Твердотельные накопители SanDisk: обзор и тестирование пяти моделей

Автор: Gavric
Дата: 27.04.2015
Все фото статьи
Введение

Компания SanDisk – один из крупнейших поставщиков твердотельных накопителей. Согласно оценкам аналитиков, по объёмам продаж она проигрывает лишь Samsung, и на равных соперничает с Intel. И это не удивительно – SanDisk относится к числу немногих производителей твердотельных накопителей полного цикла, то есть таких, которые располагают в том числе и собственными полупроводниковыми фабриками, на которых производится флеш-память. При этом технологическое партнёрство с другим крупнейшим полупроводниковым гигантом – Toshiba – позволяет SanDisk оставаться на острие новых технологий и выпускать для собственных нужд современные и высококачественные чипы MLC и TLC NAND. Например, в настоящее время SanDisk, как и Toshiba, эксплуатирует 19-нм техпроцесс второго поколения и готовится приступить к массовому выпуску 48-слойной 3D NAND, которую мы сможем увидеть в массовых продуктах уже в следующем году.

При этом инженеры SanDisk не просто паразитируют на разработках партнёрской компании, а привносят в свои полупроводниковые продукты и некоторые инновационные добавки. Так, в современных SSD компания SanDisk широко использует семейство технологий nCache, суть которых заключается в том, что некоторая часть устройств MLC и TLC NAND работает в псевдо-SLC режиме и может применяться для кэширования операций записи. Такой подход уже доказал свою эффективность: с одной стороны, он позволяет поднять производительность, а с другой – за счёт снижения коэффициента усиления записи – улучшает показатели выносливости SSD.

Правда, говоря о инженерном и технологическом капитале SanDisk, нельзя не отметить тот факт, что у этой компании нет своих собственных контроллеров SSD. Основная аппаратная платформа твердотельных накопителей этой фирмы в настоящее время базируется на процессорах Marvell, и очевидно, что всё так и будет продолжаться в дальнейшем. Она не просто не вызывает никаких нареканий, а обеспечивает достаточную производительность и надёжность, что делает SSD производства SanDisk очень популярными решениями в огромном числе применений.

Показателем популярности продукции SanDisk может служить и то, что она активно распространяется не только через розничную сеть. Компания активно работает также и с крупнейшими сборщиками компьютеров. В качестве примера можно указать, что во многих персональных компьютерах Apple можно обнаружить SSD именно авторства SanDisk. Причём, для нужд OEM-сборщиков и бизнес-сегмента SanDisk предлагает очень широкий набор различных опций, который несколько отличается от ассортимента SSD для розничных покупателей.

Впрочем, нередко бывает, что поставки устройств, происходящие по разным каналам, смешиваются, и в результате мы можем наблюдать на прилавках магазинов не только устройства, предназначенные для розничной продажи, но и OEM-варианты. В этом тестировании мы постарались собрать воедино все доступные в продаже накопители SanDisk, вне зависимости от их позиционирования, и сравнить ту производительность, которую они могут предложить пользователям.
Участники тестирования


SanDisk Extreme Pro

SanDisk Extreme Pro – это старшая модель SSD компании, которая поставляется по розничным каналам и ориентируется на покупателей из числа энтузиастов. Этот накопитель стал обновлением для прошлой и уже отправленной на пенсию модели Extreme II и, фактически, с точки зрения аппаратной начинки, оказался его близким аналогом с обновлённой флеш-памятью.


Это значит, что в основе SanDisk Extreme Pro лежит двухъядерный восьмиканальный контроллер Marvell 88SS9187. Этот контроллер далеко не нов, однако он отлично себя зарекомендовал в прошлом, а потому SanDisk решила не отказываться от данного проверенного временем решения. В качестве же флеш-памяти в Extreme Pro используется собственная MLC NAND, производимая по 19-нм технологическому процессу второго поколения. При этом, отдельные чипы имеют ёмкость по 64 Гбит, что позволяет получить достаточный уровень параллелизма внутреннего массива флеш-памяти и высокую производительность в моделях SSD объёмом от 240 Гбайт. Именно поэтому младших моделей в этой серии попросту нет, зато ёмкость максимальной модификации достигает 960 Гбайт. Не стоит забывать и о реализованной в этом накопителе технологии nCache Pro, которая позволяет получить дополнительный прирост быстродействия за счёт WriteBack-кэширования данных в выделенной области памяти, работающей в SLC-режиме.

В результате, в Extreme Pro производитель обещает достижение максимального уровня быстродействия, возможного для SSD с интерфейсом SATA 6 Гбит/с. Фактически, этот накопитель позиционируется в качестве высококлассного устройства, способного составить конкуренцию в том числе и Samsung 850 Pro. Поэтому у SanDisk Extreme Pro есть и ещё одна интересная особенность – на этот накопитель производителем даётся 10-летняя гарантия, которую, учитывая скоротечность процессов на компьютерном рынке, можно считать и пожизненной. Однако при этом ресурс записи у Extreme Pro составляет 80 Тбайт, и это – не слишком впечатляющая величина по современным меркам. Кроме того, в число слабых сторон SanDisk Extreme Pro следует записать и отсутствие поддержки аппаратного шифрования.

SanDisk Ultra II

SanDisk Ultra II – ещё одно решение, предназначенное для поставок по розничному каналу. В отличие от Extreme Pro этот SSD спроектирован производителем в качестве недорогого предложения, способного конкурировать с накопителями вроде Crucial BX100 в бюджетном сегменте рынка. Причём подход SanDisk к экономии оказался достаточно радикальным: инженеры поставили в этот SSD как дешёвый урезанный контроллер, так и трёхбитовую TLC-память, которую пока можно встретить лишь в этом накопителе, да и в печально известном Samsung 840 EVO.


Конкретнее, в основе SanDisk Ultra II ёмкостью 120 и 240 Гбайт лежит четырёхканальный контроллер Marvell 88SS9190, представляющий собой сильно урезанную версию процессора 88SS9189. В старшие же модификации производителем определён другой контроллер с лучшей функциональностью – Marvell 88SS9189, однако в контексте данной статьи мы будем говорить в первую очередь про младшие модели SSD. А их быстродействие ограничивается не только четырёхканальным контроллером, но и тем, что применяемая в них TLC NAND обладает крупными 128-гигабитными ядрами. Таким образом, массив флеш-памяти сравнительно плохо параллелизован, что в конечном итоге сказывается и на производительности.

Впрочем, инженеры SanDisk расписаться в том, что из-под их пера вышла достаточно слабая модель SSD, не готовы, так как они свято верят в могущество собственной технологии SLC-кэширования. В SanDisk Ultra II работает технология nCache 2.0, и она действительно поднимает скорость до вполне достойного по современным меркам уровня. По крайней мере, на бумаге. К тому же эта же технология повышает и надёжность накопителя, что очень к месту в свете использования памяти с трёхбитовыми ячейками. Благодаря SLC-кэшу случайные операции с блоками небольшого размера группируются так, чтобы снизить число перезаписей данных в основной TLC-памяти, то есть, чтобы понизить коэффициент усиления записи. И эта задача успешно решается: несмотря на то, что Ultra II – это SSD на базе TLC NAND, его надёжность не хуже, чем у других бюджетных накопителей. Достигается это в том числе и тем, что в данном накопителе внедрена ещё одна технология – MPR (Multi-Page Recovery), которая добавляет к данным дополнительные избыточные контрольные суммы, позволяющие при необходимости восстанавливать информацию из сбойных страниц TLC NAND.

В последнее время вокруг идеи использования TLC NAND в потребительских SSD развернулась достаточно жаркая дискуссия, связанная со всплывшими проблемами со стабильностью ячеек памяти в Samsung 840 EVO. Однако в защиту SanDisk Ultra II следует заметить, что в нём использована не совсем такая память, как в накопителе Samsung. У SanDisk есть собственное полупроводниковое производство, и TLC NAND компания изготавливает самостоятельно, применяя 19-нм техпроцесс второго поколения. Пока проблем с такой памятью не наблюдалось.

При этом на SanDisk Ultra II даётся трёхлетняя гарантия, а информация о гарантированном ресурсе перезаписи не производителем обнародуется. Однако судя по результатам практических экспериментов, счётчик WMI в статистике SMART, описывающий общее состояние накопителя, приходит в нулевое состояние после записи на SSD порядка 55 Тбайт данных на модель ёмкостью 120 Гбайт и 110 Тбайт – на 240-гигабайтный накопитель.

К сказанному о SanDisk Ultra II остаётся лишь добавить, что ввиду его позиционирования, им не поддерживается ни аппаратное шифрование данных, ни режим низкого энергопотребления DevSleep. Впрочем, ничего другого от этой бюджетной модели и не ожидалось.

SanDisk X300s

В моделях накопителей, которые компания SanDisk ориентирует на бизнес-сегмент, основное внимание уделяется не столько высокой производительности, сколько дополнительным возможностям. Поэтому начинка SSD серии X почти всегда самобытна. Здесь можно встретить такие решения, которые в обычных потребительских SATA SSD не применяются.


Хорошим примером к сказанному выступает SanDisk X300s. В основе разных версий этого накопителя, так же, как и у Ultra II, используется два контроллера. Либо четырёхканальный Marvell 88SS9188, представляющий собой урезанный по возможностям чип 88SS9187, либо сам Marvell 88SS9187. Четырёхканальный контроллер применяется в модификациях ёмкостью до 256 Гбайт включительно, а полноценный восьмиканальный процессор 88SS9187 можно встретить в старших моделях. В результате, скорость различных SanDisk X300s сильно расходится – старшие и младшие версии могут иметь производительность, отличающуюся более чем вдвое. При этом, если верить в паспортные спецификации, X300s даже не быстрее Ultra II, хотя в нём применяется самая обычная MLC NAND с 64-гигабитными ядрами, производимая SanDisk по 19-нм техпроцессу второго поколения, которая позволяет получить более высокий уровень параллелизма массива флеш-памяти.

Не стоит забывать и о том, что у SanDisk X300s, как и у любого другого SSD данного производителя, есть и фирменная особенность — технология nCache. Как и в других рассматриваемых в этом обзоре флеш-дисках, в её рамках небольшая часть MLC NAND работает в быстром SLC-режиме и используется для кеширования и консолидации операций случайной записи. Именно это позволяет даже младшим версиям X300s выдавать вполне приемлемую для современного SATA SSD производительность, даже несмотря на четырёхканальную архитектуру контроллера.

Стоимость SanDisk X300s при этом находится на достаточно высоком для современных SSD уровне. Откровенно говоря, она на фоне такой аппаратной начинки вызывает даже некоторое недоумение. Но причина у такого позиционирования есть, и она состоит в том, что, ориентируясь на бизнес-использование, X300s может предложить аппаратное шифрование данных корпоративного уровня, не вносящее в работу SSD никаких задержек. Аппаратный движок AES-256 не только соответствует спецификациям TCG Opal 2.0 и IEEE-1667, но и сертифицирован ведущими разработчиками корпоративного программного обеспечения для защиты данных, в частности компаниями Wave, McAfee, WinMagic, Checkpoint, Softex и Absolute Software. В то же время аппаратное шифрование накопителя можно активизировать и через стандартное средство ОС Windows – BitLocker.

И это – единственное, чем X300s действительно превосходит другие модели SanDisk, участвующие в тесте. Данный накопитель не может даже похвастать какой-то особенной надёжностью. Производитель даёт на него всего лишь трёхлетнюю гарантию, а ресурс записи составляет 80 Тбайт (40 Тбайт для модели 64 Гбайт).

SanDisk X210

Другой накопитель для корпоративного применения, SanDisk X210, имеет близкого собрата среди обычных потребительских моделей. Фактически, X210 – это уже снятый с производства Extreme II, но пропущенный через более строгий процесс валидации для соответствия запросам пользователей из бизнес-сегмента. На практике это означает, что проверку совместимости и качества проводит не только сама SanDisk, но и её OEM-партнёры из числа крупнейших сборщиков ПК.


В своё время Extreme II была очень достойной моделью SATA SSD благодаря применению одного из лучших контроллеров Marvell, 88SS9187. SanDisk X210 тоже базируется на этом контроллере и использует собственную 19-нм MLC NAND компании SanDisk с 64-гигабитными ядрами. Однако несмотря на то, что Extreme II был с аппаратной точки зрения точно таким же, прошивка X210 несколько отличается, что выливается в более низкие скорости записи, чем у потребительской модели. В итоге, по своим официальным характеристикам X210 скорее похож на бюджетный флеш-диск, чем на SSD верхнего уровня. Любопытно, что даже имеющаяся в X210 технология nCache не может «вытянуть» быстродействие этого SSD. Судя по всему, настройки этой технологии в данном случае таковы, что упор делается на повышение ресурса за счёт группировки случайных операций с малыми блоками, а не на рост производительности.

Впрочем, никаких особенно впечатляющих паспортных значений надёжности у SanDisk X210 тоже нет. Ресурс записи для этого накопителя формально установлен в 80 Тбайт, а срок гарантии составляет три года. Однако следует иметь в виду, что память для установки в этот SSD отбирается производителем специальным образом с тем, чтобы обеспечить более высокую, нежели у обычных моделей, отказоустойчивость. Именно поэтому стоимость SanDisk X210 несколько выше среднего уровня. Конечно, с точки зрения обычного пользователя она ничем не оправдывается, ведь у этого SSD не только достаточно посредственные характеристики, но и нет, например, поддержки шифрования. Однако крупные OEM-производители с радостью используют именно эту модель, поскольку она позволяет снизить уровень отказов ПК, происходящих по вине накопителя.

SanDisk X110

SanDisk X110 – это младший брат X210, дополняющий ассортимент накопителей для бизнес-применений снизу. Данная серия характерна использованием контроллера Marvell с четырёхканальным дизайном и тем, что в ней нет накопителей с ёмкостью выше 256 Гбайт. По сути, X110 является близким родственником памятной линейки Ultra Plus, которая, впрочем, с выходом Ultra II свою актуальность утратила. А вот X110 – живее всех живых. SSD, активно закупаемые OEM-заказчиками, к числу которых относится и данный накопитель, имеют гораздо более продолжительный жизненный цикл. Так что присутствие SanDisk X110 на прилавках магазинов – вполне закономерное явление. Кстати, этот накопитель привлекает к себе внимание весьма демократичным ценником, и может быть интересен в том числе как бюджетный SSD и для обычных розничных покупателей.


В основе этого твердотельного накопителя лежит контроллер Marvell SS889175. Это – один из самых слабых четырёхканальных контроллеров Marvell, который изначально даже не был предназначен для использования в SSD и ориентировался на встраивание в мобильные устройства. Однако инженеры SanDisk, обладающие огромным опытом написания эффективных микропрограмм для контроллеров Marvell, сумели сделать на его основе хоть и медленный, но всё же востребованный SATA SSD. Помогла в этом вездесущая фирменная технология nCache, в рамках которой X110, как и другие рассматриваемые в этом обзоре накопители, обладает небольшим SLC-кэшем, ускоряющим случайные операции записи и повышающим ресурс накопителя.

Впрочем, в SanDisk X110 и так применяется память с неплохой надёжностью – фирменные MLC NAND чипы самой SanDisk, которые выпускаются по 19-нм техпроцессу ещё первого поколения. Ёмкость применяемых кристаллов составляет 64 Гбит, что делает старшую модель X110 256 Гбайт вариантом с максимальной производительностью в линейке, с определёнными оговорками достаточной для ультра-бюджетного предложения. Но вот младшие же варианты X110 с низким уровнем параллелизма массива флеш-памяти, в особенности объёмом 32 и 64 Гбайт, обладают откровенно позорным по современным меркам быстродействием.

Что касается выносливости этого накопителя, то она обещана на уровне 80 Тбайт записи, срок же фирменной гарантии составляет 3 года. Таким образом, если рассматривать SanDisk X110 как потребительский SATA SSD, то эта модель не имеет никаких преимуществ на фоне, например, Crucial BX100. Это значит, что стать хитом продаж X110 уже не сможет, но вот в составе готовых систем он наверняка продолжит активно применяться, ведь X110, как и X210, проходит расширенную валидацию, выполняемую в соответствии с требованиями ведущих производителей готовых компьютеров.
Сравнительные характеристики протестированных SSD

Для тестирования мы взяли по одному SSD перечисленных выше моделей с близкой ёмкостью – 240 или 256 Гбайт. В результате, в сравнении приняло участие пять твердотельных накопителей, паспортные характеристики которых обобщены в следующей таблице.


SanDisk SSD Dashboard

Некоторое время тому назад у SanDisk появилась весьма примечательная сервисная утилита SSD Dashboard для обслуживания накопителей, которая по своим возможностям заняла одно из ведущих мест в ряду подобных программ. Примечательно, что SSD Dashboard работает со всеми накопителями этого производителя, включая как потребительские, так и бизнес-модели.

В числе функций программы: получение информации об установленном в системе SSD, включая данные об оставшемся ресурсе и текущем температурном режиме; мониторинг производительности накопителя в реальном времени; настройка TRIM; обновление микропрограммы через интернет и из файла; выполнение операции Secure Erase и удаление каких-либо данных из флеш-памяти путём принудительного зануления; сброс ключа шифрования для зашифрованных томов; выполнение SMART-тестов и просмотр SMART-атрибутов.




















Кроме того, SanDisk SSD Dashboard позволяет установку пробных версий утилит сторонних разработчиков: средства клонирования данных Apricorn EZ GIG IV, антивируса Trend Micro Titanium Antivirus+, системы шифрования Wave Systems EMBASSY Security Center и приложения Absolute LoJack, позволяющего защитить данные в случае кражи компьютера.

Надо сказать, что по предлагаемым возможностям SanDisk SSD Dashboard всё же не дотягивает до уровня Samsung Magican, так как не имеет возможности настраивать параметры операционной системы и не предлагает никаких алгоритмов дополнительного кэширования данных в оперативной памяти. Но, тем не менее, она достаточно функциональна и выгодно отличается от большинства подобных программ, предлагаемых другими поставщиками твердотельных накопителей.
Методика тестирования

Тестирование проводится в операционной системе Microsoft Windows 8.1 Professional x64 with Update, корректно распознающей и обслуживающей современные твердотельные накопители. Это значит, что в процессе прохождения тестов, как и при обычном повседневном использовании SSD, команда TRIM поддерживается и активно задействуется. Измерение производительности выполняется с накопителями, находящимися в «использованном» состоянии, которое достигается их предварительным заполнением данными. Перед каждым тестом накопители очищаются и обслуживаются с помощью команды TRIM. Между отдельными тестами выдерживается 15-минутная пауза, отведённая для корректной отработки технологии сборки мусора. Во всех тестах, если не указано иное, используются рандомизированные несжимаемые данные.

Используемые приложения и тесты:

Iometer 1.1.0

Измерение скорости последовательного чтения и записи данных блоками по 256 Кбайт (наиболее типичный размер блока при последовательных операциях в десктопных задачах). Оценка скоростей выполняется в течение минуты, после чего вычисляется средний показатель.
Измерение скорости случайного чтения и записи блоками размером 4 Кбайт (такой размер блока используется в подавляющем большинстве реальных операций). Тест проводится дважды — без очереди запросов и с очередью запросов глубиной 4 команды (типичной для десктопных приложений, активно работающих с разветвлённой файловой системой). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов (в пределах от одной до 32 команд). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с блоками разного размера. Используются блоки объёмом от 512 байт до 256 Кбайт. Глубина очереди запросов в течение теста составляет 4 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
Измерение производительности при смешанной многопоточной нагрузке и установление её зависимости от соотношения между операциями чтения и записи. Используются последовательные чтения и записи блоков объёмом 128 Кбайт, выполняемые в два независимых потока. Соотношение между операциями чтения и записи варьируется с шагом 10 процентов. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
Исследование падения производительности SSD при обработке непрерывного потока операций случайной записи. Используются блоки размером 4 Кбайт и глубина очереди 32 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Продолжительность теста составляет два часа, измерения моментальной скорости проводятся ежесекундно. По окончании теста дополнительно проверяется способность накопителя восстанавливать свою производительность до первоначальных величин за счёт работы технологии сборки мусора и после отработки команды TRIM.

CrystalDiskMark 3.0.3b
Синтетический тест, выдающий типовые показатели производительности твердотельных накопителей, измеренные на 1-гигабайтной области диска «поверх» файловой системы. Из всего набора параметров, которые можно оценить с помощью этой утилиты, мы обращаем внимание на скорость последовательного чтения и записи, а также на производительность произвольных чтения и записи 4-килобайтными блоками без очереди запросов и с очередью глубиной 32 команды.
PCMark 8 2.0
Тест, основанный на эмулировании реальной дисковой нагрузки, которая характерна для различных популярных приложений. На тестируемом накопителе создаётся единственный раздел в файловой системе NTFS на весь доступный объём, и в PCMark 8 проводится тест Secondary Storage. В качестве результатов теста учитывается как итоговая производительность, так и скорость выполнения отдельных тестовых трасс, сформированных различными приложениями.
Тесты копирования файлов
В этом тесте измеряется скорость копирования директорий с файлами разного типа, а также скорость архивации и разархивации файлов внутри накопителя. Для копирования используется стандартное средство Windows – утилита Robocopy, при архивации и разархивации – архиватор 7-zip версии 9.22 beta. В тестах участвует три набора файлов: ISO – набор, включающий несколько образов дисков c дистрибутивами программ; Program – набор, представляющий собой предустановленный программный пакет; Work – набор рабочих файлов, включающий офисные документы, фотографии и иллюстрации, pdf-файлы и мультимедийный контент. Каждый из наборов имеет общий объём файлов 8 Гбайт.
Тестовый стенд

В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой ASUS Z97-Pro, процессором Core i5-4590K со встроенным графическим ядром Intel HD Graphics 4600 и 16 Гбайт DDR3-2133 SDRAM. Диски с SATA-интерфейсом подключается к контроллеру SATA 6 Гбит/с, встроенному в чипсет материнской платы, и работают в режиме AHCI. Используется драйвер Intel Rapid Storage Technology (RST) 13.2.4.1000.

Объём и скорость передачи данных в бенчмарках указываются в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт).
Участники тестирования

Учитывая, что накопители SanDisk, ставшие героями этого тестирования, относятся к различным ценовым категориям, мы сравнили их с наиболее распространёнными SSD аналогичного объёма лидеров розничного рынка – компаний Samsung и Crucial.

Итого имеем следующий список протестированных моделей:

Crucial BX100 250 Гбайт (CT250BX100SSD1, прошивка MU01);
Crucial MX100 256 Гбайт (CT256MX100SSD1, прошивка MU02);
Crucial MX200 250 Гбайт (CT250MX200SSD1, прошивка MU01);
Samsung 850 Pro 256 Гбайт (MZ-7KE256, прошивка EXM01B6Q);
Samsung 850 EVO 250 Гбайт (MZ-75E250, прошивка EMT01B6Q);
SanDisk Extreme PRO 240 Гбайт (SDSSDXPS-240G, прошивка X21200RL);
SanDisk Ultra II 240 Гбайт (SDSSDHII-240G, прошивка X31000RL);
SanDisk X300s 256 Гбайт (SD7UB2Q-256G-1022, прошивка X2140200);
SanDisk X210 256 Гбайт (SD6SB2M-256G-1022I, прошивка X210400);
SanDisk X110 256 Гбайт (SD6SB1M-256G-1022I, прошивка X231600).
Производительность


Последовательные операции чтения и записи




При последовательных операциях все тестируемые накопители SanDisk показывают достаточно неплохую производительность. Есть лишь одно исключение – модель SanDisk Ultra II, основанная на четырёхканальном контроллере и TLC NAND. Производительность этого SSD при операциях записи примерно вдвое хуже, чем у других моделей. Кроме того, нужно отметить и тот факт, что старший потребительский твердотельный накопитель SanDisk Extreme Pro несколько превосходит по своей скорости все остальные модели, и его быстродействие приближается к лидирующему уровню не только среди SSD этого производителя, но и вообще.

Случайные операции чтения




Достаточно любопытно, что все накопители SanDisk на этих диаграммах собрались в тесную группу. Это может выступать хорошей иллюстрацией к тому, что микропрограмма всех SSD этого производителя, построенных на контроллерах Marvell, имеет одно и то же ядро. Поэтому все такие SSD и демонстрируют схожее поведение. Однако отличия в аппаратных компонентах всё же приводят к появлению некоторых различий в быстродействии. С точки зрения скоростей случайного чтения Extreme Pro – самый быстрый накопитель SanDisk, а X110 – самый медленный. Если же говорить о скорости решений SanDisk относительно предложений других фирм, то она несколько не дотягивает до уровня, обеспечиваемого современными SSD компании Samsung, но оказывается выше, чем у накопителей Crucial. А это значит, что вся линейка SanDisk в её современном виде вполне конкурентоспособна.

Давайте теперь посмотрим, как зависит производительность рассматриваемых SSD от глубины очереди запросов при чтении 4-килобайтных блоков.


При росте глубины очереди запросов показатели всех накопителей SanDisk за исключением Extreme Pro скатываются до сравнительно невысокого уровня. Совершенно очевидно, что фирменная микропрограмма SanDisk не оптимизируется под такие нагрузки. И в целом – это логичное решение, ведь глубокая очередь запросов совершенно не характерна для десктопных нагрузок. Столь глубокая конвейеризация характерна лишь для серверов, но для таких применений у SanDisk есть совершенно иная линейка твердотельных накопителей.

В дополнение к этому предлагаем посмотреть, как зависит скорость случайного чтения от размера блока данных:


К сожалению, накопители SanDisk отличаются не слишком высокой скоростью работы и с блоками большого размера. Это – более чувствительный их недостаток, который следует иметь в виду. Лучшие показатели в этом тесте – у флагманского SanDisk Extreme Pro, но даже он не обеспечивает производительность на уровне быстрейших SSD компаний Samsung и Crucial. Иными словами, здесь мы сталкиваемся с явным слабым местом микропрограммы SanDisk.

Случайные операции записи




Запись случайных данных – ещё одно слабое место накопителей SanDisk. Казалось бы, технология nCache, которая предоставляет для записи быстродействующую псевдо-SLC память, должна делать их, напротив, быстрее конкурентов, не обладающих подобным кэшированием, но на практике всё оказывается наоборот. Консолидация случайных операций, которую пытается выполнять микропрограмма SanDisk в SLC-кэше, порождает дополнительные накладные расходы. В результате nCache действительно эффективно снижает коэффициент усиления записи, но попутно уменьшается и скорость произвольных записей. Лишь флагманскому SanDisk Extreme Pro удаётся обогнать самый дешёвый SSD компании Crucial, BX100. Все же остальные участвующие в тестировании накопители SanDisk выдают скорость хуже, чем у современных предложений других производителей нижней ценовой категории.

Целиком же зависимость скорости произвольной записи 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов выглядит следующим образом:


Описанное выше явление хорошо заметно и при увеличении глубины очереди запросов. Устройства компании SanDisk не выдерживают конкуренции с современными моделями SSD компаний Samsung и Crucial. Особенно плачевно ситуация складывается с производительностью наиболее дешёвых моделей – Ultra II и X110. Впрочем, достойным быстродействием не могут похвастать также и X210, и X300s. Более-менее приемлемую скорость на графике выше можно наблюдать лишь у SanDisk Extreme Pro – ему удаётся нагнать Samsung 850 EVO.

Следующий график отражает зависимость производительности случайных записей от размера блока данных.


Здесь положение продукции SanDisk оказывается немного получше. Провальные результаты при операциях с большими блоками можно видеть лишь у модели Ultra II, остальные же накопители по меньшей мере, не уступают Crucial MX100 и Samsung 850 EVO. Лучшая же производительность наблюдается, как обычно, у SanDisk Extreme Pro. Однако даже эта флагманская модель не дотягивает по быстродействию до того уровня, который установили SSD других фирм нового поколения – Crucial MX200 и Samsung 850 Pro.

Смешанная нагрузка

По мере удешевления твердотельные накопители перестают использоваться в качестве исключительно системных и становятся обычными рабочими дисками. В таких ситуациях на SSD поступает не только рафинированная нагрузка в виде записи или чтения, но и смешанные запросы, когда операции чтения и записи инициируются разными приложениями и должны обрабатываться одновременно. Однако работа в дуплексном режиме для современных контроллеров SSD остаётся существенной проблемой. При смешивании операций чтения и записи в одной очереди скорость большинства твердотельных накопителей потребительского уровня заметно проседает. Это стало поводом для проведения отдельного исследования, в рамках которого мы проверяем, как работают SSD при необходимости обработки последовательных операций, поступающих вперемежку. Следующая диаграмма демонстрирует наиболее характерный для десктопов случай, когда соотношение количества операций чтения и записи составляет 4 к 1.


Смешанная нагрузка не позволяет накопителям SanDisk показать хорошие результаты. К сожалению, они не имеют необходимых оптимизаций даже несмотря на то, что комбинированные чтения и записи всё чаще встречаются в общеупотребительных сценариях в десктопных системах. Обратите внимание, как видно по результатам SSD Crucial MX100 и MX200, мощности контроллеров Marvell для работы со смешанными операциями вполне хватает, и проблема с накопителями SanDisk связана именно с микропрограммой.

Следующий график даёт более развёрнутую картину производительности при смешанной нагрузке, показывая зависимость скорости SSD от того, в каком соотношении приходят на него операции чтения и записи.


Кривые производительности всех SSD компании SanDisk имеют примерно одинаковый характер. Как только однотипная нагрузка из чтений или записей начинает разбавляться операциями другого рода, любые накопители SanDisk оказываются подвержены очень заметному снижению производительности. Поэтому даже самый быстрый из SSD этого производителя, SanDisk Extreme Pro, сложно порекомендовать для использования в подобных средах. Проще говоря, в десктопах накопители SanDisk лучше использовать в качестве системных дисков, в то время как интенсивную работу с разнородными пользовательскими данными лучше возложить на устройства других производителей.

PCMark 8 2.0, реальные сценарии использования

Тестовый пакет Futuremark PCMark 8 2.0 интересен тем, что 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 десктопных задачах, и замеряется скорость их выполнения. Текущая версия этого теста моделирует нагрузку, которая взята из реальных игровых приложений Battlefield 3 и World of Warcraft и программных пакетов компаний Abobe и Microsoft: After Effects, Illustrator, InDesign, Photoshop, Excel, PowerPoint и Word. Итоговый результат исчисляется в виде усреднённой скорости, которую показывают накопители при прохождении тестовых трасс.


С точки зрения PCMark 8 2.0, флагманские модели накопителей SanDisk уступают в производительности лучшим SSD других производителей. Фактически, Extreme Pro, а также X300s и X210, следует отнести к твердотельным накопителям среднего уровня. Младшие же модели Ultra II и X110 – это бюджетные и медленные по современным меркам флеш-диски.

Интегральный результат PCMark 8 нужно дополнить и показателями производительности, выдаваемыми флеш-дисками при прохождении отдельных тестовых трасс, которые моделируют различные варианты реальной нагрузки. Дело в том, что при разной нагрузке флеш-приводы зачастую ведут себя немного по-разному.




















Среди приведённых результатов хочется выделить один особый случай. Существует приложение, где накопители SanDisk, имеющие свой особый характер, выдают действительно высокую скорость– это Photoshop. В нём при работе c тяжёлой нагрузкой все SSD этого производителя смотрятся значительно лучше, чем в других сценариях. А Extreme Pro вообще можно отнести к числу лучших накопителей в этом подтесте. Однако значительно чаще мы видим обратную ситуацию: вся группа SSD компании SanDisk способна соперничать лишь с Crucial BX100, который, напомним, построен на совсем дешёвом контроллере SM2246EN.

Копирование файлов

Имея в виду, что твердотельные накопители внедряются в персональные компьютеры всё шире и шире, мы решили добавить в нашу методику измерение производительности при обычных файловых операциях – при копировании и работе с архиваторами – которые выполняются «внутри» накопителя. Это – типичная дисковая активность, возникающая в том случае, если SSD исполняет роль не системного накопителя, а обычного диска.






В тестах копирования твердотельные накопители SanDisk ведут себя по-разному. Причём, характер их поведения напрямую связан с тем, с файлами какого типа ведётся работа. Принцип простой: большие последовательные файлы копируются с хорошей скоростью, а мелкие и разрозненные – с маленькой. Это прямое следствие того, что прошивка SanDisk имеет хорошую оптимизацию под последовательные операции.

Если же сопоставить результаты героев этого тестирования между собой, то можно в очередной раз подтвердить, что модель Extreme Pro среди всех SSD компании SanDisk имеет наилучшую производительность, X210 и X300s – это предложения среднего уровня, а X110 и Ultra II – медленные и дешёвые модели. Кстати, обратите внимание, X110, несмотря на свой почтенный возраст, заметно превосходит Ultra II, в котором нашла применение трёхбитовая TLC NAND.

Вторая группа тестов проведена при архивации и разархивации директории с рабочими файлами. Принципиальное отличие этого случая заключается в том, что половина операций выполняется с разрозненными файлами, а вторая половина – с одним большим файлом архива.




Неплохо проявляют себя накопители SanDisk при работе с архиваторами. Модель Extreme Pro даже попадает в число лидеров, а модели X300s, X210 и X110 на равных конкурируют с Crucial MX100 и BX100, что можно назвать весьма достойным результатом. Расстраивает разве только SanDisk Ultra II, который как при архивации, так и при простом копировании, оказывается в самом низу диаграммы.

Работа TRIM и фоновой сборки мусора

Испытывая различные твердотельные накопители, мы всегда проверяем то, как они отрабатывают команду TRIM и способны ли они собирать мусор и восстанавливать свою производительность без поддержки со стороны операционной системы, то есть в такой ситуации, когда команда TRIM не передаётся. Такое тестирование было проведено и в этот раз. Схема этого испытания стандартна: после создания длительной непрерывной нагрузки на запись данных, которая приводит к деградации скорости записи, мы отключаем поддержку TRIM и выжидаем 15 минут, в течение которых SSD может попытаться самостоятельно восстановиться за счёт собственного алгоритма сборки мусора, но без помощи со стороны операционной системы, и замеряем скорость. Затем на накопитель принудительно подаётся команда TRIM — и после небольшой паузы скорость измеряется ещё раз.

Результаты такого тестирования приведены в следующей таблице, где для каждой протестированной модели указано, реагирует ли она на TRIM очисткой неиспользуемой части флеш-памяти и может ли она заготавливать чистые страницы флеш-памяти под будущие операции, если команда TRIM на неё не подаётся. Для накопителей, которые оказались способны осуществлять сборку мусора и без команды TRIM, мы также указали тот объём флеш-памяти, который был самостоятельно освобождён контроллером SSD под будущие операции. Для случая эксплуатации накопителя в среде без поддержки TRIM это — как раз тот объём данных, который можно будет сохранить на накопитель с высокой первоначальной скоростью после простоя.


Команду TRIM в состоянии обрабатывать любые современные накопители SanDisk, а значит, производительность в них в обычных условиях не деградирует. Это вполне закономерно: SSD без такой функции уже давно сняты с производства.

Однако мы хотим больше – качественный накопитель должен уметь проводить сборку мусора и без подачи команды TRIM. Такая возможность полезна для тех пользователей, которые до сих пор работают в Windows XP или, например, если SSD планируется использовать в составе RAID-массива. И вот тут-то устройства SanDisk производят, откровенно говоря, удручающее впечатление. Дело в том, что автономная сборка мусора, которая должна выполняться в фоновом режиме, в них почти не работает. SanDisk Ultra II, X210 и X110 в моменты простоя могут освободить под будущие операции лишь свой SLC-кэш, а в их основной части массива флеш-памяти упреждающее высвобождение страниц под будущие операции не происходит. А в наиболее новых SSD – SanDisk Extreme PRO и SanDisk X300s – нет даже и этого. Всё это однозначно указывает на то, что предложения SanDisk совершенно не годятся для тех систем, где с своевременной подачей команды TRIM могут возникать какие-то проблемы.
Выводы

Вообще, накопители компании SanDisk вызывают достаточно тёплое к себе отношение. И дело даже не в тех результатах, которые они показывают в тестах. Во-первых, SanDisk – один из крупнейших поставщиков SSD, располагающий при этом собственными производственными мощностями по выпуску флеш-памяти, к надёжности которой нет и никогда не было никаких серьёзных претензий. Во-вторых, в продукции SanDisk используются контроллеры Marvell, которые завоевали прочную репутацию стабильной и качественной платформы. В-третьих, в твердотельных накопителях SanDisk реализована эксклюзивная фирменная технология nCache, которая дополнительно усиливает их потребительские характеристики, так как снижает коэффициент усиления записи и продлевает время жизни SSD. Учитывая всё это, совершенно неудивительно, что устройства SanDisk предпочитают многие производители готовых компьютеров, в том числе и крупнейшие.

Однако у индивидуальных пользователей, и в первую очередь у энтузиастов, немного другой подход к выбору подходящих SSD. Для большинства из них определяющее значение имеет соотношение производительности и цены, и вот с этой позиции твердотельные накопители SanDisk уже не столь безупречны. Дело в том, что ядро микропрограммы, которая используется во всех основанных на контроллерах Marvell флеш-дисках SanDisk, имеет хорошую оптимизацию лишь под последовательные операции. А вот при случайной или, ещё хуже, при комбинированной нагрузке, накопители этого производителя уже не могут похвастать слишком впечатляющим быстродействием.

Тем не менее, учтя все плюсы и минусы, по результатам проведённого тестирования мы можем оставить следующие отзывы:

SanDisk Extreme PRO – очень неплохой SSD с уровнем быстродействия чуть выше среднего. Благодаря оптимизациям микропрограммы этот накопитель показывает наилучшие результаты среди всех собратьев. Но главный его плюс – десятилетняя гарантия. Столь продолжительной гарантией может похвастать ещё лишь Samsung 850 Pro, но он значительно дороже.
SanDisk Ultra II – первый накопитель SanDisk на основе TLC NAND, который благодаря этому имеет очень демократичную цену. Технологии nCache удаётся скомпенсировать относительно низкий ресурс такой памяти, но вот уровень производительности у данного SSD непростительно низок.
SanDisk X300s – достаточно средний SSD, если бы не одно «но». Данный накопитель имеет поддержку аппаратного шифрования, которое может включаться как через операционную систему, так и посредством утилит сторонних производителей. Других моделей SSD с подобной функциональностью у SanDisk в ассортименте нет.
SanDisk X210 – аналог снятого с производства накопителя Extreme II. А потому реального интереса не представляет: более новый Extreme Pro лучше него по всем характеристикам.
SanDisk X110 – хотя этот SSD и является аналогом снятого с производства Ultra Plus, он может быть вполне актуален и по сей день. X110 быстрее бюджетного Ultra II, но при этом имеет похожую цену. Поэтому, выбирая из этих двух вариантов, лучше предпочесть именно X110.