SSD-накопители от Plextor — M6e и M6 Pro

Автор Максим Афанасьев

В нашем тестировании мы рассмотрим два новых SSD-накопителя от компании Plextor — M6e и M6 Pro. Следует отметить, что компания Plextor присутствует в этом сегменте рынка уже достаточно давно, а многие SSD-модели этого производителя стали в мире весьма популярными. Столь высокая популярность накопителей Plextor обусловлена в первую очередь отличным соотношением  «цена/качество», а также правильным подбором внутренних компонентов, что, естественно, сказывается на производительности моделей. Наверное, самым интересным SSD-накопителем этого обзора является Plextor M6e, который устанавливается в слот PCI-Express и имеет очень хорошие скоростные показатели, так как по производительности SATA-интерфейс в этой модели не является узким местом. Чтобы наглядно показать преимущество использования PCI-Express-моделей, мы в ходе нашего тестирования сравним показатели этой модели с SSD-накопителем Plextor M6 Pro с интерфейсом SATA. Итак, встречаем первого героя нашего обзора — Plextor M6e.

Plextor M6e

Компания Plextor выпускает модель Plextor M6e в трех вариантах, различающихся объемом: 128, 256 и 512 Гбайт. В нашем случае это была модель объемом 256 Гбайт, полное название которой — PX-AG256M6e. Необходимо отметить, что модели разного объема различаются скоростными характеристиками, так как имеют разные чипы памяти и различные объемы буфера. Согласно данным, приведенным на официальном сайте компании, на странице, посвященной этой модели, скорость линейного чтения составляет 770 Мбайт/с, в то время как скорость линейной записи равна 580 Мбайт/с. Топовая модель этой линейки объемом 512 Гбайт имеет скорость записи около 625 Мбайт/с, а младшая модель — 333 Мбайт/с. Накопители Plextor M6e позиционируются как отличное решение для профессиональных геймеров, которым всегда важна скорость обработки данных и быстрый отклик всех компонентов ПК.

Накопитель поставляется в небольшой глянцево-красной картонной коробке.

Внутри коробки находится накопитель и сопутствующие компоненты комплектации. К слову сказать, размер упаковки мог бы быть и меньше, ведь накопитель меньше ее почти вдвое.

Комплектация накопителя включает  плату PCI-Express, наклейку «VIP» и краткую инструкцию по установке. Драйверы для этой модели не поставляются, так как Plextor M6e нативно поддерживается всеми современными системными платами с PCI-Express- и M.2-слотами.

Стоит сказать, что непосредственно сам накопитель имеет интерфейс M.2, который пришел на смену mSATA. Напомним читателю, что основным преимуществом интерфейса M.2 является его независимость от SATA-контроллеров, так как по своей сути M.2 представляет собой один из вариантов интерфейса PCI-Express. Это позволяет подключать накопители напрямую к шине PCI-Express без использования промежуточных контроллеров, что дает возможность существенно повысить скорость обмена данными, так как узкое место традиционных SSD-накопителей — интерфейс SATA 3.0 (теоретическая скорость 6 Гбит/с) — в этой модели попросту отсутствует.

Итак, накопитель размещен на плате расширения с интерфейсом PCI-Express x4. Ее размеры составляют 81×121×22,3 мм. Согласно спецификации, для этого накопителя задействуются две линии PCI-Express 2.0 из четырех возможных, то есть теоретическая скорость передачи данных через этот интерфейс может составлять до 8 Гбит/с (1 Гбайт/с) в одну сторону или 16 Гбит/с в полнодуплексном режиме.

Увы, плата расширения имеет стандартную высоту задней плашки, что не дает возможности установить ее в низкопрофильные корпуса. Тем не менее заглушку можно доработать вручную, так как сама по себе плата поддерживает установку в низкопрофильные корпуса. На плашке размещено три светодиода активности устройства: Power, Link и Activity, последний  из которых активно моргает при работе с данными, размещенными на накопителе.

Накопитель де-факто представляет собой плату M.2 с размером M.2 2280 и может быть снят с внешней платы расширения, однако это лишает пользователя пятилетней гарантии. Таким образом, Plextor предполагает, что модель, участвующая в нашем тестировании, будет использоваться исключительно с интерфейсом PCI-Express. Впрочем, при установке в M.2 он также работает, мы это гарантируем. В розничной продаже можно встретить и отдельную версию накопителя Plextor M6e, выполненную в формфакторе M.2 2280. Она имеет собственное название — PX-G256M6e, хотя сами характеристики модели остались прежними.

В основе Plextor M6e лежит контроллер Marvell 88SS9183-BNP2. Он представляет собой двухъядерный чип последнего поколения. Впрочем, как стало известно после выставки CES 2015, в следующем накопителе Plextor этой серии (M7e) будет использоваться Marvell 88SS9193, то есть более производительная модель. Контроллер подключается напрямую к шине PCI-Express, задействуя при этом две линии PCI-Express 2.0.

Напомним, что ранее в SSD-накопителях, имеющих интерфейс PCI-Express, использовался промежуточный HBA-контроллер, который снижал теоретическую скорость передачи данных, ограничивая ее SATA-интерфейсом.

Теперь новое поколение контроллеров для SSD-накопителей с интерфейсом PCI-Express предполагает исключение HBA-контроллера, что должно существенно отразиться на максимальных скоростных показателях. Отметим, что новые модели также обратно совместимы с AHCI-драйверами, что обеспечивает полную совместимость с текущими системными платами. Такая же ситуация складывается и с SSD-накопителями с интерфейсом SATA Express. Возможно, в будущем от AHCI полностью откажутся, но пока совместимость играет для новых накопителей ключевую роль.

Для обеспечения оптимальной производительности в модели Plextor M6e используется промежуточный буфер, выполненный в виде отдельного чипа DDR3 Nanya NT5CC256M16CP объемом 512 Мбайт.

В данной модели установлено восемь чипов памяти Toshiba TH58TEG8DDJBA8C, выполненных по 19-нм техпроцессу. Эта синхронная Toggle NAND-память используется во многих существующих SSD-накопителях и отличается высокой надежностью.

Что касается возможностей самого SSD, то здесь все достаточно стандартно — Plextor M6e поддерживает команды Trim, S.M.A.R.T. и NCQ. Данные на накопителе шифруются с помощью алгоритма AES 256, однако резервирование области в данной модели отсутствует, что позволяет получить полный объем памяти. Plextor M6e поддерживает загрузку как UEFI, так и  BIOS предыдущего поколения, что обеспечивает гибкость и совместимость с самыми различными системами. Полная поддержка UEFI позволяет системе одновременно инициировать все устройства хранения данных, повышая эффективность и вдвое снижая время загрузки. Также в этой модели, как, впрочем, и во многих других SSD-накопителях Plextor, применяется технология True Speed. На сайте компании Plextor об этой технологии сообщают, что она предупреждает значительное падение производительности, характерное для некоторых SSD после интенсивного и длительного использования. Остается лишь добавить, что во время тестирования использовалась прошивка версии 1.01.

Plextor M6 Pro

Практически  одновременно с выпуском накопителя Plextor M6e компания Plextor анонсировала следующее поколение своих SSD-накопителей с формфактором 2,5 дюйма — Plextor M6 Pro. Новые модели пришли на смену накопителям M5 Pro, об одном из которых мы рассказывали в нашей статье два года назад. Напомним, что в предыдущих моделях линейки Pro использовался контроллер Marvell 88SS9187. Если честно, мы ожидали увидеть в новой модели M6 Pro его обновленную версию Marvell 88SS9188, однако, к нашему разочарованию, Plextor M6 Pro также укомплектован уже устаревшим контроллером Marvell 88SS9187. В нашу редакцию попала модель объемом 256 Гбайт, полное наименование которой —  PX-256M6Pro. Попробуем разобраться, насколько новая модель M6 Pro уступает «продвинутому» решению Plextor M6e.

Упаковка Plextor M6 Pro на вид весьма неказиста и представляет собой небольшую квадратную коробку с глянцевым покрытием.

На оборотной стороне внешнего «чехла» упаковки размещена различная техническая информация.

Сняв яркий глянцевый чехол, пользователь обнаружит весьма скромно оформленную черную коробку.

Поскольку Plextor относит эту модель к премиум-сегменту SDD-накопителей, само устройство аккуратно упаковано в поролон, а под ним размещена вся остальная комплектация.

В комплект поставки к Plextor M6 Pro входит все необходимое, а именно: краткая инструкция, SATA-кабель, диск с фирменным программным обеспечением, винты крепления, гарантийный талон и переходник для установки в отсек 3,5 дюйма. Переходник выполнен из металла и комплектуется отдельным набором винтов.

Накопитель Plextor M6 Pro имеет стандартный дизайн и размеры, присущие большинству SSD-накопителей формфактора 2,5 дюйма. Его размеры составляют 100×69,85×6,8 мм, то есть он подойдет для установки и в ультрабуки. Вес Plextor M6 Pro — около 72 г.

Корпус устройства выполнен из тонкого сплава и состоит из двух отдельных частей.

На одной из коротких сторон размещен стандартный интерфейс SATA и разъем питания.

Нижняя часть корпуса крепится на четырех винтах, но   снимать ее не рекомендуется, так как это ведет к лишению гарантии.

Единственная печатная плата, на которой размещены все элементы, крепится к другой части корпуса также с помощью четырех винтов. Кроме того, стоит отметить, что эта (верхняя) часть корпуса используется в качестве дополнительного радиатора охлаждения для контроллера.

Все электронные компоненты размещены на одной стороне печатной платы, именно поэтому корпус SSD такой тонкий.

В данной модели используется уже не раз виденный нами восьмиканальный контроллер Marvell 88SS9187-BLD2. Напомним, что Marvell 88SS9187 представляет собой двухъядерный чип с поддержкой интерфейса SATA 6 Гбит/с и команд Trim и NCQ. Контроллер также совместим с функцией SMART и функцией динамического выравнивания износа Dynamic Wear leveling. Кроме того, он поддерживает функцию сбора мусора (Garbage Collection), которая в данном случае называется технологией True Speed. Прошивка контроллера также поддерживает популярный сейчас режим глубокого сна с быстрым пробуждением — DEVSLP.

В качестве буфера для контроллера Marvell в этой модели используются две микросхемы Hynix H5TC2G63FFR стандарта DDR3L, объем каждой из которых составляет 256 Мбайт. Соответственно общий объем буфера у этого накопителя  равен 512 Мбайт.

Память накопителя объемом 256 Гбайт набрана восемью чипами Toshiba TH58TEG8DDKBA8C. Эти микросхемы памяти Toggle NAND созданы по 19-нм технологическому процессу и практически не отличаются от тех, что установлены в модели Plextor M6e. Согласно спецификации, исследованная нами модель накопителя обеспечивает пиковые скорости чтения и записи — 545 и 490 Мбайт/с соответственно. Как утверждается на официальном сайте, реальная скорость произвольного считывания достигает 100 000 IOPS, и до 88 000 IOPS — при произвольной записи. В отличие от ранее рассмотренного нами накопителя Plextor M6e, в этой модели применяется технология PlexTurbo — умное решение для кэширования RAM, которое использует оперативную память системы для увеличения производительности накопителя Plextor M6 Pro. PlexTurbo включает технологию Intelligent Boost Engine (IBE) для автоматического обнаружения «горячих» (с высокой частотой доступа) и «холодных» (с низкой частотой доступа) данных и применяет оптимальные схемы кэширования для получения самой высокой производительности. Благодаря технологии Reduced Memory Usage (RMU), PlexTurbo динамически создает и сравнивает схемы данных, а затем соединяет данные, соответствующие одним и тем же командам, в единый буфер, увеличивая скорость отзыва. Также компонентом этой системы является технология Safe Power Loss, которая автоматически защищает от потери данных из кэша RAM при отключении питания или неожиданной ошибке системы. В Plextor M6 Pro применяется еще одна технология — Life Extension Mechanism, продлевающая жизнь флэш-памяти SSD за счет использования умных алгоритмов, позволяющих избегать ненужной перезаписи. Таким образом, Plextor M6 Pro по своим техническим характеристикам несколько уступает модели Plextor M6e.

В  заключение стоит отметить, что в процессе тестирования накопителя Plextor M6 Pro использовались две версии прошивки — 1.01 и 1.02. Обновление было произведено с помощью фирменной утилиты Plextool 1.1.5, которая поставляется в комплекте с устройством и позволяет выводить различную информацию о подключенном накопителе.

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 7 Ultimate 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. В случае тестирования Plextor M6e исследуемая модель устанавливалась в слот расширения PCI-Express x16.

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, 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.

В качестве синтетического теста была использована хорошо известная утилита CrystalDiskMark 3.0.3a, которую часто применяют для измерения производительности различных накопителей.

Результаты тестирования

На графиках показан процесс «старения» накопителей Plextor на основе теста, который продолжался в течение 10 ч. Как видно из результатов тестирования, эти модели, как и большинство SSD-накопителей, обладают свойством «старения», то есть скорость случайной записи по мере заполнения накопителя уменьшается. Протестированная модель является типичным представителем дисков, которые при активных операциях случайной записи резко теряют в скорости. Однако можно заметить, что Plextor M6 Pro имеет прерывистый график и в какой-то момент скорость начинает восстанавливаться. Это наглядно показывает работу контроллера накопителя, который пытается регенерировать после длительной нагрузки.

Выше представлены три типовых графика зависимости скорости передачи данных от размера блока в трех остальных основных операциях: последовательное чтение, последовательная запись и случайное чтение. Самая высокая скорость достигается при операциях последовательного чтения и составляет 690 Мбайт/с у накопителя Plextor M6e. При последовательной записи насыщение у модели Plextor M6e наступает при размере блока 1024 Кбайт, а далее скорость устанавливается равной 620 Мбайт/с. В операциях выборочного чтения насыщение происходит при максимальном размере блока, а скорость чтения при этом составляет 540 Мбайт/с. Эти показатели выше, чем у модели Plextor M6 Pro, у которой скорость передачи данных ограничивается  возможностями SATA-интерфейса. В пиковых значениях  скорость последовательного чтения и записи Plextor M6 Pro достигает 535 Мбайт/с, а выборочного чтения — 435 Мбайт/с.

Если рассматривать график случайной записи накопителей, то можно увидеть различия между «новым» и «состаренным» дисками у модели Plextor M6 Pro. Отметим, что данные, полученные при тестировании «нового» накопителя, в этом тесте нельзя рассматривать как среднюю скорость передачи данных, однако как наглядное пособие это сравнение вполне подходит. Реальная средняя скорость передачи данных при случайной записи блоками от 512 байт до 1 Мбайт представлена графиком «состаренного» диска, построенным на основе результатов, полученных после процесса «старения». Для накопителя Plextor M6e графики состаренного и нового диска практически не отличаются друг от друга, что, возможно, объясняется типом контроллера или/и его прошивкой.

Согласно результатам, полученным при помощи теста FlashTest 4.0, усредненная величина скорости передачи данных в процессе копирования с накопителя Plextor M6e на ПК составила 354,2 Мбайт/с; в обратном направлении — 402,1 Мбайт/с. Усредненная скорость передачи данных в процессе копирования с накопителя Plextor M6 Pro на ПК составила 323,2 Мбайт/с; в обратном направлении — 382,2 Мбайт/с. Исходя из результатов тестирования с помощью утилиты FlashTest, при переносе информации с использованием средств Windows скорость и записи, и чтения оказывается несколько ниже значений, полученных в тесте с применением IOMeter.

Синтетические тесты типа CrystalMark традиционно показывают более высокие результаты. В данном случае пользователю стоит обращать внимание именно на тест FlashTest 4.0, а не на синтетические тесты.