранения информации, касается создания продуктов, которые будут обладать максимальной производительностью и достаточными объёмами по приемлемым ценам. Очевидно, сегодня мы сконцентрируемся на производительности, именно поэтому мы хотим рассмотреть различные способы создания бoльшей полосы пропускания и более высокой производительности ввода-вывода.
На первом рисунке показано, каким образом работает стандартный твердотельный накопитель. Во-первых, в устройстве есть контроллер на базе флэш-памяти, например SandForce SF-1xxx. Во-вторых, производитель добавляет определённое количество флэш-памяти NAND с большим количеством каналов. Это делается для увеличения полосы пропускания. Обычно в большинстве современных накопителей используются четыре, пять, восемь или десять каналов флэш-памяти. Эти контроллеры памяти подключаются через шину Serial ATA, работающую со скоростью передачи данных либо 3 Гбит/с, либо 6 Гбит/с. Конечно, теоретически это ограничивает максимальную полосу пропускания каждого накопителя либо до 300 Мбайт/с (около 3 Г бит/с), либо до 600 Мбайт/с (около 6 Гбит/с). Однако, в большинстве случаев данный "потолок" остаётся недостижимым.
Именно так сконструированы современные SSD. Они оснащены контроллером памяти, который управляет несколькими каналами флэш-памяти, осуществляя связь с системой через интерфейс Serial ATA
Компания Fusion-io начинала с нуля и создала контроллер памяти, который напрямую соединяется с PCI Express. Благодаря отказу от SATA, этот контроллер, теоретически, может работать с меньшим временем ожидания/потерями. Вместе с тем, данным логическим схемам не хватает функциональности, которую вы получаете при использовании устройств на основе SATA: главным образом, теряется возможность загружаться с устройства.
Компания Fusion-io создала свой собственный контроллер PCI Express, который исключает необходимость использования SATA или SAS, но диски, использующие этот контроллер, не способны быть загрузочными
Очевидно, создание собственного контроллера обходится дорого. Именно поэтому компании LSI и OCZ использовали существующее аппаратное обеспечение, выпустив самостоятельные решения на базе RAID-массивов. Пользователям не нужно беспокоиться о том, каким образом укладывать провода для отдельных накопителей. Вместо этого они получают устройство хранения информации, которое можно подключить напрямую к интерфейсу PCI Express. У LSI имеются свои собственные RAID-контроллеры, тогда как OCZ полагается на чип от Silicon Image для связи контроллеров, встроенных в SSD. Физически, вы можете подключить шесть SSD к карте LSI и четыре – к OCZ.
Вот наш RAID-массив в коробке: LSI и OCZ создали более быстрые решения устройств хранения информации (SSD), разместив контроллеры памяти на печатной плате в виде полос