Подождите...Каталог
И снова о негативном влиянии необходимости перезаписи блоковКак мы установили в прошлый раз, необходимость стирания и лишь последующей записи информации во флэш-память вместо одинарной быстрой операции перезаписи крайне негативно влияет на производительность SSD. Тем не менее, эта необходимость обусловлена самой природой NAND памяти, и минимизировать ее влияние непросто. Ячейки памяти организованы в 4 Кб страницы, которые, в свою очередь, составляют 512 Кб блоки. Если ячейки памяти имеют достаточно свободного пустого места, 4 Кб страницы могут быть записаны напрямую в него. Однако если это не так, приходится перезаписывать весь 512 Кб блок, даже если изменена будет всего одна единственная страница. В таком случае потери производительности довольно значительны. 
На первый взгляд может показаться, что если на SSD много незанятого места, эта проблема вообще не должна подниматься, да и пользователи редко когда эксплуатируют под завязку заполненные накопители. Тем не менее это не так из-за особенностей работы Windows с удаленными файлами. Дело в том, что, когда файл помещается в Корзину, а затем она очищается, занятое данными место лишь обозначается как свободное, при этом физического стирания не происходит (именно благодаря этой технологии работоспособны многочисленные утилиты восстановления информации). Таким образом, SSD может иметь десятки свободных гигабайт, страницы которых на самом деле заняты. В этом случае каждая следующая операция записи потребует сначала физического удаления имеющихся данных, что и приводит к замедлению работы твердотельных накопителей. Из-за этого же самого явления для получения максимально приближенных к реальности данных мы тестировали не специально очищенные и возвращенные к заводскому состоянию накопители, а SSD-диски в их естественном виде.
Для того, чтобы победить этот неприятный эффект и улучшить показатели быстродействия SSD в долгосрочной перспективе, все производители обновили прошивки своих накопителей за последние месяцы (и снова укол в сторону Samsung – лишь новые партии SSD идут с обновленным микрокодом). Прошивка от Intel для X25-M имеет порядковый номер 8820, последняя же версия для драйвов на базе Indilinx – 1370, в ней реализован собственный алгоритм компании по «сборке мусора». Как именно она работает - неизвестно, OCZ пока что лишь обещает опубликовать в скором времени документ с дополнительными разъяснениями. Единственное, что точно известно об этой технологии – так это лишь сама цель, для которой она создавалась. Что касается обновления программного обеспечения SSD Samsung, новая ревизия 18C1 устанавливается на все SSD, которые были произведены после первого июля. Подробности, опять же, не разглашаются. По разрозненной информации, доступной на сегодня, мы можем только предположить, что обе технологии Indilinx и Samsung занимаются очисткой страниц, помеченных как свободные, во время бездействия или малой активности драйва. Никакого способа определить, запущен ли процесс очистки, нет. Нельзя так же стартовать его вручную – накопитель сам решает, когда следует обращаться к этой процедуре. X25-M, напротив, постоянно производит очистку ячеек, таким образом, подходы производителей несколько разнятся. 
Стоит отметить, что наши тесты были довольно интенсивны, и вряд ли у Vertex и Summit было достаточно времени, чтобы заниматься самоочисткой. К сожалению, как уже упоминалось, определить, запущен ли процесс чистки невозможно, но есть подозрение, что у Intel все-таки было некоторое преимущество перед устройствами на базе Indilinx и Samsung из-за этого обстоятельства. В любом случае, все это полумеры. Для настоящего решения проблемы необходима одновременная поддержка операции TRIM на программном и аппаратном уровнях.
Однако даже в Vista SP2 поддержка TRIM отсутствует. Как Вы помните, эта команда производит операцию физического удаления информации, освобождая ячейки SSD для последующей прямой записи. Вы можете возразить – почему бы тогда не использовать Windows 7, RTM которой уже доступен? Действительно, финальный 7600 билд уже существует, и Microsoft заявляет о полноценной реализации TRIM в нем. Однако при этом ни у одного накопителя сейчас поддержки TRIM в прошивке нет. Indilinx обещает к коммерческому старту продаж «семерки» представить обновленную версию микрокода для своих SSD, Samsung планирует в то же время начать поставлять новые партии твердотельных накопителей с поддержкой этой команды. Intel же объявила о том, что в X25-M первого поколения поддержки TRIM не будет, тем самым заставляя фанатов SSD задуматься о приобретении X25-M G2. А сегодня, например, Indilinx предлагает для накопителей на своих чипах специальную утилиту для принудительной очистки драйвов. Последняя версия программы за номером 0525 работает довольно быстро и эффективно, но достаточно нестабильно. Выявлены проблемы с некоторыми конфигурациями, на которых процесс очистки занимает очень много времени (около одного дня для освежения 120 Гб SSD). К сожалению, наша конфигурация попала в число проблемных. Оказывается, виной всему AHCI драйверы Intel, которые устанавливаются как часть драйверов чипсета. По словам OCZ, переключение на встроенные в Vista AHCI драйверы проблему решает, и мы можем подтвердить справедливость этого заявления. Тем не менее, объяснить, почему происходит конфликт с драйверами от Intel, в OCZ затруднились. Можно совершенно ошибочно подумать, что Intel специально подстроила такую ситуацию для того, чтобы улучшить продажи своих SSD, но это не так. Проблема проявляется при установке драйверов системной логики любых производителей. В частности, мы пробовали чипсеты AMD и NVIDIA. Констатируем, что проблем нет только со встроенными в Vista драйверами от Microsoft. 
Переключение между различными версиями драйверов, установленных в системе, не должно показаться трудной задачей для энтузиастов, к тому же нет нужды ежедневно запускать очистку дисков. Тем не менее, сам факт наличия проблем с сертифицированными WHQL драйверами заставляет задуматься – а так ли стабильна эта утилита? В любом случае, найденное решение никак не пригодно для массового рынка и не отменяет необходимости команды TRIM.
Чтобы не быть голословными и наглядно показать, зачем так подробно обсуждается проблема замедления накопителей, приведем наши измерения этого феномена. Как мы уже определили ранее, некоторые SSD справляются с работой в состоянии активного использования лучше других, и разница эта очевидна. Для начала мы полностью очистили все тестируемые накопители, вернув их к заводскому состоянию. Затем, используя верный IOMeter, прогнали тест на случайную запись 4 Кб блоков. Затем диски были подвергнуты бенчмарку HD Tach, который задействует всю доступную область диска, не оставляя при этом нетронутых страниц. После чего IOMeter измерил время случайной записи тех же самых 4 Кб блоков. Результаты получились следующими:
Очевидно, все протестированные SSD имеют в свежем состоянии намного лучшие характеристики времени отклика. Тем не менее, разница в поведении различных драйвов колоссальна, тут никаких изменений относительно нашей старой тестовой системы нет. Так, если X25-M замедляется всего в пять раз, а Vertex сравним с ним по этому показателю, то Summit же – более чем в двадцать, причем независимо от версии прошивки. Более того, Summit оказывается в любом состоянии медленнее обоих конкурентов. В свою очередь, хотя чистый Vertex оказывается даже быстрее X25-M, при заполненных страницах их показатели сравнялись. Основываясь на этих результатах, можем во второй раз подтвердить, что драйвы с контроллерами Samsung теряют в производительности больше всего по сравнению с прочими устройствами, по крайней мере, в синтетическом тесте. Можно только надеяться, что новая прошивка принесет исправление данной проблемы для SSD на базе Samsung, если, конечно, это возможно изменить программно. Очевидно, что результаты всех тестов ухудшаются из-за такого серьезного провала по времени реакции при работе с множеством неосвобожденных страниц. [N4-Тестовая конфигурация и программы] Как уже было заявлено ранее, специально для этого тестирования тестовый стенд был обновлен, и среди самых заметных изменений – в качестве ОС теперь выступает 64-битная Windows Vista со вторым пакетом обновлений. Так же Вы увидите, что мы протестировали в этот раз две версии OCZ Summit, с последней доступной на данный момент прошивкой 18C1 и с 1801, которая сейчас наиболее распространена на розничном рынке.
Для тестов использовалось следующее программное обеспечение:
 По мнению Worldbench, только четыре очка разделяют самый быстрый и самый медленный накопители. При этом X25-M и Summit с последней прошивкой лидируют, набирая одинаковое количество баллов, Vertex же отстает на 3 пункта. Новая прошивка дала драйву на базе контроллера Samsung улучшение в целых четыре очка, что очень существенно по сравнению с общей разницей между накопителями. Давайте посмотрим, как разнятся результаты по каждой из задействованных программ.    Среди мультимедийных тестов на редактирование и кодирование данных в WB самый большой разброс демонстрирует Photoshop. В нем победителем выходит Vertex, от него на полминуты отстает Summit. X25-M же оказывается третьим, как раз по середине между Summit со старой и новой прошивками. Vertex доминирует и в тесте на кодирование видео, хотя превосходство это довольно формально. Обратите внимание и на то, что новая прошивка Samsung пока что во всех тестах несколько увеличивает производительность SSD.    Обсуждать результаты WB в офисных и многозадачных тестах не представляется возможным – они чрезвычайно близки и находятся в пределах погрешности измерений.   А вот тут ситуация становится интересной и непредсказуемой. Тест Nero из пакета WorldBench почему-то оказывается сложным для Vertex, и он занимает последнее место с большим отставанием. X25-M на втором месте, Summit же, благодаря последней прошивке, получил серьезную прибавку в мощности и, благодаря такому форсированию, оказался первым. В WinZip все с точностью до наоборот, и Vertex вновь оказывается первым, несколько превосходя X25-M. Summit в обоих своих вариантах отстает, но, опять же, заметно улучшение от последней прошивки. Интересно, почему же только SSD от Intel выступает стабильно, и откуда такой разброс по результатам у Vertex? [N6-Тестирование – время загрузки] С помощью нашего верного секундомера было определено время загрузки операционной системы и уровней из пары стандартных игр. Вопреки мнениям, высказанным на форуме, переход с XP на Vista не только не улучшил этот показатель, но даже повлиял негативно. Видимо, сказывается большая функциональность системы в Ultimate издании, а никаких оптимизаций по отключению сервисов и т.д. не проводилось.  Снова слишком небольшая разница (менее секунды), чтобы присуждать кому-либо победу или поражение – к счастью, у нас не гонки F1.   Ни Call of Duty 4, ни Far Cry 2 снова не смогли стать показательными тестами. Казалось бы, на графике отставание Vertex в CoD 4 выглядит значительным, но на самом деле разницу всего в секунду никак нельзя назвать проигрышем. Не стоит списывать такие показатели на методику измерения времени – показатели действительно настолько близки, а погрешность минимальна. [N7-Тестирование – File Copy Test] Удивительно, но переход на Vista и большой объем ОЗУ (4 Гб) с FC-Test не оказался безболезненным. Из-за продвинутых схем кэширования данных, примененных в Vista и действительно полезных в реальной жизни, нам оказалось довольно проблематично получить повторяемые и верные результаты. Пришлось даже использовать версию пакета 0.3, и создавать особенные тестовые сценарии вручную. Только так удалось показать реальную скорость накопителей. Для того, чтобы результаты были как можно более честными, каждый из тестов прогонялся по пять раз (откровенно неправильные данные отбрасывались), показатели усреднялись.    Совершенно очевидно, что во всех тестах лидирует накопитель OCZ Summit. Кажется, контроллер Samsung лучше всего оптимизирован для работы с большими файлами, что заметно при кодировании видео. Но и с множеством мелких файлов он справляется на отлично, что не может не радовать. А вот Intel X25-M, похоже, применяет стратегию раллийных пилотов (имеется ввиду стабильное финиширование в числе лидеров без постоянных попыток стать безусловным фаворитом, часто оканчивающихся неудачей, и, как результат – победа в общем зачете). Только во втором сценарии из тестового пакета он существенно отстал от SSD с Indilinx, как, впрочем, и Vertex.    Как только дело доходит до тестов на чтение, X25-M захватывает лидирующее положение и удерживает его от начала и до конца. Причем превосходство это не формальное, а довольно существенное. Сказываются уже замеченные нами ранее проблемы со скоростью записи, которая хуже, чем в среднем у MLC, и отличные показатели по чтению у изделия Intel. Что же касается остальных участников тестирования, похоже, что магия микрокода версии 18C1 от Samsung распространяется только на операции записи – при чтении показатели почти не изменились.    В тестах на копирование, состоящих одновременно из операций записи и чтения, мы только убеждаемся в очередной раз, что скорость записи здесь играет определяющую роль. Хотя X25-M серьезно вырывается вперед в тесте с небольшими по размеру MP3, это скорее похоже на хорошо подходящий под логику работы контроллера Intel набор файлов. В других тестах такого подавляющего преимущества нет, Summit опережает X25-M. Причем результаты Vertex так же не слишком впечатляют – он, хотя и был вторым после X25 в сценарии с MP3, в оставшихся двух бенчмарках опустился на последнее место. [N8-Тестирование – IOMeter]     Очевидно, Summit – не лучшее решение для использования в требовательной многозадачной среде. Контроллер дизайна Samsung откровенно плохо справляется с тяжелыми нагрузками IOMeter, серьезно уступая показателям X25-M и Vertex. Похоже, показанное в нашем самом первом бенчмарке большое время, требующееся SSD для случайной записи, здесь сыграло важную отрицательную роль. В сценариях файл-сервера, баз данных или рабочей станции его результаты неудовлетворительны для твердотельных накопителей и сравниваются с традиционными механическими дисками. На графиках достаточно сложно это разглядеть, но обе прошивки дают Summit примерно одинаковый уровень быстродействия в IOMeter. Оба X25-M и Vertex демонстрируют примерно одинаковую производительность при интенсивных операциях в режиме эмуляции файлового сервера, но, когда дело доходит до нагрузок с профилями серверных баз данных и рабочих станций, Vertex уходит в небольшой отрыв. X25-M, напротив, побеждает в сценарии веб-сервера, в котором, как мы уже знаем, многое зависит от скорости чтения.     При установке в систему Vertex и X25-M процессор оказывается загружен сильнее, чем в случае с Summit. Однако происходит это из-за большего количества транзакций, которые эти драйвы проводят за единицу времени. Для того, чтобы получить ясную картину, давайте составим график эффективности накопителей:     Хотя результаты довольно сильно перемешаны, легко увидеть, что в среднем лучший показатель количества операций на используемую процессорную мощность у Intel X25-M. [N9-Тестирование – HD Tach] Тестирование в HD Tach проводилось с использованием всей доступной области драйвов.   Эти два важнейших графика показывают истину, на которой, пожалуй, базируется все наше сегодняшнее тестирование, если говорить об X25-M. Хотя представлены лишь максимальные показатели, которые могут быть достигнуты рассматриваемыми SSD при потоковом чтении и записи, их можно довольно точно распространить и на средние получаемые результаты. Ничего серьезно не изменилось с прошлой тестовой системы под Windows XP – Intel X25-M показывает прекрасные показатели по скорости чтения, отстает при записи. Чуть хуже него при чтении показывает себя Vertex, опережая всех при записи. При взгляде на показатели скорости записи хочется только в очередной раз пожелать Intel скорейшей модернизации X25-M G1, да и G2, чтобы соответствовать по скорости записи конкурентам. Ведь Vertex более чем на 100 Мб/с опережает по этому показателю X25, при том, что они оба построены на одной и той же технологии MLC! Хотя никак нельзя рассматривать тестируемые накопители, опираясь только на эти цифры. Ведь в обычной работе при создании, чтении, и копировании файлов ситуация несколько иная. Vertex в HD Tach кажется самым быстрым и превосходящим остальных конкурентов накопителем, но IOMeter ставит его на колени во многих операциях, опуская даже ниже X25-M, у которого, казалось бы, несравнимо меньшая скорость записи.  |
||||||||||||||||||
Источник: TechReport
