SSD SanDisk A110 c интерфейсом PCIe: новый коннектор M.2 – THG.RU

Обзор SSD SanDisk A110 256 GB | Представляем новый форм-фактор SSD – M.2

Сегодня решения на основе флэш-памяти NAND существуют в довольно разных форм-факторах. Знакомые нам накопители форм-фактора 1,8, 2,5 и 3,5 дюйма – наследники старых механических дисков, которые из-за наличия движущихся частей и стандартных корпусов не оставляли никакого простора для встраивания других решений. Но, конечно, в случае с флэш-памятью это больше не проблема. Пока такое большое количество ПК нуждается в SSD, изменение их форм-факторов, степени адаптируемости и уровня производительности только идёт на пользу.

Как плитка шоколада, но более желанная.

К счастью, это становится только легче по мере увеличения плотности твердотельной памяти. Раньше для повышения ёмкости накопителя нужно было использовать больше кристаллов в модулях памяти, что означало увеличение плотности печатной платы для их распайки. Но сегодня на рынке доступны довольно компактные решения. Не верите? Просто посмотрите на коробочку OEM-версий накопителей, которую нам направила компания SanDisk. Некоторые из них используются в системах азартных игр, некоторые отвечают за работу рекламных панелей, ну а остальные находят применение в устройствах, которыми пользуемся все мы.

Сегодня мы рассмотрим довольно специфичный продукт: накопитель с поддержкой технологии M.2. У нас есть конкретный подопытный – SSD SanDisk A110 256 GB с коннектором M.2 PCIe ёмкостью 256 Гбайт.

A110: 60 мм в длину, 22 мм в ширину и менее 4 мм в высоту.

Обзор SSD SanDisk A110 256 GB | От mSATA к M.2

Если говорить по существу, форм-фактор mini-PCIe, который напоминает mSATA, в больше мере использовался для модуля Wi-Fi в ноутбуках. Да, Intel производила модули Turbo Cache для ноутбуков на основе Windows Vista, которые имели несколько гигабайт NAND-памяти для обеспечения работы функции ОС под названием ReadyBoost, но это был на тот момент единственный случай применения такого разъёма, позволяющего апгрейд. Но его размеры не подходили для размещения всех компонентов, которые используются в SSD.

По мере того, как ноутбуки “худели” и уменьшались в размерах, накопители тоже должны были менять форму. Хотя технология mSATA исправно служила несколько лет, было ясно, что назрела необходимость для появления нового решения, особенно учитывая появления класса ультрабуков, у которых есть определённые требования к уровню производительности и энергопотребления. И вот тут-то и появился форм-фактор M.2.

M.2 2242, 2260 и 2280 (сверху)

M.2 – это новый интерфейс, а также набор форм-факторов на основе 20-миллиметрового коннектора. Три накопителя SanDisk на основе M.2 на верхнем снимке – это три версии продукта под модельными номерами 2242, 2260 и 2280. Ширина печатной платы у каждого их них составляет 22 мм, а длина различна: 42, 60 и 80 мм.

То, что каждый производитель будет делать с доступным на печатной плате пространством, зависит от требований типа продуктов, для которых будут использоваться накопители. Можно разместить на PCB дополнительные модули памяти и таким образом создать накопитель с высокой ёмкостью. Но с больше степени вероятности компоненты будут располагаться только с одной стороны печатной платы, чтобы сохранить малую толщину накопителя (как в случае с чёрным 80-миллиметровым накопителем SanDisk X110). SSD на основе M.2, у которого модули памяти распаяны с обеих сторон печатной платы, имеют толщину всего 3,5 мм, а те, у кого они с одном стороны – 2 мм. Становится ясно, что каждый клочок пространства в мобильных устройствах следующего поколения имеет большое значение.

По крайней мере, на первый взгляд, большинство SSD на базе M.2 будут довольно похожи на mSATA-накопители. Они будут использовать SATA-контроллеры, что обеспечит им похожие результаты в отношении производительности. А если бы у пользователя имелась платформа, поддерживающая и SATA, и mSATA, и M.2, то нашлись бы производители, которые могли бы предоставить почти одинаковые SSD для каждого интерфейса (как это сделала Crucial в модели M500).

Если в рамках SATA вам стало тесно, вам понадобится SSD на базе M.2 с “родным” контроллером PCI Express. Этот подход реализован в тестируемом сегодня SSD SanDisk A110 256 GB.

Обзор SSD SanDisk A110 256 GB | Подключение к двум линиям PCIe 2.0

Marvell 88SS9183-BNP2

Как и предполагалось, у SSD SanDisk A110 256 GB M.2 нет SATA-контроллера, вместо него накопитель использует Marvell 88SS9183 – контроллер с поддержкой интерфейса PCIe 2.0 с двумя линиями, которые в теории должны обеспечивать передачу данных на уровне 1 Гбайт/с в каждом направлении. SSD SanDisk A110 256 GB оказывается AHCI-устройством, к которому не понадобятся никакие специальные драйверы. Это отличает данный продукт от других PCIe-накопителей, которые мы тестировали до этого – для них требовались проприетарные драйверы. В противоположность им, SATA-устройства могут использовать AHCI, и данные драйверы уже встроены в Windows (storahci.sys в Windows 8 и msahci.sys в предыдущих версиях ОС).

Однажды NVM Express стандартизирует накопители на основе интерфейса PCIe – хорошие новости, учитывая, что AHCI никогда не предполагалась для использования в SSD. Но SSD SanDisk A110 256 GB не задействует интерфейс NVMe. Он имеет поддержку AHCI, как и все SATA-накопители. И это хорошо: AHCI уже так давно доказывает свою жизнеспособность, что NVMe всё ещё числится в проектах.

Обзор SSD SanDisk A110 256 GB | Внутри SanDisk A110

Кроме контроллера Marvell, модель SSD SanDisk A110 256 GB имеет 256 Гбайт NAND-памяти SanDisk eX2 ABL Toggle-mode NAND, которая производится по технологии 19 нм. На каждой стороне накопителя размещается по два модуля памяти (в общем – четыре) – то есть можно предположить, что каждый модуль основан на восьми кристаллах по 64 Гбайт. Добавьте к этому контроллер Marvell 9183 и 256 Мбайт памяти Hynix DDR3 – и SSD готов. Стоит отметить, что SSD SanDisk A110 256 GB похож на Extreme II, который мы протестировали в нашем материале “Обзор SanDisk Extreme II: ещё один SSD-тяжеловес” – кстати, тот SSD тоже использует технологию эмуляции SLC – nCache.

Обзор SSD SanDisk A110 256 GB | Подробнее об M.2 и карте расширения PCIe

Если вы пока не поняли принципов работы M.2, не расстраивайтесь. Мы составили схему, которая, как мы надеемся, поможет внести некоторую ясность, так как тема разговора весьма сложная. На самом деле, M.2 – это контроллер, который производят такие компании, как Kyocera и Tyco. Снова напомним, что твердотельные накопители на основе коннектора M.2 отличаются шириной 22 мм, что позволяет оптимально разместить модули NAND и процессоры на печатной плате. Длина её может составлять 42, 60, 80 и 110 mm. То есть модель M.2 2260 имеет ширину 22 мм и длину 60 мм. Теперь понятно?

С точки зрения физических свойств всё ясно. Но во многом нужно разбираться, когда дело касается технологии хранения, используемой в SSD на основе М.2. Если использовать контроллер SATA – то производительность будет такая же, как у обычного накопителя mSATA (если разъём M.2 подключён к соответственному порту SATA на материнской плате, иначе понадобится использовать переходник с PCIe на SATA).

Но есть и “родные” контроллеры PCI Express – как на Disk A110. Это контроллер производства Marvell 9183, который обеспечивает соединение по двум линиям PCI Express второго поколения. Ещё появятся “родные” контроллеры на основе NVMe, соединяющиеся через PCIe и работают с хостом, которые будет реализован в следующих моделях. А пока SSD SanDisk A110 256 GB приходится довольствоваться исключительно AHCI. Это касается всех существующих M.2-накопителей на базе PCIe.

Пока всё понятно? Давайте углубимся в подробности. SSD с коннектором M.2 могут использовать одну, две три или даже четыре линии PCI Express. Образец SanDisk довольствуется двумя линиями PCIe 2.0, что, как мы понимаем, в будущем может стать отраслевым стандартом.

Естественно, нам не нужно даже говорить о том, что не все тестовые конфигурации в нашей лаборатории поддерживают M.2. У одного производителя появились материнские платы на базе LGA 1150, где M.2 может использовать одну линию PCIe, но мы лучше воспользуемся нашей основной тестовой последовательностью. Смена материнки не только повлечёт за собой новые результаты, но и использование только одной линии снизит производительность SSD SanDisk A110 256 GB.

Поэтому нам нужно вот что:

Это адаптер-переходник с PCIe x4 на M.2 от SanDisk. Так как мы не располагаем подходящим разъёмом, нам нужна эта карта расширения, чтобы тестировать накопители с коннектором M.2. Такие решения сейчас используются в области тестирования и разработки новых продуктов, поэтому они оснащены мудрёными салазками и портом USB для исправления ошибок. М.2-накопитель на базе PCIe может запитываться от шины PCIe или четырёхштырькового Molex. Это будет удобно для тестирования уровня энергопотребления.

Так как в нашем расположении только два форм-фактора PCIe, адаптеру не нужно поддерживать накопители любой длины. Процесс установки SSD на базе M.2 довольно прост: подсоедините коннектор и закрепите при помощи цилиндрической втулки.

Обзор SSD SanDisk A110 256 GB | Результаты

Производительность 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 считывания мы ограничиваем шкалу графика.

Последовательное чтение блоками по 128 Кбайт

Вот тут-то SSD SanDisk A110 256 GB показывает, в каком направлении надо работать. Возможно, мы забегаем вперёд, но в большинстве случаев новые накопители SanDisk могут сравниться с хорошо знакомыми нам SATA-накопителями. Но не в случае последовательных операций. Соперники из стана накопителей с интерфейсом SATA 6 Гбит/с в таких операциях обеспечивают максимальный показатель производительности на уровне чуть больше 500 Мбайт/с, а SSD SanDisk A110 256 GB просто оставляет их позади и показывает результат на уровне невероятных 750 Мбайт/с). На самом деле, другие SSD тоже были бы способны на такое, если бы не ограничения интерфейса SATA 6 Гбит/с.

Последовательная записи блоками по 128 Кбайт

Мы наблюдаем такую же картину и при тестировании последовательной записи. Благодаря пропускной способности двух линий PCI Express 2.0, SSD SanDisk A110 256 GB обеспечивает скорость выше 600 Мбайт/с. Контроллер Marvell способен превысить уровень производительности 6 Гбит/с, хотя образцы с меньшей ёмкостью не смогут повторит успех своего 256-гигабайтового собрата, так как на производительность влияет и количество модулей NAND.

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

Не удивляет, что SSD SanDisk A110 256 GB ведёт в этой гонке. Вообще, справедливо ли включать его в эту выборку? Конечно. Мы же, в конце концов, оцениваем новый форм-фактор. Есть нечто похожее во всех тестируемых сегодня накопителях: все они используют технологию AHCI, которая, честно говоря, вообще не предназначена для SSD. Данный интерфейс помогал жёстким дискам организовывать асинхронную обработку операций ввода-вывода для улучшения уровня производительности. Преимущества такого подхода перед IDE было очевидным, но в случае с SSD есть потенциал для дальнейшего развития. Поэтому ждём, когда появление NVMe изменит картину.

Технически Micron P320h (см. “Обзор Micron RealSSD P320h: PCIe-накопитель, обеспечивающий производительность 3,2 Гбайт/с” (англ.)) использует совместимый с NVMe 32-канальный PCIe-контроллер от IDT с интерфейсом PCI Express 2.0. Micron решила вопрос при помощи проприетарного драйвера, то есть это даже не в полной мере NVMe. В реальной экосистеме NVMe драйверы не понадобятся. Когда это время наступит, NVMe будет способствовать невероятному повышению уровня производительности за счёт переосмысления принципа обработки операций ввода-вывода операционной системой.

Производительность произвольных операций

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.

Произвольное чтение блоками по 4 Кбайт

Тестирование производительности SSD зачастую делает упор на произвольные операции чтения блоками по 4 Кбайт, и для этого есть причина. Большинство операций доступа со стороны системы отличаются малым объёмом и произвольным характером. Более того, производительность операций чтения обычно играет более важную роль в средах, характеризующихся высокой нагрузкой со стороны клиентских устройств.

В этом отношении SSD SanDisk A110 256 GB похож на Extreme II. Это логично, учитывая сходство между двумя накопителями. Случайные операции небольшими блоками зависят от работы флэш-памяти, контроллера и прошивки. Все они упираются в ограничения, накладываемые интерфейсом SATA. Samsung 840 Pro показывает производительность операций чтения блоками по 4 Кбайт на уровне 100 000 IOPS, но это означает около 400 Мбайт/с. SSD SanDisk A110 256 GB побеждает соперников на глубине очереди в 32 команды, чуть ниже 100 000 IOPS.

Данный M.2-накопитель обещает производительность около 115 000 IOPS. Но помните, что мы не можем использовать платформу с “родной” поддержкой этого интерфейса. На производительность может влиять адаптер. Как только этот стандарт будет реализован в коммерческих решениях, от SSD SanDisk A110 256 GB вполне можно ожидать заявленных результатов.

Операции произвольной 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. Если заменить жёсткий диск на SSD, работа системы многократно улучшается. Время загрузки системы и приложений, быстродействие – все эти показатели улучшаются. То есть система на основе SSD способна обрабатывать намного больше операций ввода-вывода, чем любой жёсткий диск до этого. Но в типичных нагрузках, характерных для пользовательских систем, нужно обрабатывать эти операции быстрее – а их количество не так уж важно.

Здесь у нас впервые появляются вопросы в отношении производительности SSD SanDisk A110 256 GB (по крайней мере, мы уже видели такое дважды). Технология SanDisk nCache не создана для того, чтобы быть распределённой по всему пространству LBA в течение продолжительного времени. Но так как мы делаем именно это, производительность падает. Но при этом накопитель обеспечивает результат на уровне 60 000 IOPS при более высоких глубинах очереди.

Так выглядят результаты теста при использовании Iometer:

Самую высокую скорость операций чтения блоками по 4 Кбайт обеспечивает SSD SanDisk A110 256 GB. Даже если бы мы тестировали произвольное чтение блоками в нативной среде, результат был бы ещё лучше. Порядок присуждение мест в нашем рейтинге определяется максимальным значением объединённых показателей производительности чтения и записи, что является весьма спорным (но имеющим право на существование) способом оценить производительность накопителей.

Длительность цикла перезаписи

Данный тест состоит в том, чтобы записывать на накопитель определённую последовательность данных на протяжении определённого периода времени. Технически данный тест используется в больше мере для тестирования решений корпоративного класса, где всё пространство LBA используется для исполнения случайных операций записи на высоких показателях глубины очереди.

В течение первых 600 минут на глубине очереди в 32 команды SanDisk SSD требуется некоторое время, чтобы стабилизировать режим записи. Это в большей мере обусловлено фактом, что SSD SanDisk A110 256 GB не очень хорошо показывает себя при использовании всего адресного пространства LBA (256 Гбайт), то есть изначально высокая скорость так и не проявляется.

Если разбить десять часов тестирования на менее продолжительные периоды, чтобы продемонстрировать производительность ввода-вывода при чтении, становится ясно, что SSD SanDisk A110 256 GB показывает неплохой результат, даже не прибегая к излишней активности (что оставляет больше пространства для выполнения алгоритмов “сборки мусора”, обеспечивая более высокую производительность операций при заполнении каждого блока).

Tom’s Hardware Storage Bench v1.0

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. 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 преимущества в сравнении с синтетическими тестами типа Iometer.

Несжимаемые данные в 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 бы увидели, 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.

Несмотря на большое преимущество в бенмчмарках, тестирующих последовательные операции, малютка SSD SanDisk A110 256 GB не выходит победителем в данном тесте (даже учитывая, что разница между показателями лидеров теста ничтожно мала). SSD OCZ Vector ёмкостью 256 Гбайт получает “золото”, хотя сравнительно весьма дорог. SSD SanDisk A110 256 GB расположился по соседству с довольно сильными соперниками – накопителями Samsung.

Время до возобновления обслуживания и стандартная погрешность

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 операций записи – это время, затрачиваемое на то, чтоб операция ввода-вывода была направлена из операционной системы, прошла путь до подсистемы хранения, обратилась к устройству хранения, и после этого была распознана накопителем. Задержка операций чтения – то же самое. Операционная система запрашивает у устройства хранения данные, хранящиеся в определённом секторе, SSD считывает эту информацию и направляет её на хост. Современные ПК очень быстры, SSD работают ещё быстрее, но при обработке данных в подсистеме хранения заметна задержка.

На данном хаотичном графике видно, что SSD SanDisk A110 256 GB показывает феноменально низкий показатель времени до возобновления обслуживания. Объяснение этому весьма простое. Время до возобновления обслуживания в ходе трассировки – это комбинация произвольных и последовательных операций как большими, так и малыми блоками. Запросы от операций записи обычно состоят из операций случайного доступа блоками по 4 Кбайт и последовательных операций, работающих с более массивными блоками. Если принимать во внимание очень высокую скорость последовательных операций, свойственную нашей тестируемой модели, запросы на обслуживание на SSD SanDisk A110 256 GB обрабатываются достаточно быстро, чтобы обеспечить SSD SanDisk A110 256 GB преимущество перед другими 256-гигабатйовыми SSD.

Но было бы неправильно характеризовать время до возобновления в операциях чтения как примерно одинаковое для всех тестируемых накопителей. Но при этом было бы несправедливо говорить об огромной разнице в результатах. SSD SanDisk A110 256 GB опережает другие накопители SanDisk – Extreme II, но при этом не входит в когорту лидеров.

Но всё же при таких скоростях чтения кому какое дело до этих показателей? Показатели времени до возобновления обслуживания в операциях чтения очень различаются: от 400 до 2500 микросекунд.

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 начинает 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 многим производителям не нравится новый бенчмарк. 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.

PCIe-накопитель M.2, SSD SanDisk A110 256 GB, не бьёт рекорды в PCMark 7, но намного превосходит накопители своего класса. Учитывая то, что мы знаем о принципах PCMark 7 и его ориентированности на реальные нагрузки, для того, чтобы повлиять на результаты теста, потребуется больше, чем просто выдающаяся скорость последовательных операций. SSD SanDisk A110 256 GB финиширует вторым среди 256-гигабатовых моделей в нашем тесте, опережая похожий Extreme II и целый ряд других SSD.

Futuremark PCMark Vantage: Hard Drive Suite

PCMark Vantage – не идеальный 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. Говоря по справедливости, PC Mark Vantage Hard Drive Suite и не был создан для тестирования SSD. Его задача, в основном, – определять, какой из жёстких дисков со скоростью вращения шпинделя 5400 оборотов в минуту лучше.

Снова подключение по PCIe выводит SSD SanDisk A110 256 GB вперёд с прекрасным результатом. Большинство SSD из нашей выборки обладает ёмкостью 256 Гбайт – на графике они показаны красным.

Производительность операций переноса файлов в Robocopy

Производительность операций копирования файлов в Microsoft Robocopy

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.

SSD SanDisk A110 256 GB кладёт всех соперников на обе лопатки. У него заняло всего лишь 44 секунды, чтобы обработать нашу тестовую нагрузку на невероятной скорости в 378 Мбайт/с. Конечно, этот показатель, может, и не звучит впечатляюще в мире синтетических тестов, но сам тест – это серьёзное испытание для накопителей.

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.

Результаты в тесте энергопотребления в режиме простоя – это важный аспект, особенно если учитывать влияние энергопотребления на работу мобильных устройств. Конечно, “простой” на различных системах может выглядеть по-разному. Почти каждый тестируемый нами накопитель имеет несколько профилей режима пониженного энергопотребления, среди прочих, DevSleep. DevSleep – это часть спецификации хоста SATA 3.2. В то время как ему нужны соответственный SSD и совместимая платформа, подключение этого режима радикально снижает энергопотребление накопителя. Поэтому мы тестирует SSD в режиме “активного простоя”: его очень легко определить – и в этом состоянии SSD находится большую часть своей жизни.

У SSD SanDisk A110 256 GB есть определённые проблемы с этим тестом. Наличие PCIe усложняет процесс измерения. К счастью, есть адаптер-переходник с x4 PCIe на M.2 – с его помощью мы запитаем SSD от внешнего источника через четырёхштырьковый коннектор Molex. Так намного легче, но мы не уверены в точности генерируемых результатов.

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.

SSD SanDisk A110 256 GB большую часть времени простаивает, но после выхода из этого режима энергопотребление подскакивает. Конечно, скачки практически незаметны по времени – накопитель SanDisk исполняет то, о чём его попросили, а затем снова быстро “засыпает”. В PCMark 7 SSD SanDisk A110 256 GB практически был без дела.

Фактически SSD SanDisk A110 256 GB в среднем потребляет немного больше энергии именно в этой тестовой последовательности, чем при измерении энергопотребления в состоянии простоя. В результате на соответственном графике он продвигается чуть вверх.

Максимальное энергопотребление

О максимальном уровне энергопотребления можно сказать немного. Объяснить результаты в деталях не получится, если не учитывать то, что некоторые нагрузки, свойственные клиентским системам, повышают энергопотребление. Этот показатель намного важнее в серверных средах, где максимальное энергопотребление влияет на общую стоимость владения.

Вне зависимости от тяжести нагрузки, 256-гигабайтовый SSD SanDisk A110 256 GB не потребляет более 3,5 Вт. В спецификациях SanDisk указывает потребление 5,5 Вт в операциях записи, но мы так и не смогли достичь такого энергопотребления.

Обзор SSD SanDisk A110 256 GB | PCI Express-накопитель стандарта M.2: готов к свершениям

SSD SanDisk A110 256 GB – это не первый М.2-SSD в нашей тестовой лаборатории. Это весьма интригующее решение. Снятие ограничений пропускной способности интерфейса, которые характерны для SATA, позволяет нативному контроллеру PCIe обеспечить впечатляющие показатели производительности, хотя в произвольных операциях накопитель лучше показывает себя при более низких глубинах очереди. Но нас это устраивает. В мобильных устройствах, в которых предусмотрена поддержка такого типа SSD, как SSD SanDisk A110 256 GB, подобный уровень производительности будет казаться феноменальным.

Ну, правда, он очень миниатюрный

Разработка M.2-устройств набирает обороты, к тому же производители начинают говорить о технологии DevSleep, которая обеспечивает значительное снижение энергопотребления за счёт некоторой задержки на выходе из данного режима. Но это часть спецификации SATA, эта функция не предусмотрена на PCIe-накопителе с коннектором M.2. Поэтому очевидно, что SSD SanDisk A110 256 GB не поддерживает DevSleep.
мМы уверены, что SSD на базе PCI Express, а потом и подобные SSD с поддержкой NVMe привлекут внимание со стороны компьютерных энтузиастов. Но модели накопителей с SATA будут в большей мере доступны на рынке.

Взглянем ещё раз: M.2 2280, 2260 и 2242

В настольных ПК продвинутые пользователи могут увеличить производительность многократно, объединив несколько SSD в массив RAID. Но в мобильных устройствах такой вариант нереализуем. Так что во многих случаях SATA останется довольно эффективным решением. А в некоторых случаях такие накопители, как SSD SanDisk A110 256 GB, смогут обеспечить более высокую производительность при ограниченном пространстве. Что действительно здорово – это то, что накопители для обеих сфер применения могут иметь различные форм-факторы и коннектор M.2.

A110, подключаемые по двум линиям PCIe, рядом с монструозным P320h с поддержкой восьми линий PCIe

SSD SanDisk A110 256 GB представляет одну из многих опциональных технологий, которые в данный момент развиваются в сфере систем хранения данных. Именно сейчас, когда SSD один за другим обеспечивают производительность, превышающую порог SATA, нам так интересно посмотреть на коннектор и контроллер, которые могут изменить сложившееся статус-кво – особенно, учитывая скорый выход нового интерфейса (NVMe), который завершит картину и высвободит дополнительный потенциал твердотельной памяти.

Но до того как этот день настанет, у нас есть SATA- и PCIe-накопители с коннекторами M.2 и совместимостью с AHCI. Массовое распространение новых моделей ультрабуков на архитектуре Haswell с разъёмом M.2 – это дело времени. Так что приятно знать, что они будут компактными и быстрыми.