Практика использования SSD накопителей. На что обратить внимание при покупке?

Современные персональные компьютеры становятся все производительнее за счет увеличения вычислительной мощности. При этом наметилась определенная тенденция отставания скорости чтения и записи данных на постоянные носители. Альтернативой существующим жестким дискам могут выступить SSD или твердотельные накопители, о которых мы продолжим беседовать в сегодняшней статье.
Как уже отмечалось ранее, в отличие от жестких дисков, твердотельные накопители имеют одну уникальную особенность - они могут иметь различный уровень производительности, который может достигать 100% разницы. Данное обстоятельство требует тщательного анализа приобретаемого решения. Ошибка в покупке модели твердотельного накопителя может обернуться разочарованием и потерей денежных средств, что особенно огорчит вас, так как твердотельные накопители предлагаются по достаточно высокой стоимости, что делает их доступными ни для многих жителей страны.

Для тестирования уровня производительности твердотельного накопителя большое внимание уделяется тем же параметрам, что и при тестировании жесткого диска. Единственным отличием является лишь то, что мы уже достаточно длительное время не тестируем жесткие диски, так как не считаем это нужным - разница многих жестких дисков с одной частотой вращения шпинделя практически одинакова, некоторым исключением могут выступить жесткие диски компании Seagate с перпендикулярной записью данных.

-- Картинка кликабельна --

При рассмотрении и сравнении твердотельных накопителей по уровню производительности, большое внимание необходимо уделять скорости чтения и записи данных. Отдельно следует выделить параметр времени доступа к данным. Как правило, твердотельные накопители имеют достаточно малое время скорости доступа к данным, что делает все решения данной группы достаточно привлекательными для приобретения. Большое различие накопителей заключается в скорости чтения и записи данных. Для того чтоб оценить реальную производительность чипов памяти, контроллера твердотельного накопителя рекомендуется произвести несколько тестирований с различными размерами блоков данных. К примеру, запись данных объемом в 4 Кб, 8 Кб, 32 Кб и 64 Кб. При этом обязательно следует уточнять, какое тестирование предоставляется - последовательное чтение и запись данных или непоследовательный доступ к данным. На практике твердотельным накопителям, как и жестким дискам, приходится сталкиваться как с последовательными и беспорядочными задачами доступа к данным. К примеру, переписывание фильма объемом несколько гигабайт будет требовать больше последовательного доступа к данным, нежели непоследовательного. Как правило, на твердотельных накопителях не хранят фильмы и музыку, данные решения служат для хранения наиболее часто используемых данных, поэтому тестирования непоследовательного доступа к данным будут иметь особенную ценность для конечного пользователя.

-- Картинка кликабельна --

На сегодняшний день существует множество программ для тестирования производительности жестких дисков и твердотельных накопителей. При этом итоговые результаты могут иметь самые различные показатели и системы исчисления. Опыт нашего портала Мега Обзор показывает, что только показатель мегабайт в секунду можно считать наиболее универсальным и понятным большинству пользователей, в то время как такие оценки как время доступа к данным в микросекундах или количество возможных операций в одну секунду - мало интересуют большинство пользователей. Наш опыт показывает, что количество возможных операций в одну секунду все равно прямо влияет на скорость чтения и записи данных на накопитель, поэтому лишь усредненная оценка в виде мегабайтов в секунду чтения и записи данных, различными размерами блоков, могут дать объективное представление о производительности накопителя.

Открытым остается вопрос о том, какой размер блока для тестирования производительности накопителя считать универсальным. Тестирование показывает, что универсальной цифры нет. В простейшем случае можно брать размер блока равный размеру блока файловой системы. Например, файловая система NTFS по умолчанию имеет размер блока равный 4 Кб. Меньше данного блока поставить режим тестирования не возможно. Поэтому проведения тестирования с размером блоков 4 Кб является необходимостью, а остальные размеры блоков выбираются на ваше усмотрение.

Опыт показывает, что тестирование твердотельных накопителей всегда необходимо проводить в одних и тех же приложениях. Связано это с тем, что итоговый результат тестирования твердотельного накопителя имеет несколько десятков итоговых цифр, которые будет достаточно трудно сопоставить при получении аналогичных цифр в другом приложении. Наша практика работы с твердотельными накопителями также показывает, что ждать повторения одних и тех же результатов тестирования при многократном запуске программы не следует. При тестировании SSD накопителей выявляется яркая тенденция. Когда накопитель пуст и он еще новый - он демонстрирует более высокий уровень производительности, нежели чем через пару недель практического использования. Поэтому при сравнении результатов тестирования необходимо уточнять - какой твердотельный накопитель подвергался тестированию? Если это новый SSD накопитель, то необходимо думать о более низком уровне производительности данного решения в ходе реального тестирования.

-- Картинка кликабельна --

Достаточно часто очень остро встает вопрос о том, каким приложениям для тестирования твердотельных накопителей и жестких дисков можно доверять на сегодняшний день. На сегодняшний день доказано, что программы CrystalDiskmark, IOMeter, HAB, ATTO Disk Benchmark и известная всем HD Tune вполне адекватно справляются со своими задачами. В последней необходимо произвести дополнительные настройки, а именно, указать размер блока данных 1 Мб.

-- Картинка кликабельна --

Мы уже несколько раз говорили о том, что твердотельный накопитель (SSD) имеет свои некоторые уникальные особенности. В частности, итоговая производительность решения зависит от типа используемых чипов постоянной памяти и контроллера, который отвечает за обмен данными.

На сегодняшний день известно два типа памяти, применяемой в твердотельных накопителях - MLC и SLC. Наиболее распространенными являются твердотельные накопители, изготовленные на чипах MLC памяти. Связано это с тем, что данный тип памяти гораздо дешевле, нежели чипы памяти SLC. По производительности MLC чипы длительное время уступали решениям на чипах SLC. На сегодняшний день чипы MLC значительно "подтянулись", что привело к тому, что мы перестали акцентировать внимание на тип используемой памяти, так как последнее поколение MLC дисков показывают даже лучший результат во многих тестах, нежели SLC-накопители.

Практика показывает, что наиболее актуальным моментов при выборе твердотельных накопителей является оценка применяемого контроллера. Если для жесткого диска не критично, какой контроллер установлен, то высокие скорости передачи данных у твердотельных накопителей создали необходимость совершенствования контроллеров.

На сегодняшний день существует несколько наиболее популярных контроллеров, которые применяются в твердотельных накопителях.

-- Картинка кликабельна --

Контроллеры JMicron достаточно часто можно встретить в дешевых твердотельных накопителях. К примеру, компания OCZ очень широко использует их в своих решениях. Как правило, делаются попытки установки двух контроллеров JMicron, чтоб обеспечить хоть какую-то привлекательную для пользователя производительность. Контроллеры JMicron по праву можно назвать "первопроходцами" в сфере SSD накопителей. Данные контроллеры имеют 16 кб интегрированной кэш-памяти, чего явно не хватает для интенсивного использования твердотельного накопителя. Переполнение кэш-памяти проявляется периодическим "подвисанием" системы до полного освобождения буфера контроллера. Переполнению кэш-памяти способствует не только его малый размер, но и малый уровень производительности самого контроллера.

-- Картинка кликабельна --

Более оптимизированными для твердотельных накопителей оказались контроллеры Indilinx. Данный контроллер имеет более высокий уровень производительности, нежели описанный выше контроллер первого поколения. Он обеспечивает примерную одинаковую скорость записи и чтения данных на чипы памяти. Тем не менее, контроллер Indilinx является "среднячком", так как высокая производительность не всегда позволяет говорить о полном раскрытии потенциала чипов памяти накопителя. Наш опыт работы с твердотельными накопителями под управлением Indilinx показывает, что реальная производительность достаточно часто зависит от объема самого накопителя. Последнее обстоятельство необходимо учитывать, перед решением приобрести твердотельный накопитель под управлением Indilinx даже одной серии.

Наиболее широко контроллеры Indilinx используются компанией OCZ в своих решениях, в частности, OCZ Vertex.

-- Картинка кликабельна --

Лидер сферы инноваций, компания Samsung, также не осталась в стороне от данного рынка. Кроме выпуска чипов памяти для твердотельных накопителей, компания выпускает свои контроллеры. Данные решения лишены недостатков и упущений первых контроллеров для твердотельных накопителей, но показывают нестабильный уровень производительности при беспорядочной записи на накопители. Сравнивая контроллеры Samsung и Indilinx можно прийти к заключению, что оба решения отличаются между собой, но не являются альтернативой друг другу.

-- Картинка кликабельна --

Компания Crucial практикует применение контроллеров Marvell. По-крайней мере, у других производителей данные контроллеры мы еще не встречали. Применение данных контроллеров добавило "седых волос" многим отечественным и зарубежным пользователям, так как производительность многих данных решений оказывалась ниже или сопоставимой с обычными жесткими дисками. Ситуация решилась только после появления новой прошивки для твердотельных накопителей, которая позволила устранить данную проблему.

Наиболее интересными выглядят решений Crucial объемом в 256 Гб, где используется не урезанный контроллер Marvell. Стоимость данных решений ниже, чем конкурирующие продукты, а после перепрошивки твердотельные накопители показывают неплохой уровень производительности, поэтому за прошлое критиковать Crucial не следует.

-- Картинка кликабельна --

Достаточно популярными стали контроллеры SandForce. Контроллер отличается высокими цифрами скорости передачи данных, которые, как правило, недостижимы для большинства твердотельных накопителей, но производители в спецификациях указывают производительность контроллера в виде производительности всего SSD-решения. Опыт тестирования твердотельных накопителей с данными контроллерами показывает, что высокие результаты получаются при тестировании новых и пустых решений. Стоит произвести повторное тестирование, как в последовательном, так и непоследовательном режиме можно будет отметить 30% падение уровня производительности. Для того чтоб в тестах не наблюдать данную ситуацию, необходимо выравнить разделы накопителя путем программы Paragon Aligment Tool.

-- Картинка кликабельна --

Наиболее совершенным контроллером с момента появления твердотельных накопителей является продукт компании Intel. Иногда в решениях на базе данных контроллеров можно столкнуться с более низкой скоростью записи, чем у конкурентов, но это с лихвой компенсируется высокой скоростью чтения данных. Контроллеры компании Intel можно заметить не только в решениях под данной маркой. Нередко компания Kingston клеит свою наклейку на накопители, выпущенные Intel, и предлагает их по более низкой цене. При выявлении подобных решений, можно рекомендовать их к покупке.

---

Заключение
В данной статье мы остановились на нюансах выбора и сравнения твердотельных накопителей. Очень хочется надеяться, что представленная информация поможет сделать правильный и достойный выбор для повседневного использования.