Главная › Интернет › Маленькие и полезные. Сводное тестирование mSATA SSD. Какой SSD лучше выбрать и почему Какой SSD-накопитель купить

Маленькие и полезные. Сводное тестирование mSATA SSD. Какой SSD лучше выбрать и почему Какой SSD-накопитель купить

Сейчас кажется, что SSD были вообще всегда. Мол, куда ж без них? На самом деле, хотя первые модели появились еще в начале девяностых, более-менее массовыми SSD стали с 2009 года. Поначалу они представляли собой флэшку с SATA-интерфейсом, но постепенно поумнели и обрели массу полезных функций, позволяющих скрыть ущербность флэш-памяти по сравнению с магнитными пластинами в нормальных жестких дисках (да-да, именно так!). Подчеркну, в этом тексте мы говорим исключительно о 2.5-дюймовых потребительских SSD с интерфейсом SATA. О корпоративных моделях с PCI-Express я вообще смысла писать не вижу, а про модели с M.2 для ультрабуков и продвинутых материнских плат лучше поговорить отдельно.

Часто приходится слышать – мол, хочу перейти на SSD, но знаю, что они не надежные, сколько-то там циклов записи и кирдык. Поэтому не перехожу. Это, конечно, правильное решение. В метро вот поезда иногда резко останавливаются. Можно упасть и набить шишку. Поэтому в метро ездить не надо. Машины врезаются. Вычеркиваем. А велосипед в детстве – вообще шайтан-машина. Если хочет ребенок покататься – пусть в лифте это делает. C бабушкой. И водичку с собой возьмите.

Если судить только по одному показателю, числу циклов записи, тогда SSD – это тихий ужас. На обычный хард можно писать до морковкиного заговенья, а тут какая-то три тысячи раз – и все, хана. Любознательный паренек может за пару суток уложиться. Ужас-ужас, не будем брать.

Я вам сейчас совсем страшную вещь скажу. Три тысячи – это в идеале. На практике флэш-память может “протереться” уже после пары тысяч циклов. И это в случае, если внутри SSD стоит память типа MLC. А у новомодной TLC даже официальный порог 1000 циклов. И кирдык-бабай может подкрасться после 700-800. Есть, правда, памяти типа SLC, где число циклов записи достигает 100 000, но она стоит примерно 10 баксов за гигабайт. Можно прикинуть – в какую сумму обойдутся даже демократичные 128 Гбайт.

Но вот какое дело. Есть у меня SSD производства Intel. Он работает у меня в разных компьютерах с 2009 года. Сначала в домашней системе в качестве основного года три. Потом в NAS в круглосуточном режиме вплоть до конца 2014-го. И до сих пор по всем тестам флэш-память в нем как новенькая. Контроллер, правда, из первых, ничего толком не умеющий, поэтому скорость записи упала до смешных 26 Мбайт/с. Но если отформатировать, опять будет больше ста. А чтение держится на уровне 250 Мбайт/с, что даже по нынешним временам вполне приемлемо.

Как такое возможно? А вот как. В Политбюро, знаете ли, не дураки сидят. И контроллер SSD никогда не позволит записать данные тысячу раз подряд в одну и ту же ячейку. Он будет старательно отбирать самые новые, и сначала писать в них. Чтобы все старели равномерно. Если накопитель заполнен не до упора, и на нем есть достаточно свободного места (скажем, гигабайт 60), уработать SSD до износа в обозримом будущем вряд ли получится. Есть и еще одна хитрость. У многих пользовательских SSD заявленный объем составляет 120, 240 или 480 Гбайт. Так вот на самом деле памяти там 128, 256 или 512 Гбайт, просто скрытый объем используется для подстраховки. И если вы таки протрете флэш в рамках заявленного объема, он будет подменен запасным. И вы долго еще ничего не заметите.

Поэтому на практике даже SSD с ненадежной флэш-памятью типа TLC проживет дольше, чем наступит срок, когда вам захочется его поменять из-за недостаточного объема. Если, конечно, не помрет по причине брака, скачка электричества, вздутия конденсатора или отказа контроллера. Но от этого не застрахованы и обычные HDD.

Есть, пожалуй, только один способ надежно ухайдакать SSD в течение короткого срока. Его освоил один мой знакомый видеооператор. По несколько раз в день он записывал на SSD по сотне-другой гигабайт данных с камеры. Отправлял их в эфир, стирал, и на следующий день записывал заново. SSD при этом забивался почти до упора. В таком режиме первые два SSD сдохли за полгода. Перед покупкой третьего он спросил меня – что за дела, не вернуться ли обратно на HDD. Я объяснил ему некоторые принципы работы SSD и посоветовал впредь брать не совсем уж пользовательские SSD, для которых рекомендованный объем записи составляет 20 Гбайт в сутки, а что-то класса Enterprise с лимитом в 80-100 Гбайт. Плюс посоветовал взять объем не 256 Гбайт, а 480. И оставлять немного свободного места. Наподобие того, как часть сельскохозяйственных земель ежегодно оставляют под “пар”, не используя по прямому назначению. Судя по всему, совет пришелся впору. Уже полтора года никаких горестных стенаний не слышал.

Наверное, подобного эффекта можно добиться, если каждый день качать огромные объемы торрентов, стирать, и качать снова. Не знаю, не пробовал. По моему скромному мнению, SSD предназначен для записи операционной системы, наиболее важных приложений (например, графического или видеоредактора), а также игр. Да-да, игр. Они подгружают в память такие нечеловеческие объемы данных, что лучше это делать с SSD. Для всего остального есть традиционные HDD, стоящие по соседству. Если SSD устанавливается в ноутбук, и места под HDD там попросту нет, рекомендую обзавестись внешним. При нынешней скорости USB разница с внутренним расположением будет незначительной. И, в любом случае, крайне полезно организовать автоматическое резервное копирование SSD на HDD. Раза в неделю будет вполне достаточно.

SSD, в отличие от HDD, не беспокоят удары ногой по корпусу в случае неудачного боя в World of Tanks, он довольно равнодушен к температуре вокруг. Ноутбук с SSD даже после падения в работающем состоянии не потеряет данные, что лично меня всегда волнует больше разбитого экрана. И его можно крутить-вертеть, как угодно. Ну и еще он конкретно БЫСТРЕЕ. И не столько по абсолютным показателям (хотя и это тоже), сколько по времени доступа к данным. Так что, если подходить к делу с пониманием, от SSD толку очень даже много. Главное – не гробить его умышленно, как мужики из анекдота японскую бензопилу.

Да, от чтения данных SSD не изнашивается. Только от записи. Многие этого почему-то не знают.

И вот теперь мы подходим к самому главному – как выбрать SSD, чтобы радовал? Скучные железные парни начнут вам загибать всякое про контроллеры, последовательную запись, кучу бенчмарков и тому подобную мутотень. Но я уважаю ваше время, и объясню все просто и быстро.

1) Определитесь с объемом. Даже если денег немеряно, и они уже не раз прожигали карман – не надо брать что-то конское, вроде терабайтника. SSD плохо предназначен для хранения и обработки больших объемов данных. Нужна файлопомойка – бери HDD, будет в разы дешевле и надежнее. Нормальному человеку вполне достаточен объем 240-256 Гбайт. Если надо таскать с собой большие видеофайлы и базу фотографий (с оговорками, сделанными выше) – можно взять 480-512. Можно и больше, я ж по рукам не бью и чужие доходы не считаю. Но терабайт с большой долей вероятности будет базироваться на TLC, которая – вот парадокс – для записи больших объемов данных предназначена очень средне. А вот модели на 128 Гбайт я бы советовал брать с осторожностью, потому что у них зачастую скорость записи вдвое ниже, чем у 256-гигабайтных моделей. Да и что такое по нынешним временам 128 Гбайт? Смех один. Вот “Танки” уже на тридцатку тянут.

2) Не парьтесь насчет контроллера. Не, я серьезно. Скучные парни про них целые повести пишут, но надо понимать, что даже не самые удачные из современных моделей обеспечивают больше 400 Мбайт/с при чтении и 200 Мбайт/с при записи. Ну, если уж прямо вот совсем не повезет – 150 Мбайт/с. Но, скорее всего, повезет. Есть ли разница между чтением 400 Мбайт/с и, скажем, 500 Мбайт/с? В бенчмарках есть, в реальной жизни нет. С записью еще интереснее. Есть ли какой-то источник, с которого вы будете писать потоком большие файлы со скоростью хотя бы 150 Мбайт/с? Что-то не мог такого представить. Все реальные ситуации гораздо медленнее. Плюс у SSD есть буфер объемом 128-512 Мбайт, куда сваливаются все относительно небольшие файлы, и это происходит мгновенно. Так что, как ни крути, упереться в скорость записи очень проблематично, и поэтому переживать из-за нее не стоит категорически. Да, конечно, оно дико приятно, когда по бенчмаркам все огого как круто, но нормальному человеку будет хорошо и удобно при любом раскладе. Лично мне (лично мне) нравятся контроллеры Intel, Marvell, Jmicron и Toshiba. Но при покупке SSD даже я обычно больше интересуюсь надежностью и ценой, а не контроллерами.

3) Надежность – штука относительная. В том плане, что много зависит от внешних факторов, и даже самые проверенные железки могут пасть смертью храбрых, если их хозяин балбес. Например, накопители традиционно нервно относятся к качеству электропитания, и если БП в компьютере кривой, возможно всякое. Но вы уже читали и не промахнетесь. Плюс сетевой фильтр. Настоящий, а не розетка с лампочкой.

SSD каких марок можно смело брать?

Intel
Intel (очень хорошие, поэтому два раза)
ADATA
Crucial
Kingston
OCZ
Sandisk
Seagate
Samsung
Silicon Power
Transcend

Есть еще несколько производителей калибром поменьше. В принципе, и на них можно обратить внимание, если продавец надежный, и точно не будет проблем с возвратом/заменой. Но я бы не стал. Благо у перечисленных марок есть модели из очень разных ценовых категорий.

4) Важный момент – срок гарантии. В среднем он составляет 3 года, но некоторые особенно ответственные производители (Intel! Intel!) дают пять лет. Время наработки на отказ у SSD огромное, от 1 до 2 миллиона часов, так что в этот параметр вы упретесь вряд ли (ну, 114 лет-то еще может не хватить, а 228 хватит наверняка). Если будете постоянно делать бэкап, даже безвременная кончина SSD во время гарантийного срока вряд ли огорчит. А бэкап SSD, повторюсь, делать необходимо. Потому мрут они не частями, как HDD, а обычно – сразу целиком. И данные оттуда вынуть крайне дорого. Хотя бэкапить надо и то, и другое.

Так что определяемся с объемом, не паримся с контроллером, выбираем хорошую марку и смотрим – какой гарантийный срок у конкретной модели. И всё! Будете довольны.

По традиции, вот 10 моделей SSD, которые можно смело брать.

1. Intel SSDSC2BP240G401 710-Series 240 Гбайт (2 миллиона часов наработки на отказ, 5 лет гарантии)
2. ADATA Premier Pro SP920 256 Гбайт (хорошо сбалансированная модель, скорость чтения до 560 Мбайт/с)
3. Samsung 850 Pro 512 Гбайт (для тех, кому надо много быстрого места, запись до 520 Мбайт/с, чтение еще быстрее. 512 Мбайт буфер. Но недешево).
4. SanDisk X300s 256 Гбайт (корпоративная модель с повышенным дневным ресурсом записи, до 80 Гбайт)
5. Silicon Power Slim S55 240 Гбайт (не самый быстрый, запись “всего” 440 Мбайт/с, но и цена симпатичная).
6. OCZ Saber 1000 240 Гбайт (еще одна быстрая корпоративная модель. Можно перезаписывать каждый день до 100 Гбайт на скорости 500 Мбайт/с, и при этом три года проработает гарантированно).
7. Kingston SSDNow V300 480 Гбайт (многие морщатся из-за контроллера SandForce внутри, но скорости достаточно. Плюс это один из самых доступных вариантов SSD такой емкости).
8. Transcend SSD370 (Premium) 256 Гбайт (не выдающаяся по скорости, но надежная и недорогая модель)
9. Intel DC S3710 Series 800 Гбайт (запредельно надежная модель, способная вынести перезапись почти 17 Петабайт. Петабайт, это не опечатка. И если у вас есть свободные 90 000 рублей, лучшего варианта просто не найти).
10. Samsung 850 Pro 128 Гбайт (стоит дороже многих моделей на 256 Гбайт, но зато и уделывает многие из них по скорости – 550/470 Мбайт/с. Любители маленьких, но шустрых оценят).

Теперь вы знаете об SSD все. Больше ничего читать не надо..

Скоро еще напишу о памяти и HDD.

Просмотры: 56 503

Методика тестирования

Iometer 1.1.0 RC1

Последовательное чтение/запись данных блоками от 512 байт до 2 Мбайт и глубиной очереди запросов 4 (типичная глубина для десктопных задач). Проба теста с блоками каждого размера продолжается в течение 30 с. В результате получается график зависимости скорости передачи данных от размера блока.
Произвольное чтение/запись данных во всем объеме диска блоками от 512 байт до 2 Мбайт и глубиной очереди запросов 4. Проба теста с блоками каждого размера продолжается в течение 30 секунд. Границы блоков выравниваются относительно линейки с шагом 4 Кбайт. Так как SSD-накопители считывают и записывают информацию в виде так называемых страниц по 4 Кбайт или кратного размера, выравнивание нагрузки исключает ситуации, когда логический блок занимает нечетное число страниц, и скорость записи снижается.
Время отклика. Выполняется произвольное чтение/запись данных во всем объеме диска блоками по 512 байт и глубиной очереди запросов 4. Так как тест идет в течение 10 минут, дисковый буфер заполняется, что дает возможность оценить устоявшееся время отклика накопителя. Блоки данных также выровнены относительно 4-килобайтной разметки.
Скорость последовательного доступа в зависимости от длины очереди запросов. Измеряется скорость чтения и записи блоков по 64 Кбайт при длине очереди от 1 до 8 с шагом 2 и от 8 до 32 с шагом 4.
Многопоточная нагрузка. С диском одновременно работают от одной до четырех копий утилиты, генерирующей нагрузку (workers, в терминологии Iometer). Каждый worker выполняет последовательное чтение/запись блоков по 64 Кбайт с глубиной очереди запросов 1. Worker’ы имеют доступ к непересекающимся адресным пространствам объемом по 16 Гбайт, которые расположены в объеме диска вплотную друг к другу, начиная с нулевого сектора. Измеряется совокупная производительность всех worker’ов.

После каждого теста, включающего запись значительного объема данных, диск очищается с помощью Secure Erase. Длительные тесты на запись разделены на несколько частей, перемежающихся очисткой, чтобы первые пробы теста, заполняющие диск, не влияли на скорость последующих.

⇡ PCMark 7

Синтетический тест, эмулирующий нагрузку реальных приложений и различные паттерны использования ресурсов ПК. Бенчмарк установлен на основном накопителе стенда. На тестируемом накопителе создается единственный раздел в файловой системе NTFS на весь доступный объем, и в PCMark 7 проводится тест Secondary Storage. В качестве результатов теста учитывается как итоговый балл, так и скорость выполнения отдельных субтестов.

⇡ Зависимость производительности от свободного объема

Чтобы проверить, насколько падает скорость записи на SSD по мере заполнения, мы поэтапно забиваем его случайными данными на блочном уровне и проводим с помощью Iometer тесты произвольной записи блоков по 4 Кбайт с глубиной очереди запросов 4. Затем на диск посылается команда TRIM (при помощи утилиты Diskpart создается и форматируется раздел на весь объем диска) и еще раз измеряется скорость записи.

Для SSD, выполняющих компрессию записываемых данных, тесты скорости записи проводятся как на повторяющихся данных, так и на рандомизированных.

⇡ Тестовый стенд

В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой MSI 890GXM-G65, процессором AMD Phenom II X2 560 Black Edition и 4 Гбайт RAM DDR3 1600 МГц. Диск подключается к контроллеру, встроенному в чипсет материнской платы, и работает в режиме AHCI. Операционная система — Windows 7 Ultimate X64.

Для подключения дисков формата mSATA использовался адаптер Minerva AD963FD9.

Объем и скорость передачи данных в бенчмарках указываются в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт).

⇡ Производительность, Iometer

Последовательное чтение

В этом тесте производительность всех наших подопытных находится практически на одном уровне.

Последовательная запись

В следующем тесте лишь одному mSATA-накопителю удалось остаться в лидерах — Kingston SSDNow mS200. Вместе с ним хорошие результаты показал только Kingston HyperX 3K. Однако следует учесть, что при записи данных, плохо поддающихся сжатию, этот тест был бы не столь благосклонен к накопителям на платформе SandForce, коими являются оба этих устройства.

Остальные mSATA SSD показали далеко не лучшие результаты. Так, у Crucial M4 скорость последовательной записи практически не растёт после увеличения размера блока до 16 Кбайт. Почти то же самое можно сказать и о SSD Transcend. Впрочем, ничего страшного тут нет — заявленная скорость последовательной записи совпадает с той, которую мы получили. Гораздо интереснее показал себя Plextor M5M — у этого твердотельного накопителя скорость растёт почти так же медленно, как и у Plextor M5 Pro. Вероятно, здесь дело в одинаковых контроллерах Marvell 88SS9187-BLD2. Впрочем, хорошо уже то, что накопитель форм-фактора mSATA не так уж сильно отличается от своего полноформатного родственника.

Устоявшееся время отклика

В этом тесте практически все накопители показали нормальные результаты. Исключение составляет только mSATA-накопитель Crucial M4, устоявшееся время отклика которого при записи составило почти половину секунды. Впрочем, не факт, что такая странная особенность как-то проявит себя в реальных приложениях или даже в последующих бенчмарках iometer.

Произвольное чтение

В этом тесте все протестированные нами накопители показывают похожие результаты. Никто не выбился из общей толпы, а разброс скорости не был слишком большим.

Произвольная запись

А вот тут становится ясно, почему у накопителя Crucial M4 было получено такое большое время отклика при записи. Дело в том, что этот накопитель плохо справляется с записью маленьких блоков — то есть блоков менее 4 Кбайт. Напомним, что в тесте на устоявшееся время отклика мы использовали блоки по 512 байт.

Кстати, если говорить о секторах размером в 4 Кбайт, то при записи таких секторов скорости у всех наших накопителей были практически одинаковыми, разве что Kingston HyperX 3K показал самые лучшие результаты, опередив, таким образом, свой аналог формата mSATA.

Чтение при разной длине очереди команд

Здесь мы снова видим практически одинаковые результаты. Разве что скорость чтения у Plextor M5 Pro растёт немного медленнее, чем у остальных, поэтому при чтении с очередью в четыре команды, что характерно для потребительской нагрузки, потенциал его производительности раскрывается не полностью.

Запись при разной длине очереди команд

А вот с записью всё не так гладко. Так, у Crucial M4 мы снова видим самые худшие результаты по максимальной производительности, зато для работы на полной скорости ему достаточно очереди длиной даже в две команды.

Другой mSATA, Plextor M5M показывает постепенный рост скорости произвольной записи при увеличении очереди. Примерно так же ведёт себя Plextor M5 Pro. Для достижения предельной производительности обоим устройствам требуется не меньше 20—24 команд! При характерных для десктопа четырех командах скорость чтения оказывается примерно на 50 Мбайт/с меньше пиковой.

У остальных накопителей всё хорошо. Оба накопителя Kingston показали практически одинаковые результаты, достигнув пика на четырех командах, а Transcend TS128GMSA740 от них не отставал.

Многопоточное чтение

Снова тест на чтение и снова ничего интересного. Результаты большинства наших подопытных практически идентичны: при чтении в два потока происходит рывок скорости, а затем она незначительно возрастает при добавлении третьего и четвертого потоков.

Многопоточная запись

Снова тест на запись и снова у Crucial M4 худший результат в абсолютных показателях, причем он вяло реагирует на дополнительные потоки. Впрочем, у него есть два собрата по несчастью — это Transcend TS128GMSA740 и Plextor M5M. Но если скорость записи у Transcend даже падает при многопоточном обращении, то у Plextor она хотя бы растёт.

Что же касается последнего mSATA SSD, Kingston SSDNow mS200, то его результаты оказались на том же уровне, что и у Kingston HyperX 3K.

⇡ PCMark 7

Тесты PCMark 7 никогда не отличались сложностью, и практически все твердотельные накопители показывают здесь похожие результаты. Наш случай — не исключение.

Если судить по финскому бенчмарку, mSATA-накопители не сильно отстали от своих «старших братьев», а диску Plextor M5M даже удалось перегнать Kingston HyperX 3K.

Если посмотреть на каждый субтест PCMark 7 отдельно, то становится ясно, что в субтестах на «добавление музыки», Windows Defender и Windows Media Center все накопители показали практически одинаковые результаты.

А вот в тестах на импорт картинок и запуск приложений разрывы между нашими подопытными особенно заметны.

Зависимость производительности от свободного объема

В последнем тесте мы получили весьма любопытные результаты. Так, у Kingston SSDNow mS200 зафиксировано самое малое падение скорости при уменьшении свободного объёма — скажем спасибо компрессии данных, которую осуществляет на лету контроллер SandForce. Производительность SSD при записи плохо сжимаемых данных, без сомнения, более чутко реагирует на количество свободного места.

Что же касается аутсайдеров, то в этот список попал всего один SSD — это Transcend TS128GMSA740. Судя по полученным нами результатам, его скорость не только падает быстрее, чем у других, но и не восстанавливается после команды TRIM. Примерно такой результат можно было встретить у некоторых твердотельных накопителей в то время, когда поддержка этой команды еще не была повсеместной.

Остальные участники тестирования предсказуемо обрушиваются вниз при достижении отметки 8 Гбайт свободного места, но послушно возвращаются к исходному уровню производительности после получения команды TRIM.

⇡ Выводы

Если современные полноразмерные SSD можно выбирать по принципу «понравился дизайн», то c mSATA такое пока ещё не проходит. При выборе накопителя лучше детально ознакомиться с его техническими характеристиками. Особенное внимание стоит уделять параметрам последовательной записи, и если нет финансовых ограничений, то лучше подобрать тот mSATA SSD, у которого скорости произвольного чтения и записи не будут очень сильно различаться.

Если сделать выборку по тем накопителям, которые мы протестировали, то рекомендовать к покупке стоит только Kingston SSDNow mS200, если, конечно, 120 Гбайт вам будет достаточно. К сожалению, 120 Гбайт — это предел для SSDNow mS200.

Второе место получает накопитель mSATA Plextor M5M 256 Гбайт (PX-256M5M). К сожалению, в некоторых тестах этот диск показал далеко не лучшие результаты, но если необходимо выбрать mSATA SSD, объём которого превышает 120 Гбайт, то к нему стоит присмотреться.

Что же касается остальных двух участников, Crucial M4 256 Гбайт (CT256M4SSD3) и Transcend 128 Гбайт (TS128GMSA740), то первый диск показал, пожалуй, самые худшие результаты (которые, кстати, совпали с заявленными характеристиками) а у второго диска нашлись проблемы с использованием команды TRIM. Впрочем, это сравнительное тестирование, а значит, кто-то обязательно должен проиграть.

В целом, если судить по полученным нами результатам, производительность у накопителей mSATA может оказаться на уровне обычных, 2,5-дюймовых SSD. Вот только на рынке таких накопителей пока ещё довольно мало, а материнских плат с соответствующими разъёмами — и того меньше. Поэтому, к сожалению, за апгрейд ультрабука в виде накопителя mSATA сейчас придётся выложить от четырёх до восьми тысяч рублей. В зависимости от объёма накопителя, разумеется.

Тест 10 SSD mSATA | Отзывчивость SSD на миниатюрной плате

Идея установки SSD с интерфейсом mSATA в материнскую плату компьютера довольно хороша, но только если накопитель так же быстр, как более распространённые модели формата 2,5". И его стоимость за гигабайт должна быть на том же уровне. Доплачивать за более медленный диск просто не имеет смысла, даже если это небольшой SSD, используемый исключительно для кэширования. Все больше и больше SSD появляются в продаже по цене дешевле $ 1/Гбайт, поэтому сейчас для персонального компьютера довольно легко найти диск объёмом хотя бы 128 Гбайт.

Dell XPS 13, Ultrabook

Но в условиях, когда дополнительное физическое пространство является роскошью (а в некоторых случаях и вовсе отсутствует), mSATA может быть единственным способом установить твердотельный накопитель. Ультрабуки являются ярким тому примером. При очень ограниченном пространстве можно рассматривать установку одного 2,5 накопителя, диска на базе mSATA , или некую комбинацию из двух. В таком компактном форм-факторе отлично уживётся комбинация быстрого загрузочного диска и более медленного диска для хранения пользовательских данных, но за это придётся доплатить.

Разъём mSATA мы впервые рассматривали в статье "Intel SSD 310 80 GB: Little Notebooks Get Big Storage Flexibility (англ.)" почти два года назад. Этот физический интерфейс очень похож на mini-PCIe. Тем не менее, mSATA использует типичную для SATA разводку. К счастью, некоторые из плат в настоящее время имеют переходники, необходимые для установки полноразмерных карт mini-PCIe или накопителей mSATA в один и тот же слот. В связи с этим многие сталкиваются с проблемой производительности: некоторые материнские платы, например, DH61AG Intel, поддерживают mSATA со скоростью передачи данных 3 Гбит/с, что замедляет работу накопителей, предназначенных для соединений 6 Гбит/с.

Узнав, что выбор SSD, предназначенных для использования в слотах mSATA , довольно маленький, мы решили рассмотреть все возможные варианты, предоставленные нам компаниями ADATA, Crucial, Mushkin и OCZ.

Тест 10 SSD mSATA | Конфигурация и тесты

Хотя наибольшую выгоду от компактных SSD mSATA получают ультрабуки (и другие тонкие и лёгкие форм-факторы), в качестве тестового стенда они не очень подходят, поскольку накопители в процессе тестирования нужно постоянно устанавливать и снимать. Поэтому на нашей тестовой настольной системе мы используем адаптер mSATA-to-SATA. Потерь производительности, связанной с такой конфигурацией, нет, поскольку адаптер просто меняет физический интерфейс, а не соединение. В добавок эта установка позволяет нам корректно сравнить диски на базе mSATA с более габаритными 2,5" SSD.

Тестовая конфигурация
CPU	Intel Core i5-2400 (Sandy Bridge), 32 нм, 3,1 ГГц, LGA 1155, 6 Мбайт общего кэша L3, Turbo Boost вкл.
Материнская плата	Gigabyte G1.Sniper M3
Память	Kingston Hyper-X 8 Гбайт (2 x 4 Гбайт) DDR3-1333 @ DDR3-1333, 1.5 В
Системный диск	OCZ Vertex 3 240 Гбайт SATA 6 Гбит/с
Видеокарта	Palit GeForce GTX 460 1 Гбайт
Тестируемые накопители	Adata XPG SX300 64 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: - Adata XPG SX300 128 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: - Adata XPG SX300 256 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: - Crucial m4 mSATA 64 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: - Crucial m4 mSATA 128 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: - Crucial m4 mSATA 256 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: - Mushkin Atlas m4 mSATA 60 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: - Mushkin Atlas m4 mSATA 120 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: - Mushkin Atlas m4 mSATA 240 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: - OCZ Nocti 120 Гбайт Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: - Intel SSD 310 80 Гбайт SATA 3 Гбит/с, Прошивка: - Intel SSD 320 300 Гбайт SATA 3 Гбит/с, Прошивка: 1.92 Intel SSD 320 80 Гбайт SATA 3 Гбит/с, Прошивка: 1.92 Intel SSD 330 180 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: 300i Intel SSD 330 120 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: 300i Samsung 830 256 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: CXMO Samsung 830 64 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: CXMO Crucial m4 256 Гбайт SATA 6 Гбит/с Прошивка: 0309 Crucial m4 64 Гбайт SATA 6 Гбит/с Прошивка: 0009 OCZ Vertex 3 240 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: 2.15 OCZ Vertex 3 120 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: 2.22 OCZ Vertex 3 60 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: 2.15 OCZ Agility 3 240 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: 2.22 OCZ Agility 3 120 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: 2.22 OCZ Agility 3 60 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: 2.22 OCZ Vertex 4 256 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: 1.5 OCZ Agility 4 256 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: 1.5 OCZ Agility 4 128 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: 1.5 OCZ Vertex 4 64 Гбайт SATA 6 Гбит/с, Прошивка: 1.5
Питание	Seasonic 760 Вт, 80 PLUS Gold
ПО и драйвера
Операционная система	Windows 7 x64 Ultimate
DirectX	DirectX 11
Драйвер	Graphics: Nvidia 270.61 RST: 10.6.0.1002 Virtu: 1.1.101
Тесты
Iometer 1.1.0	# Workers = 1, 4 Кбайт случайно LBA=8 Гбайт, меняющаяся глубина очереди, последовательно 128 Кбайт, Logical LBA Span
PCMark 7	Storage Suite
Tom"s Hardware Storage Bench v1.0	Тест на базе трассировки

Тест 10 SSD mSATA | Adata XPG SX300 mSATA SSD

Семейство Adata XPG SX300 – это родственники линейки накопителей 2,5" SX90, только с разъёмом mSATA , которую мы рассматривали в статье "Тест 10 SSD ёмкостью 240 - 256 Гбайт" . Обе линейки работают на контроллере SandForce второго поколения, поэтому вполне можно ожидать, что более компактная версия обеспечит уровень производительности обычных моделей, которые мы используем уже более двух лет.

На деле, XPG SX300 немного отличается от большинства стандартных SSD с чипами SandForce. Как и в случае с SX900, Adata воспользовалась возможностью полного отключения резервной области данных через обновление прошивки контроллера от производителя. В нашем обзоре SX900 мы видели, как резервирование помогает восстановить скорость накопителя, когда все ячейки заняты. Отказ от этой функции при некоторых условиях может негативно повлиять на производительность.

Вы заметите, что XPG SX300 (все три SSD объёмом 64, 128 и 256 Гбайт) используют четыре BGA-чипа памяти, каждый из которых связан с контроллером через два канала. Таким образом, все три SSD mSATA используют восемь доступных на контроллере каналов. По данным Adata, компания использует 25-нанометровую синхронную флеш-память от IMFT, которая должна обеспечить высокую производительность.

Почему в тесте случайного чтения блоками 4 Кбайт между тремя SSD такая большая разница? При низкой глубине очереди, которые наиболее характерны для ультрабуков или настольных систем среднего уровня, показатели этих накопителей довольно близки. Модель ёмкостью 256 Гбайт выходит вперёд лишь при восьми и более командах. При высокой глубине очереди, более ёмкие SSD лучше используют интерфейс между контроллером SandForce и флеш-памятью.

Запись сжимаемой информации на XPG SX300 (на графике ниже сплошными линиями) не оставляет места для чередования, улучшающего производительность. Технология SandForce DuraWrite обеспечивает всем трём SSD похожие результаты.

Однако нам известно, что архитектура SandForce не очень хорошо справляется со сжатыми данными. Поэтому модели на 128 и 256 Гбайт демонстрируют заметно более высокую скорость, чем SSD ёмкостью 64 Гбайт, содержащего меньше блоков NAND-памяти. Более того, тестовые показатели этой тройки заметно ниже, когда накопителям приходится работать с несжимаемыми данными (на графике изображены пунктиром).

Скорость последовательного чтения заметно выше. Все три накопителя обеспечивают впечатляющую пропускную способность, достигающую 500 Мбайт/с при глубине очереди в две команды.

Скорость при последовательной записи сжимаемых данных блоками по 128 Кбайт тоже очень высока.

Бытует мнение, что одним из самых существенных недостатков твердотельных накопителей выступает их конечная и притом относительно невысокая надёжность. И действительно, в силу ограниченности ресурса флеш-памяти, которая обуславливается постепенной деградацией её полупроводниковой структуры, любой SSD рано или поздно теряет свою способность к хранению информации. Вопрос о том, когда это может произойти, для многих пользователей остаётся ключевым, поэтому многие покупатели при выборе накопителей руководствуются не столько их быстродействием, сколько показателями надёжности. Масла в огонь сомнений подливают и сами производители, которые из маркетинговых соображений в условиях гарантии на свои потребительские продукты оговаривают сравнительно невысокие объёмы разрешённой записи.

Тем не менее, на практике массовые твердотельные накопители демонстрируют более чем достаточную надёжность для того, чтобы им можно было доверять хранение пользовательских данных. Эксперимент, показавший отсутствие реальных причин для переживаний за конечность их ресурса, некоторое время тому назад проводил сайт TechReport . Им был выполнен тест, показавший, что, несмотря на все сомнения, выносливость SSD уже выросла настолько, что о ней можно вообще не задумываться. В рамках эксперимента было практически подтверждено, что большинство моделей потребительских накопителей до своего отказа способны перенести запись порядка 1 Пбайт информации, а особенно удачные модели, вроде Samsung 840 Pro, остаются в живых, переварив и 2 Пбайт данных. Такие объёмы записи практически недостижимы в условиях обычного персонального компьютера, поэтому срок жизни твердотельного накопителя попросту не может подойти к концу до того, как он полностью морально устареет и будет заменён новой моделью.

Однако убедить скептиков данное тестирование не смогло. Дело в том, что проводилось оно в 2013-2014 годах, когда в ходу были твердотельные накопители, построенные на базе планарной MLC NAND, которая изготавливается с применением 25-нм техпроцесса. Такая память до своей деградации способна переносить порядка 3000-5000 циклов программирования-стирания, а сейчас в ходу уже совсем другие технологии. Сегодня в массовые модели SSD пришла флеш-память с трёхбитовой ячейкой, а современные планарные техпроцессы используют разрешение 15-16 нм. Параллельно распространение приобретает флеш-память с принципиально новой трёхмерной структурой. Любой из этих факторов способен в корне изменить ситуацию с надёжностью, и в сумме современная флеш-память обещает лишь ресурс в 500-1500 циклов перезаписи. Неужели вместе с памятью ухудшаются и накопители и за их надёжность нужно снова начинать переживать?

Скорее всего - нет. Дело в том, что наряду с изменением полупроводниковых технологий происходит непрерывное совершенствование контроллеров, управляющих флеш-памятью. В них внедряются более совершенные алгоритмы, которые должны компенсировать происходящие в NAND изменения. И, как обещают производители, актуальные модели SSD как минимум не менее надёжны, чем их предшественники. Но объективная почва для сомнений всё-таки остаётся. Действительно, на психологическом уровне накопители на базе старой 25-нм MLC NAND с 3000 циклов перезаписи выглядят куда основательнее современных моделей SSD с 15/16-нм TLC NAND, которая при прочих равных может гарантировать лишь 500 циклов перезаписи. Не слишком обнадёживает и набирающая популярность TLC 3D NAND, которая хоть и производится по более крупным технологическим нормам, но при этом подвержена более сильному взаимному влиянию ячеек.

Учитывая всё это, мы решили провести собственный эксперимент, который позволил бы определить, какую выносливость могут гарантировать актуальные сегодня модели накопителей, основанные на наиболее ходовых в настоящее время типах флеш-памяти.

Контроллеры решают

Конечность жизни накопителей, построенных на флеш-памяти, уже давно ни у кого не вызывает удивления. Все давно привыкли к тому, что одной из характеристик NAND-памяти выступает гарантированное количество циклов перезаписи, после превышения которого ячейки могут начинать искажать информацию или просто отказывать. Объясняется это самим принципом работы такой памяти, который основывается на захвате электронов и хранении заряда внутри плавающего затвора. Изменение состояний ячеек происходит за счёт приложения к плавающему затвору сравнительно высоких напряжений, благодаря чему электроны преодолевают тонкий слой диэлектрика в одну или другую сторону и задерживаются в ячейке.

Полупроводниковая структура ячейки NAND

Однако такое перемещение электронов сродни пробою - оно постепенно изнашивает изолирующий материал, и в конечном итоге это приводит к нарушению всей полупроводниковой структуры. К тому же существует и вторая проблема, влекущая за собой постепенное ухудшение характеристик ячеек, - при возникновении туннелирования электроны могут застревать в слое диэлектрика, препятствуя правильному распознаванию заряда, хранящегося в плавающем затворе. Всё это значит, что момент, когда ячейки флеш-памяти перестают нормально работать, неизбежен. Новые же технологические процессы лишь усугубляют проблему: слой диэлектрика с уменьшением производственных норм становится только тоньше, что снижает его устойчивость к негативным влияниям.

Однако говорить о том, что между ресурсом ячеек флеш-памяти и продолжительностью жизни современных SSD существует прямая зависимость, было бы не совсем верно. Работа твердотельного накопителя - это не прямолинейная запись и чтение в ячейках флеш-памяти. Дело в том, что NAND-память имеет достаточно сложную организацию и для взаимодействия с ней требуются специальные подходы. Ячейки объединены в страницы, а страницы - в блоки. Запись данных возможна лишь в чистые страницы, но для того, чтобы очистить страницу, необходимо сбросить весь блок целиком. Это значит, что запись, а ещё хуже - изменение данных, превращается в непростой многоступенчатый процесс, включающий чтение страницы, её изменение и повторную перезапись в свободное место, которое должно быть предварительно расчищено. Причём подготовка свободного места - это отдельная головная боль, требующая «сборки мусора» - формирования и очистки блоков из уже побывавших в использовании, но ставших неактуальными страниц.

Схема работы флеш-памяти твердотельного накопителя

В результате реальные объёмы записи в флеш-память могут существенно отличаться от того объёма операций, который инициируется пользователем. Например, изменение даже одного байта может повлечь за собой не только запись целой страницы, но и даже необходимость перезаписи сразу нескольких страниц для предварительного высвобождения чистого блока.

Соотношение между объёмом записи, совершаемой пользователем, и фактической нагрузкой на флеш-память называется коэффициентом усиления записи. Этот коэффициент почти всегда выше единицы, причём в некоторых случаях - намного. Однако современные контроллеры за счёт буферизации операций и других интеллектуальных подходов научились эффективно снижать усиление записи. Распространение получили такие полезные для продления жизни ячеек технологии, как SLC-кеширование и выравнивание износа. С одной стороны, они переводят небольшую часть памяти в щадящий SLC-режим и используют её для консолидации мелких разрозненных операций. С другой - делают нагрузку на массив памяти более равномерной, предотвращая излишние многократные перезаписи одной и той же области. В результате сохранение на два разных накопителя одного и того же количества пользовательских данных с точки зрения массива флеш-памяти может вызывать совершенно различную нагрузку - всё зависит от алгоритмов, применяемых контроллером и микропрограммой в каждом конкретном случае.

Есть и ещё одна сторона: технологии сборки мусора и TRIM, которые в целях повышения производительности предварительно готовят чистые блоки страниц флеш-памяти и потому могут переносить данные с места на место без какого-либо участия пользователя, вносят в износ массива NAND дополнительный и немалый вклад. Но конкретная реализация этих технологий также во многом зависит от контроллера, поэтому различия в том, как SSD распоряжаются ресурсом собственной флеш-памяти, могут быть значительными и здесь.

В итоге всё это означает, что практическая надёжность двух разных накопителей с одинаковой флеш-памятью может очень заметно различаться лишь за счет различных внутренних алгоритмов и оптимизаций. Поэтому, говоря о ресурсе современного SSD, нужно понимать, что этот параметр определяется не только и не столько выносливостью ячеек памяти, сколько тем, насколько бережно с ними обращается контроллер.

Алгоритмы работы контроллеров SSD постоянно совершенствуются. Разработчики не только стараются оптимизировать объём операций записи в флеш-память, но и занимаются внедрением более эффективных методов цифровой обработки сигналов и коррекции ошибок чтения. К тому же некоторые из них прибегают к выделению на SSD обширной резервной области, за счёт чего нагрузка на ячейки NAND дополнительно снижается. Всё это тоже сказывается на ресурсе. Таким образом, в руках у производителей SSD оказывается масса рычагов для влияния на то, какую итоговую выносливость будет демонстрировать их продукт, и ресурс флеш-памяти - лишь один из параметров в этом уравнении. Именно поэтому проведение тестов выносливости современных SSD и вызывает такой интерес: несмотря на повсеместное внедрение NAND-памяти с относительно невысокой выносливостью, актуальные модели совершенно необязательно должны иметь меньшую надёжность по сравнению со своими предшественниками. Прогресс в контроллерах и используемых ими методах работы вполне способен компенсировать хлипкость современной флеш-памяти. И именно этим исследование актуальных потребительских SSD и интересно. По сравнению с SSD прошлых поколений неизменным остаётся лишь только одно: ресурс твердотельных накопителей в любом случае конечен. Но как он поменялся за последние годы - как раз и должно показать наше тестирование.

Методика тестирования

Суть тестирования выносливости SSD очень проста: нужно непрерывно перезаписывать данные в накопителях, пытаясь на практике установить предел их выносливости. Однако простая линейная запись не совсем отвечает целям тестирования. В предыдущем разделе мы говорили о том, что современные накопители имеют целый букет технологий, направленных на снижение коэффициента усиления записи, а кроме того, они по-разному выполняют процедуры сборки мусора и выравнивания износа, а также по-разному реагируют на команду операционной системы TRIM. Именно поэтому наиболее правильным подходом является взаимодействие с SSD через файловую систему с примерным повторением профиля реальных операций. Только в этом случае мы сможем получить результат, который обычные пользователи могут рассматривать в качестве ориентира.

Поэтому в нашем тесте выносливости мы используем отформатированные с файловой системой NTFS накопители, на которых непрерывно и попеременно создаются файлы двух типов: мелкие - со случайным размером от 1 до 128 Кбайт и крупные - со случайным размером от 128 Кбайт до 10 Мбайт. В процессе теста эти файлы со случайным заполнением множатся, пока на накопителе остаётся более 12 Гбайт свободного места, по достижении же этого порога все созданные файлы удаляются, делается небольшая пауза и процесс повторяется вновь. Помимо этого, на испытуемых накопителях одновременно присутствует и третий тип файлов - постоянный. Такие файлы общим объёмом 16 Гбайт в процессе стирания-перезаписи не участвуют, но используются для проверки правильной работоспособности накопителей и стабильной читаемости хранимой информации: каждый цикл заполнения SSD мы проверяем контрольную сумму этих файлов и сверяем её с эталонным, заранее рассчитанным значением.

Описанный тестовый сценарий воспроизводится специальной программой Anvil’s Storage Utilities версии 1.1.0, мониторинг состояния накопителей проводится при помощи утилиты CrystalDiskInfo версии 7.0.2. Тестовая система представляет собой компьютер с материнской платой ASUS B150M Pro Gaming, процессором Core i5-6600 со встроенным графическим ядром Intel HD Graphics 530 и 8 Гбайт DDR4-2133 SDRAM. Приводы с SATA-интерфейсом подключаются к контроллеру SATA 6 Гбит/с, встроенному в чипсет материнской платы, и работают в режиме AHCI. Используется драйвер Intel Rapid Storage Technology (RST) 14.8.0.1042.

Список моделей SSD, принимающих участие в нашем эксперименте, к настоящему моменту включает уже более пяти десятков наименований:

(AGAMMIXS11-240GT-C, прошивка SVN139B);
ADATA XPG SX950 (ASX950SS-240GM-C, прошивка Q0125A);
ADATA Ultimate SU700 256 Гбайт (ASU700SS-256GT-C, прошивка B170428a);
(ASU800SS-256GT-C, прошивка P0801A);
(ASU900SS-512GM-C, прошивка P1026A);
Crucial BX500 240 Гбайт (CT240BX500SSD1, прошивка M6CR013);
Crucial MX300 275 Гбайт (CT275MX300SSD1, прошивка M0CR021);
(CT250MX500SSD1, прошивка M3CR010);
GOODRAM CX300 240 Гбайт (SSDPR-CX300-240, прошивка SBFM71.0 );
(SSDPR-IRIDPRO-240 , прошивка SAFM22.3);
(SSDPED1D280GAX1, прошивка E2010325);
(SSDSC2KW256G8, прошивка LHF002C);