Обзор твердотельных накопителей Seagate 600 и Seagate 600 Pro.

Введение

Ещё совсем недавно целый ряд аналитиков склонялись к мнению, что рынок твердотельных накопителей ожидают серьёзные пертурбации, связанные с приходом на него игроков-тяжеловесов из числа производителей традиционных жёстких дисков. Однако время идёт, а глобальных изменений что-то не заметно. Укрепившиеся на позициях лидирующих производителей SSD для персональных компьютеров Samsung, Toshiba, Intel, Micron и SanDisk вместе контролируют примерно три четверти этого рынка, и поколебать их гегемонию уже ой как непросто. Становится понятно, что накопленная производителями накопителей на жёстких магнитных дисках репутация и клиентская база не может быть вот так просто перенесены в сферу SDD. Для молодого и бурного рынка твердотельных приводов основополагающим оказалось вовсе не это, а банальное наличие собственных мощностей по выпуску флеш-памяти, которое позволяет не испытывать проблем с поставками базовых компонентов и легко выигрывать у соперников в ценовых войнах. Именно поэтому сегодня никаких особенных надежд на резкое изменение рыночной ситуации, вызванное началом выпуска компаниями Seagate или Western Digital широкой линейки твердотельных накопителей, уже никто не связывает.

Тем не менее, признанные гранды в части разработки и производства носителей информации совсем без сопротивления отдавать на откуп конкурентам перспективный рынок не собираются. Например, несмотря на свою кажущуюся пассивность, производители традиционных жёстких дисков активно скупают интеллектуальную собственность различных фирм, имеющих отношение к SSD-бизнесу. Это, а также применимость к флеш-памяти традиционных технологий обработки сигналов и коррекции ошибок, позволяет им владеть очень крупными патентными пакетами, теоретически открывающими путь к созданию собственных программно-аппаратных платформ для твердотельных накопителей.

Впрочем, одним только накоплением интеллектуальной мощи, да выпуском гибридных винчестеров, дело не ограничивается. Похоже, в этом году мы всё-таки станем свидетелями появления в продаже SSD широкого применения, носящих на себе логотипы производителей традиционных магнитных накопителей. По крайней мере, это касается компании Seagate. Не так давно она решительно заявила о своих созревших амбициях по завоеванию рынка твердотельных приводов. Причём, дело пошло существенно дальше деклараций и обещаний, и компания представила сразу полный портфель новых флеш-дисков, в который входят как ориентированные на клиентские системы SATA 3 SSD серии 600, так и SAS или PCIe накопители для серверных применений, относящиеся к линейкам 1200 и X8.

Надо сказать, при этом Seagate пока не стала замахиваться на создание собственного контроллера, и, конечно же, она вынуждена пользоваться флеш-памятью сторонних поставщиков. То есть, пока фирма, по большей части, выступает лишь сборщиком, а не полноценным разработчиком полного цикла. Тем не менее, специалисты компании, по их собственным заявлениям, преуспели в создании оптимизированных под различные модели использования прошивок, и теперь Seagate надеется на привлечение симпатий широкой аудитории пользователей, уже решивших для себя вопрос целесообразности приобретения SSD. Однако для успешной конкуренции с популярными моделями флеш-приводов Samsung, Plextor или OCZ одной лишь повсеместной узнаваемости марки явно не достаточно. Поэтому Seagate обещает, что её новые твердотельные накопители обладают хорошими скоростными характеристиками, выжимая до 80 тысяч IOPS при случайных операциях. Впрочем, такие заявления на веру мы обычно не принимаем. Так что при первой же возможности наша лаборатория обратилась к тестированию клиентских SSD компании Seagate. И в этом обзоре мы познакомим вас с практической производительностью двух новых многообещающих накопителей от одного из корифеев рынка решений для хранения данных: Seagate 600 и Seagate 600 Pro.

Аппаратная платформа Seagate 600 (Pro)

Как бы нам не хотелось увидеть на рынке SSD потребительского уровня ещё одну аппаратную платформу, Seagate нам такой подарок не преподнесла. Несмотря на то, что, по всей видимости, инженерам этой компании ничто не мешает разработать собственный контроллер, в основе новинок шестисотой серии лежит контроллер от стороннего разработчика. Правда, это не распространённый чип SandForce и даже не один из Marvell, а достаточно редкий на сегодняшний день контроллер Link_A_Media Devices LM87800. До настоящего момента мы встречали его в основе лишь единственного семейства накопителей Corsair Neutron, и серию Seagate 600 в каком-то смысле можно считать родственным решением.

Выбор для новых накопителей Seagate микросхемы LM87800, в общем-то, неудивителен. Компания Link_A_Media Devices в течение многих лет выступала одним из ведущих поставщиков контроллеров для канала чтения накопителей на магнитных дисках, а потому между Seagate и LAMD имеются давние партнёрские отношения. К тому же, флеш-диски с компонентами LAMD инженерам Seagate проектировать далеко не впервой, предыдущие попытки Seagate выйти на рынок SSD корпоративного уровня также опирались на решения этой фирмы. То же, что Link_A_Media Devices недавно была куплена SK hynix, как видим, ни на что не повлияло, и её процессоры продолжают множиться в различных разновидностях SSD.

В целом, накопители Seagate серии 600 имеют типовую структуру. Контроллер, базирующийся на двух ядрах с архитектурой ARM, с одной стороны обеспечивает работу интерфейса SATA 6 Гбит/сек, а с другой – по восьми каналам подключается к NAND флеш устройствам. Чип LAMD не использует никаких алгоритмов сжатия и работает подобно цифровому сигнальному процессору, задействуя продвинутые технологии обработки сигналов, частично позаимствованные из прошлых разработок компании для традиционных жёстких дисков. Как и у многих других SSD, архитектура накопителей Seagate подразумевает применение DRAM-буфера, который нужен не только для кэширования пользовательских данных, но и для хранения быстродействующей копии таблицы трансляции LBA в адреса флеш-памяти. В результате, представители Seagate шестисотой серии не таят в себе никаких сюрпризов и удивить могут разве только именем производителя.

Однако кое-какой индивидуальностью они похвастать всё-таки способны. Её определяет собственная прошивка, отличающаяся от микропрограммы аналогичных по аппаратной начинке SSD Corsair Neutron GTX. Из-за программной составляющей у SSD семейства Seagate 600 в спецификациях декларируются немного меньшие скоростные характеристики. Кроме того, прошивкой же отличаются и родственные приводы Seagate 600 и Seagate 600 Pro: в профессиональной версии акценты смещены в пользу более высокой выносливости. Иными словами, контроллер LM87800 в тонкой подстройке обладает определённой свободой, и инженерам Seagate, как они считают, удалось этой его особенностью воспользоваться, правда, не всегда в угоду производительности.

Seagate 600 240 Гбайт: подробное знакомство

Итак, давайте посмотрим на новинки компании Seagate более подробно. Наиболее интересным для нас предложением, ориентированным на персональные компьютеры разных классов, выступают представители серии Seagate 600. Нам на тестирование была предоставлена 240-гигабайтная модификация.

По традиции рассказ о новых SSD мы начинаем со знакомства с комплектом поставки. Но по поводу Seagate 600 в этом отношении нам сказать совершенно нечего. Для твердотельных накопителей производитель решил использовать точно такую же модель распространения, как и для обычных жёстких дисков, поэтому то, что вы получите при покупке Seagate 600 в магазине, это – электростатический пакетик с SSD внутри.

Зато сам накопитель при этом выглядит очень солидно, всем своим видом выказывая, что он – породистое устройство с отличной родословной, а не какая-нибудь полукровка. Корпус состоит из двух деталей. Основная его часть – это увесистый алюминиевый каркас, окрашенный порошковой краской в чёрный цвет. На нём белым цветом нанесён логотип Seagate и незамысловатый орнамент. Нижняя же часть этой алюминиевой детали закрыта жестяной крышкой, на которой можно обнаружить идентификационную наклейку с наименованием и артикулом модели.

Толщина привода – 7 мм. Однако компания поставляет и ультра-тонкие варианты своего Seagate 600, имеющие толщину 5 мм. Пока на рынке крайне мало предложений с такими габаритными размерами, так что 5-миллиметровая версия в некоторых случаях имеет очевидный маркетинговый плюс.

Заметьте, на Seagate 600 нигде нет гарантийных наклеек. Целостность корпуса обеспечивается особой конструкцией удерживающих крышку защёлок. Единожды разобрав накопитель, собрать его в первозданном виде уже не получится. Тем не менее, для нашего любопытства это – совсем не преграда, поэтому мы имеем возможность посмотреть и на внутренности Seagate 600.

Плата привода – односторонняя. Она ожидаемо базируется на контроллере LM87800, находящемся во главе расчёта из восьми чипов флеш-памяти Toshiba TH58TEG8DDJBA8C. Каждый такой чип имеет ёмкость 32 Гбайта, то есть содержит в себе по четыре MLC NAND-кристалла стандартной 64-гигабитной ёмкости, произведённых по 19-нм технологии. Иными словами, контроллер пользуется четырёхкратным чередованием устройств в каждом канале и реализует совершенно стандартную модель организации массива флеш-памяти c использованием интерфейса Toggle Mode 2.0.

В качества SDRAM-буфера на плате применена пара чипов DDR2-800 компании Micron, суммарный объём которых составляет 256 Мбайт. В накопителях большей или меньшей ёмкости размер буфера пропорционально масштабируется, и, в итоге, аппаратная начинка Seagate 600 полностью повторяет новую версию Corsair Neutron GTX, в которой теперь тоже используется 19-нм память компании Toshiba. Однако полной идентичности между приводами нет, дизайн печатной платы расходится кардинально, так что речь идёт о двух самостоятельных, но похожих разработках.

Всего в линейку Seagate 600 входит три модели накопителей ёмкостью 120, 240 и 480 «маркетинговых» или 112, 224 и 447 «честных» Гбайт. Как видим, примерно 13 процентов ёмкости Seagate резервирует на работу технологии сборки мусора, выравнивание износа ячеек и подменный фонд. Сейчас в сфере накопителей потребительского уровня наметилась устойчивая тенденция отбирать у пользователя лишь примерно 7 процентов ёмкости, но Seagate за дополнительными гигабайтами не гонится. В теории, это может означать более высокую надёжность Seagate 600, однако срок гарантийного обслуживания ограничивается всего лишь тремя годами. Правда, при этом без потери гарантии разрешается писать на SSD до 40 Гбайт в день (в среднем).

Формальные спецификации приводов серии Seagate 600 выглядят так:

Откровенно говоря, указанные показатели быстродействия характерны для приводов среднего уровня, но никак не для флагманских решений. Даже отличающийся лишь одной прошивкой Corsair Neutron GTX обещает более высокие скорости, не говоря уже о признанных лидерах вроде Samsung 840 Pro. В защиту же новых приводов Seagate следует сказать, что цены на них установлены на достаточно демократичном уровне, сравнимом со стоимостью Plextor M5S и Samsung 840.

Учитывая, что Seagate только-только начинает продавать свои твердотельные накопители для обычных пользователей, совершенно не удивительно, что их программная поддержка, мягко говоря, несколько прихрамывает. Для работы с SSD фирмы предлагается пользоваться универсальной утилитой SeaTools, но ничего путного для твердотельного накопителя её существующая версия сделать не может. Совершенно невразумительная информация выдаётся даже при просмотре параметров SMART.

Seagate 600 Pro 200 Гбайт: подробное знакомство

Формально серия Seagate 600 Pro позиционируется производителем как решение уровня предприятий и на рынок клиентских систем не нацеливается. Однако мы всё-таки решили протестировать представителя серии Seagate 600 Pro наряду с накопителем Seagate 600. Дело в том, что Pro-линейка не имеет в своей основе никакой особенной аппаратной базы. Между Seagate 600 Pro и Seagate 600 можно провести очень близкие параллели, что делает Pro-версию вполне доступным по цене, хотя и недешёвым, предложением. Поэтому многие воспринимают накопитель Seagate 600 Pro просто как более продвинутую версию Seagate 600, вполне применимую для обычных персональных компьютеров.

При этом надо понимать, что особого выигрыша с точки зрения обычного среднестатистического пользователя Pro-версия не даст. Центральное её преимущество – более высокая надёжность: накопители Seagate 600 Pro рассчитаны на запись на порядок большего, чем клиентские SSD, количества информации. Отличаются и условия гарантии. Её срок продлён до пяти лет, а усреднённый объём разрешённой ежедневной записи увеличен до полного объёма накопителя. Что же касается производительности, то отличия от Seagate 600 есть, но они совсем не адекватны разнице в цене.

Внешне представители серии Seagate 600 Pro несколько отличаются от своих младших собратьев. Их корпус имеет «упрощённый» дизайн. Он не окрашен, а наклейка с названием, артикулом, серийным номером и штрих-кодами перенесена с брюшка на спинку накопителя. Также заметим, что Seagate 600 Pro существуют лишь в варианте с 7-миллиметровой толщиной. Ультра-тонкие накопители в этой серии не предусмотрены.

Внутри Seagate 600 Pro находится печатная плата с очень похожим на плату Seagate 600 дизайном, основанная на контроллере LAMD LM87800, усиленном DDR2-800 SDRAM буфером. Также как и в Seagate 600, этот контроллер через термопрокладку примыкает к корпусу.

Чипы флеш-памяти имеют такую же, как и в клиентской модели SSD маркировку, однако, очевидно, что для профессиональной версии накопителя они как-то отсортировываются по надёжности. К сожалению, расчетное число циклов перезаписи флеш-памяти маркировка никак не отображает. Что же мы можем утверждать достоверно, так это существование в серии Seagate 600 Pro двух разновидностей приводов с принципиально разным объёмом зарезервированного пространства. Помимо типичной линейки объёмов 120, 240 и 480 Гбайт имеется и альтернативный набор – 100, 200 и 400 Гбайт. Вторые приводы полностью идентичны первым с аппаратной точки зрения, однако их ёмкость ограничена на уровне прошивки, а высвобожденные 27 процентов ёмкости всецело отданы на работу внутренних алгоритмов накопителя (выравнивание износа и подменный фонд), что способно поднять прогнозируемый ресурс ещё в несколько раз.

Нам на тестирование достался привод с урезанным объёмом – 200 Гбайт. Тем не менее, внутри этого SSD можно лицезреть восемь 32-гигабайтных чипов 19-нм MLC флеш-памяти Toshiba, так что полная ёмкость памяти составляет 256 Гбайт. Вернуть же в своё распоряжение отнятые гигабайты пользователь не может. Урезанный объём в данном случае – это превентивная мера, аналогичная рекомендации не забивать данными SSD «под завязку».

Ещё одна особенность Seagate 600 Pro – наличие на плате линейки конденсаторов, необходимых для защиты данных при пропадании питания. Эти конденсаторы, фактически, выступают единственным аппаратным отличием Seagate 600 Pro от Seagate 600. Однако, очевидно, разница есть и в микропрограмме. Дело касается не только объёма и работы алгоритмов сборки мусора и продления жизни ячеек. Небольшие расхождения есть и в скоростных характеристиках. Их нетрудно заметить, если заглянуть в список спецификаций:

Как следует из приведённой таблицы, накопители Seagate 600 Pro по сравнению со своими младшими собратьями рассчитаны на профиль нагрузки с большим приоритетом операций чтения. Поэтому в их прошивке сделаны оптимизации, повышающие скорость последовательного и случайного чтения, но быстродействие случайной записи при этом уменьшилась. На самом деле, такие оптимизации хорошо подходят именно для традиционных компьютеров, что является ещё одним аргументом в пользу использования представителей серии Seagate 600 Pro в производительных настольных и портативных вычислительных платформах.

Но самое интересное – это расчётные показатели надёжности, выраженные в том, насколько продолжительную гарантию даёт Seagate на различные модели SSD:

Как видите, Seagate считает свои приводы Pro-серии с кратным 100 Гбайтам объёмом практически неубиваемыми. Например, 200-гигабайтную модель Seagate 600 Pro можно полностью перезаписывать данными каждый день в течение 35 лет, а если непрерывно и круглосуточно писать на этот накопитель информацию с максимальной скоростью, то ресурса хватит более чем на два месяца работы. Конечно, для персональных компьютеров такая надёжность совсем не нужна, и именно поэтому серия 600 Pro имеет полное право относиться к числу серверных решений.

И ещё: Seagate Enterprise SATA 240 Гбайт

Чуть ранее накопителей серии Seagate 600 Pro компания Seagate начала продажи и ещё одной линейки – Seagate Enterprise SATA SSD. Но если про шестисотую серию делались громкие анонсы, а пресса пестрила обзорами, то накопители Seagate Enterprise SATA были выпущены втихую. Между тем по стоимости они попадают примерно между Seagate 600 Pro и Seagate 600, то есть кажутся очень привлекательным предложением с ценой, близкой к флагманским накопителям потребительского уровня. Но давайте посмотрим, чем же они отличаются от Seagate 600 Pro. Для проверки мы взяли образец Seagate Enterprise SATA SSD ёмкостью 240 Гбайт.

Внешне Seagate Enterprise SATA – это почти то же самое, что и Seagate 600 Pro. Корпус у этих флеш-дисков такой же, разница лишь в надписях на наклейке.

Что более удивительно, такую же печатную плату, как у Seagate 600 Pro, мы обнаруживаем и внутри Seagate Enterprise.

Никаких различий в разводке нет, почти совпадает и набор компонентов. На плате установлен неизменный контроллер LAMD LM87800, два чипа DDR2-800 SDRAM суммарным объёмом 256 Мбайт, и восемь микросхем флеш-памяти компании Toshiba. Отличия прослеживаются лишь в маркировке микросхем флеш-памяти, чипы MLC NAND в Seagate Enterprise подписаны как TH58TEG8D2HBA8C. Это означает, что по организации они не отличаются от микросхем флеш-памяти, использующихся в Seagate 600 Pro и Seagate 600, но находящиеся внутри чипов полупроводниковые кристаллы производятся не по 19-нм, а по более старым 24-нм нормам. Поэтому складывается впечатление, что до выпуска своей шестисотой серии Seagate обкатывала платформу на Seagate Enterprise SATA.

Иных особенностей у Seagate Enterprise SATA не наблюдается. Конечно, какие-то оптимизации могли бы быть сделаны в этом накопителе на уровне микропрограммы, однако спецификации данной серии полностью повторяют характеристики линейки Seagate 600 Pro, вплоть до наличия двух принципиально различных подходов к выделению доступного пользователю объёма флеш-памяти:

Полностью соответствуют Seagate 600 Pro не только скоростные характеристики, но и параметры гарантии. Так что между Seagate Enterprise SATA и Seagate 600 Pro на уровне конечного пользователя вполне допустимо поставить знак тождественного равенства.

Тестовая система

Для тестирования SSD мы используем специальную унифицированную систему, построенную на материнской плате с набором логики Intel H77, который, как известно, обладает парой SATA 6 Гбит/сек портов. Именно на этих портах и испытываются твердотельные накопители.

Для сравнения с новыми приводами компании Seagate был взят традиционный набор из SSD, которые принято считать наиболее распространёнными и актуальными. Это значит, что на диаграммах вы сможете найти разнообразные популярные решения, основанные на контроллерах LSI, Marvell, LAMD, Samsung и Indilinx. В первую очередь, – Corsair Neutron GTX и Corsair Neutron, представляющие собой актуальную линейку накопителей этой компании, использующую такой же, как и в приводах Seagate, контроллер LAMD LM87800. Отметим, что нам удалось получить от Corsair накопители новой ревизии, которые переведены на более современную 19-нм и 22-нм флеш-память. Во-вторых, эталонный привод на базе LSI SF-2281 - Intel 520. В-третьих, – OCZ Vector и OCZ Vertex 450 – актуальные накопители OCZ на базе контроллера Indilinx Barefoot 3. В-четвёртых, – пара приводов Plextor M5 Pro (на этот раз в виде Xtreme-модификации) и Plextor M5S, построенные на микросхемах Marvell 9187 и Marvell 9174 соответственно. И, в-пятых, – пара Samsung 840 Pro и Samsung 840, представляющая платформу Samsung MDX.

Все перечисленные флеш-диски используют исключительно синхронную флеш-память. В случае Intel SSD 520, OCZ Vector и Plextor M5S это – 25-нм MLC память производства консорциума IMFT с ONFI-интерфейсом, а в случае OCZ Vertex 450 – такая же память, но изготавливаемая по 20-нм техпроцессу. Накопители Corsair Neutron GTX, Plextor M5 Pro и Samsung 840 Pro – это приводы, в основе которых лежит Toggle Mode MLC NAND, производимая по 2x-нм или 19 нм технологии. Особняком стоит привод Samsung 840: он основывается на 21-нм TLC NAND с интерфейсом Toggle Mode 2.0. И ещё один уникальный в смысле используемой памяти твердотельный накопитель, это – Corsair Neutron: в его основе лежит 22-нм MLC память с ONFI-интерфейсом, изготавливаемая SK Hynix.

Все протестированные твердотельные накопители, по возможности, подбирались близкой ёмкости – 200/240/250/256 Гбайт.

В итоге, тестовая конфигурация включала следующий набор оборудования:

Процессор – Intel Core i5-3470S (Ivy Bridge, 4 ядра, 2.9 ГГц, технологии EIST и Turbo Boost –отключены);
Материнская плата – Intel DH77DF (версия BIOS 0108);
Память - 2 x 2 GB DDR3-1333 SDRAM DIMM 9-9-9-24-1T;
Системный накопитель – Crucial m4 256 Гбайт (CT256M4SSD2);
Тестовые накопители:

Corsair Neutron GTX 240 Гбайт (CSSD-N240GBGTXB-BK, прошивка M310);
Corsair Neutron 256 Гбайт (CSSD-N256GB3-BK, прошивка M310);
Intel SSD 520 240 Гбайт (SSDSC2CW240A3K5, прошивка 400i);
OCZ Vector 256 Гбайт (VTR1-25SAT3-256G, прошивка 2.0);
OCZ Vertex 450 256 Гбайт (VTX450-25SAT3-256G, прошивка 1.0);
Plextor M5S 256 Гбайт (PX-256M5S, прошивка 1.04);
Plextor M5 Pro 256 Гбайт (PX-256M5P, прошивка 1.05);
Samsung 840 Pro 256 Гбайт (MZ-7PD256, прошивка DXM04B0Q);
Samsung 840 250 Гбайт (MZ-7TD250, прошивка DXT07B0Q);
Seagate 600 240 Гбайт (ST240HM000, прошивка C675);
Seagate 600 Pro 200 Гбайт (ST200FP0021, прошивка B660);
Seagate Enterprise SATA SSD 240 Гбайт (ST240FN0021, прошивка B550).

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

Intel Chipset Driver 9.4.0.1017;
Intel Graphics Media Accelerator Driver 15.31.3.64.3071;
Intel Management Engine Driver 9.5.0.1345;
Intel Rapid Storage Technology 12.5.0.1066.

Производительность

Скорость случайного и последовательного чтения/записи

Для измерения скорости случайного и последовательного чтения и записи мы решили обратиться к Anvil's Storage Utilities 1.0.51. Встроенный в этот программный пакет синтетический бенчмарк очень удобен для предварительного знакомства с накопителями, так как позволяет экспериментально оценить широкий набор ключевых скоростных характеристик SSD.

Приведенные в этом разделе результаты тестов производительности относятся к «свежему» (FOB - Fresh Out-of-Box) недеградировашему состоянию накопителей. Отметим также, что измерение скоростей мы проводим с некомпрессируемым потоком данных, и формально это – наименее благоприятный для контроллера LSI SF-2281, осуществляющего сжатие на лету, вариант. Но наши эксперименты показывают, что в современных реалиях, когда данные можно уплотнить лишь частично, а применённая в основе флеш-дисков память обладает скоростным синхронным интерфейсом, алгоритмы сжатия не оказывают значительного влияния на показатели производительности накопителей с контроллерами SandForce. Поэтому от тестирования быстродействия SandForce-приводов со сжимаемыми данными мы отказались: такие результаты имели бы сугубо искусственный характер, а потому практического интереса не представляют.

Первое, что бросается в глаза при знакомстве с результатами, продемонстрированными накопителями компании Seagate, это то, что все они работают примерно с одинаковой скоростью. Seagate Enterprise SATA SSD и Seagate 600 Pro своими показателями быстродействия походят на Seagate 600 несмотря на то, что нацеливаются они на совершенно различные классы применений. Получается, что контроллер LAMD LM87800, лежащий в основе всех рассмотренных моделей SSD Seagate, ставит достаточно жёсткие рамки, не позволяющие выполнять серьёзную корректировку скоростных параметров под различные модели использования. Более того, Seagate 600 Pro и Seagate 600 с одинаковой 19-нм памятью Toshiba вообще отличить на диаграммах практически невозможно. Seagate Enterprise SATA SSD же удаётся самую малость оторваться от своих собратьев, но объясняется это, по видимому, не особенностями микропрограммы, а немного отличающейся 24-нм флеш-памятью.

Учитывая сказанное, совершенно закономерно, что все три накопителя Seagate (и в особенности 600 и 600 Pro) сильно смахивают на Corsair Neutron GTX, эксплуатирующий совершенно идентичную аппаратную платформу. И чтобы там не говорила Seagate о своей особенной прошивке, в действительности преимущество её SSD над флагманским приводом Corsair можно заметить лишь в одном случае – при случайной записи с глубокой очередью запросов. Причём, величина этого преимущества минимальна, а во всех остальных случаях результаты совпадают практически один-в-один.

Поэтому новые твердотельные накопители Seagate 600 и 600 Pro (и заодно с ними и модель Enterprise) с точки зрения скорости – средненькие предложения. К сожалению, очередная попытка выхода именитого производителя жёстких дисков на рынок SSD оказалась не подкреплена никакими яркими решениями. Всё, что может нам предложить Seagate, это – свою вариацию на тему Corsair Neutron GTX. То есть, новые SSD компании заведомо не могут противостоять лучшим на сегодняшний день приводам Samsung 840 Pro, Plextor M5 Pro и OCZ Vector.

Деградация производительности, сборка мусора и TRIM

К сожалению, некоторые SSD-накопители демонстрируют высокую скорость, свойственную «свежему» состоянию, далеко не всегда. Зачастую через какое-то время производительность понижается, и в реальной жизни мы имеем дело совсем не с теми скоростями записи, что приведены на диаграммах в предыдущем разделе. Причина данного эффекта состоит в том, что по мере исчерпания свободных страниц во флеш-памяти, контроллер SSD приходит к необходимости проводить перед сохранением данных операции очистки блоков страниц, которые добавляют существенные задержки. Поэтому, алгоритмы работы современных твердотельных накопителей строятся таким образом, чтобы память освобождалась предварительно, а не во время выполнения операций записи. Направленные на это процедуры обычно проводятся во время простоя. В это время контроллер может целиком или полностью восстановить быстродействие SSD, упреждающе освободив неиспользуемые страницы флеш-памяти. Это и есть главная идея алгоритма Idle-Time Garbadge Collection (сборка мусора), реализация которого оказывает очень сильное влияние на быстродействие накопителя в реальной жизни.

К сожалению, контроллер накопителя сам по себе не располагает информацией о том, какие из блоков страниц действительно хранят данные пользователя, а какие – содержат данные, считаемые операционной системой стёртыми. Это связано с тем, что в файловых системах операции удаления файлов не предполагают физического стирания информации, а лишь размечают соответствующие сектора как доступные для перезаписи. Поэтому без помощи операционной системы контроллер SSD может предварительно очистить лишь страницы из предусмотренной производителем резервной области (если она есть), которые операционная система в своё распоряжение не получает. Однако для более успешного решения этой проблемы в современных операционных системах предусмотрена команда TRIM, позволяющая увеличить эффективность работы сборки мусора. Благодаря ей контроллеру SSD передаётся информация о допустимости физического избавления от тех или иных данных, которые операционная система считает ненужными. В результате, контроллер SSD получает возможность существенно пополнить пул зачищенных блоков страниц, и при последующих операциях записи пользователь снижения производительности не заметит.

Однако всё написанное выше относится к идеальному случаю. На самом же деле с реализацией сборки мусора и поддержкой TRIM ситуация у различных SSD может обстоять по-разному. Поэтому проверке работы этих алгоритмов мы отводим отдельное внимание и исследуем падение производительности при переходе накопителя из «свежего» (когда флеш-память полностью чиста) в «использованное» состояние. Тестирование выполняется по методике SNIA SSSI TWG PTS, суть которой состоит в последовательном измерении скорости операций записи в четырёх случаях. Вначале – для «свежего» состояния накопителей. Затем – после полного двукратного заполнения накопителей информацией. Далее – после получасовой паузы, дающей контроллеру возможность частично восстановить производительность за счёт внутренних алгоритмов реорганизации данных и сборки мусора. И в завершение – после «логической» очистки SSD в операционной системе с активированной поддержкой TRIM.

Измерения производятся при помощи синтетического бенчмарка IOMeter 1.1.0 RC1, в котором мы отслеживаем скорость случайной записи при работе с выровненными относительно страниц флеш-памяти блоками данных объёмом 4 Кбайта с глубиной очереди запросов 32 команды. При тестировании используется псевдослучайное заполнение. На следующей диаграмме показана история изменения скорости, где за 100 процентов принимается производительность накопителя в состоянии «из коробки».

К отработке накопителями Seagate 600, 600 Pro и Enterprise команды TRIM у нас нет никаких претензий. Как и подавляющее большинство остальных современных моделей SSD, они способны полностью возвращать свою производительность на операциях записи к изначальным показателям. Собственно, ничего другого от них и не ожидалось, серия Corsair Neutron, основанная на том же контроллере LAMD LM87800, уже продемонстрировала, что этот контроллер умеет собирать мусор в страницах флеш-памяти, когда ему помогает операционная система.

Однако без команды TRIM сборка мусора у новых накопителей Seagate не работает. Особенно странным это кажется для накопителя Seagate 600 Pro. Протестированная нами модификация ёмкостью 200 Гбайт имеет огромное зарезервированное пространство, составляющее 27 процентов от общей ёмкости накопителя. На наш взгляд, это могло бы позволить в два счёта реализовать быструю регенерацию скорости в средах без TRIM, но, по всей видимости, у контроллера LAMD LM87800 по этому поводу другое мнение. И поэтому даже серверные модели Seagate 600 Pro уменьшенной ёмкости требуют поддержку TRIM, что для SSD такого класса выглядит заметным недостатком.

Тесты в Futuremark PCMark 8

С выходом новой версии тестового пакета Futuremark PCMark 8 мы перешли на использование встроенного в него бенчмарка дисковой подсистемы. Как и раньше, он имеет не синтетическую природу, а, напротив, основывается на том, как работают реальные приложения. В процессе его прохождения воспроизводятся настоящие сценарии-трассы задействования диска в распространённых задачах, и замеряется скорость их выполнения. Новая версия по сравнению с PCMark 7 привнесла новый расширенный набор трасс, которые взяты из реальных игровых приложений и программных пакетов компаний Abobe и Microsoft. Итоговый же результат исчисляется не в виде рейтинга, который не слишком наглядно иллюстрирует различия в скорости разных SSD, а в виде усреднённой скорости, которые показывают накопители.

Тестирование в PCMark 8 выполнялось с накопителями, находящимися в «использованном» состоянии, в котором они работает в реальных системах большинство времени. Влияние на результаты в этом случае оказывает не только скорость контроллера и установленной в накопителе флеш-памяти, но и эффективность работы внутренних алгоритмов SSD, направленных на регенерацию производительности.

При моделировании реальных нагрузок накопители Seagate 600, 600 Pro и Enterprise явно демонстрируют нам, что контроллер LAMD LM87800 и решения на его основе по сегодняшним меркам к быстродействующим решениям отнести тяжело. Новые приводы Seagate заметно проигрывают не только лидерам в лице Samsung 840 Pro, Plextor M5 Pro и OCZ Vector, но и целому ряду накопителей среднего уровня, в частности, Samsung 840 или OCZ Vertex 450. Так что в очередной раз мы видим аналог Corsair Neutron GTX, и ничего сверх того.

Но давайте немного углубимся в подробности. Итоговый индекс PCMark 8 – это некий усреднённая метрика для производительности. Больше пищи для размышлений могут дать результаты, показанные флеш-дисками при прохождении отдельных тестовых трасс, моделирующих различные варианты реальной нагрузки.

Впрочем, выявить какие-то особые случаи, в которых SSD Seagate серии 600 могут проявить свои сильные стороны, не удаётся. Разве только в Adobe Photoshop их производительность немного выше обычного уровня. Но в любом случае на большее, чем на выступление в среднем рыночном сегменте, новинки Seagate не способны.

Тесты в Intel NAS Performance Toolkit

Intel NASPT – это ещё один основанный на использовании реальных сценариев тест дисковой подсистемы. Также как и PCMark 8, он воспроизводит заранее подготовленные типовые шаблоны дисковой активности, попутно измеряя скорость их прохождения. Однако по умолчанию Intel NASPT поставляется с набором тестовых трасс, ориентированных на тестирование сетевых накопителей, малоактуальным при тестировании SSD. Поэтому в наших испытаниях мы заменяем его на альтернативный специализированный тестовый набор SSD Benchmarking Suite, который воспроизводит куда более интересные варианты использования накопителя: архивирование и разархивирование файлов; компиляцию крупных проектов; простое копирование файлов и директорий; загрузку уровней современных 3D-игр; инсталляцию программных пакетов; пакетную работу с фотографиями; поиск данных в цифровой библиотеке; массированный запуск приложений; транскодирование видео.

Данный бенчмарк вместе с PCMark 8 позволяет получить отличную иллюстрацию производительности дисковой подсистемы в реальных задачах. Также как и в предыдущем случае, тестирование мы выполняли с накопителями, находящимися в устоявшемся «использованном» состоянии.

Intel NASPT добавляет в уже сформировавшуюся картину некоторые новые штрихи. Это не значит, что накопители Seagate шестисотой серии вдруг обнаруживают свои отличия от Corsair Neutron GTX, а скорее наоборот. Seagate 600 и Seagate 600 Pro вновь оказываются на диаграмме в непосредственной близости от флагманского привода Corsair, однако их собрат Seagate Enterprise SATA SSD ведёт себя несколько своенравно. Его усреднённый результат в NASPT почему-то заметно ниже. И это значит, что в то время как шестисотая серия приводов Seagate заняла промежуточное положение между быстрейшими потребительскими SSD и признанными середняками, Enterprise-накопитель скатился в нижнюю часть диаграммы, отстав и от Samsung 840, и от OCZ Vertex 450.

Усредненный результат теста следует дополнить и данными, полученными в различных сценариях: они позволят сделать вывод о том, чем объясняются такие усреднённые показатели приводов Seagate 600, Seagate 600 Pro и Seagate Enterprise SATA. Обратите внимание, в некоторых подтестах скорость накопителей может превышать полосу пропускания SATA 3-интерфейса, однако это объясняется высокоуровневой природой теста INASPT, использующего для обращения к данным стандартные функции Windows. В результате, на получаемые показатели оказывают влияние заложенные в операционной системе алгоритмы кэширования.

Теперь уже с полной уверенностью можно утверждать, что Seagate 600 и Seagate 600 Pro с точки зрения производительности – это почти одно и то же, причём оба привода ведут себя очень похоже на Corsair Neutron GTX. А вот Seagate Enterprise, в основе которого лежит MLC NAND память Toshiba, произведённая по 24-нм, а не по 19-нм технологии, работает с немного иными приоритетами. Он лучше собратьев при записи директорий, наполненных разнородными файлами, однако уступает им при поиске, пакетной обработке фотографий, игровой нагрузке и копировании больших файлов с SSD.

Что же касается Seagate 600 и Seagate 600 Pro, то на эти SSD стоит обратить внимание в том случае, если типичная нагрузка подразумевает обработку файлов большого объёма. Сценарии, связанные с переносом файлов значительного размера, например, инсталляцию программ, приводы на базе контроллера LAMD LM87800 переваривают очень неплохо. Но вот в тех сценариях, когда от привода требуется выполнять разрозненные обращения к группам мелких файлов (а это, между прочим, достаточно распространённые ситуации для дисков, используемых в персональных компьютерах), относительные результаты Seagate 600 и Seagate 600 Pro заметно снижаются.

Скорость копирования файлов

Для тестирования скорости копирования файлов разного типа мы воспользовались бенчмарком AS SSD версии 1.7.4739.38088. Копирование выполняется в пределах одного раздела, созданного на полном объёме SSD. Как и ранее, измерения проводятся с накопителями, находящимися в устоявшемся использованном состоянии.

Когда мы только знакомились с первыми накопителями, основанными на LAMD LM87800, мы хвалили этот контроллер за хорошую производительность при одновременных чтениях и записях, что выражалось в высоких результатах в тестах копирования. Но то было почти год назад. С тех пор не уступающие LM87800 контроллеры научились делать Indilinx и Samsung, и теперь приводы Seagate оказались лишь в середине диаграммы, как и практически во всех остальных тестах. Кстати, обратите внимание, более старый Seagate Enterprise с 24-нм памятью при копировании работает немного лучше своих последователей Seagate 600 и Seagate 600 Pro.

Выводы

Выход компании Seagate на рынок потребительских SSD мог стать весьма громким событием. Всё-таки Seagate – далеко не последний игрок в сфере разработки и производства систем хранения данных. Инженерный и маркетинговый опыт этой компании переоценить просто невозможно. А имеющиеся в портфеле Seagate многочисленные патенты позволяют ей заниматься выпуском SSD не на уровне сборщика, а в роли новатора и технологического лидера.

Но протестированные нами накопители Seagate 600 и Seagate 600 Pro – это как будто бы вовсе и не детища Seagate. В них мы не увидели ни инноваций, ни впечатляющей производительности, ни харизмы компании с более чем тридцатилетней историей. Создаётся впечатление, что новинки Seagate 600 и Seagate 600 Pro выпущены «для галочки», просто чтобы у компании было нечто, что можно предложить тем покупателям, которые хотят купить твердотельный накопитель и при этом хорошо знают и любят марку Seagate. О том же, какими получившиеся продукты обладают характеристиками на фоне прочих современных SSD, никто особенно и не задумывался.

Seagate пошла по самому простому пути. Готовый контроллер стороннего разработчика LAMD LM87800 она совместила с распространённой и недорогой 19-нм флеш-памятью Toshiba и чуть-чуть подрихтовала прошивку. В итоге, по сути, сегодня мы вновь протестировали Corsair Neutron GTX, но в корпусе с логотипом Seagate. И это скорее плохо, чем хорошо, ведь аппаратная платформа LM87800 на сегодняшний день уже старовата и потому не может быть отнесена к числу передовых решений. Так что новые приводы Seagate могут конкурировать лишь с SSD средней ценовой категории.

Что же касается конкретных моделей и впечатлений, то тут есть некие нюансы. Потребительский Seagate 600 – суть Corsair Neutron GTX в чистом виде. Этот накопитель интересен лишь тем, что он дешевле предложения Corsair, но при этом не имеет привлекательного комплекта поставки и снабжён лишь трёхлетней, а не пятилетней гарантией.

Seagate 600 Pro по своей производительности почти ничем не отличается от Seagate 600, зато имеет железобетонную надёжность и не ограниченную временными рамками гарантию. Такой привод, пусть и не блещущий быстродействием, вполне можно задействовать на критически важных участках или просто в системах особенно параноидально настроенных пользователей. К счастью, наценка за ресурс серверного уровня не так уж и велика – всего 50 процентов.

Впрочем, если благодаря своему ресурсу вам импонирует Seagate 600 Pro, то стоит обратить внимание и на Seagate Enterprise SATA SSD. Он стоит немного дешевле, но не сильно отличается по остальным характеристикам. Небольшие отклонения, которые мы увидели в бенчмарках, обусловлены использованием более старой флеш-памяти, выпускаемой по 24-нм технологии, и они не принципиальны.

Для того чтобы было проще ориентироваться во всём многообразии доступных в магазинах накопителей, мы предлагаем единую итоговую таблицу, ранжирующую различные актуальные SSD по среднестатистической скорости работы. Таблица содержит базовые сведения об аппаратных составляющих побывавших в нашей лаборатории твердотельных накопителей и отражает наше обобщённое оценочное суждение о производительности той или иной модели в сравнении с конкурирующими решениями.