Твердотельные новинки OCZ: AMD Radeon R7 и OCZ ARC 100

Введение

Подводя итоги уходящего года на розничном рынке твердотельных накопителей для персональных компьютеров, мы должны признать, что лидирующие позиции на нём смогли занять две компании – Samsung и Micron (поставляющая SSD как под собственным именем, так и под маркой Crucial). У обеих этих компаний была заготовлена собственная выигрышная стратегия. Samsung, используя полную вертикальную интеграцию НИОКР и производственного процесса, смогла разработать премиальные накопители с непревзойдённой производительностью. Micron же, захватившая первенство во внедрении передовых техпроцессов, добилась успеха в противоположном рыночном сегменте: накопители Crucial на сегодняшний день имеют очень выгодную цену, одновременно предлагая достаточный уровень быстродействия. Иными словами, в большинстве случаев при выборе твердотельного накопителя для персонального компьютера достаточно сопоставить всего четыре модели: Samsung 850 Pro, Samsung 840 Pro, Crucial M550 и Crucial MX100. Приняв во внимание стоимость каждого из этих флеш-дисков и остановившись на какой-либо модели из списка, вы с большой долей вероятности получите лучший вариант в соответствующей ценовой категории. Если же по каким-то причинам предложения из приведённого множества кажутся вам не слишком подходящими или попросту недоступны в ближайших магазинах, неплохие альтернативы продуктам Samsung и Crucial можно найти среди накопителей SanDisk, в модельном ряду которой есть как превосходный флеш-диск высокого класса Extreme Pro, так и выгодная по цене модель Ultra II.

Несмотря на свою лаконичность, предыдущий абзац вместил в себя упрощённую версию актуального руководства по выбору SSD для персонального компьютера. Мы действительно уверены в том, что Samsung, Crucial и SanDisk удалось покрыть потребности практически любых покупателей, а предложения этих производителей по совокупности факторов, включающих производительность, надёжность и стоимость, лучше, чем любые альтернативные варианты. Собственно, это подтверждается и тем фактом, что именно эти три производителя занимают по поставкам SSD первые позиции, покрывая в сумме почти 60 процентов рынка.

Тем не менее, говоря о прочих популярных SSD, заметим, что в группу поставщиков твердотельных накопителей, владеющих достаточно заметной долей (более 5 процентов), входят также компании Toshiba, Kingston и Intel, в модельном ряду которых сегодня можно найти достаточно удачные модели. Характерно, что даже среди расширенного списка заметных игроков рынка SSD не нашлось места фирме OCZ Technology, которая ещё два-три года назад была одним из самых видных его участников. Сегодня эта компания довольствуется мизерной долей на уровне десятых долей процента. Что же случилось?

Все мы помним недавние проблемы OCZ, в результате которых компания полностью поменяла свою политику, но в итоге всё же не смогла избежать банкротства. Подкосило OCZ отсутствие прочных договорённостей с производителями флеш-памяти, невысокая норма прибыли, неоптимизированный модельный ряд и низкое качество поставляемой продукции. В результате, с начала этого года OCZ вошла в конгломерат Toshiba и благодаря этому не просто получила второй шанс, но и счастливый билет, заключающийся в том, что никаких проблем с закупками флеш-памяти у неё теперь нет и не будет. Однако никакого взрывного роста продаж накопителей OCZ мы не наблюдаем. Дело в том, что решив одну проблему, OCZ встретилась с другой.

В отличие от многих игроков рынка SSD компания OCZ располагает собственной инженерной командой, занимающейся разработкой контроллеров. Не испытывая никаких трудностей с закупками памяти и имея возможность проектировать собственные уникальные контроллеры, компания, в теории, может выпускать отличные продукты, подобные флеш-дискам Samsung с вертикально интегрированной аппаратной платформой. Но на практике этого почему-то не происходит. Созданный ещё в 2012 году чип Barefoot 3 до сих пор не получил никакого обновления, и это – очень печально. Дело в том, что тот уровень производительности, который может обеспечить этот контроллер, был хорош в 2012 году, не вызывал особых нареканий в 2013, но в 2014 на фоне возможностей других платформ он постепенно перестал казаться конкурентоспособным. Ситуацию ухудшило ещё и то, что переход OCZ под крыло Toshiba потребовал переделки под Toggle Mode NAND изначально заточенного под ONFI интерфейса памяти Barefoot 3. Это повлекло за собой снижение производительности в обновлённых моделях SSD и дополнительно подкосило рыночные позиции OCZ.

В итоге, во вторую половину этого года OCZ вошла с медленными и невыгодными по сегодняшним меркам предложениями. Её накопители годичной давности Vector 150 и Vertex 460 предлагают скромный уровень производительности и по потребительским качествам проигрывают большинству альтернатив. Но, к сожалению, никаких новых контроллеров для SATA SSD компания OCZ не разрабатывает. Дорожная карта инженерного отдела компании содержит упоминания о перспективном контроллере JetExpress, но эта платформа будет предназначаться исключительно для твердотельных накопителей, использующих шину PCI Express. Что же касается SATA SSD, то их потребительские характеристики OCZ собирается улучшать другим путём – переводом на более новую флеш-память. Во второй половине текущего года в накопителях OCZ стала появляться MLC NAND компании Toshiba, произведённая по 19-нм техпроцессу второго поколения. По замыслу производителя такая замена должна позволить уменьшить их стоимость, что, в идеале, может конвертироваться и в долгожданное увеличение объёма продаж.

На сегодняшний день на рынке стали доступны два варианта обновлённой платформы Barefoot 3, использующей самую современную память Toshiba. Это – флеш-диски Radeon R7, который OCZ выпускает в партнёрстве с AMD, и ARC 100, открывающий новую серию накопителей. Несмотря на то, что данные SSD имеют непривычные имена, по сути, они являются наследниками Vector 150 и Vertex 460. И именно поэтому мы решили ознакомиться с ними подробнее. Нам очень хочется надеяться, что Radeon R7 и ARC 100 смогут вдохнуть в линейку продукции OCZ новую жизнь. Но как оно окажется на практике – покажет наше тестирование.

AMD Radeon R7 SSD

На войне все средства хороши. Поэтому для того, чтобы попытаться поднять продажи, OCZ договорилась с AMD об использовании раскрученной торговой марки Radeon. AMD же, естественно, тоже в накладе не осталась – она получила возможность дополнительно расширить присутствие своего бренда в том числе и на рынок SSD. Однако несмотря на принципиально новый подход к маркетингу, с аппаратной точки зрения мы ничего нового не получили. Фактически, AMD Radeon R7 – это обновлённый Vector 150, в котором использовавшаяся ранее 19-нм MLC NAND заменена на её более новую модификацию, выпускаемую по второй версии этого техпроцесса. Что же касается базового контроллера, то в основе Radeon R7 лежит обычный чип Indilinx Barefoot 3 в своей максимальной конфигурации, то есть, работающий на частоте 397 МГц.

Технические характеристики линейки накопителей OCZ/AMD Radeon R7 выглядят следующим образом:

С точки зрения скоростных параметров для Radeon R7 SSD декларируется такая же производительность, как и для OCZ Vector 150 с минимальными отличиями. То есть, опираясь на паспортные значения скоростей, Radeon R7 можно смело поставить в один ряд с лучшими предложениями Samsung, SanDisk или Crucial, рассчитанными на работу через общеупотребительный интерфейс SATA 6 Гбит/с. Но вот показатели надёжности Radeon R7 для флагманских флеш-дисков совсем нехарактерны. Гарантия на него установлена всего в четыре года, а объявленная выносливость выглядят и того хуже. Декларируемый для Radeon R7 ресурс записи в размере 44 Тбайт означает, что в течение действия гарантии на накопитель можно писать всего лишь до 30 Гбайт данных ежедневно, что заметно меньше типичных показателей выносливости актуальных флагманских SSD других производителей.

Зато над тем, чтобы Radeon R7 привлекал потенциальных покупателей своим внешним видом, OCZ постаралась особо. Ладно скроенные алюминиевые корпуса флеш-приводов OCZ нравились нам и раньше, но в AMD Radeon R7 корпус дополнительно покрашен чёрной матовой краской, из-за чего он приобрёл более дорогой и более профессиональный экстерьер. На лицевой поверхности накопителя наклеена стильная маркетинговая этикетка с эмблемой AMD Radeon Solid State Drives, а с оборотной стороны – техническая наклейка с логотипом OCZ.

Характерной особенностью AMD Radeon R7 SSD, унаследованной от накопителей OCZ, является достаточно большая масса. Из-за массивности корпуса он весит примерно вдвое больше других распространённых флеш-приводов, но, учитывая, что в качестве варианта для лёгких ноутбуков он не позиционируется, проблемой это не является. Тем не менее, высота рассматриваемого SSD составляет 7, а не 9,5 мм.

Заглянем внутрь корпуса 240-гигабайтной модификации, которая была получена для тестирования нашей лабораторией. Печатная плата, применённая в основе AMD Radeon R7 SSD, по своей компоновке не отличается от тех плат, что устанавливаются в Vector 150. Иными словами, разработка Radeon R7 далась OCZ очень малой кровью – инженеры компании просто поменяли одни микросхемы MLC NAND на другие.

Установленные на плате микросхемы хорошо нам знакомы. В их числе: восьмиканальный контроллер Indilinx Barefoot 3 M00 с интерфейсом SATA 6 Гбит/с; кэш, состоящий из двух 256-мегабайтных чипов DDR3-1600 производства Micron; и шестнадцать микросхем MLC NAND с маркировкой Toshiba TH58TEG7DDKBA4C. Внутри каждого такого чипа флеш-памяти скрыто по два 19-нм кристалла ёмкостью 64 Гбит, благодаря чему контроллер может пользоваться четырёхкратным чередованием устройств в своих восьми каналах. Такой степени параллелизма архитектуры достаточно для того, чтобы 240-гигабайтная версия AMD Radeon R7 SSD наряду с моделью вдвое большего размера получила наивысшую производительность в линейке.

Кстати, заметьте, из 256 Гбайт памяти, установленной в Radeon R7 SSD, пользователю доступно лишь 87 процентов. Остальное отводится на подменный фонд и работу технологий выравнивания износа и сборки мусора. Аналогичный по объёму резерв есть и в Vector 150, а вот первая версия Vector, которая основывалась на флеш-памяти Micron, отдавала в распоряжение пользователя 93 процента от общей ёмкости массива MLC NAND.

Хотя контроллер Barefoot 3 поддерживает аппаратное шифрование по алгоритму AES с 256-битным ключом, стандарты TCG Opal 2.0 и Microsoft eDrive им не поддерживаются. Поэтому управление встроенным в флеш-диск шифрованием из операционной системы невозможно. Ещё один изъян дизайна – отсутствие схемы резервирования питания, которая бы препятствовала нарушениям целостности данных в случае внезапных отключений питания накопителя. Кроме того, в рассматриваемом SSD нет поддержки энергосберегающих режимов и состояния DevSleep, из-за чего его энергопотребление несколько выше, чем у большинства современных SSD прочих фирм.

Но несмотря на отсутствие многих признаков передовых моделей SSD и урезанную гарантию, AMD Radeon R7 SSD снабжается достаточно неплохим комплектом поставки. В коробке с накопителем можно найти салазки-переходник для его установки в 3,5-дюймовый отсек корпуса и ключ для программы Acronis True Image HD, помогающей в простом переносе дисковых разделов и данных, а также в организации резервного копирования. Кроме того, с сайта OCZ можно скачать фирменную сервисную утилиту OCZ Toolbox, которая позволяет следить за состоянием SSD, обновлять его прошивку, посылать на SSD команду TRIM или выполнять операцию Secure Erase.

OCZ ARC 100

Если AMD Radeon R7 – это обновлённая версия старшей модели SSD компании OCZ, то ARC 100 – новый бюджетный накопитель, который является последователем Vertex 460. Вернее, сама OCZ утверждает, что на смену Vertex 460 придёт пока ещё не появившаяся в продаже модель Vertex 460A с обновлённым массивом флеш-памяти памяти. Однако на самом деле OCZ ARC 100 имеет ровно такую же начинку, что и пресловутый Vertex 460A, то есть разница между этими накопителями лежит лишь в маркетинговой плоскости. Именно поэтому в контексте данной статьи мы будем говорить о ARC 100, как о преемнике Vertex 460. И для этого у нас есть все основания: эти два SSD основываются на одинаковой аппаратной платформе с той лишь разницей, что в новой модели применена более новая память - MLC NAND компании Toshiba, выпускаемая по 19-нм техпроцессу второго поколения. При этом как и в Vertex 460, в ARC 100 применяется медленная версия фирменного контроллера Barefoot 3-M10, которая работает на частоте 352 МГц вместо типичных 397 МГц.

Таким образом, ARC 100 можно преподнести не только в качестве более современной замены Vertex 460, но и как близкородственный продукт для AMD Radeon R7 SSD, но с более слабым за счёт пониженной частоты контроллером. Казалось бы, мелочь, но стоимость ARC 100 ниже, чем у Radeon R7, на целых 25 процентов.

Получившийся твердотельный накопитель, если смотреть на его формальные характеристики, выглядит не так уж и плохо:

Показатели производительности для OCZ ARC 100 заявлены, конечно, далеко не лидирующие, но для той ценовой категории, на которую нацеливается этот накопитель, они вполне приемлемы. С точки зрения спецификаций младшие модели ARC 100 ёмкостью 120 и 240 Гбайт как минимум не уступают Crucial MX100, Samsung 840 EVO и прочим популярным недорогим решениям. Объясняется это тем, что в отличие от большинства других бюджетных предложений, ARC 100 базируется на памяти с 64-гигабитными ядрами. То есть, его версии небольшого объёма могут предложить более высокий уровень параллелизма внутреннего массива флеш-памяти, чем альтернативные дешёвые SSD, в которых обычно ставится память с 128-гигабитными ядрами.

Конечно, такой подход к внутренней архитектуре несколько повышает себестоимость. Но у OCZ есть другие возможности для удешевления конечного продукта. У неё имеется собственный контроллер, а родственные отношения с Toshiba позволяют экономить на цене флеш-памяти. Кроме того ARC 100 продаётся без какого-либо комплекта поставки и имеет явные послабления в характеристиках ресурса записи. Хотя на рассматриваемый SSD и распространяется достаточно типичная трёхлетняя гарантия, рассчитан он всего лишь на запись не более 20 Гбайт данных ежедневно, то есть он явно нацеливается на использование в роли системного, а не рабочего накопителя.

Для тех, кто знаком с флеш-накопителями OCZ, внешнее исполнение ARC 100 выглядит вполне привычно, но на самом деле его корпус имеет обновлённую конструкцию. Материал и форма остались старыми: ARC 100 заключён в 2,5-дюймовый увесистый стальной параллелепипед со скруглёнными углами и высотой 7 мм. Но теперь он покрыт фактурной серебряной краской, добавляющей в экстерьер некоторую изысканность. С лицевой стороны на корпус наклеена выполненная в синих тонах маркетинговая наклейка, под которой прячутся фиксирующие корпус винты, а с оборотной стороны SSD расположился технологический ярлык с серийными номерами и штрих-кодами.

По традиции давайте заглянем внутрь 240-гигабайтной версии рассматриваемого флеш-диска. Здесь также обнаруживается стандартная для всех SSD компании OCZ печатная плата, в основе которой на этот раз лежит контроллер Barefoot 3-M10, представляющий собой замедленную на 12 процентов версию «нормального» Barefoot 3. Кроме того, SDRAM-буфер ARC 100 набран чипами DDR3-1333, а не DDR3-1600, как у производительных воплощений платформы Barefoot 3. Что же касается флеш-памяти, то она тут точно такая же, как и у Radeon R7 – MLC NAND компании Toshiba производимая по 19-нм технологическому процессу второго поколения и имеющая интерфейс Toggle Mode 2.0. Каждая из шестнадцати микросхем Toshiba TH58TEG7DDKBA4C содержит по два 19-нм кристалла ёмкостью 64 Гбит, поэтому контроллер в 240-гигабайтной модели ARC 100 пользуется наиболее эффективным с точки зрения быстродействия четырёхкратным чередованием устройств. При этом также как и в Radeon R7, в ARC 100 пользователю доступно лишь 87 процентов от общей ёмкости массива флеш-памяти.

Учитывая, что ARC 100 – это бюджетное решение, ожидать от него поддержки совместимого со стандартом Microsoft eDrive шифрования не приходится, его нет и в более дорогих моделях OCZ. Аналогично Radeon R7 в ARC 100 и нет поддержки энергосберегающих технологий, в частности DevSleep. Иными словами, эта модель тоже плохо подходит для мобильных применений, тем более что из-за массивного корпуса масса рассматриваемого SSD примерно вдвое выше, чем у предложений других производителей.

Методика тестирования

Тестирование проводится в операционной системе Microsoft Windows 8.1 Professional x64 with Update, корректно распознающей и обслуживающей современные твердотельные накопители. Это значит, что в процессе прохождения тестов, как и при обычном повседневном использовании SSD, команда TRIM поддерживается и активно задействуется. Измерение производительности выполняется с накопителями, находящимися в «использованном» состоянии, которое достигается их предварительным заполнением данными. Перед каждым тестом накопители очищаются и обслуживаются с помощью команды TRIM. Между отдельными тестами выдерживается 15-минутная пауза, отведённая для корректной отработки технологии сборки мусора. Во всех тестах, если не указано иное, используются рандомизированные несжимаемые данные.

Используемые приложения и тесты:

Iometer 1.1.0

Измерение скорости последовательного чтения и записи данных блоками по 256 Кбайт (наиболее типичный размер блока при последовательных операциях в десктопных задачах). Оценка скоростей выполняется в течение минуты, после чего вычисляется средний показатель.
Измерение скорости случайного чтения и записи блоками размером 4 Кбайт (такой размер блока используется в подавляющем большинстве реальных операций). Тест проводится дважды — без очереди запросов и с очередью запросов глубиной 4 команды (типичной для десктопных приложений, активно работающих с разветвлённой файловой системой). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов (в пределах от одной до 32 команд). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с блоками разного размера. Используются блоки объёмом от 512 байт до 256 Кбайт. Глубина очереди запросов в течение теста составляет 4 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
Измерение производительности при смешанной многопоточной нагрузке и установление её зависимости от соотношения между операциями чтения и записи. Используются последовательные чтения и записи блоков объёмом 128 Кбайт, выполняемые в два независимых потока. Соотношение между операциями чтения и записи варьируется с шагом 10 процентов. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
Исследование падения производительности SSD при обработке непрерывного потока операций случайной записи. Используются блоки размером 4 Кбайт и глубина очереди 32 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Продолжительность теста составляет два часа, измерения моментальной скорости проводятся ежесекундно. По окончании теста дополнительно проверяется способность накопителя восстанавливать свою производительность до первоначальных величин за счёт работы технологии сборки мусора и после отработки команды TRIM.

CrystalDiskMark 3.0.3b
Синтетический тест, выдающий типовые показатели производительности твердотельных накопителей, измеренные на 1-гигабайтной области диска «поверх» файловой системы. Из всего набора параметров, которые можно оценить с помощью этой утилиты, мы обращаем внимание на скорость последовательного чтения и записи, а также на производительность произвольных чтения и записи 4-килобайтными блоками без очереди запросов и с очередью глубиной 32 команды.
PCMark 8 2.0
Тест, основанный на эмулировании реальной дисковой нагрузки, которая характерна для различных популярных приложений. На тестируемом накопителе создаётся единственный раздел в файловой системе NTFS на весь доступный объём, и в PCMark 8 проводится тест Secondary Storage. В качестве результатов теста учитывается как итоговая производительность, так и скорость выполнения отдельных тестовых трасс, сформированных различными приложениями.
Тесты копирования файлов
В этом тесте измеряется скорость копирования директорий с файлами разного типа, а также скорость архивации и разархивации файлов внутри накопителя. Для копирования используется стандартное средство Windows – утилита Robocopy, при архивации и разархивации – архиватор 7-zip версии 9.22 beta. В тестах участвует три набора файлов: ISO – набор, включающий несколько образов дисков c дистрибутивами программ; Program – набор, представляющий собой предустановленный программный пакет; Work – набор рабочих файлов, включающий офисные документы, фотографии и иллюстрации, pdf-файлы и мультимедийный контент. Каждый из наборов имеет общий объём файлов 8 Гбайт.

Тестовый стенд

В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой ASUS Z97-Pro, процессором Core i5-4590K со встроенным графическим ядром Intel HD Graphics 4600 и 16 Гбайт DDR3-2133 SDRAM. Диски с SATA-интерфейсом подключается к контроллеру SATA 6 Гбит/с, встроенному в чипсет материнской платы, и работают в режиме AHCI. Используется драйвер Intel Rapid Storage Technology (RST) 13.2.4.1000.

Объём и скорость передачи данных в бенчмарках указываются в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт).

Участники тестирования

Для сравнения с накопителями OCZ, представляющими собой новую линейку SSD этой компании, переведённую на более современную флеш-память, мы взяли наиболее распространённые и популярные модели троицы лидеров рынка, компаний Samsung, Crucial и SanDisk. Кроме этого, в тестах приняли участие прошлые накопители OCZ, которые использовали 19-нм память компании Toshiba первого поколения, Vector 150 и Vertex 460.

Итого, мы имеем следующий список протестированных моделей:

AMD Radeon R7 240 Гбайт (RADEON-R7SSD-240G, прошивка 1.0);
Crucial M550 256 Гбайт (CT256M550SSD1, прошивка MU01);
Crucial MX100 256 Гбайт (CT256MX100SSD1, прошивка MU01);
OCZ ARC 100 (ARC100-25SAT3-240G, прошивка 1.0);
OCZ Vector 150 240 Гбайт (VTR150-25SAT3-240G, прошивка 1.2);
OCZ Vertex 460 240 Гбайт (VTX460-25SAT3-240G, прошивка 1.0);
Samsung 850 Pro 256 Гбайт (MZ-7KE256, прошивка EXM01B6Q);
Samsung 840 EVO 250 Гбайт (MZ-7TE250, прошивка EXT0CB6Q);
SanDisk Extreme PRO 240 Гбайт (SDSSDXPS-240G, прошивка X21000RL);
SanDisk Ultra II 240 Гбайт (SDSSDHII-240G, прошивка X31000RL).

Производительность

Последовательные операции чтения и записи, IOMeter

Уже на последовательных операциях чтения мы сталкиваемся с тем, что новые накопители компании OCZ выглядят хуже конкурирующих продуктов. Даже Radeon R7, который по своему позиционированию к числу бюджетных моделей совсем не относится, проигрывает дешёвым флеш-дискам лидеров рынка. Скорость чтения OCZ ARC 100 при этом ещё хуже.

При записи ситуация для накопителей OCZ складывается не столь катастрофично. Хотя в целом переход на более новую память Toshiba для платформы Barefoot 3 оказался не полезен, и производительность по сравнению с предшествующими моделями с идентичными контроллерами упала, Radeon R7 и ARC 100 находятся не на последних местах. Правда, все SSD, которые показывают более низкую скорость на операциях последовательной записи, основываются на чипах NAND с 128-гигабитными ядрами, а в новых накопителях OCZ устанавливается 64-гигабитная MLC NAND, обеспечивающая более высокую степень параллелизма массива флеш-памяти.

Случайные операции чтения

Чтение – это явное слабое место накопителей OCZ. Если раньше, два года назад, когда платформа Barefoot 3 только появилась, скорость чтения в ней выглядела вполне приемлемой, то по сравнению с современными SSD лидеров рынка Radeon R7 и ARC 100 смотрятся не слишком уверенно. Справедливости ради заметим, что с переходом на 19-нм MLC NAND второго поколения компании Toshiba ситуация немного улучшилась, но принципиально это ничего не поменяло. При случайных чтениях, которые, кстати, являются самыми частыми операциями в дисковой подсистеме типичных персональных компьютеров, накопители OCZ уступают любым другим современным моделям. Это касается и дешёвой модели ARC 100, и более дорогого Radeon R7, причём такую печальную картину мы видим как при разрозненных запросах, так и при работе с очередью команд.

Подтвердить это можно следующим графиком, на котором показано, как зависит производительность рассматриваемых SSD от глубины очереди запросов при чтении 4-килобайтных блоков.

Любые современные накопители, в основе которых лежат контроллеры Marvell и Samsung, превосходят SSD, основанные на платформе OCZ Barefoot 3, при любой глубине очереди запросов. И лишь про росте размера очереди до максимума показатели Radeon R7 подтягиваются к основной группе накопителей. Дешёвый же ARC 100 находится в числе аутсайдеров даже и в этом случае.

В дополнение к этому предлагаем посмотреть, как зависит скорость случайного чтения от размера блока данных:

Ничего принципиально нового не видно и на этом графике. Новинки компании OCZ крайне слабы при чтении и этот результат не зависит и от размера блока. Иными словами, скорость чтения у платформы Barefoot 3 – настоящая катастрофа. И дело тут, очевидно, не в памяти, а именно в самом контроллере, так как подобные результаты мы получаем на всех SSD компании OCZ, выпущенных с конца 2012 года, вне зависимости от того, какая в них установлена память.

Случайные операции записи

Как и все предыдущие накопители компании OCZ, новинки тоже обладают неплохими скоростями записи. Объясняется это тем, что контроллер Barefoot 3 использует часть флеш-памяти в псевдо-SLC режиме, что как раз и повышает производительность при таких операциях. Однако обратите внимание: при увеличении глубины очереди запросов относительная производительность Radeon R7 и ARC 100 постепенно снижается. Это значит, что в тех случаях, когда от контроллера Barefoot 3 требуется проявление интеллектуальности, необходимой для реорганизацией потока команд, он с этой работой справляется хуже, чем передовые современные контроллеры прочих разработчиков.

Целиком же зависимость скорости произвольной записи 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов выглядит следующим образом:

По графику видно, что Radeon R7 и ARC 100 могут выдавать относительно неплохую производительность случайной записи при минимальной и максимальной очереди команд. Если же этим накопителям приходится сталкиваться с очередью средней длины, что – достаточно распространённый случай – их относительная производительность по сравнению с конкурирующими SSD оказывается не слишком высокой. При этом, несмотря на кажущуюся незначительность различий в аппаратной начинке, два рассматриваемых SSD компании OCZ достаточно сильно отличаются по быстродействию. 12-процентная разница в частоте работы базового процессора может выливаться в расхождение в скорости записи, достигающее 20-процентной величины.

Следующий график отражает зависимость производительности случайных записей от размера блока данных.

Здесь мы видим ещё одно подтверждение пользы применения в накопителях флеш-памяти с 64-гигабитными ядрами. Несмотря на то, что используемая в основе AMD Radeon R7 и OCZ ARC 100 платформа Barefoot 3 сама по себе не может похвастать высокой производительностью, при работе с блоками большого объёма она способна выдавать существенно более высокую скорость, чем конфигурации с 128-гигабитными чипами NAND, управляемыми любыми альтернативными контроллерами.

Смешанная нагрузка

Тестирование смешанной нагрузки — относительно новое добавление в нашу методику испытаний SSD. По мере удешевления твердотельные накопители перестают использоваться в качестве исключительно системных и становятся обычными рабочими дисками. В таких ситуациях на SSD поступает не только рафинированная нагрузка в виде записи или чтения, но и смешанные запросы, когда операции чтения и записи инициируются разными приложениями и должны обрабатываться одновременно.

Однако работа в дуплексном режиме для современных контроллеров SSD остаётся существенной проблемой. При смешивании операций чтения и записи в одной очереди скорость большинства твердотельных накопителей потребительского уровня заметно проседает. Это стало поводом для проведения отдельного исследования, в рамках которого мы проверяем, как работают SSD при необходимости обработки последовательных операций, поступающих вперемежку. Следующая диаграмма демонстрирует наиболее характерный для десктопов случай, когда соотношение количества операций чтения и записи составляет 4 к 1.

Раньше накопители OCZ, основанные на контроллере Barefoot 3, очень хорошо справлялись именно со смешанной нагрузкой. Модели Vector и Vector 150 в этом случае предлагали чуть не лучшую производительность среди всех потребительских SSD. Однако очередная смена памяти, которая произошла в Radeon R7 и ARC 100, пошла платформе Barefoot 3 далеко не на пользу. Скорость работы старшего варианта этой платформы упала на 15 процентов, а младшего варианта – на 17 процентов. И в итоге, новые накопители компании OCZ при смешанной нагрузке выглядят уже далеко не так привлекательно. Напротив, их производительность стала даже ниже, чем у популярного бюджетного флеш-диска Crucial MX100.

Следующий график даёт более развёрнутую картину производительности при смешанной нагрузке, показывая зависимость скорости SSD от того, в каком соотношении приходят на него операции чтения и записи.

На графике нетрудно увидеть подтверждение всего того, о чём говорилось выше. Операции чтения новые накопители OCZ выполняют откровенно медленно, а операции записи - с достаточно неплохой скоростью. Поэтому если при нагрузке чтения преобладают над записями, то Radeon R7 и ARC 100 находятся в числе аутсайдеров. В обратном же случае они подтягиваются к лидерам. Как нетрудно заметить, наиболее благоприятным вариантом смешанной нагрузки для рассматриваемых новинок является тот случай, когда операций записи инициируется как минимум не меньше, чем параллельных с ними чтений.

Деградация и восстановление производительности

Наблюдение за изменением скорости записи в зависимости от объёма записанной на диск информации — весьма важный эксперимент, позволяющий понять работу внутренних алгоритмов накопителя. В данном тесте мы загружаем SSD непрерывным потоком запросов на случайную запись 4-килобайтных блоков и попутно следим за той производительностью, которая при этом наблюдается. На приведённом ниже графике в виде точек отмечены результаты измерений моментальной производительности, которые мы снимаем ежесекундно, а чёрная линия показывает среднюю скорость, наблюдаемую в течение 30-секундного интервала.

Графики зависимости производительности от количества непрерывно записанных данных у обоих рассматриваемых накопителей имеют совершенно одинаковый характер. Кстати сказать, аналогичную картину деградации производительности мы видели и у прошлых SSD компании OCZ, поэтому ничего принципиально нового для нас тут нет. Любые твердотельные накопители, в основе которых лежит контроллер Barefoot 3, при продолжительной и непрерывной нагрузке в виде операций записи ведут себя именно так. Однако относительно того, как в аналогичных условиях показывают себя накопители на прочих контроллерах, поведение продукции OCZ очень своеобразно.

Здесь можно выделить целых три уникальные особенности. Во-первых, кривая изменения скорости записи имеет не одну, а две ярко выраженные ступеньки. И первое серьёзное падение производительности происходит при заполнении флеш-диска наполовину — после записи на 240-гигабайтный накопитель примерно 120 Гбайт данных. Это падение связано с особенностями организации хранения информации. Твердотельные накопители OCZ стараются по возможности использовать MLC-память в псевдо-SLC режиме, переходя на хранение двух бит информации в каждой ячейке флеш-памяти только после того, как однобитовое заполнение ячеек становится невозможным из-за исчерпания свободного пространства. Важно, что наблюдаемое падение производительности является обратимым: после любого небольшого простоя накопитель самостоятельно уплотняет данные в памяти и возвращает себе первоначальную скорость, получая возможность вновь использовать освободившиеся MLC-ячейки для хранения единичных битов. Именно поэтому в реальных условиях у Radeon R7 и ARC 100 наблюдается высокая скорость записи.

Вторая особенность заключается в том, что основное падение производительности, которое должно происходить после полного заполнения SSD данными, у обоих рассматриваемых накопителей объёмом 240 Гбайт происходит заметно позднее записи 256 Гбайт данных. Это означает, что они наделены агрессивной и эффективной технологией уборки мусора, которая при работе в рамках резервной области, составляющей 14 % от общей ёмкости, успевает подготовить чистые блоки памяти даже в то время, пока SSD атакуется непрерывным потоком запросов на запись информации. Здесь контроллер Barefoot 3 показывает свою высокую мощность и способность решать параллельные задачи.

Однако у данной особенности есть и обратная сторона. И Radeon R7, и ARC 100 не могут похвастать постоянством производительности даже в том случае, когда они находится в абсолютно свежем состоянии. На обоих графиках хорошо видны периодические одномоментные провалы производительности до 20-30 тысяч IOPS, которые делают рассматриваемые накопители очень плохим выбором тогда, когда от них требуется предсказуемая и постоянная скорость.

Впрочем, всё, что изображено приведённом выше графике, — синтетическая ситуация, интересная лишь для изучения особенностей контроллера, но не иллюстрирующая поведение SSD в реальной жизни, где немалое влияние на производительность оказывает команда TRIM. Поэтому гораздо более важно то, как после деградации производительности, вызванной исчерпанием у накопителя свободных ячеек флеш-памяти, происходит её восстановление до первоначальных величин. Для исследования этого вопроса после завершения теста, приводящего к падению скорости записи, мы выжидаем 15 минут, в течение которых SSD может попытаться самостоятельно восстановиться за счёт сборки мусора, но без помощи со стороны операционной системы и команды TRIM, и повторно замеряем скорость. Затем на накопитель принудительно подаётся команда TRIM — и скорость измеряется ещё раз.

Все современные накопители, за исключением основанных на платформе SandForce, умеют восстанавливать свою производительность до первоначального уровня без каких-либо проблем, для этого нужна лишь поддержка команды TRIM со стороны операционной системы. Однако только избранные SSD могут возвращать свою первоначальную скорость без участия TRIM. AMD Radeon R7 и OCZ ARC 100 в этом ключе нужно отнести к числу достаточно удачных решений. Они не только полностью возвращает себе высокую скорость записи после обработки TRIM, но и способны отчасти приводить свои скоростные параметры к первоначальным рубежам самостоятельно, без помощи со стороны операционной системы. Правда, в этом случае производительность на операциях записи возвращается к изначальному уровню лишь ненадолго, после простоя записать с высокой скоростью удаётся около 10,5 Гбайт данных. Впрочем, большинство других десктопных флеш-накопителей не способно и на такое. Иными словами, здесь в платформе Bareefot 3 со сменой флеш-памяти ничего не поменялось и сборка мусора у SSD нового поколения компании OCZ работает лучше, чем у многих конкурирующих устройств.

Результаты в CrystalDiskMark

CrystalDiskMark — это популярное и простое тестовое приложение, работающее «поверх» файловой системы, которое позволяет получать результаты, легко повторяемые обычными пользователями. И то, что выдаёт этот бенчмарк, с качественной точки зрения почти не отличается от показателей, которые были получены нами в тяжёлом и многофункциональном пакете IOmeter.

При последовательном и случайном чтении без очереди запросов, производительность новинок OCZ удручает. При чтении с глубокой очередью запросов результаты Radeon R7 и OCZ ARC 100 уже не так печальны, они находятся на среднем уровне. Достаточно неплохо эти накопители смотрятся при последовательной и случайной записи. А при конвейеризованной случайной записи AMD Radeon R7 демонстрирует вообще лидирующие результаты, в то время как OCZ ARC 100 удаётся продемонстрировать результат на уровне SSD средней ценовой категории. Иными словами, тесты в CrystalDiskMark вновь подтверждают, что при общеупотребительной десктопной нагрузке платформа Barefoot 3 уже давно не может выдать конкурентоспособного уровня быстродействия. Фактически, единственный вариант, когда от неё можно получить хорошую скорость, это – синтетические тесты.

PCMark 8 2.0, реальные сценарии использования

Тестовый пакет Futuremark PCMark 8 2.0 интересен тем, что 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 десктопных задачах, и замеряется скорость их выполнения. Текущая версия этого теста моделирует нагрузку, которая взята из реальных игровых приложений Battlefield 3 и World of Warcraft и программных пакетов компаний Abobe и Microsoft: After Effects, Illustrator, InDesign, Photoshop, Excel, PowerPoint и Word. Итоговый результат исчисляется в виде усреднённой скорости, которую показывают накопители при прохождении тестовых трасс.

Производительность в PCMark 8 — один из важнейших параметров для понимания того, насколько хорош тот или иной накопитель в реальном использовании. И здесь мы видим совершенно неудивительную на фоне остальных результатов картину. AMD Radeon R7 и OCZ ARC 100 в сценариях, взятых из распространённых приложений, проигрывают любым конкурирующим SSD лидеров рынка. Они к тому же уступают и накопителям, основанным на той же платформе Barefoot 3, но использующим более раннюю память Toshiba. Получается, что с каждым обновлением памяти, флеш-диски OCZ становятся всё медленнее и медленнее, в то время как у остальных производителей прогресс идёт в более логичном обратном направлении. Это приводит к тому, что производительность свежих предложений OCZ скатилась с первоначально хорошего до относительно низкого уровня.

Интегральный результат PCMark 8 нужно дополнить и показателями производительности, выдаваемыми флеш-дисками при прохождении отдельных тестовых трасс, которые моделируют различные варианты реальной нагрузки. Дело в том, что при разной нагрузке флеш-приводы зачастую ведут себя немного по-разному.

Почти на всех диаграммах столбики, отображающие скорость работы AMD Radeon R7 и OCZ ARC 100, находятся внизу. Фактически, есть только два приложения, где эти SSD показывают не самую низкую производительность. Это Adobe InDesign и Adobe Photoshop. В первом случае предложения OCZ опережают бюджетный накопитель компании SanDisk, а во втором – ещё и Crucial MX100.

Копирование файлов

Имея в виду, что твердотельные накопители внедряются в персональные компьютеры всё шире и шире, мы решили добавить в нашу методику измерение производительности при обычных файловых операциях – при копировании и работе с архиваторами – которые выполняются «внутри» накопителя. Это – типичная дисковая активность, возникающая в том случае, если SSD исполняет роль не системного накопителя, а обычного диска.

Простое копирование файлов – это благоприятная для накопителей OCZ нагрузка. Она одновременно порождает как операции чтения, так и записи, а при смешанной нагрузке контроллер Barefoot 3 может проявить свою чуть ли не единственную сильную сторону. В результате, несмотря на то, что AMD Radeon R7 и OCZ ARC 100 работают медленнее предшествующих накопителей OCZ, они вполне успешно конкурируют с бюджетными предложениями Crucial и Samsung. Однако приблизиться к лидерам не может даже Radeon R7, хотя в нём и используется наиболее производительная версия контроллера Barefoot 3.

Вторая группа тестов проведена при архивации и разархивации директории с рабочими файлами. Принципиально, отличие этого случая заключается в том, что половина операций выполняется с разрозненными файлами, а вторая половина – с одним большим файлом архива.

Похожая картина наблюдается и при работе с архивами. Причём, в случае компрессии файлов относительная производительность рассматриваемых SSD выше, чем при декомпрессии. В первом случае старший флеш-диск, Radeon R7, умудряется показать весьма впечатляющий результат, позволяющий поставить его в один ряд с лучшими потребительскими твердотельными накопителями. Жаль только, что на всё сегодняшнее тестирование подобный результат мы увидели лишь единожды.

Выводы

К сожалению, знакомство с новыми предложениями компании OCZ, появившимися благодаря переходу этого производителя на использование более новой памяти своей материнской компании, наводит на очень грустные мысли. В процессе всех произошедших с ней неприятностей компания OCZ утратила свои позиции на рынке и восстановить их, похоже, в ближайшее время уже не сможет. Для того чтобы сегодняшние покупатели, избалованные отличными твердотельными накопителями, предлагаемыми лидерами рынка, вновь повернулись в сторону OCZ, ей нужны какие-то знаковые продукты. Но все подобные предложения остались в прошлом. Инженеры OCZ уже очень давно не радовали нас никакими принципиально новыми разработками и продолжают опираться на устаревший контроллер Barefoot 3. Вследствие этого все сегодняшние SSD у OCZ не могут похвастать ни высокой производительностью, ни низкой ценой, ни сколь-нибудь выдающейся надёжностью и ресурсом.

Все инновации, которые OCZ проводит в течение последнего года, заключаются лишь в замене одной флеш-памяти на другую. Сегодня, например, происходит процесс перехода на 19-нм MLC NAND компании Toshiba, относящуюся ко второму поколению. Но такой переход сам по себе может помочь лишь со снижением себестоимости. Что же касается производительности и ресурса записи, то оба этих параметра, к сожалению, с внедрением новой памяти в очередной раз ухудшились.

Рассмотренные в этом материале флеш-диски AMD Radeon R7 и OCZ ARC 100, представляющие собой старший и младший варианты обновлённой платформы Barefoot 3, оказались явно медленнее других современных SSD, что особенно выпукло проявилось на операциях чтения. Ресурс у этих накопителей заявлен тоже далеко не выдающийся: фактически, большинство прочих современных SSD может предложить в разы большую выносливость. Цена же новинок при этом совершенно неадекватна: они стоят дороже бюджетных накопителей Crucial и SanDisk, которые превосходят предложения OCZ по большинству потребительских характеристик.

Конечно нельзя сказать, что у AMD Radeon R7 и OCZ ARC 100 совсем нет никаких достоинств. Например, накопители OCZ неплохо показывают себя при нагрузках вроде копирования файлов. Кроме того, сейчас OCZ предлагает удобные условия гарантийного обслуживания, позволяющие оперативно получить новый накопитель взамен вышедшего из строя напрямую через свой офис. Однако этого всё-таки явно недостаточно для того, чтобы OCZ смогла нарастить свою рыночную долю. Совершенно очевидно, что большинство покупателей, выбирая себе новый SSD, предпочтут либо более дешёвые альтернативы с как минимум не худшей производительностью, либо заведомо более быстрые модели, которых на рынке не так уж и мало. Так что на ближайшее время OCZ придётся смириться с ролью производителя второго или даже третьего эшелона.

Самое досадное, что у OCZ, имеющей отличнейший потенциал в виде собственной инженерной команды и надёжного канала получения флеш-памяти, на ближайшее время не просматривается никаких особых перспектив. Будущие модели этой фирмы с интерфейсом SATA продолжат использовать устаревший контроллер Barefoot 3, получение хорошего уровня производительности с которым невозможно. А новый контроллер OCZ JetExpress для накопителей с интерфейсом PCI Express всё ещё находится в стадии разработки и пока далёк от появления в серийных продуктах.