OCZ Octane 512 Гбайт: новый SSD на контроллере Indilinx Everest – THG.RU

OCZ Octane 512 Гбайт | “Indilinx” равно “производительность”

На протяжении последних лет мы видели, что OCZ добилась немалого успеха на рынке твердотельных накопителей, используя в двух последних поколениях своих SSD контроллеры SandForce. Компания с успехом расширяла границы наших представлений о том, столь высокой производительности можно ожидать от SSD-диска.

Естественно, при столь тесном сотрудничестве с SandForce, компания OCZ всегда была первым производителем, который пользовался преимуществами нового контроллера, и, как правило, именно OCZ получала наибольшее количество наград за повышение планки производительности при переходе на новый контроллер. За несколько последних лет семейство твердотельных накопителей OCZ Vertex смогло приобрести целую коллекцию наград в различных тестах.

Больше сходств, чем различий

Но в таком подходе всё же имелась и обратная сторона. Зарабатывая признание в качестве производителя отличных дисков на контроллерах SandForce, OCZ также помогала своим конкурентам продавать их накопители на основе тех же самых контроллеров. Неприятная правда заключается в том, что два накопителя на основе одного и того же решения SandForce, имеющие одинаковую ёмкость, использующие тот же тип памяти NAND, обеспечивают практически одинаковую производительность. И этот факт сама компания SandForce оспаривать, естественно, не станет. Твердотельные диски, основанные на технологиях SandForce, различаются слегка видоизменёнными версиями референсной прошивки. Именно по этой причине накопитель OCZ Vertex 3 имеет своего брата-близнеца Corsair Force GT. Оба диска используют контроллер второго поколения SandForce в сочетании с синхронной памятью ONFi. Да, между ними есть определённые отличия, однако тесты производительности показывают практически одинаковые результаты.

OCZ Octane

Понятно, что OCZ воспринимает себя как компания, готовая пойти на значительный риск, чтобы сохранить конкурентное преимущество. Именно по этой причине наиболее свежие продукты с интерфейсом SATA 6 Гбит/се не оснащены контроллером SandForce. Вместо этого, в новом SSD, носящем название Octane, используются технические наработки, которые OCZ получила при покупке корейской компании Indilinx, состоявшейся в марте 2011. И здесь есть что-то историческое, так как в серии Octane используется собственный контроллер OCZ – Everest, который является самым новым контроллером со времени нашего тестирования накопителей Samsung 830-й серии.

Но мы ещё не сказали, с какими накопителями призвана конкурировать новая серия Octane. А относится она к линейке производительных накопителей, стратегически заменяя модели серии Vertex 3. Новая линейка по-прежнему имеет интерфейс SATA 6 Гбит/с, выдающиеся характеристики скорости чтения, большую кэш-память, а максимальный объём накопителей Octane достигает 1 Тбайт. Достаточно ли этого, чтобы считать, что новые диски претендуют на статус самых производительных SSD-накопителей? Нет. Дело в том, что мы зафиксировали несколько проблем, проявивших себя в ходе тестирования. Но мы также видим здесь и значительный потенциал. В данном обзоре вы сможете в полной мере оценить плюсы и минусы новых накопителей OCZ.

Контроллер Everest: версия с интерфейсом SATA 6 Гбит/с

Новейший контроллер Indilinx называется крупнейшим обновлением контроллера low-end класса Barefoot, применявшегося в самых бюджетных SSD компании OCZ (контроллер Barefoot был представлен Indilinx в конце 2009 года, то есть ещё до покупки Indilinx компанией OCZ, и использовался также в некоторых моделях других производителей, таких как Crucial, Corsair, G.Skill, Patriot, Mushkin). Новый контроллер Indilinx носит название Everest и имеет варианты с интерфейсом SATA 3 Гбит/с и SATA 6 Гбит/с. Новая линейка накопителей OCZ будет включать модели на обоих вариантах контроллера: накопители hi-end класса носят название Octane, в то время, как более медленные диски с интерфейсом SATA 3 Гбит/с – Octane S2. Естественно, в сегодняшнем нашем тесте мы использовали флагманскую модель, чтобы показать максимальные возможности, на какие способен новый контроллер.

Как и большинство производителей твердотельных дисков, OCZ не раскрывает некоторые технические подробности своих изделий, дабы осложнить жизнь конкурентам. Тем не менее, нам известно, что Everest – ещё один 8-канальный контроллер, использующий двухъядерный процессор архитектуры ARM. В данном случае, прослеживается аналогия с 830-й серией Samsung.

В отличие от дисков на контроллерах SandForce, контроллер Everest имеет дискретный кэш данных, размер которого составляет 512 Мбайт для диска объёмом 512 Гбайт, который использовался в тесте (и не только – точно такой же объём кэша будет использоваться в накопителях Octane всех доступных объёмов). Посмотрим подробнее на характеристики, заявленные производителем.

OCZ Octane использует ту же самую синхронную память ONFi 2.2, что применяется во флагманской модели Vertex 3. Учитывая тот факт, что OCZ ставит новую линейку Octane на одну ступеньку ниже Vertex 3, в обмен на чуть более низкую производительность вы получите меньшую стоимость в расчёте на гигабайт дискового пространства.

Такой компромисс имеет резон, если взглянуть на приведённые выше спецификации. Скорость последовательного чтения накопителя Octane 512 Гбайт совпадает со скоростью Vertex 3, но скорость последовательной записи на 50 Мбайт/с ниже. Производительность случайных операций – это то место, где отставание Octane более заметно. Накопитель Vertex 3 объёмом 480 Гбайт имеет заявленные характеристики в 85 000 операций в секунду при чтении и 60 000 – при записи. Для сравнения, новый Octane имеет куда более скромные характеристики – 37 000 и 16 000, соответственно.

OCZ Octane 512 Гбайт | Тестовый стенд и замечания по прошивке

Тестовый стенд

Замечания по прошивке.

Производительность может заметно измениться после обновления прошивки. Мы постараемся обновить результаты тестов после того, как будут представлены новые версии прошивок для накопителей, которые мы тестировали.

Обратите внимание, что результаты накопителя Crucial m4 512 Гбайт отличаются от того, что можно было видеть в графиках в статье “Тест семи накопителей на базе SandForce второго поколения”, так как мы обновили прошивку до версии 0009. После прошивки скорость последовательных операций слегка возросла, но это проявляется лишь на большой глубине очереди заданий, в связи с чем другие представители линейки Crucial m4 не тестировались повторно.

OCZ Octane 512 Гбайт | Результаты тестирования

Storage Bench v1.0 и PCMark 7

Как всегда, для тестирования производительности накопителей мы использовали соответствующий пакет из состава бенчмарка PCMark 7, а также наш собственный тест Storage Bench v1.0. И если PCMark является стандартным тестовым пакетом, то о Storage Bench v1.0 можно прочитать в разделе “Подробнее о Storage Bench v1.0” в конце данного обзора.

Новейший твердотельный накопитель OCZ показал различные результаты в Storage Bench (результаты в графике выше) и в PCMark (результаты приводятся в графике ниже). Но мы ожидали увидеть подобную картину, так как Storage Bench возлагает более тяжёлую нагрузку на последовательные операции чтения и записи. Данный тест отражает нагрузку, которая создаётся при работе в приложениях продуктивности, графических пакетах и задачах, связанных с компьютерными играми. Если вы хотели бы представить это на реальном примере, то можно провести следующий пример. Одна веб-страница содержит менее 1 Мбайт данных, тогда как 15 минут игры в Crysis 2 приводит к чтению и записи на диск более 1 Гбайта. В данном контексте OCZ Octane 512 Гбайт превосходит Crucial m4, имеющий такой же объём.

PCMark 7 использует ту же программную основу, что и наш Storage Bench v1.0, но этот тест подразумевает суммирование различных тестовых задач. В целом, тестовый пакет от компании Futuremark даёт более универсальный результат, уделяя много внимания операциям случайного перемещения данных, поэтому в данном тесте накопитель OCZ Octane 512 Гбайт лишь незначительно превосходит модель Crucial m4 объёмом 64 Гбайт. Если же взять более уместную для сравнения модель Crucial m4 объёмом 512 Гбайт, то новый диск OCZ проигрывает около 5%, что не так уж плохо, если учесть, что Octane находится на ступеньку ниже по производительности, чем Vertex 3. Тем не менее, диск Crucial такого объёма на сайте интернет-магазина Newegg стоит $760, а планируемая стоимость нового Octane составляет около $900.

Производительность случайных операций блоками по 4 кбайт

Тестовые сценарии, наподобие Storage Bench или PCMark, достаточно информативны, но они не дают достаточно данных о более специфических характеристиках производительности. Вот почему столь важно определить в ходе теста скорость случайной записи и чтения, а также последовательной записи/чтения.

На минимальной глубине очереди накопитель OCZ Octane 512 Гбайт имеет скорость случайного чтения около 120 Мбайт/с. Это быстрее, чем многие другие диски. Но как только глубина очереди начинает увеличиваться, результат диска OCZ становится весьма близким к модели Crucial m4 объёмом 64 Гбайт. Это не самый лучший результат. Фактически, накопитель Vertex 3 объёмом 120 Гбайт превосходит Octane на любой глубине очереди.

Однако данную информацию стоит увязывать с контекстом, а не рассматривать саму по себе. Мы уже знаем, что OCZ Octane 512 Гбайт – это диск, который ближе к классу mainstream-накопителей, чем модели на основе контроллера SandForce второго поколения, ориентированные на компьютерных энтузиастов. Учитывая данный факт, а также более слабые показатели производительности в случайных операциях, которые приводит сам производитель, остаётся надеяться на то, что средний результат в данном тесте с лихвой компенсирует привлекательная цена. Правда, прямо сейчас в данном контексте имеется две проблемы: во-первых, первоначальная цена на OCZ Octane 512 Гбайт не делает данный диск привлекательным с точки зрения соотношения цена/производительность, а во-вторых, нам не известно, как проявят себя в данных тестах младшие модели Octane.

Если перейти от случайного чтения к случайной записи, то и здесь мы не видим никаких сюрпризов. Большинство операционных систем занимают на диске около 16 Гбайт. Используя в тесте IOMeter логический раздел объёмом 16 Гбайт на максимальной глубине очереди, мы обнаружили, что Octane примерно на 10 Мбайт/с медленнее, чем накопитель Intel SSD 320 объёмом 300 Гбайт. С другой стороны, это крайне нетипичная для настольного ПК ситуация, а для серверных компьютеров данный накопитель не предназначен. Если же вернуться к относительно реальным сценариям, то здесь ситуация несколько выравнивается. На минимальной глубине очереди накопитель OCZ Octane 512 Гбайт уже на 7 Мбайт/с быстрее того же диска Intel, хотя и по-прежнему уступает большинству конкурентов. Если ваша рабочая нагрузка в значительной степени включает в себя операции случайной записи, то здесь Octane покажет результаты, несколько худшие, чем модели на основе контроллеров SandForce. Но вновь повторимся, что это вполне предсказуемый результат, учитывая приведённые ранее официальные характеристики накопителя Octane.

Производительность последовательных операций блоками по 128 кбайт

Спецификации OCZ говорят нам, что накопитель OCZ Octane 512 Гбайт намного лучше проявляет себя в операциях последовательной передачи данных. На глубине очереди, равной единице, скорость последовательного чтения составляет около 340 Мбайт/с. Это лишь на 11 Мбайт/с медленнее, чем результат модели Crucial m4 объёмом 512 Гбайт, которая в данном тесте заняла первое место. В нашем распоряжении не было накопителя Vertex 3 объёмом 480 Гбайт, чтобы сравнить с результатом Octane, но, судя по официальным характеристикам, результаты обоих дисков OCZ должны быть достаточно близкими.

OCZ Octane 512 Гбайт не проявил себя столь же хорошо при последовательной записи на небольшой глубине очереди. Мы видим скорость около 260 Мбайт/с, что вновь ставит новый диск OCZ в один ряд с моделью Crucial m4 объёмом 512 Гбайт, но и в этом случае речь идёт об уверенном результате и месте в верхней части таблицы.

С другой стороны, мы видим, что новый накопитель Samsung 830-й серии объёмом 256 Гбайт, а также диски на контроллере SandForce второго поколения объёмом 240 Гбайт, обеспечивают в тесте на запись заметно лучший результат. Здесь важно обратить внимание на тот факт, что речь идёт о данных, которые можно сжимать, и здесь накопители на SandForce имеют определённый бонус благодаря технологии компрессии данных. Работая с данными, которые не подлежат компрессии, пропускная способность на накопителях с контроллером SandForce может упасть ниже 100 Мбайт/с.

Производительность последовательных операций в зависимости от размера блоков данных

Все наши тесты последовательных операций в Iometer запускались на глубине очереди, равной единице, так как нам было важно показать производительность при нагрузке, типичной для большинства сценариев использования настольного ПК. Но не трудно представить ситуацию, когда SSD-накопитель используется на большей глубине очереди. И именно в таком сценарии преимущества твердотельных дисков относительно HDD будут наиболее заметны.

Мы использовали программу ATTO для замеров скорости последовательного чтения и записи объёмов данных, превышающих по размеру 2 Гбайт, на глубине очереди 2. Почему мы ограничились тестированием на небольшой глубиной очереди? Во-первых, скорость обработки операций для SSD-накопителей на глубине очереди больше трёх будет очень высокой, что ясно и без тестов. Во-вторых, доля таких операций в общем объёме выполняемых системой запросов пренебрежимо мала.

Мы использовали ATTO ещё и потому, что с его помощью удобно проводить тесты с различными объёмами передаваемой информации. Хотя блоки размером 128 кбайт стандартно используются при измерениях производительности системы, в работе часто используются и другие – меньше или больше.

На глубине очереди 2 OCZ Octane 512 Гбайт показал результат, весьма близкий к модели Intel SSD 510 объёмом 250 Гбайт. Crucial m4 объёмом 512 Гбайт продемонстрировал гораздо лучший результат благодаря его новой прошивке 0009, а модель Samsung 830 продолжает выступать в данном тестовом сценарии в качестве лидера. Но реальный отрыв модели Samsung незначителен, поэтому здесь сложно определить однозначного лидера.

OCZ Vertex 3 240 Гбайт обходит остальные модели при размере блоков передачи данных свыше 16 кбайт. В данном случае, котроллер SandForce обеспечивает значительное преимущество за счёт технологии компрессии данных. Но это преимущество может легко превратиться в недостаток, если речь идёт о данных, которые не подлежат компрессии – при работе с блоками по 128 кбайт, скорость в этом случае падает до 240 Мбайт/с.

Однако на контроллер Everest в накопителях Octane данная особенность SandForce не распространяется. В результате, скорость последовательной записи не зависит от типа данных, а график производительности очень сильно напоминает график Intel SSD 510. И это весьма достойный результат, так как вы получите прибавку в скорости около 60-70 Мбайт/с по сравнению с Crucial m4 объёмом 512 Гбайт.

OCZ Octane 512 Гбайт | Производительность за отрезок времени и команда TRIM

Производительность “чистого” диска

Проверить, как меняется производительность за определённый отрезок времени, не является сложной задачей. Во-первых, мы заполнили доступный для записи объём диска, используя последовательную запись, получив “замусоренный” диск. Затем мы перезаписали данные посредством алгоритма случайной записи блоками по 4 кбайт. Так как диск заполнен, функция “сборки мусора” (garbage collection) не может объединить рассеянные страницы в свободные блоки. Когда мы вновь запустили последовательную запись, эффект от активной работы “сборки мусора” отсутствовал.

20 минут случайной записи

Случайная запись продолжительностью 20 минут при глубине очереди 4, без восстановления диска

Согласно Iometer, производительность последовательного чтения/записи для нового диска “из коробки” должна составлять 340 и 260 Мбайт/с, соответственно. После того, как мы заполнили диск последовательно записанными данными и “замусорили” его, используя случайную запись в течение 20 минут, результаты выглядят несколько иначе. Хотя скорость последовательной записи начинается с 250 Мбайт/с, производительность очень быстро падает до 6 Мбайт/с.

Смысл такого тестового сценария заключается в имитации наихудшей ситуации при реальном использовании SSD-накопителя, в которой мы можете оказаться, заполнив всё пространство накопителя и не оставив свободного места, которое контроллер мог бы использовать для сортировки.

Случайная запись продолжительностью 20 минут при глубине очереди 4, диск находился в режиме ожидания 1 час

После того, как OCZ Octane 512 Гбайт провёл около часа в режиме ожидания, скорость записи частично восстановилась, достигнув уровня 40-50 Мбайт/с.

30 минут случайной записи

Нам уже известно, что даже чистый OCZ Octane 512 Гбайт “из коробки” имеет меньшую скорость в случайных операциях, чем большинство других моделей SSD с интерфейсом 6 Гбит/с. В результате, невозможно сделать все блоки “замусоренными” после 20 минут случайной записи, используя глубину очереди из четырёх операций. Но, что более проблематично, оставшиеся “чистые” блоки не использовались.

Если мы повторим тест, используя глубину очереди 32 и увеличив продолжительность случайных операций записи до 30 минут, то скорость записи после этого падает до 7 Мбайт/с, но уже не восстанавливается, на сколь долгое время вы не оставляли бы диск для осуществления “сборки мусора” в автоматическом режиме. Это проблема, относящаяся к накопителю OCZ Octane 512 Гбайт, и мы обратились к компании OCZ за комментарием относительно неё, но пока не получили ответ. С другой стороны, маловероятно повторить аналогичный сценарий при использовании диска в реальных условиях.

Увеличение объёма зарезервированного пространства (over-provisioning)

В OCZ Octane 512 Гбайт вся имеющаяся ёмкость флэш-памяти доступна для пользователя, таким образом, отсутствует объём, зарезервированный для “перекрытия” (over-provisioning). Подобный подход мы наблюдали при тестировании Crucial m4, но накопитель Crucial имеет эффективный алгоритм восстановления из полностью “замусоренного” состояния, а Octane такового не имеет. Как, в таком случае, обойти данную проблему?

Казалось бы, можно создать логический раздел меньшего размера, чем полный объём накопителя, вручную выделив резервное пространство. Но в случае с накопителем OCZ Octane 512 Гбайт решение проблемы не ограничивается тем, что нужно оставить лишь немного неразмеченного дискового пространства позади логического раздела. Посмотрите на представленные ниже графики.

Octane 512 Гбайт: использование зарезервированного пространства 2,5%

Octane 512 Гбайт: использование зарезервированного пространства 50%

После того, как мы вручную назначали объём зарезервированного пространства, контроллер смог активно освобождать место на диске, оставшееся после случайных операций записи. Но есть одна загвоздка. Объём пространства, который вы резервируете для “перекрытия”, прямо пропорционален возможности восстановить производительность накопителя. На первом графике мы видим результаты с объёмом резервного пространства, составляющим 2,5%. Скорость записи составляет 13,4 Мбайт/с, что не впечатляет. На второй диаграмме объём свободной области достигает 50% объёма диска и в этом случае средняя скорость записи восстанавливается до уровня 240 Мбайт/с.

Но вряд ли найдётся такой пользователь, который бы потратил много денег на SSD объёмом 512 Гбайт, но пользовался бы лишь половиной данного объёма, чтобы сохранить приемлемый уровень производительности. Таким образом, единственный способ исключить падение производительности записи при заполнении диска – использование команды TRIM. Это, в свою очередь, исключает использование накопителей линейки Octane в RAID-конфигурациях, а также в сочетании со старыми операционными системами.

Выше мы видим результаты теста такого же рода, но относящегося к повседневным действиям на ПК. Перекодированный фильм Blu-ray объёмом 32 Гбайт копируется на “замусоренный” диск чрезвычайно медленно, если не выделить значительную часть объёма накопителя под резервное пространство.

Производительность при использовании TRIM

Мы уже выяснили, что если оставить накопитель OCZ Octane 512 Гбайт в режиме ожидания, то он способен лишь частично восстановить производительность. Тем не менее, если вы очищаете “Корзину” в Windows, используя команду TRIM, то скорость полностью восстанавливается, как показано на приведённом выше графике.

OCZ Octane 512 Гбайт | Чего же ждать от OCZ в будущем?

Производительность SSD определяется тремя факторами: контроллером, прошивкой и типом флэш-памяти. Контроллер, скорее всего, имеет наибольшее влияние. Сейчас на рынке можно встретить множество различных SSD, имеющих интерфейс 6 Гбит/с, однако выбор контроллеров ограничен. До сих пор речь шла об одном из трёх вариантов: Marvell, SandForce или Samsung.

Конечно, все мы знаем, что накопителей гораздо больше, так как производители SSD используют один и тот же контроллер в комбинации с различными типами и объёмом памяти, предлагая максимально широкий выбор моделей разного ценового уровня, имеющих сходный уровень производительности.

Несомненно, ограниченный выбор контроллеров – это, как минимум, одна из причин, по которой OCZ приобрела компанию Indilinx. Какой смысл продолжать выходить на рынок с накопителями на базе SandForce, когда конкуренты предлагают то же самое? И, учитывая гонку производительности, которая ныне имеет место, становится понятно, что высокая стоимость SSD – не тот недостаток, который хотели бы в обозримом будущем устранить производители твердотельных дисков.

OCZ говорит о том, что в обозримом будущем ожидает от накопителей на контроллерах Indilinx даже большего. Что происходит с партнёрством OCZ и SandForce? В краткосрочной перспективе, обе компании всё ещё нуждаются друг в друге, поскольку линейка Vertex 3 по-прежнему остаётся флагманским решением OCZ. Тем не менее, OCZ явно ищет способ сделаться самодостаточным производителем SSD, устранив зависимость от сторонних производителей компонентов, насколько это возможно. В более отдалённой перспективе можно ожидать, что OCZ свернёт линейку накопителей на контроллерах SandForce и полностью переключится на решения собственного подразделения Indilinx.

Выход OCZ Octane 512 Гбайт показал, что новые контроллеры Indilinx лишены недостатков, некогда свойственных их предшественникам. Конечно, есть пара придирок, которые не позволяют нам однозначно рекомендовать Everest, а именно – невысокая скорость случайных операций и несовершенные при данной версии прошивки алгоритмы “сборки мусора”. Тем не менее, OCZ имеет все основания, чтобы изменить представления большинства пользователей о старых контроллерах Indilinx Barefoot. Вполне возможно, что оба недостатка, отмеченные относительно Octane, удастся так или иначе устранить с помощью будущих прошивок. Или, что более вероятно, появится новый продукт, который изначально таких недостатков будет лишён.

Так или иначе, OCZ смогла ограничить свою зависимость от SandForce. Успех будущих дисков данного производителя больше не зависит от того, удастся ли инженерам SandForce придумать что-нибудь новое. Теперь всё в руках самой OCZ.

Это хорошая перспектива, если учесть, что пока лишь Intel и Samsung предлагают диски на основе собственных контроллеров. OCZ имеет далеко идущие планы и выход серии Octane, действительно, открывает новую главу в истории компании.

Что касается OCZ Octane 512 Гбайт, то его цена в $900 не представляется обоснованной. В ближайшее время Vertex 3 не уходит с арены, а если вы ищите альтернативу решениям на контроллерах SandForce, не зависящую от технологии компрессии данных, то существуют намного более интересные альтернативы, которые позволят за меньшие деньги не идти на компромисс, выбрав накопитель с невысокой скоростью случайных операций.

Тем не менее, OCZ Octane 512 Гбайт действительно является предшественником будущих событий, а именно, жаркой схватки новинок 2012 года. Инвестируя в собственные разработки, OCZ приобретает большую гибкость, чтобы предложить более низкие цены на SSD, сохранив высокий уровень прибыли. Лишь год назад стоимость гигабайта дискового пространства была выше $2, а сейчас приближается к $1,5. При переходе на память NAND от IMFT на основе 20-нм техпроцесса, данная цифра станет ещё ниже. И хотя сам по себе накопитель Octane не показал блестящего результата с точки зрения производительности по сравнению с конкурентами, роль данного накопителя для OCZ сложно недооценить.

OCZ Octane 512 Гбайт | Подробнее о Storage Bench v1.0

Производители SSD предпочитают, чтобы мы тестировали накопители так, как они ведут себя новыми “из коробки”. Объясняется это тем, что твердотельный накопитель начинает работать медленнее, как только вы начнёте им пользоваться. С другой стороны, если дать диску достаточно времени на “отдых”, то показатели возвращаются к стабильной скорости, которая отличается от нового диска. Обычно скорость чтения слегка выше, скорость записи – ниже, а стирание данных является самой медленной операцией.

Мы же хотим отойти от тестирования новых дисков “из коробки”, так как в этом случае вы получили бы лишь данные о производительности диска в течение короткого отрезка времени. После этого вы получите среднюю стабилизированную скорость и результаты тестов более не будут для вас актуальны. До тех пор, пока вы не осуществите операцию полной очистки диска (secure erase) и весь цикл не повторится вновь. Мы не знаем о привычках посетителей нашего сайта, но мы в THG не имеем традиций форматировать диски каждую неделю. Поэтому тестирование “чистого” диска хоть и кажется на интересной методикой, позволяющей раскрывать потенциал накопителя, но она не совсем отвечает привычной для большинства пользователей схеме работы.

И хотя это было в новинку для нас, системные администраторы и IT-менеджеры крупных компаний уже давно использовали такой метод для оценки производительности SSD. Именно по этой причине консорциум производителей и потребителей устройств хранения данных – Storage Networking Industry Association (SNIA) – рекомендовал измерять именно среднюю стабилизированную производительность накопителей. Это, и в самом деле, единственный способ получить представление о том, как будет вести себя SSD в обычных условиях использования.

Есть различные способы осуществлять тестирование в соответствии с подобной схемой, но мы выбрали тестовый пакет Intel IPEAK (Intel Performance Evaluation and Analysis Kit – набор для оценки и анализа производительности от Intel). Данный тест основан на принципе трассировки, что означает, что мы используем запись операций ввода/вывода для измерения относительной производительности. Наш сценарий трассировки, который мы назвали Storage Bench v1.0, получен в ходе двухнедельной записи активности рабочей машины автора, и он зафиксировал такую работу с данными, которая характерна во время первых двух недель использования нового компьютера.

На рабочей машине были установлены следующие приложения:

• Игры, такие как Call of Duty: Modern Warfare 2, Crysis 2 и Civilization V;
• Microsoft Office 2010 Professional Plus;
• Firefox;
• VMware;
• Adobe Photoshop CS5;
• Различные утилиты для принтеров Canon и HP;
• Калибровочное ПО для монитора: ColorEyes, i1Match;
• Программы общего назначения: WinZip, Adobe Acrobat Reader, WinRAR, Skype;
• Средства разработки: Andriod SDK, iOS SDK и Bloodshed;
• Мультимедийное ПО: iTunes, VLC.

Нагрузка на дисковую подсистему была более-менее умеренной. Система использовалась для чтения новостей, поиска информации в интернете, чтения нескольких технических документов, а также, время от времени, компиляции кода, запуска игровых бенчмарков и калибровки мониторов. Ежедневно за данным компьютером осуществлялись: редактирование изображений и их загрузка на корпоративный сервер THG, написание статей в программе Word, а также поиск информации при открытии многочисленных вкладок в Firefox.

Ниже приводится статистика двухнедельного наблюдения за этой рабочей станцией.

Согласно статистике, на протяжении двух недель мы больше записали данных на накопитель, чем считали. Однако этот факт нужно рассматривать в определённом контексте – не стоит забывать, что в сценарий попали и дисковые операции, происходившие при настройке компьютера (установка программ, заливка рабочих данных и т.д.). Большая часть этих процедур одноразовая, то есть повторно вы её на компьютере производить не будете. Если же исключить несколько первых часов из лога, объём записанных данных уменьшится на 50%. Как показал анализ, при ежедневной работе компьютера, объём записанных и считанных данных был достаточно сбалансированным и составлял порядка 8-10 Гбайт в день.

Отдельно заметим, что мы специально избегали создания чрезмерно раздутого сценария трассировки, и не устанавливали большие объёмы данных за короткое время, потому что это не отражает реалистичную картину использования компьютера при повседневной эксплуатации. Как отмечают представители компании Intel, сценарии подобного рода весьма неестественны, так как не учитывают работу функции “сборки мусора”, которая сильно влияет на производительность (на этом мы остановимся подробнее чуть позднее).

Случайная запись блоками по 4 кбайт

Наш тестовый пакет Storage Bench v1.0 сочетает случайные и последовательные операции. Однако, по-прежнему важно выделить производительность операций с блоками по 4 кбайт, так как именно к подобному типу операций относится значительное количество ежедневных действий с ПК. Сразу после Storage Bench v1.0, мы тестируем диски в Iometer в случайных операциях с блоками размером 4 кбайт. Но почему речь идёт о блоках именно такого размера?

Когда вы открываете Firefox, просматриваете несколько веб-страниц, а также работаете с несколькими текстовыми документами, вы, как правило, производите небольшое количество случайных операций чтения и записи на диск. Приведённый выше график основывается на результатах Storage Bench v1.0, но он является воплощением того, что вы могли бы увидеть при анализе повседневной активности диска. Обратите внимание, что около 70% всех обращений к диску используют фрагменты размером восемь секторов (512 байт на секторе, то есть по 4 кбайт за операцию).

Мы ограничили Iometer тестированием раздела объёмом в 16 Гбайт, так как именно столько, примерно, занимает свежая 64-битная система Windows 7. В каком-то смысле, речь идёт о тесте производительности диска при работе с разбросанными по разделу системными библиотеками, временными файлами, а также файлами подкачки.

Если вы – рядовой пользователь ПК, то важно протестировать производительность на глубине очереди 1, так как именно в таком режиме функционирует системный диск большинства ПК, которые не перегружены избыточным количеством операций ввода/вывода.

Прежде чем перейти к конкретным результатам того или иного накопителя, обратите внимание, что мы приводим данные в Мбайт/с, а не в количество операций ввода/вывода в секунду (IOPS – Input/Output Per Second). Существует прямая связь между двумя этими величинами, так как пропускная способность в Мбайт/с равна среднему размеру блока данных, умноженному на количество операций в секунду. Однако большинство тестовых сценариев включают различные объёмы блоков данных, вследствие чего большинство IT-специалистов предпочитают видеть данные именно в Мбайт/с. Данная величина всё так же отражает количество операций в секунду, так как тестирование производится при одном и том же объёме блока данных, но представление в Мбайт/с более интуитивно, будучи непосредственным отражением объёма передаваемых данных. Если вы хотите перевести данную величину в количество операций в секунду (IOPS), достаточно просто разделить пропускную способность в Мбайт/с на коэффициент 0,004096 Mбайт, соответствующий блоку данных 4 кбайт.

Последовательные операции блоками по 128 кбайт

Производители SSD зачастую пытаются преувеличить значение случайных операций, так как при таком подходе преимущество твердотельных накопителей над жёсткими дисками выглядит наиболее ярко. Производительность при последовательных операциях различается не столь значительно, но и она является важным критерием при тестировании производительности накопителей.

Но насколько актуальна производительность последовательных операций с точки зрения рядового пользователя? На следующем графике отражено распределение операций на диске между секторами при использовании одного из наших тестовых сценариев.

Первое, на что можно обратить внимание, преобладание операций с нулевым расстоянием между секторами. Это означает, что большинство операций осуществляется с секторами, расположенными друг за другом, то есть последовательно. Если бы тестовый сценарий был на 100% построен на случайных операциях, то процент операций с нулевым расстоянием между секторами стремился бы к нулю.

Всё больший объём данных, с которым мы работаем, относится к последовательным операциям в силу своей природы, особенно если речь идёт о просмотре фильмов или прослушивании музыки. Большинство веб-страниц имеют объём менее 1 Мбайт, а большинство текстовых сообщений – менее 16 кбайт. Эти виды активности относятся к случайным операциям, но нагрузка на диск в данном случае невелика даже по сравнению с просмотром короткого двухминутного видеоролика, который может занимать на диске более 200 Мбайт.

Правда, в данных примерах мы не касались компьютерных игр. Мы протестировали шесть наиболее популярных игр и, если не принимать в расчёт жанр онлайн-игр (MMORPG), основная часть нагрузки на диск, опять же, складывается из преобладающего количества последовательных операций. Шутеры, в которых действие происходит от первого лица, наподобие Crysis 2, являются наиболее тяжёлыми с точки зрения дисковых операций, так как всего лишь 20 минут игры может предполагать более 1 Гбайт переданных данных.