Обзор твердотельного накопителя Patriot Pyro SE 240 Гбайт

Введение

В наших последних обзорах мы знакомились с твердотельными накопителями, использующими контроллеры Indilinx Everest или Marvell 88SS9174. В отличие от контроллера SandForce SF-2281 эти микросхемы куда более редки: они применяются в единичных моделях устройств, которые обладают совершенно нетипичными характеристиками. Естественно, это служит источником повышенного интереса к таким SSD, но их количество ограничено, так что по понятным причинам мы вынуждены вернуться к рассмотрению гораздо более широко распространённых SandForce-накопителей. Сегодня в нашей лаборатории – ещё один представитель этого класса, Patriot Pyro SE.

К числу компаний, занимающихся выпуском твердотельных накопителей, стараются примкнуть чуть ли не все фирмы, считавшиеся раньше производителями модулей памяти для энтузиастов. Удаётся это им с переменным успехом. У некоторых, вроде OCZ, Kingston или Corsair, получается занять на этом перспективном рынке чуть ли не лидирующие позиции. Некоторые оказываются не столь удачливы. Patriot скорее следует отнести к числу новоявленных производителей SSD средней руки. В ассортименте этой компании имеются лишь твердотельные накопители на базе контроллеров SandForce, их ассортимент не очень велик, а по времени вывода новинок на рынок Patriot ощутимо отстаёт от лидеров отрасли.

Тем не менее, в случае платформы SandForce, масштабность и репутация производителя конкретного накопителя не имеет большого значения. Проектированием дизайнов печатных плат и прошивок занимается разработчик контроллера, поэтому все SSD на базе микросхемы SF-2281 имеют примерно одинаковый уровень качества и производительности. Разница может заключаться лишь в особенностях гарантийного обслуживания, но тут к Patriot вряд ли могут возникнуть какие-то претензии. Это солидная и известная компания с хорошим реноме. Поэтому, если вы заинтересованы в приобретении SandForce-накопителя, то предложения Patriot вполне заслуживают рассмотрения наряду с устройствами OCZ, Kingston или Corsair. Тем более что в ряде случаев именно Pаtriot может предложить наилучшую цену. Поэтому, получив для тестирования 240-гигабайтный накопитель Patriot Pyro SE, мы решили посвятить ему отдельный материал.

Patriot Pyro SE 240 Гбайт

Мы уже рассматривали продукты компании Patriot, использующие контроллер SF-2281. Это были SSD серий Wildfire и Pyro. В первом SSD, относящемся к числу флагманских моделей, использовалась флэш-память с интерфейсом Toggle Mode. Во втором, дешёвом накопителе – с асинхронным интерфейсом. Таким образом, до полного набора модификаций не хватало третьего варианта, накопителя промежуточного уровня цены и производительности с синхронной флэш-памятью с ONFI-интерфейсом. Именно таков Patriot Pyro SE, и, честно говоря, немного непонятно, почему он появился на рынке с достаточно серьёзным опозданием относительно первых моделей. Ведь именно на такие сбалансированные по стоимости и быстродействию модели приходится пик потребительского интереса.

Patriot Pyro SE поставляется в небольшой картонной упаковке, оформленной в чёрно-терракотовых тонах.

Внутри этой коробки находится сам SSD, заключённый в прозрачный пластиковый панцирь и памятка, заменяющая руководство пользователя. Обратите внимание, производитель пожадничал и не стал комплектовать свой твердотельный накопитель салазками, позволяющими его установку в 3.5-дюймовый отсек компьютера. Ввиду этого вопрос закрепления Pyro SE в корпусе десктопов в некоторых случаях может потребовать дополнительных трат. Таким образом, комплект поставки у рассматриваемого накопителя, можно сказать, отсутствует.

Внешний вид рассматриваемого SSD не вызывает никаких вопросов. Корпус Patriot Pyro SE имеет традиционный для SSD 2.5-дюймовый форм-фактор и выполнен из толстого сплава, похожего на силумин. На обоих сторонах накопителя имеются наклейки: с одной стороны – с маркетинговой информацией, с другой – с артикулом изделия, штрих-кодами, значками различных сертификаций и фразой «Assembled in the USA».

Внутри же этого не самого типичного корпуса, который, кстати, выпускается по заказу Patriot третьей компанией Akust, обнаруживается типовая печатная плата с контроллером SandForce второго поколения SF-2281. Достаточно забавно, что инженеры Patriot решили дополнительно закрепить эту плату в корпусе, для чего приклеили её на небольшую «лепёшку» жвачкоподобного материала.

Флэш-память, используемая в представленной нам на тесты 240-гигабайтной модели Patriot Pyro SE, произведена Micron и представлена шестнадцатью чипами с маркировкой 29F128G08CFAAB – очень частыми гостями в современных SSD. Каждый из этих чипов предлагает объём 128 Гбит, а внутри такой микросхемы содержится два 64-гигабитных полупроводниковых кристалла, скомпонованные методом наложения. Таким образом, рассматриваемый накопитель содержит 32 NAND-устройства, подключенные к восьмиканальному контроллеру с четырёхкратным чередованием. Учитывая, что интерфейс используемой памяти – синхронный ONFI 2.2 со скоростью обмена 133 МТ/сек, можно заключить, что твердотельный накопитель Patriot Pyro SE по своей аппаратной начинке полностью аналогичен таким популярным моделям, как OCZ Vertex 3, Kingston HyperX SSD или Corsair Force GT.

Не выделяется Patriot Pyro SE и прошивкой, в нём используется типовая микропрограмма SandForce. Её текущая версия 3.3.2, и это именно та версия, в которой, наконец, исправлены все проблемы контроллера SF-2281 с нестабильной работой в Windows.

Формальные характеристики Patriot Pyro SE стандартны. Как и в других накопителях с контроллерами SandForce, используется 14-процентное резервирование памяти под работу технологии RAISE (Redundant Array of Independent Silicon Elements), так что доступный пользователю объём дискового пространства составляет 240 Гбайт или 223 ГиБ из «честных» 256 ГиБ. В остальном же спецификации выглядят так:

Контроллер: SandForce SF-2281;
Интерфейс: SATA 6 Гбит/с;
Флэш-память: Синхронная 25-нм NAND;
Ёмкость: 240 Гбайт;
Кэш-память: нет;
Скорость последовательного чтения: 550 Мбайт/сек;
Скорость последовательной записи: 520 Мбайт/сек;
Скорость случайной записи (блоки 4 Кбайта): 85000 IOPS.

Как и все остальные производители SSD за исключением Plextor и Intel, Patriot 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 Patriot Pyro SE 240 Гбайт мы взяли несколько других твердотельных накопителей аналогичной ёмкости с поддержкой современного интерфейса SATA 6 Гбит/с. В их число вошла пара SSD на базе контроллера Marvell 88S9174: Crucial m4 и Corsair Performance Pro, и четыре близких родственника рассматриваемой модели – накопители на базе контроллера SandForce второго поколения. В их числе оказались: типовой диск с 32-нм Toggle NAND (OCZ Vertex 3 Max IOPS), типовой диск с 25-нм синхронной памятью (Corsair Force Series GT), типовой диск с 25-нм асинхронной памятью (Corsair Force Series 3) и уникальный Intel SSD 520 Series на базе обычной 25-нм синхронной памяти, но использующий эксклюзивную прошивку.

В целом, наша 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 A41F1P03);
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 240 Гбайт (CSSD-F240GB3-BK, прошивка 1.3.3);
Corsair Force GT Series 240 Гбайт (CSSD-F240GBGT-BK, прошивка 1.3.3);
Corsair Performance Pro 256 Гбайт (CSSD-P256GBP-BK, прошивка 1.0)
Crucial m4 256 Гбайт (CT256M4SSD2, прошивка 0309);
Intel SSD 520 240 Гбайт (SSDSC2CW240A3K5, прошивка 400i);
OCZ Vertex 3 Max IOPS 240 Гбайт (VTX3MI-25SAT3-240G, прошивка 2.15);
Patriot Pyro SE (PPSE240GS25SSDR, прошивка 3.3.2).

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

Intel Chipset Device Software 9.3.0.1019;
Intel Graphics Media Accelerator Driver 15.22.54.2622;
Intel Rapid Storage Technology 10.8.0.1003.

Производительность

Скорость случайного и последовательного чтения/записи

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. Эта возможность важна при тестировании накопителей, основанных на контроллере SF-2281, который перед записью данных во флэш-память пытается применить к ним алгоритмы компрессии. 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.

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

Мы имеем дело с накопителем на базе контроллера SF-2281 уже далеко не в первый раз и поэтому ещё до проведения тестирования могли сказать, каких результатов от него следует ожидать. Учитывая, что в Patriot Pyro SE использована синхронная флэш-память с ONFI-интерфейсом, этот диск по скорости должен быть похож на Corsair Force Series GT, что и наблюдается на практике. Из правила о том, что тип флэш-память является определяющим параметром для производительности твердотельных накопителей, существует лишь одно исключение – Intel SSD 520 Series, который работает не так, как его аналоги, из-за эксклюзивной интеловской прошивки.

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.

Поведение Patriot Pyro SE в этом тесте также характерно для всех SandForce-накопителей. Фоновая сборка мусора в них практически не работает, восстановление производительности происходит только при участии команды TRIM. Однако даже она не может вернуть SSD его былую прыть – в устойчивом использованном состоянии Patriot Pyro SE будет работать медленнее, чем когда он новый. Впрочем, отражается это лишь на скорости записи. Результаты её повторного измерения бенчмарком CrystalDiskMark 3.0.1 приводятся на следующих диаграммах.

Если вы предпочитаете накопители, которые не теряют в производительности с течением времени, выбирать стоит модели, построенные на контроллере Marvell 88SS9174. Они, кстати, благодаря этому своему свойству после заполнения данными начинают предлагать и более высокую скорость записи, нежели SandForce-модели. Что же касается Patriot Pyro SE, то этот SSD ничем не отличается от своих собратьев. Как и в свежем, так и в использованном состоянии он повторяет результаты Corsair Force GT, а значит, абсолютно аналогичен и всем остальным SandForce-накопителям с синхронной памятью производства Intel или Micron.

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, воссоздание 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 регенерацию производительности.

Интегральный показатель PCMark 7 – неплохой ориентир для тех потребителей, кто не хочет вдаваться в подробности и довольствуется простой иллюстрацией относительной производительности накопителей при их повседневном общеупотребительном использовании. Patriot Pyro SE в силу каких-то своих особенностей оказывается тут чуть медленнее чем Corsair Force GT. Однако в любом случае его результат заметно выше, чем у SandForce-накопителей с асинхронной памятью или чем у SSD на базе контроллера Marvell.

Давайте теперь обратимся к результатам, показанными дисками при прохождении отдельных тестовых трасс. Эти данные позволят получить более детальную информацию о быстродействии SSD при нагрузках различных типов.

По приведённым диаграммам можно заключить, что небольшое отставание Patriot Pyro SE от своего прообраза в воплощении Corsair по итоговому индексу производительности PCMark 7 происходит из-за сценария Importing pictures, в котором у SSD фирмы Patriot возникают какие-то проблемы.

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. Однако по умолчанию Intel NASPT поставляется с набором тестовых трасс, ориентированных на тестирование сетевых накопителей, малоактуальным при тестировании SSD. Поэтому в наших тестах 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 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.

Здесь у Patriot Pyro SE производительность вновь оказывается на уровне других SSD на контроллере SF-2281 и с синхронной памятью. Рассматриваемый диск обгоняет предложения с асинхронным флэшом и выступает на одном уровне с Crucial m4, но отстаёт от Intel SSD 520, Corsair Performance Pro и OCZ Vertex 3.

Расшифровка результатов INASPT позволяет выяснить, какие сценарии использования рассматриваемого твердотельного накопителя наиболее выигрышны для него. Обратите внимание, в некоторых подтестах скорость накопителей может превышать полосу пропускания SATA III-интерфейса, однако это объясняется высокоуровневой природой теста INASPT, использующего для обращения к данным стандартные функции Windows. В результате, на получаемые показатели оказывают влияние реализованные в операционной системе алгоритмы кэширования.

Никаких принципиальных отличий от Corsair Force GT в поведении Patriot Pyro SE не видно. С точки зрения INASPT это – совершенно ординарный SandForce-накопитель среднего уровня.

Выводы

Компания Patriot несколько задержала выпуск своего SandForce-накопителя на базе синхронной ONFI-памяти, и мы можем познакомиться с ним только сейчас, но никаких объективных причин для этого не видно. Pyro SE, занявший нишу ровно посредине между двумя другими сериями SSD компании Patriot, Wildfire и Pyro, оказался абсолютно стандартным решением на базе микросхемы SF-2281. Он не выделяется ни какими-то особенными микросхемами флэш-памяти, ни оптимизациями прошивки. Вполне предсказуем оказался и результат тестирования. Мы получили ещё одну вариацию на тему «SF-2281 плюс синхронная память», абсолютно аналогичную по потребительским характеристикам таким популярным SSD как OCZ Vertex 3, Corsair Force GT или Kingston HyperX SSD.

Впрочем, это скорее хорошо, чем плохо. От Patriot Pyro SE не стоит ждать никаких неприятных сюрпризов, он использует проверенный временем внутренний дизайн и микропрограмму с исправленными ошибками. Его производительность находится на очень хорошем для современных SSD уровне, а цена в ряде случаев может оказаться даже лучше, чем у аналогов, предлагаемых более именитыми фирмами. Иными словами, если вы подыскиваете накопитель на базе контроллера SandForce второго поколения, то Patriot Pyro SE – это вполне достойный кандидат на приобретение. Однако не следует забывать, что комплект поставки рассмотренного твердотельного накопителя не включает адаптер для установки в трёхдюймовый отсек корпуса, и это, пожалуй, самый серьёзный его минус.

В очередной раз обобщая полученную в нашей тестовой лаборатории информацию о различных SandForce-накопителях, мы продолжаем вести «табель о рангах», в которой протестированные модели рассортированы по группам с одинаковой производительностью. Как показала практика, всего таких групп четыре, быстродействие накопителей, относящихся к разным группам, отличается заметно, но собранные внутри каждой группы SSD практически неотличимы.