Гибридные и обычные винчестеры против твердотельных накопителей в одном ноутбуке


Первый качественный скачок в области хранения данных в персональных компьютерах произошел примерно лет 30 назад — когда основным накопителем стал винчестер. Снабженная последним персоналка действительно выходила на иной уровень по сравнению с предшественницами, снабженными только флопи-дисководами, а то и работающими с бытовыми магнитофонами, причем по всем параметрам. Просто потому, что высокая емкость и скорость винчестерных накопителей привела и к резкому увеличению мощности прикладных программ, да и вообще совсем к иному сценарию использования техники. Собственно, именно поэтому данная схема быстро стала стандартной и не менялась много лет.

Однако к настоящему моменту на рынке начались очередные подвижки. Винчестеры продолжают оставаться основным типом накопителей в массовых компьютерах. Однако уже не единственным — на пятки наступает флэш-память. Впрочем, твердотельные накопители до сих пор не могут конкурировать с винчестерами по емкости, но весь фокус как раз в том, что высокая емкость зачастую пользователю не нужна. Во всяком случае, не нужна она в каждом компьютере — ныне персоналка это не единственное устройство такого рода в распоряжении владельца, а всего лишь часть глобальной инфраструктуры, включающей в себя и локальные NAS, и глобальные облачные сервисы. Соответственно, на ведущие места во многих сферах использования выходят уже такие параметры, как производительность или устойчивость к внешним неблагоприятным воздействиям (той же тряске, например), а вот тут уже накопители на базе флэш-памяти на голову превосходят своих механических родственников.

Но на практике все еще сложнее, чем лобовое противостояние механики и полупроводников. Дело в том, что производители давно уже занимаются гибридными накопителями, включающими в себя и то, и другое. По емкости они не отстают от винчестеров (что неудивительно, поскольку основой всех гибридов винчестер и является), но наследуют при этом многие их недостатки, а производительность... Вот с ней все сложнее. Консервативная оценка (с которой мы склонны соглашаться) гласит, что производительность гибридов не ниже, чем у винчестеров, а в ряде сценариев использования может быть сравнима и с твердотельными устройствами. Но далеко не всегда, т. е. все просто лишь в крайних точках: винчестеры — медленные, SSD — быстрые. А гибриды — как повезет.

Однако такое расплывчатое определение, безусловно, устраивает далеко не всех. Проблема только в том, что точное тестирование систем с гибридными накопителями крайне затруднено как раз такой вот изменчивостью результатов. В зависимости от выбранного сценария и тестовых программ, не так уж и сложно получить как показатели на уровне обычных винчестеров, так и сравнимые с твердотельными накопителями. Причем чем больше тестовых программ низкого уровня мы возьмем, тем больше результатов первого типа получим. А высокоуровневые тесты всей системы обычно не слишком зависят от производительности собственно накопителей, так что в них-то можно легко выйти на паритет между всеми типами последних.

Но как бы ни были сложны поиски точного ответа на поставленный вопрос, заниматься ими нужно. В том числе, и при помощи разных подходов. В линейке статей, посвященных тестированию собственно накопителей, мы, в основном, делаем упор на тесты низкого уровня и стараемся (по понятным причинам) не сравнивать устройства разных типов друг с другом. Сегодняшний материал — иного рода. В нем мы как раз ограничимся высокоуровневыми бенчмарками, но будем тестировать пять разных накопителей в рамках одной системы. А что из этого получится — посмотрим.

Что и как мы тестируем

Не так давно к нам в руки попал игровой ноутбук MSI GP60, от большинства представленных на рынке устройств отличающийся использованием гибридного винчестера Western Digital. Это уже интересно само по себе, поскольку, в отличие от Seagate, продающей свои гибриды направо и налево по всем каналам (так что купить их может любой человек), WDC пока отгружает свои накопители этого класса только производителям готовых систем. По мнению компании это должно помочь наиболее полному и правильному использованию потенциала гибридных винчестеров и избежать «неправильного» их использования. Например, отдельный покупатель может попробовать поставить пару гибридов в RAID0, что не слишком разумно (ускоряются в основном последовательные операции, но того же уровня быстродействия в них можно достигнуть и на более дешевом массиве обычных винчестеров), или задействовать дополнительно внешнее флэш-кэширование, что в большинстве случаев лишь ухудшит показатели. А производитель ноутбука глупости делать точно не будет :) Причем еще и по-возможности настроит соответствующим образом систему, и «правильных» утилит в комплект вложит (в идеале). В общем, такой вот подход со своими плюсами и минусами. А основными недостатками его со стороны тестеров (т. е. нас) является то, что нельзя просто пойти в магазин и взять там один винчестер — нужно где-то добывать целую систему с ним. Впрочем, как видим, это не так уж и трудно :)

Итак, собственно WDC WD10J13T интересен сам по себе. Несмотря на принадлежность к серии Black, он имеет скорость вращения пластин лишь 5400 об/мин., что, в общем-то, уже становится привычным: ноутбучные винчестеры на 7200 отмирают, поскольку основным методом повышения производительности ныне становится гибридизация. Вот и в этой модели установлено аж 24 ГБ флэш-памяти, что не так уж и плохо — кэширующие SSD SanDisk, активно используемые многими производителями ноутбуков имеют как раз такую емкость. А пакет блинов тоже привычный — два диска по 500 ГБ, что на данный момент является максимумом для 9,5 мм винчестеров WD. Заметим — только моделей на 5400: «черный» на 7200 об/мин. не обновлялся уже очень давно и использует менее плотные пластины, так что и по емкости ограничен 750 ГБ, и при некоторых типах нагрузки ему уже и более высокая скорость вращения пластин не помогает оторваться от более дешевых «синих» моделей (соответственно, и старших гибридов). В общем, такой вот емкий винчестер, ускоренный гибридизацией.

С кем его сравнить? Разумеется, тестирование было бы неполным без SSHD Seagate. Наиболее близким по техническим характеристикам является ST1000LX003: тоже терабайт на двух пластинах и 32 ГБ флэш-памяти, но его, к сожалению, мы еще не тестировали. А вот Laptop Thin SSHD ST500LM000 «под рукой» нашелся. Пластина в нем такая же, как и в старших моделях, но одна. Впрочем, в сравнении с SSD его 500 ГБ емкости выглядят все равно неплохо — флэш-память такой или большей емкости все еще слишком дорого обходится с точки зрения многих покупателей. Так что основной недостаток данной ТТХ этой модели — всего 8 ГБ флэш-буфера, что, как мы уже сочли при тестировании накопителя, маловато. С другой стороны, отработанная за несколько лет технология вполне может и скомпенсировать преимущество накопителя Western Digital в емкости флэша, так что сравнение обещает быть интересным.

Но, как бы то ни было, а вопрос — «какой гибрид купить?» пользователи задают себе куда реже, чем «стоит ли покупать гибридный винчестер?» (тем более, что, как уже было сказано выше, Western Digital пока свои модели в розницу не продает, что еще более сужает возможность выбора как такового). Именно поэтому никак нельзя обойтись без сравнения с «обычным порошком», т. е. простым винчестером. Чтоб не было обидно никому из производителей, примером такового сегодня послужит Hitachi Travelstar Z5K500-320: однопластинник «нейтрального производителя» с той же частотой вращения 5400 об/мин., что и у обоих испытуемых. Безусловно, бывают и более быстрые «классические» винчестеры, но нам более важен современный «пол», а не «потолок». Да и вообще — как уже было не раз сказано, последний уже начинает потихоньку исчезать: роль топовых моделей начинают исполнять гибриды, а устройства со скоростью вращения 7200 об/мин. становятся тупиковым ответвлением эволюции.

И, наконец, фавориты сегодняшнего дня — твердотельные накопители. Будет их два — бюджетный Crucial M500 на 120 ГБ и относящийся к несколько более высокому классу Samsung 840 EVO 250 ГБ. Заметим, что «бюджетность» М500 в общем-то тоже относительная — по цене он примерно равен терабайтному гибриду от Seagate с 8 ГБ флэш-памяти (розничных цен WD10J13T пока не существует, но вряд ли стоимость двух сходных накопителей разных компаний может слишком уж сильно различаться). Собственно, вот и ответ на вопрос — почему твердотельные накопители все еще неспособны вытеснить механические: слишком уж цены отличаются. Да, безусловно, приобрести SSD по цене HDD (тем более, SSHD) сейчас уже реально, но вот емкость будет различаться радикально — в восемь раз, т. е. почти на порядок. Четверть терабайта флэша же относительно выгоднее восьмушки, но тут уже абсолютные цены вообще лучше не сравнивать с винчестерами. А если покупателю нужно полтерабайта, то придется либо покупать SSD по цене бюджетного (даже не самого дешевого) ноутбука, либо... Либо махнуть рукой на все теоретические преимущества новых технологий и обратиться к проверенным временем. Или тоже новым, но менее радикальным, т. е. к гибридным накопителям.

Что касается инструментария, то особого смысла налегать на тесты низкого уровня нет — это мы уже установили. А вот PCMark в качестве измерительного инструмента подходит. Тем более, что две последние (на данный момент) версии этого тестового пакета используются и при тестировании ноутбуков, так что часть результатов уже получены ранее.

Низкий уровень — технология имеет значение

Итак, начнем со специализированных для накопителей трасс. Подробных результатов слишком много, так что ограничимся общими оценками.

Подходящих трасс в PCMark7 две, так что начнем с более «рафинированной». Как видим, гибридизируй не гибридизируй, а твердотельные накопители недосягаемы. Сами по себе они могут сильно различаться по скоростным показателям, но и бюджетный SSD уже в пару раз быстрее самого быстрого из трех участвующих в тестировании винчестеров. Впрочем, флэш-буферизация не так уж плоха — позволяет повысить производительность на этой трассе на 30-50%, но этого совсем недостаточно, чтобы перешагнуть пропасть, отделяющую «механические» накопители от полупроводниковых.

Если подняться уровнем выше и приблизиться к реальным нагрузкам, то ситуация выглядит уже не столь однозначной. Да, конечно, SSD по-прежнему недосягаемы, но их преимущество сильно уменьшается по сравнению с предыдущим случаем. То есть о двукратной разнице можно говорить только при сравнении медленного винчестера с быстрым SSD, а гибридные накопители уже могут как-то сравниться с бюджетными твердотельными. О равенстве, конечно, речь по-прежнему не идет, но отставание в каких-то 20% на фоне в разы большей емкости при близких ценах — то, на что многие пользователи уже могут пойти.

В PCMark8 эта группа тестов оказалась совсем новой, а не существенно переработанной старой. Результат как минимум любопытный — почти исчезает разница между разными винчестерами или между разными SSD. Первые где-то в полтора раза быстрее вторых, но вот внутри групп разброс не слишком велик.

Итак, бросаем все, разбиваем копилку и бежим в магазин? Не спешите — это всего лишь тесты относительно низкого уровня.

PCMark7 — вездесущий Storage

Как мы уже писали в обзоре самого ноутбука, за исключением теста Computation, в каждом сценарии PCMark 7 имеются задачи на определение производительности подсистемы хранения данных (System storage). Причем, при расчете интегрального результата, вес этих результатов оказывается достаточно большим. Что мы должны получить в итоге?

Computation, естественно, практически не зависит от типа или конкретной модели системного накопителя. Чуть-чуть влияние последнего прослеживается, конечно, но разница (пусть и устойчивая — легко повторяемая) где-то в пределах погрешности измерений.

Переход же к другим трассам резко меняет дело. Lightweight (легкая ненапряжная работа за компьютером) почти повторяет System storage. Относительно, но не абсолютно, конечно: все-таки в тесте есть и немалое количество задач  для других систем компьютера. В результате можно говорить о чем-то вроде паритета между гибридными винчестерами и бюджетными SSD — разница между ними лишь порядка 10%, что многим пользователям не принципиально. В то же время «традиционные» винчестеры существенно медленнее, а вот топовые SSD — намного быстрее.

Тест Productivity тоже очень «легкий», причем в него входит лишь две трассы из группы System storage, а не три как в предыдущем случае. Правда вот одна из них (а именно запуск приложений), как мы уже не раз убеждались при тестировании накопителей, стоит всех остальных. В общем и целом результаты оказываются уже привычными: компьютер с традиционным винчестером почти в два раза медленнее, чем снабженный быстрым SSD, а вот бюджетные модели твердотельных накопителей и гибридные винчестеры где-то посередине между ними, причем обеспечивают сравнимое быстродействие. Но и то — не одинаковое. Правда вот и емкость у них в еще большей степени не одинаковая :)

В Creativity работы больше, так что разница между накопителями разного типа начинает сокращаться, пусть и не исчезает вовсе. Но не стоит удивляться тому, что многие ее могут и не заметить. То есть меняет человек винчестер на SSD для работы с видео и фотографиями в предвкушении Вау!, а вместо «вау» получает процентов так 20% производительности и то не везде. Тоже немало, конечно, однако зная цифры заранее, желающих платить за них было бы еще меньше.

И, наконец, развлекательная группа (Entertainment). «Накопительных» тестов здесь лишь два (причем одна из трасс не слишком-то ускоряется на SSD), а прочих — 11. Некоторые из них, впрочем, флэш-память позволяет пройти быстрее, но не все существенно. В итоге приходим к тому, что для «домашнее-развлекательного» использования компьютера тип используемого накопителя не слишком важен. Гибридные винчестеры, безусловно, обеспечивают некоторый прирост производительности, а твердотельные — еще быстрее, однако разница не столь уж принципиальна, как можно подумать на основании тестов низкого уровня. Что вполне совпадает с житейской логикой — быстрый накопитель позволит быстрее запустить игру и/или подгружать новые уровни, однако частота кадров в ней будет определяться видеокартой (и немного процессором, памятью и прочим), независимо от того, куда игра установлена. С другой стороны... Как раз ради того, чтобы убрать эти самые раздражающие задержки при переходе между уровнями, геймеры и покупают SSD. А те, кого они не слишком раздражают (во всяком случае, не настолько, чтоб расставаться с серьезной суммой денег) — не покупают.

Общий результат PCMark7, как и следовало ожидать, на производительность используемого накопителя завязан еще сильнее, чем отдельные трассы. Но ничего нового нам это все равно не дает — знакомый расклад, где механические накопители явные аутсайдеры, быстрые твердотельные — безоговорочные лидеры, а где-то между ними расположена сфера обитания бюджетных SSD и гибридных винчестеров, которые можно в первом приближении считать равными друг другу.

PCMark8 — в Багдаде все спокойно

Логика работы нового тестового пакета Futuremark сильно поменялась — в отличие от предшественника, он не пытается «подмешивать» накопительные тесты, ориентируясь именно на «реальное ПО» (которое в части сценариев может быть и действительно реальным — как мы уже писали, пакет способен использовать разные версии Adobe Creative Suite или Microsoft Office, например установленные пользователем). Впрочем, как мы уже видели, и, собственно, группа Storage в этом пакете находит меньше различий между накопителями разного типа. Посмотрим — как это все скажется на тестах высокого уровня.

Домашний компьютер — все Колы одинаковые. Во всяком случае, при неоднократном выполнении тестов — проигрывает лишь «чистая» механика (и то лишь 10%), а гибридные винчестеры способны быстро закэшировать основную часть работы, что делает их равными SSD. Но даже если закладываться на худший вариант развития событий (который, к сожалению, в этой версии пакета сымитировать практически невозможно), мы «упадем» лишь на уровень обычных винчестеров. То есть при таком использовании компьютера, как видим, гоняться за SSD (во всяком случае) необходимости нет.

Что примечательно, в еще более легком «рабочем» сценарии отрыв твердотельных и гибридных накопителей от традиционных только увеличился, а сами они остались примерно равными друг другу.

Если контент не только потреблять, но и производить, использование флэш-памяти в любом виде становится еще более предпочтительным. Само по себе — тут уже не обязательно гоняться именно за топовыми твердотельными накопителями, поскольку и бюджетные модели последних, равно как и гибридные винчестеры обеспечивают сравнимый с ними уровень быстродействия. Впрочем, можно взглянуть на ситуацию и с другой стороны — фактически здесь разница между двумя принявшими участие в тестировании гибридами сравнима и с разницей между накопителями разных классов.

А иногда она может даже ее превышать. В самом деле — Seagate Laptop Thin SSHD отстает от младшей модификации Crucial M500 слабее, нежели опережает гибридный WD Black. Впрочем, здесь же и самый быстрый из взятых SSD обгоняет медленный «классический» винчестер менее, чем на 15%. Но обгоняет, т. е. уже установленные зависимости в силе.

Пожалуй, наиболее тяжелый сценарий работы заодно оказался и самым лояльным к твердотельным накопителям. Так что приходим к выводу, что для использования продуктов Adobe покупка SSD крайне желательна. Что неудивительно — приложения этого производителя очень активно работают с жесткими дисками. Особенно тот же Photoshop, активно создающий большое количество временных файлов. Гибридные винчестеры сильно ускорить процесс неспособны — все-таки механика мешает получать высокие показатели. А вот потенциал твердотельных накопителей задействуется полноценно. «Толковый» SSD позволяет получить полуторократный рост быстродействия относительно винчестеров, что в условиях одинаково окружения очень заметно. Особенно в портативных компьютерах, где, к примеру, получить аналогичный прирост за счет процессора в ряде случаев невозможно — напомним, что в используемой нами системе был установлен Core i7-4700QM: пусть и не старший в модельном ряду, но четырехъядерный Haswell, отстающий от экстремальной модели своего поколения всего процентов на 20 (соревнование же с представителями более старых линеек еще менее однозначное). Но, разумеется, чтобы получить такой эффект, твердотельный накопитель должен использоваться не только для установки программ, но и для работы с данными — иначе прирост будет куда более скромным. А это однозначным образом адресует нас к емким моделям топовых линеек (на остальные все потребное может банально не поместиться), которые сами по себе могут стоить как ноутбук среднего класса. Таким образом, гибридные технологии еще более актуальны — как видим, таковые винчестеры вполне способны посостязаться и с некоторыми бюджетными SSD, предлагая покупателю в разы больше рабочего пространства, которое может оказаться крайне важным («нашлепать» сотню гигабайт фотографий современной зеркалкой дело нехитрое и в рамках одной поездки). В общем, по совокупности факторов (скорость, емкость, цена) пока нет однозначных лидеров и однозначных аутсайдеров. А это означает, что все технологии и их комбинации в ближайшее время сохранят актуальность. Просто каждая — на своем месте.

Итого

Производители твердотельных накопителей «любят» в рекламе использовать результаты низкоуровневых бенчмарков, а при продвижении гибридных основной упор делается на то, что иногда они почти не уступают твердотельным. И то, и другое — правда. Но не вся :) В первом случае не стоит забывать о том, что низкоуровневые «попугаи» крайне редко достижимы на практике — чаще быстродействие всего компьютера при решении тех или иных задач «упирается» в характеристики совсем иных компонентов. А то и вовсе ни во что, кроме пользователя. Как несложно догадаться, именно это нередко оказывается «камнем преткновения» и для гибридов: немало нагрузок, где и «обычные» винчестеры нередко не слишком отстают от твердотельных накопителей и безо всякой гибридизации. Поэтому не стоит рассчитывать на то, что установка SSD вместо даже самого медленного винчестера в любой ноутбук радикально ускорит его везде и всюду — на времени выполнения практических задач это может и вообще не сказаться, т. е. как обрабатывали вы фотографию 15 минут, так и продолжите. Другой вопрос, что комфортность сего мероприятия может и увеличиться — в частности, перестанут быть заметными задержки при запуске программ. Или «тормоза» при подгрузке уровней в игре и т. п. А вот частота кадров, как мы выше писали, не увеличится — тут все зависит от видеокарты и, в меньшей степени, от процессора. Чтобы посмотреть фотографию в RAW-формате ее, вроде бы, надо быстро считать с носителя. Однако при высоком разрешении сама по себе «проявка» RAW может занять несколько секунд (а то и десятков секунд) — на этом фоне время чтения файла даже с USB-флэшки просто «потеряется».

Так что же — оставаться с проверенной временем классикой и не обращать внимания на новые тренды? Такой подход дешевле, но еще хуже безудержного энтузиазма — все-таки комфорт стоит многого, а именно он, как выше было написано, и увеличивается. Но не принципиально, разумеется — как раз в таком количестве, как показывают результаты высокоуровневых тестов. В общем, для ясности, можно подойти к вопросу чуть с другой стороны. Что такое вообще идеальная компьютерная система? Очевидно, это такой аппаратно-программный комплекс, который выполняет «приказы» пользователя мгновенно. Достижим ли идеал? Нет — задержки возникают по самым разным причинам. Но использование флэш-памяти позволяет избавиться от той их части, которая возникает по вине дисковой системы. Гибридные накопители делают это если данным «повезет» оказаться во флэш-кэше, «чистым» твердотельникам «везет» всегда — при наличии таковой возможности, за нее не лишено смысла и заплатить. А сколько придется платить — зависит как раз от выбранной технологии. Самый простой и дешевый вариант — гибридный винчестер. Дороже и не всегда уже применимо, но вполне оправдано — небольшой SSD под систему и большой винчестер для данных (т. е. гибридизация «на высоком уровне»). И, наконец, бескомпромиссное решение, в виде быстрого SSD высокой емкости, обойдется дороже всего. Производительность же (в применении к комфортности использования) как видим, тоже выстраивается в том же порядке. Так что с точки зрения покупателя все элементарно: сколько заплатите — столько и получите. Но не прямо пропорционально заплаченному :)




Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

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.