Есть мнение, что твердотельные накопители (SSD) в будущем заменят собой традиционные жёсткие диски. Что там говорить: шуму на эту тему в средствах массовой информации наделано уже немало, а народ, в основном, верит всему тому, что говорится о чудо-девайсах. Понять большинство людей можно — им нужно, чтобы было быстро и без затей: работой люди как-никак занимаются, а не изучением устройства своего компьютера (сомневаюсь, что кто-то из нас, технофетишистов, хоть раз вдумчиво глядел в документацию своего холодильники или утюга). Но вернемся к легенде об SSD. Помимо быстродействия, за счёт которого твердотельные накопители смотрятся на фоне старых добрых 3.5- и 2.5-дюймовых винчестеров куда пригляднее, многие осведомлены о том, что энергопотребление у SSD не в пример ниже, чем у HDD. Но так ли это на самом деле? Давайте попробуем разобраться вместе с ребятами из tomshardware.com.

С целью проверить, как новомодные накопители влияют на батарею ноутбука, в тестовой лаборатории были взяты четыре таких SSD-драйва и, собственно сам лэптоп — Dell Latitude D630. Для затравки сообщу: с помощью бенчмарка Mobilemark удалось определить, что при использовании обычного 2.5-дюймового винта со скоростью вращения шпинделя 7.200 об./мин. ноуту удавалось проработать дольше, чем с флэш-памятью, причём увеличение времени работы могло составлять дло до часа. Таким образом, полученные в ходе тестов данные, к сожалению, не в пользу большинства «эсесдишек».

Претендует ли данный материал на звание главного разоблачения памяти NAND? Вряд ли. Никто не спорит, что SSD-диски намного быстрее обычных (сейчас скорость некоторых флэш-накопителей достигает порядка 130 Мбит/сек при чтении и 100 Мбит/сек при записи). Тем не менее, для многих этот сопоставительный анализ будет интересным и, вполне возможно, шокирующим. В целом, это наглядный пример того, как оно в теории, а как на самом деле.

Многие компании в характеристиках девайса пишут значение потребления энергии в «холостом» режиме, т. е. когда нагрузка на накопитель минимальная. К примеру, обычный ноутбучный HDD в таком состоянии потребляет 0.5-1.3 Вт. Только когда винт работает по полной, он начинает кушать 2-4 Вт из-за привода, двигающего считывающие головки. Что интересно, при пиковой нагрузке флэшевые накопители потребляют ровно столько же.

Здесь нужно остановиться на упоминании того, как работает обычный HDD. Дело в том, что жёсткие диски начинают потреблять много энергии лишь при обращении к данным, раскиданным по всему накопителю — в этих случаях электроприводу необходимо активно разгонять и «тормозить» коромысло. Когда же чтение или запись информации происходит последовательно, то уровень потребления энергии примерно такой же, как и в состоянии бездействия (относительного, конечно).

Вернёмся к SSD. Как известно, не во всех флэш-драйвах есть специальные алгоритмы для сохранения ресурса батареи. Пока внимание производителей заострено на сохранении ресурса самого накопителя, так как без алгоритмов распределения нагрузки на ячейки памяти срок жизни такого носителя резко сокращается. И всё бы ни чего, если бы эти алгоритмы не отнимали так беспощадно драгоценную энергию.

Кстати, в то время как HDD в зависимости от скорости вращения дисков потребляют меньше энергии (1.8-дюймовые винчестеры со скоростью 3.600, 4.200 и 5.400 потребляют обычно не больше 2 Вт), единственная характеристика флэш-накопителей, которая может повлиять на расход энергии, — это плотность записи данных — и то её влияние не столь заметно. Судя по результатам тестов, энергопотребление 1.8- и 2.5-дюймовых SSD-накопителей одинаковое. А это значит, что флэш-память уже проигрывает 1.8-дюймовым механическим жёстким дискам.

Для сравнения с четырьмя эсесдишками был специально выбран самый производительный и вместе с тем «прожорливый» 2.5-дюймовый винт со скоростью вращения 7.200 об./мин. Боюсь представить, что бы с хвалёными SSD сделал бы HDD со скоростью 5.400 об./мин.

Crucial SSD, 32 GB

SSD от Crucial под названием CT32GBFAB0 бывает в двух вариантах: 32 и 64 Гб. Как мы позже увидим из бенчмарков, это далеко не самый быстрый флэш-накопитель из тех, что доступны сейчас. Цены, как ни странно, сильно кусачие: за 32 Гб придётся отдать аж $749.99, а за 64 Гб — $1399.99. Оба привода подчиняются стандарту SATA/150. 32-гигабайтная модель показала отличную скорость чтения — 124 Мбит/сек, но не самую впечатляющую скорость записи — всего 60 Мбит/сек.

В бенчмарке PCMark05 в тесте, имитирующем запуск Windows XP, данный флэш-драйв «пришёл к финишу» последним. В Mobilemark 07 он показал всего-навсего средний результат.

C обычным жёстким диском Hitachi 7K200 7.200 ноут проработал 7 часов и 3 минуты. Когда же его заменили на данный девайс от Crucial, то жизнь его сократилась ровно на час, что, надо сказать, уже достаточно серьёзный аргумент, ставящий под сомнение использование SSD в портативных устройствах, где основополагающим фактором служит как раз не скорость, а вес и время работы от батареи.

Получается, что утверждения Crucial о том, что их накопитель эффективно распоряжается ресурсами аккумулятора — чистой воды обман. При минимальной нагрузке уровень потребления энергии в 1.6 Вт даже выше, чем у любого 2.5-дюймового жёсткого диска.

Скорость чтения и записи у Memoright Flash SSD составляет около 120 Мбит/сек (126 — максимальное значение). Сейчас можно приобрести драйв объёмом до 128 Гб, что, надо сказать, немало. Однако ценник такого устройства отпугнёт от витрины не одного мажора.

MR25.5 работает по интерфейсу SATA II, во многом благодаря которому, кстати, и обеспечивается столь высокая скорость записи и чтения. Судя по тем результатам, которые этот стандарт выдавал в тестах бенчмарков, его можно смело назвать лучшим среди всех. Количество операций ввода-вывода данных несравнимо велико по сравнению с любым хардом.

Однако что касается потребления энергии, этот накопитель имеет также самый высокий показатель — 2 Вт в состоянии бездействия. В итоге, продолжительность работы ноутбука с твердотельником от Memoright составила лишь 6 часов и 38 минут. С прагматической точки зрения, MR25.5 всё равно лучше, чем SSD от Crucial за счёт намного более высокой скорости работы. А так, победителем вновь становится Hitachi Travelstar 7K200.

Mtron — корейский производитель SSD-накопителей, недавно начавший конкуренцию на этом рынке. Этот 32-гигабайтнный SSD-драйв на данный момент является не самым недальновидным решением для тех, кому важна скорость. Если сравнивать его с CT32GBFAB0 от Crucial, окажется, что по скорости девайс от Mtron пошустрее, а вот с энергопотреблением дела обстоят так же: ноут с этим накопителем проработал 6 часов и 6 минут.

Знаменитый и почитаемый многими бренд Sandisk, понятное дело, не упустил шанса попробовать себя в роли производителей SSD-драйвов. Что ж, к сегменту высокопроизводительных твердотельных накопителей Sandisk SSD 5000 не принадлежит из-за смешной, по сравнению с конкурентами, скорости: чтение производится со скоростью всего 68 Мбит/сек, а запись — 50 Мбит/сек.

По скорости передачи данных «5000-ый» остался где-то с краю (даже обычный винт Travelstar 7K200 быстрее). В бенчмарке Mobilemark 07 накопитель от Сандиск тоже в проигрыше… причём полном, если посмотреть на результаты того же Memoright, в 5 (!) раз превосходящего SSD 5000. Остальных конкурентов несчастный медленнее, как минимум, в два раза.

Кто-то уже наверняка догадался, что всё это неспроста. И правильно сделал, так как Sandisk SSD 5000 — единственный твердотельный накопитель, который не «скушал» ресурсов батареи, больше чем это сделал знакомый уже нам винт от Hitachi. Результат: 7 часов и 2 минуты. Кажется, здесь нам производитель не врёт…

Тем не менее, по сравнению с хардами со скоростью 5.400 об/сек, опять флэшевые накопители не в большом отрыве.

Референсный HDD: Hitachi Travelstar 7K200, 200 GB; 7,200 RPM

Наконец-то подошли к доблестному Travelstar 7K200, яростно защищавшему достоинство традиционных накопителей нашей с вами драгоценной информации.

Результаты тестов говорят сами за себя: обычный хард с двумя пластинами, скоростью шпинделя в 7.200 об./мин и 8 МБ кэш-памяти отстоял своё право на существование. Скоро, кстати, появится Travelstar с 320 ГБ дискового пространства.

Тестовый ноут: Dell Latitude D630

Результыты тестов, выводы

Как видно, по времени доступа к данным у традиционных накопителей нет шансов.

Пропускная способность твердотельных накопителей в двух случаях всё равно лучше. Тем не менее, Hitachi стоит молодцом.

На фоне SSD-драйвов, HDD смотрится, мягко сказать, вяло.

Memoright и Mtron являются безусловными лидерами по скорости выполнения операций ввода-вывода.

Mobilemark: результаты тестов производительности

Получить зачёт в Mobilemark очень престижно. Именно MM имитирует нагрузку, с которой часто сталкиваются накопители*. Hitachi здесь показал себя очень даже неплохо — не находите?.. :)

*список имитируемых Mobilemark программ:

• Adobe ® AcrobatReader 7.0
• Adobe® Illustrator® CS2
• Adobe® Photoshop® CS2
• Apple® Quicktime 7.1
• Intervideo® WinDVD® 8
• Macromedia® Flash 8
• Microsoft® Office® 2003 Pro
• Microsoft® Project 2003
• Winzip® 10.0
• Mobilemark: время работы от батареи

Как видите, лишь SSD-драйв от Sandisk смог вплотную приблизиться к результатам Hitachi. Но самое интересное здесь то, что Mobilemark 07 тестирует накопители в разных режимах нагрузки. Что было бы с SSD, если бы прогнать тесты в состоянии бездействия:)?

Соотношение «Производительность/Время работы»

Вполне разумно было бы завершить статью, показав сравнительную статистику, наиболее близкую к тому, чтобы её можно было использовать на деле.

Стоит напомнить, что, если бы вместо высокопроизводительного винта был выбран менее быстрый, со скоростью 5.400 об./мин, то даже синяя полоска Sandisk, несмотря на преимущества над другими SSD-драйвами в плане энергопотребления, по общему показателю уступила бы обычному «шумному, неуклюжему и голодному» HDD.

Кроме того, эти данные будут полезны тем, для кого всё же скорость накопителя намного важнее, чем время работы ноутбука. Драйвы от Memoright и Mtron для них были бы отличным решением.

Таблица энергопотребления каждого из накопителей

Как думаете, что было бы выгоднее указывать на ценнике с описанием товара: эти характеристики или те, что чуть повыше?

Вывод

Результаты тестов многих собьют с толку, мол, как же так? Но, как ни крути, все именно так, как есть. Сказки о чудесной возможности сохранения ресурса батареи остаются сказками.

Однако не стоит забывать, что флэшевые накопители начали широко распространяться совсем недавно, поэтому, наверняка, специалисты ведущих производителей каким-нибудь образом устранят недостатки SSD-драйвов в плане энергопотребления. К тому же, уже упоминалось, что, если вы предпочитаете высокую производительность, то купив накопитель от Memoright, вы сделаете правильный выбор.

С. Филимонов, 2008, специально для

Многие пользователи грезят о том, чтобы их ПК откликался и запускал приложения так же быстро, как, например, современные смартфоны и планшеты. А путь к исполнению этого желания лежит, как правило, не через более мощный ЦП и даже не через оперативную память большего объема. Наилучший результат приносит замена нерасторопного HDD (или старого SSD) на действительно быстрый твердотельный накопитель.

Мерилом всех вещей в этом отношении являются модули с интерфейсом M.2, работающие по спецификации NVMe. Шина PCI Express и специально предназначенный для подключенных по ней твердотельных накопителей протокол передачи данных прорывают все ограничения, из-за которых обычные твердотельные накопители с поддержкой SATA не могут развить скорость выше 550 Мбайт/с и которые представляют узкое место при параллельных запросах на многоядерных системах.

Твердотельные накопители SATA на 2,5 дюйма
Обычные твердотельные накопители в форм-факторе дисков 2,5 дюйма в большинстве случаев являются единственным вариантом для ноутбуков и старых ПК

Но такие SSD, как правило, заметно дороже, чем твердотельные накопители с SATA-подключением и требуют наличия современной материнской платы. Далее мы расскажем, для каких компьютеров подходит тот или иной тип дисков и насколько велика разница в скоростях на практике. Затем мы приводим результаты тестов твердотельных накопителей, работающих по протоколу NVMe, и в заключение советуем, как проще всего перенести систему со старого HDD или SSD на новый.

Выбор лучшей технологии: NVMe или SATA

Выбор типа накопителя зависит от системы, которую вы намерены переоснастить. Большинство ноутбуков (прежде всего старые) оснащены только одним разъемом SATA и отсеком для жесткого диска. В таком случае диск можно заменить только 2,5-дюймовым SATA SSD (см. ). Это же касается и большинства ПК вплоть до поколения Intel Broadwell, даже если на некоторых дорогих материнских платах предусмотрен слот M.2 (в нем наряду с линиями PCIe может использоваться и SATA с характерными для него ограничениями). Если современного слота M.2 на плате нет, можно подключить модуль форм-фактора M.2 к слоту PCIe через адаптер.

Адаптер M.2–PCIe
Простые недорогие адаптеры (от 300 руб.) позволяют использовать накопители M.2 в слотах PCIe на ПК. Чтобы можно было загружаться с них, в BIOS UEFI должна быть предусмотрена поддержка NVMe

Если вы собираетесь использовать твердотельный накопитель NVMe в качестве системного диска, то в UEFI должна быть поддержка загрузки с NVMe - убедиться в этом следует на сайте производителя материнской платы (опция NVMe Boot). В противном случае можно использовать SSD в качестве дополнительного диска под управлением Windows, но оправданно это будет только в отдельных случаях.
Слот M.2 стал широко использоваться в платформах, начиная с поколения Skylake (сокет LGA 1151) - информацию можно найти в технических характеристиках платы. Но будьте внимательны: M.2 - это в первую очередь обозначение форм-факто­ра карты (22×80 мм).

Их существует два типа. Модуль M.2 с так называемым ключом «B» поддерживает обычную технологию AHCI, которая используется для подключения накопителей по интерфейсу SATA. Подобные диски называются так же, как их 2,5-дюймовые аналоги SATA (например: Crucial MX300 M.2, Samsung SSD 850 Evo M.2) и по скорости от них не отличаются. Их преимущество в том, что с этими накопителями проблем с совместимостью или драйверами не возникает, и даже установка Windows 7 происходит без проблем.

Если на материнской плате ПК или ноутбуке предусмотрен слот M.2, оптимальным будет решение установить в него ­высокоскоростной SSD с поддержкой спецификации NVMe

Модуль же с ключом «M» и поддержкой протокола NVMe может использовать до четырех линий PCIe 3.0. Большинство современных материнских плат и многие ноутбуки оснащены слотами с заглушкой в позиции «M», то есть в принципе совместимы с дисками NVMe. Но в любом случае перед покупкой ­накопителя с поддержкой NVMe следует изучить документацию производителя и непременно принять во внимание следующее: первоначально установить ОС Windows 7 на диск NVMe сложно. Если же Windows 7 уже установлена на дооснащаемый компьютер, то можно перенести систему на твердотельный накопитель NVMe.

В первое время существования твердотельных накопителей из-за их ограниченных возможностей и высокой стоимости было популярно использовать параллельно один небольшой SSD под ОС и один HDD под файлы. Сейчас этот вариант, как и прежде, имеет право на существование, но из-за снижения цен на твердотельные накопители он теряет привлекательность. Самая выгодная цена за один гигабайт в настоящее время - у твердотельных накопителей SATA емкостью около 1 Тбайт: эти модели можно купить от 17 000 рублей. Для десктопов и ноутбуков со слотом M.2 и отсеком 2,5 дюйма оправдано также сочетание твердотельного накопителя под ОС и программы и HDD большой емкости под файлы.

NVMe против SATA: основные отличия
Интерфейс SATA был разработан для последовательного доступа к HDD. Протокол NVMe обеспечивает параллельный доступ к SSD

С другой стороны, разница в цене на новый терабайтный жесткий диск (около 2500 рублей) и 256-гигабайтный твердотельный накопитель (около 5500 рублей) с одной стороны и терабайтный SSD (от 17 000 рублей) - с другой пока достаточно велика, поэтому вариант с двумя дисками все еще актуален. Однако некоторым пользователям удобнее, когда ОС, программы и файлы находятся на одном накопителе.

Перед владельцами современных систем, желающими перейти на SSD NVMe, стоит выбор. С одной стороны, существуют высокопроизводительные и дорогие SSD-накопители (например, линейки Samsung 960), которые полностью используют потенциал NVMe. С другой стороны, Intel предлагает серию NVMe-накопителей под названием 600p, которые интересны оптимальной стоимостью гигабайта памяти, соотносимой с ценой за гигабайт накопителей с интерфейсом SATA, а их скорость в зависимости от сценария использования колеблется от «значительно более высокой, чем SATA» до «ниже, чем SATA».

NVMe против SATA: практические аспекты
Преимущества в скорости диска NVMe (Samsung) отражаются и при запуске программ. При копировании на SSD стандарт NVMe заметно превосходит современный (Crucial) и старый (Intel) диски SATA

Практическое сравнение SSD разных типов

Скорость передачи данных и значения IOPS накопителей NVMe «на бумаге» впечатляют. Но какие преимущества у этих накопителей в действительности? В первую очередь в чисто внешнем сравнении с 2,5-дюймовыми SATA-накопителями обращает на себя внимание практичность форм-фактора: модуль M.2 аккуратно располагается прямо в слоте материнской платы, тогда как SATA требует использования в корпусе ПК кабеля питания, который главным образом и мешает. Для того, чтобы наглядно показать преимущества в скорости, мы сравнили три твердотельных накопителя: раннего поколения из семейства Intel Postville, современного Crucial MX300, а также сверхскоростного с поддержкой NVMe Samsung 960 Evo 500 GB.

В десять раз больше скорости, чем у HDD
Твердотельные накопители на NVMe (здесь: Toshiba OCZ RD400 256GB) читают и записывают очень быстро - это демонстрирует специальное тестовое ПО

Преимущество в скорости должно было проявиться еще во время загрузки ПК, но в процессе практического тестирования мы натолкнулись на препятствия. В качестве платформы M.2/NVMe у нас была только новейшая система AMD Ryzen, материнская плата которой с момента включения до приведения десктопа в готовность потратила целых 25 секунд на инициализацию UEFI. И это несмотря на все оптимизированные под увеличение скорости параметры: Windows 10 была установлена в режиме UEFI (то есть и установочный носитель, и твердотельный накопитель инициализировались как поддерживающие стандарт GPT), технология UEFI была настроена на поддержку Windows 10 и быструю загрузку и т. д.

Следующие обновления UEFI должны сократить паузы. Для NVMe-накопителя Samsung чистое время загрузки Windows составляет 8,6 секунды. Современному SSD с SATA (Crucial) требуется на 33% больше времени, а накопителю Intel Postville из-за невысокой скорости передачи данных - вообще вдвое больше. Другими словами, при повседневном использовании разница довольно ощутима.

Высокая скорость копирования NVMe

Особенно яркими оказались отличия во время копирования на накопители папки с программами. При параллельном чтении и записи накопитель NVMe продемонстрировал свои несравненные возможности многозадачности, достигнув скорости, в три и четыре раза превышающей показатели современного и старого SATA-накопителей соответственно. Но тем удивительней оказалось небольшое преимущество NVMe при установке LibreOffice.

Задержка загрузки BIOS/UEFI
Операционная система должна быть установлена в режиме UEFI, а сам UEFI должен быть правильно настроен, чтобы система быстро загружалась

После вызова установочного пакета MSI с параметром «/passive» сразу начинается процесс установки без запросов, причем оба современных накопителя по скорости заметно оторвались от старенького Intel - 23 секунды у Crucial и 22,2 секунды у Samsung против 38,7 секунды у Intel. При сканировании при помощи Защитника Windows копии папки «Программы» вообще обнаружилось, что силы накопителей равны - даже невысокую скорость старого накопителя SATA Защитник использует в незначительной степени.

Высокопроизводительный восьмиядерный ЦП Ryzen как узкое место можно исключить. Но в процессе дальнейшего тестирования выявилось, что если SATA-накопитель полностью занят сканированием, то система выполняет другие запросы (например, запуск программ) со значительной задержкой. Система же с накопителем на NVMe продолжает откликаться незамедлительно. Из-за этой ощутимой плавности и перспективности технологии мы рекомендуем приобрести накопитель, который работает по спецификации NVMe - конечно, при условии совместимости с системой.

Именно поэтому в следующей части статьи мы подробно расскажем о результатах тестирования NVMe-накопителей, проведенного в тестовом центре Chip. Но даже если вы хотите сэкономить или ваша система не совместима с накопителями M.2 с поддержкой NVMe, современный твердотельный накопитель с интерфейсом SATA вам не помешает, тем более что они стоят относительно недорого.

На высоких скоростях: испытание накопителей NVMe на выносливость

Если от диска требуется прежде всего высокая скорость передачи данных, тогда это должен быть твердотельный накопитель, работающий по протоколу NVMe. Если поначалу на рынке было представлено совсем небольшое количество подобных моделей (причем недешевых), то в настоящее время выбор стал значительно более разнообразным. Свои модели предлагают даже мелкие поставщики. Наше тестирование покажет, какая модель оптимально подходит для выполнения определенных задач. Мы решили ограничиться моделями для слота M.2. Они предпочтительнее экзотических дорогих карт PCIe, поскольку их можно установить на материнские платы и в ноутбуки как в слот M.2, так и через адаптер в слот PCIe.

Накопители NVMe: разные контроллеры
Производительность твердотельных накопителей NVMe во многом зависит от используемого контроллера. Наибольший потенциал предлагает Samsung Polaris с пятью ядрами на архитектуре ARM. Чип Silicon Motion накопителя Intel 600p (на рисунке) экономичен и доступен, но это один из самых медлительных контроллеров

Технические вопросы: контроллер и флеш-память

Задачи управляющего элемента твердотельного накопителя - контроллера - заключаются в обмене данными с процессором ПК по интерфейсу PCIe, а также в произведении записи в ячейки памяти и считывании из них данных. Его производительность играет особую роль при работе с большими объемами данных и параллельном доступе на чтение и запись. Наш тест охватывает широкий ассортимент современных накопителей с пятью различными типами контроллеров.

Обновление программного
обеспечения
Помимо мощного аппаратного обеспечения важное значение имеют также хорошие драйверы и обновления прошивки, с чем крупные производители справляются лучше всех других

Samsung разрабатывает и производит не только микросхемы памяти, но и собственные контроллеры с пятиядерным процессором на микроархитектуре ARM - самым мощным из тестируемых, который практически по каждому бенчмарку ­постоянно выдает высокие результаты. Накопители Corsair и Patriot с контроллером Phison по скорости чтения и передачи данных, а также количеству выполняемых операций в секунду конкуренцию Samsung составить могут - но, тем не менее, скорости записи у них оказались гораздо ниже. Однако эта разница при работе на домашнем десктопе или игровом ПК будет заметна в крайне редких случаях. В этот ряд устройств с производительностью и пометкой «очень хорошо» попадает также Toshiba OCZ RD400 с контроллером Toshiba, который обнаруживает сходство с чипом Marvell.

В нашей таблице ниже Toshiba прослеживается видимый и ощутимый отрыв в общей оценке, которая исходит в первую очередь из производительности: накопители с контроллерами Marvell и Silicon Motion (начиная от Plextor и до WD) отстают на добрых десять баллов от предыдущей позиции. Но следует учесть, что по крайней мере цена за один гигабайт у них значительно ниже. Тем не менее Plextor слишком маломощен для своей цены за гигабайт.

Поэтому выгодным предложением становится Intel 600p, стоимость гигабайта которого находится на уровне накопителей SATA - правда, характерную для накопителей NVMe производительность этот диск выдает совсем ненадолго. Дело в следующем: Intel использует многоуровневую технологию флеш-памяти Triple Level Cell, в ячейке которой хранятся три бита. Поскольку эта технология более сложная, чем обычно используемая двухбитовая память Multi Level Cell, процесс записи проходит медленнее. Чтобы исправить ситуацию, Intel 600p задействует определенную часть ячеек под SLC-кеш (Single Level Cell - однобитовая одноуровневая ячейка), который заполняется очень быстро.

Твердотельные накопители
для слотов PCIe
Накопители NVMe в виде карт PCIe,
например, Zotac Sonix (на рисунке)
или Intel 750, тоже характеризуются
высокими скоростями, но стоят дороже, чем модули M.2

Все поступающие данные сначала оказываются здесь, а потом постепенно сохраняются в стандартную TLC-память. Пока этот трюк срабатывает, Intel по скорости достигает уровня NVMe-накопителей. Но как только объем данных увеличивается, кеш перестает справляться. В этом случае кеш приходится высвобождать (а это весьма трудоемкий процесс), и только потом он сможет принять новые данные. А поскольку это перегружает контроллер, кеш, который сам по себе является оправданным решением, превращается в узкое место, а скорость работы снижается до уровня ниже накопителя SATA.

Флеш-память: MLC, TLC и другая

Твердотельные накопители используют флеш-память различной плотности записи, которая зависит от ступени развития технологии.

> SLC (Single Level Cell) - самая быстрая и надежная флеш-память. Каждая ячейка хранит один бит. В настоящее время SLC используется или в очень дорогих дисках, или в в качестве быстрого кеша.

> MLC (Multi Level Cell) - память с несколькими уровнями заряда, хранящая два бита на ячейку.

> TLC (Triple Level Cell) с большим количеством уровней заряда сохраняет по три бита на ячейку, из-за чего работает медленнее и оказывается чувствительнее, чем MLC.

> 3D-MLC или 3D-TLC означает, что ячейки располагаются не только в одной плоскости, но еще и слоями. Трехмерная структура обеспечивает более высокую плотность и надежность записи и более короткую линию передачи данных, а значит, и более высокую ее скорость.

Проблема нагрева и узкое место памяти

Последняя проблема не касается накопителей, которые используют технологию MLC на постоянной основе. Но зато им угрожают неприятности из-за нагрева. Долгий процесс записи доводит контроллер до максимально возможной температуры, а на небольшом модуле с чисто пассивным охлаждением тепло не может быть отведено эффективно, и поэтому контроллер убавляет скорость, чтобы охладиться. Но в повседневной эксплуатации вряд ли такое будет часто случаться: Corsair MP500 480 GB демонстрирует такое резкое падение после примерно 50 секунд непрерывной записи на максимально возможной скорости - а благодаря высокой скорости передачи данных этот промежуток времени соответствует записи 64 Гбайт.

Скорость передачи данных: недостатки при записи
При чтении Corsair едва заметно вырывается вперед, а доступный Intel почти не отстает. При записи картина совершенно другая

Компания Samsung сама разрабатывает и производит память и контроллеры, поэтому ее продукция обходит большинство соперников. В ее модулях используется технология трехмерной флеш-памяти, которая позволяет располагать ячейки не только в плоскости, но еще и слоями, благодаря чему сокращается длина линий передачи данных и повышается ее скорость. Версия MLC (два бита на ячейку) предназначена для дорогих моделей 960 Pro, которые рассчитаны на то, чтобы выдерживать даже высокие нагрузки на рабочих станциях или серверах. Модели 960 Evo работают на более дешевой версии трехмерной памяти TLC (три бита на ячейку), их скорость ощутимо ниже, и поэтому, как и Intel, Samsung прибегает к SLC-кешу.

На 500-гигабайтном Evo очень хорошо заметно, когда SLC-кеш переполняется: через 11 секунд, или примерно 20 Гбайт, записи (несжимаемых данных) скорость падает с 1800 максимально возможных до 630 Мбайт/с. Эта скорость остается фиксированной, что говорит о том, что данные затем сохраняются прямо в трехмерную TLC-память. На 960 Evo с емкостью 1 Тбайт предусмотрен SLC-кеш большего объема и в два раза больше модулей памяти, на которые накопитель умеет записывать одновременно.

Диски с памятью TLC заметно медленнее
Часть памяти TLC-дисков отводится под быстрый SLC-кеш. Когда он переполняется, скорость заметно снижается

Фактически накопитель удерживает скорость на уровне 1800 Мбайт/с примерно в два раза дольше (23 секунды), а затем она снижается до уровня, примерно в два раза превышающего минимальную скорость модели емкостью 500 Гбайт. Но и в этом случае нужно копировать десятки гигабайтов данных из источника, скорость которого соответствует или превышает скорость твердотельного накопителя NVMe, чтобы достичь узкого места памяти - а это в обычном использовании едва ли когда-нибудь произойдет.

Застой тепла в форм-факторе M.2
В процессе интенсивной записи под долгой нагрузкой доступные накопители M.2 нагреваются и сбрасывают скорость, но Samsung Pro это почти совсем не касается

Будущее твердотельных накопителей

Как показывают выпущенные и анонсированные продукты, новые виды памяти открывают новые возможности использования дисков.

> Intel Optane - название технологии для дисков M.2, работающих на новой памяти 3D XPoint с мгновенным откликом. Модули Optane, однако, предназначены не для использования в качестве накопителей, а как быстрый кеш для часто используемых файлов, хранящихся на HDD или SSD.

> Samsung Z-NAND - следующий этап развития флеш-памяти. Накопитель с памятью Z-NAND емкостью 800 Гбайт обещает скорость до 3,2 Гбайт/с и 750 000 операций ввода/вывода в секунду. Правда, когда он выйдет, пока неясно.

Сервис и условия гарантии

Если вы покупаете дорогой накопитель с заделом на будущее, проследите за тем, чтобы срок гарантии вашего устройства был большим. Вообще, твердотельные накопители и их флеш-па­мять в последнее время не доставляют особых неудобств, поэтому некоторые производители - например, Adata, Intel, Plextor и Western Digital - дают на них целых пять лет гарантии.

Максимальная производительность с правильным драйвером
В Windows 10 есть драйвер для NVMe, но оптимальную производительность можно достичь только с драйверами производителя

Toshiba OCZ в течение срока даже бесплатно предлагает немедленно поменять устройство: вы получаете новый диск до того, как отправите неисправный. На модели Samsung Pro тоже действует пятилетняя гарантия - правда, с условием, что она перестает действовать, когда накопитель превышает установленный порог общего количества записанных байтов (Total Bytes Written). Для 960 Pro 512 Гбайт значение порога составляет целых 400 Тбайт.

То есть, чтобы досрочно закончить гарантию, нужно в течение пяти лет каждый день записывать на SSD не менее 220 Гбайт. Так или иначе, высокая скорость твердотельных накопителей, работающих на NVMe, обеспечивает их перспективность на следующие несколько лет.

ТОП-10 твердотельных накопителей SATA до 10 тыс. руб.

1.

Общая оценка: 95.6

Соотношение цена/качество: 74

2.

Общая оценка: 91.2

Соотношение цена/качество: 67

3.

Общая оценка: 89.8

Соотношение цена/качество: 48

4.

Общая оценка: 91.3

Соотношение цена/качество: 22

5.

Общая оценка: 89.6

Соотношение цена/качество: 28

6.

Общая оценка: 85.5

Соотношение цена/качество: 19

7.

Общая оценка: 87.9

Соотношение цена/качество: 69

8.

Общая оценка: 83.7

Соотношение цена/качество: 28

9.

Общая оценка: 83.3

Соотношение цена/качество: 15

10.

Скорость передачи данных (40%)

: 85.5

Время доступа / IOPS (25%)

: 46.2

Производительность в приложениях (25%)

: 89.3

Энергопотребление (10%)

: 100

Общая оценка: 78.1

Соотношение цена/качество: 53

ТОП-15 твердотельных накопителей M.2/NVME

1.

: 96.1

: 94.5

Общая оценка: 95.8

Соотношение цена/качество: 63

2.

Скорость передачи данных при чтении (80%)

: 95

Скорость передачи данных при записи (20%)

: 92.9

Общая оценка: 94.6

Соотношение цена/качество: 79

3.

Скорость передачи данных при чтении (80%)

: 91.4

Скорость передачи данных при записи (20%)

: 89.3

Общая оценка: 91

Соотношение цена/качество: 77

4.

Скорость передачи данных при чтении (80%)

: 94.1

Скорость передачи данных при записи (20%)

: 80.9

Сравнение накопителей HDD и SSD с точки зрения удобства использования. Часть 1

Вступление

Давайте на время отойдем от обзоров самих ноутбуков и обратимся к их составляющим, а именно — устройствам хранения данных. До последнего момента здесь безраздельно властвовали накопители на жестких магнитных дисках, ака «винчестеры». Однако относительно недавно у них появился сильный конкурент — накопители на флеш-памяти, SSD (англ. Solid State Drive).

SSD представляет собой принципиально иной тип накопителя, он построен на тех же технологиях, что используются во флеш-памяти, и схож с флеш-накопителями по организации и ячеек, и накопителя в целом.

Подробную информацию о скоростных и функциональных характеристиках, а также результаты тестирования современных накопителей можно найти в следующих материалах сайт:

• Обзор одного из первых накопителей SSD, .
• , в котором участвует SSD Corsair. Этот SSD-накопитель участвовал и в наших тестах.
• Последний по времени на момент тестирования быстрых SSD-накопителей и исследование влияния емкости SSD на производительность.
• Другие материалы, посвященные производительности SSD и накопителей на жестких дисках, можно почитать в сайт.

В то же время большинство тестирований рассчитано на подкованных читателей и представляет собой сравнение характеристик производительности выбранных накопителей. И хотя в них содержится много интересной информации о конкретных продуктах, большое количество свойств накопителей (особенно тех, которые сложно однозначно измерить) остается за кадром. Поэтому потенциальный покупатель не всегда может определить, нужно ли ему то или иное устройство.

В этой серии материалов мы попробуем отойти от традиционной методики тестирования накопителей (посмотреть ее описание на нашем сайте можно ) и сосредоточиться на субъективных впечатлениях от использования. В первую очередь это исследование должно ответить на вопрос: что получает обычный пользователь от перехода на SSD, каковы плюсы нового типа накопителей в повседневной работе, стоит ли переходить на них или лучше пока остаться с традиционными жесткими дисками? И в каких случаях те или иные накопители более выгодны.

Основные требования к системе хранения данных

У любого пользователя основных требований к устройству хранения данных два: надежность (чтобы можно было не бояться за сохранность своих данных) и скорость . Конечно, есть и другие требования, однако они играют второстепенную роль и вряд ли будут приняты во внимание, если надежность или скорость неудовлетворительны.

Надежность — ключевое требование, важность которого невозможно преувеличить. Потерять ноутбук не так уж и страшно: в магазине можно купить такой же. А вот если вы потеряли свой основной ноутбук со всем личным архивом или на нем отказал жесткий диск, то все гораздо печальнее: вы теряете уникальную информацию, которую часто просто невозможно восстановить. Очевидно (и давно подчеркивается во всех презентациях), что информация в корпоративном ноутбуке может стоить в разы больше, чем весь ноутбук с потрохами. Однако сохранность информации важна не только тогда, когда речь идет о бизнес-секретах: еще есть понятие субъективной ценности. Оценить свои фотографии или документы в деньгах сложно, но для автора они значат очень много. Конечно, есть резервное копирование, интернет-хранилища и пр., но не всегда их использование возможно и удобно.

При этом надежность систем хранения данных для ноутбуков — очень сложный и больной вопрос. В силу особенностей конструкции жесткие диски боятся вибрации и ударов. При работе головка парит очень близко от поверхности магнитного диска. Удар или тряска могут привести к тому, что она коснется поверхности и либо повредится сама, либо оцарапает поверхность — данные в этом месте будут утеряны.

А с ноутбуками такое случается сплошь и рядом. Зацепились за провод — и он полетел со стола или дивана, работали "на коленях" и уронили, даже простая встряска может повредить устройству. Очень часто и сами небрежные или неквалифицированные пользователи сокращают жизнь своих дисков. Взять хотя бы типичный пример, когда пользователь, держа на коленях ноутбук, жмет на кнопку «гибернация», экран гаснет (почему-то в новых системах Windows происходит так, хотя XP показывала на экране, что еще идет процесс гибернации) и пользователь в полной уверенности, что система отключилась, кидает ноутбук на диван — а в это время система интенсивно записывает на диск состояние операционной системы.

Большинство производителей в корпоративных моделях (где сохранность информации — важнейший фактор) стали вводить активную защиту жесткого диска, которая должна парковать головки (уводить их от поверхности), если ноутбук дернуло или ударило. Производители при разработке новых моделей мобильных жестких дисков стараются сделать их более устойчивыми к внешним воздействиям. Однако этого запаса хватает не всегда.

Второе важнейшее требование — скорость работы накопителя. И тут следует отметить, что современные жесткие диски (особенно мобильные) уже близки к потолку своих возможностей. Радикального роста скорости работы ожидать не приходится, можно надеяться лишь на некоторый эволюционный рост, да и то... К тому же, в силу конструктивных особенностей жесткий диск отнюдь не всегда может работать с максимальной скоростью. Во-первых, скорость чтения и записи данных сильно зависит от того, начало это диска или конец, во-вторых, хотя при линейном чтении или записи (когда большой объем информации читается и пишется подряд) диск может обеспечить неплохую скорость, однако при работе «вразнобой» скорость падает до неприлично малых величин, 1-2 МБ/сек. И чаще всего основной жесткий диск ноутбука работает именно в таком режиме. Поэтому, например, ноутбуки долго грузятся: нужно считать много маленьких файлов операционной системы с разных мест.

SSD представляет собой принципиально иной тип устройства, поэтому большая часть недостатков HDD ему несвойственна. Кратко напомню основные потребительские плюсы SSD :

• Высокая скорость чтения и записи, одинаковая в любом месте накопителя.
• В разы более низкие задержки при работе с данными по сравнению с жесткими дисками.
• Отсутствие движущихся частей: SSD не боится тряски, вибрации и ударов, т.е. меньше шансов потерять данные.
• SSD не греется, не шумит, не вибриует сам.
• Меньшее энергопотребление.
• Большой рабочий диапазон температур.
• Лучшие массогабаритные показатели по сравнению с жестким диском (накопитель можно сделать меньше и легче).

Основные недостатки SSD :

• Очень высокая цена.
• Ограниченная емкость.
• Зависимость цены от емкости накопителя, высокая стоимость дополнительной емкости.
• Возможно, ограниченный срок работы ячеек памяти.

Давайте попробуем оценить, насколько эти плюсы и минусы SSD весомы сами по себе и в сравнении с современными жесткими дисками именно при постоянной работе.

Разделы тестирования

Основная задача нашего тестирования — понять разницу в работе между SSD и обычным жестким диском. В первую очередь это касается скоростных характеристик: интересно посмотреть, насколько заметна разница в скорости между жестким диском и накопителем SSD в обычной работе пользователя ноутбука. Впрочем, наше тестирование этим не ограничивается.

Все тестирование разбито на четыре большие части. В первой части мы рассказываем об участниках тестирования, методике и т.д.

Во второй части — посмотрим на производительность участников тестирования в синтетических приложениях, а также оценим на примере одного из участников, насколько влияет на работу загруженность операционной системы данными и сторонними программами.

В третьей части мы сравним производительность участников тестирования в реальной работе. Это основные операции, связанные с работой операционной системы (загрузка, выключение, вход и выход из гибернации), а также скорость копирования файлов. Причем и на чистой системе, и на системе с установленными приложениями. Кроме того, мы посмотрим на такой важный параметр, как скорость копирования файлов.

Наконец, в четвертой части мы суммируем субъективные ощущения от использования SSD и HDD при обычной работе на ноутбуке. Плюс сравним такие параметры, как нагрев и шум, а также время работы от батарей.

Однако даже на этом наше тестирование не закончится. Ибо в моем распоряжении остались оба накопителя, операционная система с набором приложений (это моя рабочая система, так что она постоянно в работе и постепенно деградирует), а также ПО для клонирования. Так что возможно вернуться к тестам в любой момент и заодно посмотреть, ухудшатся ли показатели системы после долгой работы (об этом ходят упорные слухи). Поэтому мы приглашаем читателей активно участвовать в обсуждении, задавать вопросы, предлагать собственные тесты и указывать на моменты, где тот или иной вид накопителя отличается в лучшую или, наоборот, худшую сторону.

Участники тестирования и методика

Следует отметить, что судьба внесла некоторые коррективы в программу тестирования. Изначально мы планировали сравнить шесть накопителей: четыре жестких диска и два накопителя SSD. Однако на середине тестирования у нас сломался тестовый стенд, поэтому в ядре тестирования участие принимали всего три накопителя, но самых интересных. В случае, если у наших читателей возникнет большой интерес, можно попробовать протестировать по близкой методике и другие накопители.

Итак, в тестировании участвуют:

Seagate Momentus 5400.6 емкостью 500 ГБ;
Seagate Momentus 7200.2 емкостью 160 ГБ;
SSD CORSAIR CMFSSD-128GBG2D емкостью 128 ГБ.

Посмотрим на характеристики участников тестирования подробнее.

На этом пока и остановимся: у нас есть емкий диск, есть быстрый диск и есть накопитель SSD с неплохой производительностью: не топ, но близко к нему.

Методика тестирования

Все тесты проводились на ноутбуке ASUS K52Jr . Ноутбук относительно современный и быстрый, построен на новом чипсете Intel HM55 Express.

Для тестирования мы взяли стандартную сконфигурированную систему Windows 7, которая поставляется с ASUS K52Jr с установленными драйверами. Из системы были удалены только программы (такие как Norton и пр.). Хочу обратить внимание вот на что. Теоретически, в обновленных версиях драйверов производительность SSD могла и улучшиться. Однако мы решили взять драйвера из комплекта поставки (тем более, что модель относительно свежая). Так можно "зафиксировать" состояние системы, чтобы все накопители работали в более-менее одинаковых условиях. Кроме того, не все пользователи (особенно те, кто на ноутбуке рабтает, а не экспериментирует) любят игры с драйверами.

Синтетические тесты

На чистую систему ставились программы HDD Tune 4.01 и Ashampoo HDD Control, с помощью которых мы оценили производительность накопителей в синтетических тестах. Надо отметить, что тесты делались для того, чтобы понять, чего примерно можно ожидать от накопителя. Решающего значения они не имели.

Для HDD Tune мы делали основной тест чтения с поверхности диска. Хочу обратить внимание читателей, что эти результаты не могут быть полностью объективными, т.к. тест производился на системном диске, на котором установлена операционная система. Система и приложения вполне могут также работать с диском прямо во время теста, в результате чего результаты могут отличаться на разных прогонах и не будут полностью объективными и повторяемыми. По этой же причине нет теста записи. Полномасштабные тестирования можно посмотреть в других материалах на нашем сайте, где они проведены в соответствии с объективной и всеобъемлющей методикой.

Кроме того, мы решили снять дополнительные тесты в HD Tune: дополнительные тесты поиска и чтения, тесты случайного чтения в файловой системе. Наконец, мы замерили, сколько времени требуется программе, чтобы просканировать диск и отобразить его структуру (количество папок и их размер).

HDD Control использовался скорее как программа для проверки полученных результатов.

Также мы обращали внимание на данные температуры накопителей, получаемые при тесте. Кроме, разумеется, SSD, который не греется.

Реальные тесты операционной системы

Мы решили посмотреть, насколько велика разница в использовании разных типов накопителей при нормальной работе с ноутбуком. Для этого было проведено несколько групп тестов.

Работа операционной системы

Сначала мы замерили скорость выполнения операционной системой основных действий: загрузки, ухода в гибернейт, выхода из гибернейта и выключения (именно в таком порядке).

Судя по ощущениям, Windows 7 оптимизирована гораздо лучше, чем предшествующая ей Vista. В частности, в повседневной работе постоянно чувствуешь, что она гораздо меньше "крутит диском" при работе и при ее отсутствии. Чем при этом занимается Vista — отдельный вопрос, т.к. ноутбук может, стоя в абсолютном простое, молотить диском по полчаса, что здорово сказывается и на производительности, и на скорости реакции приложений, и на времени работы от батарей. Плюс, как мне показалось, новая система меньше «тормозит» при активной работе с жестким диском, т.е. при активной работе системы с жестким диском можно продолжать работать, открытое приложение откликается. Хотя иногда возникают ситуации, вызывающие некоторое раздражение.

Мы старались замерить время, когда система полностью "прогрузилась", т.е. перестала загружать данные с жесткого диска. Windows 7 при старте полностью включает десктоп и всем своим видом показывает, что готова к выполнению задач, однако жесткий диск при этом продолжает вовсю работать, догружая что-то. При замере мы старались учитывать и это время. Хотя при старте ситуация более-менее приличная, после того, как система полностью "готова" (рядом с курсором исчезают песочные часы) диск крутится еще где-то полминуты, а вот при выходе из гибернейта этот процесс продолжается минуты две-три. Работать можно (я специально проверял), но, например, новые приложения запускаются с трудом.

Говоря о старте системы, стоит отметить один важный момент. При загрузке жесткий диск постоянно активно работает, и кажется, что скорость загрузки зависит только от него. Однако в системе с SSD время от времени индикатор обращения к диску гаснет, т.е. загрузка данных идет не 100% времени загрузки операционной системы.

Скорость копирования данных

Копирование и перенос данных — важная характеристика, и во многом (если не во всем) она зависит от накопителя.

Для этой части тестирования нами были подготовлены четыре группы файлов.

Во-первых, фильм объемом 700 МБ (размер папки 734 486 528 байт). Во-вторых, набор zip-файлов — набор драйверов к ноутбукам ASUS. Размер папки 811 742 316 байт, внутри 53 файла, объемом от 2 МБ до 102 МБ. В-третьих, и этом самое интересное — набор документов. Размер папки 943 813 860 байт. Сюда входят документы MS Word и сохраненные веб-страницы (к каждой из них идет папка с графическими файлами, использующимися на странице). Все файлы очень маленькие, от 2 КБ до 40 КБ. Как правило, именно такие файлы сложнее всего копировать, т.к. они расположены на диске «вразнобой» и копирование занимает много времени.

Четвертый набор — папка объемом 4 532 507 КБ. Внутри — 24 rar-файла. Мы взяли архив объемом 4,5 ГБ и заархивировали его в многотомный архив с размером тома в 200 МБ. Помимо тестов на копирование, мы использовали его в тесте на разархивирование.

Для тестов диск разбивался на два раздела, примерно равные по емкости. Далее мы копировали файлы с диска C на диск D и обратно. Т.е. файлы копировались в пределах одного накопителя, и он работал одновременно и на чтение, и на запись.

Также мы замеряли время, в течение которого Total Сommander стирает файлы (набор документов) с диска C и D. Надо отметить, что крупные файлы стираются очень быстро (что понятно) и там замерять нечего, интерес представляет только стирание папки с документами. Также хочу отметить, что стандартный Проводник , который стирает только информацию о расположении файла, практически мгновенно рапортует об удалении чего бы то ни было.

Кроме того, мы создали в оперативной памяти виртуальный диск объемом 1 ГБ и попробовали скопировать файлы на него и с него. В этом тесте накопитель работает только на чтение или только на запись, так что, теоретически, должен показывать лучшие результаты.

Наконец, мы попробовали посмотреть, насколько от жесткого диска зависит процесс разархивирования. Для этого мы разархивировали большой файл из многотомного архива на диске С.

Тесты на рабочей системе

После завершения тестов на чистой системе мы установили на диск большое количество ПО, обычно используемого при работе. Сюда вошли антивирус, офисные приложения, приложения для работы с мобильным телефоном, органайзер и многое другое. Приложения достаточно стандартные, плюс я старался подобрать несколько приложений, у которых есть "агент", стартующий вместе с системой и работающий с ней все время.

После установки приложений мы еще раз измерили время, требующееся для основных действий операционной системы. Также мы еще раз измерили время копирования.

После этого мы попробовали установить на диск две игры (Crysis Warhead и H.A.W.K.). Также мы проиндексировали музыкальную коллекцию при помощи Helium Music Management и открыли коллекцию фотографий с помощью XnView.

Наконец, нами было измерено время запуска некоторых приложений, например MS Word.

И в финале мы измерили время «параллельного старта». Для этого мы включили проверку антивируса, запустили процесс копирования файлов с D на C и запустили MS Word, чтобы посмотреть, насколько ему будет сложнее стартовать в таком режиме.

Отмечу, что тесты ОС (старт, выключение и т.д.) замерялись секундомером, так что там возможна небольшая погрешность. Время замерялось с момента старта ноутбука, т.е. включая и время, потраченное на проверку и запуск BIOS. Тут хочу отметить, что наличине диска в оптическом приводе сильно увеличивло время загрузки BIOS (20 сек. вместо обычных 4), тесты проводились без оптического диска в приводе.

Тестирование в ОС производителось через запись действий с экрана, потом мы смотрели, сколько времени занимает действие по таймлайну программы записи и округляли до целых секунд. Предвидя возражения, что эта программа могла также работать с диском, отвечу: да, могла. Так же, как и любая другая резидентная программа. Поскольку речь идет о рабочей системе, а не синтетическом тестировании, то дополнительные воздействия, которые более-менее стабильны, помогают нагляднее иллюстрировать работу в реальных условиях.

Ну что же, давайте переходить к самим тестам!

Синтетическая производительность

Синтетические тесты нужны были в первую очередь для того, чтобы расставить претендентов, посмотреть, чего от них ожидать в тепличных условиях. Кроме того, если бы с одним из накопителей было бы что-то не так, то это выявилось бы уже на этом этапе.

Для начала посмотрим самый простой тест — чтение с поверхности. Перво-наперво мы решили быстренько посмотреть, как обстоит дело с повторямостью, т.е. будет ли тест выдавать близкие цифры при нескольких запусках. Между перезапусками система перегружалась, но в статье представлены не все полученные диаграммы. Итак...

А теперь попробуем снять данные после некоторого времени, когда диск основательно поработал под нагрузкой.

Как видите, два теста дают очень похожие результаты. Однако (как раз пример, почему нельзя тестировать на системном диске)...

При некоторых запусках появились вот такие провалы. Либо это обращения к диску системы, либо проблемы диска из-за перегрева (посмотрите на температуру, она очень высокая). Наконец, мы сняли результаты на следующий день (но тоже уже в конце тестирования):

Таким образом, результаты достаточно стабильны (сильно скачет только показатель чтения из буфера). Хотя в целом этот диск не показал хорошей скорости даже для ноутбучных накопителей. Также стоит отметить очень высокую температуру, которая может даже привести к нехорошим последствиям для диска.

Посмотрим на графики второй программы:

Как видите, второй "прогон" хуже, особенно пострадало время поиска. Из-за нагрева? Посмотрим, что на следующий день:

График относительно ровный, появился провал, видимо, система в момент теста обращалась к диску.

Таким образом, в целом повторяемость у HDTune 4.01 хорошая, у HDD Control похуже. В дальнейшем мы прогоняли тест три раза и выбирали картинку без провалов. За исключением 5400.6, где второй прогон не получился.

Что же мы видим? 5400.6 дает гораздо более высокие цифры линейной производительности по сравнению с 7200.2. С доступом похуже (в среднем в тестах получалось 18.5 мс), что в общем понятно. Отсюда вывод: в линейных операциях 5400.6 ощутимо быстрее, в операциях случайного чтения и записи (как раз мелких файлах) может быть медленнее... А может и не быть. Посмотрим ниже, насколько это выполняется в реальной жизни. А пока перепроверим результаты в другой программе.

"Параллельный подсчет" подтверждает полученные данные. Т.е. будем считать, что по линейной скорости 5400.6 быстрее. Причем он еще и значительное более емкий, т.е. вероятность, что системный раздел целиком окажется в самой быстрой части диска, выше. Хотя должен отметить, что разброс при случайном чтении у 7200 поменьше.

Ну и напоследок посмотрим на звезду сегодняшнего тестирования: SSD Corsair.

Как говорится, "началось". Напомню, в характеристиках у этой утилиты стояло, что активный режим UDMA-5, результаты чего мы и наблюдаем. Из этого как минимум можно сделать вывод, что не всегда достаточно купить SSD и вставить его на место жесткого диска.

Проверим второй программой:

Как видите, здесь скорость показывается значительно выше — и ближе к заявленным цифрам.

Остается только повторить выводы из почти любой статьи. В бенчмарках, показывающих максимальную производительность, в тепличных условиях SSD уходит очень далеко вперед по производительности от традиционных жестких дисков. При этом, опять же, в отличие от накопителей на жестких дисках, он может поддерживать одинаково высокую скорость в любом месте диска, не "проваливаясь" к концу. Третий вывод: у SSD очень маленькое время доступа, т.е. накопитель мгновенно откликается на команды операционной системы. Этот параметр чуть ли не на порядок лучше, чем у жестких дисков.

Впрочем, эти выводы давно известны. Посмотрим, как дело обстоит с более подробными тестами.

Расширенные тесты случайного поиска и линейного чтения

Начнем с 5400.6.

Вторые четыре показателя мы уже видели, это линейное чтение в начале, середине и конце диска плюс чтение из буфера. Гораздо интереснее взглянуть на начало таблички. Первые два числа характеризуют случайный поиск, и картина получается безрадостная. Именно в таком режиме, когда диску постоянно приходится двигать головку и искать маленький кусочек информации, а потом снова перемещать головку, производительность страдает сильнее всего. Это видно по громадному падению: скорость чтения меньше мегабайта/сек. А следующие две цифры показывают разницу между работой с мелкими и крупными блоками.

Давайте сравним результаты с 7200.2.

Как видите, чисто при поиске позиционирование головок чуть быстрее, что дает малюсенькое преимущество. Как только в работе появился большой блок (т.е. потребовалось хоть чуть-чуть считать подряд) 5400 мгновенно вырвался вперед, причем у него премущество вполне весомое. С последовательным чтением все ясно и так.

Теперь сравним жесткие диски с SSD.

По абсолютным цифрам SSD далеко впереди. Время доступа одинаковое всегда (за исключением одного случая, но жестким дискам этот тест тоже дался нелегко). При случайном чтении скорость тоже очень сильно проваливается, хотя по сравнению с жесткими дисками остается очень высокой. Линейное чтение мы уже обсуждали, тут никаких неожиданностей нет и быть в общем-то не может.

Как видите, SSD сильно впереди по скорости работы. Однако падение производительности при работе с маленькими блоками и объемами информации есть, и оно тоже очень велико. SSD остается на лидирующих позициях, но абсолютные цифры вызывают некоторое разочарование. Кстати, обратите внимание, что при линейном чтении результаты именно времени доступа не так уж и отличаются. Тут нет ничего удивительного, но все равно обращу на это внимание.

Операции случайного доступа

Раз уж начали про время доступа, давайте подробнее рассмотрим соответствующий тест. Начнем, как обычно, с 5400.6.

Тест снимался, когда жесткий диск уже достаточно нагрелся (37 градусов Цельсия, т.е. +5° относительно температуры простоя). Хочу обратить внимание, что в этом режиме растет количество секторов, доступ к которым занимает большое время, причем происходит это с обоими дисками.

График выглядит другим, т.к. тут другая цена деления, причем по обеим шкалам. Если посмотреть на цифры, то при маленьких блоках 7200.2 побыстрее (как раз 14.5 миллисек против 18.5), но при размере блока 1 МБ уже проигрывает. А что же SSD?

При таких операциях жестким дискам до SSD как до луны. Что по скорости считывания, что по времени доступа. Разница просто в разы. Поскольку SSD читает информацию блоками, то чем больше блок, тем больше растет разрыв. По цифрам этот накопитель далеко впереди, но мелкие блоки так же не любит, как и обычные жесткие диски. Т.е. он будет работать быстрее относительно диска, но относительно своих же максимальных результатов показывает столь же грустную картину.

Работа с файловой системой

Посмотрим на работу в файловой системе, т.е. бенчмарк, чуть-чуть более близкий к реальной жизни.

Для сравнения посмотрим, какой результат дает 7200.2

Видно, что 5400.6 везде быстрее. Посмотрим, как обстоят дела в этом тесте у SSD.

У SSD график более плавный и становится видно характерные особенности: нелюбовь к мелким блокам и стабильное отставание скорости записи от скорости чтения. Общая скорость очень высокая, значительно выше дисков. Также должен сказать, что результаты тестов у SSD более гладкие, нет такого разброса от запуска к запуску, как у жестких дисков.

Предварительные выводы

Очевидный вывод: скорость SSD намного выше, как и время доступа намного лучше. Впрочем, это совсем не новые выводы, они в той или иной форме повторяются уже довольно давно. Разумеется, у SSD есть свои особенности, о которых, кстати, можно почитать в объективном тестировании, ссылку на которое мы приводили.

Взаимные результаты жестких дисков меня удивили: я не ожидал такого отставания 7200.2. Хотя понятно, что модель более старая и плотность записи ниже (это плохо сказывается на скорости работы с диском), тем не менее мне казалось, что он должен обгонять 5400.6. На практике 7200.2 практически везде уступает по скорости в абсолютных числах. Кроме того, и это очень немаловажный эксплуатационный факт: он значительно сильнее греется, т.е. пользоваться им не так уж и приятно. 5400.6 сохраняет умеренный нагрев. SSD, к слову, вообще не греется, но т.к. нет датчиков температуры (а они ему и не нужны), то это субъективизм и мы его оставим для части с субъективными измерениями. Таким образом, при выборе диска для ноутбука нужно руководствоваться свежестью модели, а вот скорость вращения — не очень важный показатель.

На этом мы остановимся. А в следующей части нас ждут тесты из реальной жизни — время запуска и выключения системы, копирование файлов, запуск приложений и многое другое.