Пропускная способность интерфейса 6 гбит сек. Как определить режим работы SATA жёсткого диска

Установка SSD в систему с SATA 3 Гбит/с | По-прежнему отличный способ обновить PC?

Есть множество способов улучшения характеристик PC. Но обычно, самым эффективным является замена комплектующих. Также популярным остаётся разгон. Однако раньше он давал более ощутимый прирост скорости для CPU, GPU и памяти. Возьмите Celeron 300A, разгоните до 450 МГц и получите увеличение 50% прироста. Чтобы получить нечто подобное на нужно разогнать его до 5,25 ГГц. Но даже в этом случае нет гарантии, что настольные приложения также будут масштабироваться.

К тому же, мы сожгли уже достаточно компьютерного "железа", чтобы в полной мере ощутить риски связанные с разгоном (именно поэтому в обзорах материнских плат с чипсетами Intel седьмой серии мы придерживаемся напряжения процессора 1,35 В). Манипуляции с референсными частотами, множителями, напряжением и задержками могут навредить стабильности вашей системы.

Если вас устраивает процессор и материнская плата, сбалансировать систему для оптимальной работы можно с помощью более современной видеокарты, увеличения объёма оперативной памяти и установки твердотельного накопителя. Сегодня фокус на SSD, стоимость которых часто ниже $1/Гбайт, сейчас они дешёвые как никогда. Мы говорили это раньше и повторим сегодня: если у вас ещё нет SSD – купите. Он изменит ваше представление об отзывчивости системы.

Современные SSD уже упираются в потолок пропускной способности интерфейса SATA 6Гбит/с, в то время как скорость механических жёстких дисков за последние пять лет почти не увеличилась. Многие твердотельные накопители легко достигают 550 Мбайт/с при последовательной передаче данных, но что более важно, они с ловкостью управляются с произвольными операциями ввода/вывода в реальном времени. SSD может обработать на порядок больше запросов в секунду, чем обычные носители информации (десятки тысяч против нескольких сотен).

Распыляться можно весь день, но факт в том, что SSD – это стоящий апгрейд для тех, кто в своей системе использует только HDD, и его подтверждают цифры. С SSD запуск Windows и приложений происходит быстрее, как и перемещения файлов.

Но хватит ли старого интерфейса SATA 3Гбит/с для современного SSD с SATA 6Гбит/с?

Мы каждый раз задаём себе этот вопрос, когда на системных платах среднего класса кончаются разъёмы SATA 6 Гбит/с (от ред.: в данный момент, мы производим видеозахват на массив из четырёх Crucial m4 , подключённых к разъёмам 3 Гбит/с). А что если ваша старая система поддерживает только стандарт прошлого поколения? Стоил ли делать апгрейд? Учитывая, что самые быстрые SSD часто сдерживаются шириной интерфейса SATA 6 Гбит/с, логично предположить, что 3 Гбит/с будет "резать" производительность. Но насколько? Разница будет ощутима на практике, либо только в результатах тестов? Нужно ли обновлять контроллер накопителей?

В поисках ответов на эти вопросы, мы взяли Samsung 840 Pro , подключили его к разъёму 6 Гбит/с, а затем к разъёму предыдущего поколения. Поскольку эти накопители Samsung сейчас считаются одними из самых быстрых, полученные результаты применимы к большинству SSD high-end класса, представленных на рынке. Обратите внимание, что мы не тестируем порт SATA 1,5 Гбит/с. Было бы интересно добавить этот интерфейс для сравнения, однако он откидывает нас обратно примерно в 2005 год. Если вашему PC уже восемь лет, пора задуматься о покупке нового.

Установка SSD в систему с SATA 3 Гбит/с | Тестовый стенд и бенчмарки

Для сегодняшнего тестирования мы используем Samsung 840 Pro MZ-7PD256 на базе собственного контроллера компании S4LN021X01-8030 NZWD1 с поддержкой SATA 6 Гбит/с (ещё известный как MDX), использующего трёхъядерный процессор Cortex-R4. Микросхема дополнена кэшем данных DDR3 на 512 Мбайт. Есть и не Pro модели с трёхуровневыми ячейками памяти, но скорость и выносливость у них ниже, чем у старших моделей с 21-нанометровой NAND-памятью с многоуровневыми ячейками. На линейку 840 Pro компания Samsung даёт пять лет гарантии.


По данным Samsung скорость последовательного чтения Samsung 840 Pro достигает 540 Мбайт/с, записи - 520 Мбайт/с. Он должен обеспечивать до 100 000 произвольных операций ввода/вывода блоками по 4 Кбайт в секунду. Сейчас на Amazon модель ёмкостью 256 Гбайт продаётся за $230. Есть также версии на 128 и 512 Гбайт, за $140 и $460 соответственно.

Технические характеристики Samsung SSD 840 Pro

Производитель Samsung
Модель 840 Pro
Модельный номер MZ-7PD256
Форм-фактор 2,5" (7 мм)
Ёмкость, Гбайт 256
Контроллер MDX
Тип флеш-памяти 21 нм MLC Toggle-mode NAND
Резервирование 7%
Кэш, Мбайт 512
Интерфейс SATA 6 Гбит/с
В комплекте Samsung Magician Software
Гарантия пять лет

Тестовый стенд и ПО

Мы использовали тестовый стенд под управлением Windows 7 с материнской платой Gigabyte Z68X-UD3H-B3, процессором Intel Core i5-2500K и памятью Corsair TR3X6G1600C8D объёмом 4 Гбайт. SSD был подключён к первому разъёму 6 Гбит/с, и нам удалось переключить его в режим 3 Гбит/с в прошивке Gigabyte.

В качестве базы для сравнения мы выбрали жёсткий диск . VelociRaptor – это накопитель типоразмера 2,5" в формате 3,5", его ёмкость составляет 1 Тбайт. Благодаря скорости вращения шпинделя 10 000 об/мин и пластинам 2,5" он показал самую высокую скорость среди конкурирующих жёстких дисков. Подробности в нашей статье "Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ: тест и обзор обновлённой версии самого быстрого HDD" .

CPU
Материнская плата Gigabyte Z68X-UD3H-B3, Revision: 0.2 Chipset: Intel Z68 Express, BIOS: F3
Память 2 x 2 Гбайт DDR3-1333, Corsair TR3X6G1600C8D
Системный SSD Intel X25-M G1, 80 Гбайт, Прошивка 0701, SATA 3 Гбит/с
Контроллер Intel PCH Z68 SATA 6Gb/s
Питание
Тесты
Общая производительность h2benchw 3.16
PCMark 7 1.0.4
Производительность ввода/вывод IOMeter 2006.07.27
Fileserver-Benchmark
Webserver-Benchmark
Database-Benchmark
Workstation-Benchmark
Линейное чтение
Линейная запись
Случайное чтение блоков по 4 Кбайта
Случайная запись блоков по 4 Кбайта
ПО и драйверы
Операционная система Windows 7 x64 Ultimate SP1
Intel Inf 9.2.0.1030
Intel Rapid Storage 10

Установка SSD в систему с SATA 3 Гбит/с | Тестовый стенд и бенчмарки для реальных задач

Кроме обычных синтетических бенчмарков, мы добавили более реалистичные тесты. Для создания множества задач, характерных для повседневного использования, мы перешли на Professional 64-bit.

Реальные тесты:

  1. Загрузка . Отсчёт начинается с момента, когда экран POST показывает нули и заканчивается, когда появляется рабочий стол Windows.
  2. Выключение . После трёх минут работы , мы выключаем систему и начинаем отсчёт. Таймер останавливается, когда система выключена.
  3. Загрузка и Adobe Photoshop. После загрузки , командный файл запускает редактор изображений Adobe Photoshop CS6 и загружает фотографию с разрешением 15 000 x 7 266 пикселей и размером 15,7 Мбайт. После Adobe Photoshop закрывается. Отсчёт начинается после экрана POST и заканчивается, когда Adobe Photoshop выключен. Мы повторяем тест пять раз.
  4. Пять приложений. После загрузки , командный файл запускает пять различных приложений. Отсчёт начинается с запуском первого приложения и заканчивается с закрытием последнего. Мы повторяем тест пять раз.

Скриптовая последовательность для теста пяти приложений:

  • Загрузка презентации Microsoft PowerPoint и затем закрытие Microsoft PowerPoint.
  • Запуск рендерера командной строки Autodesk 3ds Max 2013 и рендеринг изображения в разрешении 100x50 пикселей. Картинка такая маленькая, потому что мы тестируем SSD, а не CPU.
  • Запуск встроенного в ABBYY FineReader 11 бенчмарка и конвертирование тестовой страницы.
  • Запуск встроенного в MathWorks MATLAB бенчмарка и его выполнение (один раз).
  • Запуск Adobe Photoshop CS6 и загрузка изображения, которое использовалось в третьем реалистичном бенчмарке, но в оригинальном формате TIF с разрешением 29 566 x 14 321 пикселей и размером 501 Мбайт.

Тестовый стенд для реальных задач

Конфигурация тестового стенда
CPU Intel Core i7-3690X Extreme Edition (32 нм Sandy Bridge-E), 6 ядер/12 потоков, 3,3 ГГц, кэш L2 6 x 256 Кбайт, общий кэш L3 15 Мбай, TDP 130 Вт, 3,9 ГГц max. Turbo Boost
Материнская плата Intel DX79SI, Chipset: Intel X79 Express, BIOS: 280B
Память 4 x 4 Гбайт DDR3-1333, Kingston KHX1600C9D3K2/8GX
Системный SSD Samsung 840 Pro, 256 Гбайт, прошивка DXM04B0Q, SATA 6 Гбит/с
Контроллер Intel PCH Z68 SATA 6 Гбит/с
Питание Seasonic X-760 760 Вт, SS-760KM Active PFC F3
Тесты
Тестовые программы 3ds Max 2013
FineReader 11
Matlab 2012b
Photoshop CS6
PowerPoint 2010
ПО и драйверы
Операционная система Windows 8 x64 Pro




Установка SSD в систему с SATA 3 Гбит/с | Результаты тестов

Скорость последовательных операций ввода/вывода

Как и ожидалось, интерфейс SATA 3 Гбит/с оказался бутылочным горлышком для Samsung 840 Pro при последовательных операциях чтения и записи. SSD более широко раскрывается на канале 6 Гбит/с. У Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ тоже высокий результат для механического диска. Через шину 6 Гбит/с его скорость превышает планку в 200 Мбайт/с.

Бенчмарк CrystalDiskMark 3.0 подтверждает результаты AS-SSD. Обратите внимание, что последовательное чтение и запись в этих тестах происходит с большими объёмами данных. Под Windows большая часть операций ввода/вывода являются произвольными. Последовательные операции здесь больше исключение, чем правило.

Время доступа

В среднем, VelociRaptor 3,5" находит запрашиваемые AS-SSD данные за семь миллисекунд. Это быстро для HDD и связано со скоростью вращения шпинделя 10 000 об/мин. Однако диск Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ даже близко не достигает скорости SSD, который на два порядка быстрее. Его показатели измеряются уже в микросекундах. В то же время, при измерении времени доступа мы не видим практической разницы между SATA 3 и 6 Гбит/с.

Скорость произвольных операций блоками по 4 Кбайт

AS-SSD: произвольное чтение/запись блоками по 4 Кбайт

Этот бенчмарк наиболее важен для понимания реальной производительности. При произвольном чтении и записи блоками по 4 Кбайт самый быстрый HDD просто не в состоянии соперничать с SSD. При подключении к порту 6 Гбит/с Samsung 840 Pro показал чуть более высокий результат, чем с разъёмом 3 Гбит/с. Запись происходит на 20 Мбайт/с быстрее, а чтение – всего на 2 Мбайт/с.

Увеличение глубины очереди даёт твердотельному накопителю больше команд для одновременной обработки, и здесь более широкий интерфейс действительно обеспечивает преимущество. Однако по большей части – это теория. В настольных окружениях глубина очереди крайне редко достигает 32-х и более команд.

Тем не менее, скорость произвольной записи и чтения через шину 6 Гбит/с как минимум в 1,5 раза быстрее.

CrystalDiskMark: произвольное чтение/запись блоками по 4 Кбайт

Показатели CrystalDiskMark говорят то же, что и предыдущий тест. Преимущество стандарта SATA 6 Гбит/с над 3 Гбит/с при малой глубине очереди, характерной для большинства настольных систем, невелико и хорошо проявляется лишь при высокой очерёдности, присущей серверным средам. В обычном PC или ноутбуке, подсистема хранения в основном работает с одной-четырьмя командами.


Iometer: произвольное чтение/запись блоками по 4 Кбайт

Результаты в Iometer немного отличаются от двух предыдущих тестов, хотя общая тенденция сохраняется. Samsung 840 Pro работает чуть быстрее при подключении к разъёму 6 Гбит/с, особенно при чтении.


Скорость произвольных операций блоками по 512 Кбайт

Через интерфейс SATA 6 Гбит/с запись и чтение данных блоками по 512 Кбайт происходит чуть быстрее, чем через 3 Гбит/с. Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ неплохо показал себя в тесте записи, но в чтении он сильно отстал даже от SSD, подключённого через более медленный интерфейс.

Тесты различных профилей ввода/вывода

Мы использовали профили базы данных, веб-сервера и рабочей станции в Iometer. В них симулируются определённые шаблоны доступа, характерные для каждого окружения.

Samsung 840 Pro одинакового проявил себя в тестах базы данных и рабочей станции, независимо от разъёма SATA 3 или 6 Гбит/с. Однако тест веб-сервера заметно выигрывает от более широкого интерфейса, практически удваивая результат, полученный через шину 3 Гбит/с.



PCMark 7 и трассировка

В PCMark 7 при подключении к разъёму 6 Гбит/с производительность Samsung 840 Pro выше, хотя разница незначительная.

Анализ показывает, что загрузка приложений и импорт изображений в Windows Photo Gallery через SATA 6Гбит/с происходит быстрее, чем через SATA 3 Гбит/с. Но даже через старое соединение SSD в два раза обгоняет жёсткий диск.


В играх производительность накопителя через разъём 6 Гбит/с немного выше.

PCMark Vantage

PCMark Vantage старше, чем PCMark 7. Однако он демонстрирует существенное преимущество интерфейса SATA 3.

Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ умудрился занять второе место в тесте медиацентра. Но вывод остаётся прежним: SSD, независимо от типа подключения, значительно обгоняют лучшие HDD.


AS-SSD Copy Benchmark

В тесте AS-SSD, Samsung 840 Pro при подключении к SATA 6 Гбит/с превышает результат, полученный на шине 3 Гбит/с почти на две трети.

Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ подключается к разъёму SATA III, но его механическая конструкция явно сдерживает производительность.

Тем временем, при сравнении результатов Samsung 840 Pro , становится понятно, что SSD сдерживается возможностями старого интерфейса. Но в любом случае, производительность SSD через SATA II значительно выше, чем у лучшего жёсткого диска, работающего в полную силу.

Этот тест особенно касается пользователей, постоянно копирующих большие объёмы данных на или с SSD. Очевидно, что в такой ситуации, более современный и широкий интерфейс обеспечивает практическую разницу.

Общая производительность

Результаты средней производительности всего тестового пакета показывают, что между SSD, подключённым через SATA III и SATA II существует заметная разница. Естественно, скорость чтения и записи выше, когда накопитель имеет доступ к более широкому каналу и может использовать его на полную.

Однако большинство тестов являются синтетическими. Вполне возможно, что реалистичные тесты нарисуют совсем другую картину.

Если объединить все результаты, взвесив каждый отдельный показатель, мы получим общую диаграмму, которая изображена выше. На ней чётко видно преимущество интерфейса SATA 6 Гбайт/с в синтетических тестах.

AS-SSD тоже показывает общий результат. Производительность Samsung 840 Pro через SATA II заметно ниже, чем через SATA III. Но опять же, даже самый худший результат SSD многократно превышает результаты жёсткого диска.

Тестируемые здесь задачи характерны для повседневного использования настольного компьютера. Мы сразу видим, что разница между SATA II и SATA III при загрузке составляет всего пол секунды. Гораздо заметнее прирост скорости при переходе с HDD на SSD.


По таймеру выключается на 0,6 секунды быстрее, когда Samsung 840 Pro подключён через разъём 6 Гбит/с. На практике вы этого не заметите. Даже HDD, кажется, не так плох в сравнении с SSD от Samsung.


Вторые диаграммы отображают скорость работы накопителей в процентах относительно SSD Samsung на шине SATA 3 Гбит/с.

В этом тесте сразу после загрузки запускается Adobe Photoshop CS6, загружается изображение и затем программа закрывается. Samsung 840 Pro , подключённый через SATA II, выполняет последовательность на секунду дольше, чем тот же SSD через порт SATA III. На работе такая разница никак не скажется. Но вот дополнительные 23 секунды, которые тратит такая же мощная система, но только с HDD (даже таким быстрым как VelociRaptor) вы точно ощутите.


Реальные тесты: пять приложений

Это очередной тест, в котором результаты твердотельного накопителя Samsung 840 Pro , подключённого к разъёмам разного поколения, практически равны. Разница в скорости выполнения всего лишь 1,6 секунды. Если сидеть напротив мониторов двух систем отличить их почти невозможно.


Установка SSD в систему с SATA 3 Гбит/с | Отличная возможность для апгрейда даже с SATA 3Гбит/с

Если судить только по популярным у обозревателей синтетическим тестам (AS-SSD, CrystalDiskMark, PCMark 7, Iometer и др.), то интерфейс SATA 6 Гбит/с просто необходим, чтобы получить максимальную производительность от современных SSD. В случае если вы перемещаете большие объёмы данных - это правда. Однако синтетические тесты не очень хорошо передают ощущения от системы, недавно обновлённой с обычного жёсткого диска на твердотельный накопитель. Более того, они создают иллюзию необходимости современной платформы для раскрытия возможностей передовых SSD. Однако наши реалистичные тесты показывают, что теоретические различия не всегда соответствуют практическим. В большинстве случаев, Samsung 840 Pro , подключённый через SATA 3 Гбит/с, не отставал от того же SSD, подключённого через SATA 6 Гбит/с.

SATA 6 Гбит/с практически не даёт преимуществ для обычного настольного PC

При подключении Samsung 840 Pro через SATA III в синтетических тестах его скорость резко возрастала. Различия были особенно красноречивы, когда мы намеренно задавали произвольные и последовательные операции ввода/вывода при большой глубине очереди. Но когда мы проводили реалистичные тесты загрузки и выключения , а также запуска нескольких приложений, разница сводилась почти к нулю. Именно такой она и будет при повседневном использовании.

Поскольку синтетические тесты целенаправленно дают нагрузки, разработанные для выявления различий между очень быстрыми устройствами, но редко встречающиеся в настольных окружениях, они не соответствуют более распространённым на PC задачам. Скорость произвольного ввода/вывода – это важный аспект, но велика вероятность, что вы никогда не увидите глубину очереди в 32 команды. И хотя нам понравилось измерять пиковую скорость последовательной передачи данных, всё же перемещение больших медиа файлов между двумя одинаковыми накопителями – это относительно редкое явление. Например, если копировать файл ISO с одного SSD на другой, то вы получите существенный прирост через SATA 6 Гбит/с. Но если вы перемещаете тот же файл с SSD на HDD, то даже самый быстрый интерфейс в мире не поможет преодолеть скоростные ограничения магнитного носителя.

Три самых важных аспекта:

С практической точки зрения скорость произвольных операций ввода/вывода очень важна. Под управлением Windows большинство операций ввода/вывода происходит на низкой глубине очереди. В данной ситуации синтетические бенчмарки показывают, что разница между SATA 6 Гбит/с и 3 Гбит/с совсем небольшая. Теоретический разрыв минимален, а практического - вообще нет.

Сейчас мы можем ответить на вопрос, нужны ли разъёмы SATA III 6 Гбит/с при апгрейде на SSD. Очевидно, что вы получите заметный прирост к отзывчивости системы, даже используя разъём SATA 3 Гбит/с. На практике интерфейс 3 Гбит/с не сдерживает производительность основных приложений. Интерфейс SATA III вступает в игру в синтетических тестах, достигающих технологических пределов, в задачах рабочих станций/серверов или в во время передачи больших объёмов данных с SSD на SSD.

Самое главное – установить SSD в систему. Только посмотрите, как Samsung 840 Pro противостоит самому быстрому настольному жёсткому диску под названием Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ . SSD не оставляет ему даже шанса, ни в синтетических, ни в натуральных тестах.

Несмотря на то что современные HDD еще не достигли пределов второй версии стандарта SATA, для твердотельных накопителей его возможностей уже недостаточно, и многие производители считают, что настало время для SATA 3.0.

Новый виток эволюции

Для начала немного проясним ситуацию с наименованиями: SATA 3.0 - это ревизия технической документации, описывающей новое поколение стандарта, реальные же устройства характеризуются как поддерживающие SATA 6 Gbit/s - набор функций, описанных в SATA 3.0.

Два основных изменения, произошедших в третьем поколении интерфейса, - это увеличенная до 6 Гб/с пропускная способность и расширенные возможности NCQ.

Первое обновление не будет востребовано даже жесткими дисками последнего поколения, поскольку на сегодняшний день они не обеспечивают скоростей линейного чтения, превышающих 150-160 МБ/с, однако для SSD это вполне актуально.

Наибольшее значение для традиционных накопителей будет иметь функция изохронной, т. е. постоянной передачи данных. Тяжело нагруженный HDD, читающий и записывающий информацию в несколько потоков (довольно распространенная в домашних ПК ситуация в свете развития файлообменных сетей), зачастую не способен обеспечить устойчивую скорость чтения для комфортного просмотра видео или прослушивания аудио. SATA 3.0 предусматривает возможность активации своеобразного аналога службы Quality of Service в сетевых протоколах: за приложением резервируется максимальный приоритет, и запрашиваемые им данные всегда считываются в первую очередь и непрерывным потоком.

Революционными такие изменения, разумеется, назвать нельзя, SATA 6 Gbit/s - лишь новый этап в эволюционном развитии стандарта, устраняющий некоторые недостатки прошлой версии и отодвигающий уже достигнутый порог пропускной способности. Более интересны практические реализации этого интерфейса.

Два подхода к одной задаче

ASUS P7P55D-E Premium
Gigabyte GA-P55A-UD6

Очевидно, что накопители с поддержкой нового стандарта SATA будут сначала устанавливаться в новейшие ПК на платформах Intel и AMD. Для первого производителя это прежде всего Socket 1156 и чипсет P55, на основе которого в линейках ASUS и Gigabyte уже появились материнские платы с поддержкой SATA 6 Gbit/s, оснащенные контроллерами серии Marvell 912x - 9128 в продуктах Gigabyte, отличающийся поддержкой RAID, и 9123 на платах ASUS.

Поддержка SATA 6 Gbit/s потребовала от инженеров обеих компаний нетривиальных технических решений, и подошли они к их воплощению по-разному. Причина этому - особенность чипсета Intel P55: несмотря на заявленную совместимость с PCI Express 2.0, восемь линий этой шины, обеспечиваемые концентратором ввода-вывода, с точки зрения пропускной способности соответствуют лишь PCI Express 1.1. Предоставляемых этими линиями 250 МБ/с недостаточно для нового дискового интерфейса, потому разработчикам пришлось идти обходными путями.

В ASUS P7P55D-E Premium обмен данными между контроллером и чипсетом организован наиболее простым с инженерной точки зрения способом: четыре линии PCI Express от IOH набора логики ведут к коммутатору PEX PLX8613, который преобразует его в два канала PCI Express 2.0. К нему, в свою очередь, подключены вышеупомянутый Marvell 9123 и контроллер USB 3.0 производства NEC. Сухие цифры (4 Гб/с для PCI Express 2.0 против 6 Гб/с для новой ревизии SATA) говорят, что этого все равно недостаточно, однако современные накопители все же вряд ли смогут полностью загрузить этот канал.

Gigabyte GA-P55A-UD6 содержит значительно более изощренное решение проблемы. На ней установлен специальный коммутатор P13PCIE, позволяющий в зависимости от настроек BIOS и подключенных к плате устройств использовать либо линии PCI-E, предоставляемые чипсетом, либо выходящие напрямую из процессора. Если возможности SATA 6 Gbit/s или USB 3.0 не задействуются (или отключены вручную в BIOS), контроллеры довольствуются скоростью, предоставляемой чипсетом. Если же нужно полностью раскрыть потенциал новых стандартов, то плата переключается на использование более быстрых каналов (при этом графический разъем переходит в режим x8). У этого решения есть еще и косвенные преимущества: тракт «контроллер-процессор-оперативная память» имеет меньшую латентность, нежели «контроллер-чипсет-шина DMI-процессор-оперативная память».

Тестирование

В Тестовую лабораторию поступили два жестких диска Seagate Barracuda XT емкостью 2 ТБ, поддерживающих SATA 6 Gbit/s. Мы замерили их быстродействие как при подключении к встроенному контроллеру чипсета Intel P55, так и к контроллерам Marvell 912x на платах ASUS и Gigabyte. Кроме того, был протестирован массив RAID 0 на платформе Gigabyte, чтобы оценить, действительно ли PCI Express 1.1 является сдерживающим фактором для двухпортового контроллера.

Результаты несколько противоречивы и радикально расходятся для одиночного HDD и RAID-массива. С точки зрения синтетических тестов различия между контроллерами минимальны и полностью объяснимы особенностями их подключения. Отметим, что увеличения быстродействия в связи с большей скоростью обмена данными с буфером единственного диска мы не обнаружили.

Тем не менее Marvell 912x попросту не в состоянии обработать столько же запросов, сколько Intel P55. Судя по тестам IOMeter, максимальная производительность этого ядра - 125-130 запросов в секунду на канал, в то время как «родной» контроллер обрабатывает 180 запросов и, очевидно, не является сдерживающим фактором для жесткого диска. Впрочем, это явление отмечено только в профилях Fileserver и Webserver утилиты IOMeter, в остальных же случаях HDD «сдается» раньше, чем контроллер.

Что касается режима RAID, то тут ситуация кардинально иная: по показателям линейной скорости массив действительно превышает отметку 250 МБ/с, что явно указывает на оправданность технических уловок, примененных Gigabyte. В режиме подключения к чипсету производительность падает на 25% и более. Что особенно интересно, хоть встроенный контроллер Intel P55 и не уступает Marvell 9128 в синтетических тестах, при имитации работы реальных ПК и серверов последний опережает его очень существенно. Возможно, именно в таком режиме больший объем и скорость обмена данными с буфером HDD вносят свою лепту.

Итоги тестирования наводят на мысль о том, что на сегодняшний день внедрение SATA 6 Gbit/s является оправданным лишь для высоконагруженных RAID-массивов и, возможно, SSD-накопителей, а для однодисковых конфигураций никаких преимуществ у нового поколения интерфейса нет. Наличие соответствующих контроллеров на новейших материнских платах - скорее имиджевый, нежели действительно необходимый шаг. Тем не менее показатели даже двухдисковых массивов RAID подтверждают, что момент, когда SATA 3 Gbit/s устареет не только морально, уже очень близок.

0

С 2009 года SATA 6Gb/s — это новейшая архитектура для жестких дисков на основе пластин. «6 Гбит/с» относится к скорости передачи данных 6 гигабит в секунду, что вдвое превышает скорость предыдущего поколения SATA. Международная организация Serial ATA (SATA-IO), которая разрабатывает стандарты SATA, потребовала, чтобы это SATA третьего поколения называлось SATA 6Gb/s, чтобы избежать добавления путаницы к номенклатуре SATA, которая уже была запутана путающими именами второго поколения.
Технология SATA изменила технологию подключения жёстких дисков, переключившись с широких неудобных параллельных кабелей и разъемов данных ATA (PATA), чтобы сократить последовательные кабели и разъёмы. Переключение на полнодуплексную последовательную связь открыло дверь для более быстрых скоростей, чем могла работать параллельная технология, а также открыла внутреннюю часть корпусов компьютеров, что позволило увеличить поток воздуха, что было жизненно важно для более быстрых процессоров (CPU) и дисков большой ёмкости.

Оригинальная SATA, также известная как SATA 150 или SATA/150, имела максимальную скорость передачи данных 1,5 Гбит/с или 150 мегабайт в секунду (Мбайт / с). Самые быстрые диски PATA могут конкурировать с оригинальными SATA, но PATA максимизировала свою неприступную архитектуру, в то время как SATA только начинала свою работу.

Второе поколение SATA, часто называемое SATA II, удвоило скорость до 3 Гбит/с или 300 Мбайт/с. Из-за скорости передачи данных SATA II также называли SATA 300, SATA/300 или SATA 3. Вы уже видите замешательство с «SATA II», которое является синонимом «SATA 3».

Теперь добавьте SATA третьего поколения, и понятно, почему SATA-IO не хочет, чтобы новейшая итерация называлась SATA 3, SATA III или даже SATA третьего поколения. По скорости передачи данных, «SATA 6 Гбит/с» немедленно специфицирует спецификацию.

Согласно SATA-IO, технология обратно совместима с предыдущими версиями SATA, и может использовать те же кабели и разъемы. Так как диски SATA составляют почти 100% дисков, используемых сегодня, обновление до SATA 6 Гбит/с будет таким же простым, как покупка и установка нового диска.

SATA 6 Гбит/с подошла как раз вовремя, чтобы хорошо сочетаться с USB 3.0, более новым стандартом USB. USB 3.0 поддерживает максимальную теоретическую скорость 600 МБ/с, идеально подходящую для SATA нового поколения. В то время как USB 3.0 не может реализовать свой максимальный уровень в реальном мире, вы не можете не думать о том, чтобы всё время, которое вы сохранили, с внешним накопителем, поддерживающим USB 3.0, и двумя или более дисками SATA 6 Гбит/с для ускорения сохранения резервных копий на диске.

В то время как некоторые новые технологии вводят столько новых проблем, сколько они исправляют, никто не оглядывался назад с момента внедрения технологии SATA. Теперь с SATA 6 Гбит/с и USB 3.0 на горизонте вы можете поспорить, что все смотрят вперёд.

Плохо ли, что плата поддерживает только интерфейс SATA 3 Гбит/с?

Чтобы поднять производительность персонального компьютера high-end класса необходимо устранить "узкие места". Мы до сих пор помним, как на выставке Developer Forum в 2008 году Intel анонсировала, что следующее поколение процессоров обгонит современные жёсткие диски. Компания утверждала, что без чего-то более быстрого, чем HDD, наши тесты будут искусственно сдерживаться. А позже компания представила первое поколение накопителей X25-M.

Тогда магия SSD состояла не только в том, что он мог пропускать массу данных через порт SATA, дело в том, что твердотельная технология ослепляла всех почти моментальной скоростью отклика. Время отклика не требует широкого канала, поэтому даже люди со старыми платформами могли наслаждаться (да и сейчас наслаждаются) преимуществами флэш-накопителей.

Развиваясь, твердотельные накопители стали гораздо быстрее. Сегодня они могут практически полностью нагрузить используемый порт SATA, и это в дополнение к молниеносному времени отклика.

Естественно возникает вопрос: нужна ли вам платформа, поддерживающая скорость передачи данных 6 Гбит/с для того, чтобы полностью воспользоваться возможностями современных SSD? И если у вас современный ПК, смогут ли новые жёсткие диски или SSD изменить производительность вашей системы? В сегодняшней статье мы постараемся ответить на эти вопросы.

При тестировании мы максимально стараемся убрать все "узкие места", поэтому обычно используем порты SATA 6 Гбит/с. Именно поэтому первый вопрос остаётся не отвеченным. Сегодня мы отступаем от нашей стандартной методики тестирования, чтобы как можно реалистичнее отразить проблемы, с которыми сталкиваются пользователи, когда приходит время апгрейда, а денег недостаточно, чтобы полностью обновить систему.

SSD от Intel, Crucial, Samsung и партнёров SandForce

Хотя есть много поставщиков, продающих SSD, и очень много моделей в каждом из портфелей этих поставщиков, число уникальных комбинаций "контроллер - NAND-память – прошивка" более ограничено, чем вы могли бы подумать.

В результате, мы без сомнения можем сузить круг изучаемых моделей, выбрав для исследования Intel SSD 320 (использует собственный контроллер компании), Samsung 830 (также на базе собственного контроллера), Crucial m4 (использует контроллер от Marvell) и OCZ Vertex 3 (один из многих SSD на базе контроллера SF-2200).

Возможно, мы пропустим некоторые нюансы, связанные с использованием асинхронной ONFi, синхронной ONFi и памятью Toggle DDR, а также со специфическими настройками прошивки различных поставщиков. По большому счёту, нас больше волнует общее поведение накопителей, нежели незначительные отличия по пропускной способности.

Далее вы также увидите, что для тестов мы используем более объёмные накопители. Это целенаправленное решение, чтобы максимально продемонстрировать потенциал каждой архитектуры. В некоторых тестах, при снижении объёма, наблюдается небольшое снижение производительности. Именно поэтому мы выбрали для данного материала более дорогие модели с объёмом 240, 256 и 300 Гбайт.

Конфигурация и тесты

Тестовая конфигурация
CPU Intel Core i5-2400 (Sandy Bridge), 32 нм, 3.1 ГГц, LGA 1155, 6 Мбайт Shared L3, Turbo Boost Enabled
Материнская плата Gigabyte GA-Z68X-UD7-B3
Память Kingston Hyper-X 8 Гбайт (2 x 4 Гбайт) DDR3-1333 @ DDR3-1333, 1.5 В
Системный диск OCZ Vertex 3 240 Гбайт SATA 6 Гбит/с
Видеокарта Palit GeForce GTX 460 1 Гбайт
Тестируемый накопитель Intel SSD 320 300 Гбайт SATA 3 Гбит/с, прошивка: 1.92

Samsung 830 256 Гбайт SATA 6 Гбит/с, прошивка: CXMO

Crucial m4 256 Гбайт SATA 6 Гбит/с, прошивка: 0009

OCZ Vertex 3 240 Гбайт SATA 6 Гбит/с, прошивка: 2.15

Питание Seasonic 760 W, 80 PLUS Gold
ПО и драйвера
Операционная система Windows 7 x64 Ultimate
DirectX DirectX 11
Графический драйвер Графика: Nvidia 270.61
RST: 10.5.0.1022
Virtu: 1.1.101
Тесты
Iometer 1.1.0 # Workers = 1, 4 кбит Random: LBA=16 Гбайт, varying QDs, 128 кбит Sequential
PCMark 7 Storage Suite
Tom"s Hardware Storage Bench v1.0 Трассировка

Результаты тестов

Для изучения производительности накопителя мы, как всегда, обращаемся к PCMark 7 и Storage Bench v1.0.

У нас получился довольно широкий диапазон результатов, от самого медленного SSD, присоединённого к интерфейсу 3 Гбит/с, до самого быстрого, присоединённого к порту 6 Гбит/с.

Для примера, после переключения на 3 Гбит/с, скорость Crucial m4 256 Гбайт упала со 168 Мбайт/с до 140 Мбайт/с, хотя 168 Мбайт/с – это даже не предел интерфейса 3 Гбит/с. В любом случае производительность падает почти на 17%.

Для сравнения, результат Intel SSD 320 почти не изменился. И в этом есть логика, поскольку SSD 320 поддерживает только интерфейс SATA 3 Гбит/с.

В PCMark 7 производительность Crucial m4 упала не так заметно. Тест ставит акцент на случайные операции, и в этом случае более узкий канал не ограничивает общую пропускную способность.

Однако, между самым быстрым и самым медленным приводом наблюдается существенный разрыв, причём модели с интерфейсом 6 Гбит/с находятся ближе к первой позиции.

Как уже было сказано в обзоре SSD на 60/64 Гбайт, мы изменили способ тестирования, используя Iometer. Раньше мы тестировали случайные операции с четырьмя активными нагрузками в Iometer. Это имитирует поточную среду, поскольку каждая нагрузка отражает доступ различных приложений к приводу. Однако такой подход не отражает реальные условия, так как каждая из четырёх нагрузок несёт в себе одну операцию ввода/вывода, что даёт глубину очереди в четыре команды. Чтобы сделать результаты более реалистичными, мы урезали количество нагрузок до одной и она даёт глубину очереди, равную единице.

Мы сделали две дополнительные настройки, чтобы более тонко подогнать тест под сегодняшние цели. Обычная нагрузка домашнего ПК непостоянна. Однако, наша предыдущая методика делала акцент на устойчивую нагрузку. В попытке увеличить реалистичность результатов, скрипты Iometer теперь длятся полторы минуты, хотя раньше их продолжительность составляла пять минут. К тому же мы тестируем глубины очереди от 0 до 31 с шагом в три команды, поскольку инструкции Native Command Queuing (аппаратная установка очередности команд) интерфейса SATA поддерживает только такое количество команд.

Производительность случайного чтения

Примеры включают в себя сканирование на вирусы и работу в Word.

На глубине очереди, равной единице, каждый SSD работает одинаково, как при 3 Гбит/с, так и при 6 Гбит/с, за исключением Vertex 3 на базе SandForce.

При увеличении глубины очереди от 7 до 10 команд, интерфейс 3 Гбит/с ограничивает всех участников уровнем 200 Мбайт/с.

Интересно, что Crucial m4 заметно медленнее остальных приводов с поддержкой 6 Гбит/c, хотя и у него наблюдается прирост скорости при смене интерфейса.

Для двух других SSD (Samsung 830 и OCZ Vertex 3), SATA 6 Гбит/с демонстрирует своё преимущество, начиная с глубины очереди в четыре команды. После достижения уровня в семь команд, интерфейс 6 Гбит/с предоставляет больше пропускной способности, чем может предложить порт второго поколения.

Производительность случайной записи

Примеры включают в себя сжатие файлов, работу с электронной почтой и интернет-сёрфинг.

На графике выше видно, как при подключении к интерфейсу 3 Гбит/с приводы Samsung 830, Crucial m4 и OCZ Vertex 3 немного теряют в производительности, даже на глубине очереди в одну команду, в целом наблюдается уменьшение на 9%. Заметьте, что почти все результаты данного теста находятся ниже предела интерфейса SATA первого поколения.

Хотя результаты Intel SSD 320 в этом тесте совсем не впечатляют, разрыв между ним и другими приводами становится ещё больше при увеличении глубины очереди. Например, когда операций ввода/вывода становится более десяти, Vertex 3 240 Гбайт и m4 256 Гбайт достигают 180 Мбайт/с при подключении 3 Гбит/с. Это, примерно, на 70 Мбайт/с быстрее, чем SSD 320, максимум которого составил 110 Мбайт/с.

После переключения на SATA 6 Гбит/с, модель Vertex 3 240 Гбайт и m4 256 Гбайт существенно ускоряются. На глубине очереди выше четырёх оба привода с лёгкостью преодолевают отметку в 200 Мбайт/с.

Последовательные операции с блоками по 128 кбайт

Производительность последовательного чтения

Примеры включают в себя копирование, перекодирование, загрузку уровней игры, просмотр и обработку видео.

При последовательном чтении каждый привод, подключённый к порту SATA 3 Гбит/с, предоставляет производительность на уровне 200-300 Мбайт/с. В данной дисциплине распространённый SSD 320 от Intel находится наравне с приводами high-end класса с интерфейсом 6 Гбит/с, в этом виновен предел интерфейса SATA второго поколения.

Доступ к порту 6 Гбит/с позволил накопителям m4, 830 и Vertex 3 подняться до уровня 350-550 Мбайт/с. Естественно, SSD 320 не даёт заметного ускорения, поскольку привод поддерживает только 3 Гбит/c.

Производительность последовательной записи сжимаемых данных

При работе со сжимаемыми данными, у SSD на базе SandForce есть некоторое преимущество, поскольку архитектура этой компании использует сжатие, чтобы достичь головокружительной скорости. Это объясняет, почему только Vertex 3 240 Гбайт преодолел уровень в 500 Мбайт/с.

Samsung 830 256 Гбайт финиширует вторым в последовательном чтении на скорости 400 Мбайт/с, но только при глубине очереди больше двух команд. Но не забывайте, что эти приводы смогли достичь такого результата при подключении к порту SATA 6 Гбит/c.

С интерфейсом SATA 3 Гбит/c выделить победителя тяжелее, поскольку все приводы сгруппировались в пределах 180-280 Мбайт/с. Стоит отметить, что Crucial m4 даёт самый высокий уровень производительности при глубине очереди в одну команду, используя порт 6 Гбит/c. Но при увеличении глубины очереди разница между m4, подключённым к порту SATA 6 Гбит/c и другими, использующими SATA 3 Гбит/c, практически исчезает.

SandForce: производительность с несжимаемыми данными

Только что мы выделили преимущества технологии SandForce при работе со сжимаемой информацией. Однако есть и другая сторона медали. SandForce соглашается, что последовательные несжимаемые данные - это худший сценарий для их контроллеров. Их движок DuraClass рассчитан на то, что большинство ваших рабочих нагрузок состоит из сжимаемых данных. По большому счёту так и есть, но бывают ситуации, когда вашему компьютеру приходится иметь дело с несжимаемой информацией, как например, в сценарии ниже.

Производительность последовательной записи несжимаемых данных

Примеры включают в себя копирование/создание мультимедиа файлов, архивацию, шифрование, игры и запись видео.

Все SSD, включая те, которые основаны на контроллере SandForce, показывают одинаковую производительность последовательного чтения при работе с несжимаемой информацией. Это хорошо, потому как большинство людей, по-прежнему, считывает больше информации, чем записывает. Тем не менее, график, представленный выше, высвечивает то, на что конкуренты SandForce стараются указать больше всего. Мы имеем в виду, что m4, 830 и SSD 320 предлагают стабильный уровень последовательной записи независимо от того, с какими данными они работают. С другой стороны SSD на базе SandForce замедляется, когда сталкивается с менее популярным сценарием: записью несжимаемых данных.

Посмотрите на небольшую разницу между результатами конфигурации с интерфейсом 3 Гбит/с (зелёная непрерывная линия) и скоростью обработки несжимаемых данных (две пунктирных линии). Если у вас старая система без интерфейса SATA 6 Гбит/c, приводы с контроллером SandForce второго поколения будут записывать несжимаемые данные на скорости примерно 240 Мбайт/с. Если обновить систему до более современного чипсета с поддержкой интерфейса SATA 6 Гбит/c, вы получите лишь небольшой прирост скорости. И если большинство нагрузок, которые вы даёте на систему состоят, преимущественно, из записи несжимаемых данных, не стоит ожидать значительного улучшения.

С другой стороны, при работе со сжимаемыми данными, прирост скорости при переходе с 3 Гбит/c на 6 Гбит/c вы точно заметите. Поскольку большинство нагрузок представлены непрерывными линиями, при покупке SSD на базе технологии SandForce, вам точно следует задуматься о приобретении материнский платы с поддержкой SATA 6 Гбит/с.

Тесты в реальных условиях

Получив несколько пожеланий, чтобы тесты были более реалистичными, мы начали двигаться в этом направлении. Наши бенчмарки, основанные на трассировке, дают более целостную картину производительности. И в профиль рабочей нагрузки добавлены более специфические измерения случайного/последовательного чтения/записи.

Несмотря на это, мы по-прежнему не дали ответ на первоначальный вопрос, который мог бы упростить выбор между использованием SSD на старой платформе, либо покупкой более современно материнской платы. Указывают ли наши тесты на необходимость интерфейса 6 Гбит/c?

Мы знаем, что большинство наших реалистичных тестов проходят на глубине очереди, равной единице, и в них используются как сжимаемые, так и несжимаемые данные. В данном тесте мы передаём 11 Гбайт видеоклипов (которые нельзя сжать сильнее, чем это делает кодек H.264), наряду с массой мелких сжимаемых файлов.

Здесь всё становиться интереснее. Из-за профиля данного теста разница в производительности недостаточно велика, чтобы был какой-то смысл переходить с SATA 3 Гбит/c на SATA 6 Гбит/c. Например, Crucial m4 работает абсолютно одинаково на обоих интерфейсах.

Да, Samsung и OCZ показывает заметный прирост скорости. Однако на что действительно стоит обратить внимание - это на разницу между самым медленным SSD 320 от Intel и HDD Western Digital Scorpio Blue, который можно установить в ноутбук. Становится понятно, что битва здесь идёт не между самым медленным и самым быстрым SSD, а между жёсткими дисками и твердотельными накопителями в целом.

Сохранение игры через Steam включает в себя смесь последовательной записи сжимаемых и несжимаемых данных, а также большое количество операций случайной записи. К тому же упаковывая отдельные файлы в архивы, эта задача даёт нагрузку на хост. В результате разницы между SATA 3 Гбит/c и 6 Гбит/c практически нет, даже между SSD и HDD, хоть это и странно, накопитель здесь не является "узким местом".

Конечно же мы знаем, что производительность накопителя является единственным определяющим фактором результатов теста. Помните наш анализ офисной продуктивности? Почти при 30-ти минутном сканировании на вирусы, SSD был занят только 281 секунду. В целом, задача не давала достаточно нагрузки, чтобы показать преимущества SSD.

Чтобы сделать тест сложнее, необходимо добавить параллельные операции. Например, можно одновременно передавать файлы на SSD и обратно, и в то время, как операции сохранения будут выполняться с минимальными задержками. Однако на жёстком диске такая многозадачная нагрузка сильно замедлит обе операции.

Измерение скорости загрузки системы – это отличный пример, показывающий превосходство SSD. Вы получаете смесь из последовательного и случайного чтения, наряду с некоторым количеством операций записи, происходящими при входе в систему. Глубина очереди при загрузке Windows с лёгкостью достигает четырёх команд, поскольку операционная система очень быстро или одновременно осуществляет доступ к множеству файлов.

И снова разница между SSD минимальная. Не ждите, что SATA 6 Гбит/c даст вам дополнительную скорость.

Storage Bench v1.0 более детально

Производители SSD предпочитают, чтобы мы тестировали приводы в "свежем" состоянии, поскольку твердотельные накопители начинают замедляться, как только вы начинаете их использовать. Если использовать SSD некоторое количество времени, он достигнет стационарного уровня производительности. При этом результаты тестов будут более приближены к условиям длительного использования. В целом, чтение происходит быстрее, запись медленнее, а циклы стирания случаются очень редко.

Мы хотим как можно дальше отойти от тестов "свежих" SSD, поскольку такой уровень производительности вы получите только на небольшой промежуток времени. После этого вы столкнётесь со стационарной производительностью и будете работать на этом уровне до тех пор, пока не выполните полную очистку и не начнёте всё сначала. Не знаем как вы, но мы не форматируем накопители наших рабочих компьютеров каждую неделю. И хотя производительность "свежего" привода является интересным измерением, она не отражает реальные условия. Работа привода в стационарном состоянии имеет большее значение.

Хотя для нас это новое направление, IT-профессионалы уже давно используют такой подход для оценки SSD. Именно поэтому сообщество производителей и потребителей накопителей под названием Storage Networking Industry Association (SNIA), рекомендует тестировать производительность в стационарном состоянии. На самом деле это единственный способ оценить реальную работу SSD с течением времени.

Чтобы получить такое состояние существует несколько способов, но мы остановились на наборе IPEAK (Intel Performance Evaluation and Analysis Kit). Этот тест основан на трассировке, это значит, что мы будем использовать записанный сценарий ввода/вывода, чтобы измерить относительную производительность. Наша трассировка, которую мы назвали Storage Bench v1.0, состоит из двухнедельной записи работы на одном из наших персональных компьютеров и она отражает операции ввода/вывода в первые две недели настройки системы.

Были произведены следующие инсталляции:

  1. Игры: Call of Duty: Modern Warfare 2, Crysis 2, и Civilization V
  2. Microsoft Office 2010 Professional Plus
  3. Firefox
  4. VMware
  5. Adobe Photoshop CS5
  6. Различные утилиты для принтеров Canon и HP
  7. Утилиты калибровки LCD: ColorEyes, i1Match
  8. Стандартный набор софта: WinZip, Adobe Acrobat Reader, WinRAR, Skype
  9. Утилиты для разработки: Android SDK, iOS SDK, и Bloodshed
  10. Софт для мультимедиа файлов: iTunes, VLC

В качестве умеренной нагрузки ввода/вывода мы читали новости, искали информацию в сети, читали отчёты, иногда компилировали программный код, запускали игровые тесты и калибровали мониторы. Ежедневно мы редактировали фотографии, закачивали их на корпоративный сервер, писали статьи в Word и работали в интернете с множеством открытых окон в браузере Firefox.

В таблице ниже представлена двухнедельная статистика работы на персональной рабочей станции.

Статистика Storage Bench v1.0
Операции чтения 7 408 938
Операции записи 3 061 162
Считано данных 84.27 Гбайт
Записано данных 142.19 Гбайт
Максимальная глубина очереди 452

Согласно статистике, в течение двух недель мы записали больше данных, чем считали. Но эту информацию следует рассматривать в определённом контексте. Не забывайте, что трассировка включает работу по первоначальной настройке компьютера. И большая часть этой информации рассматривается как одноразовая, поскольку доступ к ней не осуществляется постоянно. И если исключить первые пару часов, то количество записанных данных уменьшится примерно на 50%. Поэтому наш шаблон ежедневного использования включает довольно сбалансированный набор операций чтения и записи (приблизительно 8-10 Гбайт в день). Это соответствует ежедневной работе среднестатистического пользователя, хотя данный показатель включает людей, которые часто просматривают потоковое видео и слушают музыку.

Отдельно хотелось бы отметить, что мы специально избегаем создания больших трассировок, устанавливая множество вещей в течение нескольких часов, поскольку это не отражает реальное использование накопителя. По словам Intel, трассировки такого характера, в большей степени, не естественны, поскольку они не берут во внимание фоновый "сбор мусора", который имеет весомое влияние на производительность (об этом чуть позже).

Ещё более детальные тесты

Случайные операции с блоками по 4 кбайт

В нашем тесте Storage Bench v1.0 смешаны последовательные и случайные операции. Однако изолировать производительность случайных операций с блоками по 4 кбайт по-прежнему очень важно, поскольку большая часть ежедневной работы состоит из таких операций. Сразу после Storage Bench v1.0 мы провели тесты с помощью Iometer, чтобы измерить производительность случайных операций с блоками по 4 кбайт. Но почему именно 4 кбайт?

Когда вы открываете Firefox, просматриваете множество страниц в интернете и записываете несколько документов, то в большинстве случаев производите маленькие случайные операции чтения и записи. График выше взят из анализа Storage Bench v1.0, но он отражает ситуацию, происходящую в любой трассировке настольного компьютера. Заметьте, что примерно 70% всего доступа имеет размер восемь секторов (512 байт на сектор = 4 кбайт).

Мы ограничили пространство для тестирования программе Iometer до размеров 16 Гбайт, потому как 64-битная версия Windows 7 занимает почти столько же места. В противном случае мы бы исследовали производительность доступа к различным данным, кэшу и временным файлам.

Если вы относитесь к обычным пользователям ПК, важно изучить производительность при глубине очереди, равной единице, так как большая часть активности в системе, не загруженной операциями ввода/вывода, будет происходить именно на этом уровне.

Прежде чем перейти к цифрам обратите внимание, что мы представляем производительность случайных операций в Мбайт/с вместо IOPS. Между этими двумя единицами есть прямая зависимость, поскольку "средний размер блока передаваемых данных" * IOPS = Мбайт/с. Большинство рабочих нагрузок состоят из различных размеров передачи данных, поэтому большинство IT-профессионалов предпочитают IOPS. Эта единица отражает количество передач блоков данных, происходящих в секунду. Поскольку мы тестируем только с одним размером блоков данных, нам больше подходит измерение в Мбайт/с (эта единица также более понятна "большинству"). Если вы хотите конвертировать результат обратно в IOPS, просто поделите получившуюся цифру в Мбайт/с на 0.004096 Мбайт для размера блока данных 4 кбайт.

Случайные операции с блокам по 128 кбайт

Производители SSD часто хотят показать нагрузки со случайными операциями, поскольку в этом случае они сильно превосходят стандартные жёсткие диски. С последовательными операциями ситуация иная, но они тоже представляют собой важный аспект производительности, стоящий изучения.

Но как часто обычный пользователь сталкивается с последовательной производительностью? Взгляните на график расположенный ниже, он показывает распределение всех расстояний поиска из одной из наших трассировок.

Первое, что вы заметите – преобладание столбца 0, это означает, что большинство запросов в нашей трассировке идут одни за одним, это и есть последовательный ввод/вывод. Если бы трассировка была на 100% случайной, столбца 0 не было бы вообще.

Всё больше и больше данных по природе становятся последовательными, особенно если вы смотрите фильмы и слушаете музыку. Учтите, что большинство веб-страниц содержат не более 1 Мбайт данных, а электронные письма менее 16 кбайт. Офисная продуктивность не сильно нагружает диск, но она не сравнится с мультимедиа, где размер двухминутного фильма с лёгкостью превышает 200 Мбайт.

Конечно, мы ещё не касались вопроса игр. Наша трассировка содержит шесть игр и, за исключением MMORPG, большинство операций с данными в них происходит последовательно. Шутеры от первого лица создают очень много данных, например 20 минут игры в Crysis 2 включает чтение и перезапись одного гигабайта данных.

Покупайте не самый быстрый, а доступный SSD

Если вы проводите много времени просматривая преимущественно синтетические тесты накопителей, которые чаще всего построены на максимально тяжёлых рабочих нагрузках, вы не увидите общую картину производительности накопителя.

Мы не отрицаем, что синтетические измерения очень важны при сравнении SSD. И как вы видите из тестов в реальных условиях, довольно тяжело определить победителя между OCZ Vertex 3, Crucial m4 или Samsung 830, используя только распространённые нагрузки. Углубившись в специфические характеристики, такие как случайная запись блоками по 4 кбайт, либо последовательное чтение блоками по 128 кбайт будет проще сделать выводы про отличительные особенности архитектуры каждого накопителя.

Но относительное преимущество во всех этих тестах не обязательно означает преимущество для пользователя. Разве 25% прирост пропускной способности в тестах даёт такой же прирост скорости при загрузке Windows либо сохранении игры в Steam? Разве он напрямую влияет на скорость копирования файлов и процесс происходит на столько же процентов быстрее? Вовсе нет.

Дело в том, что есть определённые ситуации, когда приобретение материнской платы с интерфейсом 6 Гбит/c позволит вашему SSD с поддержкой SATA 6 Гбит/c дать действительно непревзойдённую производительность, особенно когда речь идёт о профессиональных пользователях. Но если нас кто-нибудь спросит, стоит ли отложить покупку SSD до обновления старой системы, например на базе Core 2, до более новой с поддержкой 6 Гбит/c, мы ответим - не стоит. Для тех, кто сегодня использует жёсткий диск, быстрый SSD (даже подключённый к порту 3 Гбит/c) даст незамедлительный и существенный прирост скорости почти каждому вычислительному компоненту вашей системы.

Купив SSD, поддерживающий интерфейс 6 Гбит/c, вы можете быть уверенны, что после апгрейда системы получите от накопителя максимум. Но даже Intel SSD 320 на базе более старого контроллера, ограниченного интерфейсом 3 Гбит/c, станет отличным приобретением.

Мы и раньше использовали данный график, и он показывает довольно интересные результаты. Между группой SSD, high-end HDD в центре графика и low-end HDD в правом верхнем углу наблюдается существенный разрыв. Чтобы увидеть различия между SSD high-end и low-end класса, нужно немного увеличить картинку. Как видите, не стоит мучиться, выбирая самый быстрый SSD с поддержкой SATA 6 Гбит/c. Как уже было сказано, даже относительно устаревший накопитель Intel 320 отлично справляется с работой.

Поэтому избавьтесь от мысли, что нужно покупать самый новый, самый дорогой SSD с самыми высокими заявленными характеристиками. Если у вас есть деньги на апгрейд платформы, от покупки материнской платы с поддержкой SATA 6 Гбит/c и самого быстрого твердотельного накопителя вы определённо получите прирост производительности. Но при более ограниченном бюджете, важнее покупать доступный SSD независимо от модели, поскольку вы можете заменить жёсткий диск, на котором установлена операционная система.

Тонкие различия между высокопроизводительными накопителями, по-прежнему важны для нас и наших читателей, и мы продолжим их анализировать. Но стоит также рассматривать вещи в более широком плане. В таком контексте не стоит отметать контроллер накопителя 3 Гбит/c как вариант для апгрейда.