Обзор Crucial M550: Micron наносит ответный удар – THG.RU

Обзор Crucial M550 | Знакомимся с линейкой SSD-накопителей Crucial M550

В 2013 году модели Crucial M500 зарекомендовали себя наилучшим образом на рынке SSD-накопителей, успешно сочетая высокую производительность, расширенные функциональные возможности и низкую цену. Вслед за этим Crucial представила изысканную новинку Crucial M550 на радость изголодавшимся по новым продуктам энтузиастам.

Чем больше мы работали с Crucial M500, тем сильнее ценили эту модель. Конечно, её нельзя было назвать сверхбыстрой, но, как и в случае с предыдущим накопителем Crucial m4, устройство Crucial M500 помогло сбить цену накопителей до невиданного уровня. Помнится, мы были чрезвычайно рады увидеть Crucial M500 стоимостью $0,5 за 1 Гбайт.

Ситуацию изменил выпуск накопителя Samsung 840 EVO, который мог похвастаться схожим набором функций, аналогичной стоимостью и блестящей производительностью, став первым настоящим конкурентом для Crucial M500. В то время как модели Crucial M500 базировались на модулях памяти NAND на основе техпроцесса 20 нм с двумя битами на ячейку, Samsung 840 EVO использовала трёхбитную технологию памяти. По официальным техническим спецификациям в невыгодном положении находилась именно Samsung, однако компании удалось использовать ряд методов для компенсации менее высокой производительности. Таким образом, Crucial M500 и Samsung 840 EVO возглавили список самых рекомендуемых устройств, и в этом легко убедиться, если посмотреть на рейтинг продаж SSD-устройств через Amazon, где 8-9 первых мест стабильно заняты накопителями Crucial или Samsung.

Честно говоря, мы совсем не удивлены этому факту. Обе компании прекрасно знают, что для поддержания требуемого уровня спроса требуется как соответствующая поддержка, так и привлекательные цены. В случае с Samsung это означает развитие трёхбитной технологии хранения данных, в то время как Crucial делает упор на свои передовые технологии и память MLC. Обе компании обеспечивают свою продукцию трёхлетней гарантией, но после того как Samsung выпустила накопитель Samsung 840 EVO с функцией Turbo Write, создав эмуляцию SLC-кэша для повышения производительности операций записи, устройства Crucial тут же сдали свои позиции в ряде наших тестов.

Представьте себя на месте Crucial год спустя: каким образом вы хотели бы спланировать ответный удар? Что следует предпринять после выпуска накопителя M500, ставшего достаточно успешной моделью? Не пора ли пополнить ассортимент более быстрым накопителем под названием Crucial M550?

Вообще, накопитель Crucial M550 очень похож на Crucial M500. Впрочем, если Crucial M500 – это розничный продукт для тех, кому требуется высокая ёмкость, то Crucial M550 предлагает более высокий уровень производительности. Она использует память IMFT L85 на основе техпроцесса 20 нм на такой же печатной плате, оборудованной такими же конденсаторами с защитой от сбоя питания при поддержке такого же DRAM-кэша. Физически различие между ними сводится к усовершенствованному контроллеру.

Это первый из рассмотренных нами SSD-накопителей с процессором Marvell 88SS9189, который разработан в соответствии с новыми возможностями SATA-интерфейса, что является усовершенствованием по сравнению с процессором 88SS9187, установленном на Crucial M500. Модернизация коснулась и системы управления питанием, благодаря функции DevSlp и более низкому уровню энергопотребления в простое. Мы также подозреваем, что производитель применил ряд хитростей, которые были связаны с производительностью и повлияли на увеличение быстродействия накопителя.

Crucial сохранила тот же диапазон ёмкости накопителей, что и линейка M500, однако на этот раз не стала выделять слишком большой объём памяти для контроллера (это место было использовано для специальной технологии RAIN), так что теперь объём памяти стал бинарным – вместо 120 Гбайт вы получите 128 Гбайт, то есть для потребителей будут доступны устройства ёмкостью 256, 512 и 1024 Гбайт.

Обозначенную выше стоимость предлагает сам производитель. Crucial рассчитывает продавать устройства серии M550 на 15-20% дороже, чем M500, но, глядя на стоимость на уровне $120 за накопитель M500 ёмкостью 240 Гбайт, мы подозреваем, что после начала продаж цена немного снизится. Конечно, некоторые вендоры наверняка планируют заработать на “эффекте новизны”. Как и в случае с Crucial M500, модели Crucial M550 будут выпущены в форм-факторах M.2 и mSATA, а цены на них также могут варьироваться.

Окинув взглядом таблицу спецификаций, мы можем отметить несколько весьма мощных характеристик. Crucial упрекали в том, что она не оснастила накопители M500 ёмкостью 120 и 240 Гбайт кристаллом на 64 Гбайт. Samsung поступила так же с устройствами 830-ой серии, снабдив модели меньшей ёмкости кристаллами по 32 Гбайт, а более вместительные версии получили более высокую плотность. Таким образом, менее объёмные накопители имеют больше кристаллов для чередования адресов, что в лучшую сторону повлияло на результаты тестов. Теперь этому следует и Crucial, чьи устройства Crucial M550 ёмкостью 128 и 256 Гбайт должны работать почти как модели ёмкостью 512 и 1024 Гбайт.

С другой стороны, накопители Crucial M550 получили тот же набор функций, что и их предшественники, включая поддержку стандартов шифрования Microsoft eDrive, TCG Opal 2.0 и IEEE-1667. Сюда же можно включить защиту от нагрева, технологию RAIN –систему контроля от сбоев в работе флэш-памяти. Без использования технологии RAIN потеря всего одной части кристалла может уничтожить весь накопитель.

Модели Crucial M500 не были застрахованы от потерь целого кристалла, но, к счастью, такие незадачи происходят редко. От чего-то менее страшного можно было защититься при помощи функций восстановления, например, в рамках массива RAID 5. Общаясь с сотрудниками Micron, мы выяснили, что в Crucial M500 использовалось 15 NAND-элементов на каждый блок чётности, то есть для вычисления контрольной суммы была зарезервирована 1/16 часть устройства. Таким образом, у накопителя ёмкостью 480 Гбайт в резерве находится 32 Гбайт памяти.

В Crucial M550 для резервирования используется меньше пространства. Достигается сопоставимый уровень надёжности без резервирования NAND-памяти благодаря более усовершенствованной системе и опыту, полученному в процессе создания Crucial M500. Когда этот накопитель только появился в наличии, его память на основе техпроцесса 20 нм являлась инновацией, а использование технологии RAIN считалось необходимостью. Предположительно, накопитель Crucial M550 достигает более высокой производительности, повышает уровень надёжности и предоставляет больше пространства для хранения.

Обзор Crucial M550 | Накопитель изнутри

У Crucial не было причин для того, чтобы видоизменять вид корпус накопителя, и, хотя внешний вид устройства не самый выдающийся среди тех моделей, с которыми мы работали, зато корпус полностью металлический и смотрится вполне выгодно. Самое значительно упущение, на которое мы можем пожаловаться – это на этикетку из фольги, которая легко царапается, что негативно влияет на внешний вид.

Печатная плата (вид спереди)

Так выглядит печатная плата Crucial M550 ёмкостью 512 Гбайт, и она очень похожа на PCB модели Crucial M500. Наиболее примечательными здесь видятся восемь чипов Micron. Каждый модуль памяти содержит 32 Гбайт ёмкости и два кристалла по 128 Гбайт.

Таким же количеством чипов обладает и модель с объёмом памяти 256 Гбайт, но с кристаллами по 64 Гбайт вместо 128 Гбайт. При прочих равных, оба накопителя должны работать практически одинаково (Crucial не смогла отправить образец для тестирования).

Печатная плата (вид сзади)

Всё интересное сосредоточено на задней части печатной платы, где находятся другие модули памяти наряду с кэшем данных Micron и обновлённым контроллером Marvell. DRAM-кэш имеет низкое энергопотребление. Устройство Crucial M550 ёмкостью 1024 Гбайт оснащено 1024 Мбайт оперативной памяти LPDDR3, тогда как в накопителе с объёмом памяти 512 Гбайт имеется 512 Мбайт, хотя в действительности используется лишь её половина. Большая часть пространства распределяется, и только несколько мегабайт кэшируется.

Знакомая нам группа конденсаторов для поверхностного монтажа имеет защиту от сбоя питания, что мы не всегда наблюдаем в устройствах для персональных компьютеров. Недавно изученный накопитель Intel SSD 730 представляет собой пример накопителя для энтузиастов, и он также имеет аналогичную систему защиты, но она кажется более стабильной, чем у Crucial. Тем не менее, при наличии такой технологии в накопителе за гигабайт придётся заплатить вдвое больше, чем в случае с M500.

Это NAND-память IM Flash Technologies L85, которая используется компаниями Intel и Micron.

Контроллер Marvell 88SS9189 – это нечто большее, чем просто маленький чёрный чип. О нём известно не слишком много, но мы склоняемся к тому, что он сконструирован TSMC с использованием более компактного техпроцесса. Впрочем, и так ясно, что это улучшенный вариант 88SS9187, который помогает добиться ещё более впечатляющих результатов при тестировании.

RAIN: защита данных от выхода из строя ячеек памяти

Выпущенный в прошлом году накопитель Crucial M500 действительно испытывал необходимость в использовании защитного решения RAIN (Redundant Array of Independent NAND) для удовлетворения требований в отношении надёжности. Учитывая, что память IMFT на основе техпроцесса 20 нм ещё недостаточно опробована в коммерческих продуктах, это решение сделало накопитель более устойчивым.

Использование более продвинутых технологий позволяет Crucial обратиться к системе дополнительного резервирования, высвобождая больше дискового пространства для хранения данных.

Если вспомнить такой шедевр, как Micron RealSSD P320h, то в его случае для RAIN была задействована восьмая часть памяти. Потеря всего пространства негативно сказалась бы на устройстве с интерфейсом PCI-Express, 1024 Гбайт дорогой памяти и одноуровневой структурой ячеек.

Идти на такие жертвы – это совсем не лучший вариант для ориентированных на настольные компьютеры накопителей Crucial M500, поэтому Micron выбрала соотношение 1:15. Модель ёмкостью 480 Гбайт поставляется с объёмом памяти 512 Гбайт на печатной плате, где 32 Гбайт выделены для RAIN. Накопитель ёмкостью 480 Гбайт будет использовать большой объём памяти для дополнительного резервирования, чтобы довести степень увеличения объёма записи до минимума и улучшить стабильный уровень производительности. Но в модели Crucial M500 ёмкостью 480 Гбайт с использованием RAIN под резервирование всё так же выделяются стандартные 7%.

Учитывая ёмкость накопителя Crucial M550 в двоичной системе, единственный способ зарезервировать место для RAIN и оставить объём на уровне, например, 512 Гбайт – это добавить ещё флэш-памяти, но Micron на это не пошла. Вместо этого было принято решение уменьшить соотношение зарезервированной области к общему объёму для высвобождения свободного места. Вместо 1:15 используется невероятное соотношение 1:127. У модели ёмкостью 512 Гбайт это 4 Гбайт места для RAIN, а у накопителя 1000 Гбайт – 8 Гбайт. В этом случае допустимы лишь мелкие ошибки. Вероятно, для модели Crucial M550 важно не столько резервирование, сколько дополнительное пространство.

Crucial M550 ёмкостью 512 Гбайт содержит 512 Гбайт внутренней флэш-памяти. Величина доступной ёмкости – 93,15%, поскольку 512 Гбайт в десятичной системе равны 512 Гбайт, помноженным на 0,931515, в двоичной. Но эти 4 Гбайт для RAIN должны откуда-то появиться. Таким образом, Crucial “забирает” их из примерно 7% ёмкости, отведённой для резервирования, которая составляет 35 Гбайт, так что для внутренних алгоритмов контроллера остаётся 31,065 Гбайт. По-видимому, это не должно стать проблемой, особенно с учётом того, что Crucial M550 предназначен для настольных и мобильных сред. У нас, конечно же, имеются специальные тесты для проверки возможностей накопителя.

Обзор Crucial M550 | Тестовая конфигурация и бенчмарки

Наша тестовая платформа основана на чипсете Intel Z77 с CPU Intel Core i5-2400. C точки зрения хранения данных, чипсеты Intel шестой и седьмой серии практически идентичны. Мы используем более старую версию драйверов RST 10.6.1002.

Изменения в пакетах драйверов RST могут иногда вести к небольшим изменениям уровня производительности. Также они могут стать причиной большой вариативности в показаниях в зависимости от версии драйвера. Некоторые версии драйверов могут “впускать” операции записи с различной частотой. Другие лучше работают с RAID-массивами. Кстати, версии драйверов 11.2 и выше поддерживают TRIM-операции и в RAID. Результаты тестирования, полученные на системах с одной версией драйверов, могут отличаться или не отличаться от результатов при использовании другой версии, поэтому важно применять одну и ту же версию драйверов в рамках одного тестирования.

Обзор Crucial M550 | Результаты тестов

Производительность последовательных операций блоками по 128 Кбайт

Отличительной особенностью современных SSD является фантастический уровень производительности операций последовательного чтения и записи. Чтобы измерить эти параметры, мы используем несжимаемые данные общей ёмкостью 16 Гбайт, и затем тестируем скорость на глубине очереди от одной до шестнадцати команд. Вместо десятеричных чисел (1 Кбайт – 1000 байт) данные представлены в двоичных числах (1 Кбайт – 1024 байт). При необходимости для удобства чтения мы ограничиваем шкалу графика.

Скорость операций последовательного чтения блоками по 128 Кбайт

Легко заметить, что из шести указанных SSD-накопителей (здесь тестируются по две модели Crucial M550, Crucial M500 и Samsung 840 EVO) только устройства Samsung 840 EVO достигают показателя скорости 500 Мбайт/с на глубине очереди в одну команду. Небольшие блоки по 128 Кбайт, похоже, не способны в полной мере использовать память Crucial. Такое встречается довольно часто, и тревожиться по этому поводу не стоит. При тестировании 1 Мбайт чтения скорость при низкой глубине очереди точно возросла бы.

В конечном итоге модели Crucial M550 ёмкостью 512 и 1024 Гбайт выходят вперёд, хотя следует отметить, что все шесть накопителей развивают невероятную скорость на глубине очереди более двух команд.

Скорость операций последовательной записи блоками по 128 Кбайт

Отсутствие параллельных линий на графике не является проблемой, принимая во внимание то, что на тестировании находятся три устройства ёмкостью 512 Гбайт с 32 кристаллами и ещё три накопителя с объёмом памяти 1 Тбайт и 64 кристаллами. На лидирующую позицию выходит модель Crucial M550 на глубине очереди более двух команд, показывая результат, близкий к 500 Мбайт/с. Более старые модели Crucial M500 отстают на 100 Мбайт/c, а между двумя версиями этих накопителей располагаются устройства Samsung 840 EVO.

Стоит отметить, что Samsung использует для Samsung 840 EVO механизм кэширования, который эмулирует SLC-память, что сразу же серьёзно отражается на производительности. Более долгие рабочие нагрузки записи истощат даже 12 Гбайт эмулируемой памяти в накопителе Samsung 840 EVO ёмкостью 1000 Гбайт. В противоположность этому, Crucial M550 не приходится прибегать к каким-либо дополнительным трюкам для достижения такого высокого уровня скорости.

Приводим ниже результаты максимальной наблюдаемой производительности произвольных операций блоками по 128 Кбайт, полученные в ходе прогона накопителей через Iometer:

Производительность произвольных операций нельзя было назвать слабостью Crucial M500, однако дополнительное ускорение в этом тесте связано с запуском определённых приложений, особенно если дело доходит до видео высокого разрешения или RAID-массивов. Эффект ускорения помещает новинки Crucial на седьмое и восьмое места в рейтинге. Этот результат ещё больше впечатляет, учитывая тот факт, что в находящихся выше в этой диаграмме устройствах определённое количество памяти с многоуровневой системой ячеек ведёт себя как память с одноуровневой системой. Впрочем, такая скорость держится лишь до тех пор, пока идёт кэширование. Между тем, Crucial должен иметь ресурсы для поддержания такого уровня производительности.

Производительность произвольных операций блоками по 4 Кбайт

И снова в качестве синтетического теста для измерения скорости произвольных операций блоками по 4 Кбайт мы используем Iometer. Технически термин “произвольные” применим к происходящим друг за другом операциям доступа при обращении к блокам, расположенным более чем через один блок друг от друга. На жёстких дисках этот процесс может вести к задержкам, которые, в свою очередь, отрицательно влияют на производительность. Накопители с вращающимися дисками лучше показывают себя в операциях последовательного доступа, чем произвольного, так как накопителю не нужно физически перемещать головки. В случае с SSD разница между операциями произвольного или последовательного доступа менее заметна. Данные могут быть размещены там, где того пожелает контроллер, поэтому ощущение, что ОС видит один блок информации рядом с другим, – это, в основном, иллюзия.

Скорость произвольных операций чтения блоками по 4 Кбайт

При тестировании производительности SSD зачастую особое внимание уделяется операциям произвольного чтения блоками по 4 Кбайт, и это неспроста. Большая часть обращений системы к SSD характеризуется незначительными произвольными операциями. Более того, скорость чтения куда более важна, чем скорость записи, если говорить о типичных пользовательских задачах.

На глубине очереди в одну команду модели Samsung 840 EVO не имеют себе равных, а самая быстрая из них достигает результата 10000 IOPS. Не столь искусными на этом этапе тестирования выглядят новые накопители Crucial, набирающие менее 8000 IOPS, а результат Crucial M500 вообще равен 7000 IOPS.

На другом конце диаграммы – то есть при глубине очереди в 32 команды – Crucial M550 ёмкостью 1024 Гбайт обеспечивает показатель 100000 IOPS – это на 1000 больше, чем у Samsung 840 Pro, и соответствует показателю SanDisk A110 с разъёмом PCI-Express. В общем, результат в 100000 IOPS ничего выдающегося не значит, особенно при использовании накопителя в настольном компьютере, но всё-таки это можно считать неплохим достижением. Своё быстродействие демонстрирует и Crucial M550 ёмкостью 512 Гбайт, отставая в конечном итоге на 1% от более вместительного устройства.

Скорость произвольных операций записи блоками по 4 Кбайт

Несомненно, производительность операций произвольной записи – очень важный показатель. Первые SSD на рынке не показывали приемлемых результатов в таких тестах, даже при минимальных нагрузках. Более новые поколения накопителей показывают производительность, более чем стократно превосходящую производительность решений образца 2007 года. Однако наблюдается и эффект снижения выгодности таких решений в настольных системах.

Оба накопителя Crucial M550 долго запрягают, но быстро едут: уже на глубине очереди в четыре команды они вырываются вперёд и опережают другие модели накопителей из этого теста.

Производительность произвольных операций в течение времени

Тест на производительность по мере заполнения состоит в записи на накопитель в течение определённого времени при определённой рабочей нагрузке. Технически данный тест проводится в сфере корпоративных решений, где всё адресное пространство SSD используется для операций произвольной записи на высоких глубинах очереди.

Вот результаты 12-часовой записи блоками по 4 Кбайт на глубине очереди в 32 команды. Для начала мы полностью очищаем каждый накопитель от записи, затем осуществляем запись блоками по 4 Кбайт, каждую минуту демонстрируя средний показатель IOPS (кроме последних 20 минут, поскольку мы отображаем этот временной отрезок на второй диаграмме с шагом в одну секунду).

После записи всей ёмкости первого накопителя производительность быстро падает, так как у накопителя больше нет свободных блоков для записи. Они должны быть очищены до начала последующих операций записи.

Верхний график демонстрирует результаты 720-минутной операции записи обеих новинок Crucial M550 на глубине очереди в 32 команды. Этого времени вполне достаточно для того, чтобы показать, как данные накопители добиваются стабильного уровня производительности.

Обе модели способны показать аналогичную производительность с самого начала (согласно нашим тестам – до 90000 IOPS). Таким образом, накопитель ёмкостью 1024 Гбайт, в два раза более вместительный и обладающий точно таким же уровнем производительности, затрачивает в два раза больше времени, чтобы показать результат, как у модели ёмкостью 512 Гбайт. Спустя несколько часов оба устройства достигают стабильного уровня производительности с показателем примерно 7000 IOPS, что совсем неплохо для накопителей с 7% выделенной под операции резервирования ёмкостью.

Масштабирование результатов теста продолжительностью 30 минут с интервалом в одну секунду в условиях стабильного уровня производительности может предоставить нам ещё больше полезной информации. В нижней части графика показаны: нагрузка, характеризующаяся 100% операций записи (розовым цветом), сбалансированная нагрузка с сопоставимым распределением операций чтения и записи (зелёным цветом) и смешанная нагрузка (30% записи и 70% чтения – синим цветом). В отличие от последнего рассмотренного нами накопителя Intel SSD 730 ёмкостью 480 Гбайт, результаты производительности устройства Crucial M550 разбросаны по всему графику.

Корпоративный уровень модели Intel SSD 730 обеспечивает ей последовательную производительность. Между тем, на результаты накопителя Crucial M550 стабильность не сказывается негативным образом. Это устройство, в конце концов, ориентировано на массового покупателя. Чтобы пройти данный тест, ему требуется 12 часов записывать данные блоками по 4 Кбайт, но в случае настольного ПК этот сценарий маловероятен. И пока мы пользуемся неразмеченным устройством, Windows применяет файлы и команду TRIM.

Приводим ниже результаты максимальной наблюдаемой производительности произвольных операций блоками по 4 Кбайт, полученные в ходе прогона накопителей через Iometer. Порядок, в котором располагаются участники теста, определяется совокупной производительностью чтения и записи.

Благодаря мощным спецификациям, накопители Crucial M550 достигают высочайшей совокупной производительности чтения и записи и занимают самые высокие позиции в данном рейтинге.

Tom’s Hardware Storage Bench

Наш собственный тест, Storage Bench v1.0, использует информацию об операциях ввода-вывода из трассировки, записанной в течение двух недель. Повторно воспроизводя данный шаблон с целью проверки производительности накопителя, мы получаем результаты, которые, на первый взгляд, трудно истолковать. В результатах практически не учтены периоды простоя, то есть мы можем принимать во внимание только время, в течение которого накопитель был в активном состоянии и исполнял команды хоста. Таким образом, вычислив соотношение времени работы накопителя к объёму данных, обработанных в ходе трассировки, мы получаем показатель средней скорости передачи данных (в Мбайт/с), по которому можем сравнивать участников теста. Поскольку тест подразумевает установку программ, трассировка включает последовательно записываемые сжимаемые и несжимаемые данные.

Эта система измерений не идеальна. Изначальная трассировка регистрирует команды TRIM в процессе транзита, но так как трассировка организована на накопителе без файловой системы, TRIM не будет работать, даже если её направили во время повторного воспроизведения трассировки (что, к сожалению, не так). Но всё же тестирование при помощи трассировки – отличный способ зафиксировать периоды времени, когда накопитель действительно работает, что имеет свои преимущества в сравнении с синтетическими тестами типа Iometer.

Несжимаемые данные и Storage Bench v1.0

Стоит также отметить, что во время нашего теста на базе трассировки несжимаемые данные направляются через буфер на тестируемый накопитель. Таким образом, когда воспроизведение трассировки повторяет процесс записи данных, записываются в основном несжимаемые данные. Если мы используем наш тест Storage Bench при тестировании SSD на основе контроллера SandForce, мы можем обратиться к показателям SMART для получения более подробной информации.

Скорость чтения данных с хоста намного меньше скорости записи. Всё это обусловлено особенностями процесса трассировки. Но ввиду наличия встроенных возможностей дедупликации и сжатия данных контроллера SandForce, объём данных, записываемых на флэш-память, должен быть ожидаемо меньше, чем объём операций записи с хоста (конечно, при условии, что данные большей частью сжимаемые). На каждый гигабайт данных, записанных по команде хоста, SSD Mushkin приходится записывать 1,05 Гбайт.

Если бы воспроизведение трассировки подразумевало запись легкосжимаемых нулей из буфера, мы увидели бы, что количество операций записи на память NAND во много раз меньше, чем количество операций записи с хоста. Такой подход позволяет участникам теста соревноваться на равных, вне зависимости от возможностей контроллера сжимать данные на лету.

Средняя скорость передачи данных

Трассировка в Storage Bench генерирует более 140 Гбайт операций записи в ходе тестирования. Очевидно, это ставит в заведомо невыгодное положение SSD ёмкостью ниже 180 Гбайт и благоприятствует тем участникам теста, ёмкость которых превышает 256 Гбайт. Производить трассировку диска ёмкостью 240 Гбайт и сравнивать с менее вместительным устройством, скажем, на 40 Гбайт – не слишком удачная идея. Меньшая трассировка на накопителе большого объёма легко удастся, однако при переходе от ёмких устройств к менее ёмким результаты будут радикально отличаться.

Новинки Crucial M550 опережают модели M500, но всё равно располагаются в середине таблицы. Впрочем, все накопители выше Crucial M550 необходимо пометить звёздочками, поскольку OCZ, SanDisk и Samsung, в отличие от Crucial, используют технологии повышения производительности при помощи эмулируемой SLC-памяти.

Интересно также, что лишь один накопитель c IMFT-памятью опередил модели Crucial M550, однако своей скоростью тот SSD-накопитель обязан уникальной прошивке OCZ. Но, в целом, память DDR Toggle-mode более распространена и ориентирована на поддержание производительности.

Время до возобновления обслуживания

Благодаря Storage Bench, мы можем собрать много информации помимо средней скорости передачи данных. Среднее время до возобновления обслуживания показывает, насколько отзывчив накопитель, подверженный средней нагрузке операций ввода-вывода при трассировке. Нам будет технически трудно нанести на график отметки до десяти миллионов операций ввода-вывода, поэтому для оценки среднего времени до возобновления работы мы будем использовать I/O. Также мы можем указать стандартную погрешность относительно среднего времени до возобновления обслуживания. Таким образом, накопители, демонстрирующие более низкий и постоянный показатель времени до возобновления обслуживания, на графике располагаются ниже (следовательно, их результат лучше).

Время задержки записи – это общее время, необходимое на ввод или вывод операции операционной системой, передачу по подсистеме хранения, подтверждение устройства хранения и подтверждение операции устройством. Задержка чтения аналогична. Операционная система запрашивает у устройства хранения данные, находящиеся в определённом месте, SSD считывает информацию и посылает на хост. Современные компьютеры быстры, также как и SSD, но по-прежнему существует большая задержка, вызываемая временем транзакции системы хранения.

Только лишь SanDisk A110 PCIe M.2 может похвастаться лучшим показателем при записи, но ни один из накопителей не показывает значительно лучший результат среднего времени задержки чтения.

Результаты устройств Crucial разбросаны по всему графику – накопитель M500 ёмкостью 120 Гбайт находится вдали от остальных, а более вместительные устройства располагаются где-то в середине. Самое выгодное положение – у обеих новинок Crucial M550.

Оба накопителя Crucial M550 находятся примерно в середине рейтинга, и отличия между ними хоть и незначительны, но различимы. К счастью, они опережают модели Crucial M500 ёмкостью 480 и 960 Гбайт.

Обратите внимание на этот результат! Накопителям Crucial M550 вообще нет равных в данном тесте: устройства ёмкостью 512 и 1024 Гбайт соперничают только лишь друг с другом, выдавая практически одинаковые показатели.

На диаграмме среднего времени записи заметен больший диапазон результатов, чем при чтении. То же самое можно заметить и при сравнении чтения и записи. Вертикально диаграмма всё более вытягивается, показывая, какой размах производительности наблюдается при записи.

Самым медленным участником теста является Crucial M500 ёмкостью 120 Гбайт, показавший среднее время в 2543 мкс, тогда как как Crucial M550 демонстрирует умопомрачительный результат в 620 мкс. Это означает, что Crucial M500 ёмкостью 120 Гбайт обслуживает каждую операцию записи при нашей трассировке в среднем в четыре раза дольше. В реальности ожидание не столь уж заметно, но преимущества в тестах такой показатель самому маленькому накопителю Crucial M500 точно не даст, и Micron об этом известно. Как было сказано ранее, Crucial M550 ёмкостью 128 Гбайт использует в два раза больше кристаллов для усиления преимуществ параллелизма, и мы ожидаем, что он будет соперничать с устройствами ёмкостью 256 Гбайт.

PCMark 7 и PCMark Vantage

Futuremark PCMark 7: Secondary Storage Suite

Для тестирования накопителей PCMark 7 использует ту же технологию трассировки, что и наш бенчмарк Storage Bench v1.0. Он основан на системе расчёта среднего пропорционального и составления сводного результата, то есть единицей измерения в этом бенчмарке являются очки PCMark, а не Мбайт/с. Шкала теста начинается с нуля и заканчивается тысячью очков, но она служит для отображения намного более значительных различий между участниками теста, чем заслуженные ими очки.

PCMark 7 был существенно улучшен и доработан в сравнении со старым бенчмарком PCMark Vantage, по крайней мере, для тестирования SSD. Набор для тестирования накопителей подразумевает несколько прогонов. В конце среднее пропорциональное полученных результатов масштабируется с учётом коэффициента, представляющего собой быстродействие системы. Получаемые в ходе этого теста результаты намного отличаются от результатов PCMark Vantage, и из-за этого у многих производителей имеется предубеждение по отношению к новому бенчмарку. Сложно выяснить, как работает PCMark 7, так как он использует скользящую шкалу для генерирования результатов. Но, несмотря на это, он представляет собой одну из лучших программ для тестирования накопителей и, по крайней мере, он помогает аргументировать идею, что разница в производительности современных SSD необязательно отражается на качестве работы накопителя при обычных нагрузках.

Нет никаких сомнений в том, что модель Crucial M550 работает гораздо быстрее, чем M500, а новый контроллер и оптимизированная прошивка помогают устройству закрепиться на этом графике в лидирующей группе.

Конечно, мы знаем, что производители настраивают свои накопители так, чтобы они выдавали отличный результат именно в PCMark 7. Впрочем, показанный результат вполне соответствует и остальным результатам тестирования.

Futuremark PCMark Vantage: Hard Drive Suite

PCMark Vantage – неидеальный инструмент для тестирования SSD, главным образом, потому, что это достаточно старый бенчмарк, и он не был создан с учётом того уровня производительности, который могут показать современные твердотельные решения. Этот синтетический тест был разработан, чтобы исследовать новые возможности ОС Windows Vista, и в своё время находился в авангарде синтетических тестов для потребительских СХД. Vantage вычисляет среднее пропорциональное от сводных результатов накопителя и масштабирует их, как и PCMark 7. Но в случае с Vantage масштабирование достигается путём произвольного умножения предварительных результатов среднего пропорционального на 214,65. Коэффициент масштабирования служит для представления среднестатистической тестовой конфигурации (которая уже устарела лет на десять). PCMark 7 немного спасает ситуацию, рассчитывая уникальный коэффициент масштабирования в зависимости от свойств системы и используя новую технологию трассировки.

Так зачем же тогда вообще использовать этот бенчмарк? Оказывается, очень многие всё равно предпочитают Vantage из-за красочных картинок и популярности, а также ввиду того, что данный устаревший бенчмарк используется в спецификациях почти всех производителей и рекомендациях для пользователей. Справедливости ради, надо сказать, что тестовый пакет Vantage Hard Drive не разработан для технологии SSD и, на самом деле, хорош для выявления более быстрых механических жёстких дисков.

Vantage положительно реагирует на усовершенствования в Crucial M550. Впрочем, мы используем Vantage только лишь по той причине, что производители до сих пор публикуют его результаты. У нас уже появился полный набор данных от PCMark 8, и мы просто ищем лучший способ их продемонстрировать.

TRIM Testing

Наконец, мы хотим представить новый тест, с которым мы работаем, – это JEDEC 218A для запуска команды TRIM. Он входит в набор ULINK DriveMaster 2012 и никак не похож на маленькую, аккуратно упакованную утилитку для домашнего использования.

DriveMaster используется большинством производителей SSD для создания и расчёта метрических показателей. В настоящее время это единственный коммерческий продукт, способный создать сценарии для подтверждения безопасности шифрования TCG Opal 2, но, в целом, возможности применения практически не ограничены. С платформой связаны различные аппаратные средства, включая силовой концентратор SATA/SAS, что позволяет тестируемому устройству перезагружаться самостоятельно. Большое преимущество такого решения, как DriveMaster, заключается в способности диагностировать ошибки, обеспечивать совместимость и выдавать команды низкого уровня. Короче говоря, для производителей SSD-накопителей это очень полезная вещь, если уж имеющиеся готовые решения не способны помочь. Хотя процесс обучения непрост, но шансы на успех при использовании специальной документации всё-таки имеются.

Этот продукт предлагает нам новые пути для изучения производительности. Тестирование команды TRIM – лишь первый пример того, как мы будем использовать ULINK в наборе тестов Tom’s Hardware.

Набор тестов поставляется с некоторыми встроенными скриптами, но также содержит свой собственный скриптовый язык для расширения и настройки. Данный тест основывается на официально опубликованной JEDEC шаблонной трассировки на базе типичных для пользователя операций ввода-вывода (подобно нашему Tom’s Hardware Storage Bench). Команды чтения удаляются из трассировки, остаются команды записи и TRIM. Тест стартует после безопасного удаления и записи подготовительных данных. Трассировка проходит четыре раза с использованием NCQ и DMA, причём в обоих случаях при поддержке или без поддержки TRIM. IOPS измеряются и усредняются по окончании обработки каждых 100000 команд.

На устройстве ёмкостью 256 Гбайт во время каждой итерации записывается почти 800 Гбайт данных, так что при запуске теста JEDEC TRIM на накопителе 256 Гбайт генерируется примерно 3,2 Тбайт в основном произвольной информации (точнее – 75% произвольной и 25% последовательной). К концу каждого запуска выдаётся более 37 млн команд. Количество трафика кажется гигантским, и в действительности так оно и есть.

Для доступа к памяти первые два теста применяют DMA, а два последних – Native Command Queuing. Многие не используют DMA на SSD (кроме некоторых устаревших или производственных программ), но мы не относимся к их числу. Проверка устройства по всем четырём направлениям может занять до 96 часов, однако более скоростные накопители способны сократить её длительность примерно в 2 раза. При записи большого количества данных на уже переполненный SSD (он заполняется перед каждым тестированием, затем за одну итерацию производится запись примерно 800 Гбайт информации), накопители могут быстрее работать под тяжёлой нагрузкой, и такие модели котируются гораздо выше. Без TRIM “сборка мусора” помогает достичь высокого показателя IOPS, а с TRIM 13% пространства заняты этой командой, оставляя больше места для технического обслуживания.

Ниже расположена диаграмма, созданная на основании данных теста DriveMaster JEDEC TRIM, в котором также приняли участие новые накопители Crucial M550, Samsung 840 Pro ёмкостью 256 Гбайт, Crucial M500 (240 Гбайт), Plextor M5P и Samsung 840 EVO ёмкостью 250 Гбайт. Сплошная линия показывает среднее значение IOPS на каждые 100000 команд, но без TRIM, а пунктирная – то же самое, но с TRIM. В каждом случае нагрузка смешивается с большим количеством случайных операций записи.

Поскольку производительность рассчитывается через каждые 100000 команд, показатель времени выносится за скобки. Накопитель Crucial M550 стартует при более низкой пиковой производительности без TRIM, а уже после включения этой команды разгоняется так же быстро, как и Samsung 840 Pro.

Нам также надо выяснить средние значения при TRIM-тестировании. Интересно, как поведёт себя накопитель во время записи через каждые 100000 команд с использованием TRIM и без него. Голубая линия показывает показатель IOPS с TRIM, а фиолетовая – без TRIM.

Заметьте, что пиковые значения выше во время работы TRIM – именно так и должен вести себя накопитель, рассчитанный на работу в настольных компьютерах. Во время тестирования эта команда помогает освободить примерно 13% пространства для записи в блоки при помощи контроллера Marvell. Без TRIM процессору приходится вручную заниматься “сборкой мусора” и жонглировать данными в режимах чтения/изменения/стирания циклов.

TRIM смягчает этот процесс, позволяя операционной системе сообщить накопителю, когда уже не требуется задействовать ряд адресов LBA. В качестве альтернативного варианта накопитель может сам производить “обработку мусора”, пока операционная система использует LBA с уже загруженными данными.

Здесь показана пропускная способность во включённом режиме TRIM. Несмотря на отсутствие дополнительного резервирования, накопитель Crucial M550 хорошо справляется с задачей. Видите, насколько эта модель ёмкостью 512 Гбайт превосходит Crucial M500 с объёмом памяти 480 Гбайт?

Энергопотребление

Энергопотребление в режиме простоя

Показатели энергопотребления в режиме простоя – это самый важный параметр энергопотребления пользовательских и клиентских SSD. Ведь принцип их работы таков, что твердотельные накопители быстро выполняют команды, поступающие с хост-контроллера, а затем переходят в состояние покоя. Кроме периодической фоновой уборки “мусора” и очистки, современные SSD большую часть времени практически ничего не делают. SSD корпоративного класса чаще работают на полную силу, поэтому в их случае показатель энергопотребления в режиме простоя не так значителен. Но это не относится к SSD в обычных ПК, так как запросы потребительских и клиентских систем в основное время не требуют от накопителя каких-то действий.

Показатель потребления энергии в активном простое имеет критическое значение, особенно для мобильных платформ. Однако простой на разных системах выглядит по-разному. Почти каждый протестированный нами накопитель имел один и более режимов низкого энергопотребления, вплоть до функции DevSleep. Последняя является частью характеристик SATA 3.2. И, хотя она подразумевает совместимый SSD и платформу, её активация очень заметно снижает энергопотребление. Вот почему мы тестируем режим активного простоя: его легко определить, и в данном режиме SSD находится большую часть времени.

Контроллер Marvell 88SS9189 оснащён расширенными функциями управления электропитанием (по крайней мере, так говорит Crucial). Улучшения коснулись не только энергопотребления в простое – более эффективными можно считать и частичный простой, и функцию DevSlp. Пользователям настольных ПК это не слишком интересно, но, учитывая посредственные показатели питания, в этом тесте Crucial следовало бы достичь большей производительности, чтобы сделать Crucial M550 привлекательным вариантом для мобильных систем.

Crucial M550 действительно улучшает свои позиции по сравнению с прошлыми моделями компании, но ему ещё слишком далеко до показателей Samsung. Это первый тест, где Samsung 840 EVO одерживает столь серьёзную победу над Crucial M550.

Среднее энергопотребление в PCMark 7

Если зафиксировать энергопотребление при выполнении любой задачи, в том числе ресурсоёмкой, средний показатель энергопотребления всё равно приближается к показателю энергопотребления в простое. Максимальные скачки мощности могут быть достаточно высокими, однако в среднем энергопотребление во время прогона PCMark 7 умеренное. Можно наблюдать, как энергопотребление накопителей падает до состояния простоя между пиками различной интенсивности.

Если бы мы вообще ничего не знали о Crucial M550, то после этого теста подумали бы, что эти устройства невероятно быстры. Здесь нет ничего удивительного: операции чтения и записи обрабатываются на хорошей скорости до возвращения в состояние простоя. Отклонения на графике незначительны, а на начальных минутах тестирования невысокий уровень энергопотребления практически не меняется.

Вычисление средней потребляемой мощности через PCMark 7 обеспечивает более оптимистичный результат в случае с Crucial M500 ёмкостью 480 и 960 Гбайт, но уровень энергопотребления в активном простое выше среднего, и это несколько негативно влияет на результаты Crucial M550.

Максимальное энергопотребление

Более вместительные накопители используют больше энергии под высокими нагрузками, и ничего удивительного в этом нет.

Обзор Crucial M550 | Как цена превращается в производительность

Наши тесты показали, что производительность новых накопителей Crucial ощутимо выросла по сравнению с линейкой устройств M500, чему в основной степени способствовала установка нового контроллера Marvell 88SS9189, хотя и оптимизированная прошивка помогла моделям M550 добиться таких же скоростных показателей, какие имеются у самых быстрых на данный момент накопителей. В пользу надёжности устройств говорит присутствие памяти на основе техпроцесса 20 нм. Более развитые технологии помогают сделать упор на производительность, не забывая обеспечить долговечность накопителей. К тому же Crucial M550 имеет трёхлетнюю гарантию, даже если учесть, что он показывает лучший результат в соответственных тестах и имеет высокую ёмкость. Впрочем, за это придётся больше заплатить, и стоит ожидать того, что новинки выйдут дороже примерно на 15-20% по сравнению с Crucial M500.

Стоит ли переплачивать за них? Сложно сказать, учитывая изменчивость цен на рынке. Указав на более высокую цену Crucial M550, мы попытались найти выгодные предложения покупки Crucial M500. Получается, что вы можете приобрести этот накопитель ёмкостью 480 Гбайт менее чем за $240 в фирменном магазине Crucial, а модель M550 с объёмом памяти 512 Гбайт доступна почти за $340. Уж слишком велика разница в 40%, даже несмотря на то, что Crucial M550 признан невероятно быстрым накопителем.

Конечно, нам придётся потерпеть высокие цены, особенно после выхода продукта на рынок. Вполне возможно, что через несколько недель разница между Crucial M500 и Crucial M550 станет меньше, и, может быть, спад цены даже дойдёт до ожидаемых 15-20%. Но сейчас оценить новинку очень нелегко, и мы не знаем, как на стоимости скажется конкуренция, и какой станет цена будет в конечном итоге. Нам лишь остаётся полагаться на голые факты, любезно предоставленные официальным сайтом Crucial.

Мы с удовольствием рекомендовали бы приобрести Crucial M550 по цене чуть выше, чем у M500, хотя бы потому, что есть смысл выложить чуть больше денег за дополнительную ёмкость. Взять, например, модель ёмкостью 512 Гбайт – в ней уже на 32 Гбайт больше памяти, чем у устройства M500 объёмом 480 Гбайт и, скажем, половину от 15% можно переплатить, к тому же превосходные характеристики компенсируют всё остальное. Но 40% – это нереально много, так что нам придётся исходить из реального положения дел на данный момент.

Обе серии накопителей Micron должны поддерживать хоть какое-то ценовое равновесие, и, может быть, не стоит сравнивать отличную цену на Crucial M500 с высококлассной производительностью Crucial M550. Но если нам нужно выбрать SSD-накопитель Crucial, то так или иначе к этому сравнению придётся прийти. К счастью, сейчас на Crucial M550 можно потратить меньше, чем на Crucial M500 в апреле прошлого года.

Если вы уже наметили себе покупку Crucial M500, то модель Crucial M550 может на время отложить ваши планы. Тем, кому SSD-накопитель требуется в качестве загрузочного диска, стоит принять во внимание переход к новой ёмкости у новинок – 128 или 256 Гбайт у Crucial M550, в отличие от 120 и 240 Гбайт у M500, и дождаться снижения цен. Благодаря решению компании Crucial использовать кристаллы 64 Гбайт, обе данные вариации накопителя Crucial M550 имеют серьёзное преимущество в скорости, в то время как сокращение резервного пространства для работы RAIN позволяет высвободить место для хранения данных. В конце концов, в случае устройств с такой малой ёмкостью на счету находится каждый гигабайт.

Куда сложнее дела обстоят с накопителями Crucial M550 ёмкостью 512 и 1024 Гбайт, которые более чем на $100 дороже, чем эквивалентные модели M500, и, на наш взгляд, уж лучше потратить эти деньги на другие системы с более высокой производительностью. С такой ценовой политикой Crucial буквально толкает энтузиастов в объятия Samsung с их накопителем Samsung 840 EVO на базе трёхбитных ячеек, который по своим характеристикам производительности располагается где-то между Crucial M550 и M500.

Мы практически не сомневаемся в том, что цена на Crucial M550 в скором времени упадёт, но пока приходится смириться с тем, что есть на данный момент, а заниматься ценовым прогнозированием сейчас не хотелось бы, поэтому давайте на время забудем о финансовой составляющей. Выпуск модели Crucial M550 Micron – это как предупредительный выстрел в сторону остальных производителей SSD-накопителей, которые борются за внимание энтузиастов. В прошлый раз столь мощно Crucial выступила в 2010 году, когда был выпущен первый накопитель SATA 6 Гбит/с модели C300. Приятно, что история повторяется и на сей раз.