Обзор твердотельного накопителя OCZ Vertex 460: OCZ + Toshiba = ♥

⇡#Методика тестирования

Тестирование проводится в операционной системе Windows 8.1, корректно распознающей и обслуживающей современные твердотельные накопители. Это значит, что в процессе прохождения тестов, как и при обычном повседневном использовании SSD, команда TRIM поддерживается и активно задействуется. Измерение производительности выполняется с накопителями, находящимися в «использованном» состоянии, которое достигается их предварительным заполнением данными. Перед каждым тестом накопители очищаются и обслуживаются с помощью команды TRIM. Между отдельными тестами выдерживается 15-минутная пауза, отведённая для корректной отработки технологии сборки мусора. Во всех тестах, если не указано иное, используются рандомизированные несжимаемые данные.

Используемые приложения и тесты:

• Iometer 1.1.0 RC1

1. Измерение скорости последовательного чтения и записи данных блоками по 256 Кбайт (наиболее типичный размер блока при последовательных операциях в десктопных задачах). Оценка скоростей выполняется в течение минуты, после чего вычисляется средний показатель.
2. Измерение скорости случайного чтения и записи блоками размером 4 Кбайт (такой размер блока используется в подавляющем большинстве реальных операций). Тест проводится дважды — без очереди запросов и с очередью запросов глубиной 4 команды (типичной для десктопных приложений, активно работающих с разветвлённой файловой системой). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
3. Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов (в пределах от одной до 32 команд). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
4. Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с блоками разного размера. Используются блоки объёмом от 512 байт до 256 Кбайт. Глубина очереди запросов в течение теста составляет 4 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
5. Измерение производительности при смешанной многопоточной нагрузке. На накопитель посылаются разноплановые команды, включающие как чтение, так и запись с различными размерами блоков. Процентное соотношение между разнородными запросами приближено к реальной десктопной нагрузке (75 % — операции чтения, 25 % — запись; 75 % — случайные запросы, 25 % — последовательные; 55 % — блоки размером 4 Кбайт, 25 % — 64 Кбайт и 20 % — 128 Кбайт). Тестовые запросы генерируются четырьмя параллельными потоками. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей производится в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
6. Исследование падения производительности SSD при обработке непрерывного потока операций случайной записи. Используются блоки размером 4 Кбайт и глубина очереди 32 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Продолжительность теста составляет два часа, измерения моментальной скорости проводятся ежесекундно. По окончании теста дополнительно проверяется способность накопителя восстанавливать свою производительность до первоначальных величин за счёт работы технологии сборки мусора и после отработки команды TRIM.

• CrystalDiskMark 3.0.3

Синтетический тест, выдающий типовые показатели производительности твердотельных накопителей, измеренные на 1-гигабайтной области диска «поверх» файловой системы. Из всего набора параметров, которые можно оценить с помощью этой утилиты, мы обращаем внимание на скорость последовательного чтения и записи, а также на производительность произвольных чтения и записи 4-килобайтными блоками без очереди запросов и с очередью глубиной 32 команды.

• PCMark 8 2.0

Тест, основанный на эмулировании реальной дисковой нагрузки, которая характерна для различных популярных приложений. На тестируемом накопителе создаётся единственный раздел в файловой системе NTFS на весь доступный объём, и в PCMark 8 проводится тест Secondary Storage. В качестве результатов теста учитывается как итоговая производительность, так и скорость выполнения отдельных тестовых трасс, сформированных различными приложениями.

⇡#Тестовый стенд

В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой Gigabyte GA-Z87X-UD3H, процессором Core i3-4340 и 4 Гбайт RAM DDR3-1600 МГц. Диск подключается к контроллеру SATA 6 Гбит/с, встроенному в чипсет материнской платы, и работает в режиме AHCI. Используется драйвер Intel Rapid Storage Technology (RST) 12.9.0.1001 и операционная система Windows 8.1 Enterprise x64.

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

⇡#Участники тестирования

• Intel SSD 530 240 Гбайт (SSDSC2BW240A4, прошивка DC32);
• OCZ Vector 150 240 Гбайт (VTR150-25SAT3-240G, прошивка 1.2);
• OCZ Vertex 450 256 Гбайт (VTX450-25SAT3-256G, прошивка 2.0);
• OCZ Vertex 460 240 Гбайт (VTX460-25SAT3-240G, прошивка 1.0);
• Plextor M5 Pro Xtreme 256 Гбайт (PX-256M5P, прошивка 1.06);
• Plextor M5S 256 Гбайт (PX-256M5S, прошивка 1.05);
• Samsung 840 Pro 256 Гбайт (MZ-7PD256, прошивка DXM05B0Q);
• SanDisk Extreme II 240 Гбайт (SDSSDXP-240G, прошивка R1311).

⇡#Производительность

Последовательные операции чтения и записи, IOMeter

По скорости последовательных операций новый OCZ Vertex 460 на базе 19-нм памяти Toshiba очень похож на Vertex 450 на том же контроллере, но с 20-нм флеш-памятью Micron. Это значит, что новый SSD выдаёт немного более низкие результаты, чем Vector 150, но это не мешает ему обеспечивать вполне достойную по сегодняшним меркам производительность, опережая многие популярные накопители на контроллерах Marvell 9187 и SandForce SF-2281.

Случайные операции чтения и записи, IOMeter

Контроллер Barefoot 3 никогда не выделялся впечатляющими показателями на операциях произвольного чтения, поэтому и Vertex 460 здесь смотрится далеко не самым лучшим образом. Однако интересно другое: по своей производительности Vertex 460 больше похож на Vector 150, чем на Vertex 450. А это значит, что для контроллера Barefoot 3 M10 память Toshiba с интерфейсом Toggle Mode подходит лучше, чем MLC NAND с ONFI-интерфейсом.

При записи актуальная платформа Indilinx способна выдать относительно высокие результаты. Но новый накопитель OCZ Vertex 460 в этом случае несколько отстаёт от своего предшественника. Тем не менее при записи случайными 4-килобайтными блоками без очереди запросов Vertex 460 остаётся в числе лидеров, а при увеличении очереди команд его производительность закрепляется на среднем уровне.

Давайте теперь взглянем на то, как при работе с 4-килобайтными блоками производительность OCZ Vertex 460 зависит от глубины очереди запросов.

Приведённые графики служат ещё одной иллюстрацией к сказанному выше. На операциях чтения Vertex 460 не может похвастать выдающейся производительностью при любой глубине очереди запросов. Зато при записи он очень неплох — соперничает с лидерами в лице Samsung 840 Pro и OCZ Vector 150. Обратите внимание, на глубине очереди в четыре команды на кривой рассматриваемого накопителя имеется характерный прогиб — эта особенность присуща любым современным SSD компании OCZ, но у Vertex 460 она проявляется наиболее явно.

Следующая пара графиков отражает зависимость производительности случайных операций от размера блока данных.

И снова — никаких неожиданностей. Относительно невысокая производительность присуща Vertex 460 при чтении блоков любого размера, но с записью данных он справляется куда лучше. В целом же приведённые графики хорошо отражают тот факт, что Vertex 460 — это промежуточный по скорости вариант между Vertex 450 и Vector 150. То есть 19-нм память компании Toshiba вписалась в нацеленное на массовый рынок воплощение платформы Indilinx Barefoot 3 очень удачно.

В завершение рассмотрения результатов IOmeter предлагаем взглянуть на производительность накопителей при синтетическом моделировании тяжёлой смешанной дисковой активности, в котором одновременно и в несколько потоков воспроизводятся разные типы операций.

Контроллер Barefoot 3 очень силён, когда дело доходит до работы с насыщенным потоком разнородных операций. Благодаря своей гетерогенной двухъядерной архитектуре он способен обрабатывать чтение и запись данных параллельно, что позволяет SSD, на нём основанным, выдавать феноменально высокую производительность при смешанной нагрузке. Vertex 460 в этом случае оказывается очень похож на своего старшего собрата, Vector 150, который построен на базе такой же памяти Toshiba. Прошлая модификация в серии Vertex, где стояла память Micron с иным интерфейсом ONFI, была несколько медленнее.

Деградация и восстановление производительности

Наблюдение за изменением скорости записи в зависимости от объёма записанной на диск информации — весьма важный эксперимент, позволяющий получить понимание работы внутренних алгоритмов накопителя. В данном тесте мы загружаем SSD непрерывным потоком запросов на случайную запись 4-килобайтных блоков и попутно следим за той производительностью, которая при этом наблюдается. На приведённом ниже графике в виде точек отмечены результаты измерений моментальной производительности, которые мы снимаем ежесекундно, а чёрная линия показывает среднюю скорость, наблюдаемую в течение 30-секундного интервала.

Если вы читали наш обзор OCZ Vector 150, то уже знаете, что зависимость производительности от объёма записанной информации у SSD на базе контроллеров Indilinx Barefoot 3 очень своеобразна. Обычно современные SSD позволяют записать с максимальной скоростью объём данных, равный ёмкости диска, затем же скорость резко падает, так как контроллер накопителя приходит к необходимости предварительно очищать блоки страниц флеш-памяти перед их новым заполнением данными. У Vertex 460, очень похожего по своей архитектуре на Vector 150, график изменения скорости записи имеет не одну, а две характерные ступеньки. Первое падение производительности происходит при заполнении флеш-диска наполовину — после записи 120 Гбайт данных. Второе же падение происходит не после записи 240 Гбайт, что было бы наиболее логичным, а позднее — примерно на 320-гигабайтном рубеже.

Причина такого характера изменения производительности была подробно нами рассмотрена в обзоре Vector 150. Коротко говоря, флеш-приводы на базе контроллеров Barefoot 3 умеют использовать MLC NAND в SLC-режиме, чем активно и пользуются, когда у них есть такая возможность. Сохранение же одного вместо двух битов данных в каждой ячейке флеш-памяти выполняется с заметно меньшими задержками, что позволяет добиться преимущества в производительности. Однако когда все ячейки флеш-памяти уже хранят по одному биту данных, возникает необходимость переводить их в MLC-режим, что и вызывает снижение скорости записи, когда накопитель заполнен наполовину.

При этом Vertex 460, как и Vector 150, наделён агрессивно работающей технологией сборки мусора, которая активна даже тогда, когда контроллер накопителя занят непрерывной записью информации во флеш-память. Это позволяет рассматриваемому SSD не только сохранять высокую скорость записи дольше обычного, но и демонстрировать хорошую производительность при переходе из свежего в использованное состояние. Обратите внимание, в конце нашего двухчасового теста производительность Vertex 460 остаётся на уровне выше 20 тыс. операций в секунду. Подобным результатом из современных приводов потребительского уровня может похвастать лишь Vector 150, производительность же SSD на контроллерах, отличных от Barefoot 3, в аналогичных условиях падает до примерно вдвое худших показателей.

Давайте теперь взглянем на то, как происходит восстановление производительности до первоначальных величин. Для этого после завершения теста, приводящего к деградации скорости записи, мы выжидаем 15 минут, в течение которых SSD может попытаться самостоятельно восстановиться за счёт сборки мусора, но без помощи со стороны операционной системы и команды TRIM, и замеряем скорость. Затем на накопитель принудительно подаётся команда TRIM — и скорость измеряется ещё раз.

Все современные накопители, за исключением основанных на платформе SandForce, умеют восстанавливать свою производительность до первоначального уровня без каких-либо проблем, для этого нужна лишь поддержка команды TRIM со стороны операционной системы. Однако только избранные SSD могут вернуть себе первоначальную скорость без участия TRIM. И OCZ Vertex 460 с полным правом можно отнести к числу наиболее продвинутых в этом плане твердотельных накопителей. Мало того, что его скорость записи после двухчасовой нагрузки остаётся на относительно неплохом уровне, но к тому же он демонстрирует способность регенерироваться без какого-либо участия операционной системы. Небольшой паузы для Vertex 460 вполне достаточно, чтобы производительность вернулась к первоначальному уровню. Правда, с учетом относительно небольшого объёма зарезервированного пространства, после простоя записать на SSD с высокой скоростью можно будет лишь порядка 8-9 Гбайт данных, однако большинство других приводов не могут предложить и этого.

Команда TRIM отрабатывается в Vertex 460 так, как ей и положено. По влиянию на быстродействие она эквивалентна Secure Erase — с той лишь разницей, что она не деструктивна по отношению к данным. А это значит, что к тому, как Vertex 460 восстанавливает свою производительность в использованном состоянии, у нас нет и не может быть никаких претензий. В реальной жизни с падением быстродействия пользователи персональных компьютеров, использующие Vertex 460, скорее всего, не столкнутся.

Результаты в CrystalDiskMark

CrystalDiskMark — это популярное простое тестовое приложение, работающее «поверх» файловой системы, которое позволяет получать результаты, легко повторяемые обычными пользователями. И то, что выдаёт этот бенчмарк, несколько отличается от показателей, которые были получены нами в тяжёлом и многофункциональном пакете IOmeter, хотя с качественной точки зрения никаких кардинальных различий нет. Коньком Vertex 460 выступают операции записи данных. При такой нагрузке он вполне может соперничать с Samsung 840 Pro, который заслуженно считается одним из самых быстрых накопителей. Однако чтение — это слабое место любых SSD на базе платформы Indilinx Barefoot 3. Лишь при увеличении очереди запросов Vertex 460, как и его родственники Vector 150 и Vertex 450, может предложить хоть сколько-нибудь конкурентные скорости.

В целом же новый Vertex 460, построенный на контроллере Barefoot 3 M10 и 19-нм флеш-памяти Toshiba, демонстрирует явный прогресс в скоростных характеристиках по сравнению со своим предшественником, Vertex 450. Но до уровня Vector 150 его производительность по понятным причинам не доходит, останавливаясь где-то посредине. Что, впрочем, для недорогого SSD, коим и является Vertex 460, — очень неплохой результат.

PCMark 8 2.0, реальные сценарии использования

Тестовый пакет Futuremark PCMark 8 2.0 интересен тем, что он имеет не синтетическую природу, а напротив — основывается на том, как работают реальные приложения. В процессе его прохождения воспроизводятся настоящие сценарии-трассы задействования диска в распространённых десктопных задачах и замеряется скорость их выполнения. Текущая версия этого теста моделирует нагрузку, которая взята из реальных игровых приложений Battlefield 3 и World of Warcraft и программных пакетов компаний Adobe и Microsoft: After Effects, Illustrator, InDesign, Photoshop, Excel, PowerPoint и Word. Итоговый результат исчисляется в виде усреднённой скорости, которую показывают накопители при прохождении тестовых трасс.

Производительность в PCMark 8 — один из важнейших параметров для понимания того, насколько хорош тот или иной накопитель в реальном использовании. И тут Vertex 460 производит очень неплохое впечатление. По своей интегральной производительности он превосходит Vertex 450 и почти дотягивает до Vector 150, что для решения среднего ценового диапазона можно считать отличным результатом. Фактически принципиально более высоким быстродействием в PCMark 8 может похвастать только Samsung 840 Pro, стоимость которого ощутимо выше.

Интегральный показатель PCMark 8 следует дополнить и показателями производительности, выдаваемыми флеш-дисками при прохождении отдельных тестовых трасс, которые моделируют различные варианты реальной нагрузки.

Между Vertex 460 и Vector 150 легко провести параллель. Оба эти SSD, основанные на почти одинаковых контроллерах, которые различаются лишь по частоте работы, и укомплектованные совершенно одинаковой флеш-памятью, выдают сходную производительность в приложениях — с минимальным преимуществом флагманской модели. Почти не отличается Vertex 460 по скорости в реальных сценариях и от Vertex 450. Это значит, что большинство особенностей приводов на базе платформы Indilinx Barefoot 3 определяется архитектурой базового контроллера. Этот контроллер позволяет создавать вполне конкурентоспособные решения, которые на равных соперничают с быстрейшими твердотельными накопителями других производителей с интерфейсом SATA 6 Гбит/с, ориентированными на применение в настольных компьютерах. Особенно удачно выступают SSD компании OCZ в Adobe Photoshop: при обработке тяжёлых изображений с разрешением порядка 40-75 мегапикселей им вообще нет равных.

⇡#Выводы

Главным открытием, сделанным нами сегодня, следует считать даже не новый массовый твердотельный накопитель OCZ, а сам факт того, что эта фирма, несмотря ни на что, продолжает свою работу в обычном режиме. Банкротство прошло по наиболее благоприятному сценарию как для самой компании, так и для конечных пользователей. Все активы достались Toshiba, которая пока не собирается ничего менять: OCZ продолжит делать SSD, как и делала раньше, только теперь в её распоряжении есть неисчерпаемый источник современной и производительной флеш-памяти. Иными словами, платформа Indilinx Barefoot 3, которая по праву относится к числу наиболее продвинутых актуальных решений, с рынка никуда не пропадёт и продолжит активно использоваться в твердотельных накопителях. Единственное же и вполне ожидаемое изменение, которое происходит с продукцией OCZ, — это её перевод на флеш-память производства Toshiba. Первым SSD, прошедшим через эту процедуру, был флагманский Vector 150, а сегодня мы познакомились и со вторым «отошибленным» накопителем — Vertex 460, который нацелен на массовый рынок.

Как показали тесты, смена типа используемой флеш-памяти оказывает достаточно заметное влияние на характеристики. Модель Vertex 460, являющаяся обновлённой версией представленного в середине прошлого года Vertex 450, отличается от неё как по производительности, так и по линейке объёмов. И если ёмкости массовых SSD компании OCZ теперь немного уменьшились и стали кратными 120 Гбайт, то производительность, напротив, подросла. Фактически Vertex 460 почти дотягивает по скорости до уровня Vector 150, то есть представляет собой вполне производительный твердотельный накопитель, превосходящий многие популярные модели. Его стоимость же, напротив, обещана на вполне демократичном уровне. Пожалуй, единственное, что выдаёт в Vertex 460 массовую, а не высокопроизводительную модель — это не слишком впечатляющий заявленный ресурс и трёх-, а не пятилетняя гарантия.

Однако серьёзных причин беспокоиться по поводу надёжности Vertex 460 нет. Этот SSD основывается на проверенной временем платформе, которая теперь дополнительно усилена качественной флеш-памятью. Кроме того, с переходом на MLC NAND компании Toshiba производитель не только запустил новый усовершенствованный алгоритм обслуживания флеш-памяти, но и увеличил объём зарезервированного пространства, что снизило износ ячеек в процессе эксплуатации флеш-диска.

Иными словами, по сумме характеристик Vertex 460 выглядит очень привлекательно. Если вы не гонитесь за высочайшей производительностью дисковой подсистемы, а хотите подыскать оптимальное по совокупности показателей решение, обязательно включите в список возможных вариантов Vertex 460. Сегодня, когда с будущим OCZ уже есть полная ясность, нет никаких причин, по которым к SSD этой компании, и к Vertex 460 в частности, следовало бы относиться с недоверием.