Твердотельные накопители OCZ Vertex 4 128 и 256 Гбайт и новая прошивка 1.5

Автор: Gavric
Дата: 27.07.2012
Все фото статьи
Введение

Три кита, служащие базисом для любого современного твердотельного накопителя и полностью определяющие его потребительские характеристики, это – контроллер, флеш-память и микропрограмма. Два из трёх этих основных компонентов – аппаратное обеспечение, третий же – обеспечение программное. А это значит, что уже после выпуска накопителя и старта его продаж производитель сохраняет определённую власть над своим продуктом: хранящаяся во флеш-памяти привода микропрограмма может быть легко «перепрошита» пользователем при помощи специальных предлагаемых производителями утилит. Новые же версии прошивок вполне способны изменять свойства SSD до неузнаваемости, ведь они отвечают за алгоритмы действий контроллера в различных ситуациях. В этом есть своя прелесть, так, обнаружив какие-то недоработки или ошибки, разработчики SSD имеют возможность исправить их, не прибегая к радикальным мероприятиям вроде отзыва продукта. Кроме того, время от времени они могут радовать своих приверженцев улучшениями быстродействия, достигаемыми за счёт оптимизации внутренних алгоритмов.

Однако, на наш взгляд, в последнее время производители стали злоупотреблять этой возможностью, выпуская на рынок не до конца оттестированные и отлаженные приводы и доводя их микропрограмму до ума уже после их появления в продаже. Совершенно привычной стала, вообще говоря, ненормальная ситуация, когда в течение первых нескольких месяцев пребывания на рынке нового SSD для него последовательно выходит несколько версий прошивок, исправляющие критические (или не очень) ошибки и меняющие (порой даже очень существенно) его производительность. В таких условиях первые покупатели, рассчитывающие получить в своё распоряжение новый и стабильный продукт с известными характеристиками, против своего желания оказываются в положении своего рода бета-тестеров. К счастью для производителей, пока что такое состояние дел не слишком раздражает конечных пользователей, так как в большинстве случаев SSD применяются в качестве системных дисков, и критически важные личные данные на них хранятся нечасто. Но, очевидно, что в перспективе постоянство микропрограммы в течение всего периода жизни должно стать достаточно важной чертой качественных твердотельных накопителей.

Доделкой прошивок уже после выпуска своих SSD грешат очень многие производители, легче назвать те фирмы, которые стараются таким образом не поступать. Однако сегодня «под раздачу» попала компания OCZ со своей флагманской серий флеш-дисков Vertex 4, использующей эксклюзивный контроллер Indilinx Everest 2. Не так давно мы тестировали эти SSD с обновлённой до версии 1.4 микропрограммой, которая серьёзно изменила скоростные характеристики данной модели, как всего лишь спустя пару месяцев прошивка была вновь заменена на версию 1.5. Причём, снова речь идёт об осязаемом изменении производительности, то есть, грубо говоря, Vertex 4 становится в наших глазах новым и неизученным объектом. Это само по себе – уже вполне достаточный повод для их повторного тестирования, но чтобы не ограничиваться дублированием нашего предыдущего материала, на этот раз мы решили уделить внимание другой паре модификаций Vertex 4. Так что в этой статье мы поведём речь о наиболее ходовых моделях ёмкостью 128 и 256 Гбайт.
OCZ Vertex 4 и новая микропрограмма 1.5

Подробное знакомство с накопителями семейства Vertex 4 у нас уже имело место. Поэтому вновь разбирать эти SSD и повторно говорить об особенностях лежащего в их основе контроллера Indilinx Everest 2 мы уже не будем, а просто отошлём всех желающих углубиться в детали к нашей предыдущей статье.

Тем не менее, стоит напомнить, что Vertex 4 – это флагманские SATA III твердотельные накопители OCZ с контроллером Indilinx Everest 2 и с типовой синхронной 25-нм флеш-памятью, использующей ONFI-интерфейс. Соответственно, вся магия Vertex 4, заключающаяся в его достаточно высокой по современным меркам производительности (в особенности в синтетических тестах и на операциях записи), исходит от контроллера. Который содержит внутри себя пару ядер с микроархитектурой ARM и, по ряду свидетельств, имеет близкое родство с контроллерами Marvell.


Сегодняшнее тестирование накопителей Vertex 4 мы проводим с обновлённой прошивкой версии 1.5, которая стала общедоступна в первой половине текущего месяца. Данная микропрограмма инициирует уже второе за их непродолжительную жизнь существенное изменение спецификаций приводов: в этот, как и в прошлый раз, разработчикам OCZ удалось заметно поднять скорости последовательных операций. Следующая табличка демонстрирует ту эволюцию, которую проделали характеристики Vertex 4, начиная с момента анонса этих приводов:


Помимо улучшения скоростных показателей, микропрограмма версии 1.5 обещает исправление ошибки с неправильно возвращаемым атрибутом SMART «Remaining Life», улучшение совместимости с различными RAID-контроллерами, а также усовершенствование работы технологии сборки мусора.

По традиции, тестирование накопителей с новыми версиями прошивок мы начинаем со сравнения практических показателей быстродействия, измеренных синтетическим бенчмарком AS SSD. Это позволяет нам сделать выводы о том, насколько обещания производителя, касающиеся роста скорости, соответствуют действительности.

OCZ Vertex 4 128 Гбайт:


Прошивка 1.4Прошивка 1.5

OCZ Vertex 4 256 Гбайт:


Прошивка 1.4Прошивка 1.5

Приятно видеть, что рост скорости последовательных операций в прошивке версии 1.5 действительно имеет место, причём он не сопряжён ни с какими побочными эффектами. Производительность операций с 4-килобайтными блоками совершенно не пострадала. Правда, и не улучшилась, но этого никто и не обещал.

В результате, теперь сравнительные характеристики представителей модельного ряда OCZ Vertex 4 выглядят следующим образом:


Заметьте, эволюция характеристик Vertex 4 не затрагивает младшую модель ёмкостью 64 Гбайта. Её неторопливость никуда не делась, и теперь она выглядит в ряду своих старших собратьев даже несколько инородно. Это значит, что уровень производительности младшего Vertex 4 серьёзно ниже, чем у более вместительных модификаций, и переносить на него успех остальных моделей явно не следует.

Зато накопители Vertex 4 объёмом 128 Гбайт и выше в процессе улучшения спецификаций дошли до того, что с формальных позиций они превосходят лучшие в своём классе конкурирующие предложения, например Intel SSD 520, Plextor M3 Pro или Corsair Performance Pro. Чем не повод провести их повторное тестирование?
Тестовая система

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

Для исследований компания OCZ Technology представила нам две наиболее ходовые модификации Vertex 4 – с ёмкостью 128 и 256 Гбайт. Причём, на этот раз это были не тестовые образцы, а самые настоящие серийные приводы. Их практическое сравнение мы выполняли с накопителями аналогичной ёмкости, основанными на различных, конкурирующих с Indilinx Everest 2, контроллерах. SandForce-продукты объёмом 120 и 240 Гбайт были представлены типовыми дисками с 25-нм синхронной ONFI-памятью (Corsair Force Series GT – аналог OCZ Vertex 3) и типовыми дисками с 25-нм асинхронной памятью (Corsair Force Series 3 – аналог OCZ Agility 3). Честь контроллера Marvell 88S9174 защищала пара приводов Crucial m4 объёмом 128 и 256 Гбайт, в основе которых лежит синхронная память, производимая по 25-нм техпроцессу. И, кроме того, в тестах приняли участие уникальный, использующий эксклюзивную прошивку и обычную 25-нм синхронную память, SandForce-накопитель Intel SSD 520 Series объёмом 240 Гбайт, а также накопитель на базе контроллера Marvell 88S9174 и 34-нм Toggle Mode флеш-памяти, Corsair Performance Pro объёмом 256 Гбайт.

В целом, наша тестовая конфигурация включала 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 120 Гбайт (CSSD-F120GB3-BK, прошивка 5.02);
Corsair Force 3 Series 240 Гбайт (CSSD-F240GB3-BK, прошивка 5.02);
Corsair Force GT Series 120 Гбайт (CSSD-F120GBGT-BK, прошивка 5.02);
Corsair Force GT Series 240 Гбайт (CSSD-F240GBGT-BK, прошивка 5.02);
Corsair Performance Pro 256 Гбайт (CSSD-P256GBP-BK, прошивка 1.0);
Crucial m4 128 Гбайт (CT128M4SSD2, прошивка 000F);
Crucial m4 256 Гбайт (CT256M4SSD2, прошивка 000F);
Intel SSD 520 240 Гбайт (SSDSC2CW240A3K5, прошивка 400i);
OCZ Vertex 4 128 Гбайт (VTX4-25SAT3-128G, прошивка 1.5);
OCZ Vertex 4 256 Гбайт (VTX4-25SAT3-256G, прошивка 1.5).

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 11.1.0.1006.
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-2281/2282, который перед записью данных во флеш-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.












В нашем прошлом тестировании накопителей Vertex 4, где использовалась прошивка версии 1.4, по результатам синтетических тестов претензии у нас возникли только к их скорости последовательного чтения, которая была несколько ниже, чем у флагманских SSD на контроллерах SandForce и Marvell. Теперь, как видим, ситуация исправилась. Прошивка версии 1.5, наконец, привела накопители Vertex 4 к современному уровню и при таком типе операций.

Правда, в процессе тестирования мы столкнулись с тем, что производительность последовательного чтения свыше 500 Мбайт/сек – это не совсем стабильный результат. Вследствие работы каких-то внутренних алгоритмов контроллера временами она может снижаться на 50-100 Мбайт/сек и ставить, таким образом, Vertex 4 в незавидное положение отстающего. К сожалению, чёткой закономерности в подобных провалах скорости линейного чтения мы не обнаружили. Поэтому следует просто иметь в виду, что в некоторых сценариях Vertex 4 вполне может показывать немного худший результат, чем от него можно ожидать, опираясь на представленные выше диаграммы.

Тем не менее, судя по приведённым числам, эти накопители имеют все основания для того, чтобы претендовать на звание быстрейших на потребительском рынке. В особенности это касается производительности при глубокой очереди запросов и при операциях записи: в таких случаях Vertex 4 показывает очень высокое быстродействие. Причём всё сказанное о передовых характеристиках относится не только к накопителю объёмом 256 Гбайт, но и к его 128-гигабайтной версии, с которой мы знакомимся впервые. Она является достойным представителем этой линейки и отстаёт от привода большего объёма лишь по скорости последовательной записи. В этом решения на базе контроллера Everest 2 существенно превосходят накопители на платформе SandForce, у которых зависимость производительности от объёма выражена куда более сильно.

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 флеш-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 флеш-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 флеш-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 флеш-памяти блоками данных объёмом 4 Кбайта с глубиной очереди запросов 32 команды. При тестировании использовалось псевдослучайное заполнение.


К отработке накопителями семейства Vertex 4 команды TRIM у нас не было претензий и ранее. Выход прошивки версии 1.5 в этом отношении ничего не изменил – оба протестированных Vertex 4 в средах с поддержкой TRIM способны полностью возвращать своё быстродействие к первоначальному «свежему» состоянию. Зато новая прошивка реализовала работу фоновой сборки мусора и в отрыве от TRIM. Теперь, находясь в состоянии покоя, накопители Vertex 4 способны частично восстанавливать свою производительность и в тех операционных системах, где поддержки TRIM нет. Однако речь идёт лишь о небольшой регенерации быстродействия, полностью же к первоначальному уровню быстродействия умеют возвращаться лишь отдельные модели SSD, основанные на контроллерах Marvell 88S9174.

Учитывая, что большинство SSD всё же изменяют свои характеристики после их перевода из нового в устоявшееся рабочее состояние, мы повторно замеряем их скорость записи бенчмарком CrystalDiskMark 3.0.1. На следующих диаграммах показаны результаты такого измерения. В данном случае мы используем случайное заполнение и уделяем внимание лишь производительности при записи, так как скорость операций чтения остаётся неизменной.






Качественная поддержка TRIM ставит накопители OCZ Vertex 4 в ещё более выгодное положение. В то время как все SSD с контроллерами SandForce после их перевода в использованное состояние сбавляют в скорости, Vertex 4 сильнее укрепляет своё лидерство при последовательной записи и при записи с использованием глубокой очереди запросов.

Впрочем, это всё ещё не даёт ответа на вопрос, удастся ли накопителям Vertex 4 успешно конвертировать высокие показатели в синтетических тестах в быструю работу в бенчмарках, основанных на моделировании реальной нагрузки, использующих сложные модели обращения к данным. Так что давайте перейдём ко второй части нашего тестирования.

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 флеш-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. И в данном случае он существенно меняет первое впечатление о серии OCZ Vertex 4. Несмотря на то, что, имея в виду результаты синтетических тестов, мы хвалили Vertex 4 за высокое быстродействие, в данном тесте, основанном на моделировании реальных сценариев использования дисковой подсистемы, Vertex 4 как блистательные накопители совсем не выглядят. Они отстают как от быстрых SandForce-приводов, так и от топовых моделей накопителей с контроллером Marvell 88S9174: их результаты находятся ровно посредине диаграммы.

Очевидно, обновление прошивки до версии 1.5 накопителям Vertex 4 не помогло. Впрочем, за это время новые микропрограммы были выпущены и для контроллеров SandForce, и для Marvell 88S9174. Так что в целом всё осталось по-старому.

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.














Ни в одном из случаев OCZ Vertex 4 не может похвастать столь же впечатляющими результатами, как в синтетических тестах. К сожалению, в распространённых сценариях из реальной жизни этот SSD не устанавливает никаких новых ориентиров быстродействия. По крайней мере, так считает PCMark 7. Разделяют ли это мнение остальные бенчмарки из нашего тестового набора?

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.


Обновлённые за счёт выхода прошивки версии 1.5 накопители Vertex 4 в бенчмарке Intel NASPT улучшили свои показатели. Если при использовании более ранних версий микропрограммы они уныло пристраивались в конце многочисленной группы современных быстрых накопителей, в основе которых лежат контроллеры компаний LSI (SandForce) и Marvell, то теперь им удалось обойти по скорости большинство конкурентов. Фактически, быстрее Vertex 4 в этом тесте работают лишь только «элитные» накопители Corsair Performance Pro и Intel SSD 520. Иными словами, происходящий прогресс в формальных характеристиках Vertex 4 выливается и в реальные осязаемые результаты: SSD становятся быстрее.

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.
























Так как в новых версиях прошивок инженеры OCZ борются лишь за улучшение скоростей последовательных операций, именно в сценариях с упором на такую нагрузку Vertex 4 показывает себя наилучшим образом. Там, где требуется потоковое копирование или запись больших файлов, флагманские накопители OCZ способны предложить весьма впечатляющее быстродействие. К сожалению, в сценариях с более разнородной нагрузкой показатели Vertex 4 уже не производят столь же благоприятного впечатления.

Скорость копирования файлов

Для тестирования скорости копирования файлов разного типа мы воспользовались бенчмарком AS SSD версии 1.6.4237.30508. Копирование выполняется в пределах одного раздела, созданного на полном объёме SSD. Как и ранее, измерения проводятся с накопителями, находящимися в устоявшемся использованном состоянии.






Ещё до начала испытаний SSD на скорость копирования данных было понятно, что накопители Vertex 4 займут тут лидирующие позиции. Причина их успеха – фантастические показатели практической скорости записи данных, которые были отмечены нами ещё в самом начале тестирования.
Новая прошивка и падение производительности при заполнении половины объёма

Существенным недостатком первых версий микропрограммы, больно ударившим по репутации семейства Vertex 4, стало существенное падение их производительности при заполнении данными более чем на 50 процентов. Проблема проявлялась в том, что высокую скорость на операциях записи накопители Vertex 4 демонстрировали только до тех пор, пока информацией было занято менее половины их объёма. Затем же происходило скачкообразное обрушение скоростей записи в несколько раз, которое особенно сильно проявлялось у 128-гигабайтной модификации, но затрагивала и более ёмкие модели.

Учитывая этот неприятный эффект, который не свойственен другим накопителям, многие потребители отказывались от приобретения Vertex 4 в пользу других моделей, ведь обычные условия использования SSD предполагают их заполнение информацией и, соответственно, возможное падение производительности. К сожалению, разъяснения, сделанные OCZ по этой проблеме, ясности не добавили. Компания утверждала, что микропрограмма Vertex 4 функционирует в двух режимах: «производительном» и «хранилища данных», кардинально отличающихся внутренними алгоритмами. В первом случае привод демонстрирует максимальную скорость, во втором – его производительность отходит на второй план. Наблюдаемый же эффект катастрофического падения быстродействия накопителя – это, согласно OCZ, как раз следствие переключения между этими режимами, которое происходит при заполнении половины свободного объёма накопителя.

Слабое место «теории двух режимов», которое наиболее взволновало пользователей, кроется в том, что переключение, сопряжённое с падением скорости, может выливаться в медленную работу Vertex 4 в обычной жизни, при том что в тестах, которые, как правило, проводятся с чистыми SSD, накопители выдают высокие показатели. Однако более подробное изучение этой проблемы показывает, что на самом деле накопители Vertex 4 ведут себя более изобретательно и могут возвращать себе высокую производительность даже будучи заполненными более чем наполовину.

Совершенствованию алгоритмов переключения между режимами отчасти посвящена и новая прошивка 1.5. Обещанные в ней улучшения работы алгоритмов сборки мусора – это во многом переработанный производительный режим, действие которого теперь простирается на гораздо более широкий, чем ранее, диапазон случаев.

Исследованию возможного падения производительности Vertex 4 с новой прошивкой 1.5 мы уделили отдельное внимание. Так как наиболее сильно от описанного нежелательного эффекта страдала 128-гигабайтная версия Vertex 4, основное внимание было уделено опытам именно с ней.

Итак, после выхода прошивки 1.5, на первый взгляд, ничего не изменилось. При тестировании скорости линейной записи по всему пространству накопителя мы натыкаемся на старый эффект. После заполнения половины объёма скорость записи вновь падает:


Причём, речь идёт о снижении производительности, которое можно не стесняясь назвать катастрофическим. Уменьшение линейной скорости записи данных достигает пятикратного размера.

Отчётливее, на конкретных цифрах, данное падение производительности можно увидеть на примере бенчмарка AS SSD. Вот так выглядит быстродействие чистого Vertex 4 128 Гбайт:


А вот что получается после того, как мы записали на этот SSD один файл объёмом 64 Гбайт (что составляет примерно 53.7 % его ёмкости):


Думается, накопитель с такими скоростными показателями никто добровольно приобретать не захочет. Скорость последовательной записи по сравнению с оригинальным чистым Vertex 4 упала почти в пять раз, более чем в три раза понизилась и скорость записи 4-килобайтных блоков при глубокой очереди запросов. Пострадала и скорость чтения: её линейные показатели снизились почти в два раза. Но, подписывать Vertex 4 смертный приговор пока рано. Дело в том, что примерно спустя полчаса нахождения в состоянии покоя накопитель способен реанимироваться, что подтверждают очередные результаты бенчмарка AS SSD, снятые после соответствующей паузы:


Привод всё ещё заполнен информацией чуть более чем наполовину, но ему вернулась былая прыть. Скоростные характеристики вновь приблизились к значениям, свойственным для чистого флеш-диска. Таким образом, приводы Vertex 4 с новой прошивкой версии 1.5 действительно работают в производительном режиме в подавляющем большинстве случаев, по максимуму ограждая пользователей от встречи с существенным падением скорости работы. Да, при заполнении следующей половины от оставшегося свободным объёма Vertex 4 его скорости снова снизятся, но спустя некоторое время накопитель опять станет работать быстро, как ему и положено.

Таким образом, эффект катастрофического снижения производительности всё ещё существует, обусловлен он внутренними алгоритмами накопителя, но его проявление заметно лишь в течение небольшого промежутка времени. Поэтому, при обычных сценариях использования владельцы Vertex 4 (с обновлённой микропрограммой) вряд ли смогут почувствовать отрицательное влияние данного эффекта.

Более того, с выходом новой прошивки более вместительные варианты Vertex 4 вообще не обнаруживают столь же существенного падения быстродействия, как 128-гигабайтная модель. Например, график скорости линейной записи у Vertex 4 256 Гбайт выглядит следующим образом:


Здесь вместо одного падения скорости на 50-процентной отметке наблюдается две ступеньки. При занятии данными четверти объёма имеет место небольшое снижение скорости записи, а существенный спад производительности происходит при 75-процентном заполнении пространства. Однако в целом, поведение накопителя остаётся всё тем же. Все эти снижения – временные, реализованные в Vertex 4 внутренние алгоритмы достаточно эффективно нейтрализуют их в течение пары-тройки десятков минут простоя.

К сожалению, разработчики микропрограмм для флэш-дисков неохотно делятся подробностями об используемых ими подходах. Поэтому, мы не имеем никакой возможности достоверно объяснить, с чем связано столь необычное поведение моделей линейки Vertex 4. Однако, исходя из результатов наблюдений, можно предположить, что контроллер Everest 2 подразделяет весь массив используемой в накопителе флеш-памяти на быстро-программируемую и медленно-программируемую. В первую очередь запись ведётся в быструю часть, а медленная начинает использоваться лишь после исчерпания всего объёма быстрой. При этом в моменты простоя привода с целью освобождения скоростной области памяти для новых операций сохранения данных контроллер самостоятельно переносит данные, сохранённые в быстрой части флеш-памяти, в медленную. Если предположить, что Everest 2 выполняет программирование первого и второго бита в каждой ячейке MLC NAND с разными задержками, то изложенная теория кажется вполне правдоподобной.

Однако следует иметь в виду, что подобная технология увеличения быстродействия твердотельного привода имеет и оборотную сторону. Нагрузка на флеш-память, которая оказывается подвержена практически непрерывной перетасовке данных, существенно увеличивается. К сожалению, выдаваемое Vertex 4 множество атрибутов SMART далеко от исчерпывающего, поэтому мы не имеем возможности объективно оценить коэффициент его усиления записи. Впрочем, тревожный симптом, намекающий на быстрый износ флеш-памяти у накопителей серии Vertex 4, проявился и без того. В процессе тестирования показатель «здоровья» 128-гигабайтной модификации уменьшился со 100 до 98 процентов.


Учитывая сравнительно небольшой объём сохраняемых данных во время прогона наших тестовых сценариев, мы склонны предположить, что ресурс Vertex 4 несколько ниже ресурса большинства прочих накопителей. По крайней мере, с убыванием показателя «здоровья» привода во время тестовой сессии до сих пор мы встречались лишь единожды – при исследовании накопителей серии OCZ Petrol, про невысокую продолжительность жизни которых достоверно известно по массе примеров. Впрочем, справедливости ради следует упомянуть, что SMART-параметр, отображающий количество «подменённых» секторов флеш-памяти, остался равным нулю. Кроме того, не менялся, задержавшись на 100-процентной отметке по завершении нашей тестовой сессии, и показатель здоровья накопителя Vertex 4 256 Гбайт.
Выводы

По результатам нашего предыдущего тестирования накопители семейства OCZ Vertex 4, в основе которых лежит контроллер Everest 2, заслужили неплохие оценки. При достаточно демократичной стоимости они демонстрировали скорость, почти дотягивающую до уровня, установленного флагманскими накопителями с другими контроллерами, и, казалось, Vertex 4 для абсолютного лидерства недостаёт самой малости. К счастью, разработчики OCZ, не забросили своё достаточно успешное детище и продолжают работать над его улучшением изготовлением новых версий микропрограммы.

Ярким свидетельством желания инженеров выжать из Vertex 4 большее стал выход очередной версии прошивки, которая получила порядковый номер 1.5. Она в очередной раз увеличила заявленные в спецификации скорости накопителей и устранила в них основное слабое место – более низкую, чем у конкурентов, производительность последовательного чтения. Теперь с формальной точки зрения Vertex 4 смотрятся просто блестяще, да и в синтетических бенчмарках они могут дать фору почти любому конкурирующему флагманскому решению.

Впрочем, при сложных комплексных нагрузках, характерных не для синтетических тестовых приложений, а для реальной работы, никаких существенных изменений с выходом новой прошивки не произошло. Здесь Vertex 4 продолжает занимать позицию крепкого середнячка, уступая в производительности как корифеям Corsair Performance Pro и Intel SSD 520, так, зачастую, и широко распространённым вариантам SandForce-накопителей с синхронной памятью. Иными словами, новая прошивка на лидирующие позиции Vertex 4 всё-таки не вывела.

Зато благодаря ей наведён порядок с проблемой, которая не давала покоя потенциальным покупателям Vertex 4 гораздо сильнее, чем какие-то там огрехи в результатах тестов. Как было недавно выяснено, производительность новых накопителей OCZ может быть подвержена серьёзному снижению при заполнении их данными более чем наполовину. Этот эффект обусловлен внутренними алгоритмами контроллера Everest 2, но с выходом новой прошивки его проявление сведено до минимума. Технология сборки мусора теперь функционирует в Vertex 4 таким образом, что после падения быстродействие быстро восстанавливается до нормального уровня. Так что в реальной жизни в приводах с обновлённой прошивкой этот изъян вряд ли может быть хоть как-то заметен.


Таким образом, спустя четыре месяца после первого появления Vertex 4 на публике, у этого накопителя, пожалуй, не осталось никаких явных недостатков. Критических ошибок ни в оборудовании, ни в прошивках, не нашлось, а те проблемы с производительностью, которые внушали беспокойство, теперь окончательно исправлены. Да и случавшийся в SSD первых поставок перегрев контроллера теперь, похоже, не появляется. Это означает, что серию Vertex 4 можно признать успешно пережившей детский период, и теперь её представители среди прочих потребительских SSD смотрятся как хороший для приобретения вариант. Тем более что ценовая политика OCZ остаётся чрезвычайно привлекательной, а на накопители серии Vertex 4 даётся пятилетняя гарантия.