Обзор твердотельных накопителей OCZ Vector 150 и OCZ Vertex 460: новые SSD новой OCZ

Введение

Итак, компания Toshiba завершила поглощение активов OCZ Technology, что спасло последнюю от банкротства и распродажи по частям. А это значит, что бизнес OCZ по разработке и производству твердотельных накопителей, который сначала стал для компании мощным источником роста, но потом привёл её к печальному концу, сохранится. Более того, новые владельцы OCZ пока не намерены каким-либо образом вмешиваться в деятельность фирмы. Таким образом, OCZ сохранит свою торговую марку, персонал, сеть сбыта и гарантийного обслуживания и т.п. Не прервётся и разработка новых продуктов. Иными словами, прекращение деятельности OCZ теперь не грозит, в лице Toshiba компания обрела для себя мощного союзника и партнёра, кровно заинтересованного в процветании её бизнеса. Поэтому теперь нас могут ожидать только хорошие новости. OCZ, работающая под крылом Toshiba, имеет шанс стать очень мощным игроком на рынке твердотельных накопителей. К её портфелю технологий и контроллеров Indilinx теперь добавляется практически неиссякаемый источник прогрессивной и качественной флеш-памяти, которую OCZ может получать от своей родительской компании.

Однако изменение статуса всё-таки спровоцировало определённые перемены. И касаются они не только появления обновлённого логотипа и корректировки названия на OCZ Storage Solutions, но и изменений в линейке выпускаемой продукции. Дело в том, что на протяжении последних лет в основе своих твердотельных накопителей компания активно использовала флеш-память производства Micron. Кстати, именно этот выбор и стал одной из причин бедственного финансового положения, в которое в конце концов попала OCZ. Micron не только продавала память по не слишком выгодным для OCZ ценам, но и нередко просто срывала поставки, что в конечном итоге приводило к дефициту SSD под маркой OCZ на рынке. К сожалению, без потери собственной независимости другого партнёра OCZ себе найти так и не смогла, что на фоне общей нехватки флеш-памяти не так уж и удивительно. Но теперь все эти проблемы – в прошлом, и вся продукция OCZ спешно переводится на использование флеш-памяти производства Toshiba.

Но, как оказалось, сменить поставщика MLC NAND – не такая уж и простая задача. Дело в том, что ранее в приводах OCZ применялись исключительно устройства флеш-памяти с интерфейсом ONFI. Toshiba же вместе с Samsung и Sandisk развивают альтернативный интерфейс – Toggle Mode. Соответственно, для имеющихся в распоряжении OCZ платформ требуется некоторая адаптация, как минимум, на уровне прошивки. И через эти процедуру должны пройти все актуальные модели SSD компании. Которых, впрочем, не так уж и много. После того, как в процессе оптимизации бизнеса OCZ приняла решение упразднить в линейке собственной продукции все бюджетные варианты, фактически, актуальных потребительских моделей осталось лишь две: Vector и Vertex 450. Новые же твердотельные накопители Vector 150 и Vertex 460 как раз и представляют собой новые модификации этих хорошо известных моделей, переработанные под память Toshiba.

Учитывая, что все актуальные потребительские SSD компании OCZ базируются на одном и том же контроллере – Indilinx Barefoot 3 – переделка для обеих моделей SSD проводится по одному и тому же алгоритму. Тем не менее, первой в продаже появилась обновлённая модель флагманского накопителя, Vector 150, и произошло это до объявления сделки Toshiba с OCZ – осенью прошлого года. Второй же адаптированный под новый тип памяти SSD, Vertex 460, был анонсирован уже после того как OCZ Technology стала называться OCZ Storage Solutions. Тем не менее, Vector 150 и Vertex 460 – очень близкие родственники, поэтому рассматривать их мы будем вместе. Для тестирования нам удалось получить образцы и того, и другого привода ёмкостью 240 Гбайт.

Indilinx Barefoot 3 по-новому

Платформа Indilinx Barefoot 3 была представлена более года назад – в конце 2012 года. Но несмотря на свой достаточно зрелый по меркам компьютерного рынка возраст она до сих пор остаётся достаточно актуальной. Прогресс на рынке твердотельных накопителей потребительского уровня несколько затормозился, поэтому характеристики, предлагаемые контроллером Barefoot 3, а это – производительность на уровне 100 тысяч IOPS – остаются вполне актуальными и по сегодняшним меркам. Что же касается поддержки современных интерфейсов, то все они были заложены в Barefoot 3 ещё при создании. Поэтому SSD, построенные на этой микросхеме, поддерживают SATA 6 Гбит/с и могут работать с разнообразной флеш-памятью.

Само же устройство Barefoot 3 остаётся новаторским и по сей день. Этот контроллер построен на разнородном двухъядерном дизайне: одно ядро имеет архитектуру ARM Cortex, а второе, OCZ Aragon, — представляет собой специализированный, SSD-ориентированный 400-мегагерцевый 32-битный RISC-процессор, спроектированный для работы исключительно в составе SSD. Привлекательность такой схемы заключается в том, что контроллер исполняет операции чтения и записи данных на разных ядрах, в результате чего их можно проводить параллельно, добиваясь высокой производительности при смешенных нагрузках.

Всё это означает, что переделывать прогрессивный контроллер Barefoot 3 нет никакой нужды, и новые накопители OCZ опираются ровно на те же версии этой базовой микросхемы, которые мы видели в приводах этого производителя предыдущего поколения Vector и Vertex 450. Однако переход на флеш память компании Toshiba, а конкретнее на 19-нм MLC NAND первого поколения с интерфейсом Toggle Mode, заставил инженеров OCZ провести некоторые преобразования. До этого в платформе Barefoot 3 совместимость с такой памятью была реализована лишь на теоретическом уровне, и для новых семейств накопителей разработчики сделали свежую, серьёзно переработанную прошивку.

Причём, исправления и оптимизации коснулись не только совместимости с микросхемами MLC NAND другого типа. Заодно разработчики OCZ пересмотрели весь комплекс технологий работы с флеш-памятью, в результате чего в характере Vector 150 и Vertex 460 появились совершенно новые черты. В первую очередь это – увеличенный ресурс, во вторую – высокая устоявшаяся производительность. Похоже, что работающая теперь под эгидой Toshiba компания OCZ решила приблизить свои продукты к решениям серверного уровня, которые способны хорошо переносить высокие нагрузки. Это делает предложения OCZ заметно выделяющимися на фоне конкурирующих потребительских предложений, и, вероятно, даст возможность компании нарастить свою клиентскую базу.

Первое, что бросается в глаза при знакомстве с новыми приводами OCZ, это – уменьшение их ёмкостей. Теперь объёмы Vector 150 и Vertex 460 стали кратны 120, а не 128 Гбайт. Иными словами, объём зарезервированного и недоступного для использования пространства стал больше в два раза, что позволило снизить показатели усиления записи и понизить износ ячеек флеш-памяти. Конечно, пользователи могут быть не слишком довольны экспроприацией 14 процентов от общего объёма флеш-памяти, имеющегося в SSD, но в качестве компенсации они получают в два с половиной раза увеличившийся ресурс и активную технологию сборки мусора, которая может работать не только без TRIM, но и параллельно с тем, как накопитель занят другими операциями.

В следующей таблице мы сопоставили между собой характеристики первого и второго поколения SSD, построенных на контроллере Barefoot 3:

Флагманский Vector 150 улучшает характеристики Vector за счёт серьёзно возросшего ресурса записи. Общеупотребительный же Vertex 460 стал немного быстрее Vertex 450, однако его явно заниженный ресурс при этом не изменился. Но мы склонны думать, что это – маркетинговый ход, дающий OCZ основания продавать такую разновидность платформы Barefoot 3 дешевле старшей модели.

Ещё одно изменение в платформе Barefoot 3 касается появления поддержки шифрования по алгоритму AES с 256-битным ключом. Необходимая для него функциональность была добавлена в контроллер Barefoot 3 с самого начала, но теперь эта возможность полностью разблокирована и доступна для применения конечными пользователями. Правда, к сожалению, речь идёт о самой примитивной реализации шифрования через ATA-пароль, а спецификации TCG Opal 2.0 и IEEE-1667, позволяющие реализовать удобное аппаратное шифрование через BitLocker или сторонние Windows-программы, в Vector 150 и Vertex 460 по-прежнему не поддерживаются.

В целом кажется, что перешедшие на флеш-память компании Toshiba твердотельные накопители Vector 150 и Vertex 460 стали лучше своих предшественников. Но не будем забегать вперёд и на примере поступивших в лабораторию 240-гигабайтных моделей познакомимся с новинками подробнее.

OCZ Vector 150 240 Гбайт: подробное знакомство

Toshiba, купившая бизнес OCZ по выпуску твердотельных накопителей, не стала проводить кардинальный и беспощадный ребрендинг. Да, слегка поменялось название, появился обновлённый логотип, но в целом почти всё осталось по-старому. Например, дизайн упаковок продуктов никто пока не трогал, поэтому Vector 150 поставляется в привычной для приводов OCZ картонной коробке, оформленной в традиционной для серии Vector синей цветовой гамме. На упаковке даже пока сохранились старые название и логотипы.

Комплект поставки тоже совершенно традиционный. Вместе с салазками и винтами, допускающими монтаж 2.5-дюймового накопителя в 3.5-дюймовом отсеке корпуса, OCZ предлагает с представителем обновлённой серии Vector игривую наклейку «I love my SSD» и лицензию на утилиту резервного копирования Acronis True Image HD, с помощью которой можно легко перенести все данные со старого диска на новый. Сама OCZ очень гордится тем, что дарит пользователям хорошую и полезную коммерческую программу, подчёркивая тот факт, что её стоимость при самостоятельном приобретении составляет порядка $50.

Корпус твердотельного накопителя OCZ Vector 150 как две капли воды похож на корпус предшественника, обычного Vector. Это — хорошая новость, так как претензий к внешнему облику флагманского привода OCZ прошлого поколения ни у кого не возникало. Новый накопитель представляет собой такой же ладный и солидный металлический параллелепипед со скруглёнными краями и высотой 7 мм, что позволяет устанавливать его не только в обычные компьютеры, но и в ультрабуки. Однако надо иметь в виду, что Vector 150 немного тяжелее большинства прочих SSD, поэтому для ультралёгких решений рекомендовать его мы бы не стали.

На верхней поверхности корпуса привода наклеена этикетка, своим дизайном и цветовой гаммой повторяющая этикетку оригинального Vector. Иными словами, OCZ подчёркивает преемственность своих приводов на базе контроллера Indilinx Barefoot 3 даже во внешнем оформлении.

Внутри 240-гигабайтного Vector 150 находится привычного вида печатная плата, со смонтированными на ней тремя разновидностями микросхем.

Во-первых, это сам контроллер Indilinx Barefoot 3, имеющий маркировку IDX500M00-BC. Он производится по 65-нм технологии и обладает максимальным тепловыделением порядка 2 Вт, поэтому контактирует с корпусом через толстую теплопроводящую прокладку. Следует отметить, что в Vector 150 используется абсолютно точно такой же контроллер ревизии M00, что и в старом Vector образца 2012 года.

Во-вторых, чипы памяти Toshiba TH58TEG7DDJBA4C. Они собраны на базе полупроводниковых устройств ABL Toggle mode 19-нм MLC NAND. Иными словами, для Vector 150 избрана 19-нм MLC флеш-память компании Toshiba первого поколения. В 240-гигабайтной версии накопителя использовано 16 чипов памяти, каждый из которых скомпонован из пары 64-гигабитных NAND-устройств. Это значит, что восьмиканальный контроллер Indilinx Barefoot 3 в рассматриваемом накопителе объёмом 240 Гбайт пользуется оптимальным с точки зрения быстродействия четырёхкратным чередованием устройств MLC NAND в каждом канале.

И, в-третьих, на плате есть пара чипов DDR3-1600 объёмом 256 Мбайт Micron D9PFJ. Эти чипы формируют 512-мегабайтный буфер для хранения копии прошивки и таблицы трансляции адресов, а также для кэширования данных.

Таким образом, с точки зрения внутренностей Vector 150 отличается от своего предшественника Vector лишь установленной флеш-памятью и, как следствие, компоновкой печатной платы. Различия в начинке отражаются и в характеристиках Vector 150:

Контроллер: Indilinx Barefoot 3;
Интерфейс: SATA 6 Гбит/с;
Флэш-память: 19-нм MLC NAND производства Toshiba с интерфейсом Toggle Mode;
Ёмкость: 240 Гбайт;
Кэш-память: 512 Мбайт;
Скорость последовательного чтения: 550 Мбайт/сек;
Скорость последовательной записи: 530 Мбайт/сек;
Скорость случайного чтения (блоки 4 Кбайта): 90000 IOPS;
Скорость случайной записи (блоки 4 Кбайта): 95000 IOPS.

Откровенно говоря, формальные характеристики OCZ Vector 150 выглядят не так уж и привлекательно. Дело в том, что они хуже, чем у первоначального Vector: у старой модели скорость случайного чтения заявлялась на уровне 100 тысяч IOPS. На первый взгляд, это – достаточно странное изменение, поскольку, как мы хорошо знаем, память, выпускаемая Toshiba, несколько быстрее памяти консорциума IMFT. Однако этот парадокс имеет достаточно простое объяснение: небольшое снижение паспортных скоростных характеристик обусловлено не новой памятью, а новой прошивкой. Она возлагает на контроллер несколько большую фоновую активность, направленную на поддержание высокой устоявшейся производительности, а не на достижение максимальных пиковых результатов. Иными словами, в Vector 150 приоритеты смещены в сторону сохранения высокого быстродействия в течение продолжительного времени, а не на покорение рекордов в скоротечных тестах.

Ну и, кроме того, не следует забывать о более высоком уровне надёжности, обеспечиваемом Vector 150. Гарантия на этот накопитель составляет 5 лет, в течение которых пользователю разрешается записать на SSD в общей сложности 91,2 Тбайт информации. Это эквивалентно записи 50 Гбайт в день, что больше, чем разрешают другие производители твердотельных накопителей потребительского уровня.

OCZ Vertex 460 240 Гбайт: подробное знакомство

Второй накопитель на обновлённой платформе Barefoot 3, Vertex 460, с одной стороны представляет собой удешевлённую модификацию Vector 150, а с другой – обновлённую версию Vertex 450. Однако его коробка ничем на тот факт, что речь идёт о массовом, а не о флагманском накопителе, не намекает. Она имеет точно такой же размер, как и у Vector 150, и оформлена в более строгих чёрных цветах. Интересная деталь: на ней нигде не упоминается тот факт, что заключённый внутри привод базируется на контроллере Indilinx Barefoot 3. Раньше же OCZ, напротив, выставляла логотип Indilinx Infused напоказ.

Комплект поставки у Vertex 460 точно такой же, как и у старшей модели. В коробке с SSD можно найти переходник для установки флеш-диска в 3,5-дюймовый отсек, рекламную наклейку, и неизменный ключ к утилите Acronis True Image HD, которую OCZ предлагает бесплатно скачать со своего сайта.

Сам привод имеет более строгий, чем у Vector 150, внешний вид за счёт тёмной и лаконичной наклейки на лицевой поверхности. При этом корпуса у Vertex 460 и Vector 150 с механической точки зрения – совершенно одинаковые. Это значит, что Vertex 460 имеет 7-миллиметровую высоту и войдёт в посадочные места тонких ноутбуков. Однако следует иметь в виду, что его масса примерно вдвое больше, чем у других распространённых твердотельных накопителей 2,5-дюймового форм-фактора.

Внутренности Vertex 460 после знакомства с Vector 150 удивления своей новизной не вызывают. Дело в том, что в более дешёвой модели SSD используется идентичная печатная плата, да и набор микросхем отличаются лишь в деталях. Что же касается флеш-памяти, то она в Vertex 460 вообще точно такая же. Несмотря на то, что OCZ собирается продавать свой Vertex 460 дешевле Vector 150 на 20-25 процентов, между этими приводами нет отличия в основной части начинки. И там, и там установлена 19-нм MLC NAND производства Toshiba с интерфейсом Toggle Mode. В рассматриваемом приводе Vertex 460 ёмкостью 240 Гбайт обнаруживается 16 уже знакомых нам микросхем Toshiba TH58TEG7DDJBA4C, каждая из которых скомпонована из пары NAND-устройств.

Разницу между начинкой Vertex 460 и Vector 150 можно обнаружить при внимательном рассмотрении контроллера. В массовой модели SSD используется микросхема Indilinx Barefoot 3 ревизии M10, знакомая нам по приводу Vertex 450. Особенностью этой ревизии выступает более низкая, чем у версии Barefoot 3 M00, частота, составляющая 350, а не 400 МГц. Именно поэтому паспортные характеристики производительности у Vertex 460 несколько ниже, чем у Vector 150. Существует и ещё одно касающееся производительности отличие. Буферная SDRAM-память объёмом 512 Мбайт, установленная в Vertex 460, работает не как DDR3-1600, а как DDR3-1333. Поэтому соответствующая пара 256-мегабайтных микросхем Micron D9LGK имеет более слабые номинальные режимы работы.

В целом же характеристики Vertex 460 240 Гбайт выглядят так:

Контроллер: Indilinx Barefoot 3 M10;
Интерфейс: SATA 6 Гбит/с;
Флэш-память: 19-нм MLC NAND производства Toshiba с интерфейсом Toggle Mode;
Ёмкость: 240 Гбайт;
Кэш-память: 512 Мбайт;
Скорость последовательного чтения: 540 Мбайт/сек;
Скорость последовательной записи: 525 Мбайт/сек;
Скорость случайного чтения (блоки 4 Кбайта): 85000 IOPS;
Скорость случайной записи (блоки 4 Кбайта): 90000 IOPS.

Как и положено в соответствии с изначальным позиционированием линеек, Vertex 460 немного медленнее Vector 150. Однако различия в параметрах минимальные: преимущество более дорогого накопителя в заявленной скорости последовательных и случайных операций не превышает и нескольких процентов. В сравнении же с предшествующей серией SSD аналогичного класса, Vertex 450, новинка выглядит очень неплохо. Несмотря на то, что при переводе накопителей линейки Vector на 19-нм флеш-память производства Toshiba производительность немного снизилась, с Vertex 460 ничего такого не произошло. SSD этой серии по своим паспортным характеристикам как минимум не хуже представителей серии Vertex 450. А в отдельных случаях — даже наоборот, серьёзно лучше: так, 120-гигабайтная модель Vertex 460 превосходит симметричную модель Vertex 450 в скоростях записи на 30-40 процентов. Рассматриваемая же модификация Vertex 460 ёмкостью 240 Гбайт по номинальным характеристикам эквивалентна Vertex 450 на 256 Гбайт.

Исходя из сказанного, получается, что основная причина, по которой OCZ ставит свой Vertex 460 на ступень ниже почти такого же по внутреннему устройству Vector 150 – это его более низкий ресурс. Гарантия на Vertex 460 составляет три года, при этом записывать на накопитель разрешается в среднем не более 20 Гбайт данных в день. Иными словами, суммарный гарантируемый производителем ресурс записи у Vertex 460 в 4 раза ниже, чем у Vector 150, и составляет 21,9 Тбайт. Чем обуславливается такая дифференциация, сказать сложно: то ли речь идёт о чистом маркетинге, то ли для Vector 150 действительно отбираются более качественные микросхемы флеш-памяти, мы информации не имеем. Но Vertex 460 совершенно точно обладает такой же продвинутой прошивкой с улучшенным менеджментом флеш-памяти, что и старшая модель SSD.

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 этот материал посвящён тестированию сразу двух накопителей, нацеленных на разные рыночные ниши, для сравнения с ними мы решили собрать максимально представительную компанию соперников, которая включала бы в себя популярные твердотельные приводы различного позиционирования. Однако в первую очередь сравнение Vertex 460 и Vector 150 происходило, естественно, с их предшественниками Vertex 450 и Vector, основанными на тех же контроллерах семейства Indilinx Barefoot 3, но использующими 20-нм и 25-нм флеш-память Micron.

Помимо четырёх твердотельных накопителей OCZ, на диаграммах будут представлены: использующий контроллер LAMD LM87800 накопитель Seagate 600; приводы Plextor M5 Pro Xtreme и SanDisk Extreme II, базирующиеся на флагманском контроллере Marvell 88SS9187; Plextor M5S, построенный на микросхеме Marvell 88SS9174; носитель набившей оскомину платформы SandForce SF-2281 Intel 530; а также накопитель Samsung 840 Pro, представляющий фирменную платформу Samsung MDX. Напомним, из перечисленного списка SSD Plextor M5 Pro Xtreme, SanDisk Extreme II и Seagate 600 основываются на 19-нм MLC NAND производства Toshiba/Sandisk (аналогичной флеш-памяти установленной в новых SSD OCZ); Plextor M5S использует 25-нм флеш-память компании Micron; Samsung 840 Pro использует фирменную 21-нм MLC-память, а в Intel 530 производитель устанавливает собственную 20-нм MLC NAND.

Все протестированные твердотельные накопители, по возможности, подбирались близкой ёмкости –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:

Intel SSD 530 240 Гбайт (SSDSC2BW240A4, прошивка DC32);
OCZ Vector 256 Гбайт (VTR1-25SAT3-256G, прошивка 2.0);
OCZ Vector 150 240 Гбайт (VTR150-25SAT3-240G, прошивка 1.2);
OCZ Vertex 450 256 Гбайт (VTX450-25SAT3-256G, прошивка 2.0);
OCZ Vertex 460 240 Гбайт (VTX460-25SAT3-240G, прошивка 1.0);
Plextor M5 Pro Xtreme 256 Гбайт (PX-256M5P, прошивка 1.06);
Plextor M5S 256 Гбайт (PX-256M5S, прошивка 1.05);
Samsung 840 Pro 256 Гбайт (MZ-7PD256, прошивка DXM05B0Q);
SanDisk Extreme II 240 Гбайт (SDSSDXP-240G, прошивка R1311);
Seagate 600 240 Гбайт (ST240HM000, прошивка C675).

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 12.9.0.1001.

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 следует отметить, что новые накопители OCZ, Vector 150 и Vertex 460, ушли от своих предшественников не слишком далеко. Новые флеш-память и микропрограмма при сохранении базовой составляющей – контроллера – лишь слегка по-другому расставляет акценты в производительности, в целом же новинки не могут предложить ничего принципиально нового. Все сильные и слабые места предшественников полностью перенесены в Vector 150 и Vertex 460: любые твердотельные накопители на базе контроллера Indilinx Barefoot 3 имеют достаточно слабые показатели скорости чтения, но зато превосходят многих конкурентов на операциях записи.

Наилучший результат обновлённая платформа Indilinx Barefoot 3 демонстрирует при произвольной записи без очереди запросов, увеличение же глубины очереди откатывает Vector 150 и Vertex 460 с верхних позиций на диаграмме. На операциях же чтения новые накопители OCZ вообще оказываются в нижней части диаграмм, уступая не только признанному лидеру Samsung 840 Pro, но и распространённым твердотельным накопителям на базе различных контроллеров Marvell.

Что же касается соотношения результатов флеш-дисков OCZ с памятью Micron и памятью Toshiba, то следует заметить, что оно неоднозначно. Производительность флагманской модели после её перевода на MLC NAND с интерфейсом Toggle Mode немного понизилась, зато привод среднего уровня, Vertex 460, стал определённо быстрее своего предшественника. Иными словами, мы наблюдаем достаточно любопытное сближение характеристик твердотельных накопителей OCZ разной стоимости.

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».

Одно из изменений новой прошивки для накопителей OCZ, построенных на памяти Toshiba, - новый алгоритм работы технологии сборки мусора. У Vector 150 и Vertex 460 размер резервной и недоступной для конечных пользователей области увеличен с 7 до 14 процентов, а сборка мусора получила возможность работать агрессивнее и без участия операционной системы. Именно это мы и видим на диаграмме – оба исследуемых SSD обладают возможностью полностью восстанавливать свою производительность во время простоя даже в том случае, если на них не подаётся команда TRIM. Подобным образом вели себя и предшествующие накопители OCZ, однако теперь самостоятельное восстановление быстродействия во время простоя происходит гораздо активнее. Фактически, по качеству автономной сборки мусора новые флеш-диски OCZ смогли встать в один ряд с Plextor M5 Pro.

Впрочем, ситуаций, когда накопителям приходится работать без TRIM, становится всё меньше и меньше. Сама же эта команда отрабатывается в Vector 150 и Vertex 460 так, как ей и положено. По влиянию на быстродействие она эквивалентна Secure Erase — с той лишь разницей, что она не деструктивна по отношению к данным. А это значит, что к тому, как Vector 150 и Vertex 460 восстанавливают свою производительность в использованном состоянии, у нас нет и не может быть никаких претензий. В реальном использовании с падением быстродействия пользователи персональных компьютеров, использующие новые SSD компании OCZ, основанные на флеш-памяти Toshiba, скорее всего, не столкнутся.

В то же время вы наверняка помните, что накопители компании OCZ были подвержены и ещё одному уникальному варианту деградации – при заполнении данными более половины объёма. Эта фирменная фишка прошивок, разработанных специалистами Indilinx, никуда не делась и в новых Vector 150 и Vertex 460. Выявляется падение производительности элементарно: при тестировании скорости линейной записи на полную ёмкость SSD. Например, график скорости линейной записи на Vector 150 выглядит так (у Vertex 460 он совершенно аналогичен):

Как видите, при последовательном заполнении объёма скорость записи на этот накопитель кратно снижается. В этом новинки ни в чём не отличается от прошлых SSD OCZ: провал в производительности происходит, когда данными наполняется половина доступной ёмкости. Это связано с тем, что флеш-приводы на базе контроллеров Barefoot 3 умеют использовать MLC NAND в SLC-режиме, чем активно и пользуются, когда у них есть такая возможность. Сохранение же одного вместо двух битов данных в каждой ячейке флеш-памяти выполняется с заметно меньшими задержками, что позволяет добиться преимущества в производительности. Однако когда все ячейки флеш-памяти уже хранят по одному биту данных, возникает необходимость переводить их в MLC-режим, что и вызывает снижение скорости записи, когда накопитель оказывается наполовину занят.

Однако справедливости ради следует заметить, что такое падение показателей быстродействия не является необратимым. Во время простоя накопитель способен реорганизовать хранимые данные таким образом, что его скорость возвращается к исходным показателям даже без освобождения на нём места. Иными словами, в обычной жизни с падением скорости записи при заполнении более половины свободного места на SSD можно столкнуться лишь в единственном случае – при продолжительной и непрерывной записи. При этом любое небольшое бездействие накопителя вернёт скорости к изначальным значениям, так что беспокоиться по этому поводу реальных оснований нет.

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.

Всё, о чём мы говорили выше, находит яркое подтверждение в результатах PCMark 8, использующем для оценки производительности реальные сценарии нагрузки. К сожалению, новый флагманский накопитель компании OCZ, Vector 150, стал много хуже своего предшественника, оригинального Vector, по скорости. В результате он даже выпал из группы лидеров, заняв место средней по скорости модели.

С Vertex 460 ситуация обратная. Этот SSD, напротив, работает быстрее, чем Vertex 450, благодаря чему почти достигает производительности флагманского Vector 150. В результате, в лице недорогого Vertex 460 мы получаем весьма привлекательное по скорости решение среднего уровня, опережающее многие популярные варианты из той же ценовой подгруппы.

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.

Как это ни печально, но OCZ Vector 150 отстаёт от своего предшественника в любых приложениях, а, следовательно, обладатели старой версии Vector могут не беспокоиться: их любимый производитель пока не смог сделать более быстрый накопитель. OCZ Vertex 460, напротив, всегда быстрее Vertex 450, ещё раз доказывая своё превосходство. Также следует обратить внимание на показатели новых накопителей OCZ в Photoshop. Для такой нагрузки они подходят очень хорошо, опережая всех конкурентов иных производителей. Однако даже тут самым быстрым приводом OCZ остаётся Vector образца 2012 года, а не его новая версия с памятью Toshiba.

Тесты в Intel NAS Performance Toolkit

Intel NASPT – это ещё один основанный на использовании реальных сценариев тест дисковой подсистемы. Также 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. Также как и в предыдущем случае, тестирование мы выполняли с накопителями, находящимися в устоявшемся «использованном» состоянии.

Честно говоря, возникает ощущение, что OCZ не должна была выпускать два новых флеш-привода Vector 150 и Vertex 460 – уж очень похожа их производительность, поэтому вполне можно было бы ограничиться лишь одним новым SSD. Ощутимая разница между Vector 150 и Vertex 460 есть только в показателях ресурса и продолжительности гарантийного срока, а это представляется слабым аргументом для оправдания существенного различия в их цене. Причем, близкие результаты в тестах – достоинство лишь младшего SSD на базе контроллера Barefoot 3 и памяти Toshiba, а для старшего – это фиаско. Иными словами, мы разочарованы показателями производительности Vector 150 в Intel NASPT, и удовлетворены тем, как выступил Vertex 460. Обе новинки OCZ демонстрируют средний уровень быстродействия, и желание производителя выдать Vector 150 за накопитель высокого класса не имеет под собой реальных оснований.

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 флеш-дисков OCZ. 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. Наиболее распространённая операция при обычном использовании – случайное чтение данных – выполняется новыми накопителями OCZ хуже, чем их конкурентами, поэтому в подавляющем большинстве применений и Vector 150, и Vertex 460 не блещут высокими результатами. Они могут составить конкуренцию недорогим приводам Plextor M5S, Intel 530 и Seagate 600, но не более того. Лучшие накопители Samsung 840 Pro, SanDisk Extreme II и Plextor M5 Pro для новинок OCZ оказались недосягаемы.

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. Так что высокие показатели накопителей OCZ в этом тесте – вполне закономерны. Контроллер Indilinx Barefoot 3 обрабатывает операции чтения и записи на двух независимых конвейерах, поэтому построенные на нём накопители превосходно справляются со смешанными операциями. Это – традиционно сильное место как Vector 150 и Vertex 460, так и их предшественников.

Выводы

Завершить рассказ о новых накопителях компании OCZ, ставшей подразделением концерна Toshiba, мы вынуждены со смешанными чувствами. Безусловно, приятно, что OCZ смогла спастись от банкротства и сохранила все свои наработки и инженерный потенциал. Являющаяся одним из пионеров рынка твердотельных накопителей для персональных компьютеров, OCZ имеет в своём распоряжении самобытную платформу Indilinx Barefoot 3, которая не канет в лету, а продолжит применяться в основе SSD потребительского уровня теперь уже совместно с флеш-памятью, производимой Toshiba. Однако платформа эта по современным меркам уже не относится к числу передовых, в результате чего оба предложенных OCZ обновлённых накопителя, Vector 150 и vertex 460, могут полноценно выступать лишь в среднем ценовом сегменте. Никаких же более прогрессивных решений OCZ предложить пока не в состоянии.

Осложняет ситуацию и то, что перевод линеек Vector и Vertex на использование 19-нм MLC NAND флеш-памяти Toshiba повлиял на производительность разнонаправленно. Модель Vector 150 получилась заметно медленнее первоначального Vector, а Vertex 460 стал немного быстрее Vertex 450. В результате, быстродействие Vector 150 и Vertex 460 оказалось настолько близким, что разницей в скорости этих флеш-дисков можно вообще пренебречь.

Складывается парадоксальная ситуация. С точки зрения производительности Vector 150 и Vertex 460 очень похожи друг на друга, и их вполне можно было бы отнести к числу средних потребительских SSD. Однако у каждого из этих приводов есть существенные изъяны. По отношению к Vector 150 OCZ не хочет умерить свои амбиции и считает его флеш-приводом высокого класса, неоправданно задирая цены. На этом фоне почти такой же по скорости Vertex 460 кажется куда более привлекательным и приемлемым по стоимости вариантом, но он снабжается лишь трёхлетней гарантией и имеет совершенно несерьёзный по современным меркам ресурс записи в 21,9 Тбайт. Таким образом, ни Vertex 460, ни уж тем более Vector 150, выгодным приобретением быть не могут.

Конечно, нельзя сказать, что Vector 150 и Vertex 460 – плохие SSD. Совсем напротив, у них есть масса преимуществ: проверенная временем платформа, высокая производительность на операциях записи и при смешанных нагрузках, хорошая комплектация, активная технология сборки мусора и проч. Но для того, чтобы мы смогли назвать их привлекательными по всему спектру потребительских характеристик, OCZ должна пересмотреть позиционирование и либо скорректировать либо свою ценовую политику, либо изменить условия гарантии. Хочется надеяться, что под патронажем Toshiba маркетологи OCZ поймут необходимость пересмотра своих позиций в обозримом будущем, а не когда уже будет слишком поздно. Ведь, имея свободный доступ к флеш-памяти Toshiba, при грамотном подходе OCZ вполне могла бы сделать свои новые твердотельные накопители поистине массовыми решениями. Но получится ли это у неё – вопрос остаётся открытым.

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.