Samsung 840 EVO mSATA: обзор и тестирование SSD-накопителей ёмкостью 250, 500 и 1000 Гбайт – THG.RU

Обзор Samsung 840 EVO mSATA | Знакомимся с Samsung 840 EVO с интерфейсом mSATA

Когда-то накопители с интерфейсом mSATA были не слишком ёмкие и к тому же не слишком отличались производительностью, однако уже сейчас компания Samsung представляет невероятно быстрое устройство Samsung 840 EVO mSATA ёмкостью 1000 Гбайт, да к тому же предлагает его по весьма привлекательной цене.

До последнего времени мы не замечали за Samsung большого стремления создавать накопители mSATA (по крайней мере, для продажи на розничном компьютерном рынке), но теперь в некоторых онлайн-магазинов действительно доступны устройства ёмкостью от 120 до 1000 Гбайт. Что же ускорило переход на новый уровень? Конечно, причина в растущем ассортименте ноутбуков, использующих миниатюрные комплектующие, но вместе с тем и материнские платы для настольных компьютеров всё больше оснащаются разъёмами mSATA. Существует и такое устройство, как Drobo Mini, представляющее собой многодисковый настольный бокс с возможностью использования накопителя с интерфейсом mSATA для кэширования данных.

Судя по всему, Samsung выбрала подходящее время для продвижения на рынке mSATA-устройств (хотя энтузиасты, предпочитающие устройства для настольных компьютеров наверняка проворчали: “Ну, наконец-то, свершилось.”). И ожидание действительно того стоило. Samsung 840 EVO mSATA может похвастаться низким энергопотреблением и высокой плотностью записи, и это две важнейшие характеристики для устройств с интерфейсом mSATA, особенно если сравнивать их с накопителями в форм-факторе 2,5 дюйма.

Ещё одним преимуществом можно назвать контроль буквально над каждой частью SSD-решения. Это касается не только кэша, но и флэш-памяти NAND, а также контроллера. Инженеры создали соответствующую прошивку и разместили все элементы сверху на печатной плате. Каждый раз, когда мы рассуждаем о вертикальной интеграции компании Samsung, признавая её доминирование на рынке, проявлением этого является контроль над предложением. Далеко не одна компания, распространяющая SSD-накопители, сталкивалась с высокой стоимостью деталей для их устройств, что влекло за собой повышение цены до неконкурентоспособного уровня. Samsung же такой проблемы не имеет.

Samsung 840 EVO mSATA содержит модули NAND с 3 битами на ячейку (технология three-bit-per-cell) с плотностью записи 128 Гбайт, что позволяет добиться высокой производительности в устройствах небольших форм-факторов. Так Samsung сумела запихнуть сразу целый 1 Тбайт в свой накопитель Samsung 840 EVO mSATA, так же, как и в устройство 2,5 дюйма, учитывая при этом, сколько места имеется на печатной плате для контроллера, кэша и модулей памяти NAND. Флэш-память, изготовленная на основе техпроцесса 19 нм, располагается в 16 кристаллах.

Samsung выпускает серию из четырёх накопителей Samsung 840 EVO mSATA ёмкостью 120, 250, 500 и 1000 Гбайт. Есть также и устройство ёмкостью 750 Гбайт, но в форм-факторе 2,5 дюйма, и выгоды в выпуске его с интерфейсом mSATA нет никакой ввиду узости рынка накопителей mSATA, где такой вариант SSD никак не пригодится. Ниже можно ознакомиться с характеристиками квартета новых накопителей Samsung 840 EVO mSATA.

В этой таблице не отражена ценность весьма полезной утилиты Samsung Magician, которая поставляется в комплекте вместе с Samsung 840 EVO mSATA. Мы признаём высокую ценность этой программы, поскольку она действительно того заслуживает. В последней версии программы включена поддержка технологии RAPID (кроме серии EVO), например, для Samsung 840 Pro), а тех, кто подзабыл для чего она нужна – ещё раз познакомим с описанием из нашей статьи, которая вышла прошлым летом (Тест SSD Samsung 840 EVO ёмкостью 120, 250, 500 и 1000 Гбайт):

RAPID – это программная функция в самой последней версии утилиты Magician от Samsung. Проще говоря, этот программный инструмент использует 1 Гбайт ёмкости накопителя для кэширования “горячих” данных. Часто используемые приложения хранятся в памяти RAM, предоставляя самый быстрый доступ к данным, которые используются чаще всего. Но, в отличие от большинства решения для кэширования на основе оперативной памяти, RAPID сохраняет кэшированные данные между загрузками, записывая данную информацию на сам накопитель.

В самом начале работы с RAPID в обзоре накопителя Samsung 840 EVO мы увидели, насколько эта функция способна повысить производительность в работе со многими приложениями.

Теперь вернёмся к версии накопителя с интерфейсом mSATA. Samsung 840 EVO mSATA ёмкостью 120 Гбайт обладает двумя модулями памяти NAND, контроллером MEX и DRAM-кэшем, расположенном на одной из сторон печатной платы.

На противоположной стороне содержатся компоненты для монтажа и наклейка, а два дополнительных модуля памяти под наклейкой располагаются у моделей ёмкостью 250, 500 и 1000 Гбайт. В накопителе ёмкостью 120 Гбайт они не требуются.

Что ж, перейдём к тестированию этих миниатюрных накопителей и посмотрим, на что они способны.

Обзор Samsung 840 EVO mSATA | 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 Samsung 840 EVO mSATA | 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

Все четыре устройства Samsung 840 EVO mSATA достигают показателя скорости операций последовательного чтения 500 Мбайт/c всего за две команды – это выдающийся результат. Скорость чтения, несмотря на использование трёхбитных ячеек, остаётся высокой. Собственно, таких показателей мы ждали от Samsung 840 Pro, но не менее удивительным было добиться их от устройств Samsung 840 и Samsung 840 EVO. Впрочем, менее впечатляющий результат при последовательном чтении наверняка бы нас обеспокоил.

Скорость операций последовательной записи блоками по 128 Кбайт

При тестировании последовательной записи можно заметить преимущество наличия у модели большего количества кристаллов. Чем вместительнее накопитель, тем выше производительность. Правда, на результат влияет технология Samsung Turbo Write, в рамках которой часть памяти MLC служит для эмуляции ячеек SLC, тем более что у более вместительных устройств в распоряжении имеется больше памяти. При нашем тестировании результаты выглядят вполне благоприятными для Samsung, но, как и ожидалось, производительность падает до минимума, когда кэш переполнен до предела.

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

Новинки Samsung 840 EVO mSATA занимают вполне достойные места в рейтинге производительности на фоне других устройств. Демонстрируя очень похожие показатели скорости чтения, позиции в таблице сводятся к результатам тестирования последовательной записи. В данном случае на производительность влияет не только количество кристаллов, но и эффект технологии Samsung Turbo Write наряду с повышенной ёмкостью. Это означает, что модель ёмкостью 1000 Гбайт способна добиться впечатляющего показателя скорости, превышающего 500 Мбайт/с.

Даже устройство со скромными 120 Гбайт памяти на восьми кристаллами развивает скорость более 200 Мбайт/с. После того, как кэш при использовании Turbo Write переполнится, скорость у этой модели падает примерно до 130 Мбайт/с, и здесь всего 3 Гбайт кэша заполняются гораздо быстрее. Но даже тестирование на производительность в реальных условиях даёт отличный результат.

Turbo Write усложняет наше тестирование, но, несмотря на это, остаётся мощной технологией, к тому же используемой при действии алгоритма эмуляции SLC. Система nCache от SanDisk является одной из самых известных, однако Toshiba, OCZ, а теперь и Samsung используют аналогичные механизмы, которые нельзя назвать разнородными. Как видите, условия тестирования становятся всё жёстче, но польза от них выражается в повышении производительности. К тому же увеличение быстродействия является очень важным фактором, если речь идёт об устройствах небольшой ёмкости.

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.

Все четыре новых Samsung 840 EVO mSATA показывают примерно одинаковую скорость, принимая во внимание наши прошлые восторженные комментарии, но опять же стоит отметить, что результаты этого теста не зависят от конфигурации кристаллов. Показатели одинаковы, как и в случае с тестированием скорости последовательного чтения. По правде говоря, несколько компаний позавидовали бы той скорости, которую Samsung удалось развить при использовании памяти TLC NAND.

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.

С ума сойти, да? Здесь в нескольких случаях видно, насколько изменчивы результаты тестирования, что и отражается на этой несколько беспорядочной диаграмме. Во-первых, снова ощущается эффект Turbo Write, которая призвана увеличивать производительность, и тут же результаты смешиваются с показателями, полученными через Iometer. Но поскольку для получения нужных результатов все приёмы в методологии должны быть согласованы, менять тестирование для определения более высокой или низкой производительности не имеет никакого смысла.

В модели ёмкостью 120 Гбайт Turbo Write сразу заполняет кэш объёмом 3 Гбайт. Если кэш не может очиститься до того, как поступает новый контент, то производительность стремительно падает до того уровня, который был до применения технологии ускорения. Между тем, Samsung 840 EVO mSATA ёмкостью 1000 Гбайт имеет кэш объёмом 36 Гбайт, который превращается в 12 Гбайт эмулируемой SLC-памяти, и тогда пользы от кэширования несколько больше.

Но в любом случае, это большой прогресс по сравнению с оригинальной версией Sasung 840. В действительности, скачкообразный прирост скорости произвольной записи почти полностью отразится на кэше при нагрузках, характерных для настольных систем. В этом плане SanDisk, Samsung и Toshiba находятся на верном пути, создавая свои накопители; лучшей демонстрацией этого является показатель 90000 IOPS при записи блоками по 4 Кбайт, который демонстрирует память TLC NAND.

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. Модели Samsung 840 EVO mSATA интересны тем, что производительность падает на ранней стадии ещё задолго до того, как заполнится вся ёмкость. В этом случае заметные сначала пики – это результат мощной работы Turbo Write. Однако такие показатели сохраняются, пока в кэше есть свободное место, и как только происходит заполнение, производительность падает, используя память TLC. Затем, когда процесс полной записи накопителя осуществлён, он переходит в спокойное и равномерное состояние работы.

Да, возможно, SSD старается убрать информацию в ту часть общей ёмкости, которая не подвергается эмуляции после заполнения, однако при высокой производительности процесс происходит быстро. Достаточно взглянуть на работу Samsung 840 EVO mSATA ёмкостью 120 Гбайт со средним показателем производительности, достигающим 33500 IOPS за первые 17 минут тестирования. В первую минуту показатель гораздо выше, чем в дальнейшем, поскольку при 33500 IOPS кэш объёмом 3 Гбайт заполняется всего за 23 секунды. Таким образом, производительность за ту минуту усредняется, но при этом именно в течение первой минуты она выглядит выше, чем при последующих операциях.

Это захватывающее зрелище, если вы следите за этим так же внимательно, как и мы.

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.

На третьем месте нашего рейтинга по результатам производительности произвольных операций блоками по 4 Кбайт располагается накопитель Samsung 840 EVO (без сомнения, производительность операций записи возросла не без участия Turbo Write). Существует немало расхождений при определении воздействия данной технологиина производительность, так что просто представьте, что три самых ёмких устройства Samsung 840 EVO mSATA по результатам теста располагаются ещё ближе друг к другу. Они действительно больше похожи друг на друга, чем это показано на графике.

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.

Каждое из устройств Samsung 840 EVO mSATA (отображены синим цветом) отражено в этой диаграмме вместе с новинками в форм-факторе 2,5 дюйма (выделены красным цветом). Практически идентичные результаты демонстрируют два накопителя с интерфейсами SATA и mSATA и ёмкостью 120 и 250 Гбайт, однако, поднимаясь выше по графику, мы замечаем, что 2,5-дюймовые устройства ёмкостью 500 и 1000 Гбайт располагаются на графике выше своих собратьев с интерфейсом mSATA. Возможно, что всё дело в прошивке, однако мы подозреваем, что прямое отношение к этому имеют затраты на обеспечение большой вместительности mSATA-устройств.

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, хранящиеся 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.

Ещё раз напомним о том, что накопители 2,5 дюйма обозначены красным цветом, а mSATA – синим. Впрочем, независимо от интерфейса, устройства показывают хороший результат. Несмотря на некоторое увеличение времени задержки чтения, при измерении задержки записи новинка Samsung 840 EVO mSATA ёмкостью 120 Гбайт серьёзно опережает свой эквивалент в 2,5-дюймовом форм-факторе, а оба этих накопителя буквально наголову разбивают модель Crucial M500 такой же ёмкости.

Та же история происходит и с устройствами ёмкостью 250 Гбайт, однако, Samsung 840 EVO mSATA на 500 и 1000 Гбайт остались позади устройств форм-фактора 2,5 дюйма c аналогичной ёмкостью. Опять же, мы подозреваем, что это связано с тем, что в четыре модуля памяти “впихнули” 32 и 64 кристалла, но хотя устройства на 2,5 дюйма и используют другую конфигурацию, довольно тяжело до конца понять, в чём же дело. В конце концов, SATA-накопители имеют предустановленную прошивку, тогда как устройства с интерфейсом mSATA используют другую версию.

Мы можем перейти к более полному изучению результатов, определив среднее время до возобновления обслуживания. Как мы знаем, показатели Samsung 840 EVO mSATA и устройств 2,5 дюйма небольшой ёмкости почти идентичны, однако mSATA-модели большей ёмкости остаются позади своих собратьев в форм-факторе 2,5 дюйма.

При помощи показателя среднего времени до возобновления обслуживания можно легко понять, сколько же времени потребуется для программирования TLC. В условиях ограничений используемого литографического процесса память NAND чаще подвержена ошибкам и требует больше времени для очистки и перепрограммирования, хотя это кажется не таким ощутимым в сравнении с впихиванием трёх бит в одну ячейку. Немного радует тот факт, что модели Samsung 840 EVO mSATA требуют меньше времени до возобновления обслуживания, чем высококлассные SSD-накопителя для настольных устройств.

Samsung 840 EVO mSATA ёмкостью 120 Гбайт нельзя назвать лучшим в своём классе, но только он задействует восемь кристаллов, что весьма впечатляет, поскольку Crucial M500 со своими двухбитными ячейками и таким же объёмом памяти выглядит хуже.

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.

За счёт оптимизации прошивки или же по причине отличного уровня производительности, но все шесть первых позиций в рейтинге заняты устройствами Samsung, четырьмя из которых являются модели Samsung 840 EVO (Samsung 840 EVO mSATA ёмкостью 500 и 1000 Гбайт располагаются чуть поодаль от SATA-устройств с аналогичной ёмкости).

Помните, что на самом деле разница между самыми быстрыми и самыми медленными SSD-накопителями по-прежнему мала. На самом деле, для того чтобы было легче её определить, мы сделали начальную отметку 80% на шкале. В полном масштабе измерений разница совсем мала.

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.

А здесь Samsung 840 EVO mSATA ёмкостью 250 и 500 Гбайт обгоняют SATA-накопители с тем же объёмом памяти. Впрочем, нас больше потряс результат тестирования накопителя ёмкостью 1000 Гбайт с mSATA-интерфейсом, свалившегося на самое дно таблицы и едва не вылетевшего за её пределы. Здесь что-то не так? В общем-то, нет.

Несмотря на усиленное тестирование на нескольких системах, мы всё равно запустили непростой тест Vantage. Вполне возможно, что причина каким-то образом связана с конфигурацией модели ёмкостью 1000 Гбайт. Конечно, это здорово, что можно затолкать сразу 1024 Гбайт памяти на печатную плату mSATA-накопителя без использования какой-либо параллельной платы, однако без проблем в этом случае не обойтись.

Производительность операций копирования

Microsoft Robocopy, утилита командной строки по репликации директорий, постепенно заменила устаревшую xcopy. Она включает в себя ряд функций, обеспечивающих логику переноса больших массивов файлов. Это многопоточная утилита, в которой присутствует множество опций – то есть она даёт сто очков вперёд традиционному копированию файлов в Windows. Что самое примечательное – она уже встроена в операционную систему. Эта функциональность особенно важна для операций копирования в сети и резервного копирования, но в то же время Robocopy не перестаёт задавать вам сотни вопросов во время копирования файлов.

Суть тестирования производительности операций копирования состоит в том, что вам нужен быстрый накопитель, с которого надо копировать данные, и быстрый накопитель, на который нужно копировать данные. Это наиболее важный аспект бенчмарка при тестировании SSD. Не имеет значения, что ваш накопитель может последовательно записывать данные со скоростью 500 Мбайт/с, если вы копируете файлы с внешнего жёсткого диска, подключённого по USB 2.0. Мы копируем наши тестовые файлы с одного и того же Intel SSD DC S3700 на все тестируемые накопители, таким образом, исключая влияние быстродействия исходного накопителя из теста.

Тестовый массив состоит из 9065 файлов общей ёмкостью 16,2 Гбайт. Некоторые из файлов большие (до 2 Гбайт), а некоторые совсем маленькие. В среднем, каждый файл “весит” 1,8 Мбайт. Файловый массив представляет собой смесь музыки, программ, изображений и файлов произвольного формата.

Стоит отметить, что этот график выглядел бы совершенно по-другому, если бы мы использовали в качестве исходного накопителя жёсткий диск. Даже если бы пропускная способность диска при последовательных операциях не была бы ограничением, при копировании маленьких файлов возникли бы проблемы.

Особых сюрпризов в результатах нет – более вместительные SSD-накопители весьма быстры, но и устройства меньшей ёмкости также развивают неплохую скорость. Вторую и третью строчку рейтинга занимают диски Samsung с объёмом памяти соответственно 500 и 1000 Гбайт, а модели ёмкостью 120 и 250 Гбайт хотя и выглядят поскромнее, но уже опережают своих предшественников с SATA-интерфейсом даже несмотря на переход от двух кристаллов по 64 Гбайт к 19-нанометровому кристаллу на 128 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.

В вопросе экономии энергопотребления в режиме простоя новейшие устройства Samsung бросают вызов всем остальным, являясь среди них самыми экономичными. Конечно, модель Samsung 840 EVO mSATA ёмкостью 1000 Гбайт с mSATA-интерфейсом потребляет почти на 50% больше энергии, чем устройства этой же серии с меньшим объёмом памяти, однако показатель все равно не доходит даже до 0,3 Вт. Ну а каждый из трёх остальных вышеупомянутых накопителей требует всего 0,21 Вт.

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.

Та же ситуация и с показателями при тестировании PCMark 7 – Samsung 840 EVO mSATA ёмкостью 1000 Гбайт требуется гораздо больше энергии, чем моделям ёмкостью 120, 250 и 500 Гбайт. Куда более полную картину дают записи в журнале. Вот и они:

Видите? Три “младших” Samsung 840 EVO mSATA чрезвычайно похожи между собой, хоть и выдают более высокие пиковые показатели, в то время как “старшие” (ёмкостью 1000 Гбайт) демонстрирует совершенно другие цифры при значительно более высокой интенсивности использования. И даже не на пиковых участках ему требуется больше электроэнергии в сравнении с остальными накопителями этой серии.

Как мы уже знаем, показатели энергопотребления в режиме простоя существенно выше. Что бы ни пришлось Samsung сделать для выпуска mSATA-устройства ёмкостью 1000 Гбайт, с ним происходит нечто совершенно уникальное.

Максимальное энергопотребление

Для работы модулей NAND на основе трёхбитных ячеек требуется больше питания, чем модулям на основе двухбитных ячеек, и всё-таки два первых места в этом рейтинге занимают накопители Samsung 840 EVO mSATA и накопитель типоразмера 2,5 дюйма ёмкостью 120 Гбайт. Устройство ёмкостью 1000 Гбайт располагается в середине, но это по-прежнему неплохой результат с учётом того, что оно является более вместительным, чем накопители на 120, 250 и 500 Гбайт вместе взятые.

TRIM Testing: какую пользу для Samsung 840 EVO он принесёт?

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.

TRIM Testing

Выше расположена диаграмма на основании данных теста DriveMaster JEDEC TRIM, в котором также приняли участие накопители SanDisk X210 объёмом 256 Гбайт, Samsung 840 Pro на 256 Гбайт и Crucial M500 (240 Гбайт), а также 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.

На фоне других (хоть и небольших) моделей, влияние команды TRIM на работу накопителя Samsung 840 EVO весьма ощутимо, и с её помощью происходит наибольший рост производительности по сравнению с остальными дисками. Положительное влияние TRIM оказывает и на устройство Samsung 840 Pro, но показатели Samsung 840 EVO выглядят куда более впечатляющими.

Обзор Samsung 840 EVO mSATA | Почти без ограничений

Прошлым летом мы получили в свои руки Samsung 840 EVO и тестировали его до бесконечности. Мы обнаружили новые технологии, и некоторые из них заметно проявили себя при тестировании. Как только нам удалось извлечь цифровые данные о производительности, мы пришли к выводу, что модель Samsung 840 EVO, благодаря его трёхбитным ячейкам памяти NAND и всем остальным характеристикам действительно заслуживает весьма лестной оценки.

Уровень производительности устройств с интерфейсом SATA 6 Гбит/с практически оправдал ожидания. Сейчас Samsung поддерживает eDrive, система безопасности TCG Opal 2.0 также работает безупречно. Добавьте сюда функцию RAPID для кэширования “горячих” данных с технологией Turbo Write и получите ещё более впечатляющую производительность. Наши выводы основаны на использовании комплексного программного обеспечения Samsung для SSD, которое мы расцениваем как наиболее многофункциональное в своём классе. В качестве своеобразного бонуса Samsung добавила собственную утилиту для клонирования (хотя при её использовании мы получали разные результаты). К концу нашего обзора нас порадовали очень многие результаты, так что Samsung 840 EVO как был, так и остаётся выгодным предложением. А что ещё больше впечатлило, так это наличие модели ёмкостью 1 Тбайт, ставшей весьма доступным вариантом для энтузиастов наряду с Crucial M500 в классе накопителей ёмкостью 1 Тбайт.

Теперь, когда Samsung 840 EVO выпускается с интерфейсом mSATA (и даже с невероятным объёмом памяти 1000 Гбайт), мы наблюдаем то же положение дел. Это хорошая новость для растущего количества устройств, способных использовать mSATA-накопители для экономии внутреннего пространства в их конструкции. Когда-то совместимые устройства были меньше, работали медленнее, а стоили гораздо дороже, но на примере Samsung 840 EVO mSATA мы видим, что уже сейчас можно выбирать накопитель без оглядки на ёмкость или производительность. Конечно, цена ещё пока не минимальна, но небольшой форм-фактор вполне способен это компенсировать. К тому же в этом случае вы точно не заплатите дороже $1 за 1 Гбайт.

Конечно, рынок mSATA-устройств ещё довольно узок, но Samsung предстоит выдержать нелёгкую конкуренцию. Эта компания всегда оказывала колоссальное влияние на множество рынков, а сейчас сфокусировалась на выпуске устройств в небольшом форм-факторе на основе высококлассных комплектующих, так что появление накопителей на базе M.2 – всего лишь вопрос времени.

Выпуск Samsung 840 EVO mSATA ёмкостью 1 Тбайт является поворотным моментом, учитывая не слишком высокую производительность устройств в таком небольшом форм-факторе. Выбор mSATA-накопителей ёмкостью 500 Гбайт совсем невелик, а найти что-либо более вместительное – и вовсе большая удача. Мало того, что Samsung внедрила в модель 840 EVO буквально всё, что требуется для работы в таком форм-факторе, так ещё и поместила в решение четыре модуля NAND-памяти, а также обеспечивает прекрасные показатели энергопотребления.

В действительности, мы считаем, что модель ёмкостью 500 Гбайт выглядит даже более привлекательным вариантом, поскольку она доступнее, а её производительность схожа или более высока в сравнении с устройством на 1 Тбайт. Накопитель ёмкостью 256 Гбайт по результатам тестирования остаётся чуть поодаль от лидеров, но тоже вполне соответствует высокому уровню компании, ну а накопитель на 120 Гбайт полностью оправдывает ожидания. По крайней мере, он входит в число основных устройств ёмкостью 128 Гбайт (при более высокой скорости чтения) на компьютерном рынке.

Возможно, более скучные устройства являются и более важными, поскольку большинство из нас может себе позволить их приобрести, но при этом ясно, что выпуск накопителей Samsung 840 EVO высокой ёмкости можно считать замечательным достижением компании. В таких моделях технология Turbo Write пытается пресечь ограничения памяти TLC NAND, скорость чтения соответствует почти любой другой модели с интерфейсом SATA 6 Гбит/с, а эмуляция SLC помогает увеличить производительность при записи.

Расписав множество преимуществ накопителей Samsung 840 EVO, мы почти не нашли причин для критики. Наиболее серьёзным конкурентом стоит считать Crucial M500, который предоставляет аналогичную производительность и ёмкость, а также предлагает некоторые модные дополнения и обладает резервной ёмкостью NAND-памяти и функциями защиты данных при нестабильном электропитании. Две конкурирующие линейки также используют усовершенствованный вариант технологии eDrive и шифрование TCG Opal 2.0, в то время как M500 способен извлечь выгоду из NAND на базе двухуровневых ячеек.

Предстоит нелёгкий выбор, который упрощается лишь в том случае, если вам нужно более вместительное устройство, ведь Crucial пока не выпустила mSATA-накопитель с объёмом доступной памяти 960 Гбайт. Похоже, что любители накопителей высокой ёмкости будут долго бродить по кругу, пытаясь выбрать подходящий вариант. В чём мы точно уверены – это в том, что разнообразие mSATA-устройств продолжает расти, и появление Samsung 840 EVO – лучшее тому подтверждение. Этот накопитель отлично использует возможности интерфейса mSATA и заслуживает пристального внимания, в том случае, если вам требуется заполнить крошечный слот вашего ноутбука или небольшого настольного компьютера.