Phison S10 с улучшениями: обзор SSD Corsair Neutron XTi и GOODRAM Iridium Pro

Введение

Рынок SSD в ближайшее время ожидают довольно-таки заметные изменения. Дело в том, что в мире флеш-памяти прямо сейчас происходит сразу несколько эволюционных процессов, в рамках которых MLC NAND постепенно вытесняется флеш-памятью с трёхбитовыми ячейками, а планарная компоновка кристаллов NAND заменяется трёхмерной. И всё это неминуемо отразится на представленном на прилавках магазинов ассортименте твердотельных накопителей потребительского уровня. Отголоски предстоящих перемен хорошо видны уже сейчас. Заканчиваются продажи многих востребованных SATA SSD на базе MLC NAND, а вместо них в продаже появляются накопители с TLC-памятью. При этом массовые модели SSD нового поколения по характеристикам производительности и надёжности зачастую уступают своим предшественникам, однако от вымирания MLC-накопители это не спасает. И активно толкает весь этот процесс вперёд заметное подорожание флеш-памяти, которое увеличивает себестоимость SSD и делает производство многих «добротных» SATA-моделей слишком затратным. В итоге, основная масса производителей оказалась озабочена не улучшением своих продуктов, а напротив, их упрощением, которое позволило бы в сложившихся условиях продолжать извлекать стабильную прибыль.

Серьёзно обострил назревающие проблемы внезапно возникший во второй половине текущего года дефицит флеш-памяти. С одной стороны, существенный дополнительный спрос на чипы NAND создали производители смартфонов, которые вслед на Apple стали активно удваивать объёмы памяти в своих устройствах. Но с другой стороны, внедрение технологий, позволяющих увеличить плотность производимой флеш-памяти и нарастить её производство в объёмном выражении серьёзно затормозилось. Техпроцессы, применяемые для производства NAND, больше не масштабируются из-за достижения физических барьеров, поэтому дальнейшее экстенсивное развитие стало невозможно. Буксует и интенсификация. Несмотря на то, что все производители NAND давно имеют готовые дизайны кристаллов с трёхмерной компоновкой, низкий выход годной продукции не позволяет большинству их них (за исключением Samsung) приступить к действительно массовым поставкам 3D NAND. На это накладываются и другие факторы: активное проникновение SSD в серверную среду, в которой востребованы накопители большой ёмкости, увеличившийся интерес к твердотельным накопителям со стороны производителей ноутбуков и т. п. В результате, цены на чипы NAND в течение второй половины этого года уже взлетели более чем на треть, и процесс подорожания пока ещё не остановился.

При этом розничная стоимость потребительских твердотельных накопителей сдерживается жёсткой конкуренцией и почти не меняется. Поэтому производители стараются избавиться от продуктов со стремительно сокращающейся рентабельностью, в число которых в первую очередь попадают SSD на MLC-памяти, относящиеся к средней ценовой категории. Сохранить в сложившихся условиях в ассортименте SATA SSD, основанные на более дорогой MLC-памяти, производителям удаётся лишь в двух случаях: или когда подобные продукты представляют собой решения премиального уровня с достаточно высокой «имиджевой» наценкой, или же когда при их изготовлении можно сэкономить на чём-то ещё, помимо памяти. К сожалению, под первый вариант попадают лишь отдельные «престижные» SSD вроде непревзойдённого Samsung 850 PRO или полусерверного Intel SSD 730. Поэтому для основной массы производителей массовых накопителей, желающих сохранить в ассортименте MLC SSD, остаётся доступен лишь второй выход. И подавляющее большинство либо попросту сворачивает свои MLC-модели, либо действительно пускается в экономию на чём-то ещё, а именно – на контроллерах. Так что совершенно неудивительно, что основная масса потребительских SATA-накопителей на базе флеш-памяти с двухбитовыми ячейками, которые сохранились к сегодняшнему дню на рынке, базируются на бюджетных контроллерах независимых тайваньских разработчиков: Phison и Silicon Motion.

Мы уже говорили о том, что качественные накопители на трёхмерной или планарной TLC NAND, на самом деле, могут быть вполне сравнимы с MLC-накопителями среднего уровня по основным потребительским качествам. Однако многие покупатели продолжают по старинке предпочитать модели с двухбитовой памятью, чем сегодня успешно пользуются многие производители второго-третьего эшелонов. Именно для такой группы потребителей они и продолжают держать свои MLC-модели с контроллерами Phison S10 или Silicon Motion SM2246EN. А раз такие накопители доступны на рынке, мы будем продолжать с ними знакомиться. Так, в сегодняшнем материале речь пойдёт о паре моделей на, казалось бы, изученной вдоль и поперёк платформе Phison S10, которые предлагают компании Corsair и GOODRAM.

Причём те SSD, о которых пойдёт речь в этом обзоре, – не совсем обычные. Дело в том, что их производители решили придать своим накопителям дополнительные бонусы, и попытались улучшить их быстродействие по сравнению с типовыми решениями на базе Phison S10 в надежде, что в итоге могут получиться продукты, которые будут способны соперничать с теми немногими MLC-флагманами, которые пока ещё остались на рынке. Собственно, именно в этом и заключается основная интрига этого обзора. Мы попробуем понять, способна ли платформа Phison S10 на большее, и можно ли ожидать от неё производительности, сравнимой с быстродействием лучших SATA SSD класса Samsung 850 EVO и 850 PRO.

Corsair Neutron XTi 240 Гбайт

Платформа Phison S10 предполагает массу конфигураций. Тайваньские разработчики наделили её такой гибкостью, что на её основе можно создавать принципиально различные накопители: с разной памятью, с разным числом каналов, с различным объёмом резервной области и с различными оптимизациями другого характера. Однако производители в погоне за прибылью чаще всего выбирали самый простой и дешёвый вариант из всех возможных. Поэтому все MLC-накопители на контроллере Phison S10 почти всегда были одинаковыми. Отличия можно было найти лишь в используемой модификации флеш-памяти, но это объяснялось не столько заботой о производительности или надёжности, сколько тем, какую память в данный конкретный момент производителю удавалось купить на рынке по более низкой цене.

Именно в соответствии с такими принципами и была раньше сформирована линейка продукции компании Corsair, старшим накопителем в которой выступал сначала накопитель Neutron XT, а потом и Force LS – совершенно типичные SSD на базе Phison S10 с MLC-памятью, которые были ничем не лучше (но и не хуже) массы подобных решений других брендов. Однако новый Neutron XTi – это не ещё одна вариация на ту же тему. Хотя в нём и используется всё тот же контроллер Phison S10 и обычная память с двухбитовой ячейкой, инженеры Corsair решили добавить в конструкцию DRAM-буфер увеличенного объёма, что может быть полезно для повышения показателей производительности вплоть до значений в 100 и 90 тысяч IOPS при случайном чтении и записи соответственно. Кроме того, увеличение размера DRAM позволило Corsair добавить в линейку Neutron XTi и накопитель с ёмкостью 2 Тбайт, аналогов которого у других пользователей платформы Phison не существует вообще.

Хотя увеличение объёма DRAM-буфера не кажется какой-то существенной инновацией, в свете того, что никаких других новых MLC SSD на рынке всё равно нет, появление Neutron XTi выглядит своевременным и интересным шагом. В конце концов, может быть этот SSD наконец-то сможет поколебать флагманское положение Samsung 850 PRO? Если верить в формальные характеристики, то у новинки Corsair вполне есть такой шанс.

Для нового накопителя заявляются весьма многообещающие характеристики:

Любопытно, что увеличение размера DRAM-буфера – это шаг в противоположную сторону относительно направления, по которому движется индустрия потребительских SSD. Разработчики контроллеров в последнее время заняты выводом на рынок своих решений, которые не требуют DRAM вовсе. Однако Corsair наглядно показывает, что такой путь годится только в тех случаях, когда высокая производительность не является приоритетом. Если же накопитель должен обеспечивать хорошие скорости при случайных операциях, а кроме того отличаться постоянством производительности, то DRAM – это ключевой элемент. Именно этим Neutron XTi и интересен: увеличенный буфер вполне способен решить все родовые проблемы контроллера Phison S10.

Поскольку возможность работы с увеличенным буфером была заложена в Phison S10 с самого начала, все четыре версии накопителя Corsair используют референсную платформу без каких-либо изменений в аппаратном дизайне. Они основываются на старшей версии соответствующего четырёхъядерного чипа, которая для работы с массивом флеш-памяти предлагает восемь каналов. Даже младшая 240-гигабайтная версия Neutron XTi имеет восьмиканальный массив памяти, и это – ещё одна причина, по которой от младшей модели рассматриваемого накопителя можно ожидать лучшей, чем у аналогов, производительности. Сам же массив флеш-памяти во всей линейке Neutron XTi составлен из 128-гигабитных устройств MLC NAND, произведённых компанией Toshiba по 15-нм техпроцессу. Надо сказать, что это ещё одна хорошая новость. Такая память с Toggle Mode 2.0-интерфейсом в содружестве с Phison S10 обеспечивает более высокую производительность, чем, например, память Micron.

Контроллеры компании Phison традиционно обеспечивают очень хорошую производительность на последовательных операциях. Однако работа со случайными блоками – их слабое место, из-за чего накопители с контроллером Phison S10 никогда в качестве флагманских решений не рассматривались. К сожалению, из формальных спецификаций трудно понять, может ли увеличенный DRAM-буфер решить эту проблему. Однако Corsair уверенно указывает на то, что в реальных задачах Neutron XTi серьёзно превосходит своих предшественников. И это утверждение мы обязательно проверим во время тестирования.

Нужно отметить, что амбициозные заявления Corsair относительно возможностей своей новинки отнюдь не конвертируются в космический ценник. Приятно осознавать, что при том, что Neutron XTi выступает одним из самых продвинутых SSD на базе контроллера Phison S10, в теории, он должен стоить не дороже прочих подобных накопителей. Например, рекомендованная цена у Neutron XTi даже ниже, чем у раскрученного Kingston HyperX Savage. Впрочем, отечественная розница несколько портит этот праздник, и в России Corsair Neutron XTi имеет более высокую относительную стоимость.

Однако даже несмотря на это, Neutron XTi не теряет своей формальной привлекательности. Он позиционируется в качестве решения верхнего уровня, и поэтому на него распространяется пятилетняя гарантия. При этом заявленный же ресурс позволяет перезаписывать более трети от полного объёма SSD ежедневно.

GOODRAM Iridium Pro 240 Гбайт

GOODRAM Iridium Pro – другой пример того, как в сегодняшних условиях можно получить MLC-накопитель на базе контроллера Phison S10 с повышенной производительностью. Однако интересно здесь не только это, но и фирма-производитель. Дело в том, что GOODRAM – это торговая марка польской компании Wilk Elektronik, которая с полным правом может быть названа чуть ли не единственным производителем компьютерных комплектующих, штаб-квартира и производственные мощности которого расположены в Восточной Европе. Впрочем, собственноручно Wilk Elektronik производит только компьютерную память, а накопители она, подобно многим другим партнёрам тайваньского разработчика Phison, закупает у него в виде полуфабрикатов. Так что от польского производителя в Iridium Pro, фактически, только внешний вид корпуса и упаковка.

Иными словами, начинка Iridium Pro, прямо скажем, не особо оригинальна, но упрекать этим кого-либо уже давно не имеет смысла – по подобной схеме работают десятки производителей SSD, в том числе и фирмы с куда более громкими именами. К тому же партнёрам Phison даётся немалая свобода выбора конкретной конфигурации платформы, поэтому даже среди MLC-накопителей на базе контроллера S10 возможно немалое разнообразие. Например, в рассматриваемом накопителе GOODRAM использована одна из самых производительных версий платформы Phison S10, опирающаяся на память с 64-гигабитными ядрами. Другие партнёры Phison такой вариант этой платформы в настоящее время не жалуют, а ведь использование MLC NAND с кристаллами 64-гигабитной ёмкости позволяет получить самую высокую из всех возможных вариантов степень параллелизма массива флеш-памяти. И именно благодаря этому GOODRAM Iridium Pro может оказаться быстрее многих других подобных решений на Phison S10: на случайных операциях он обещает достижение производительности в 100 и 88 тысяч IOPS при чтении и записи соответственно.

Удивляться такой уникальности Iridium Pro не приходится. Польский производитель нашёл достаточно простой путь к тому, чтобы предложить что-то особенное, пользуясь лишь готовыми решениями стороннего разработчика. В подавляющем большинстве продуктов на основе платформы Phison сегодня используется флеш-память с размером ядер 128 Гбит, и это вполне закономерно. После того как Toshiba, MLC NAND авторства которой давно ставится практически во все актуальные накопители на контроллере Phison S10, перешла на производство по 15-нм нормам и свернула выпуск старой 19-нм памяти, 64-гигабитные устройства NAND стали очень большой редкостью. Однако в продукцию GOODRAM они каким-то чудом всё-таки попадают, причём действительно выпущенные с применением нового 15-нм техпроцесса. Возможно, это связано с тем, что Wilk Elektronik, как и Phison, имеет давние и тесные связи с Toshiba.

Однако, без подвоха дело всё-таки не обошлось. Выбрав память с малой ёмкостью ядер, к большому сожалению, польский производитель несколько поскупился в отношении контроллера. В Iridium Pro младших объёмов (120 и 240 Гбайт) попал урезанный вариант четырёхъядерного чипа Phison S10, а именно та его версия, которая располагает лишь четырьмя каналами. Нормальную же версию контроллера с восемью каналами можно найти лишь в старших модификациях Iridium Pro. В результате, в младших версиях накопителя GOODRAM производительность искусственно сдерживается, хотя в какой-то степени исправления основного недостатка накопителей на контроллерах Phison ожидать всё-таки можно. Рецепт здесь по сравнению с Corsair Neutron XTi применён совсем другой, но благодаря возросшей кратности чередования устройств в каналах массива флеш-памяти, GOODRAM Iridium Pro должен быть способен выдавать неплохие результаты при мелкоблочных операциях и как минимум превосходить по производительности «обычные» накопители на контроллере Phison S10, которые предлагают Patriot, Smartbuy, Silicon Power и масса других производителей.

В результате, GOODRAM Iridium Pro, как и Corsair Neutron XTi, претендует на роль флагмана. Или по крайней мере хочет им казаться. В частности, характеристики этого твердотельного накопителя заявлены следующие:

Как видно по таблице, MLC NAND с кристаллами объёмом 64 Гбит используются лишь в двух младших модификациях. Однако это – наиболее критичные версии: в SSD большего размера параллелизм массива флеш-памяти получается вполне достаточным и при использовании устройств NAND большего объёма. А это значит, что на фоне аналогов на контроллере Phison S10 своей производительностью особенно должны выделяться версии Iridium Pro с объёмом 120 и 240 Гбайт, которые на сегодняшний день следует считать наиболее востребованными.

Старания Wilk Elektronik сделать из общедоступных компонентов действительно привлекательный накопитель одним лишь выбором удачной аппаратной конфигурации не ограничились. Немало внимания было уделено и выгодным условиям гарантийного обслуживания. Его срок у GOODRAM Iridium Pro составляет 5 лет, что характерно для продуктов высокого класса. При этом очень заманчиво выглядит и заявленный ресурс записи – он подразумевает возможность полностью перезаписать накопитель в течение жизненного цикла от 1000 до 2500 раз (для разных объёмов заявлены несколько различающиеся параметры надёжности).

Ещё одно приятное дополнение к картине потребительских характеристик Iridium Pro – это его цена. Дело в том, что бренд GOODRAM не особенно известен, поэтому его продукция попросту не может стоить слишком дорого. Конечно, розничные цены на Iridium Pro немного выше, чем на типовые Phison S10-накопители с MLC-памятью, но не настолько, чтобы сделать предложение польской фирмы неинтересным. Например, Iridium Pro продаётся заметно дешевле, чем Corsair Neutron XTi. Впрочем, перед тем, как делать окончательные выводы, стоит всё же оценить реальную производительность GOODRAM Iridium Pro.

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.

Сегодня мы тестируем накопители на базе контроллера Phison S10, которые претендуют на то, чтобы стать новыми MLC-флагманами. Поэтому и компанию мы им подобрали соответствующую – те производительные SATA SSD, которые пока что не покинули рынок.

Учитывая, что на тест мы получили образцы Corsair Neutron XTi и GOODRAM Iridium Pro ёмкостью по 240 Гбайт, в тестировании принимает участие набор SSD именно такой ёмкости. В итоге, перечень соперников выглядит следующим образом:

Corsair Neutron XTi 240 Гбайт (CSSD-N240GBXTI, прошивка SAFC02.3);
Crucial MX300 275 Гбайт (CT275MX300SSD1, прошивка M0CR021);
GOODRAM Iridium Pro (SSDPR-IRIPRO-240, прошивка SAFM22.3);
Kingston HyperX Savage 240 Гбайт (SHSS37A/240G, прошивка SAFM00.r);
Plextor M6S Plus 256 Гбайт (PX-256M6S+, прошивка 1.00);
Samsung 850 EVO 250 Гбайт (MZ-75E250, прошивка EMT02B6Q);
Samsung 850 PRO 256 Гбайт (MZ-7KE256, прошивка EXM03B6Q).

Напомним, что из приведённого списка накопители Crucial MX300 и Samsung 850 EVO базируются на TLC 3D NAND, а все остальные SSD – это модели, в основе которых лежит MLC NAND.

Производительность

Последовательные операции чтения и записи

При чтении скорость практически любых современных SATA SSD приближается к пропускной способности интерфейса. Но несмотря на это Corsair Neutron XTi, который использует восьмиканальную версию контроллера, выступает лучше, чем GOODRAM Iridium Pro, где контроллер четырёхканальный. Однако среди накопителей на платформе Phison S10 наилучший результат принадлежит Kingston HyperX Savage в котором используется и восьмиканальная версия контроллера, и память с 64-гигабитными ядрами.

При записи разница между воплощениями платформы Phison S10 становится ещё более очевидна. Однако в этом случае GOODRAM Iridium Pro переигрывает Corsair Neutron XTi, причём, накопитель Corsair оказывается вообще худшим по скорости последовательной записи SATA SSD с MLC-памятью. Лидером же мы вновь видим совсем иной накопитель – Kingston HyperX Savage. Именно его результаты позволяют утверждать, что последовательные операции – это конёк платформы Phison S10. То же, что сегодняшние герои до его показателей не дотягивают, обнажает тот факт, что даже продвинутые накопители, построенные на этом контроллере, сегодня имеют явные признаки экономии в своём дизайне.

Попутно мы проследили за масштабированием скорости линейных операций при росте глубины очереди запросов. Полученные результаты приведены ниже.

Никаких особенных открытий по этим графикам сделать нельзя. С увеличением глубины очереди запросов линейная скорость GOODRAM Iridium Pro и Corsair Neutron XTi возрастает, но не настолько, чтобы как-то качественно изменить полученные этими накопителями оценки.

Случайные операции чтения

Скорость случайного чтения – достаточно важный показатель, сильно влияющий на то, насколько быстро работает SSD в реальной среде. Однако накопители, основанные на Phison S10, традиционно справляются с такой нагрузкой весьма посредственно. Не стали исключением и GOODRAM Iridium Pro вместе с Corsair Neutron XTi: никакие сделанные в них оптимизации существенного улучшения быстродействия при произвольном чтении не принесли. Их обгоняет даже Kingston HyperX Savage, а качественные накопители вроде Samsung 850 PRO обеспечивают почти 20-процентное преимущество.

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.

При росте глубины очереди запросов можно заметить то положительное влияние, которое оказывает удвоенный объём DRAM-буфера в Corsair Neutron XTi. То, что кривая, соответствующая этому накопителю, почти совпадает с кривой Kingston HyperX Savage, означает, что увеличенный объём DRAM может скомпенсировать вдвое более низкую степень параллелизма массива флеш-памяти. По крайней мере, при произвольных чтениях данных.

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

Ещё лучший результат Corsair Neutron XTi показывает при работе с крупными блоками данных. Впрочем, нужно понимать, что никакие ухищрения не могут поднять производительность накопителей Phison S10 до уровня флагманов. Иными словами, максимум, на что они могут претендовать – это на конкуренцию в среднем сегменте с себе же подобными решениями. Кстати, GOODRAM Iridium Pro при работе с крупными блоками вообще оказывается на последнем месте, что ещё раз говорит о том, что урезание числа каналов у контроллера Phison S10 – очень плохая идея даже в случае с быстрой MLC-памятью.

Случайные операции записи

Не впечатляют своими скоростными характеристиками GOODRAM Iridium Pro и Corsair Neutron XTi и при мелкоблочной записи. Показателем их несостоятельности выступает отставание от Kingston HyperX Savage, который на самом деле тоже – далеко не лучший накопитель на базе контроллера Phison S10. В результате, до самых быстрых SATA SSD рассматриваемые новинки не дотягивают очень серьёзно.

Никаких существенных изменений в производительности рассматриваемых SSD не происходит и с увеличением глубины очереди запросов. Это хорошо видно по следующему графику, где показана зависимость скорости произвольной записи 4-килобайтными блоками от длины очереди команд.

Особенно плохо проявляет себя здесь GOODRAM Iridium Pro, в котором вместе с быстрой памятью почему-то установлен урезанный четырёхканальный контроллер. Его скорость случайной записи при глубоких очередях запросов оказывается искусственно ограничена пределом порядка 240 Мбайт/с. У Corsair Neutron XTi таких проблем нет, но увеличенный DRAM-буфер не спасает этот накопитель от поражения со стороны Kingston HyperX Savage. Кроме того, рассматриваемые MLC-накопители уступают по производительности произвольной записи и Samsung 850 EVO, основанном на TLC-памяти с трёхмерной компоновкой.

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

Примерно такую же картину можно видеть и здесь с той лишь разницей, что увеличение размеров блоков на этот раз позволяет накопителю компании GOODRAM опередить Corsair Neutron XTi. Иными словами, дизайн Iridium Pro лучше, чем у Neutron XTi, оптимизирован под последовательные записи и записи, характер которых похож на последовательные операции. Впрочем, вся эта оптимизация видна лишь в том случае, если сопоставлять аутсайдеров между собой. Результаты Kingston HyperX Savage, который в этом тесте выступает эталоном решения Phison S10, показывают, что и новый продукт Corsair, и решение GOODRAM весь потенциал платформы тайваньского разработчика не раскрывает.

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.

Мы считаем, что накопители, которые претендуют на то, чтобы стать заменой HDD в современных персональных компьютерах, просто обязаны хорошо справляться со смешанными нагрузками. Это позволит им показывать достойную скорость в типичных пользовательских сценариях, которые редко состоят из рафинированных чтений или записей. Однако платформа Phison S10, даже несмотря на то, что контроллер в ней имеет четырёхъядерную архитектуру, демонстрирует здесь сравнительно слабые результаты и серьёзно не дотягивает до предложений Samsung. Особенно это заметно при случайных операциях, где влияние скорости памяти минимально. И, как можно судить по результату Corsair Neutron XTi, поправить эту ситуацию увеличением DRAM-буфера невозможно. Таким образом, напрашивается неутешительный вывод о том, что сделать флагманский SATA-накопитель на контроллере Phison S10 попросту невозможно.

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.

Ничего утешительного не видно и на графиках с более подробной раскладкой результатов. Смешанная нагрузка ставит накопители на контроллере Phison S10 в незавидное положение. Этот чип органично вписывается в недорогие решения на базе TLC-памяти, но для быстродействующей MLC NAND он всё-таки несколько слабоват. Впрочем, мы не хотим сказать, что сочетание Phison S10 с памятью с двухбитовой ячейкой не имеет права на существование. Это – вполне нормальный вариант, но никак не флагманский, а более бюджетный.

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.

Но корректностью заявленных показателей быстродействия тут и не пахнет. Во-первых, до обозначенных в спецификациях характеристик скорость GOODRAM Iridium Pro и особенно Corsair Neutron XTi заметно не дотягивает при последовательной записи. Во-вторых, не пахнет здесь и никакими 100 тысяч IOPS при случайном чтении: этот показатель в паспортных характеристиках бессовестно завышен маркетологами на 10 процентов у Neutron XTi и на 25 процентов – у Iridium Pro.

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. Высоких показателей производительности, которые могли бы позволить отнести рассматриваемые накопители к числу флагманов, не выдаёт ни GOODRAM Iridium Pro, ни Corsair Neutron XTi.

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. GOODRAM Iridium Pro классифицируется в PCMark 8 как бюджетное решение – подобную производительность выдают непритязательные TLC SSD. Результат Corsair Neutron XTi немного получше, но он всё равно отстаёт от Crucial MX300, Samsung 850 EVO и 850 PRO. Однако благодаря дополнительной оперативной памяти этот накопитель всё же может претендовать на попадание в средний класс, ведь он обгоняет Kingston HyperX Savage и Plextor M6S Plus.

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.

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.

К тому, как в накопителях GOODRAM Iridium Pro и Corsair Neutron XTi обрабатывается команда TRIM, у нас нет никаких претензий. Получая эту команду, контроллер своевременно освобождает блоки страниц флеш-памяти, которые не используются файловой системой.

Что же касается автономной сборки мусора, которая должна работать без каких-либо «пинков» со стороны операционной системы, то тут у нас есть хорошие новости. Она в обоих протестированных накопителях присутствует. Причём, её эффективность примерно одинакова, и как GOODRAM Iridium Pro, так и Corsair Neutron XTi расчищают под будущие операции записи во время простоя порядка 3,3 Гбайт пространства. Это пространство берётся из обширной резервной области, под которую в платформе Phison S10 принято отводить примерно 13 процентов от общего массива флеш-памяти.

Стоит напомнить, что раньше автономная сборка мусора в накопителях на базе контроллера Phison S10 не работала вообще. На теперь в свежих версиях прошивки инженеры, наконец, смогли реализовать этот безусловно полезный алгоритм. Жаль только, что на это им потребовалось примерно полтора года.

Выводы

Твердотельные накопители Corsair Neutron XTi и GOODRAM Iridium Pro представляются их производителями как новые флагманы, построенные на платформе Phison S10 и MLC-памяти. Под эти заявления подведена и некая доказательная база. Оба эти SSD отличаются от большинства аналогов по аппаратному дизайну. В Corsair Neutron XTi производитель увеличил объём DRAM-буфера, а в GOODRAM Iridium Pro ставится один из самых быстродействующих в настоящее время вариантов памяти с 64-гигабитными ядрами. При этом обещается, что эти улучшения должны вплотную приблизить производительность таких SSD к тому уровню, который обозначила компания Samsung своими 850 EVO и 850 PRO.

Однако тестирование показало, что обещания эти крайне далеки от реальности. Ни о каком флагманском уровне быстродействия речь здесь вести невозможно. Заявленные в спецификациях показатели быстродействия Corsair Neutron XTi и GOODRAM Iridium Pro серьёзно и безосновательно завышены, и несмотря на все улучшения, которые действительно сделаны в этих моделях, рассмотренные SSD не могут дотянуться по производительности даже до основанного на таком же контроллере Kingston HyperX Savage. Проблема состоит в том, что в Neutron XTi 240 Гбайт массив флеш-памяти составлен из 128-гигабитных устройств и имеет заниженную степень параллелизма, а в Iridium Pro 240 Гбайт производитель сэкономил на контроллере и применил его версию с четырьмя каналами. Берясь за тестирование Corsair Neutron XTi и GOODRAM Iridium Pro, мы ожидали увидеть платформу Phison S10 с дополнительными улучшениями. А получилось так, что в итоге мы протестировали её ослабленные версии, в которые добавлены какие-то оптимизации, не слишком успешно компенсирующие произошедшее упрощение.

Впрочем, всё это вовсе не значит, что Corsair Neutron XTi и GOODRAM Iridium Pro – плохие SSD для массового пользователя. Напротив, данные решения, если бы они были представлены как недорогие MLC-накопители, могли бы быть весьма востребованными. Особенно сейчас, когда поголовье SSD на базе памяти с двухбитовой ячейкой стремительно сокращается. Тем более, что определённые плюсы можно найти и у них. Например, на Corsair Neutron XTi и GOODRAM Iridium Pro даётся пятилетняя гарантия с достаточно щедрым ресурсом. Но на сегодняшний день, когда производители пытаются продавать эти изделия дороже Samsung 850 EVO, в них, откровенно говоря, нет никакого смысла.

Если же вам нравится платформа Phison S10, которая вполне способна выступать достойной основой для SATA-накопителей с MLC-памятью и со средним в своём классе уровнем быстродействия, то нетрудно подыскать более доступные по цене и более производительные варианты, благо на рынке они присутствуют далеко не в единичном числе.