Silicon Power S55 и ADATA Premier Pro SP920SS Тестирование SSD

Автор: Максим Афанасьев

В этой статье мы рассмотрим и протестируем два твердотельных накопителя от компаний ADATA и Silicon Power. Некоторые производители SSD в связи с отсрочкой выхода следующего поколения контроллеров SandForce, которые до сих пор остаются весьма популярным решением для SSD, отказались от выпуска устройств на базе SandForce и стали осваивать новые контроллеры других производителей. Два рассматриваемых нами SSD-накопителя  как раз являются новыми моделями, в которых установлены не SandForce-контроллеры, поэтому интересно посмотреть, насколько такие решения отвечают сегодняшним требованиям пользователей. Прежде чем переходить к результатам тестов, расскажем подробнее о каждом из участников тестирования, а именно — о ADATA SP920SS и Silicon Power S55.

SSD-накопитель ADATA Premier Pro SP920SS

SSD-накопитель ADATA Premier Pro SP920SS

Компания ADATA, один из известных производителей различных накопителей, обновила линейку своих SSD, изменив не только название, но и начинку устройств. Так, новые накопители серии

Premier Pro SP920 теперь базируются на контроллере Marvell, тогда как ранее все линейки этого производителя в основном использовали контроллеры SandForce. Нельзя не отметить, что сегодня наблюдается своеобразный бум твердотельных накопителей: большинство производителей анонсируют новые модели, а цена на них при этом не сильно снижается. Накопители данной серии основаны на MLC-памяти, предназначены для  установки в мобильных и настольных компьютерах и ориентированы на массовых пользователей.

SSD-накопитель ADATA Premier Pro SP920SS 

Накопитель ADATA Premier Pro SP920 поставляется в небольшой картонной коробке, оформленной в фирменных цветах и с изображением птички, похожей на колибри, — символе компании. В упаковке предусмотрено небольшое смотровое окно, прикрытое пластиком, в котором можно увидеть сам накопитель. На оборотной стороне приведена различная техническая информация на разных языках, а также полное наименование модели — ASP920SS3-256GM-C. На упаковку нанесены  две небольшие картинки — Ultra Slim и Desktop pack, обозначающие, что эта модель может успешно устанавливаться как в ультрабуки, так и в настольные ПК.

SSD-накопитель ADATA Premier Pro SP920SS

Внутри упаковки пользователь найдет краткую инструкцию по установке, набор крепежных винтов, сам SSD-накопитель, переходник для установки SSD в отсек 3,5'', а также пластмассовую крышку. В целом такая поставка более чем достаточна, ведь некоторые производители реализуют свои SSD-накопители без переходника 3,5'' и даже без винтов.

SSD-накопитель ADATA Premier Pro SP920SS

ADATA Premier Pro SP920 имеет формфактор 2,5 дюйма (габаритные размеры 100x69,85x7 мм) и вес около 70 г. Надо сказать, что такой тонкий корпус не позволяет устанавливать SSD в некоторые модели ноутбуков. Именно для решения этой проблемы в комплект поставки входит пластина, увеличивающая толщину накопителя до стандартных размеров 2,5-дюймовых накопителей — 9,5 мм.

SSD-накопитель ADATA Premier Pro SP920SS

SSD-накопитель ADATA Premier Pro SP920SS

Корпус модели выполнен из легкого сплава алюминия, который также выполняет функции теплоотводящей поверхности от внутренних элементов накопителя. Чтобы получить доступ во внутреннюю часть накопителя, необходимо открутить четыре винта, расположенных по углам лицевой части.  В результате корпус распадется на две части, на одной из которых закреплена сама печатная плата.

SSD-накопитель ADATA Premier Pro SP920SS

SSD-накопитель ADATA Premier Pro SP920SS

Стоит отметить, что в этой модели все важные микросхемы расположены только на одной стороне печатной платы. Контроллер и микросхема кэш-памяти имеют термальную прокладку, которая приклеена к тыльной стороне корпуса, тем самым охлаждая эти чипы при активной работе.

SSD-накопитель ADATA Premier Pro SP920SS

В  данной модели используется восьмиканальный контроллер Marvell 88SS9189-BLD2, являющийся прямым наследником Marvell 88SS9187. Этот обновленный контроллер получил улучшенную производительность, поддержку нового интерфейса SATA и интерфейса памяти, а также оптимизированные энергосберегающие режимы (функции DevSlp и снижение энергопотребления при простое).

SSD-накопитель ADATA Premier Pro SP920SS

Как и в прежних версиях  данного контроллера, в SSD-накопителях на его базе применяется дополнительная кэш-память, используемая в качестве буфера. В  модели Marvell 88SS9189-BLD2 установлен чип Micron стандарта LPDDR3 объемом 256 Мбайт.

SSD-накопитель ADATA Premier Pro SP920SS

Память накопителя ADATA Premier Pro SP920 объемом 256 Гбайт набрана восемью микросхемами MLC-памяти производства компании Micron. Эти чипы серии IMFT L85 и плотностью 128 Гбайт изготовлены по современному технологическому процессу 20-нм и имеют интерфейс ONFi 2.3.

Согласно заявленным техническим характеристикам, накопитель ADATA Premier Pro SP920 объемом 256 Гбайт обеспечивает скорость последовательного (линейного) чтения до 560 Мбайт/с и скорость последовательной записи до 360 Мбайт/с. Скорость случайной записи/чтения блоками по 4 Кбайт у рассматриваемой модели составляет 80 000/96 000 IOPS. Весьма неплохие характеристики для модели,  ориентировочная стоимость которых составляет 5,5 тыс. руб. На все модели серии предоставляется гарантия на 3 года. Стоит обратить внимание, что другие емкие модели этой серии имеют более высокие показатели скорости последовательной записи, что обусловлено увеличенным объемом буфера, а также общим количеством микросхем памяти.

SSD-накопитель Silicon Power S55

SSD-накопитель Silicon Power S55

Компания Silicon Power является одним из ведущих производителей карт памяти, накопителей и модулей памяти. Эта компания обладает широкой дистрибьюторской сетью по всему миру, что позволяет ей уверенно занимать приличную долю рынка. В  нынешнем и прошлом году Silicon Power представила  отнюдь не один SSD-накопитель. К нам же в редакцию поступила модель под названием S55 (SP240GBSS3S55S25), которая ориентирована на широкий круг потребителей, имеющих как ноутбуки, так и настольные ПК. Отличительной чертой новой модели является весьма редкий контроллер Phison PS3108-S8, поэтому мы решили сравнить его скоростные показатели с более популярным контроллером Marvell.

SSD-накопитель Silicon Power S55

Итак, SSD-накопитель Silicon Power S55 поставляется в небольшой по формату картонной коробке, на всех сторонах которой нанесена различная техническая и рекламная информация.

SSD-накопитель Silicon Power S55

Внутрь упаковки помещена еще одна, теперь уже пластиковая коробка. Получается этакая матрешка, защищающая накопитель от возможных поломок при транспортировке.

SSD-накопитель Silicon Power S55

Внутри пластиковой упаковки пользователь найдет краткую инструкцию по установке, набор крепежных винтов и сам SSD-накопитель. Комплектация накопителя весьма бюджетная — здесь нет ни переходника на 3,5'', ни дополнительной пластины для установки в ноутбуки.

SSD-накопитель Silicon Power S55

SSD-накопитель Silicon Power S55

Корпус модели состоит из двух окрашенных в черный цвет металлических пластин, соединенных между собой винтами. На лицевой стороне SSD-накопителя располагается типовая наклейка с различной информацией, а на тыльной стороне помещена часть наклейки гарантии. Накопители с литерой «S» в названии относятся к семейству Slim  — толщина их корпуса составляет 7 мм. Габаритные размеры Silicon Power S55 стандартны — 100x69,85x7 мм, а вес составляет 73 г.

SSD-накопитель Silicon Power S55

SSD-накопитель Silicon Power S55

Раскрыв корпус модели (кстати — это лишает гарантии на накопитель), можно увидеть печатную плату с текстолитом синего цвета. По обе ее стороны располагаются электронные компоненты накопителя — память, контроллер и кэш.

SSD-накопитель Silicon Power S55

Самым интересным в этой модели  является именно контроллер — Phison PS3108-S8. Напомним, что компания Phison уже достаточно давно производит различные контроллеры для SSD-накопителей. Например, в одном из бюджетных SSD от компании GoodRam мы уже видели одну из предыдущих версий Phison — PS3105-S5-1. Новая модель контроллера, используемая в Silicon Power S55, имеет очень неплохие характеристики. Так, контроллер поддерживает все новые типы памяти 10- и 20-нм, создан по 55-нм технологическому процессу, имеет интерфейс SATA 3.0 и поддерживает кэш-память стандарта DDR3. Этот контроллер обрабатывает все операции чтения и записи для всех каналов (максимум восемь) и позволяет получить пиковые скорости передачи данных 460 и 520 Мбайт/с при последовательных операциях записи и чтения соответственно.  Кроме того, данный контроллер может быть перепрошит, что позволяет менять характеристики SSD и обновлять встроенное в контроллер программное обеспечение для повышения общей надежности накопителя. Как заявляет Silicon Power, эта модель также имеет низкую потребляемую мощность, поскольку в ней используются различные технологии управления энергией.

SSD-накопитель Silicon Power S55

Память накопителя набрана всего шестнадцатью микросхемами MLC NAND, которые расположены с обеих сторон печатной платы, по восемь чипов с каждой стороны. Чипы памяти имеют маркировку TT57G2UAPA и изготовлены компанией Toshiba по 19-нм технологическому процессу. Память работает в режиме Toggle Mode 2.0, а емкость каждой микросхемы составляет 16 Гбайт, что в сумме дает 256 Гбайт, из которых пользователю доступны 240 Гбайт. Оставшееся место зарезервировано для хранения контрольных сумм и подменного фонда ячеек памяти.

SSD-накопитель Silicon Power S55

Для повышения быстродействия применяется микросхема Nanya DRAM DDR3 объемом 256 Мбайт, которая служит для буферизации данных.

В серию дисков Silicon Power S55 вошли модели емкостью 32, 60, 120, 240 и 480 Гбайт. Все они обеспечиваются трехлетней гарантией. Согласно заявленным техническим характеристикам, накопитель Silicon Power S55 объемом 240 Гбайт обеспечивает скорость последовательного чтения до 550 Мбайт/с и скорость последовательной записи до 440 Мбайт/с. Отметим, что другие модели этой серии различаются по скоростным показателям, поскольку имеют разное количество чипов памяти и различный объем кэш-памяти. Скорость случайной записи/чтения блоками по 4 Кбайт у рассматриваемой модели составляет 70 000/80 000 IOPS. Средняя розничная цена на этот накопитель — 4,5 тыс. руб.

Тестирование

Для тестирования SSD-накопителей мы использовали стенд следующей конфигурации:

  • процессор — Intel Core i7-4770K;
  • материнская плата — Intel DZ87KLT-75K;
  • чипсет системной платы — Intel Z87 Express;
  • объем памяти — 16 Гбайт (два модуля GEIL DDR3-1600 по 8 Гбайт);
  • режим работы памяти — двухканальный;
  • системный диск — Intel SSD 520 Series (240 Гбайт);
  • операционная система — Windows 8 Enterprise N 64 бит.

Дополнительно устанавливался драйвер Intel RST, а тестируемый SSD-накопитель подключался к порту SATA 6 Гбит/с, который был реализован через интегрированный в чипсет контроллер. К еще одному SATA-порту подключался SSD-накопитель Intel SSD 520 Series, на который устанавливались операционная система и все необходимые для тестирования приложения. Для всех SATA-портов задавался режим работы AHCI.

Для тестирования мы использовали утилиту IOmeter версии 2008.06.18, которая представляет собой очень мощный инструмент для анализа производительности накопителей (как HDD, так и SSD) и фактически является отраслевым стандартом для измерения производительности накопителей.

Чтобы не привязывать результаты тестирования к конкретной файловой системе, тестирование SSD-накопителя с помощью утилиты IOmeter мы проводили без создания на нем логического раздела.

При тестировании исследовалась зависимость скорости выполнения операций последовательного и случайного чтения, а также последовательной и случайной записи от размера блока данных.

Кроме того, анализировалась зависимость производительности накопителя в операциях случайного чтения и записи для блоков размером 4 Кбайт. Размер блока в 4 Кбайт для операций случайного чтения и записи выбран не случайно, поскольку он типичен для операционной системы Windows и в операциях случайного чтения и записи наиболее часто встречаются блоки именно такого размера. В связи с этим размер блока в 4 Кбайт для операций случайного чтения и записи при измерении IOPS стал своеобразным стандартом де-факто.

SSD-накопители мы также тестировали на наличие эффекта старения, то есть выясняли, как меняется со временем производительность накопителя в операциях случайной записи.

Для определения скорости последовательного чтения, случайного чтения и последовательной записи использовались блоки данных следующих размеров: 512 байт, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 Кбайт, 1, 2, 4, 8, 16 и 32 Мбайт. В этих тестах в настройках IOmeter количество одновременных запросов ввода-вывода (# of Outstanding I/Os) задавалось равным 4, что типично для пользовательских приложений.

Для анализа зависимости производительности накопителя в операциях случайного чтения и записи от глубины очереди задач применялись блоки размером 4 Кбайт, а количество одновременных запросов ввода-вывода задавалось равным 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128 и 256. Отметим, что результаты этого теста особенно важны в случае использования накопителя в сервере, RAID-массиве или NAS-системе.

Для проверки накопителя на предмет старения мы построили график зависимости изменения скорости случайной записи от времени для блоков размером 4 Кбайт при количестве одновременных запросов ввода­вывода равном 1. Время тестирования составляло 10 ч, а результат фиксировался каждую минуту. Перед началом теста накопитель искусственно приводился к состоянию нового, для чего на накопителе создавался логический раздел максимального размера, который форматировался, а затем удалялся.

Тестирование SSD-накопителей проводилось по следующей схеме. Сначала на новом накопителе измерялась зависимость производительности в IOPS в операциях случайного чтения от числа одновременных запросов ввода­вывода (# of Outstanding I/Os). Затем на новом накопителе измерялась зависимость скорости последовательного чтения, случайного чтения и последовательной записи от размера блока данных. После этого проводился тест на старение накопителя, то есть на изменение скорости случайной записи в зависимости от времени для блоков размером 4 Кбайт. Затем на «состаренном» накопителе измерялась зависимость производительности в IOPS в операциях случайной записи от числа одновременных запросов ввода­вывода (# of Outstanding I/Os). На заключительном этапе тестирования на «состаренном» накопителе измерялась зависимость скорости случайной записи от размера блока данных.

Итак, еще раз подчеркнем, что измерение скорости последовательного и случайного чтения, а также последовательной записи мы проводили на новом (или приведенном к состоянию нового) SSD-накопителе, а измерение скорости случайной записи — на «состаренном» накопителе. Понятно, что эффект старения может проявляться лишь в падении скорости записи, но скорость чтения при этом изменяться не будет, то есть теоретически скорость чтения данных с нового и ранее использовавшегося накопителя должна быть одинаковой. Более подробно эту проблему мы рассматривали в нашей большой статье (ссылка: http://compress.ru/article.aspx?id=23473), посвященной сравнительному тестированию SSD-накопителей.

При тестировании с помощью утилиты IOmeter состаренный накопитель сначала проходит предварительную подготовку. В течение 5 мин выполняется операция случайной записи блоками по 4 Кбайт, но результаты этого теста (IOPS или скорость записи) не учитываются. После такой подготовки сразу же, без паузы, начинается тестирование накопителя.

Кроме того, для оценки скорости чтения и записи, на которую может рассчитывать пользователь в реальных условиях эксплуатации, была применена утилита FlashTest 4.0, разработанная в нашей лаборатории. Она использует вызовы функций из библиотеки WinAPI и производит копирование данных точно так же, как это делается стандартными средствами Windows 7 и 8, включая отображение на экране стандартного окна с прогресс-индикатором.

Работает утилита FlashTest 4.0 следующим образом: сначала производится копирование тестового набора файлов с накопителя на основной диск ПК, в процессе которого измеряется скорость передачи данных. Затем осуществляется копирование тех же данных в обратном направлении — тоже с измерением скорости. Тестовый пакет включает несколько сотен файлов разного размера суммарным объемом 18,17 Гбайт, размещенных в разных папках.

Результаты тестирования

«Старение» накопителя ADATA SP920SS

«Старение» накопителя ADATA SP920SS

 

«Старение» накопителя Silicon Power S55

«Старение» накопителя Silicon Power S55

 

На графиках показан процесс «старения» накопителей ADATA SP920SS и Silicon Power S55 на основе теста, который продолжался в течение 10 ч.  Из результатов тестирования видно, что эти модели, как и большинство SSD-накопителей, обладают свойством «старения», то есть скорость случайной записи по мере заполнения накопителя уменьшается. Протестированные модели являются типичными представителями дисков, которые при активных операциях случайной записи резко теряют в скорости. Однако можно заметить, что если у накопителя ADATA SP920SS график старения плавный, то Silicon Power S55 показывает совершенно иную картину — график прерывистый, а в какой-то момент времени скорость начинает восстанавливаться. Это наглядно показывает работу контроллера накопителя, который пытается регенерировать после длительной нагрузки. Уже после двух часов активной работы скрипта скорость случайной записи ADATA SP920SS в этом тесте упала более чем в два раза. Для накопителя Silicon Power S55 деградация в скорости еще более ярко выражена — она уменьшилась с 56 до 7 Мбайт, то есть в восемь раз!

 

Последовательные чтение и запись и выборочное чтение ADATA SP920SS

Последовательные чтение и запись и выборочное чтение ADATA SP920SS

 

Последовательные чтение и запись и выборочное чтение Silicon Power S55

Последовательные чтение и запись и выборочное чтение Silicon Power S55

 

Выше представлены три типовых графика зависимости скорости передачи данных от размера блока в трех остальных основных операциях: последовательное чтение, последовательная запись и случайное чтение — для каждого из накопителей. В этом тесте ADATA SP920SS проигрывает по скорости накопителю Silicon Power S55 во всех без исключения операциях. Причиной этому может служить как прошивка контроллера, так и сами чипы памяти.

Самая высокая скорость достигается при операциях последовательного чтения и составляет 552 Мбайт/с (Silicon Power S55) и 317 Мбайт/с (ADATA SP920SS). При последовательной записи насыщение у моделей Silicon Power S55 и ADATA SP920SS наступает при размере блока 64 Кбайт, а далее скорость устанавливается равной 432 и 265 Мбайт/с соответственно.

В операциях выборочного чтения насыщение происходит при максимальном размере блока, а скорость чтения при этом составляет 427 (Silicon Power S55) и 296 Мбайт/с (ADATA SP920SS). Нестандартное поведение накопителя Silicon Power S55 в тесте на случайное чтение, где насыщение должно происходить ранее, объясняется работой связки контроллера PHISON и кэш­памяти, так как ранее мы уже видели подобное в накопителе GoodRam. В тесте на последовательную запись график скорости больше похож на график теста последовательного чтения, только при этом накопители здесь показывают меньшую скорость передачи данных.

 

Случайная запись ADATA SP920SS

Случайная запись ADATA SP920SS

 

Случайная запись Silicon Power S55

Случайная запись Silicon Power S55

 

Если рассматривать график случайной записи накопителей Silicon Power S55 и ADATA SP920SS, то можно увидеть различия между «новым» и «состаренным» дисками. Отметим, что данные, полученные при тестировании «нового» накопителя, в этом тесте нельзя рассматривать как среднюю скорость передачи данных, однако в качестве наглядного пособия это сравнение вполне подходит. Реальная средняя скорость передачи данных при случайной записи блоками от 512 байт до 1 Мбайт представлена графиком «состаренного», построенным на основе результатов, полученных после процесса «старения».

 

 

Silicon Power S55

ADATA SP920SS

Скорость записи с
накопителя на системный диск

442,2

382,2

Скорость записи с системного диска
на накопитель

355,2

313,2

 

Согласно результатам, полученным при помощи FlashTest 4.0, усредненная величина скорости передачи данных в процессе копирования с накопителя Silicon Power Stream S03 на ПК составила 442,2 Мбайт/с; в обратном направлении — 335,2 Мбайт/с. Усредненная скорость передачи данных в процессе копирования с накопителя ADATA SP920SS на ПК составила 382,2 Мбайт/с; в обратном направлении — 313,2 Мбайт/с. Исходя из результатов тестирования с помощью утилиты FlashTest, видно, что при переносе информации с использованием средств Windows скорость и записи, и чтения несколько ниже значений, полученных в тесте с применением IOMeter. В данном случае пользователю стоит обращать внимание именно на этот тест, а не на синтетические тесты, которые обычно показывают лучший результат.