Обзор твердотельного накопителя Plextor M6S Plus

Введение

Принято считать, что твердотельные накопители, основанные на TLC NAND, обладают недостаточной надёжностью. В ячейках флеш-памяти, используемой в таких продуктах, контроллер должен различать восемь, а не четыре уровня напряжения, из-за чего считается, что вероятность правильного считывания сохранённых данных снижается гораздо быстрее, чем в случае MLC NAND. Отчасти это действительно так, но убеждение в низком ресурсе TLC-памяти было актуально два-три года назад, когда накопители на базе TLC NAND только входили в обиход. К сегодняшнему же дню всё изменилось настолько, что мнение относительно выносливости TLC NAND стоит пересмотреть. Существенных изменений в эволюции накопителей на базе TLC NAND случилось как минимум два.

Во-первых, значительно улучшились параметры технологических процессов, которые используются при производстве флеш-памяти. В уменьшении размеров ячеек флеш-памяти достигнут некий предел, перешагивать который никакого смысла нет. Этот предел – техпроцесс с 15-нм разрешением: флеш-память, выпущенная по более тонким нормам, попросту не может уверенно удерживать в плавающем затворе достаточное для распознавания заряда число электронов. В результате, гонка за «коротким нанометром» в сфере NAND прекратилась, и для производства флеш-памяти сейчас используются далеко не самые свежие, но зато зрелые техпроцессы. Благодаря этому сегодняшние кристаллы NAND обладают значительно лучшим качеством, чем их предшественники, выпускавшиеся пару лет назад.

Во-вторых, современные контроллеры накопителей получили в своё распоряжение гораздо более продвинутые методы цифрового распознавания сигналов, которые могут намного точнее переводить аналоговые напряжения в числовые значения данных. Революцию принесло внедрение низкоплотностного кода (LDPC) с мягким декодированием. Данный алгоритм, имеющий вероятностную природу и оперирующий отдельными понятиями нечёткой логики, позволяет уверенно исправлять ошибки чтения с гораздо более высокой эффективностью, чем традиционно применяемые в твердотельных накопителях прошлого поколения алгоритмы BCH ECC. Применение LDPC-кодирования значительно увеличивает вероятность правильного снятия данных и увеличивает выносливость TLC-ячеек в несколько раз. Фактически, можно говорить о том, что TLC-накопитель с контроллером с поддержкой LDPC способен соперничать по сроку службы с обычными потребительскими SSD на базе MLC-памяти.

И всё это отнюдь не пустой звук. То, что современные массовые SSD на базе TLC-памяти имеют весьма впечатляющую выносливость, вполне можно проиллюстрировать и результатами испытаний. Например, недавно появившийся в продаже накопитель Plextor M7V 256 Гбайт, основанный на обладающем поддержкой LDPC ECC контроллере Marvell 88SS1074 и планарной 15-нм TLC-памяти производства Toshiba, в тестах выносливости показывает способность записать порядка петабайта данных и при этом продолжать работать без каких-либо ошибок.

И действительно, столь впечатляющей выносливости не демонстрируют даже накопители на базе MLC-памяти, выпущенные два-три года тому назад. Иными словами, проблема низкой надёжности SSD с TLC-памятью существовать перестала.

Учитывая произошедшие изменения, производители SSD постепенно сворачивают выпуск массовых моделей накопителей, в которых используется память с двухбитовыми ячейками. И это закономерно: себестоимость MLC NAND значительно выше, и продукты, основанные на такой памяти, получаются заметно более дорогими по сравнению с TLC-накопителями. При этом никакими особенными преимуществами они похвастать не могут. Надёжности TLC SSD хватает для подавляющего большинства применений, а производительность MLC-памяти в накопителях с интерфейсом SATA всё равно сдерживается пропускной способностью интерфейса. Именно поэтому популярные прежде модели SATA SSD с двухбитовой памятью активно снимаются с производства. Прекращаются или уже остановлены поставки многих прежде популярных продуктов верхнего уровня: Plextor M6 Pro, SanDisk Extreme Pro, Crucial MX200, Toshiba Q300 Pro и проч.

Пройдёт ещё немного времени, и MLC-память можно будет встретить лишь в премиальных моделях флеш-дисков, которые, скорее всего, будут использовать шину PCI Express и протокол NVMe. Эра же повсеместно использования MLC NAND в массовых продуктах безвозвратно ушла. С начала текущего года ведущие производители накопителей и флеш-памяти, включая Intel, Micron и Samsung, активно продвигают лозунг «TLC – это новая MLC». И их слова не расходятся с делом. По объёмам производства TLC NAND в середине этого года обошла MLC NAND, и дальше её преобладание будет возрастать всё быстрее и быстрее.

Однако одно дело – объективная реальность, а другое – субъективные убеждения. Многие покупатели продолжают считать TLC-накопители продуктами второго сорта и сомневаются в их потребительских качествах. Понятно, что связано это как с недостаточной информированностью, так и с косностью мышления. Но для того, чтобы индустрия смогла победить все подобные предрассудки, потребуется немало времени и усилий. Поэтому нет ничего удивительного в том, что ряд производителей пользуются ситуацией и сворачивать поставки MLC-накопителей с SATA-интерфейсом пока не спешат.

Только вот те MLC SSD, которые предлагаются сегодня в средней ценовой категории, заметно отличаются от моделей, которые были представлены в ней раньше. За последнюю пару лет стоимость SSD заметно снизилась, и произошло это отчасти и за счёт повсеместного внедрения TLC NAND. Поэтому в сегодняшних MLC-накопителях тоже обнаруживаются явные признаки удешевления. А коли на памяти в данном случае сэкономить проблематично, под удар попадают контроллеры. Иными словами, большинство моделей SSD средней ценовой категории с двухбитовой памятью на борту сегодня основывается на бюджетных контроллерах с невысокой мощностью. Таковы почти все популярные в настоящее время MLC-накопители: ADATA Premier PRO SP920, Intel SSD 535, Kingston HyperX Savage, Smartbuy Firestone, Transcend SSD370 и т.д.

В данном же материале речь пойдёт об ещё одном продукте подобного рода, накопителе Plextor M6S Plus. Его история очень показательна. Изначально этот SSD под именем M6S был представлен в начале 2014 года. Тогда он занял в линейке продукции Plextor положение предложения начального уровня. Однако по мере того, как TLC-память становилась всё более и более массовым явлением, этот накопитель постепенно смещался сначала к среднему ценовому сегменту, а потом и ещё выше. В результате, к середине этого года существование данной модели вообще оказалось под вопросом, поскольку себестоимость её производства выросла настолько, что она начала конкурировать с флагманским SATA-накопителем M6 Pro. Специалисты Plextor решили эту проблему перестройкой линейки продукции. Но упразднили в итоге M6 Pro, а M6S решено было перевыпустить под новой маркой M6S Plus, по возможности удешевив его начинку. В итоге, среди доступных вариантов MLC-памяти был выбран самый недорогой, но даже несмотря на это M6S Plus всё равно занял место самого старшего SATA-накопителя компании Plextor. В этом обзоре мы познакомимся с новым, выросшим из бюджетной модели флагманом, и попробуем оценить, как его характеристики смотрятся на фоне прочих подобных решений, предлагаемых конкурентами.

Plextor M6S Plus в подробностях

Итак, в основных принципах своей конструкции Plextor M6S Plus повторят накопитель M6S, выпущенный компанией в начале 2014 года. Это значит, что в его основе лежит платформа Marvell – лучшего на сегодняшний день независимого разработчика контроллеров. Однако проблема с решениями Marvell состоит в том, что они, в отличие от платформ Phison или Silicon Motion, требуют дополнительной доработки со стороны производителей накопителей. Marvell предоставляет им лишь контроллеры, а над аппаратным дизайном печатной платы и над прошивкой должны трудиться уже конечные производители. Это препятствует повсеместному внедрению таких контроллеров и сужает число фирм, которые решаются на сотрудничество с Marvell. Однако компанию Lite-On, которая владеет торговой маркой Plextor, это не пугает: у её специалистов есть многолетний опыт работы с контроллерами этого разработчика.

Правда, опыт этот не всегда удачный. Например, первые версии Plextor M6S нередко выходили из строя по причинам программного характера, и в начале своего жизненного цикла эта модель пережила несколько последовательных обновлений прошивок, исправляющих критические ошибки. К счастью, сейчас все такие проблемы – в прошлом. Новый накопитель имеет обкатанную до блеска на его предшественнике микропрограмму, и каких-то программных проблем с этим SSD можно абсолютно не опасаться.

Когда речь заходит о SATA SSD, основанном на контроллере разработки Marvell, в первую очередь в голову приходит накопитель на чипе 88SS9187 или 88SS9189. До недавних пор эти контроллеры пользовались наибольшей популярностью, поскольку именно они позволяли получать наивысшую производительность. Однако сейчас новых накопителей на их основе уже не выходит. Эти чипы слишком сложны и дороги для того, чтобы служить основой SSD средней ценовой категории (в её сегодняшнем понимании). Поэтому на данный момент самым популярными контроллером Marvell для потребительских твердотельных накопителей с интерфейсом SATA и MLC-памятью стал чип 88SS9188. Именно он и лежит в основе Plextor M6S Plus.

Собственно, никакого сюрприза в этом нет. Контроллер Marvell 88SS9188 лежал и в основе предшественника M6S Plus, накопителя M6S. Что же изменилось с появлением в названии приставки Plus, так это флеш-память. В M6S была использована 19-нм планарная MLC NAND производства компании Toshiba. Но на сегодняшний день применять такую память стало совсем невыгодно, поэтому в M6S Plus попала более новая планарная MLC NAND, которая производится Toshiba по 15-нм технологии.

Надо сказать, что 15-нм память в плане себестоимости у Toshiba получилась очень удачной. Размер 128-гигабитного кристалла такой памяти имеет площадь порядка 139 мм2, и это делает её применение более рентабельным по сравнению с любой другой планарной MLC NAND, в том числе и по сравнению с 16-нм памятью Micron. Поэтому существует надежда, что жизненный цикл M6S Plus будет не слишком коротким, и этот накопитель уйдёт с рынка среди последних SATA SSD на базе MLC NAND.

Иными словами, способность Plextor M6S Plus задержаться на рынке, на котором всё сильнее преобладают решения на базе TLC-памяти, связана с тем, что в нём используются максимально недорогие в своём классе компоненты. Расплатой за это становится то, что массив флеш-памяти в этом накопителе работает в четырёхканальном режиме. Из-за этого M6S Plus не может похвастать лидирующими для SATA SSD показателями производительности, как, например, снятый с производства Plextor M6 Pro. Тем не менее, характеристики M6S Plus выглядят всё равно неплохо, хоть они и практически полностью повторяют спецификации оригинального M6S.

Отличие от тех показателей, что были заявлены для Plextor M6S тут лишь одно. В обновлённом накопителе производитель отказался от объявления максимального объёма данных, который можно записать в течение трёхлетнего гарантийного срока. Оно и неудивительно. Надёжность современной MLC-памяти позволяет эксплуатировать накопители, подобные M6S Plus, в совершенно произвольных сценариях без страха, что установленная в них память может выработать весь свой ресурс.

Стоит обратить внимание и ещё на одну особенность линейки Plextor M6S Plus. В ней, несмотря на то, что речь идёт о сравнительно новой модели, нет представителей с ёмкостью терабайт и более. Весь модельный ряд состоит только из трёх версий: 128, 256 и 512 Гбайт. К сожалению, платформа Marvell 88SS9188 не может адресовать большее количество памяти и это ограничение – аппаратное.

Надо сказать, что Plextor M6S Plus – не единственный присутствующий на рынке накопитель, базирующийся на MLC-памяти и контроллере Marvell 88SS9188. Похожей конфигурацией, в частности, обладает современная версия ADATA Premier Pro SP920. Однако вариант Plextor имеет оригинальную микропрограмму, которая делает его абсолютно уникальным. По сравнению с вариантом ADATA он не только быстрее, но и может похвастать некими технологиями, которых нет в решениях конкурентов. В первую очередь упоминания заслуживает фирменная технология агрессивной сборки мусора TrueSpeed, благодаря которой достигается способность накопителя работать в средах без поддержки команды TRIM, но при этом сохранять высокое быстродействие.

Внешний вид у Plextor M6S Plus совершенно типовой. Этот накопитель полностью унаследовал его у первоначальной версии M6S. На верхней поверхности алюминиевого корпуса появилось лишь слово Plus, приписанное к старому названию.

Снизу корпуса имеется наклейка, из которой можно получить массу прочих сведений: серийный номер, артикул и проч. По традиции Plextor явно указывает версию залитой в накопитель прошивки (на данный момент она первая и единственная) и время производства.

Внутри корпуса обнаруживается полноразмерная печатная плата, которая по своей конструкции отличается от тех плат, что устанавливались в первоначальные накопители M6S. Дизайн теперь рассчитан на использование BGA-чипов флеш-памяти в количестве четырёх штук.

На фото приведена плата накопителя с ёмкостью 512 Гбайт. Здесь чипы MLC NAND имеют маркировку TH58TFT00FLBA8H. Это значит, что в каждой такой микросхеме упрятано по восемь кристаллов флеш-памяти c интерфейсом Toggle Mode и ёмкостью по 128 Гбит.

Главному контроллеру Marvell 88SS9188 аккомпанирует два чипа оперативной памяти производства Nanya. В сумме их ёмкость составляет 768 Мбайт, в них при работе накопителя хранится копия таблицы трансляции адресов и буферизируются мелкоблочные операции. Кроме того, неподалёку от контроллера обнаруживается чип CMOS Winbond, в котором хранится микропрограмма. Решение очень оригинальное и не слишком экономное – обычно прошивка хранится в основном массиве флеш-памяти.

Нужно добавить, что плата рассматриваемого накопителя имеет односторонний дизайн, а контроллер Marvell 88SS9188 контактирует с корпусом через теплопроводящую прокладку.

Программное обеспечение

Компания Plextor ставит программную поддержку своей продукции на далеко не последнее место. Но действует она при этом не общепринятыми методами. Вместо разработки единой многофункциональной сервисной утилиты программисты Plextor предлагают сразу несколько программ, решающих различные смежные задачи: PlexTurbo, PlexVault и PlexCompressor.

Впрочем, «обычная» сервисная утилита, способная работать с Plextor M6S Plus, тоже существует. Она носит название PlexTool. Однако её внешний вид и функциональное наполнение, откровенно говоря, несколько разочаровывает. Дело в том, что активное развитие данного программного инструмента остановилось несколько лет назад. Поэтому с помощью PlexTool можно сделать немногое: узнать общую информацию о накопителе, прочитать содержимое SMART, а также получить управление над подачей команды TRIM.


Кроме того, PlexTool позволяет провести экспресс-тестирование производительности, выполнить команду Secure Erase и обновить прошивку через интернет.



Никаких других возможностей у PlexTool нет. Но не стоит забывать об остальных программах.

Наиболее интересна из них PlexTurbo, позволяющая организовать дополнительный уровень кеширования дисковых операций с задействованием оперативной памяти компьютера. Это даёт возможность увеличить скорость операций с часто задействуемыми файлами и снизить нагрузку на накопитель. Однако подобные программные решения таят в себе потенциальную опасность: в случае незапланированных отключений или сбоев компьютера данные, не успевшие записаться из RAM-кеша на SSD, естественно, будут утеряны.

Кроме того, с накопителями серии M6S Plus утилита PlexTurbo функционирует в несколько урезанном виде. С ними максимальный объём создаваемого в оперативной памяти кеша ограничен величиной 4 Гбайт.

Ещё одна программа из комплекта Plextor – PlexCompressor. Эта утилита представляет собой надстройку над файловой системой, которая осуществляет автоматическое сжатие малоиспользуемых файлов, освобождая дополнительное дисковое пространство. Причём работает такое сжатие очень выборочно. Чтобы не создавать излишней нагрузки на процессор компьютера, оно затрагивает лишь те файлы, которые не использовались пользователем как минимум в течение последних 30 дней. В том случае же, когда к такому сжатому файлу произойдёт обращение, он будет возвращён в исходное состояние.

И последняя утилита, о которой необходимо рассказать, это PlexVault. Она предлагает реализовать на накопителе шифрование данных. Однако нужно понимать, что речь идёт не об аппаратном шифровании, которое в M6S Plus не поддерживается, а о чисто программных алгоритмах, которые при своей работе загружают центральный процессор.



PlexVault может создавать один или несколько шифрованных контейнеров, причём в обычных условиях они видны лишь авторизованным в программе пользователям, которые знают «секретные» комбинации клавиш и пароль. Впрочем, использовать такое средство в серьёзных применениях мы бы всё равно не посоветовали как минимум потому, что Plextor не делится никакой информацией об используемых алгоритмах шифрования и не проводит независимый аудит своего криптографического решения.

Методика тестирования

Тестирование проводится в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise x64 Build 10586, 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 используются рандомизированные несжимаемые данные.

Размер раздела, в пределах которого тестируется скорость операций, имеет размер 32 Гбайт, а продолжительность каждого теста составляет сорок секунд. Такие параметры, в частности, позволят получать более релевантные результаты для тех SSD, которые используют различные технологии SLC-кеширования.

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 тридцати секунд, 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 тридцати секунд, 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 тридцати секунд, после чего вычисляется средний показатель.
Измерение производительности при смешанной многопоточной нагрузке и установление её зависимости от соотношения между операциями чтения и записи. Тест проводится дважды: для последовательных операция чтения и записи блоками объёмом 128 Кбайт, выполняемых в два независимых потока и для случайных операций с блоками объёмом 4 Кбайт, которые выполняются в четыре независимых потока. В обоих случаях соотношение между операциями чтения и записи варьируется с шагом 20 процентов. Оценка скоростей выполняется в течение тридцати секунд, 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 5.1.2

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 Storage Benchmark 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 2.0. В качестве результатов теста учитывается как итоговая производительность, так и скорость выполнения отдельных тестовых трасс, сформированных различными приложениями.

Тестовый стенд и участники тестирования

В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой ASUS Maximus VIII Ranger, процессором Core i5-6600K со встроенным графическим ядром Intel HD Graphics 530 и 8 Гбайт DDR4-2133 SDRAM. Приводы с SATA-интерфейсом подключаются к контроллеру SATA 6 Гбит/с, встроенному в чипсет материнской платы, и работают в режиме AHCI. Используется драйвер Intel Rapid Storage Technology (RST) 14.8.0.1042.

Главными конкурентами Plextor M6S Plus выступают качественные и производительные TLC-накопители на базе планарной и трёхмерной памяти. Именно они и будут представлены в тестировании в первую очередь. Кроме того, к испытуемым SSD мы добавили две MLC-модели: уходящего с рынка прошлого флагмана Plextor M6 Pro и накопитель Kingston HyperX Savage, который играет вместе с M6S Plus в том же самом ценовом сегменте. Стоит отметить, что поскольку в наших руках оказалось сразу две версии Plextor M6S Plus с ёмкостью 256 и 512 Гбайт, в тестах принимает участие по два варианта разной ёмкости каждого из испытуемых SSD.

В итоге, получился следующий перечень соперников:

Crucial MX300 275 Гбайт (CT275MX300SSD1, прошивка M0CR021);
Crucial MX300 525 Гбайт (CT525MX300SSD1, прошивка M0CR021);
Kingston HyperX Savage 240 Гбайт (SHSS37A/240G, прошивка SAFM00.r);
Kingston HyperX Savage 480 Гбайт (SHSS37A/480G, прошивка SAFM00.r);
Plextor M6 Pro 256 Гбайт (PX-256M6Pro, прошивка 1.05);
Plextor M6 Pro 512 Гбайт (PX-512M6Pro, прошивка 1.05);
Plextor M6S Plus 256 Гбайт (PX-256M6S+, прошивка 1.00);
Plextor M6S Plus 512 Гбайт (PX-512M6S+, прошивка 1.00);
Samsung 750 EVO 250 Гбайт (MZ-750250, прошивка MAT01B6Q);
Samsung 750 EVO 500 Гбайт (MZ-750500, прошивка MAT01B6Q);
Samsung 850 EVO 250 Гбайт (MZ-75E250, прошивка EMT02B6Q);
Samsung 850 EVO 500 Гбайт (MZ-75E500, прошивка EMT02B6Q);
SanDisk Ultra II 240 Гбайт (SDSSDHII-240G, прошивка X41100RL);
SanDisk Ultra II 480 Гбайт (SDSSDHII-480G, прошивка X41100RL);
Toshiba OCZ TR150 240 Гбайт (TRN150-25SAT3-240G, прошивка SAFZ12.3);
Toshiba OCZ TR150 480 Гбайт (TRN150-25SAT3-480G, прошивка SAFZ12.3).

Напомним, что из приведённого списка накопители Toshiba OCZ TR150, SanDisk Ultra II и Samsung 750 EVO основываются на планарной TLC-памяти, а модели Crucial MX300 и Samsung 850 EVO базируются на TLC 3D NAND.

Производительность

Последовательные операции чтения и записи

При последовательном чтении результаты Plextor M6S Plus находятся в нижней части диаграммы. Это – характерная особенность SATA-накопителей, основанных на платформах Marvell. При последовательной записи же Plextor M6S Plus смотрится значительно лучше. Впрочем, как показывают результаты, никакой принципиально более высокой скорости по сравнению с качественными TLC-накопителями M6S Plus предложить не может. Его единственное преимущество в том, что он лишён какого бы то ни было SLC-кеширования. А это значит, что постоянная скорость записи будет наблюдаться при любом объёме записываемой информации.

В подтверждение приведём график скорости линейной записи Plextor M6S Plus 256 Гбайт из теста AIDA64.

Показатели на уровне 460 Мбайт/с здесь получаются на всём объёме массива флеш-памяти.

Кроме того, мы проследили за масштабированием скорости линейных операций при росте глубины очереди запросов. Полученные результаты приведены ниже. Обратите внимание: чтобы излишне не загромождать график информацией, мы оставили на нём результаты лишь полутерабайтных версий накопителей.

Небольшой прирост линейной производительности у Plextor M6S Plus можно наблюдать при увеличении очереди запросов до 2-4 команд. В дальнейшем же скорость не растёт. 500 Мбайт/с при чтении и 430 Мбайт/с при записи – это потолок.

Случайные операции чтения

Скорость Plextor M6S Plus при случайном чтении небольшими блоками получается откровенно средней. Из-за того, что контроллер Marvell 88SS9188 нельзя отнести к числу высокопроизводительных, M6S Plus уступает здесь и своему старшему собрату Plextor M6 Pro, и накопителям Samsung, основанным на TLC-памяти. Иными словами, MLC NAND не следует считать своего рода «серебряной пулей». Сама по себе максимальную производительность она гарантировать не может.

Несмотря на то, что операции с глубокой очередью запросов для персональных компьютеров не характерны, мы всё же посмотрим, как зависит производительность рассматриваемого SSD от глубины очереди запросов при чтении 4-килобайтных блоков.

Мелкоблочные операции чтения отнюдь не конёк M6S Plus. С ростом глубины очереди запросов этот SSD начинает отставать практически от любых конкурентов. Ещё худшие результаты при чтении небольшими блоками можно наблюдать разве только у Crucial MX300, который, кстати говоря, тоже основывается на недорогом четырёхканальном контроллере Marvell.

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

Зато работа с крупными блоками у Plextor M6S Plus поставлена очень неплохо. Фактически, блоки объёмом 4 Кбайт – это самый худший для рассматриваемого SSD случай. Однако не стоит забывать, что именно в операции с 4-килобайтными блоками транслируются типовые пользовательские сценарии, свойственные персональным компьютерам.

Случайные операции записи

Не радует производительностью Plextor M6S Plus и при случайной записи. Мощность контроллера Marvell 88SS9188 оставляет желать лучшего, и то, что в этом накопителе используется быстрая MLC-память достаточной компенсацией его слабости не является.

Однако с увеличением глубины очереди запросов в характере скорости произвольной записи происходят изменения. Их можно оценить по следующему графику, где показана зависимость скорости произвольной записи 4-килобайтными блоками от длины очереди команд.

Для того, чтобы выжать из Plextor M6S Plus максимальную скорость записи, глубину очереди запросов следует довести до 32 команд. Тогда этот накопитель сможет приблизится к прочим накопителям средней ценовой категории. Однако нужно иметь в виду, что столь глубокая очередь запросов в обычной пользовательской нагрузке не встречается. Так что реальная полезность такого поведения M6S Plus – околонулевая.

Следующий график отражает зависимость производительности при случайной записи от размера блока данных.

Как и в случае со случайным чтением, производительность Plextor M6S Plus раскрывается лишь на блоках сравнительно крупного размера. В этом случае характер нагрузки начинает походить на линейную, и скоростные показатели рассматриваемого накопителя подтягиваются в высшую лигу, в которой играют накопители Samsung. Свойственную же моделям среднего уровня производительность M6S Plus способен выдать уже при размере блока 8 Кбайт. Однако 4-килобайтные блоки вновь оказываются для этого SSD неблагоприятным случаем.

Смешанная нагрузка

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 как последовательных, так и случайных операций, поступающих вперемежку. На следующей паре диаграмм мы приводим среднюю производительность, которая посчитана по данным шести измерений с разным соотношением количества операций чтения и записи.

Последовательная смешанная нагрузка чётко разделяет накопители на базе флеш-памяти с двухбитовой и трёхбитовой ячейкой. Благодаря этому результат у Plextor M6S Plus – средний. Он лучше по скорости любых TLC-накопителей за исключением Samsung 850 EVO, но хуже прочих MLC SSD.

При случайной смешанной нагрузке роль начинают играть специфические оптимизации микропрограммы. И здесь M6S Plus выступает достаточно неплохо, опережая Kingston HyperX Savage, SanDisk Ultra II и Toshiba OCZ TR150. Впрочем, до уровня действительно быстрых SATA SSD средней ценовой категории он не серьёзно не дотягивается.

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

Никаких сюрпризов на графиках не видно. При любом соотношении чтений и записей во входящем потоке смешанных операций Plextor M6S Plus не более чем решение среднего уровня, которое не может обеспечить принципиального превосходства по сравнению с ходовыми моделями TLC SSD.

Результаты в CrystalDiskMark

CrystalDiskMark — это популярное и простое тестовое приложение, работающее «поверх» файловой системы, которое позволяет получать результаты, легко повторяемые обычными пользователями. Полученные в нём показатели производительности должны дополнить подробные графики, построенные нами на основании тестов в IOMeter. Принципиальное отличие CrystalDiskMark заключается в том, что при измерении производительности он оперирует сравнительно небольшим тестовым файлом, в результате чего выдаваемые им результаты можно отнести лишь к категории оценочных.

Приведённые четыре диаграммы представляют лишь теоретическую ценность. Глубины очереди в 32 команды в персональных компьютерах никогда не бывает, но в специальных тестах она позволяет получить максимальные показатели производительности. Кроме того, скорости чтения и записи при такой глубине очереди запросов приближаются к числам, которые были указаны в спецификациях, поэтому тут можно на практике проверить их корректность.

Впрочем, несмотря на то, что тут отображены результаты измерений производительности при максимальной для AHCI очереди запросов в 32 команды, при которых Plextor M6S Plus выдаёт сравнительно неплохие показатели, выдающимся выступление этого накопителя назвать невозможно.

А вот эти четыре диаграммы представляют уже практический интерес – на них отображена производительность при нагрузке, которая распространена в реальной жизни. И в целом, картина очень похожа на то, что мы уже видели при тестировании в IOMeter. Plextor M6S Plus проигрывает выбранным для него конкурентам, включая как модели на базе MLC NAND, так и на TLC NAND. И это значит, что роль флагманской SATA-модели этому накопителю оказалась не по плечу.

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. Обратите внимание: мы перешли на обновлённую версию дискового бенчмарка, появившуюся в начале 2016 года, результаты которой не сравнимы с прошлой версией.

А вот и закономерный итог тех показателей быстродействия, что мы видели в синтетических тестах. В PCMark 8, который моделирует реальную работы пользователя в приложениях, Plextor M6S Plus занимает место очень слабого по современным меркам SATA SSD. Он с треском проигрывает как накопителям на планарной TLC NAND (Samsung 750 EVO и SanDisk Ultra II), так и на трёхмерной TLC 3D NAND (Samsung 850 EVO и Crucial MX300). Даже более того, его интегральная производительность похожа на скорость бюджетной модели самой Plextor – M7V, которая набирает в PCMark 8 порядка 230 Мбайт/с.

Суммарный 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.

Никаких сюрпризов в отдельных сценариях, взятых их приложений, Plextor M6S Plus не преподносит. Отдельного упоминания заслуживает разве только Adobe Photoshop и Microsoft Word, в которых результат рассматриваемой модели скатывается на самое дно диаграмм.

Работа TRIM и фоновой сборки мусора

Испытывая различные твердотельные накопители, мы всегда проверяем то, как они отрабатывают команду TRIM и способны ли они собирать мусор и восстанавливать свою производительность без поддержки со стороны операционной системы, то есть в такой ситуации, когда команда TRIM не передаётся. Такое тестирование было проведено и в этот раз. Схема этого испытания стандартна: после создания длительной непрерывной нагрузки на запись данных, которая приводит к деградации скорости записи, мы отключаем поддержку TRIM и выжидаем 15 минут, в течение которых SSD может попытаться самостоятельно восстановиться за счёт собственного алгоритма сборки мусора, но без помощи со стороны операционной системы, и замеряем скорость. Затем на накопитель принудительно подаётся команда TRIM — и после небольшой паузы скорость измеряется ещё раз.

Результаты такого тестирования приведены в следующей таблице, где для протестированной модели указано, реагирует ли она на TRIM очисткой неиспользуемой части флеш-памяти и может ли она заготавливать чистые страницы флеш-памяти под будущие операции, если команда TRIM на неё не подаётся. Для накопителей, которые оказались способны осуществлять сборку мусора и без команды TRIM, мы также указываем тот объём флеш-памяти, который был самостоятельно освобождён контроллером SSD под будущие операции. Для случая эксплуатации накопителя в среде без поддержки TRIM это — как раз тот объём данных, который можно будет сохранить на накопитель с высокой первоначальной скоростью после простоя.

Сборка мусора, активируемая командой от операционной системы TRIM, в Plextor M6S Plus работает без каких бы то ни было нареканий. А вот автономное функционирование этой процедуры вызывает некоторые вопросы. Дело в том, что данная технология оказалась работоспособна лишь в модели ёмкостью 512 Гбайт. Причём, в ней сборка мусора очень эффективна – контроллер накопителя самостоятельно подготавливает под будущие операции порядка 10 Гбайт чистого пространства даже в том случае, если операционная система не передаёт никаких сведений об освобождении LBA. В версии же на 256 Гбайт никаких проявлений этого алгоритма при тестировании обнаружено не было. Иными словами, для работы в операционных системах без поддержки TRIM, в RAID-массивах и в USB-контейнерах подходит лишь самая старшая версия M6S.

Надо заметить, что это – некоторое ухудшение микропрограммы по сравнению с первоначальным накопителем Plextor M6S. Раньше автономная сборка мусора работала при любых условиях и в любых версиях. Правда, технология эта была не столь агрессивна, и под будущие операции освобождалась лишь пара гигабайт пространства.

В итоге следует признать, что моделью SATA SSD с наиболее эффективно работающей автономной сборкой мусора на сегодняшний день остаётся Plextor M6 Pro. Подхватить эстафету у этого накопителя рассматриваемой модели удаётся лишь частично. Если же вас интересует SSD небольшой ёмкости, где под будущие операции освобождаются большие объёмы пространства вне зависимости от подачи команды TRIM, внимание из новых накопителей стоит обратить не на M6S Plus, а на Crucial MX300.

Выводы

Компания Plextor свернула производство своего прошлого SATA-флагмана, M6 Pro, и в скором времени он, очевидно, пропадёт из продажи. При этом «за старшего» в ряду 2,5-дюймовых накопителей останется относительно новая модель M6S Plus, которая представляет собой программно-аппаратный тюнинг бюджетного накопителя образца 2014 года, M6S. Однако замену M6 Pro на M6S Plus трудно назвать равноценной. Принимая решение о выводе M6 Pro из модельного ряда, производитель руководствуется исключительно тем, что его себестоимость стала слишком высока для того, чтобы представлять интерес для массового покупателя. M6S Plus в этом плане гораздо выгоднее: сохраняя MLC-память, он пока ещё попадает в среднюю ценовую категорию за счёт использования дешёвого четырёхканального контроллера.

Впрочем, именно этот дешёвый контроллер сыграл с Plextor M6S Plus злую шутку. Дело в том, что быстрая память с двухбитовой ячейкой делает этот SSD достаточно дорогой игрушкой. Однако реальное быстродействие памяти из-за недостатка вычислительной мощности контроллера раскрыться не может. В результате, мы получаем накопитель, по производительности больше похожий на бюджетную модель, которая не способна даже на соперничество с недорогими, но качественными TLC SSD вроде Samsung 850 EVO и 750 EVO, SanDisk Ultra II и X400 или даже Crucial MX300. Plextor M6S Plus проигрывает им почти по всем показателям производительности, но особенно его слабость проявляется в сценариях, сильно нагружающих контроллер – при мелкоблочных операциях.

Иными словами, «дорого и бестолково» – это как раз про Plextor M6S Plus. Впрочем, не стоит думать, что выпуск такого SSD – ошибка компании Plextor. Как раз нет: у него вполне способна найтись немалая аудитория почитателей. В их числе наверняка окажутся те многочисленные пользователи, которые следят за последними тенденциями на рынке SSD очень поверхностно и по старинке склонны боготворить MLC-память, безапелляционно приписывая накопителям на её основе давно утратившие свою актуальность достоинства. Фактически же положительная сторона у Plextor M6S Plus лишь одна – относительно высокая и постоянная скорость последовательной записи. Но даже и здесь M6S Plus – далеко не рекордсмен.