Обзор твердотельного накопителя Intel DC S3500: какими могли бы быть SSD компании Intel

Автор: Gavric
Дата: 14.01.2014
Все фото статьи
Введение

Политику Intel на рынке твердотельных накопителей потребительского уровня нельзя назвать слишком последовательной и логичной. Возможно, действия компании и имеют какое-то обоснование с финансовой точки зрения, но с позиции технологического развития SSD, ситуация выглядит по меньшей мере странно. Начав с выпуска флеш-приводов, базирующихся на очень неплохих собственных контроллерах, позднее Intel сместила своё внимание на чипы сторонних разработчиков, в числе которых успели побывать сначала Marvell, а затем и SandForce. Однако интеловские контроллеры на этом свою эволюцию не завершили, а развились в параллельную платформу, которая нашла своё место в SSD для серверных систем. При этом никаких особенных свойств они не получили и вполне могли бы попутно применяться и в обычных твердотельных накопителях. Но Intel на рынке массовых решений почему-то предпочитает платформу SF-2281, которая прочно обосновалось в широком спектре SSD различных ценовых категорий.

Когда в 2008 году Intel вышла на рынок твердотельных накопителей с собственными решениями, в основе которых лежала флеш-память, контроллер и прошивка, разработанные в недрах компании, это стало настоящей революцией. Эта платформа реализовала уникальный десятиканальный дизайн и выдавала действительно впечатляющую по меркам того времени производительность. Однако впоследствии компания отказалась от активного совершенствования и актуализации своего контроллера, обновляя в своих последующих приводах лишь микросхемы памяти. В результате, времена, когда Intel могла похвастать непревзойдёнными SSD потребительского уровня, закончились вместе с эпохой господства интерфейса SATA 3 Гбит/с. Переход же на SATA 6 Гбит/с по какой-то причине стал для Intel и её контроллеров серьёзной проблемой.

Первым накопителем компании с новым интерфейсом стал привод Intel 510, базирующийся на стороннем контроллере Marvell 88SS9174. Однако и эта платформа показалась Intel не слишком удобной, и впоследствии флеш-приводы были переведены на контроллеры SandForce SF-2281, которые лежат в основе потребительских SSD компании уже почти два года. При этом Intel утверждает, что для своих накопителей она разрабатывает специализированную прошивку, делающую её продукты лучше многочисленных похожих продуктов с аналогичной аппаратной начинкой, но на самом деле никаких принципиальных преимуществ это не даёт. Современные SandForce-приводы компании, такие как Intel 330, 335, 520, 525 и 530, по нынешним меркам предлагают весьма скромную производительность. Вполне закономерно, что Intel в результате всех этих пертурбаций утратила звание производителя лучших и быстрейших SSD для настольных компьютеров, уступив пальму первенства Samsung, сделавшей за последние два-три года сильный рывок в качестве предлагаемых твердотельных накопителей.

Трудно сказать, с чем связана такая политика Intel , выказывающая отсутствие стремления задержаться в числе лидеров рынка систем хранения данных. Поверить в то, что проектирование контроллеров SSD является непосильной задачей для компании, выпускающей по несколько новых процессорных дизайнов ежегодно, невозможно. Очевидно, Intel руководствуется какими-то соображениями высшего порядка, например, считает рынок SSD несформировавшемся или недостаточно прибыльным.

Впрочем, от разработки и совершенствования собственных контроллеров Intel всё же не отказалась. Просто процесс этот пошёл «на тормозах», и внедрение в контроллер SSD поддержки интерфейса SATA 6 Гбит/с занял у компании более двух с половиной лет. Но, в конце концов, такой контроллер всё-таки появился, правда, внедрять его в потребительские модели накопителей вместо SF-2281 Intel пока не намерена. В процессе проектирования разработчики Intel значительно пересмотрели внутреннюю архитектуру контроллера и направили получившийся продукт на другие целевые рынки, а именно – в серверные среды.

Наши последние тесты твердотельных накопителей с SATA 6 Гбит/с интерфейсом показывают, что их скоростные параметры подошли к некоторому пределу, который ставит серьёзные барьеры на пути дальнейшего наращивания типовых характеристик производительности. В этой связи Intel прибегла к другой стратегии: вместо подтягивания параметров своего контроллера к показателям конкурирующих решений разработчики решили поставить во главу угла иные качества, что в конечном итоге и сделало финальный продукт удачным решением для серверов.

Ключевым свойством обновлённой интеловской платформы стала возможность обеспечения постоянства производительности при высокой нагрузке, то есть, отсутствие какого-либо серьёзного увеличения латентностей операций, когда накопитель переходит из свежего в использованное состояние. Иными словами, новый контроллер Intel способен выполнять сборку мусора как фоновый процесс, не требуя для неё освобождения накопителя от прочей нагрузки. Это свойство контроллера может быть полезно при использовании SSD в RAID-массивах и при интенсивных случайных записях, и именно поэтому продукты на его основе позиционируются как серверные. Однако это вовсе не отменяет возможности их использования в десктопах: флеш-диски на базе нового интеловского контроллера имеют вполне обычный SATA 6 Гбит/с интерфейс, привлекательные скоростные характеристики и впечатляющие показатели надёжности.

Единственный момент, который может остановить обычных покупателей от приобретения SSD на базе новых контроллеров Intel – их цена. Intel предлагает два семейства флеш-дисков с современными контроллерами собственной разработки: DC S3700 и DC S3500. Суффикс DC в их названии означает «Data Center» и намекает на высокую стоимость таких решений. Однако на самом деле цены отдельных моделей не выглядят совсем неприступно. Младшая линейка S3500 базируется на обычной MLC NAND, а потому её цена отличается от стоимости лучших моделей SSD для энтузиастов не так сильно. Фактически, SC3500 лишь немного дороже приводов Intel 520-й серии, в которой используется надёжная память с 5000 циклами перезаписи. Поэтому идея установки Intel DC S3500 в обычный производительный компьютер может быть не лишена смысла, и мы решили проверить на практике, что может из этого получиться.
Intel DC S3500 240 Гбайт

В настоящее время компания Intel предлагает два основанных на собственном контроллере накопителя с интерфейсом SATA 6 Гбит/с. Это – DC S3700 и DC S3500, известные так же под своими кодовыми именами Tailorsville и Wolfswille. Оба накопителя, как следует из их наименования, нацеливаются на использование в дата-центрах, однако при этом между ними есть существенные отличия. Старший SSD, DC S3700, использует 25-нм MLC-HET (High Endurance Technology) флеш-память, обладающую схожими с SLC показателями надёжности, что достигается специальным отбором полупроводниковых кристаллов и более длительным циклом перепрограммирования ячеек. Младший SSD, DC S3500, похож на обычный накопитель для настольных компьютеров гораздо сильнее: он базируется на привычной 20-нм MLC NAND. Однако он всё равно имеет повышенную надёжность: в данном случае она достигается увеличенным объёмом резервной области и некоторыми аппаратными ухищрениями. Но стоимость DC S3500, в отличие от старшей модели, оказывается при этом приемлемой и для обычных потребителей, что и объясняет наш интерес к этому приводу. Давайте познакомимся с ним немного подробнее.

Мы получили на тесты версию Intel DC S3500 объёмом 240 Гбайт. Поставляется она в невзрачной коробке из переработанного картона, на верхней поверхности которой нанесена этикетка с артикулами, серийными номерами, штрих-кодами и прочей служебной информацией. Здесь же можно почерпнуть информацию о том, что привод изготовлен в Китае.


Ни о каком комплекте поставки речь не идёт, всё-таки Intel DC S3500 – это серверный накопитель, которые обычно приобретаются сразу большими объёмами. Поэтому в коробке, заполненной поролоном, помимо собственно привода, ничего нет.

Достаточно невзрачно выглядит и сам накопитель. Его оформление отличается лаконичностью и строгостью. Нижняя поверхность алюминиевого корпуса девственно чиста, а сверху есть лишь чёрный логотип Intel и информационная наклейка, содержащая сведения о названии модели, её объёме и электрических характеристиках.


Впрочем, мы взялись за обзор Intel DC S3500 главным образом из интереса к его начинке, поэтому от экстерьера ничего особенного и не ожидали. В конце концов, большинство SSD в 2,5-дюймовом корпусе с SATA 6 Гбит/с интерфейсом выглядит совершенно одинаково. Обратить внимание следует разве только на то, что толщина Intel DC S3500 составляет 7,5 мм, однако в данном случае «тонкий» корпус выбран не для того, чтобы его можно было использовать в ультрабуках, а для обеспечения более плотного размещения приводов в серверных системах.

Внутри же Intel DC S3500 выглядит совершенно непривычно. С первого же взгляда на его начинку становится понятно, что это – очень непростой продукт, заметно отличающийся по своим потребительским качествам от многочисленных обычных SSD. Вместе с тем, что плата привода имеет самобытную разводку и содержит достаточно нетипичные компоненты, бросается в глаза и то, что все микросхемы лишены каких-либо термопроводящих прокладок. Это значит, что чипы, лежащие в основе Intel DC S3500, в том числе и интеловский контроллер SSD, имеют достаточно невысокое тепловыделение.


Давайте посмотрим на составляющие рассматриваемого накопителя подробнее. В первую очередь внимание следует обратить на базовый микроконтроллер Intel PC29AS21CA0. Это – тот самый фирменный контроллер третьего поколения, являющийся прямым наследником чипов, лежавших в основе приводов Intel 320 и Intel 710. Однако от своих предшественников отличается он очень сильно. Фактически, Intel не просто добавила поддержку интерфейса SATA 6 Гбит/с, а переделала свою интегральную схему почти полностью. Изменению подверглась даже старая 10-канальная архитектура. Учитывая, что скорости современных чипов NAND сильно возросли, разработчики приняли решение сократить количество каналов в новом контроллере до типичных восьми, серьёзно поменялись и алгоритмы трансляции адресов.

В связи с этим новому контроллеру требуется вместительный DRAM-буфер. В рассматриваемом приводе Intel DC S3500 он набран двумя микросхемами Micron D9PFJ, представляющими собой DDR3-1333 SDRAM общим объёмом 512 Мбайт. Этот буфер используется контроллером не столько для кэширования данных, сколько для хранения копии таблицы трансляции адресов, которая у новых SSD на базе контроллеров Intel представлена не привычным бинарным деревом, а простой линейной таблицей. Такой приём позволяет Intel увеличить скорость выполнения операций случайной записи, так как не предусматривает ни процедуры добавления узлов, ни проведения дефрагментации. Обратная сторона использования простой линейной таблицы – необходимость применения буферной памяти большого объёма. Впрочем, именно такой вариант трансляции максимально соответствует поставленной перед разработчиками задаче – ликвидации всех узких мест, которые могут приводить к увеличению времени отклика SSD при высокой нагрузке.

Обратить внимание следует и на два электролитических конденсатора ёмкостью по 4,7 мкФ. Они выполняют роль «суперконденсаторов», питающих SSD при перебоях питания. В результате, SSD всегда успевает сохранить хранящуюся в памяти копию таблицы трансляции адресов и обеспечивает сохранность и целостность информации. Любопытно, что контроллер SSD тестирует состояние конденсаторов при каждом включении, и если в их работоспособности возникают какие-то сомнения, то это отражается в соответствующем атрибуте SMART.

Немало удивляет и набор установленной на плате накопителя флеш-памяти. На ней напаяно девять микросхем NAND, причём они не одинаковые. На одной стороне платы расположено восемь 32-гигабайтных чипов Intel 29F32B08MCMF2, каждый из которых скомпонован из четырёх 20-нм MLC NAND кристаллов, а на другой – находится 16-гигабайтная микросхема Intel 29F16B08LCMF2, число устройств флеш-памяти внутри которой ограничено двумя. В итоге, получается, что привод Intel DC S3500 ёмкостью 240 Гбайт содержит в общей сложности 272 Гбайт флеш-памяти, но 18 процентов от её объёма пользователю не доступно. Резервные 52 Гбайт отведены под подменный фонд, выравнивание износа и работу технологии сборки мусора. Иными словами, именно благодаря «лишней» микросхеме MLC NAND Intel DC S3500 и относится к числу серверных накопителей: его ресурс выше, чем у большинства потребительских приводов, а технологи поддержания постоянной производительности имеют возможность работать эффективнее.

Рассуждения относительно повышенного ресурса Intel DC S3500 легко проиллюстрировать таблицей расчётных показателей надёжности. Однако имейте в виду, что наилучшую надёжность предлагают твердотельные накопители серии Intel DC S3700, в основе которой лежит специализированная 25-нм MLC-HET память.


Ресурс Intel DC S3500 лишь в несколько раз превышает расчётные показатели надёжности для обычных потребительских накопителей, и на твердотельные накопители этой линейки распространяется привычная для Intel пятилетняя гарантия. Однако за счёт того, что в Intel DC S3500 реализованы алгоритмы проверки чётности для всех видов данных, производитель обещает увеличенное примерно вдвое (по сравнению с лучшими потребительскими моделями) время наработки на отказ и на порядок меньшую вероятность возникновения ошибок чтения.

Впрочем, если подходить к Intel DC S3500 как к накопителю, который предполагается использовать в обычном персональном компьютере, то все эти улучшения надёжности отходят на второй план. Главное же – скоростные спецификации, которые для рассматриваемой нами 240-гигабайтной модели выглядят так:

Контроллер: Intel PC29AS21CA0;
Интерфейс: SATA 6 Гбит/с;
Флэш-память: Синхронная 20-нм MLC NAND;
Ёмкость: 240 Гбайт;
Кэш-память: 512 Мбайт;
Скорость последовательного чтения: 500 Мбайт/сек;
Скорость последовательной записи: 260 Мбайт/сек;
Скорость случайного чтения (блоки 4 Кбайта): 75000 IOPS;
Скорость случайной записи (блоки 4 Кбайта): 75000 IOPS.

Надо сказать, заявленные характеристики совсем не впечатляют. Многие потребительские SSD для энтузиастов предлагают гораздо более высокие показатели производительности, особенно это касается скоростей записи. Однако тут надо иметь в виду две вещи. Во-первых, интеловские контроллеры никогда высокими скоростями записи не отличались, что не мешало накопителям на их основе показывать блестящую производительность в реальных задачах, так как типичная десктопная нагрузка не предполагает интенсивной записи данных. Во-вторых, в характеристиках Intel DC S3500 приводятся устоявшиеся, а не пиковые скоростные показатели, которыми обычно щеголяют поставщики потребительских SSD. Иными словами, мы склонны предполагать, что рассматриваемый накопитель не будет принципиально уступать распространённым флеш-дискам.

Кроме того, 240-гигабайтная модификация Intel DC S3500 предлагает далеко не самые высокие показатели производительности. Наилучшие же характеристики наблюдаются у моделей максимальной ёмкости. У них скорость последовательно записи может достигать 450 Мбайт/с, а производительность случайных записей доходит до 11500 IOPS.

К сказанному остаётся добавить, что Intel DC S3500, как и старшие SSD компании Intel для энтузиастов, поддерживает аппаратное AES-шифрование, но в случае рассматриваемого накопителя используются более стойкие ключи длиной 256, а не 128 бит.

Кроме того, обычные пользователи должны быть довольны и тем, что с DC S3500 вполне нормально функционирует фирменная утилита Toolbox, посредством которой можно выполнять типовые операции по обслуживанию системы с SSD.

Кстати, сама Intel отнюдь не отрицает возможность применения Intel DC S3500 в основе обычных систем. В отличие от S3700 одним из мест целевого использования рассматриваемого привода называются рабочие станции. А это – почти то же самое, что высокопроизводительные компьютеры пользователей-энтузиастов.
Тестовая система

Для тестирования SSD мы используем специальную унифицированную систему, построенную на материнской плате с набором логики Intel H77, который, как известно, обладает парой SATA 6 Гбит/сек портов. Именно на этих портах и испытываются твердотельные накопители.

Учитывая, что основной целью нашего тестирования было установление возможности применения Intel DC S3500 в основе обычных компьютеров, для сравнения с ним мы решили собрать максимально представительную компанию соперников, которая включала бы в себя популярные твердотельные приводы различного позиционирования. Однако главным конкурентом для Intel DC S3500, все всяких сомнений, является потребительский Intel 530, который основан на точно такой же флеш-памяти, но использует при этом не фирменный, а сторонний контроллер SandForce. Помимо него, на диаграммах вы сможете найти прочие решения, основанные на контроллерах LSI, Marvell, LAMD и Samsung. В их числе: использующий контроллер LAMD LM87800 накопитель Corsair Neutron GTX; приводы Plextor M5 Pro Xtreme, SanDisk Extreme II и Crucial M500, базирующиеся на флагманском контроллере Marvell 88SS9187; Plextor M5S, построенный на микросхеме Marvell 88SS9174; а также накопители Samsung 840 и Samsung 840 Pro, выступающие носителями фирменной платформы Samsung MDX. Напомним, из перечисленного списка SSD Corsair Neutron GTX, Plextor M5 Pro Xtreme и SanDisk Extreme II основываются на 19-нм MLC NAND производства Toshiba/Sandisk; Plextor M5S использует 25-нм флеш-память компании Micron; Crucial M500 базируется на уникальной 20-нм MLC NAND с 128-гигабитными ядрами; а Samsung 840 Pro и Samsung 840 используют фирменную 21-нм память, в первом случае – MLC, а во втором – TLC NAND.

Все протестированные твердотельные накопители, по возможности, подбирались близкой ёмкости – 200/240/250/256 Гбайт.

В итоге, тестовая конфигурация включала следующий набор оборудования:

Процессор – Intel Core i5-3470S (Ivy Bridge, 4 ядра, 2.9 ГГц, технологии EIST и Turbo Boost –отключены);
Материнская плата – Intel DH77DF (версия BIOS 0108);
Память - 2 x 2 GB DDR3-1333 SDRAM DIMM 9-9-9-24-1T;
Системный накопитель – Crucial m4 256 Гбайт (CT256M4SSD2);
Тестовые накопители:

Corsair Neutron GTX 240 Гбайт (CSSD-N240GBGTXB-BK, прошивка M311);
Crucial M500 240 Гбайт (CT240M500SSD1, прошивка MU03);
Intel DC S3500 (SSDSC2BB240G4, прошивка 0355);
Intel SSD 530 240 Гбайт (SSDSC2BW240A4, прошивка DC32);
Plextor M5 Pro Xtreme 256 Гбайт (PX-256M5P, прошивка 1.05);
Plextor M5S 256 Гбайт (PX-256M5S, прошивка 1.05);
Samsung 840 Pro 256 Гбайт (MZ-7PD256, прошивка DXM05B0Q);
Samsung 840 250 Гбайт (MZ-7TD250, прошивка DXT08B0Q);
SanDisk Extreme II 240 Гбайт (SDSSDXP-240G, прошивка R1311).

Операционная система - Microsoft Windows 7 SP1 Ultimate x64;
Драйверы:

Intel Chipset Driver 9.4.0.1027;
Intel HD Graphics Driver 10.18.10.3345;
Intel Management Engine Driver 9.5.0.1367;
Intel Rapid Storage Technology 12.8.0.1016.
Производительность


Скорость случайного и последовательного чтения/записи

Для измерения скорости случайного и последовательного чтения и записи мы решили обратиться к Anvil's Storage Utilities 1.0.51. Встроенный в этот программный пакет синтетический бенчмарк очень удобен для предварительного знакомства с накопителями, так как позволяет экспериментально оценить широкий набор ключевых скоростных характеристик SSD. Приведенные в этом разделе результаты тестов производительности относятся к «свежему» (FOB - Fresh Out-of-Box) недеградировашему состоянию накопителей. Отметим также, что измерение скоростей мы проводим с некомпрессируемым потоком данных.




















Сразу же стоит отметить, что собственная платформа Intel, попавшая в серверные твердотельные накопители этого производителя, по сути, не представляет собой ничего особенного. Фактически, в лице Intel DC S3500 мы имеем дело с накопителем среднего уровня, не блещущим какими-либо скоростными параметрами. Собственно, именно это следовало и из официальных характеристик Intel DC S3500, теперь же это подтверждается на практике. Производительность этого привода, построенного на базе собственного контроллера компании Intel и 20-нм MLC флеш-памяти, находится на среднем уровне: по грубым оценкам она примерно соответствует быстродействию Plextor M5S.

Однако при этом контроллер Intel ведёт себя не совсем типично, ему присущи некоторые индивидуальные особенности. В частности, скорости последовательных операций у Intel DC S3500 не столь высоки. Не слишком выдающиеся показатели этот SSD выдаёт и при случайных записях, что несколько странно для решения, позиционируемого для серверов. Зато на операциях случайного чтения Intel DC S3500 выглядит очень неплохо, а, учитывая, что при реальной десктопной нагрузке такие операции преобладают над остальными, рассматриваемый флеш-привод может оказаться неплохим вариантом для обычных персональных компьютеров.

В любом случае, Intel DC S3500 работает явно лучше, чем Intel 530 на базе контроллера SandForce SF-2281. Поэтому отказ Intel от внедрения собственных разработок в выпускаемые компанией SSD – это очень печальный шаг. Если бы Intel не отмела собственную платформу в потребительских накопителях, она могла бы стать гораздо более успешным игроком на этом рынке. Но имеющиеся флеш-диски Intel для обычных десктопов сегодня можно отнести лишь к числу решений с второсортными характеристиками, широкое распространение которых обуславливается главным образом за счёт маркетинговой составляющей, но не за счёт технологических качеств.

Деградация производительности, сборка мусора и TRIM

К сожалению, некоторые SSD-накопители демонстрируют высокую скорость, свойственную «свежему» состоянию, далеко не всегда. Зачастую через какое-то время производительность понижается, и в реальной жизни мы имеем дело совсем не с теми скоростями записи, что приведены на диаграммах в предыдущем разделе. Причина данного эффекта состоит в том, что по мере исчерпания свободных страниц во флеш-памяти, контроллер SSD приходит к необходимости проводить перед сохранением данных операции очистки блоков страниц, которые добавляют существенные задержки. Поэтому, алгоритмы работы современных твердотельных накопителей строятся таким образом, чтобы память освобождалась предварительно, а не во время выполнения операций записи. Направленные на это процедуры обычно проводятся во время простоя. В это время контроллер может целиком или полностью восстановить быстродействие SSD, упреждающе освободив неиспользуемые страницы флеш-памяти. Это и есть главная идея алгоритма Idle-Time Garbadge Collection (сборка мусора), реализация которого оказывает очень сильное влияние на быстродействие накопителя в реальной жизни.

К сожалению, контроллер накопителя сам по себе не располагает информацией о том, какие из блоков страниц действительно хранят данные пользователя, а какие – содержат данные, считаемые операционной системой стёртыми. Это связано с тем, что в файловых системах операции удаления файлов не предполагают физического стирания информации, а лишь размечают соответствующие сектора как доступные для перезаписи. Поэтому без помощи операционной системы контроллер SSD может предварительно очистить лишь страницы из предусмотренной производителем резервной области (если она есть), которые операционная система в своё распоряжение не получает. Однако для более успешного решения этой проблемы в современных операционных системах предусмотрена команда TRIM, позволяющая увеличить эффективность работы сборки мусора. Благодаря ей контроллеру SSD передаётся информация о допустимости физического избавления от тех или иных данных, которые операционная система считает ненужными. В результате, контроллер SSD получает возможность существенно пополнить пул зачищенных блоков страниц, и при последующих операциях записи пользователь снижения производительности не заметит.

Однако всё написанное выше относится к идеальному случаю. На самом же деле с реализацией сборки мусора и поддержкой TRIM ситуация у различных SSD может обстоять по-разному. Поэтому проверке работы этих алгоритмов мы отводим отдельное внимание и исследуем падение производительности при переходе накопителя из «свежего» (когда флеш-память полностью чиста) в «использованное» состояние. Тестирование выполняется по методике SNIA SSSI TWG PTS, суть которой состоит в последовательном измерении скорости операций записи в четырёх случаях. Вначале – для «свежего» состояния накопителей. Затем – после полного двукратного заполнения накопителей информацией. Далее – после получасовой паузы, дающей контроллеру возможность частично восстановить производительность за счёт внутренних алгоритмов реорганизации данных и сборки мусора. И в завершение – после «логической» очистки SSD в операционной системе с активированной поддержкой TRIM.

Измерения производятся при помощи синтетического бенчмарка IOMeter 1.1.0 RC1, в котором мы отслеживаем скорость случайной записи при работе с выровненными относительно страниц флеш-памяти блоками данных объёмом 4 Кбайта с глубиной очереди запросов 32 команды. При тестировании используется псевдослучайное заполнение. На следующей диаграмме показана история изменения скорости, где за 100 процентов принимается производительность накопителя в состоянии «из коробки».


Честно говоря, результаты этого теста оказались для нас несколько шокирующими. Intel заявляла, что её серверные SSD отличаются постоянством скорости записи при интенсивной нагрузке, но на деле мы видим, что производительность Intel DC S3500 деградирует ровно так же, как и у других накопителей. Объясняется это тем, что производитель имел в виду исключительно стабильность скорости записи в устоявшемся режиме, который наступает после того, как привод перейдёт из «свежего» в «использованное» состояние. А это значит, что с пользовательской точки зрения Intel DC S3500 не имеет никаких особых преимуществ по сравнению с обычными приводами.

Кстати, твердотельные накопители Intel прошлых поколений, использовавшие старые SATA 3 Гбит/с контроллеры компании, обладали способностью регенерировать производительность без участия команды TRIM. Теперь же Intel, несмотря на то, что в распоряжении у Intel DC S3500 есть обширная резервная область памяти, отказалась от сборки мусора без поддержки команды операционной системы TRIM во время простоя флеш-диска. Иными словами, восстановление скорости записи до первоначального уровня возможно лишь в средах, где TRIM поддерживается. То есть, рассматриваемый привод для использования в RAID-массивах подходит не самым лучшим образом. Единственными современными потребительскими SSD, которые умеют возвращать свою первоначальную скорость без TRIM, остаются решения Plextor.

Что же касается того, как Intel DC S3500 работает с TRIM, то никаких претензий здесь мы предъявить не можем. В этом он принципиально выигрывает у приводов Intel 520, 530 и прочих, у которых эта команда вернуть производительность к первоначальным показателям не способна в силу архитектурных особенностей контроллеров SandForce. Иными словами, мы вновь вынуждены посокрушаться, что интеловская платформа SSD не попала ни в какие накопители потребительского уровня.

Тесты в Futuremark PCMark 8

С выходом новой версии тестового пакета Futuremark PCMark 8 мы перешли на использование встроенного в него бенчмарка дисковой подсистемы. Как и раньше, 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 задачах, и замеряется скорость их выполнения. Новая версия по сравнению с PCMark 7 привнесла новый расширенный набор трасс, которые взяты из реальных игровых приложений и программных пакетов компаний Abobe и Microsoft. Итоговый же результат исчисляется не в виде рейтинга, который не слишком наглядно иллюстрирует различия в скорости разных SSD, а в виде усреднённой скорости, которые показывают накопители.

Тестирование в PCMark 8 выполнялось с накопителями, находящимися в «использованном» состоянии, в котором они работает в реальных системах большинство времени. Влияние на результаты в этом случае оказывает не только скорость контроллера и установленной в накопителе флеш-памяти, но и эффективность работы внутренних алгоритмов SSD, направленных на регенерацию производительности.


С точки зрения теста PCMark 8, моделирующего реальную дескопную дисковую нагрузку, Intel DC S3500 следует отнести к числу твердотельных накопителей среднего уровня. Он быстрее Intel 530, Crucial M500, Plextor M5S и Corsair Neutron GTX, но уступает по скорости лидирующим приводам: Samsung 840 Pro, Plextor M5 Pro и SanDisk Extreme II. Это значит, что, выпусти Intel полноценный потребительский привод на своём контроллере нового поколения, и мы получили бы очень интересное решение с конкурентным уровнем производительности, заметно превосходящее по своим потребительским характеристикам имеющиеся интеловские SSD на базе контроллера SandForce.

Но давайте немного углубимся в подробности. Итоговый индекс PCMark 8 – это некая усреднённая метрика для производительности. Больше пищи для размышлений могут дать результаты, показанные флеш-дисками при прохождении отдельных тестовых трасс, моделирующих различные варианты реальной нагрузки.




















Учитывая, что наиболее благоприятной нагрузкой для Intel DC S3500 выступают операции случайного чтения, наилучшие результаты этот накопитель демонстрирует в Adobe After Effects и Illustrator, в Battlefield 3, Microsoft Excel и World of Warcraft. Иными словами, существует немалое число общеупотребительных задач, в первую очередь игры, где применение этого SSD с серверным позиционированием может быть вполне оправдано. Фактически, единственный случай, где показатель Intel DC S3500 ниже среднего – это лёгкая нагрузка в Adobe Photoshop. Однако в любом случае этот флеш-диск на базе собственного контроллера Intel работает явно лучше, чем Intel 530 на базе SF-2281 и абсолютно такой же MLC флеш-памяти, выпускаемой по 20-нм технологии. Очень жаль, что десктопных вариантов приводов на интеловских контроллерах нет, и, что ещё хуже, в ближайшее время не предвидится. Текущие планы компании не предполагают выпуска каких-то новинок с интерфейсом SATA 6 Гбит/с, заменяющих Intel 530.

Тесты в Intel NAS Performance Toolkit

Intel NASPT – это ещё один основанный на использовании реальных сценариев тест дисковой подсистемы. Так же как и PCMark 8, он воспроизводит заранее подготовленные типовые шаблоны дисковой активности, попутно измеряя скорость их прохождения. Однако по умолчанию Intel NASPT поставляется с набором тестовых трасс, ориентированных на тестирование сетевых накопителей, малоактуальным при тестировании SSD. Поэтому в наших испытаниях мы заменяем его на альтернативный специализированный тестовый набор SSD Benchmarking Suite, который воспроизводит куда более интересные варианты использования накопителя: архивирование и разархивирование файлов; компиляцию крупных проектов; простое копирование файлов и директорий; загрузку уровней современных 3D-игр; инсталляцию программных пакетов; пакетную работу с фотографиями; поиск данных в цифровой библиотеке; массированный запуск приложений; транскодирование видео.

Данный бенчмарк вместе с PCMark 8 позволяет получить отличную иллюстрацию производительности дисковой подсистемы в реальных задачах. Так же как и в предыдущем случае, тестирование мы выполняли с накопителями, находящимися в устоявшемся «использованном» состоянии.


Результаты, показанные Intel DC S3500 в Intel NASPT, несколько отличаются от того, что мы видели ранее. Здесь этот привод оказывается на последнем месте, уступая не только конкурирующим приводам других производителей, но и Intel 530, который ранее преимущества в быстродействии над Intel DC S3500 не обнаруживал.

Однако это – лишь усреднённый показатель. Разобраться же с тем, какие конкретно варианты нагрузки приводят к столь печальному результату, помогут данные, полученными в различных сценариях: они позволят сделать вывод о том, чем объясняются такие усреднённые показатели привода Intel DC S3500. Обратите внимание, в некоторых подтестах скорость накопителей может превышать полосу пропускания SATA 3-интерфейса, однако это объясняется высокоуровневой природой теста INASPT, использующего для обращения к данным стандартные функции Windows. В результате, на получаемые показатели оказывают влияние заложенные в операционной системе алгоритмы кэширования.
























Чтобы понять приведённые на диаграммах результаты, достаточно вспомнить о тех показателях производительности, которые мы получали в синтетических бенчмарках. Самое слабое место Intel DC S3500 – последовательные операции, поэтому в сценариях, моделирующих архивацию, копирование объёмных файлов с накопителя, игровую нагрузку, инсталляцию программ или пакетную обработку фотографий этот SSD проигрывает твердотельным накопителям потребительского уровня. Однако в других случаях он способен выдавать не только результат, свойственный крепкому середнячку, но и даже обеспечивать лидирующую производительность, как, например, при копировании на диск директорий с мелкими файлами.

Скорость копирования файлов

Для тестирования скорости копирования файлов разного типа мы воспользовались бенчмарком AS SSD версии 1.7.4739.38088. Копирование выполняется в пределах одного раздела, созданного на полном объёме SSD. Как и ранее, измерения проводятся с накопителями, находящимися в устоявшемся использованном состоянии.






Копирование файлов внутри накопителя – несколько специфичная нагрузка, требующая от SSD способности хорошо переваривать поступающие одновременно запросы на чтение и запись информации. По идее, серверный Intel DC S3500 должен был бы показать здесь высокий результат, но ничего такого не наблюдается. Он быстрее своего десктопного собрата Intel 530, но и только. Большинство приводов потребительского уровня способно в этом тесте похвастать лучшими показателями производительности.
Выводы

Подводя итоги, в первую очередь хочется сказать о том, что твердотельный накопитель Intel DC S3500, который позиционируется производителем в качестве решения начального уровня для серверов, использовать в настольных компьютерах вполне допустимо. Этот SSD не сильно дороже многих десктопных вариантов, а его производительность не имеет каких-то нетипичных акцентов, делающих общеупотребительное использование этого привода нерациональным. Иными словами, Intel DC S3500 показал себя как среднее с точки зрения производительности решение по меркам потребительских SSD.

И хотя Intel DC S3500 не устанавливает рекордов быстродействия, энтузиастам этот накопитель может приглянуться немного по другой причине – в силу его высокой надёжности. Помимо того, что срок гарантийного обслуживания этого SSD составляет пять лет, его расчётный ресурс примерно вдвое выше, чем у распространённых потребительских приводов. А это позволяет перезаписывать в течение гарантийного срока по 75 Гбайт данных ежедневно (для модели объёмом 240 Гбайт). Кроме того, серверные технологии повышения безопасности хранения данных, такие как повсеместное использование контрольных сумм, а также применение в электрической схеме суперконденсаторов, позволяют меньше беспокоиться по поводу сохранности критически важной информации. Иными словами, Intel DC S3500 может хорошо выступить в роли обычного рабочего диска высокопроизводительного компьютера.

К сожалению, фирменная интеловская аппаратная платформа SSD, которая нашла применение в Intel DC S3500, ни в каких потребительских накопителях не используется. И хотя её производительность не столь высока, как, например, у современных контроллеров Samsung или Marvell, интеловский контроллер заметно лучше чипа SF-2281, который Intel устанавливает в свои твердотельные диски для обычных систем. Иными словами, если бы Intel не встала на путь долговременного сотрудничества с разработчиками SandForce, сегодняшние накопители этой компании были бы явно лучше имеющихся Intel 530 и Intel 520. Однако на данный момент в планах Intel нет никаких потребительских моделей SSD на базе собственных контроллеров, и мы можем лишь просто надеяться, что эта ситуация в будущем поменяется.


Так что если вы подыскиваете высоконадёжный привод от одного из лидеров рынка и готовы заплатить за него немного превышающую среднерыночные показатели цену в сложившихся реалиях, то Intel DC S3500 – вполне приемлемый вариант. Правда, следует иметь в виду, что производительность этого SSD всё-таки нельзя назвать лидирующей.

Для того чтобы было проще ориентироваться во всём многообразии доступных в магазинах накопителей, мы предлагаем единую итоговую таблицу, ранжирующую различные актуальные SSD по среднестатистической скорости работы. Таблица содержит базовые сведения об аппаратных составляющих побывавших в нашей лаборатории твердотельных накопителей и отражает наше обобщённое оценочное суждение о производительности той или иной модели в сравнении с конкурирующими решениями.