SSD-накопитель Intel X25-M второго поколения


SSD-накопители, являющиеся сегодня одной из наиболее «горячих» тем, если говорить про рынок устройств хранения данных, начали использоваться достаточно давно, однако долгое время являлись слишком уж специфическим товаром узконишевого назначения. Основных причин для такого положения дел было две. Первая проблема (причем пока еще полностью не исправленная) — достаточно высокая цена самих чипов флэш-памяти, в результате чего твердотельные накопители все еще существенно проигрывают более традиционным устройствам на базе магнитной технологии по такому важному параметру, как удельная стоимость хранения информации. (Как следствие, весьма заметно проигрывают они и по максимальной емкости: накопитель на терабайт, а то и два, сделать можно уже сейчас, но он окажется чересчур дорогим для массового покупателя.) Вторая причина — примитивность контроллеров первого поколения SSD, приводившая при многих типах нагрузки к проигрышу винчестерам.

Новая эра началась с выхода первых устройств второго поколения, а именно Intel X25-M. Неправильно, конечно, будет сказать, что все производители ждали его появления — то, насколько быстро они после этого представили новые контроллеры и новые модели SSD, показывает, что работа над ними началась намного раньше. Однако именно X25-M можно считать своеобразным водоразделом между «было раньше» и «стало теперь». Фактически мы до сих пор «живем» в рамках этого поколения твердотельных дисков. Конкуренты сумели догнать, а затем и превзойти Intel, но ничего принципиально нового они не предложили. Просто нормальное эволюционное развитие всё тех же идей. Даже самые современные накопители на контроллере SandForce по логике работы не сильно отличаются от прочих представителей этого поколения SSD — просто работают быстрее :)

Поскольку разнообразных SSD за последнее время появилось немало, мы в основном занимались именно ими, на некоторое время «забыв» о продукции Intel. За этот срок компания перешла на использование более тонкого техпроцесса при изготовлении чипов флэш-памяти, что позволило достаточно заметным образом снизить цены и увеличить емкость устройств. Кроме того, обновленные накопители семейства X25 получили поддержку команды TRIM, что весьма немаловажно с точки зрения сохранения стабильности скоростных результатов, независимо от интенсивности эксплуатации накопителя. Чем интересна эта команда? Она частично решает проблему несовпадения размеров блока стирания флэш-памяти и типичных для файловых систем блоков хранения данных. Раньше при необходимости обновить один кластер NTFS (4К байт) накопителям приходилось считывать, а затем записывать целую страницу размером в 512К байт — даже если часть ее уже утратила актуальность, поскольку содержала блоки давно удаленных файлов. Вот TRIM и позволяет указать контроллеру, что некоторые блоки содержат не полезные данные, а «мусор», так что их можно и освободить при случае. Что особенно удобно — для пользователей Windows 7 эта операция совершенно прозрачна, поскольку данная система изначально поддерживает TRIM. Тем же, кто до сих пор продолжает сохранять верность Windows XP или Vista, нужно изредка запускать специальную утилиту, что, впрочем, не очень сложно. Стоит отметить, что прочие контроллеры, представленные на рынке, также в основной своей массе поддерживают TRIM, так что несколько «обделенными» остались только Х25 первого поколения да еще более старые устройства.

В общем, SSD Intel второго поколения достаточно сильно отличаются от своих предшественников, хотя на революцию это не тянет. Кроме того, скоростные заявленные показатели новых устройств практически не изменились, почему мы и не торопились их тестировать. Однако недавно к нам в руки попало сразу два новых X25-M, что позволило провести тестирование как одиночного устройства, так и пары таких в массиве RAID0. Разумеется, не воспользоваться такой возможностью было бы просто преступлением :) Тем более что объединять пару SSD в массив мы уже пробовали, но тогда под рукой были только медленные устройства первого поколения. Интересно — как изменится картина, если взять пусть не самые быстрые на рынке устройства, но одни из таковых.

Intel X25-M SSDSA2M160G2GC 160 ГБ

В общем-то, в основном все было сказано выше — это все тот же старый добрый Х25-М, но с более новыми микросхемами флэша внутри. И емкость удвоилась фактически, хотя о том, что появятся модели на 160 ГБ, тоже было известно изначально. Но для старых техпроцессов было это дорогим удовольствием, а сейчас — вполне реально сделать именно модели такого объема наиболее массовыми. Заметим, что в ноутбуках до сих пор нередки аналогичные по емкости винчестеры, так что подобные модели уже вполне могут начинать заниматься их вытеснением. Разумеется, цены пока еще не слишком соизмеримы, так что конкуренция возможна лишь на переднем крае рынка: где требуются самые быстрые решения, пусть и в ущерб емкости. Пользователям же настольных компьютеров выбирать не обязательно — они могут использовать несколько накопителей (и быстрые, и емкие), так что очень хорошо, что производитель позаботился и о них: в комплект входят салазки для установки SSD в «стандартный» отсек для 3,5″ винчестеров.

Технические характеристики

  Intel X25-M
Форм-фактор 2,5″
Емкость, ГБ 160
Модельный ряд, ГБ 80, 160
Объем буфера, МБ 16
Скорость последовательного чтения, МБ/с 250
Скорость последовательной записи, МБ/с 100
Время доступа при чтении, мкс 65
Интерфейс SATA300/NCQ
MTBF, миллионов часов 1,2

Методика тестирования

Подробно описана в отдельной статье. Там можно познакомиться и с конфигурацией испытательного стенда, и с используемым программным обеспечением. Единственное, что остается добавить — при работе с RAID-массивами последние версии ПО Intel обзавелись возможностью использовать дополнительное кэширование в оперативной памяти. С чтением данных оно работает всегда, ну а вот операции записи кэшируются по выбору пользователя: по замыслу производителя, их включение позволяет достичь более высокой производительности, а отключение — надежности. Второе проверить сложно, да и все слишком уж очевидно, а вот производительность мы сравним. Заметим, что традиционным для всех наших тестов RAID-массивов является размер блока чередования в 128К байт. Другие значения могут сказаться на производительности, но каким образом — в каждом конкретном случае нужно выяснять отдельно.

Конкуренты

Очевидно, без сравнения с X25-M первого поколения сегодня мы обойтись не можем. И не станем обходиться, благо нами уже был протестирован Kingston SSDNow  SNM125-S2/80GB на 80 ГБ: как раз то, что нужно. Вторым же ориентиром будет самый быстрый (из протестированных нами на данный момент) SSD-накопитель Corsair F100 CSSD-F100GB2-BRKT, емкостью 100 ГБ.

Lavalys Everest 5.0

Любопытно, что время доступа в массиве увеличивается: в небольшой степени — для операций чтения, и заметно — для записи. Ранее мы с таким поведением RAID0 не сталкивались. Даже наоборот: время доступа при записи снижалось относительно одиночного устройства, а при чтении — оставалось на том же уровня. Впрочем, абсолютные значения для X25-M все равно крайне невелики, так что это вряд ли будет серьезной проблемой. А появилась она, очевидно, целиком и полностью из-за программного обеспечения: более «хитрые» алгоритмы (в плане дополнительной буферизации) — не всегда благо.

Зато скорость выполнения буферизованных операций за счет кэширования радикально увеличивается. Причем только за счет него — как видим, отключение кэша записи резко уменьшает скорость записи в буфер. А вот кэширование чтения работает всегда, что и дает нам сверхлинейный прирост на таких операциях, обусловленный тем, что новая политика кэширования ПО Intel применима только к массивам, но не к одиночным устройствам (даже в том же режиме контроллера и при использовании для него того же самого драйвера). Что еще примечательно, так это то, что в результате исправляется старая проблема X25-M в виде невысокой степени утилизации интерфейса, особенно заметная на операциях записи — без «костылей» в виде программного кэширования даже пара таких устройств отстает от одиночного SSD на более новом контроллере SandForce.

IOMeter

C операциями чтения все SSD Intel всегда справлялись хорошо (десятиканальный режим им в этом является неплохим подспорьем), так что компании можно лишь немного попенять на то, что скорость по сравнению с предыдущим поколением не увеличилась. Впрочем, судя по ее абсолютным значениям, без перехода на SATA600 это вряд ли было бы возможно. Кэширование прекрасно справляется с работой небольшими блоками — судя по всему, соответствующие запросы до накопителей доходят только «оптом», с чем он с легкостью управляется :)

А вот с последовательной записью у этого семейства дела всегда обстояли не очень — счастливым исключением из правила является только основанный на SLC-чипах X25-E. Можно порадоваться лишь тому, что во втором поколении скорость записи увеличили аж на четверть, а можно и не радоваться: 100 МБ/с по нынешним временам — это все равно «несерьезно». В результате даже RAID0 из двух X25-M не удается в этом тесте догнать одиночный Corsair F100. Да и включение кэша, как видно, в этих случаях только мешает.

Что радикально увеличилось, так это скорость случайного чтения. Естественно, в тех случаях, когда мы обеспечиваем более-менее заметную нагрузку — несложно заметить, что при линейной все конфигурации практически эквивалентны.

К сожалению, этого нельзя сказать про запись — здесь без особых изменений. Опять же, на чисто случайных операциях кэширование только вредит. Ну и в любом случае, сравнения с SandForce никакого, да и более дешевые модели на Indilinx побыстрее. Впрочем, винчестеры обогнать удается — и то хорошо.

Как и предполагалось, при небольшой нагрузке ничего интересного нам SSD Intel продемонстрировать не могут. С ее ростом производительность несколько возрастает, но не принципиально: картина сходная — SandForce лучше, а объединение в RAID-массив практически ничего не дает, равно как и включение/отключение кэширования записи.

PCMark05

Что всегда хорошо умел делать X25-M, так это загружать операционную систему :) Причем второе поколение (прежде всего, по-видимому, за счет более отлаженных прошивок) делает это еще быстрее первого. А вот RAID0 в очередной раз практически бесполезен, причем при отключенном кэшировании записи вообще наблюдается падение производительности.

Особенно радикально оно в тесте на загрузку приложений, причем тут даже включенный кэш записи не позволяет хотя бы удержаться на уровне одиночного накопителя.

А вот с точки зрения теста «общесферического использования» RAID-массив весьма полезен. Но только при включенном кэшировании.

Собственно, вот она причина. Впрочем, тест сканирования на вирусы в первую очередь выигрывает от кэширования, а вот запись большого файла выполняется быстрее уже по вполне объективным причинам. Жаль только, что этот шаблон PCMark оперирует блоками небольшого размера, так что потенциал массивов RAID0 в нем раскрывается плохо (не только в этом случае), но у нас в запасе остался еще один высокуровневый тестовый пакет, этой проблемы лишенный.

Intel NAS Performance Toolkit

В этом тесте используются блоки по 256К байт, так что массивы могут развернуться вовсю. Дополнительный же прирост дает кэширование: эффект от него наиболее заметен при однопоточной нагрузке, для которой современные SSD весьма слабо оптимизированы (в общем-то, можно даже сказать, что от кэширования тут толку куда больше, чем от RAID0). Но как бы ни болела — лишь бы померла :)

Отрадно, что проблемы первого поколения за прошедшее время исправлены. Еще больше радует эффективность программного кэширования. Без него скорость «чистой» записи возрастает примерно вдвое (что и ожидалось для RAID0), а с ним можно получить ускорение в 2,5 раза. Особенно «удобной» нагрузкой является запись одновременно с чтением: судя по всему, при таком раскладе бо́льшую часть времени накопитель спокойно занимался чтением, не отвлекаясь на запись, которая просто велась в буфер с редкими его «сбросами» на устройство.

Несколько «подтянули» и производительность в приложениях, хотя в двух самых «тяжелых» сценариях конкурировать с SSD на SandForce все равно не получается. Зато при работе в массиве RAID0 это вполне возможно. Ну и можно в очередной раз отметить высокую эффективность программного кэширования записи. Особенно в шаблоне ContentCreation, где приходится работать с большим количеством мелких файлов.

Как и ранее, производительность в, по сути, однопоточном режиме невелика, а вот использование кэширования позволяет это не просто исправить, но и далеко обойти всех.

С записью положение более сложное — она и первому поколению X25-M давалась тяжело, и во втором, как видим, существенного улучшения картины нет. В RAID-массиве производительность при записи одиночного большого файла зато вырастает существенным образом, но вот на куче «мелочи» прирост более скромный (хоть и неплохой), зато тут на помощь может прийти кэширование, с использованием которого RAID0 таки выцарапывает себе безоговорочное первое место.

Общий средний балл

Intel X25-M SSDSA2M160G2GC 160 ГБ Intel X25-M RAID0 320 ГБ Intel X25-M RAID0 320 ГБ (W/cache Off)
7178 10172 9562

Цены

В таблице перечислены средние розничные цены протестированных сегодня SSD-накопителей в Москве, актуальные на момент чтения вами данной статьи:

Intel X25-M SSDSA2M160G2GC 160 ГБ
Н/Д(2)

Итого

Что ж, как видим, принципиальной разницы между первым и вторым поколением X25-M нет, что, в общем-то, и предполагалось. Разумеется, компания исправила некоторые огрехи контроллера и ранних прошивок, но никакого кардинального перелома не наблюдается. Вот цену и емкость удалось увеличить, благодаря снижению стоимости самой флэш-памяти. Однако что касается производительности, «корону» лучшего из недорогих X25-M уже утратил. Возможно, что лишь временно — по сети уже бродят слухи о скором появлении третьего поколения устройств. Молва приписывает ему как выдающуюся скорость работы, так и доселе невиданное соотношение цена/емкость — чуть ли не до того, что Gen3 на 300 ГБ будет стоить как нынешний Gen2 на 160 ГБ. Но, как известно, воробья баснями не кормят, так что воздержимся от комментариев до реального появления новых устройств «в железе».

Что касается создания массивов RAID0 из SSD, то по вполне понятным причинам наше отношение к ним несколько изменилось по сравнению с первым опытом. Впрочем, нельзя сказать, что изменилось радикальным образом — количество нагрузок, на которых массивы демонстрируют слишком уж малый прирост относительно одиночного накопителя, очень велико, что является существенным отличием SSD от винчестеров (по крайней мере, прирост производительности в случае последних есть практически всегда). Кроме того, нельзя сбрасывать со счетов и прочие неблагоприятные факторы, как то: снижение надежности в массиве с чередованием (при выходе из строя одного устройства будут потеряны все данные), высокая цена (даже одиночный SSD пока стоит достаточно дорого, а за пару придется выложить еще бо́льшую сумму, причем нелинейность цены относительно емкости приводит к тому, что пара SSD будет стоить дороже, нежели одиночный в два раза большего объема), да и то, что TRIM в массивах не работает (что приведет к некоторой деградации производительности при активном использовании). Но применять можно, если хочется, да и некоторые операции заметно ускоряются. Впрочем, несложно заметить, что не менее значимый прирост можно получить и чисто программными средствами, например дополнительным кэшированием. К сожалению, под управлением Windows XP этот способ практически недоступен для одиночных устройств, зато Windows 7 при достаточном количестве оперативной памяти использует похожие весьма агрессивные методы кэширования. Впрочем, это уже совсем другая история.






Дополнительно

ВИКТОРИНА TT

Материнские платы какого форм-фактора можно устанавливать в корпус Thermaltake Versa C22 RGB Snow Edition?

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.