Mtron SSD 32 GB: твёрдотельный накопитель с экстремальной производительностью – THG.RU

Введение

2007 год можно определённо назвать годом флэш-памяти. И не только по причине того, что цена флэш-памяти упала до рекордно низкого уровня. Дело в том, что флэш-память стала претендовать на одну из фундаментальных основ современного ПК: она стала всё больше использоваться в так называемых твёрдотельных накопителях (Solid State Drives), которые намереваются заменить жёсткие диски в тех областях, где производительность важнее объёма. Старые, добрые винчестеры ограничены механическими компонентами, которые не позволяют ускорить время доступа или дать прирост производительности больше, чем позволяют современные достижения этой технологии.

Мы уже тестировали разные флэш-накопители SSD, и все они обеспечивают более высокую производительность по сравнению со своими механическими аналогами. Но ёмкости 16 и 32 Гбайт, а также некоторые ограничения по производительности записи, не позволяют всегда считать эти накопители лучшим выбором. Несмотря на то, что сегодня есть SSD-накопители на 64 и 128 Гбайт (скажем, от Supertalent), ёмкость и стоимость в расчёте на гигабайт делают их недоступными для большинства пользователей.

Ситуация вряд ли изменится раньше середины 2008 года, когда цена на 64-Гбайт SSD-накопители должна упасть ниже $300. Впрочем, и на high-end рынке тоже есть продвижения: производитель памяти Mtron выслала нам свои последние 2,5″ 32-Гбайт SSD-накопители, которые, по заявлениям компании, обеспечивают скорость 100 Мбайт/с и устраняют “узкое место” по производительности случайной записи. Что ж, давайте посмотрим, на что способны твёрдотельные накопители Mtron. Как и раньше, мы протестируем накопитель отдельно, а также и в массиве RAID 0. Мы сравним его с такой же конфигурацией SanDisk Flash SSD 5000 и добавим Western Digital WD1500 Raptor (10 000 об/мин, SATA), чтобы сравнение было полным.

2,5″ или 3,5″, настольный или мобильный, память, HDD или флэш?

Большинство SSD-накопителей на флэш-памяти, доступных сегодня, произведены в 2,5″ форм-факторе, доминирующем на рынке ноутбуков. 1,8″ накопители часто используются в ультрапортативных устройствах, включая MP3-плееры, например, классический iPod, и другие. Хотя 1,8″ винчестеры достаточно ёмкие, быстрые и эффективные по цене для мультимедийных применений, их производительность всё же маловата по сравнению с настольными ПК. Поэтому действительно имеет смысл заменить 2,5″ винчестер ноутбука 2,5″ моделью на SSD. И причины на то следующие.

Из-за меньшего диаметра пластин 2,5″ винчестеры не достигают такой же линейной скорости движения головки, что и 3,5″ жёсткие диски, хотя скорость вращения шпинделя может быть и одинаковой (5 400 или 7 200 об/мин). Именно в этом кроется основная причина, почему винчестеры для ноутбуков не могут достигнуть уровня в 70 Мбайт/с. Разница весьма ощутима, если принять во внимание максимальную скорость передачи данных у 3,5″ жёстких дисков от 80 до 115 Мбайт/с. Чем больше будет скорость передачи данных, тем быстрее вы сможете запускать Windows или приложения, загружать следующий уровень в любимом шутере, проект Visual Studio или просто копировать файлы.

Поскольку данные часто записаны не последовательно, а распределены по разным секторам на всём диске, то время доступа не менее важно. Когда жёсткий диск работает над несколькими запросами одновременно, следует принимать во внимание время доступа и производительность ввода/вывода, которая оценивается выполнением сценариев типичных профессиональных приложений. Следовательно, идеальный жёсткий диск должен обеспечивать максимальную скорость передачи данных при минимальном среднем времени доступа.

Лучшая технология, которая соответствует идеальным требованиям, это оперативная память, которая сегодня достигает пропускной способности в несколько гигабайт в секунду (в зависимости от ширины шины и тактовой частоты). В то же время, задержки ОЗУ важны, только если оно используется в качестве системной памяти ПК. Если же память применяется в качестве накопителя, то доступ к ней почти мгновенный. Однако у оперативной памяти есть недостаток, который не позволяет использовать её в качестве полноценной замены жёсткого диска: она энергозависима, то есть состояние ячеек и хранимая информация теряются при выключении питания. Решения на основе оперативной памяти, которые можно рекомендовать, недоступны для большинства пользователей. HyperDrive 4 от HyperOS/Accelerated Logic обеспечивает желанную для энтузиаста производительность, но как само устройство, так и требуемые модули памяти стоят слишком дорого.

Если вы следите за тенденциями в области ёмкости и цен на рынке флэш-памяти, то наверняка знаете, что самые большие падения цен произошли за последние несколько лет. Карты памяти SD на 2 Гбайт упали почти до уровня $10, а многие 8-Гбайт брелоки USB 2.0 вскоре упадут ниже уровня $50. Почему бы не начать использовать флэш-память в качестве постоянного накопителя? Примерно год назад мы протестировали первый 32-Гбайт SSD-накопитель на флэш-памяти от Samsung. Прототип использовал интерфейс UltraATA/66 и обеспечивал хорошую производительность, но был слишком дорог для массового рынка. Следующим большим шагом можно считать появление в этом году быстрых 32-Гбайт SSD-накопителей с интерфейсом SATA/150. SATA сегодня доминирует на рынке интерфейсов для систем хранения и ноутбуков, и настольных ПК. SanDisk оказался первым производителем памяти, предоставившим нам образец, и 2,5″ накопитель SSD SATA хорошо показал себя в наших тестах. Однако у флэш-памяти есть существенный недостаток: возможности случайной записи существенно ограничены. Это не проблема для обычных пользователей, которые всё равно получат ощутимый прирост при переходе на флэш-накопители SSD. Однако случайные операции записи будут выполняться быстрее на быстрых современных жёстких дисках, чем на SSD-накопителе на основе флэш-памяти.

При цене $300 и выше 32-Гбайт SSD-флэш-накопители являются привлекательным решением для требовательных пользователей, но им далеко до идеала. Лично мне ограниченная ёмкость в 32 Гбайт не слишком хорошо подходит даже для ноутбука, поскольку мне придётся носить с собой внешний накопитель для хранения данных. Но не всем, с другой стороны, требуется 32 Гбайт на ноутбуке. Что же касается настольных ПК, то быстрый накопитель можно использовать в качестве системного, а для хранения данных добавить традиционный винчестер. Собственно, на этот сценарий и нацеливается Mtron, поскольку новый 2,5″ SSD-накопитель на 32 Гбайт стоит дороже $1 000, но зато ставит рекорд по скорости.

Mtron SSD 2,5″ – 32 Гбайт

При весе 114 грамм и энергопотреблении от 2,0 до 2,9 Вт накопитель Mtron такой же тяжёлый, как и обычный 2,5″ винчестер для ноутбука, да и энергии потребляет не меньше. Это можно считать первым намёком на нового чемпиона по производительности, поскольку эффективность энергопотребления отнюдь не является характеристикой high-end продуктов. Для настольных ПК вес и энергопотребление не играют особой роли, поскольку любой 3,5″ винчестер в несколько раз тяжелее и “прожорливее”.

Как можно видеть по корпусу, существуют версии на 64 и 128 Гбайт. Мы получили два 32-Гбайт винчестера. Учитывая, что цены на 32-Гбайт модель начинаются примерно с $1 500, можно ожидать, что 64-Гбайт накопитель будет значительно дороже. 128-Гбайт версия должна выйти в 2008 году. Честно говоря, несколько тысяч долларов за винчестер SSD для ноутбука имеет смысл выкладывать только руководству компании из списка TOP500 или тем, кто не знает, куда девать деньги. Если вам нужен просто быстрый системный диск, то лучше взять версию с более доступной ёмкостью, а для хранения данных добавить механический жёсткий диск.

Накопитель поставляется в стильном алюминиевом корпусе и поддерживает интерфейс SATA/150. Максимальная пропускная способность, замеренная нами, составила 94,5 Мбайт/с, что меньше заявленных Mtron 100 Мбайт/с. Однако наш контроллер в тестовом стенде Promise FastTrak TX4310 уже не является самым быстрым. Когда мы начинали его использовать, разница в производительности между разными накопителями была меньше, поэтому тогда контроллер не был ограничивающим фактором. Подключив SSD-накопитель к SATA-порту nForce 680i SLI мы смогли получить максимальную скорость 100,2 Мбайт/с. Впрочем, мы пока не будем менять тестовую платформу: все накопители тестируются в равных условиях, поэтому их скорости сравнимы друг с другом.

Вернёмся к значениям производительности: Mtron SSD на 32 Гбайт показал время доступа меньше 0,1 мс, что великолепно. Скорость передачи 94,5 Мбайт/с постоянна, а обычный жёсткий диск снижает производительность по мере заполнения ёмкости и перехода на внутренние секторы вращающихся пластин, информация с которых считывается медленнее, так как линейная скорость падает.

Накопитель Mtron прошёл через тесты PCMark05 HDD с великолепным результатом: дал лучшую производительность среди одиночных накопителей в тесте запуска Windows XP, а в тесте записи файлов он даже обогнал массив RAID 0 из двух SSD-флэш-накопителей SanDisk SSD5000. Быстрый тест в Photoshop (открытие сложного файла .psd) дал тоже прекрасный результат: 5,4 секунды против 6 секунд у накопителя SanDisk и 9,3 секунды у винчестера WD1500.

Это один из первых SSD-флэш-накопителей, который смог очень достойно показать себя по сравнению с самым быстрым механическим винчестером SATA Western Digital Raptor на 10 000 об/мин. Как можно видеть по результатам тестов, SanDisk SSD5000 даже близко не смог подойти по производительности ввода/вывода к Raptor. Новый накопитель Mtron, однако, обеспечил несколько сотен операций ввода/вывода в сценариях файлового сервера, базы данных и рабочей станции, а также почти 5 000 операций ввода/вывода в сценарии web-сервера, когда необходимо считывать множество мелких файлов. Вполне понятно, что один 32-Гбайт 2,5″ SSD-накопитель Mtron обеспечивает производительность ввода/вывода в несколько раз выше, чем WD Raptor. И от установки подобного накопителя в сервер, упирающийся в производительность подсистемы хранения, можно выиграть, если допустима невысокая ёмкость.

Установка двух 32-Гбайт SSD-флэш-накопителей Mtron в массив RAID 0 не удваивает производительность, но увеличивает её до 142-173 Мбайт/с по чтению и до 113-149 Мбайт/с по записи. Результаты тоже великолепные, хотя мы ожидали их чуть выше. Когда мы попытались провести тесты на южных мостах Intel ICH8 и ICH9, то упёрлись в ограничения: пропускная способность на разных платформах была ограничена 80 Мбайт/с. В то же время, на чипсетах ATI/AMD или nVidia мы такого не обнаружили.

Сравнительная таблица SSD-флэш-накопителей

Тестовая конфигурация

Результаты тестов

Диаграммы передачи данных

Почти 95 Мбайт/с для последовательной скорости чтения и 75 Мбайт/с для записи – результат великолепный. Хотя некоторые 3,5″ винчестеры, те же Seagate Barracuda 7200.10 или Samsung Spinpoint F1, могут дать и более высокие максимальные результаты, но они не могут сохранить их на всём протяжении ёмкости.

Если объединить два 2,5″ SSD-накопителя Mtron в массив RAID 0, то мы получим почти удвоенную производительность.

Время доступа

Как мы уже упоминали, у SSD-флэш-накопителей время доступа практически нулевое.

Пропускная способность интерфейса

Пропускная способность интерфейса обычно соответствует скорости передачи из кэша жёсткого диска, которая выше, чем скорость чтения с пластин. У SSD-флэш-накопителей кэш-памяти нет, поэтому пропускная способность интерфейса соответствует максимальной скорости чтения.

Скорость чтения

Постоянная скорость чтения 94,5 Мбайт/с – новый рекорд для SSD-флэш-накопителей. Это больше, чем способен выдать WD Raptor.

Скорость записи

Скорость записи ограничена 76,5 Мбайт/с, что намного больше, чем у большинства 3,5″ винчестеров, и даже чуть лучше, чем у WD Raptor. Однако минимальная скорость записи составляет 73,8 Мбайт/с, а у Raptor она падает до уровня 43,2 Мбайт/с при заполнении ёмкости до 150 Гбайт.

Производительность ввода/вывода

Быстрые винчестеры SAS обеспечивают в этом тесте более 200 операций ввода/вывода в секунду. WD Raptor на 10 000 об/мин способен обрабатывать от 120 до 180 запросов в секунду в данном сценарии. Однако 32-Гбайт 2,5″ SSD-накопитель Mtron смог выжать впечатляющие 550 операций ввода/вывода в секунду, что почти в четыре раза больше, чем WD Raptor!

Web-серверы требуют постоянной выдачи мелких графических или html-файлов. Обычные жёсткие диски ограничены несколькими сотнями операций ввода/вывода в секунду. SanDisk SSD5000 в этом сценарии себя показывает очень хорошо, поскольку сценарий почти не включает операций записи, которые являются “ахиллесовой пятой” большинства SSD-флэш-накопителей. Однако 2,5″ SSD-накопитель Mtron смог выдать производительность практически на уровне RAID 0 из двух SanDisk SSD5000. Почти 5 000 операций ввода/вывода в секунду – это больше, чем могут обеспечить любые простые RAID-массивы.

Сценарий сервера баз данных включает большое количество операций записи, поэтому накопителю SanDisk приходится нелегко. Даже WD Raptor выглядит лучше в данном сценарии. Mtron, опять же, вновь выходит вперёд – около 350 операций ввода/вывода в секунду. Чтобы обслужить такое же количество запросов ввода/вывода, вам понадобится, как минимум, два скоростных винчестера SAS в массиве.

Как и предполагалось, 32-Гбайт 2,5″ SSD-накопитель Mtron обеспечит великолепную производительность ввода/вывода и в сценарии рабочей станции, который использует больше операций чтения, чем записи.

Тесты приложений

Тесты энергопотребления

Результаты теста энергопотребления не впечатляют. Фактически, SSD-флэш-накопитель Mtron требует в два раза больше энергии, чем накопители Samsung и SanDisk. Если вы установите накопитель Mtron в ноутбук, то будьте готовы расстаться с определённым временем автономной работы. Но для высокопроизводительных настольных ПК и серверов, с другой стороны, энергопотребление всё ещё впечатляюще низко. Если сравнить с 15-20 Вт у 3,5″ винчестера SAS на 15 000 об/мин, то небольшой накопитель Mtron обеспечивает больше операций ввода/вывода на ватт.

Заключение

Вполне понятно, что новый 2,5″ 32-Гбайт SSD-флэш-накопитель Mtron является идеальным выбором, если вам нужна максимальная производительность. Он способен выдать больше 100 Мбайт/с (95 Мбайт/с на нашей тестовой системе) и в два-три раза больше операций ввода вывода в секунду по сравнению с любым механическим жёстким диском, иногда даже больше, включая сценарии с большим количеством случайных операций записи, что раньше было “ахиллесовой пятой” твёрдотельных накопителей на флэш-памяти. Энергопотребление у новинки Mtron в два раза выше, чем у других SSD-флэш-накопителей, но всё равно составляет лишь долю от энергопотребления скоростных 3,5″ винчестеров. Администраторам центров обработки данных наверняка понравится соотношение производительности на ватт у нового продукта. Если вам нужен высокопроизводительный системный жёсткий диск для high-end ПК или даже сервера, то данный вариант подходит замечательно.

Но есть, конечно, и недостатки: мы подтвердили наличие “узкого места” с последними южными мостами Intel (ICH8 и ICH9), которое уже упоминалось в других публикациях. Производительность у них падает примерно на 15%. Конечно, это не умаляет превосходные результаты SSD-накопителя Mtron, но вряд ли пользователи будут рады такому падению, учитывая цену в $1 500 за 32-Гбайт версию. Впрочем, не должно пройти много времени, прежде чем цена упадёт ниже $1 000. С другой стороны, новая 64-Гбайт модель будет стоить $3 000 или даже выше. Мы не знаем деталей внутренней геометрии накопителя, но Mtron определённо позаботилась о высокой производительности, поэтому и цена соответствующая.

У нас осталось прекрасное впечатление от производительности 32-Гбайт модели, но подобная цена может привести к разводу, если ваша благоверная узнает. Если же вы можете окупить подобные издержки в бизнесе, то можно не сдерживать себя: экономия времени для пользователей, которые работают по многу часов в день, прирост производительности серверов или экономия энергии в центрах обработки данных – это хорошие причины, чтобы купить SSD-накопитель Mtron уже сегодня. Кроме того, для большинства сценариев покупка подобного накопителя с четырёхзначной ценой в долларах оправдывает себя больше, чем выбор процессора Extreme Edition. Впрочем, по моему личному мнению, ценность накопителя Mtron не так велика, чтобы оправдать издержки, особенно в связи с тем, что на рынке вскоре появится больше моделей, которые, возможно, будут даже лучше. Не забывайте, перед нами только начало.