Обзор твердотельного накопителя Zalman F1 120 Гбайт

Введение

Твердотельные накопители – один из наиболее динамично развивающихся сегментов компьютерного рынка. Неуклонно множится как число представленных в нём продуктов, так и количество компаний, предлагающих соответствующие изделия. И уже никого не удивляет тот факт, что среди производителей SSD можно встретить совершенно неожиданные имена. Так, некоторое время назад нам попалась информация о том, что к когорте фирм, предлагающих накопители на базе флэш-памяти, присоединился Zalman – известный корейский производитель систем охлаждения. Нас эта информация заинтересовала, и спустя какое-то время в распоряжении нашей тестовой лаборатории оказался 120-гигабайтный SSD этой компании, относящийся к новой линейке F1-series, характерной применением в её основе популярного контроллера SandForce SF-2281.

Конечно, увидеть своими глазами SSD-накопитель, выпущенный известным производителем кулеров, корпусов и блоков питания, это – в определённом смысле неожиданность. Но сказать, что мы не были к ней морально готовы, всё-таки нельзя. Zalman давно помышляет о расширении ассортимента собственных продуктов. Так, уже достаточно долго на рынке присутствуют выпущенные Zalman 3D-мониторы, а недавно эта компания сообщила о намерении заняться и производством графических карт. Учитывая желание дальнейшей диверсификации продукции, выход Zalman в том числе и на рынок SSD вполне логичен: среди всевозможных видов компьютерных комплектующих твердотельные накопители отличаются завидной простотой разработки и изготовления.

В современных условиях выпуск SSD оказался сродни любому электронному сборочному производству. В значительной степени посодействовала этому компания SandForce, вместе со своими контроллерами второго поколения предложившая готовую платформу для сборки накопителей, позволяющую использование широкого диапазона микросхем флэш-памяти и включающую эталонную печатную плату и уже готовую микропрограмму на все случаи жизни. В результате, для того, чтобы освоить выпуск твердотельных накопителей, нужны лишь «ребята с паяльниками», но при этом совершенно не требуются высококвалифицированные разработчики, инженеры и программисты. В какой-то мере SSD изготавливать даже проще, чем основанные на референсном дизайне видеокарты, ведь на печатную плату для твердотельного накопителя требуется припаять значительно меньше компонентов и микросхем. Иными словами, главная задача для новичков, выходящих на рынок SSD, – это наладить рынок сбыта. Но с этим у Zalman, очевидно, проблем быть не должно – компания известна на рынке, имеет хорошую репутацию и обладает развитой дистрибьюторской сетью. Так что, весьма вероятно, флэш-накопители Zalman F1-series вскорости смогут посоперничать по доступности с продуктами, предлагаемыми старожилами рынка SSD.

Другое дело, что, используя при создании собственных флэш-накопителей типовой подход, Zalman было бы сложно создать сколь-нибудь оригинальный продукт. По идее, SSD серии F1 должны быть аналогичны множеству присутствующих на рынке предложений других компаний, также эксплуатирующих платформу SandForce. Однако Zalman пытается убедить нас в обратном и демонстрирует маркетинговые материалы, сопровождаемые следующей иллюстрацией.

Действительно ли Zalman F1 окажется быстрее других SandForce-дисков – в этом как раз и заключается основная интрига настоящего обзора, в рамках которого мы подробно познакомимся со 120-гигабайтным SSD SSD0120F1, входящим в серию Zalman F1.

Zalman F1 SSD 120 Гбайт (SSD0120F1)

Помимо серии F1 в ассортименте компании Zalman имеются и другие SSD. Однако все они не относятся к числу производительных решений, поддерживают только интерфейс SATA 3 Гбит/сек и базируются на медленных контроллерах Jmicron и Phison, а потому для нас не представляют большого интереса. Что же касается серии F1, то это – единственные быстрые и актуальные SSD компании Zalman, в основе которых лежит платформа SandForce второго поколения. Причём, Zalman, в отличие от многих других поставщиков твердотельных накопителей, не стала сильно дробить свою производительную линейку – она включает лишь три модели, отличающиеся по размеру: 60, 120 и 240 Гбайт. Мы получили на тесты среднюю модификацию.

SSD серии Zalman F1 поставляются в небольшой картонной коробке достаточно строгого дизайна. Очевидно, что название этой серии накопителей апеллирует к гонкам «Формула-1», однако в оформлении упаковки соответствующие мотивы совершенно не прослеживаются. Более того, везде на ней речь идёт не о F1, а о F-серии, что даёт основания предположить, что Zalman собирается в перспективе выпустить SSD модельных рядов F2, F3 и т. п.

Лицевая сторона коробки содержит упоминания о характеристиках накопителя, которые, впрочем, вполне стандартны для любого SandForce-продукта. Обращают на себя внимание разве только заявления о максимальной скорости чтения на уровне 560 Мбайт/сек и максимальной скорости записи 530 Мбайт/сек. Это, между прочим, очень нескромные заявления: даже у OCZ Vertex 3 в спецификациях записаны более низкие показатели. Неужели Zalman знает какой-то секрет? Или, может, в этой компании работают самые наглые маркетологи? Тестирование покажет.

Внутри коробки находится сам SSD и пользовательская инструкция, из которой можно узнать в частности о том, что покупателям дисков серии F1 производитель предлагает бесплатно скачать с собственного сайта утилиту Acronis True image HD, стикер с серийным номером для которой наклеен на диске.

От самого SSD трудно ожидать каких-то дизайнерских изысков: чёрному металлическому параллелепипеду в 2.5-дюймовом форм-факторе сложно придать оригинальность. Оживляет унылую форму лишь чёрная глянцевая этикетка с характеристиками и артикулом накопителя и большим логотипом F-series цвета фуксии.

Впрочем, вряд ли кто-то будет выбирать SSD по внешнему виду, гораздо важнее, что же находится внутри этого чёрного параллелепипеда.

Печатная плата, которую мы извлекли из недр 120-гигабайтного Zalman F1, содержит типовой контроллер SandForce второго поколения SF-2281 и шестнадцать чипов NAND-флэш, выпущенных компанией Intel. Микросхемы памяти имеют маркировку 29F64G08ACME3, и абсолютно аналогичные компоненты мы уже видели при вскрытии Corsair Force GT 120 Гбайт. Это значит, что перед нами – типичный SandForce-накопитель с синхронной, выпущенной по 25-нм техпроцессу, MLC флэш-памятью стандарта ONFI 2.2, который использует обычное для 120-гигабайтных моделей двукратное чередование NAND-устройств.

Иными словами, глядя на аппаратную начинку, предположить, почему у Zalman F1 производительность должна быть выше, чем у других 120-гигабайтных SandForce-накопителей, использующих синхронный флэш, невозможно. То есть, рассматриваемый SSD можно отнести к тому же классу продуктов, что и Corsair Force Series GT, Kingston HyperX, OCZ Vertex 3 и ADATA S511.

Конечно, существует вероятность, что инженеры Zalman смогли внести какие-то фундаментальные изменения в прошивку. Однако поверить в это можно лишь с большим трудом. По мере того, как мы знакомимся с различными вариантами дисков на базе контроллера SF-2281, мы получаем всё больше и больше подтверждений того, что на их производительность влияние оказывает лишь выбор типа используемого NAND флэша. Тем более что прошивка Zalman F1 SSD очень похожа на свежую эталонную микропрограмму SandForce 3.3.2 и даже имеет совпадающий номер версии.

Тем не менее, увеличенные скорости чтения и записи присутствуют и в официальных спецификациях Zalman F1 SSD 120 Гбайт:

Контроллер: SandForce SF-2281;
Интерфейс: SATA 6 Гбит/с;
Флэш-память: Синхронная 25-нм NAND;
Ёмкость: 120 Гбайт;
Кэш-память: нет;
Скорость последовательного чтения: 560 Мбайт/сек;
Скорость последовательной записи: 530 Мбайт/сек;
Скорость случайной записи (блоки 4 Кбайта): нет данных.

Как и многие другие уважающие себя производители SSD, Zalman даёт на свои продукты трёхлетнюю гарантию.

Тестовая система

Для тестирования SSD накопителей мы собрали специальную систему, построенную на материнской плате с набором логики Intel H67, который, как известно, обладает парой SATA 6 Гбит/сек портов. Именно на этих портах мы и испытываем твердотельные накопители.

Для сравнения с Zalman F1 SSD 120 Гбайт мы взяли три SandForce-накопителя аналогичной ёмкости, являющиеся носителями разных платформ: Patriot Wildfire – SSD на базе 32-нм Toggle NAND; Corsair Force Series GT – SSD с 25-нм синхронной памятью и Corsair Force Series 3 – накопитель, использующий асинхронную память. Кроме того, в тестах приняли участие 240-гигабайтные модификации Corsair Force Series GT и Corsair Force Series 3, а также 256-гигабайтный Crucial m4 с контроллером Marvell.

В целом, тестовая конфигурация включает следующий набор оборудования:

Процессор – Intel Core i5-2400 (Sandy Bridge, 4 ядра, 3.1 ГГц, технологии EIST и Turbo Boost –отключены);
Материнская плата - Foxconn H67S (версия BIOS A41F1P01);
Память - 2 x 2 GB DDR3-1333 SDRAM DIMM 9-9-9-24-1T;
Системный накопитель – Crucial m4 256 Гбайт (CT256M4SSD2);
Тестовые накопители:

Corsair Force 3 Series 120 Гбайт (CSSD-F120GB3-BK, прошивка 1.3.3);
Corsair Force GT Series 120 Гбайт (CSSD-F120GBGT-BK, прошивка 1.3.3);
Corsair Force 3 Series 240 Гбайт (CSSD-F240GB3-BK, прошивка 1.3.3);
Corsair Force GT Series 240 Гбайт (CSSD-F240GBGT-BK, прошивка 1.3.3);
Crucial m4 256 Гбайт (CT256M4SSD2, прошивка 0009);
Patriot Wildfire 120 Гбайт (PW120GS25SSDR, прошивка 3.3.2);
Zalman F1 120 Гбайт (SSD0120F1, прошивка 3.3.2).

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

Intel Chipset Driver 9.2.0.1030;
Intel HD Graphics Driver 15.22.1.2361;
Intel Management Engine Driver 7.1.10.1065;
Intel Rapid Storage Technology 10.8.0.1003.

Производительность

Скорость случайного и последовательного чтения/записи «свежего» накопителя

Для измерения скорости случайного и последовательно чтения и записи мы используем тест CrystalDiskMark 3.0.1. Этот бенчмарк удобен тем, что позволяет измерять скоростные характеристики SSD-накопителей как на случайных несжимаемых данных, так и при использовании полностью сжимаемых шаблонных данных. Поэтому, на приводимых далее диаграммах приводится по два числа – максимальная и минимальная скорость работы накопителя. Реальные же показатели, соответственно, будут лежать внутри изображённых диапазонов в зависимости от того, как с их сможет уплотнить контроллер SF-2281.

Заметим, что приведенные в этом разделе результаты тестов производительности относятся к «свежему» (FOB - Fresh Out-of-Box) недеградировашему состоянию накопителя.

Заявленные компанией Zalman в спецификациях диска серии F1 скорости линейного чтения оказываются не более чем фантазией. В реальности, как мы видим, этот SSD ничем не лучше любого другого накопителя на базе контроллера SF-2281 с синхронной памятью. По всем базовым практическим характеристикам Zalman F1 подобен Corsair Force GT, то есть, он работает быстрее «бюджетных» SSD с асинхронной памятью вроде Corsair Force 3, но отстаёт от накопителей с Toggle NAND представленных в тесте в лице Patriot Wildfire. Типичным выглядит и отставание рассматриваемого 120-гигабайтного Zalman F1 от более ёмких SSD: очевидно, что 240-гигабайтная вариация этого накопителя будет существенно быстрее благодаря четырёхкратному интеливингу.

Деградация и производительность в устойчивом состоянии

К сожалению, SSD-накопители демонстрируют высокую скорость, свойственную «свежему» состоянию, далеко не всегда. В большинстве случаев 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 флэш-памяти, контроллер SSD приходит к необходимости проводить перед сохранением данных операции очистки блоков страниц, которые добавляют существенные задержки. Впрочем, находясь в состоянии покоя, контроллеры современных SSD-дисков частично восстанавливают быстродействие накопителя, упреждающе освобождая неиспользуемые страницы флэш-памяти. На это направлено два ключевых алгоритма: Idle-Time Garbadge Collection (сборка мусора) и TRIM.

Очевидно, что пользователя больше интересует скорость, которую он будет иметь во время продолжительной эксплуатации накопителя, а не в тот небольшой промежуток времени после установки нового SSD, в течение которого флэш-диск демонстрирует максимальные результаты. Сами же производители SSD, напротив, сообщают скоростные параметры лишь «свежих» накопителей, так как они выставляют их продукты в наиболее выгодном свете. Учитывая это, мы приняли решение исследовать падение производительности при переходе накопителя из «свежего» в «использованное» состояние.

Для получения картины деградации скорости мы, основываясь на методике SNIA SSSI TWG PTS, провели специальные тесты. Их суть 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 операции сборки мусора. И в завершение – после подачи команды TRIM.

Измерения выполнялись при помощи синтетического бенчмарка IOMeter 1.1.0 RC1, в котором мы отслеживали скорость случайной записи при работе с выровненными относительно страниц флэш-памяти блоками данных объёмом 4 Кбайта с глубиной очереди запросов 32 команды. При тестировании использовалось псевдослучайное заполнение.

Как мы уже знаем по проведённым ранее тестированиям, флэш-дискам на базе контроллера SF-2281 свойственно серьёзное снижение производительности операций записи. Причём, к сожалению, к состоянию «нового» накопителя они не возвращаются уже никогда: не помогает ни сборка мусора, ни TRIM. Все эти проблемы в полной мере свойственны и Zalman F1, в тестах деградации его поведение ровно такое же, как и у его визави – Corsair Force GT. Особенно досадно говорить о таком падении скорости на фоне того, что участвующий в тесте диск Crucial m4, построенный на контроллере Marvell, демонстрирует принципиальную возможность полного восстановления производительности после подачи команды TRIM.

Всё это означает, что те скорости записи, которые были приведены на диаграммах в предыдущем разделе, отражают лишь незначительную часть общей картины. На самом же деле, после того, как SSD перейдут из свежего в использованное состояние, соотношение результатов коренным образом поменяется. Скорость записи в этом случае будет совсем иной: результаты её измерения бенчмарком CrystalDiskMark 3.0.1 приводятся на следующих диаграммах.

Скорости записи у дисков на платформе SandForce понизились, но качественно картина не меняется. Обещанного превосходства Zalman F1 над конкурентами не видно.

Тесты в Futuremark PCMark 7

Известный тест PCMark 7 включает отдельный бенчмарк для измерения производительности дисковой подсистемы. Причём, он имеет не синтетическую природу, а, напротив, основывается на том, как работают с диском реальные приложения. Этот бенчмарк воспроизводит настоящие сценарии-трассы задействования диска в распространённых задачах и замеряет скорость их выполнения. Причём, воспроизведение потока команд делается не сплошняком, а так, как это происходит в реальности – с определёнными паузами, обусловленными необходимостью обрабатывать поступающие данные. Результатом теста является общий индекс производительности дисковой подсистемы и показатели скорости в отдельных сценариях в мегабайтах в секунду. Заметьте – производительность в сценариях в абсолютном выражении получается относительно невысокой, так как в неё вносят вклад те самые моделируемые паузы между отдельными операциями ввода-вывода. Иными словами, то, что выдаёт PCMark 7, – это скорость дисковой подсистемы со стороны приложения. Такие величины дают нам информацию не столько о чистой производительности накопителей, сколько о том, какой практический выигрыш способен привнести тот или иной SSD при реальной работе.

Тестирование в PCMark 7 мы выполняли 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 флэш-памяти, но и эффективность работы внутренних алгоритмов SSD, направленных на восстановление производительности.

Интегральный показатель PCMark 7 – прекрасный ориентир для тех потребителей, кто не хочет вдаваться в подробности и довольствуется простой иллюстрацией относительной производительности накопителей. По данным этого теста среди сородичей на контроллере SF-2281 120-гигабайтный Zalman F1 занимает среднее положение и практически равен по быстродействию Corsair Force GT, который в свою очередь работает по скорости также как OCZ Vertex 3 или Kingston HyperX (как мы знаем по проведённым ранее тестам).

Для полноты картины следует ознакомиться и с промежуточными результатами показанными дисками при прохождении отдельных тестовых трасс. Тем более что в некоторых ситуациях отличия в быстродействии достигают более внушительного размера.


Тесты в Intel NAS Performance Toolkit

Intel NASPT – это ещё один основанный на использовании реальных сценариев тест дисковой подсистемы. Также как и PCMark 7, он воспроизводит заранее подготовленные типовые шаблоны дисковой активности, попутно измеряя скорость их прохождения. Данный бенчмарк вместе с PCMark 7 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.

В Intel NAS Performance Toolkit по сравнению с PCMark 7 существенно больший вес имеет производительность операций записи, поэтому соотношение результатов несколько отличается от того, что мы видели ранее. Однако показатели производительности 120-гигабайтного Zalman F1 остаются типичными и в этом бенчмарке. Он работает ровно так, как и любой другой 120-гигабайтный накопитель с контроллером SandForce второго поколения и 25-нм синхронной MLC флэш-памятью.

Более подробную информацию о том, из каких составляющих складывается рейтинг в Intel NAS Performance Toolkit, можно получить из приведённых далее графиков.

Выводы

Немного обидно, но все обещания Zalman о том, что их новый «гоночный» SSD опережает по производительности накопители других фирм, оказались не более чем маркетинговым трёпом. На самом деле Zalman F1 SSD – это вполне обычный флэш-диск на основе платформы SandForce. Быстрый и качественный, но отнюдь не лучше, чем его аналоги, предлагаемые другими компаниями.

Да и вообще, вся история нашего знакомства с различными накопителями, использующими контроллеры SF-2281/SF-2282, подводит к выводу о том, что их скорость зависит исключительно от выбора используемого типа флэш-памяти. И любые два SSD с контроллером SandForce второго поколения одинакового объёма и с одинаковым флэшом будут выдавать в тестах и реальной работе практически одинаковые показатели. Все же разговоры о том, что на быстродействие таких SSD могут оказывать влияние выполняемые различными производителями оптимизации прошивки, на практике оказываются лишёнными основания. Возможно, исключением из этого правила окажутся перспективные накопители Intel серии 520, но на данный момент никаких контрпримеров попросту нет.

Всё это означает, что с хорошей точностью получить представление о производительности SSD на базе контроллера SandForce второго поколения можно даже не прибегая к его тестированию. Вполне достаточно иметь информацию о типе установленных в недрах накопителя микросхем.

Обобщая полученную в нашей тестовой лаборатории информацию о различных SandForce-накопителях, мы решили составить своего рода «табель о рангах», в котором протестированные модели будут рассортированы по группам с одинаковой производительностью. Как показала практика, всего таких групп три, быстродействие накопителей, относящихся к разным группам, отличается значительно, но собранные внутри каждой группы SSD практически одинаковы.

Таким образом, Zalman F1 – это ещё один SandForce-накопитель условно-среднего уровня, который, впрочем, означает достаточно высокую для сегодняшнего дня производительность. Данный SSD вполне можно рекомендовать для приобретения, ведь он выступает аналогом весьма популярных у пользователей моделей. Никаких подводных камней при тестировании Zalman F1 мы не выявили; прошивка у него используется самая свежая, ликвидирующая проблемы с BSOD; а срок гарантии составляет обычные три года. Если к этому компания Zalman сможет добавить ещё и привлекательную цену, хорошую поддержку и широкую доступность – мы можем получить потенциальный хит. Однако станет им рассмотренный накопитель, или не станет – судить пока рано.