SSD для быстрых процессоров | Вступление
За что мы любим Intel Developers Forum, который ежегодно проходит к США и с некоторых пор уже не проводится в России, так это за мотивацию к размышлениям. Высокопоставленные лица Intel обязаны следить за тенденциями и своим видением двигать корпорацию в будущее. Когда с ними удаётся пообщаться поближе, можно исхитриться ухватить этот кусочек футуристического настроения, попасть в струю веры в светлое неизбежное. Главное, относиться ко всему без фанатизма, а то ведь, из пресс-релизов мы обычно узнаём, что технологии, они такие впечатляющие, все продукты революционные, и мысли инновационны даже, если ничего интересного, в действительности, не происходит. Но Intel смело стоит сказать спасибо за IDF, где из потока маркетинговой информации, сваливающегося на и без того забитые головы корреспондентов ведущих российских изданий, выезжающих на IDF из года в год, всё же легко удаётся вычленить действительно ценные моменты. Одной из таких тем, активно муссировавшихся на IDF в августе 2008 года, является тема SSD, и благодаря некоторым техническим семинарам, нам удалось взглянуть на SSD и с несколько новой точки зрения.
Классический жёсткий диск и SSD в разобранном виде.
Твёрдотельные накопители на базе флэш-памяти (SSD), без сомнения, являются дисками будущего для компьютеров всех типов, от ультракомпактных MID (мобильных интернет-устройств) и недорогих нетбуков (типа ASUS EeePC, Acer Aspire One и т.д.) до мощных рабочих станций и серверов. Эксперты уже с достаточной уверенностью предрекают, что через несколько лет в массовых компьютерах SSD полностью заменят классические HDD. Произойдёт это не так быстро, как нам хотелось бы, но уже к 2012 году доля SSD и гибридных дисков по отдельности должна превысить долю классических HDD.
К 2012 году доля классических жёстких дисков в компьютерах существенно уменьшится, на место HDD придут гибридные диски и SSD.
Важнее другой момент – на Intel Developers Forum, проходившем с 18 по 22 августа в Калифорнии, технические эксперты Intel особо подчёркивали, что для полноценной загрузки новейших 4-ядерных 8-поточных процессоров Intel Core i7 (микроархитектура Nehalem) возможностей классической дисковой подсистемы на базе уже HDD недостаточно. Нам наглядно продемонстрировали, что некоторые приложения просто не успевают загрузить процессор работой, потому что возможностей HDD не хватает, чтобы подкачать нужный объём данных для обработки с дисковой подсистемы.
Собственно, это неудивительно – хотя производительность HDD из года в год увеличивается, остальные компоненты системы эволюционируют значительно быстрее. Так в Intel на основе собственных данных утверждают, что с 1996 года производительность процессоров выросла в 175 раз, в то время как накопителей на жёстких дисках только в 1,3 раза. Мы позволим себе не поверить в эту цифру, но, в любом случае, рост скорости передачи данных у HDD действительно невелик. Самые лучшие и дорогостоящие модели недалеко уходят за 100 Мбайт/с.
Дисковая подсистема является одной из самых медленных в компьютере. Медленнее разве что флэшки и оптические диски, то есть накопители переносящие данные, не предназначенные для оперативной обработки.
На IDF мы видели, что массив из четырёх SSD в RAID 0 может обеспечить стабильную скорость чтения фотографий и видео с диска на скорости до гигабайта (!) в секунду, и именно такая скорость самым явным образом сказывается на том, успевает ли многоядерный процессор получить достаточно данных для обработки. Для сравнения, недавно в редакции THG мы собирали для ряда тестов систему RAID 0 на основе четырёх простых HDD с интерфейсом SATA II. Согласно тестам, скорость чтения с этих дисков не превысила 240 мегабайт в секунду в лучших моментах.
Из более высокоскоростных серверных HDD со сверхбыстрыми моторами можно выжать скорость заметно большую – в лаборатории THG восемь накопителей Seagate Cheetah ($200 за каждый HDD ёмкостью 73 Гбайт) со скоростью вращения шпинделя 15 000 оборотов в минуту показали в массиве RAID 0 скорость до 575 Мбайт/с на чтении и 388 Мбайт/с на записи. Хороший показатель, но до стабильного гигабайта в секунду на чтении ему далековато.
Восемь этих SSD-накопителей в RAID 0 показали скорость чтения порядка 564 Мбайт/с. Intel утверждает, что четыре новейших SSD-накопителя Intel X25-E обеспечивают гигабайт в секунду.
Скорость дисковой подсистемы становится узким местом не во всех сценариях, но уже не так мало ситуаций, когда хотелось бы получить полосу пропускания пошире – это касается и работы с несжатым видео HD, и с фотографиями в высоком разрешении, в форматах типа TIFF и RAW, и при работе с медиатекой, и даже при одновременной работе нескольких приложений (скажем, антивируса и игры). Хороший пример – на системе с четырёхъядерным (восьмипоточным, благодаря Hyper-Threading) процессором Core i7 Extreme, на архитектуре, известной под кодовым именем Nehalem, при обработке медиатеки с фотографиями и видео с классического HDD, загрузка процессора не превышала 20 процентов, в то время как на полностью идентичной системе с несколькими SSD в RAID 0, тот же процессор в определённые моменты мог быть загружен даже на 80%.
Так может ли софт нагрузить многоядерный процессор? Несомненно. Но только, если он правильно оптимизирован, и, конечно, если он будет успевать подкачивать данные с жёсткого диска. Бесполезно надеяться увидеть полную загрузку даже Core 2 Duo в Adobe Photoshop Lightroom, если жёсткий диск компьютера не успевает записывать 100-мегабайтные TIFF, сконвертированные из RAW вашей цифровой зеркальной камеры.
Сравнение некоторых характеристик HDD и SSD.
Получается, современному многоядерному процессору в некоторых случаях медленная дисковая подсистема не даёт дышать данными полной грудью. И здесь бесполезно увеличивать объёмы кэша, скорость оперативной памяти и другие показатели – вы можете сколько угодно денег потратить на материнскую плату с трёхканальным доступом к памяти, на быструю DDR3, на иные компоненты. Но если данные не успели считаться с диска, значит, их нельзя обработать. Как вы понимаете, бесполезно сравнивать скорость чтения в гигабайт в секунду с возможностями даже самых быстрых классических HDD. Эксперты Intel настоятельно рекомендовали нам при тестировании процессоров на архитектуре Nehalem использовать именно RAID-массивы на основе SSD, чтобы дисковая подсистема не стала узким местом. Посмотрим.
Благодаря установке SSD вместо HDD, в PCMark Vantage рейтинг компьютера может увеличиться в полтора раза
В любом случае, нужно понимать, что скорость чтения данных с диска становится узким местом далеко не всегда. Скажем, это не так критично для игр или работы в Интернете. Но может быть важным при загрузке приложений или работе с большими файлами, скажем, когда компьютер считывает огромный 50-гигабайтный файл MPEG-2 HD и переводит его в более скромный 4-гигабайтный DivX.
SSD для быстрых процессоров | Распространённость SSD – проблема цены
Позвольте, всё это звучит так красиво, но становятся ли все эти замечательные SSD распространёнными? Мы бы сказали иначе – SSD привлекают сегодня повышенное внимание, как высокоскоростные и имеющие громадный потенциал продукты. Своего рода Lamborghini и Ferrari от накопителей – недоступные среднестатистическому водителю. То есть, с практической точки зрения, у SSD есть один убийственный недостаток – стоимость мегабайта SSD безумно выше, чем у традиционного жёсткого диска.
Убедить обычного пользователя, которому некуда выложить фотографии, домашнее видео и музыку, предпочесть 64 быстрых гигабайта пяти сотням более медленных гигабайт невозможно никакими ссылками на скорость запуска приложений. Рынок же продвинутых пользователей, которым эта высочайшая производительность требуется, традиционно ограничен. Мы считаем, что массовая экспансия SSD на компьютеры начнётся к моменту, когда ёмкость их станет достаточной для повседневных нужд (записи видео, хранения медиатеки, рабочих файлов и обеспечения запаса ёмкости), а цена позволит войти в средний ценовой диапазон.
Новые SSD от Intel: 2,5-дюймовая и 1,8-дюймовая модели.
Это хорошо отражают прилавки магазинов. Попробуйте сегодня в “Цифровом” или каком-нибудь “М.Видео” найти на прилавке SSD – их нет. Ведущие российские тестовые лаборатории сталкиваются с проблемой даже получить эти накопители на тестирование. А в Сан-Франциско, в магазинчике за углом от отеля, где разместились наши журналисты, запросто продаются SSD от OCZ, ёмкостью от 32 до 128 Гбайт. И старшая модель там стоит всего $515 (без местных налогов).
Постепенно SSD входят в среднеценовой диапазон, но как показали исследования, проведённые специалистами тестовых лабораторий THG, за более-менее вменяемые деньги в Европе сегодня предлагаются модели, которые могут или не обеспечить высокой производительности, или отнять у ноутбука драгоценные минуты работы от батареи. Редкие SSD из имеющихся в продаже (только не в России), обеспечивают все потенциальные преимущества технологии – высокую производительность и увеличение срока работы ноутбука от батереи. Чтобы не быть голословными, адресуем вас к нашей сравнительной статье по 14 моделям SSD.
На IDF журналистам раздавали муляжи SSD формата 1,8″, которые протестировать не получится.
SSD для быстрых процессоров | Новые модели SSD от Intel: серии M, E и Z
Буквально на днях была опубликована статья, в которой сравнивается целых четырнадцать моделей твердотельных накопителей. Впечатляющее количество, если сравнивать с жёсткими дисками, которые производит всего несколько компаний. Среди них не было только моделей от Intel, и лишь потому, что они ещё не продаются. На IDF было представлено, в общей сложности, три семейства, в каждом из которых будет выпускаться несколько типоразмеров.
Intel считает, что скоро SSD должны органично вписаться во все сегменты мобильных систем – от MID до высокопроизводительных ноутбуков. Три линейки в модельном ряду эти намерения подтверждают.
Прежде чем мы расскажем о технических характеристиках, отметим другой интересный факт – собственный корреспондент THG на IDF получил информацию, что SSD-диски Intel будут продаваться не только под собственным брендом корпорации, но и под брендом Kingston. Сначала Kingston выпустит дорогие накопители линейки Extreme класса Enterprise, позднее могут появиться и более доступные Mainstream модели. На демонстрационном стенде Kingston, развёрнутом на IDF, были установлены два ноутбука, в одном из которых был смонтирован классический жёсткий диск со скоростью вращения шпинделя 5 400 об/мин, а во втором SSD-накопитель корпоративного класса ёмкостью 64 Гбайт.
Одновременный запуск компьютера и старт ряда тяжёлых приложений наглядно демонстрировали разительную разницу в производительности, при прочих равных спецификациях. Так ноутбук с SSD на несколько минут (!) быстрее запускал пакет программ после первичного запуска Windows Vista.
Серии Mainstream и Extreme основаны на памяти MLC и SLC, соответственно. Несмотря на это, серия Mainstream должна обеспечить скорость порядка 250/70 мегабайт в секунду для чтения/записи.
Собственно, именно заявленная производительность SSD от Intel более всего впечатляет. Так согласно информации, полученной от специалистов на IDF, скорости чтения/записи у новых 1,8 и 2,5-дюймовых моделей серии Mainstream (X18-M и X25-M) составят 250/70 мегабайт в секунду. Для сравнения, в обзорном тестировании THG самый быстрый накопитель SSD продемонстрировал скорость порядка 123 Мбайт/с. Первоначально, накопители SSD серии Mainstream будут выпускаться в двух вариантах – ёмкостью 80 и позднее, ёмкостью 160 Гбайт. Это касается и ультракомпактных 1,8-дюймовых, и классических “ноутбучных” 2,5-дюймовых моделей. Что касается названий, скажем, Intel SSD X18-M означает, что это 1,8-дюймовый накопитель серии Mainstream.
Муляж Intel X18-M SSD в натуральную величину. Работоспособный продукт в продаже окажется к концу 2008 года.
Все диски серии M основаны на памяти MLC. Массовое производство менее ёмких 80-гигабайтных дисков начнётся в течение месяца, а 160-гигабайтные SSD корпорация Intel начнёт выпускать в первом квартале 2009 года.
Вторая представленная серия 2,5-дюймовых дисков, относящаяся к классу Extreme (X25-E), будет иметь меньшую ёмкость, но более высокие скоростные характеристики за счёт использования памяти SLC NAND, и, соответственно, стоить эти диски будут ощутимо дороже. Данные модели позиционируются, как минимум, на энтузиастов, но, скорее, предназначены для сегмента решений уровня предприятия. Модели Intel X25-E Extreme будут выпускаться в меньших номиналах – младшая модель ёмкостью 32 Гбайт появится в продаже ближе к концу 2008 года, а более ёмкая 64-гигабайтная модель в первом квартале 2009 года. Если по скорости чтения модели Extreme-серии похожи на M-серию (250 Мбайт/с), то скорость записи у них значительно выше, и составляет 170 Мбайт в секунду (против 70 Мбайт/с для серии M).
Спецификации накопителей Intel SSD серии Mainstream (M) и Extreme (E).
Прокомментировать цены на накопители Intel в настоящее время не смогли, но по этому поводу есть несколько соображений. Вероятнее всего, старшие накопители серии Extreme ёмкостью 64 Гбайт будут стоить более тысячи долларов. Но младшие модели класса Mainstream, демонстрирующие очень и очень хорошие характеристики по скорости чтения, и при этом имеющие большую ёмкость, должны стоить вполне разумных (для SSD) денег. Скажем, мы ожидали бы, что модель ёмкостью 80 Гбайт будет стоить в диапазоне $200-300 в США, чтобы успешно конкурировать с 64-гигабайтными дисками других производителей. Что касается цены в России, то она традиционно непредсказуема, но точно низкой не будет.
Наконец, последняя серия накопителей, которой на IDF уделялось не очень много внимания, относится к классу наиболее доступных. SSD-диски серии Intel Z-P230 имеют чрезвычайно компактные размеры, и предназначены для использования в нетбуках либо MID-устройствах. Этим объясняется и невысокая, даже по сравнению с жёсткими дисками, производительность – всего до 35 Мбайт/с при чтении данных, и совсем скромные 7 Мбайт/с при записи. Данные накопители не интересны с точки зрения апгрейда системы, и, конечно, их невозможно будет купить в магазине. Имея ёмкость от 4 до 16 Гбайт, они окажутся в некоторых моделях недорогих ноутбуков, класса ASUS EeePC или Acer Aspire One.
Сегментирование NAND-продуктов Intel в топовых продуктах накопители серий M и E, в среднем сегменте решения с Turbo Memory, в нетбуках и других недорогих компьютерах дешёвые и низкоскоростные модели серии Z.
Диски Intel Z-P140 для самых компактных MID – малый размер, низкая скорость, разумная цена.
Диски Intel Z-P140 ещё меньше – на фотографии хорошо видно, что они умещаются на кончике пальца. Удел этих накопителей, ёмкостью от 2 до 16 Гбайт, это MID-устройства. Термин MID ещё достаточно нов, поэтому стоит пояснить, что под данной аббревиатурой, расшифровывающейся как Mobile Internet Device, подразумеваются миниатюрные компьютеры, своего рода переходные модели между нетбуками и коммуникаторами. Современные MID, это эволюция концепции UMPC – маленькие и аккуратные бесклавиатурные или слайдерные компьютеры, которые, в том числе, могут работать даже под управлением Windows Vista, XP или Linux. В Intel верят, что именно благодаря MID-устройствам люди во всём мире будут пользоваться интернетом ещё чаще. Впрочем, это уже совсем другая тема, о которой мы расскажем со страниц THG в следующий раз.
MID-устройства это развитие класса UMPC. Доступные и компактные, они должны дать возможность работать в интернете где угодно.
Ещё один тип MID – по размерам немногим больше коммуникатора на базе процессора ARM и Windows Mobile, но работает с нормальным Windows.
А закончим мы эту статью рекомендацией ознакомиться со следующими материалами, посвящёнными SSD, и раскрывающими непростую ситуацию с этим типом накопителей:
- Тест SSD: 14 твёрдотельных накопителей
- Тест SSD в серверах: RAID-массив из восьми твёрдотельных накопителей
- Правда о SSD-накопителях, часть II
