Новый SSD-диск Apacer AS602
С недавнего времени твердотельные диски в современном ПК становятся уже не такой редкостью, как раньше, поэтому теперь производители не только выпускают новые модели, но и совершенствуют программно-аппаратную начинку дисков. Это происходит за счет установки более совершенных контроллеров, которые позволяют получить высокие скорости передачи данных на тех же чипах памяти. В этой статье мы рассмотрим новый диск Apacer Turbo II AS602 объемом 120 Гбайт, основанный на контроллере SandForce.
Компания Apacer одной из первых представила твердотельные диски на заре их появления и теперь постоянно обновляет линейки этих устройств. На текущий момент предлагаемые компанией твердотельные SSD-диски представлены двумя линейками продуктов — TurboII AS602 и ProII AS202. Если диски серии ProII больше ориентированы на рынок недорогих устройств класса SOHO, то диски серии TurboII AS602 представляют собой уже более высокопроизводительные решения, которые можно использовать в серверах начального уровня. Диски бюджетной серии ProII отличаются не только объемом данных, доступных для пользователя, но и скоростью передачи данных, которая возрастает по мере его увеличения. Серия TurboII включает четыре модели, которые отличаются только объемом дискового пространства. В новых дисках высокопроизводительной серии TurboII устанавливаются модернизированные контроллеры SandForce, которые сегодня являются одними из лучших на рынке.
К нам в тестовую лабораторию поступил твердотельный диск Apacer AS602, имеющий полное наименование AP120GAS602-1, где цифры 120 означают доступный для использования объем дискового пространства, измеряемый в гигабайтах. В комплект поставки входят твердотельный диск и небольшой мануал на нескольких языках. Включенный в комплект твердотельный накопитель построен на базе NAND-памяти с поддержкой функции коррекции ошибок ECC. Такой диск более устойчив к тряске, чем обычные жесткие диски, и в то же время потребляет гораздо меньше энергии, поэтому диски именно этого типа, выгодно устанавливать в мобильные компьютеры, критичные к уровню заряда батареи.
Новая серия твердотельных дисков компании Apacer основана на мультиуровневых ячейках MLC (Multi Level Cell). Как и другие диски на основе такого типа памяти, модели этой серии ориентированы на установку и применение в пользовательских устройствах. Исследуемый диск имеет современный интерфейс SATA revision 2.0, который предполагает максимальную передачу данных со скоростью до 3 Гбит/с (почти 400 Мбайт/с).
Большинство твердотельных дисков мало отличаются друг от друга, поскольку имеют в основном один и тот же 2,5-дюймовый формфактор. Новый диск, в отличие от некоторых моделей конкурентов, имеет полностью алюминиевый корпус с оригинальным теснением на лицевой стороне в виде клепаных листов. Размеры устройства составляют 10х70х9,3 мм, при весе всего 89 г. Тем не менее внешний облик этих устройств совсем не важен — важно то, что находится внутри. В твердотельном диске Apacer AS602 установлены 16 микросхем памяти Micron 29F64G08CBAAA, каждая из которых имеет объем 8 Гбайт, по восемь микросхем с каждой стороны платы. В качестве микроконтроллера используется чип SandForce SF-1222TA3-SBH одной из последних ревизий P4H891 (рис. 1). Этот небольшой контроллер обрабатывает все операции чтения и записи для всех каналов. В отличие от некоторых дисков, использующих кэш, структура этого диска не использует промежуточный кэш (буфер) в виде отдельной микросхемы. Обычно микросхемы кэш применяются для специализированных интегральных схем контроллера флэшпамяти в ситуациях, где некоторые данные должны храниться в течение доли секунды. Необходимо отметить, что отсутствие дополнительной микросхемы для кэширования никак не влияет на производительность данного диска. Согласно отчету утилиты SSDLife Pro 2.1.30, версия прошивки данной модели — SFFA301C. На сайте Apacer нет данных о том, что прошивку диска в будущем можно модернизировать и перезаписать. Следует отметить и то, что этот контроллер поддерживает технологию RAISE (избыточный массив независимых кремниевых элементов), что помогает избежать сбоев флэшблоков.
Рис. 1. Контроллер
SandForce SF-1222
Согласно заявленным техническим характеристикам, SSD-диск Apacer AS602 обеспечивает максимальную скорость последовательного (линейного) чтения до 285 Мбайт/с и скорость последовательной записи до 275 Мбайт/с . Для современного твердотельного диска это средние параметры, однако, как показывает дальнейшее тестирование, они достаточно близки к фактическим данным, полученным в тестах, что бывает весьма редко.
Методика тестирования
В этом тестировании применялась методика тестирования, которая ранее уже несколько раз служила для тестирования именно SSD-дисков, поскольку, в отличие от тестирования обычных жестких дисков, в ней есть некоторые нюансы. Стенд для тестирования имел следующую конфигурацию:
- системная плата Gigabyte GA-890GPA-UD3H;
- набор системной логики AMD 890G и южный мост SB850;
- процессор AMD Phenom II X6 1090T 3,2 ГГц;
- оперативная память — DDR3-1333 Corsair Dominator;
- объем памяти — 2 Гбайт (два модуля по 1 Гбайт);
- режим работы памяти — DDR3-1333, двухканальный режим;
- жесткий диск — Western Digital WD1002FBYS-01A6B0 (объем 1 Тбайт);
- блок питания — Gigabyte Odin GE-S800A-D1 мощностью 800 Вт.
На первичный HDD-диск стенда для тестирования, который подключался к одному из SATA-каналов южного моста, устанавливалась операционная система Windows 7 Ultimate (32-bit). SSD-диск Apacer AS602 подключался к порту SATA III, реализованному через контроллер, интегрированный в южный мост SB850. В настройках BIOS для всех SATA-портов задавался режим работы AHCI.
Для тестирования мы использовали утилиту IOmeter 1.1.0 (версия от 2010-12-02), которая представляет собой очень мощный инструмент для анализа производительности накопителей (как HDD, так и SSD). Подробно особенности использования утилиты IOmeter при тестировании SSD-дисков мы рассматривали в статье «Тестирование SSD-диска Intel X25-M 160 Гбайт» (КомпьютерПресс № 90’2010), а потому лишь напомним, что утилита IOmeter позволяет работать как с дисками, на которых создан логический раздел, так и с дисками без такового. В случае если проводится тестирование диска без созданного на нем логического раздела, то IOmeter работает на уровне логических блоков данных, то есть вместо операционной системы передает команды контроллеру на запись или чтение LBA-блоков.
В ранее проведенных тестированиях, опубликованных в майском номере журнала КомпьютерПресс № 5’2011, было выявлено, что производительность SSD-диска может существенно зависеть от того, сколько свободного места на нем имеется. Причем, чем меньше свободного (с точки зрения контроллера диска, а не операционной системы) места на диске, тем ниже производительность диска. Поскольку при создании логического раздела утилита IOmeter создает на диске файл, который по умолчанию занимает весь логический раздел, что для контроллера диска означает, что на нем нет свободного места. Именно поэтому мы тестировали SSD-диски без созданного на них логического раздела. Кроме того, такой подход позволяет избежать зависимости результатов от типа файловой системы.
В ходе тестирования исследовались:
- изменение скорости случайной записи со временем;
- зависимость скорости последовательного чтения от размера блока данных;
- зависимость скорости случайного чтения от размера блока данных;
- зависимость скорости последовательной записи от размера блока данных;
- зависимость скорости случайной записи от размера блока данных.
В тестах на измерение скорости последовательного и случайного чтения, а также последовательной и случайной записи использовались запросы на передачу данных блоками следующих размеров: 512 байт, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512 Кбайт и 1 Мбайт. При тестировании SSD-накопителей во всех сценариях нагрузки мы устанавливали выравнивание запросов по размеру 512-байтного сектора.
В тестах на определение зависимости скорости случайной и последовательной записи от размера блока данных на результаты может влиять состояние накопителя. Напомним, что скорость записи данных на SSD-накопитель может зависеть от того, новый он (ранее не использовавшийся) или нет. Под новым мы будем понимать SSD-накопитель, не содержащий никаких данных, то есть накопитель, у которого все физические страницы памяти свободны. Причем отсутствие на накопителе файлов с точки зрения операционной системы еще не означает, что страницы памяти не содержат данных. Контроллер самого накопителя при этом может считать, что страницы памяти заполнены данными. Под «состаренным» диском мы будем подразумевать накопитель, все страницы памяти которого уже были заполнены данными как минимум однократно. При этом неважно, помечены эти страницы памяти к удалению или нет.
Естественно, что в случае чтения (как последовательного, так и случайного), неважно, идет речь о новом или ранее использовавшемся накопителе (скорость чтения не может от этого зависеть). А вот при операциях записи скорость может зависеть от состояния накопителя.
Тут следует отметить, что сама по себе процедура записи на новый накопитель автоматически приводит его к состоянию «состаренного», и чем дольше длится тестирование, тем более использованным становится накопитель. Правда, для последовательной записи нужно учитывать следующее обстоятельство. Если на новом накопителе сколь угодно долго осуществляется только последовательная запись, ее скорость со временем не должна меняться и не будет отличаться от скорости записи на новый накопитель, поскольку в этом случае процедура Garbage Collection не должна приводить к уменьшению скорости последовательной записи.
Если же на накопителе ранее в течение длительного времени осуществлялись операции случайной записи, то при дальнейшей последовательной записи доминирующим фактором, влияющим на скорость, станет процедура Garbage Collection, то есть процедура очистки блоков со страницами, помеченными к удалению. Соответственно и скорость последовательной записи на такой накопитель будет ниже, чем на не «состаренный» диск. В то же время если процедуру последовательной записи проводить достаточно долго, то количество разрозненных страниц памяти, помеченных к удалению, станет небольшим. При этом показатель усиления записи приблизится к единице и скорость последовательной записи возрастет и станет практически такой же, как и в случае, если на накопителе предварительно в течение длительного времени осуществлялись операции только последовательной записи.
Собственно, именно поэтому при тестировании на скорость последовательной записи мы применяли новый накопитель (поскольку сами операции последовательной записи постепенно приводят накопитель к состоянию нового), а вот скорость случайной записи определялась только на ранее использовавшемся накопителе.
Для наглядной демонстрации динамики изменения скорости случайной записи по мере того, как диск заполняется данными, мы также провели тест на «старение» диска, в котором измерялась зависимость скорости случайной записи от времени. В этом тесте использовались блоки размером 4 Кбайт (как наиболее часто встречающиеся), а сам тест длился 10 часов с фиксацией скорости через каждую минуту. Естественно, что тест начинался с «новым» SSD-накопителем.
Для приведения накопителя к состоянию «нового» на нем первоначально создавался и форматировался логический раздел, который затем удалялся. Также отметим, что данный тест использовался нами для того, чтобы привести диск к состоянию «состаренного», то есть ранее использовавшегося.
Результаты тестирования
Анализ результатов тестирования этой модели мы начнем с теста «старения» диска, который показан на рис. 2. Как видно по результатам тестирования, эта модель, как и другие SSD-диски, подвержена старению, то есть наблюдает уменьшение скорости случайной записи по мере заполнения накопителя. Однако, по сравнению с другими моделями, ранее протестированными нами, эта модель показала себя с лучшей стороны, так как имеет высокую установившуюся скорость случайной записи после процесса «состаривания» диска. Так, после чуть более получаса этого процесса скорость случайной записи блоками по 4 Кбайт у этой модели стабилизируется на отметке 26,5 Мбайт/с . При этом начальная скорость случайной записи у этой модели составляет чуть более 29 Мбайт/с, то есть этот диск, несмотря на «старение», практически не снижает скоростные показатели.
Рис.2. Старение диска
Если рассматривать график случайной записи (рис. 3) твердотельного диска Apacer AS602, то можно увидеть различия между «новым» диском и «состаренным». Конечно, нельзя сказать, что данные, полученные при тестировании «нового» диска, в этом тесте можно рассматривать как среднюю скорость передачи данных, однако как наглядное пособие это сравнение вполне корректно. В этом случае реальная средняя скорость передачи данных при случайной записи блоками от 512 байт до 1 Мбайт представлена графиком «состаренного» диска. Максимальная скорость в этом тесте составила 187 Мбайт/с при самом большом размере блока.
Рис. 3. Случайная запись
На рис. 4 представлены сразу три графика зависимости скорости передачи данных от размера блока в трех остальных операциях: последовательное чтение, последовательная запись и случайное чтение. Как видно на представленном рисунке, самую высокую скорость 266 Мбайт/с данный диск имеет в тесте последовательного чтения при размере блока 64 кбайт и выше. При этом даже при чтении информации блоками размером 4 Кбайт, эта модель опережает традиционные жесткие диски. В операциях выборочного чтения насыщение происходит при размере блока 32 Кбайт, а скорость чтения при этом составляет 244 Мбайт/с. Затем скорость варьируется в пределах 235-245 Мбайт в зависимости от размера блока. Такое «прыгающее» поведение может объясняться работой контроллера SandForce, который, как известно, весьма непредсказуем. В тесте на последовательную запись график скорости более похож на график теста последовательного чтения, только при этом здесь диск показывает меньшую скорость передачи данных. Насыщение происходит при самом большом размере блока, где скорость в этом тесте составляет 258 Мбайт/с.
Рис. 4. Последовательные чтение/запись и выборочное чтение
Выводы
Итак, по результатам этого небольшого тестирования можно сделать следующие выводы. Исследуемая модель вполне оправдывает себя как надежный партнер пользователя. Диск в некоторых случаях опережает традиционные жесткие диски по скорости работы, и успешно справляется с вибрацией и опрокидываниями. Соответственно такое хранилище данных является более надежным. Кроме того, он отличается низким уровнем потребления энергии. Небольшой вес и компактность означают, что оптимальным будет его использование именно в портативных ПК.
В рассмотренной модели установлен новый контроллер SandForce, который обеспечивает хорошую скорость случайной записи и высокую на текущий момент скорость выборочного чтения, которые, как известно, чаще используются при работе компьютера, чем операции последовательного чтения или записи. Ориентировочная цена протестированной модели пока неизвестна.
 |
|
