Обзор SSD Plextor M6e 256 Гбайт с интерфейсом PCI Express: форм-фактор M.2 в настольном ПК – THG.RU

Обзор SSD Plextor M6e 256 Гбайт | Plextor переходит на PCIe M.2

Нас, как энтузиастов, всегда интересует быстрое железо, притом независимо от того, нужно оно нам на самом деле или нет. Но мы неустанно повторяем друзьям и родным, что не стоит заменять абсолютно все жёсткие диски на твердотельные накопители, однако самые востребованные приложения и саму операционную систему лучше запускать с SSD.

Жёсткие диски ещё долгие годы будут служить в качестве ёмких хранилищ. Однако темпы их развития сильно снизились. В ближайшее время мы обязательно расскажем читателям THG, что происходит в данный момент в сфере технологий НМЖД. В то же время технологии твердотельных накопителей прогрессируют, но их возможности ограничиваются скоростью интерфейсов вскоре после появления решений нового поколения. Неразумно подключать SSD к системе через SATA или AHCI. Нам даже не нужны традиционные форм-факторы. Природа твердотельных накопителей делает их гибкими и прочными. В будущем они станут мало похожи на современные решения.

Однако усовершенствования осуществляются постепенно. Возьмём, например форм-фактор M.2, который мы рассматривали в статье “SSD SanDisk A110 c интерфейсом PCIe: новый коннектор M.2”. Прошло восемь месяцев, и только сейчас мы рассматриваем второе устройство M.2 – новый SSD Plextor M6e 256 Гбайт (версия на 256 Гбайт имеет номенклатуру PX-AG256M6E). Как и накопитель SanDisk, это устройство имеет PCIe-контроллер, который по-прежнему основан на AHCI.

Наступит день, когда AHCI уйдёт в прошлое. Но сейчас он является действующим стандартом, обеспечивающим совместимость накопителей и контроллеров. Для AHCI не требуются соответствующие драйверы, поскольку интерфейс поддерживается в операционных системах Windows, Linux, BSD и OS X. Также он активирует такую важную функцию, как TRIM.

SSD Plextor M6e 256 Гбайт является в какой-то мере испытательным полигоном для создания более оптимизированной системы хранения на базе SSD. Без резких изменений подобная гибридная конфигурация способствует развитию технологии, благодаря PCIe-контроллеру Marvell 88SS9183, а также знакомству Plextor с разработкой прошивки для процессоров Marvell. SSD Plextor M6e 256 Гбайт имеет ширину 22 мм, длину 80 мм и совместим с M.2 на двух линиях PCI Express. Наш образец поставляется на адаптере PCIe x4 половинной высоты, который легко устанавливается в слот PCIe, даже если на матплате нет интерфейса M.2. По мере расширения поддержки экосистемы M.2 SSD Plextor M6e 256 Гбайт можно будет устанавливать без дополнительной карты.

Данный накопитель имеет среди прочих две особенно привлекательные черты. Во-первых, это первая доступная модель M.2 совместимая с PCIe. Во-вторых, накопитель обеспечивает высокую скоростью. Поскольку SATA 6 Гбит/с больше не ограничивает возможности накопителя, мы готовы идти на новые рекорды.

Ну а что же насчёт SanDisk A110, о котором мы упоминали ранее? Это исключительно OEM-решение, и, чтобы найти его, придётся сильно попотеть. Ряд специализированных вендоров может выставить такие накопители для продажи, но пока SanDisk A110 на розничном рынке недоступен.

С другой стороны, пока на форм-фактор M.2 особого спроса нет. Скорее всего, в ближайшем будущем на рынке появится гораздо больше системных плат на базе Z97. Возможно, Plextor немного поспешила в гонке высокоскоростных накопителей с интерфейсом M.2. Однако конкурентная борьба ожидается в любом случае, но позже. Хотя, выпустив новый продукт, да ещё и такой быстрый, компания заслуживает авторитет на рынке и доверие пользователей.

Карта-переходник позволяет опробовать SSD Plextor M6e 256 Гбайт уже сейчас. Она доступна сегодня и должна работать со всеми системными платами, поддерживающими PCIe второго поколения.

SSD Plextor M6e продаётся в трёх версиях: 128 Гбайт, 256 Гбайт и 512 Гбайт. Первые две модели встречаются по цене $180 и $300 соответственно. Позже они будут представлены без карт-переходников, но на данный момент обе версии поставляются с адаптерами. Не стоит забывать, что если вы снимете модуль с переходника и установите в свою самую современную материнскую плату, гарантия на SSD прекратится. Лучше сразу выбрать ту версию, которая вам нужна.

Обратили внимание на гарантию? Пять лет на все модели линейки. Plextor и Intel одни из первых начали предлагать такой большой гарантийный срок на накопители с флэш-памятью до 3x нм. Сейчас эти накопители предлагают очень мало магазинов, и мы надеемся, что когда они будут представлены более широко, стоимость одного гигабайта окажется ниже одного доллара США.

Нам известно, что Plextor планирует продавать SATA SSD ёмкостью 1 Тбайт. Тем не менее, память Toggle-mode производитель использовать не будет. Вместо неё будет применяться новая NAND-память A19 от Toshiba (A от “advanced” (“улучшенная”)), возможно, в модулях по 128 Гбит. SSD Plextor M6e 256 Гбайт использует более быструю память от Toshiba, которая обеспечивает 3000 циклов записи/перезаписи, как у накопителя M5 Pro. В результате получить 1 Тбайт на SSD Plextor M6e 256 Гбайт довольно сложно. Однако в качестве быстрого загрузочного накопителя и платформы для работы с приложениями модели на 128–512 Гбайт подходят просто прекрасно.

Нет смысла разбирать SSD Plextor M6e 256 Гбайт на части. Все детали ничем не укрыты от взгляда. Но есть некоторые компоненты, заслуживающие более подробного анализа. Начнём с них.

Обзор SSD Plextor M6e 256 Гбайт | Контроллер PCIe и NAND-память Toshiba

Без карты-переходника SSD Plextor M6e 256 Гбайт выглядит очень миниатюрным. Напомним, его ширина составляет всего 22 мм, а длина – 80 мм. Мы считаем, что такой размер станет самым распространённым среди SSD формата M.2 в будущем.

Если только вы не читаете эту статью на смартфоне или планшете, то вероятнее всего на снимках печатная плата будет больше, чем на самом деле. Ширина накопителей формата M.2 может составлять 12 мм, 16 мм, 22 мм и 30 мм, хотя большинство решений придерживаются стандарта 22 мм, который отлично подходит для модулей NAND-памяти. 80 мм длины достаточно для размещения восьми таких модулей. Но если этого мало, можно использовать плату длиной 110 мм.

На нашем счёту это второе устройство с контроллером Marvell 88SS9183-BNP2. Впервые мы обозревали его в вышеупомянутом SanDisk A110. 88SS9183 изначально поддерживает две линии PCIe второго поколения. Реализация довольно специфическая. Большинство протестированных в нашей лаборатории SSD были построены на SATA-процессорах и хост-шине или RAID. В конце концов, работа современного RAID-контроллера заключается в соединении SATA или SAS-накопителя с шиной PCI Express.

Решение Marvell, по сути, является процессором, используемым во множестве SSD, с акцентом на соединение посредством PCI Express. Он примечателен тем, что предлагает все привычные для настольного ПК функции при низком энергопотреблении.

Разъём M.2 и Marvell 9183

Рядом с контроллером находится модуль DDR Toggle-mode на 64 Гбит производства Toshiba на базе техпроцесса 19 нм. Такую же память мы видели в Plextor M5 Pro, она рассчитана на 3000 циклов записи/перезаписи. Мы уже знаем, что эта модель очень быстра.

Также стоит упомянуть, что контроллер Marvell 9183 и прошивка Plextor работают в режиме AHCI и поддерживаются большинством современных операционных систем без дополнительных драйверов. В принципе, такой контроллер не отличается от других процессоров для SSD, просто работает через PCI Express. Основные различия связаны с потреблением энергии. Например, DevSlp – это команда, характерная для SATA. SSD Plextor M6e 256 Гбайт должен впадать в состояние глубокого сна на PCIe по команде конечной точки соединения (то есть слота, в который установлен SSD). Энергопотребление мы рассмотрим чуть подробнее.

NAND-модулей восемь, и, чтобы получить 256 Гбайт ёмкости, каждый из них должен содержать квартет кристаллов по 64 Гбит. Из всего объёма памяти Plextor резервирует всего ~7%.

NAND-память Toshiba

Обзор SSD Plextor M6e 256 Гбайт | Как мы тестируем Plextor M6e

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 в скорости. 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 SSD Plextor M6e 256 Гбайт | Результаты тестов

Скорость последовательных операций

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 последовательных операций чтения блоками по 128 Кбайт

Для сравнения мы используем популярный накопитель Plextor M5 Pro, это позволит нам сравнить похожие SSD, подключённые разными способами. На графике выше различия по скорости связаны не с контроллером и не с прошивкой, а с ограничением скорости интерфейса SATA 6 Гбит/с. Оба накопителя оснащаются одинаковым количеством кристаллов и памятью Toggle-mode DDR 19 нм Type A.

На глубинах очереди выше одной команды SSD Plextor M6e 256 Гбайт на PCIe значительно обходит M5 Pro, и в итоге обгоняет SATA-накопитель более чем на 200 Мбит/с. Хотя мы уже видели такие высокие уровни скорости, это не может не радовать.

Скорость последовательных операций записи блоками по 128 Кбайт

SSD Plextor M6e 256 Гбайт на PCIe снова выходит вперёд, обгоняя M5 Pro более чем на 100 Мбит/с. Это при том, что модель ёмкостью 256 Гбайт не самая быстрая в линейке SSD Plextor M6e 256 Гбайт. Версия на 512 Гбайт должна обеспечить ещё больше пропускной способности.

Приводим показатели максимальной скорости последовательных операций блоками по 128 Кбайт, полученные в Iometer:

Естественно новинку в формате M.2 можно сравнить разве что с SanDisk A110. Фактически оба накопителя используют одинаковый контроллер Marvell 88SS9183 и 19-ти нанометровую флэш-память Toggle-mode. Отличаются только прошивки. Но в отличие от SanDisk A110, SSD от Plextor можно купить уже сейчас, а SanDisk A110 доступен только в OEM-исполнении.

Скорость произвольных операций

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.

100000 IOPS в тесте произвольного чтения блоками 4 Кбайт – это довольно редкое явление. M5 Pro с прошивкой Plextor под брендом Xtreme отстал лишь незначительно. SSD Plextor M6e 256 Гбайт обогнал его только на глубине очереди 32 команды.

Выделяется Crucial M550 ёмкостью 1 Тбайт с интерфейсом SATA 6Гбит/с, который также показал 100000 IOPS. Перевод в Мбит/с показывает, что результаты теста зависят от конкретного устройства, а не его интерфейса, вот почему накопители Plextor оказались так близки друг к другу.

Скорость произвольных операций записи блоками по 4 Кбайт

Несомненно, производительность операций произвольной записи – очень важный показатель. Первые SSD на рынке не демонстрировали 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.

Здесь мы имеем дело с небольшими блоками произвольных операций, поэтому тест не отражает преимущества более широкого канала PCI Express. Предположительно различия связаны с драйверами. Почему с ними? M5 Pro подключается через SATA, то есть им управляет драйвер Intel Rapid Storage Technology. SSD Plextor M6e 256 Гбайт подключается по PCIe, но также использует протокол AHCI и встроенный драйвер AHCI от Microsoft. В Windows 7 он называется MSACHI.sys. Мы много раз наблюдали, как два этих драйвера портят результаты тестов.

Приводим показатели максимальной скорости последовательных операций блоками по 4 Кбайт, полученные в Iometer. Порядок, в котором располагаются накопители, определяется максимальной совокупной скоростью чтения и записи.

Первую позицию занимает SSD Plextor M6e 256 Гбайт. Ни один накопитель не смог сравниться с ним по совокупной скорости операций чтения/записи блоками 4 Кбайт. Однако преимущество у него небольшое. PCI Express обеспечивает данному SSD явную победу при последовательной передаче файлов блоками большего размера. Однако множество ограничений сдерживают потенциал в произвольных операциях.

SSD Plextor M6e 256 Гбайт и SanDisk A110 формата M.2 имеют некоторые ограничения в тесте скорости произвольных операций ввода/вывода, и мы уверены, что виновен в этом AHCI. Даже представить не можем, что будет, когда появится стандарт NVMe, предназначенный исключительно для SSD. Как минимум можно ожидать существенного снижения задержек и увеличения скорости произвольных операций.

Почему SanDisk A110 оказался так далеко относительно конкурентов? Он мог бы показать более высокий результат, если бы имитированный по образу SLC алгоритм кэширования не был поглощён операциями произвольной записи. Мы проводили тест с пространством LBA 16 Гбайт (то есть произвольные данные размещались на 16 Гбайт адресов), что несколько испортило работу алгоритма кэширования. SanDisk A110, больше приспособленный к реалистичным задачам хранения, показал более низкие результаты в синтетическом тесте записи с большим адресным пространством. Если бы тесты проводились с LBA на 8 Гбайт, показатели были бы значительно выше.

Колебания производительности

Скорость произвольных операций с течением времени

Тест насыщения состоит из операций записи на накопитель в течение 12 часов блоками по 4 Кбайт при глубине очереди в 32 команды. Но сначала была проведено безопасное стирание данных с накопителя. Затем мы применили задачу записи, иллюстрирующую обеспечение среднего показателя IOPS каждую минуту (кроме последних 20 минут, где мы показываем среднюю скорость шагом в одну секунду).

Цель данного теста – показать задержки, время обслуживания и стабильность накопителя в тяжёлых сценариях. Plextor продолжает улучшать свои продукты с прицелом на корпоративный сегмент. SSD Plextor M6e 256 Гбайт определённо ориентирован на энтузиастов, но это не значит, что некоторые разработки компании не повлияли на его работу.

Этот график мы взяли из обзора Intel SSD 730. Скорость при нагрузках, состоящих из 100% операций записи (розовая линия), 50% операций записи (зелёная) и 30% операций записи (синяя) почти не меняется. Заметных колебаний не проявляется.

Теперь давайте посмотрим на показатели Adata Premier Pro SP920 в этом же тесте:

Разница огромная. “Группы” задач почти неразличимы, каждую секунды скорость меняется, то есть реальное приложение получает доступ к SSD не в последовательном порядке. Если одна операция зависит от предыдущей, между ними могут быть относительно длительные задержки.

Однако Adata Premier Pro SP920 отражает модель поведения большинства SSD для настольных систем. Как правило, они редко сталкиваются с постоянными требовательными задачами. С другой стороны, в корпоративной сфере, предсказуемая задержка – это ключ к созданию надёжной подсистемы хранения данных.

Именно поэтому нам так интересны результаты Plextor. Давайте посмотрим на них:

В двенадцатичасовом периоде тестирования SSD Plextor M6e 256 Гбайт начинает с отметки примерно 72000 IOPS, которая сохраняется несколько минут. Затем накопитель заполняется, и SSD начинает бороться за свободное место, периодически исправляя дефектные блоки. В конечном счёте, SSD стартует и финиширует в стабильном состоянии.

На графике, разбитом посекундно, мы видим, что SSD Plextor M6e 256 Гбайт очень похож на Intel SSD 730. Используя только 7% пространства, SSD Plextor M6e 256 Гбайт не может сравниться с Intel SSD 730, который обладает весьма ёмкой областью резервирования, то есть он не достигает такой же стабильной производительности. Однако колебания очень малы и составляют всего несколько процентов.

Intel может гордиться стабильностью операций ввода/вывода, но и Plextor заслуживает похвалы. Ограничивая потолок скорости SSD Plextor M6e 256 Гбайт, Plextor стабилизирует и нижний предел. Явных преимуществ для настольных систем это не даёт. Тем не менее, приятно осознавать, что SSD разработан с учётом удержания определённого уровня скорости при самых тяжёлых нагрузках.

Tom’s Hardware Storage Bench v1.0

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 проверить производительность 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.

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 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 системы 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.

Если бы мы собственноручно не произвели безопасное стирание данных и не повторили тест несколько раз, то не поверили бы в результат. Несмотря на множество повторов на различных комбинациях операционных систем и платформ, 180 Мбит/с – максимум, что удалось получить. Зачастую накопитель показывал лишь половину от этого значения. Другой SSD на контроллере Marvell 9183, SanDisk A110, достиг 275 Мбит/с. Очевидно, что где-то есть подвох. Потратив несколько дней, нам всё-таки удалось выявить проблему. В чём же она заключалась?

Если коротко, безопасное стирание SSD с интерфейсом PCIe на Windows без специального инструмента от производителя – вот в чём была проблема. Устройство зависает при загрузке UEFI, и, как правило, требуется перезагрузить питание накопителя. Когда SSD подключён через SATA, можно спокойно отключать и подключать кабель питания. С PCIe картой не всё так просто. Казалось, что наш подход работал, и появилось сообщение об успешном безопасном стирании. Но на самом деле ничего не удалилось.

Когда получилось выполнить безопасное стирание, значение повысилось до 245 Мбит/с. Теоретически такой результат должен обеспечить прекрасное время обслуживания.

Хочется также отметить прекрасные результаты у M5 Pro и новых Plextor M6S и M6M, которые значительно оторвались от SSD Plextor M6e 256 Гбайт на PCI Express.

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 так же, как и SSD, но по-прежнему существует большая задержка, вызываемая временем транзакции системы хранения.

Результаты Plextor требует увеличения масштаба графика (по крайне мере, на Windows 7). Мы публикуем показатели в Windows 7 и 8.1, поскольку под управлением Windows 8.1 SSD Plextor M6e 256 Гбайт работал хуже других SSD. Это противоречит нашим ожиданиям.

Но под управлением Windows 7 (зелёным) всё меняется. Вместо худшего показателя времени чтения, SSD Plextor M6e 256 Гбайт показал лучшее. Время обслуживания записи немного хуже, чем у SanDisk A110. Мы уже обратились к Plextor за разъяснениями. Самое интересное, что средняя скорость передачи данных не меняется, и цифры предыдущих тестов корректны для обеих ОС.

После обработки чисел реальная разница сводится к качеству времени обслуживания. Стандартное отклонение времени обслуживания чтения/записи гораздо ниже (и стабильнее) под Windows 7. Поскольку мы демонстрируем среднее время обслуживания (Tx), добавляются выпадающие показатели, и из-за Windows 8 появляется больше очень длинных операций.

Чем ниже задержка, тем лучше. 296 микросекунд – это не очень хорошо. Ранее Crucial M500 120 Гбайт показывал худший средний результат. Но SSD Plextor M6e 256 Гбайт под управлением Windows 8 его сменил. Тем не менее, с переходом на Windows 7 результат сменился на противоположный.

Выходит, что за этот недостаток Plextor ответственности не несёт. В будущем вы увидите гораздо больше PCIe SSD, совместимых с AHCI, и, похоже, проблема состоит в драйвере AHCI в ОС Windows 8. Все обычные SATA-накопители тестируются под управлением драйвера Intel Rapid Storage Technology. Но для тестирования накопителя на шине PCI Express нам приходится использовать встроенный драйвер AHCI. MSAHCI.SYS никуда не делся и используется в Windows 7. Похоже, что этот драйвер ведёт себя нормально. Однако в новой версии Windows он был заменён на STORAHCI.SYS, и его производительность не так предсказуема, что проявляется в меньшей стабильности обслуживания запросов.

Не думайте, что проблема ограничена PCIe-накопителями на базе AHCI, поскольку SATA-накопители, такие как Crucial M550, также показывают более низкие результаты под управлением STORAHCI. Просто в случае с SSD Plextor M6e 256 Гбайт, нам приходится иметь дело с универсальным драйвером AHCI.

SanDisk A110 показал просто убийственный результат 427 микросекунды, что скорее всего связано с имитированием кэширования SLC. Похоже, наша трассировка идеально подходит для технологии SanDisk nCache, обеспечивает малое время простоя, которое кэш использует для стирания информации с обычного накопителя на базе MLC. Показатель SSD Plextor M6e 256 Гбайт тоже впечатляет, хоть и немного выше, чем у SanDisk A110. Однако такой результат характерен только для Windows 7. Переход на Windows 8.1 добавляет к среднему показателю SSD Plextor M6e 256 Гбайт ещё 200 микросекунд.

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 критически важное значение, особенно для мобильных платформ. Однако простой на разных системах выглядит по-разному. Почти каждый протестированный нами накопитель имел от одного режима низкого энергопотребления и более, 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.

Измерять энергопотребление SATA-накопителя довольно просто. Нужно подключить мультиметр к шине 5 или 12 В и сделать некоторые расчёты. Получить показатели на SSD с разъёмом PCI Express несколько сложнее. Можно либо использовать райзер-карту, как мы делаем в обзорах видеокарт, либо использовать специальное устройство.

Мы выбрали второй способ. В основном SSD находится в активном простое, поэтому мы отключили состояние сна на шине, чтобы получить эквивалент SATA-накопителя для тестирования. Конечно, у двух PCIe-накопителей энергопотребление в простое может быть ниже, когда слоты входят в состояние низкого энергопотребления. Но чтобы обеспечить более точное сравнение, мы рассчитываем показатели в активном простое.

Нас интересует три состояния:

• L0 – активное питание/активное использование;
• L0s – активное питание /состояние простоя;
• L1 – низкое питание /состояние бездействия.

В характеристиках Plextor указано энергопотребление в простое 0,58 Вт, что очень близко к полученному в PCMark 7 результату.

Среднее энергопотребление в PCMark 7

Если записать энергопотребление в течение теста, даже тяжёлого, мы увидим, что среднее энергопотребление незначительно отличается от показателей в простое. Скачки максимальной потребляемой мощности могут быть внушительными, но энергопотребление в течение всего прогона PCMark 7 невысоко. Между пиками разной интенсивности накопители возвращаются к нижнему пределу потребления в простое.

В тесте PCMark 7 SSD Plextor M6e 256 Гбайт использует меньше энергии, чем SanDisk A110. Кроме того, он немного экономичнее моделей Plextor M6S и M6M.

После длительных тестов энергопотребления, записи показателей и сведения их в Excel, мы получили график, который вы видите выше.

В отличие от Plextor, SanDisk не указывает энергопотребление в простое в характеристиках модели SanDisk A110. Но, похоже, что оба SSD находятся в районе отметки 0,5 Вт. SanDisk A110 проводит в простое гораздо больше времени, чем SSD Plextor M6e 256 Гбайт. После обсуждения с Plextor оказалось, что в определённых сценариях эти показатели можно понизить. Однако питание на PCIe – вещь непривычная, и мы продолжаем подгонку тестов.

Тестирование TRIM с помощью ULINK DriveMaster 20

Мы используем программный и аппаратный пакет ULINK DriveMaster 2012 для внедрения нового теста пользовательских накопителей. С помощью стандартной трассировки JEDEC 218A Master Trace DriveMaster может превратить последовать операций ввода/вывода (наподобие нашего теста Tom’s Hardware Storage Bench) в тест TRIM. Трассировка JEDEC имитирует месяцы активности, повседневные задачи и фоновые задачи операционной системы.

ULINK удаляет команды чтения, и остаются только команды записи, очистки и TRIM. Учитывая, что задача может выполняться с поддержкой TRIM и без неё, мы имеем отличный инструмент для более комплексного анализа поведения накопителя.

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.

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 “сортировка мусора” помогает достичь высокого показателя IOPS, а с TRIM 13% пространства заняты этой командой, оставляя больше места для технического обслуживания.

Тестирование TRIM

Усреднённое значение

Чтобы избежать усиления записи на накопителе, мы вывели средний показатель производительности для каждого протестированного SSD как с поддержкой TRIM, так и без неё. Результаты отображаются в IOPS, что упрощает сравнение.

M5 Pro находится ближе к нижней части диаграммы, в то время как SanDisk A110 приближается к вершине. SSD Plextor M6e 256 Гбайт ещё быстрее, особенно при активной команде TRIM.

Текущее значение

Также нам захотелось узнать текущее среднее значение теста TRIM. Как этот накопитель справляется с обслуживанием записи с и без TRIM в каждом массиве по 100000 команд? Фиолетовая линия показывает количество IOPS за всю трассировку без TRIM. Голубая линия – с TRIM. Каждая точка данных показывает количество IOPS записи за каждые 100000 команд.

TRIM заметно улучшает показатели SSD Plextor M6e 256 Гбайт. Провалы графика (голубой линии) не такие низкие, в то время как скачки намного выше, чем у фиолетовой. Можно сделать вывод, что SSD Plextor M6e 256 Гбайт лучше оптимизирован для сред с активной технологией TRIM.

Фиолетовая линия доминирует в случае Intel SSD 730/Intel DC S3500/Intel DC S3700 и SanDisk X210.

Исключительно из любопытства мы противопоставили SSD Plextor M6e 256 Гбайт и M5 Pro. Как уже известно из графика среднего значения IOPS, близких результатов можно было не ждать. У M5 Pro ничего нового: между минимальными и максимальными показателями разбежка небольшая, чего не скажешь о SSD Plextor M6e 256 Гбайт. Но самые сильные проседания у него превышают пики SATA-накопителя.

Пропускная способность

Мы собираем и публикуем общую пропускную способность каждого накопителя в NCQ с помощью теста TRIM. Одно значение помогает охватить общую производительность накопителя в данном тесте.

Тест стабильности PCMark 8 Storage

PCMark 8 от Futuremark сохраняет и далее развивает все преимущества бенчмарка предыдущей версии. Стандартная версия PCMark 8 содержит десять задач, которые выполняются пошагово, а результаты записываются после тестирования производительности, игр, работы с фото/видео в отдельных подтестах. Результаты измерения в каждой из категорий выдаются в секундах, затем оценивается лучший результат производительности (примерно как в тесте средней скорости передачи данных в Tom’s Hardware Storage Bench), и затем генерируется общий балл.

SSD Plextor M6e 256 Гбайт показывает нормальные показатели PCMark 8 Storage:

plextor_m6e_pci_express_ssd_table_06

Вот как выглядит стандартный тест накопителя PCMark 8.

Здесь достаточно информации, однако стоит ещё отметить, что версия PCMark 8 Professional включает в себя также расширенное тестирование накопителей, что помогает нам лучше разобраться в работе SSD-устройств.

По правде говоря, при тестировании нового или практически неиспользованного накопителя довольно сложно отличить одну модель от другой. Они подвергаются серьёзным нагрузкам в течение длительных периодов времени, чтобы мы могли глубже понять некоторые аспекты работы устройств, что в итоге повлияет на наши дальнейшие рекомендации. При измерении стабильности SSD-накопители подвергаются нагрузкам, помогающим устранить ошибки.

Как при нормальном, так и при расширенном тестировании PCMark 8 его костяк составляют десять этапов трассировки. Они происходят во время тестирования накопителя, а все данные измеряются и записываются. Расширенная версия теста просто многократно повторяет все этапы, проводя процедуры улучшения состояния перед каждой новой сессией.

Сначала неразмеченное устройство дважды выдерживает полное заполнение LBA-пространства произвольной записью блоками по 128 Кбайт. Как только этот процесс будет завершён, наступает так называемая первая фаза деградации (Degradation Phase), в рамках которой происходят операции произвольной записи блоками объёмом от 4 Кбайт до 1 Мбайт в произвольном порядке на LBA-пространство. Поскольку запись блоков по 4 Кбайт проходит непостоянно, производительность SSD-накопителя довольно быстро падает, а запись блоков объёмом больше 4 Кбайт создаёт эффект перенасыщения и способствует значительному увеличению объёмов записи.

Первая фаза деградации начинается с серьёзной десятиминутной нагрузки за счёт операций записи, после чего PCMark 8 приступает к тестированию посредством каждой отдельной трассировки. Фазы похожи друг на друга, за исключением дополнительных пяти минут при каждой итерации. После восьми повторений длительность процесса записи возрастает до 45 минут.

Затем следует так называемая устойчивая фаза (Steady Phase). В рамках каждой из пяти таких фаз происходит произвольная запись на протяжении 45 минут, и это ещё сильнее нагружает накопитель, которому становится всё труднее работать при полной производительности. С меньшим количеством доступных блоков для записи время задержки существенно увеличивается.

Наконец, PCMark 8 переходит в фазу восстановления (Recovery Phase), которая включает в себя пять минут в простое перед трассировкой. После пятикратных повторений тестирование завершается.

PCMark 8 хорош тем, что сначала проводит процесс подготовки накопителя, а затем запускает трассировку. В конечном итоге вы получаете массу данных, охватывающих пропускную способность, время задержки и продолжительность во время десяти трассировок и каждой из 18 фаз. Отслеживание этих данных позволяет пошагово оценивать производительность накопителя с каждым новым процессом тестирования. Первые две фазы подвергают накопитель серьёзным испытаниям, а третья позволяет определить самого стойкого из участников теста. Те SSD-устройства, которые полагаются на “сортировку мусора” (не в фоновом режиме) во время записи, не слишком от этого выигрывают.

Интересно, правда? Теперь после небольшой теоретической части пришло время посмотреть результаты.

Измерение стабильности: трассировка Adobe Photoshop (высокая нагрузка)

18 индивидуальных этапов реализуются в ходе десяти трассировок, так что нам нужно сосредоточиться и выбрать один из них – в нашем случае Adobe Photoshop – и как следует проследить за ним.

Пропускная способность

Сначала мы видим общую пропускную способность во время каждого повтора трассировки Photoshop. Первые восемь раундов SSD Plextor M6e 256 Гбайт показал невысокий результат – около 15 Мбит/с пропускной способности для чтения и записи. С переходом теста в устоявшиеся фазы (Steady phase), результат SSD Plextor M6e 256 Гбайт остаётся прежним. Однако после того как накопить получил несколько минут на восстановление, пропуская способность в последних двух прогонах достигла более 60 Мбит/с.

Эта цифра впечатлила бы больше, если бы не результаты моделей Adata Premier Pro SP920 256 Гбайт, Plextor M5 Pro 256 Гбайт и Samsung 840 EVO 250 Гбайт. Особенно выгодно выделяется накопитель Samsung.

Но если судить по нашему собственному тесту трассировки, результаты задержки будут красноречивее пропускной способности.

Время задержки

В этом тесте используется та же самая трассировка Adobe Photoshop, и мы отслеживаем среднее время задержки чтения и записи в сравнении ещё с несколькими известными накопителями.

SSD Plextor M6e 256 Гбайт показал не самый худший показатель среднего времени доступа для операций чтения. Во время фазы восстановления (Recovery Phases) он тоже растёт.

Наша трассировка Storage Bench в конце добавляет небольшой промежуток времени для простоя. Это означает, что SSD Plextor M6e 256 Гбайт в этом тесте может уходить в режим сна гораздо чаще, чем в PCMark 8. Отметим, что Futuremark вообще вырезает время простоя.

На этом графике чем ниже значение, тем лучше. Мы видим не очень хороший старт SSD Plextor M6e 256 Гбайт, однако к концу фазы восстановления ему удаётся обогнать Plextor M6S и M6M. Фактически после простоя SSD Plextor M6e 256 Гбайт даже приближается к Intel SSD 730.

Но поскольку в фазах деградации PCMark результаты были низкими, задержка доступа по-прежнему представляет проблему.

Обзор SSD Plextor M6e 256 Гбайт | Привлекательный форм-фактор и другие преимущества

SSD Plextor M6e 256 Гбайт быстрый. В этом нет никаких сомнений. Он выступает на одном уровне с другими высококлассными SSD, которые нам довелось тестировать. Фактически SanDisk A110 формата M.2 с подключением PCIe очень на него похож, только немного быстрее. Однако OEM-версию SanDisk A110 купить вы не сможете, в то время как Plextor свободно продаётся в зарубежных и некоторых российских интернет-магазинах.

Есть один подвох: продаются только две модели, и обе включают четырёхлинейную карту-переходник для двухлинейного SSD Plextor M6e 256 Гбайт. M.2-версия SSD пока не продаётся. Если снять карту с переходника, вы потеряете гарантию. Таким образом, SSD Plextor M6e 256 Гбайт для ноутбука или настольного ПК с разъёмом M.2 на материнской плате покупать пока не стоит. Сейчас модели ёмкостью 128 и 256 Гбайт ориентированы на настольные ПК со свободным слотом PCI Express x4. Таким образом, целевой рынок сильно сужается, и особых рекомендаций от нас не требуется.

Наш синтетический бенчмарк продемонстрировал, что показатели скорости последовательной записи и чтения у этого накопителя на несколько сотен мегабайт в секунду выше, чем у самых быстрых SSD на базе SATA. Также он отличается превосходной скоростью произвольных операций, хотя они не ограничены скоростью интерфейса, поэтому роль PCIe здесь мала. Нельзя сказать, что вы заметите такие скорости последовательного чтения/записи в повседневном использовании, а скорость произвольных операций ввода/вывода немногим выше SSD на SATA 6 Гбит/с, таким образом, производительность SSD Plextor M6e 256 Гбайт размывается.

Всё же мы наблюдали похвальное поведение накопителя в тестах усиления записи. При рассмотрении показателей с шагом в одну секунду, SSD Plextor M6e 256 Гбайт оказался очень близок к накопителям Intel SSD серии DC, включая Intel SSD 730, ориентированный на энтузиастов. Благодаря значительному резервированию пространства решения Intel обходят Plextor по пропускной способности ввода/вывода.

Такой уровень стабильности Plextor готовила для накопителей корпоративного класса, и мы рады видеть его в пользовательском сегменте. Большинство энтузиастов не заметит разницы в пользовательских задачах, но не в этом суть. Такое поведение мы наблюдали лишь у двух устройств: Intel SSD 730 и SSD Plextor M6e 256 Гбайт, именно они показывают достойный результат под нагрузкой более требовательных приложений.

Внимания заслуживает тестирование технологии TRIM. Накопитель Plextor на базе 9183 показал превосходное поведение для SSD с резервированием всего 7%, обогнав при этом M5 Pro. Однако ему не сравниться с SanDisk X210, который показал исключительные результаты в различных отношениях. Конечно, вы не получите запредельных показателей последовательных операций (они всё равно сдерживаются интерфейсом SATA). Тем не менее, в “деградированном” состоянии SanDisk X210 показал самые низкие задержки доступа записи, которые мы только видели.

Контроллер PCI Express и формат M.2, сами по себе не дают преимущества SSD Plextor M6e 256 Гбайт в самых важных тестах.

Остаются открытыми вопросы относительно накопителя на PCI Express и его взаимодействия со стандартом AHCI. В нашем тесте Tom’s Hardware Storage Bench мы зафиксировали очень разные показатели времени возобновления обслуживания на системах на Windows 7 и 8.1. В Windows 7 при использовании встроенного драйвера Microsoft MSAHCI.SYS мы получили прекрасные результаты. С другой стороны, в Windows 8.1 применяется более новый драйвер AHCI, который оказался менее дружелюбен к SSD Plextor M6e 256 Гбайт, другим PCIe-устройствами и даже хорошо знакомым SSD на SATA. В будущем Intel может решить данную проблему с помощью собственного ПО для интегрирования AHCI и NVMe PCIe-накопителей в архитектуру платформы.

Новый тест систем хранения на базе PCMark 8 не показал особых преимуществ SSD Plextor M6e 256 Гбайт. В тесте Storage Consistency на высоте оказываются Samsung 840 EVO и Plextor M5 Pro. Также доминируют накопители Intel, SanDisk и Adata. Тем временем, производительность SSD Plextor M6e 256 Гбайт оказалась не так высока, как мы ожидали с учётом интерфейса и брэнда.

Всё бы ничего, если бы Plextor не задирала цены. Вы можете купить три Crucial M550 за $300, которые просят за SSD Plextor M6e 256 Гбайт. Объединив их в RAID 0, вы получите достаточно скорости, чтобы насытить интерфейс Intel DMI (предположим, что это почти 1500 Мбит/с для последовательного чтения и 1000 Мбит/с для записи).

Можно было хоть как-то оправдать цены Plextor, если бы это были модели формата M.2 (без переходника) для ноутбуков, в которые довольно трудно втиснуть несколько SATA-накопителей. Для настольного ПК покупатель с трудом согласится на приобретение твердотельного накопителя, у которого стоимость одного гигабайта превышает один доллар США, даже если он подключается по шине PCI Express.

Конечно, на это можно посмотреть и с другой стороны. Простота и изящество SSD Plextor M6e 256 Гбайт (то есть родной контроллер PCIe) ставят его далеко вперёд SSD на PCI Express, которые мы рассматривали в прошлом. Большинство из них требовало нескольких контроллеров SATA, подключённых к шине главного процессора. При этом они стоили гораздо дороже $300 за 256 Гбайт.

SSD Plextor M6e 256 Гбайт имеет свои плюсы и минусы. Но в любом случае, энтузиасты не отказались бы от SSD Plextor M6e 256 Гбайт. Это отличное решение для загрузки Windows и запуска чувствительных к производительности программ, которое оставляет порты SATA для больших массивов RAID. Нам, как энтузиастам в сфере систем хранения, очень легко представить SSD Plextor M6e 256 Гбайт в комбинации с большими механическими дисками. Даже несмотря на то, что SSD Plextor M6e 256 Гбайт обеспечивает прекрасный результат, если дело касается последовательных операций, версия в чистом формате M.2, без адаптера, сможет удовлетворить нужды энтузиастов в сегменте мобильных систем.

Если маркетологам Plextor со временем удастся снизить цену своего продукта, то высокая производительность и современный форм-фактор привлекут массу внимания. Повторимся, больше всего нас воодушевляет версия в формате M.2. В сегменте настольных решений за ту цену, что просит Plextor сегодня, можно найти более привлекательные решения.