Обзор твердотельного накопителя Crucial M500

Введение

Рынок потребительских SSD поражает количеством представленных на нём игроков и продуктов. Однако окунувшись в глубины этой массы разнообразных SSD, можно сделать неожиданный вывод: большинство современных твердотельных накопителей не так уж и сильно отличается друг от друга. И дело не только в ограниченности количества аппаратных платформ. Роль играет ещё и то, что даже различные платформы с точки зрения потребительских характеристик на самом деле имеют не слишком много отличий. Сравнив любые два современных накопителя с интерфейсом SATA 6 Гбит/сек, обычный пользователь, не прибегая к замерам в синтетических бенчмарках, вряд ли сможет почувствовать между ними существенную разницу. Ощущения от наличия в составе персонального компьютера любого твердотельного привода вместо механического жёсткого диска перепутать невозможно ни с чем, но вот многие SSD с разной памятью и разными контроллерами с качественной точки зрения похожи как близнецы-братья.

Между тем, это совершенно не означает, что обычные пользователи могут идти в магазин и брать первый попавшийся SSD. Да, по субъективной скорости все они действительно аналогичны, часто одинаковы и характеристики надёжности (если исключить из рассмотрения особенно неудачные модели), однако заметное отличие есть в цене приводов. И зачастую это – не результат различной маркетинговой политики или демпинга той или иной компании. Снижение цены – одна из самых насущных задач для разработчиков флеш-приводов. Поэтому очень часто более дешёвые накопители одновременно и более совершенны с инженерной точки зрения. И, в общем-то, в этом нет ничего удивительного. Момент, когда SSD расхватывались как горячие пирожки только благодаря их новаторству и заманчивым характеристикам, уже прошли. Компьютерные энтузиасты давно перешли на новую технологию организации подсистем данных, в то время как обычные покупатели стараются подходить к приобретению SSD вместо HDD более прагматично и пытаются сопоставить на чашах весов производительность и удельную стоимость. В этих условиях технологии, которые позволяют уменьшить для SSD цену за гигабайт, становятся крайне актуальны.

Ранее многое говорилось о важности преодоления психологической границы «доллар за гигабайт». Сегодня она пала, однако прогресс на этом не остановился. Ведущие производители SSD очень рассчитывают на рост продаж приводов с большой ёмкостью – от 400 Гбайт и выше, но для их активизации нужны куда более существенные ценовые подвижки. И для некоторых фирм-поставщиков SSD, изначально выступающих разработчиками и производителями NAND-памяти, это – совсем не непреодолимое препятствие. Поэтому, в схватке за симпатии нового слоя покупателей схлестнулось сразу два полупроводниковых гиганта – Samsung и Micron.

Основная идея, позволяющая достичь качественного снижения цены накопителей большого объёма, лежит на поверхности. В любом случае необходимо добиться уплотнения кристаллов флеш-памяти, позволяющего на меньшей площади полупроводника хранить большее количество информации без затратного внедрения новых технологических процессов. Но подходы к решению этой проблемы возможны разные. Компания Samsung делает ставку на развитие TLC-памяти, способной в отличие от обычной MLC NAND хранить по три бита информации в каждой ячейке, в то время как Micron проповедует переход на более крупные 128-гигабитные MLC-ядра. В выигрыше же остаёмся мы с вами: ещё каких-то полгода назад возможность приобретения терабайтного SSD по цене порядка 600 долларов представлялась фантастикой, а сегодня – это реальность.

Впрочем, удешевление флеш-памяти не проходит бесследно, зачастую параллельно снижается надёжность или её скоростные характеристики. Производители твердотельных приводов по возможности стараются маскировать эти недостатки продвинутой логической частью своих продуктов, но надо понимать, что это с одной стороны не всегда возможно, а с другой – требует недюжинных инженерных усилий. Некоторое время тому назад мы уже имели возможность познакомиться с тем, как ведут себя в реальной жизни приводы Samsung 840, использующие TLC-память. Сегодня же предлагаем посмотреть на их альтернативу – новую микроновскую серию Crucial M500, в которой впервые в отрасли нашла своё место флеш-память с крупными 128-гигабитными ядрами.

128-Гбит NAND: что это сулит

Итак, основной особенностью приводов Crucial M500 стало использование принципиально новой флеш-памяти на основе 128-гигабитных полупроводниковых кристаллов MLC NAND вдвое большей ёмкости, чем применяются в подавляющем большинстве всех прочих SSD. Такая память была разработана совместным предприятием IMFT ещё в конце 2011 года, и, наконец, мы её можем свободно увидеть в серийно выпускаемых продуктах. Более низкая себестоимость этой флеш-памяти объясняется произошедшим в ней увеличением с 8 до 16 Кбайт объёма страниц, а значит уменьшением транзисторного бюджета, требуемого на логическую обвязку ячеек. Например, современные 128-гигабитные ядра MLC NAND, выпускаемые по 20-нм техпроцессу, обладают площадью 202 кв. мм, в то время как 64-гигабитные ядра с аналогичной геометрией оккупируют кристаллы площадью 118 кв. мм. Иными словами, суммарная площадь полупроводника, необходимого для хранения одного и того же объёма информации, с переходом на 128-гигабитные ядра и 16-килобайтные страницы уменьшается примерно на 17 процентов.

Однако, как и всегда бывает в подобных случаях, внедрение новой 128-гигабитной MLC NAND сопряжено c целым рядом трудностей. Главной из них выступает отсутствие поддержки 128-гигабитных ядер и 16-килобайтных страниц со стороны актуальных контроллеров SSD. Иногда эта проблема может быть решена на уровне прошивки, однако в любом случае адаптация требует существенных инженерных усилий. Именно поэтому привод, основанный на более дешёвой MLC-памяти мог выпустить лишь крупный производитель, обладающий значительными инженерными ресурсами. Увидеть в этой роли подразделение Micron – Crucial – было совсем не удивительно.

Гораздо же интереснее то, какой контроллер используется в основе Crucial M500. Прошлый привод этого производителя, Crucial m4 базировался на Marvell 88SS9174, а теперь компания решила сделать ставку на более новый чип Marvell 88SS9187, который хорошо зарекомендовал себя, например, в Plextor M5 Pro. Однако следует иметь в виду, что разработчикам Micron пришлось проделать огромную работу по созданию прошивки, совместимой с 128-гигабитной MLC NAND, поэтому родственные связи между Crucial M500 и флагманским приводом Plextor, можно сказать, оборваны.

Другая серьёзная проблема с крупными флеш-ядрами возникает при попытке создания накопителей небольшой ёмкости. Дело в том, что современные контроллеры требуют наличия флеш-устройств в каждом из своих восьми каналов, а это приводит к невозможности выпуска SSD с ёмкостью менее 128 Гбайт (120 Гбайт в случае Crucial M500). Есть и ещё более неприятная особенность. Как мы знаем, максимальное быстродействие твердотельных накопителей достижимо лишь при наличии в каждом канале контроллера нескольких устройств NAND, при обращении к которым применяется техника чередования. Наилучшей скоростью при этом обладает конфигурация с четырёхкратным чередованием, то есть, в случае 128-гигабитной памяти, у SSD с общей ёмкостью 512 Гбайт (480 Гбайт в случае Crucial M500). Популярные же 128- и 256-гигабайтные твердотельные приводы при этом получают урезанную скорость, которая до сих пор была свойственна 64—гигабайтным и 128-гигабайтным моделям. Именно поэтому серия Crucial M500 более интересна в первую очередь своими старшими представителями с объёмами 480 и 960 Гбайт, производительность которых существенно лучше, чем у младших модификаций.

Говоря о скорости работы новой флеш-памяти, нельзя не упомянуть и о том, что изменения в логической организации её массива ячеек повлекли за собой и рост латентностей при обращениях. В следующей таблице мы предлагаем сравнить задержки, характерные для современной MLC NAND, производимой консорциумом IMFT.

Нетрудно заметить, что все операции у 128-гигабитной MLC NAND выполняются с большими задержками. Особенно пострадают, очевидно, операции записи данных на фрагментировано заполненный накопитель и алгоритмы сбора мусора, которые столкнутся не только с простым увеличением латентностей всех операций, но и с ростом объёма очищаемого и перезаписываемого за раз блока флеш-памяти. Это, очевидно, может потребовать от производителей приводов задуматься и о наращивании объёма внутреннего DRAM-буфера.

Между тем, есть и хорошие новости. Увеличение размера страниц приводит к росту пропускной способности флеш-памяти, поэтому MLC NAND, обладающая 128-гигабитными ядрами, с полным правом снабжается новой NV-DDR2 версией ONFI-интерфейса с пропускной способностью до 400 МБайт/сек на канал. Впрочем, не стоит переоценивать это изменение, на практике скорость интерфейса между флеш-памятью и контроллером никогда узким местом не являлась.

Что же касается надёжности, то тут, в отличие от TLC NAND, у 128-гигабитной MLC NAND убедительное преимущество. Базовая структура ячеек остаётся старой, поэтому ничего принципиально не меняется – кристаллы флеш-памяти, используемые в основе Crucial M500, обладают точно таким же ресурсом, как и 20-нм 64-гигабитная память, то есть, они рассчитаны на 3000 циклов перезаписи.

Теперь, после нашего краткого теоретического введения, самое время посмотреть на главного героя обзора с практической стороны.

Crucial M500 240 и 480 Гбайт: подробное знакомство

Наряду с Crucial M500 типового объёма 240 Гбайт в нашей лаборатории оказался и вдвое более ёмкий накопитель. Это неслучайно. Именно 480-гигабайтная ёмкость в случае использования 128-гигабитной флеш-памяти означает наличие в основе привода достаточного количества NAND-устройств для организации четырёхкратного чередования, необходимого для получения максимальной скорости работы. Иными словами, судить о скорости серии Crucial M500 уместнее именно по модели на 480 Гбайт, вторая же модификация на 240 Гбайт в нашем тестировании участвует скорее по традиции.

Соотношение скоростных параметров и неполноценность 240-гигабайтной модели хорошо прослеживается в формальных спецификациях всего семейства Crucial M500:

Обе попавшие нам на тест модели привода поставляются в совершенно одинаковом виде. Упаковка представляет собой небольшую плоскую коробочку, в которую вложен зафиксированный в плексигласовой форме твердотельный накопитель. На одной стороне коробки нанесено красочное изображение вложенного внутри SSD, а с другой – размещён необходимый минимум полезной информации.

Crucial со своими SSD традиционно нацеливается на прижимистого массового покупателя, а потому про комплект поставки долго говорить не придётся. Его попросту нет. Единственная принадлежность, которую можно найти внутри коробки, это – пластиковая рамка, позволяющая увеличить толщину приводов с 7 до 9.5 мм.

Сами же приводы выполнены в грубо обработанных алюминиевых корпусах. На одной стороне корпуса приклеена красочная наклейка, целью которой, очевидно, является украшение экстерьера. А с другой – присутствует этикетка с массой полезной информации, включающей название и артикул модели, а также её серийный номер. Однако самое любопытное на ней –строка PSID (physical security ID). Это - индивидуальный для каждого привода идентификатор, позволяющий вернуть к жизни зашифрованный SSD с утерянным ключом (вся информация при этом, естественно, будет утрачена).

Появление идентификатора PSID объясняется поддержкой в серии Crucial M500 технологии Self-Encrypting Drive. Суть заключается в том, что данные во флеш-памяти накопителя всегда хранятся в зашифрованном виде. Перед помещением информации во флеш-память накопитель при помощи встроенного в контроллер криптографического движка всегда шифрует её по алгоритму AES-256, а при операциях чтения выполняет обратное преобразование. Если пользователь не заинтересован в защите своих данных, то криптографический движок использует ключ по умолчанию, и шифрование выполняется совершенно прозрачно и незаметно. Однако для аппаратного шифрования можно задать и собственный ключ, без которого доступ к накопителю и чтение с него будут невозможны. Преимущество Crucial M500 заключается в том, что он соответствует спецификации TCG Opal 2.0 и стандарту Microsoft eDrive. А это значит, что использовать криптографический движок накопителя и переинициализировать его новым пользовательским ключом может стороннее программное обеспечение. В его качестве, например, способна выступить имеющаяся в Windows 8 Professional, Enterprise или RT стандартная функция BitLocker. В результате, программно-аппаратный комплекс из Windows 8 и твердотельного накопителя Crucial M500 позволит осуществлять стойкое шифрование информации не только без применения дополнительных утилит, но и без какой-либо загрузки центрального процессора или падения производительности.

Давайте заглянем внутрь привода. Первым трепанации подвергся 240-гигабайтный Crucial M500.

Если вы внимательно читали начало статьи, то аппаратная начинка Crucial M500 240 Гбайт удивления у вас не вызовет. Сердцем накопителя выступает самый современный и производительный контроллер компании Marvell, 88SS9187, использующий для хранения копии таблицы трансляции LBA и буферизации операций 256 Мбайт DDR3-1600 SDRAM, представленной одним чипом Micron D9QNP. Кстати, весьма любопытно, что кэширование – сугубо второстепенное предназначение установленной в Crucial M500 DDR3-памяти. По утверждению самой Crucial, основное её пространство нужно для других внутренних нужд контроллера, а непосредственно под кэш отводится не более смешных 4 Мбайт от всего объёма.

Обе ключевые микросхемы (контроллер и DDR3 SDRAM) внутри привода снабжены термоинтерфейсной прокладкой, отводящей тепло на корпус. При этом сам привод обладает функциями температурного мониторинга. При нагреве контроллера свыше 70 градусов включается троттлинг.

Что же касается флеш-памяти, то она набрана шестнадцатью микросхемами Micron NW523 (MT29F128G08CBCABH6). Каждая микросхема содержит внутри себя по одному 128-гигабитному кристаллу MLC NAND, произведённому по 20-нм технологии и имеющему ONFI 3.0 интерфейс. Таким образом, в 240-гигабайтной модификации Crucial M500 восьмиканальный контроллер использует лишь двукратное чередование устройств в каждом канале, что ограничивает производительность такой конфигурации.

Отметим, что пользователю из 256 Гбайт установленной в рассматриваемом приводе флеш-памяти доступно только 224 полноценных гигабайта. Семь процентов общей ёмкости отводится под резервирование ячеек и работу технологии выравнивания износа, а ещё семь процентов – под фирменную технологию RAIN (Redundant Array of Independent NAND). Как следует из названия этой технологии, она представляет собой некий аналог RAID уровня 5, реализованный на микросхемах памяти. Это означает, что полный выход из строя одной из флеш-микросхем не приведёт к утрате хранимых на SSD данных. Такая технология больше похожа на вариант для серверных твердотельных накопителей, а в потребительском Crucial M500 она, видимо, нашла место из-за недостаточно высокого качества 128-кристаллов MLC NAND, выпускаемых по 20 нм технологии.

Впрочем, это не мешает Crucial устанавливать на свой M500 вполне типичные условия гарантии. Её срок составляет 3 года, при этом 240-гигабайтный накопитель рассчитан на суммарную запись в течение своей жизни 72 Тбайт информации.

Заглянем теперь внутрь более ёмкой версии M500 общим объёмом 480 Гбайт.

Плата у этого привода такая же, но вот набор компонентов несколько отличается. Нет, контроллер Marvell 88SS9187 на месте. Но вот компанию ему составляет DDR3-1600 SDRAM чип Micron D9QLJ с удвоенным объёмом – 512 Мбайт. Вдвое большую ёмкость имеют и микросхемы флеш-памяти. В данном приводе это Micron NW526 (MT29F256G08CECABH6). Каждый такой чип содержит внутри себя сборку из пары 128-гигабитных кристаллов, так что в конечном итоге контроллер при доступе к массиву флеш-памяти может пользоваться преимуществами наиболее благоприятного четырёхкратного чередования. Именно поэтому для Crucial M500 480 Гбайт установлены существенно более высокие скоростные характеристики. Декларируемая производительность при последовательной записи превышает аналогичную характеристику 240-гигабайтного привода на 60 процентов, а скорости случайного чтения и записи лучше на величину от 11 до 33 процентов соответственно.

В остальном же у Crucial M500 480 Гбайт всё точно также как и у менее ёмкой версии. Семь процентов пространства флеш-памяти отведено под подменный фонд, ещё семь процентов – под технологию RAIN. Гарантийный срок установлен в три года, ресурс предполагает возможность записи до 72 Тбайт за весь срок службы.

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 новым SSD компании Crucial 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. Во-первых, эталонный привод на базе нестареющего LSI SF-2281 – Intel 520 (надеемся, в следующих тестированиях мы сможем заменить его на более новый Intel 530). Во-вторых, использующий контроллер LAMD LM87800 накопитель Corsair Neutron GTX, представляющий современную линейку продукции этой компании. 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.

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 M311);
Crucial M500 240 Гбайт (CT240M500SSD1, прошивка MU02);
Crucial M500 480 Гбайт (CT480M500SSD1, прошивка MU02);
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).

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.

Несмотря на то, что в основе приводов Crucial M500 лежит передовой контроллер Marvell 9187, их реальная производительность оказывается достаточно средней по современным меркам. Лидерству, очевидно, препятствует высокая латентность флеш-памяти со 128-гигабитными ядрами. Поэтому на операциях чтения эти накопители всегда медленнее обычной версии Samsung 840 с TLC-памятью и почти всегда уступают Plextor M5S, не говоря уже о более скоростных SSD этих же производителей. Впрочем, в этом нет ничего странного, Crucial и не позиционирует свою новинку в качестве флагманского решения, делая основной упор на цены.

В то же время на операциях записи результаты M500 оказываются заметно лучше – даёт о себе знать продвинутый контроллер и высокая пропускная способность флеш-памяти. В результате, при случайных записях Crucial M500 может позволить себе метить даже в число лидеров. Но касается это лишь 480-гигабайтной модификации, в которой контроллер в полной мере может задействовать чередование устройств MLC NAND. Более же ходовая модель с ёмкостью 240 Гбайт такими же практическими скоростями похвастать не в состоянии, и это – одна из главных особенностей Crucial M500, которую не следует упускать из вида.

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 тому, как накопители семейства Crucial M500 отрабатывают команду операционной системы TRIM, у нас никаких претензий нет. Несмотря на то, что алгоритм сборки мусора у новых приводов Crucial должен отличаться от ранее использовавшейся процедуры, так как вынужден оперировать более объёмными страницами памяти, объединёнными в большие блоки, скоростные характеристики полностью восстанавливаются к первоначальным значениям. Причём, всё это происходит с хорошей скоростью, хотя и немного медленнее, чем у приводов с 64-гигабитной флеш-памятью.

Что же касается работы сборки мусора без TRIM, то мы уже давно не ждём никаких прорывов в этой области. Единственный привод для десктопных систем, умеющий почти полностью восстанавливаться без содействия операционной системы, это – Plextor M5 Pro. Crucial M500 до него далеко, но это и нельзя назвать существенным недостатком. В настоящее время TRIM работает практически в любых средах, включая все актуальные операционные системы Microsoft.

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.

На диаграмме, построенной исходя из производительности SSD в реальных сценариях использования, моделируемых PCMark 8, Crucial M500 вновь не выглядят выдающимися накопителями. Более того, если вас интересует именно 240-гигабайтная версия, то она вообще находится в числе аутсайдеров, опережая лишь бюджетный Plextor M5S. Впрочем, никто и не обещал ничего иного. Следует понимать, что Crucial M500 240 Гбайт имеет урезанную на аппаратном уровне архитектуру, его невысокий результат – расплата за переход на более дешёвые 128-гигабитные ядра флеш-памяти.

Поэтому, если говорить о теоретической мощности новой платформы, то ориентироваться следует на показатели более вместительной модели. И действительно, Crucial M500 480 Гбайт смотрится получше, быстродействие такой модификации близко к Corsair Neutron GTX и Vertex 450. При этом имейте в виду: обычные SSD на 480/512 Гбайт не отличаются по производительности от версий на 240/256 Гбайт. И лишь в случае Crucial M500 мы наблюдаем рост скорости, достигающий по данным PCMark 8 почти 10-процентной величины.

Но давайте немного углубимся в подробности. Итоговый индекс PCMark 8 – это некая 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 Crucial M500 могут проявить свои сильные стороны, не удаётся. Разве только их производительность немного выше обычного уровня в графических редакторах и издательских системах. Но в любом случае на большее, чем на выступление в среднем рыночном сегменте, Crucial M500 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 оценивает накопители Crucial M500 несколько иначе, нежели PCMark 8. По мнению этого теста, модель на 480 Гбайт вполне может быть зачислена в «золотой фонд» SSD, так как она опережает такие популярные приводы как OCZ Vector или Plextor M5 Pro. Однако успех ёмкого привода не распространяется на урезанную версию с объёмом 240 Гбайт. Она, в отличие от своей родственницы, напротив, располагается в диаграмме на последней строчке, хотя и отстаёт от неё всего лишь на 13 процентов. Иными словами, мы можем ещё раз воочию убедиться в том, что в серии Crucial M500 приоритеты явно смещены в сторону больших ёмкостей.

Усредненный результат теста следует дополнить и данными, полученными в различных сценариях: они позволят сделать вывод о том, чем объясняются такие усреднённые показатели приводов Crucial M500 разного объёма. 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.

В целом, Crucial M500 проявляет себя как неплохие накопители среднего уровня. Однако примерно одинаковой скоростью 240- и 480-гигабайтная модификации могут похвастать лишь в небольшом количестве сценариев: при архивации, копировании директорий с большим количеством файлов и при игровой нагрузке. Чаще же можно видеть, что урезанный Crucial M500 240 Гбайт серьёзно отстаёт от своего собрата и выступает на вторых ролях. Неблагоприятные для меньшей модификации этого флеш-диска сценарии включают в первую очередь компиляцию проектов или копирование больших файлов с и на накопитель. Потенциально же высокое быстродействие 480-гигабайтной модели раскрывается лишь в единственном сценарии – при инсталляции на диск новых программных пакетов.

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.

Победа в тестах копирования файлов в пределах одного SSD – прерогатива приводов, построенных на контроллерах Indilinx Barefoot 3. Платформа же, базирующаяся на чипе компании Marvell, под подобные нагрузки оптимизирована не столь хорошо, поэтому результаты Crucial M500 находятся на диаграммах в средней их части. Но при этом следует отметить, что среди всех приводов с контроллерами Marvell лучший результат демонстрирует именно один из приводов Crucial.

Выводы

Появление таких твердотельных накопителей как Crucial M500 означает, что компания Micron вышла на тропу войны с высокими ценами SSD. Теперь за придание перспективным флеш-дискам выгодного соотношения стоимости и потребительских характеристик будет биться не одна лишь Samsung. При этом у Micron в руках оказалось другое оружие – не TLC NAND, а MLC NAND со 128-гигабитными ядрами. Такой подход хорош тем, что используемая в приводах Crucial M500 флеш-память имеет вполне привычный (а не сокращённый) ресурс, однако при этом, как мы увидели в тестах, несколько страдает производительность.

Иными словами, передовой модели из Crucial M500 не получилось. Несмотря на то, что в её основе лежит отличный контроллер Marvell 88SS9187, дело портят высокие задержки 128-гигабитной MLC NAND. Поэтому по скорости этот накопитель оказывается ближе к среднему уровню, его можно сопоставить с Corsair Neutron GTX, OCZ Vertex 450 или Samsung 840. Причём, сказанное относится лишь к более ёмкой модификации на 480 Гбайт. Crucial M500 240 Гбайт при этом не может похвастать даже такой производительностью. Из-за применения крупных флеш-ядер он работает по урезанной схеме чередования устройств в каналах контроллера, и его быстродействие скатывается до уровня бюджетных и достаточно медлительных предложений вроде SSD, использующих контроллеры SandForce.

Таким образом, мы предлагаем смотреть в сторону Crucial M500 лишь в тех случаях, когда вы подыскиваете себе SSD большой вместимости. В этом рыночном сегменте данная модель может порадовать не только весьма неплохой производительностью, но и очень привлекательной ценой. Если же вы заинтересованы в приобретении флеш-диска на 240/256 Гбайт или менее, то Crucial M500 окажется далеко не лучшим вариантом.

Правда, не стоит упускать из вида существование у Crucial M500 одной весьма интересной возможности, отсутствующей у других приводов. Этот SSD поддерживает аппаратное шифрование, совместимое с Windows 8 BitLocker. А это означает, что если вы хотите воспользоваться встроенной в Windows 8 криптографической защитой данных, то варианта лучше Crucial M500 не найти – использование этого привода позволит полностью снять с процессора всякую работу по шифрованию и обойтись без падения производительности вычислительных или дисковых операций.

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.