Hard

16.11.2010 Автор: Алексей Набережный Версия для печати

Тестируем SSD-диск Intel X25-M второго поколения

Современные исследования рынка США показывают однозначное лидерство компании Intel в сегменте SSD-накопителей. Ей принадлежит примерно 43% «американского пирога». На втором месте находится OCZ с 21%, на третьем — Kingston с 16%. И разумеется, чтобы оставаться лидером, фирме Intel нужны успешные обновления продуктовой линейки. Сегодня мы тестируем накопитель Intel X25-M второго поколения.


Независимые ИT-аналитики не так давно подсчитали, что начиная с 1996 г. производительность центрального процессора в вычислительных системах увеличилась примерно в 60 раз, а потенциал жестких дисков за тот же период — всего на 30%. И в современных серверах количество IO-операций (ввод-вывод) в секунду достигает 1 млн внутри логической связки ЦПУ-ОЗУ, в то время как соответствующий показатель дисковой подсистемы ненамного превышает 1 тыс. А если взять обычный ПК с одним накопителем, то производительность жесткого диска SATA (с частотой вращения пластин 7200 об/мин) и вовсе будет находиться на отметке 100 IOPS. Вот оно — «бутылочное горлышко» любой компьютерной системы.

 

Intel X25-M G2 160 Гбайт

 Давайте восхитимся SSD-диском от Intel. В его спецификациях заявлено 35 тыс. операций ввода-вывода в секунду при произвольном чтении блоками по 4 Кбайт.

 И на фоне показателей даже самых быстрых и дорогих жестких дисков SAS (приблизительно 300 IOPS) коробочка Intel X25-M похожа на посылку из будущего.

 Конечно, 35 тыс. IOPS на операциях случайного считывания еще год назад мы наблюдали у первого поколения устройств Intel X25-M. Но прогресс в операциях произвольной записи налицо. У новейшей модели X25-M 80 Гбайт она достигает 6600 IOPS, а у X25-M 160 Гбайт — 8600. Напомним, диски Intel X25-M первого поколения могли похвастаться более скромными показателями — 3300 операций ввода-вывода в секунду.

 Развивая тему выгодных отличий между новым и предыдущим накопителем Intel X25-M 160 Гбайт, отметим прирост по скорости случайной записи — 100 Мбайт/с против 70. Позитивные сдвиги есть и по времени доступа. У актуальной модели Intel X25-M заявлены показатели 65/85 мкс в режимах чтение/запись, у старой модели все было на уровне 85/115 мкс в соответствующих режимах.

 Флеш-память Intel для SSD второго поколения производится по 34-нм техпроцессу (взамен прежнего 50-нм) с логикой типа NAND (NOT AND), характеризующейся блочным доступом к данным. В случае SLC-ячеек для накопителей серии E речь идет о 64 стр. в одном блоке, в случае MLC-ячеек для накопителей серии M — о 128 стр.

 Напомним, что в одноуровневых ячейках SLC (Single-Level Cell) специальный контроллер, измеряя напряжение транзистора в ячейке флеш-памяти, может прочитать 1 бит информации исходя из отсутствия или наличия заряда, помещенного на плавающий затвор транзистора. Структура матрицы флеш-памяти Intel X25-M способна не только хранить заряд, но и измерять его величину. Благодаря этому ячейка может хранить 2 бит информации. В таком случае говорят о мультиуровневых ячейках MLC (Multi-Level Cell). Кстати, литера M в названии модели Intel X25-M появилась от английского слова mainstream, что переводится как «основная тенденция», и неслучайно MLC-диски характеризуются низкой ценой за каждый гигабайт.

 SSD-накопитель Intel X25-M использует сразу 10 каналов, подключающих 10 микросхем памяти 29F16B08JAMDI по 16 Гбайт к одному контроллеру PC29AS21BA0. Благодаря специальному буферу все чипы выполняют команды в режиме конвейерной обработки. Если в буфер попадают данные на запись, SSD-диск сразу сообщает ОС о выполнении перезаписи информации в накопитель, но в действительности сам процесс осуществляется мгновения спустя. Такой подход в операциях записи дает прирост производительности до 40%.

 Помимо прочего диск Intel X25-M имеет интерфейс SATA 2.6 и владеет алгоритмом изменения порядка выполнения команд NCQ (Native Command Queuing) с глубиной очереди 31, поддерживает самодиагностику S.M.A.R.T. (Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology). Потребляемая мощность накопителя составляет 150 мВт в активном режиме и 75 мВт в простое.

 Параметр надежности модели Intel X25-M, то есть MTBF (Mean Time Between Failures — среднее время наработки на отказ), составляет 1,2 млн ч. Вспомним, что MTBF рассчитывается по формуле(HW*WAF*WLF)/DC,

где HW(Host Writes) — число запросов на запись в ОС;

 WAF (Write Amplification Factor) — коэффициент усиления записи, связанный с тем обстоятельством, что в твердотельных дисках считывание информации происходит постранично, а вот стирание и перезапись — поблочно;

 WLF (Wear Leveling Factor) — коэффициент износа, ведь часть ячеек будет вырабатывать свой ресурс циклов «запись-считывание-стирание» быстрее;

 DC (Device Capacity) — емкость устройства.

 При форм-факторе 2,5 дюйма толщина диска в алюминиевом корпусе составляет 7 мм, с резиновой накладкой — 9,5 мм. Современный вариант модели X25-M весит всего 80 г. Диапазон рабочих температур от 0 до +70°С. При этом специалисты Intel говорят о сохранности данных в микросхемах флеш-памяти для температурной вилки от -55 до +90°С.

 

Western Digital WD6000HLHX 600 Гбайт

 На сегодняшний день жесткие диски из семейства VelociRaptor, характеризующегося вращением магнитных пластин на скорости 10 тыс. об/мин, являются самыми быстрыми в своем классе. Конечно, в плане производительности винчестеры VelociRaptor уступают SSD-дискам, но обратите внимание на емкость — 600 Гбайт. И это в форм-факторе 2,5 дюйма.

 Напомним, что инновационная линейка WD Raptor появилась на рынке в 2003-м, в год представления AMD Athlon 64. Это были накопители на жестких магнитных дисках форм-фактора 3,5 дюйма, с частотой вращения блинов 10 тыс. об/мин. В дальнейшем инженеры компании Western Digital сосредоточились на более компактном форм-факторе 2,5 дюйма, сохранив скорость вращения и увеличив плотность хранения данных. И в 2008 г. появились диски VelociRaptor. В тех «быстрых охотниках» (VelociRaptor в переводе с латинского языка) вращались одна или две магнитные пластины вместимостью по 150 Гбайт. В новейшей модели VelociRaptor WD6000HLHX разместились сразу три магнитных блина емкостью по 200 Гбайт.

 Теперь все «велосираптеры» снабжены интерфейсом SATA 6 Гбит/с и оборудованы буфером объемом 32 Мбайт. Как и другие предшественники из рода «велосираптеров», диск Western Digital WD6000HLHX поставляется на монтажной рамке IcePack, играющей роль пассивного охладителя и 3,5-дюймового адаптера для установки в настольный ПК.

 

Как мы тестировали

 Для сравнительных тестов накопителей Intel SSDSA2M160G2GC и WDC WD6000HLHX-01JJPV0 использовался максимальный раздел с файловой системой FAT32. Испытания проводились на основе стенда следующей конфигурации: процессор AMD Athlon II X3 425 (с разблокированными четвертым ядром и кешем L3), системная плата Gigabyte GA-880GA-UD3H, память Transcend TX2000KLU-4GK (DDR3, 1333 МГц, 4 Гбайт, 9-9-9-24, 2-ка-нальный режим), видеоплата Sapphire Toxic Radeon HD 5850 1 Гбайт, жесткий диск Western Digital Caviar Black WD1002FAEX (2 Гбайт, SATA 6 Гбит/с, кеш 64 Мбайт, 7200 об/мин), оптический привод Plextor DVDR PX-810SA, блок питания Tagan SuperRock TG880-U33II (880 Вт). Работа с тестовой платформой осуществлялась при подключенном мониторе Samsung SyncMaster 152v с графическим разрешением 1024 x 768.

 Программные тесты проводились под управлением ОС Windows 7 Ultimate 64 бит. Задействовались измерительные комплексы Lavalys EVEREST Ultimate Edition v5.50, HD Tune Pro 4.60 и PCMark Vantage 1.0.1.

 

Что показали тесты

 Печально расставаться с теми временами, когда выиграть в сравнении помогали малое время поиска дорожки и быстрое вращение шпинделя. Перед твердотельным накопителем Intel X25-M бессильны технологии мегабуферов и алгоритмы оптимизации очередности команд.

 И если в синтетических тестах на стороне WD6000HLHX выступают результаты испытаний на операциях записи больших блоков данных, то в трековых тестах со следами активных обращений к накопителю со стороны приложений мы видим ошеломляющее доминирование X25-M. Помните, как неопытные пользователи запускают сразу несколько программ и при этом возмущаются, что же ты тормозишь, дружок? Так вот в случае с Intel X25-M параллельные обращения к накопителю обрабатываются без существенных задержек.

 В заключительном абзаце давайте подсчитаем ориентировочные накладные расходы по времени, когда платформа обращается к WD6000HLHX, чтобы считать 16 Кбайт информации (4 стр. виртуальной памяти). Весь процесс займет 3,85 мс. Из них примерно 3,6 мс будут затрачены только на то, чтобы переместить головку на соответствующую дорожку и дождаться нужного сектора на вращающемся магнитном диске. 0,2 мс уйдет на чтение данных с поверхности и 0,05 мс — на передачу запрошенных данных в буфер. Плюс считанные микросекунды на трансляцию из буфера в ОЗУ. Как видно, именно «механическая» латентность является основной причиной высоких накладных расходов в моменты обращения к жесткому диску. И хорошо, что в расчетах для Intel X25-M нет места подобным параметрам.


Назад в раздел

Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений

Читайте также