Обзор и тестирование SSD-накопителя KingSpec Q-Series объемом 180 Гбайт: новый контроллер Initio INIC-6081 (страница 4)
реклама
Температурный режим
Как уже было отмечено, данная реализация платформы Phison лишена программного мониторинга – всегда отображается значение в 33°C. Однако есть возможность произвести замеры с помощью пирометра. Не самый точный способ, но за неимением лучшего…
Самой горячей частью устройства под интенсивной нагрузкой стала область цепей питания, где фиксировалась температура 51°C. На поверхности микросхемы контроллера температура составляла примерно 47° C, а микросхема памяти в своей дальней от цепи питания части прогревалась лишь до 42°C.
Стабильность скоростных характеристик
Как и у классических накопителей на магнитных пластинах (HDD), у накопителей на флеш-памяти есть свои нюансы, связанные с постоянством показателей быстродействия в различных ситуациях.
реклама
Во-первых, далеко не все устройства могут обеспечивать стабильную скорость записи при сколь-либо продолжительной нагрузке, причем здесь может сказываться как быстродействие контроллера, так и наличие специальных алгоритмов «ускоренной записи» («SLC-режим») и их нюансы. Во-вторых, далеко не все накопители сохраняют свои показатели после того, как будет переписан весь объем массива флеш-памяти, имеющийся в распоряжении контроллера (особенно снижение скорости записи было свойственно контроллерам SandForce SF-1***/SF-2*** из-за особенностей алгоритмов их работы).
В-третьих, бывают ситуации, когда накопитель оказывается без поступления на него команды TRIM (например, старый ПК, подключение через USB 3.0 на старых контроллерах, RAID-массивы, работа с базами данных), и тогда важна возможность его микропрограммы задействовать часть резерва под оперативную запись. В-пятых, отличается реакция накопителей на поступление команды TRIM: одни приступают к «сборке мусора» немедленно, другие – откладывают это на периоды простоя.
Причем первые тоже делятся на две подгруппы, где одна часть осуществляет операции монопольно, прерывая всякую иную работу и просто переставая откликаться на какие-либо обращения извне, другая осуществляет очистку ячеек памяти от ставших неактуальными данных в фоновом режиме, лишь несколько снижая быстродействие.
Все эти моменты мы и рассмотрим в порядке перечисления.
Случайная мелкоблочная запись по всему объему, «сборка мусора»
Имитируется работа накопителя в условиях нагрузки, близкой к серверной (непрерывная случайная запись блоками 4 Кбайт по всему объему с глубиной очереди запросов 32) при отсутствии TRIM. Именно так, к примеру, работают базы данных: создается один или энное число больших файлов, внутри которых выполняются операции чтения/записи, генерации команды TRIM при этом не происходит.
Тест проводится непрерывно в течение нескольких часов до исчерпания свободного места на накопителе, при этом снимаются показатели быстродействия: синие отметки – ежесекундно, черная линия – усредненное значение с интервалом в 30 секунд. Непрерывная мелкоблочная запись с большой глубиной очереди запросов, да еще при отсутствии TRIM – тип нагрузки, нехарактерный для домашних ПК, но он иллюстрирует то, насколько производительна и стабильна в показателях использованная в тестируемых накопителях аппаратная платформа в целом.
Обычно безбуферный контроллер при такой нагрузке просто «захлебывается». Для таких решений случайная мелкоблочная запись по всему массиву, да еще с большой глубиной очереди запросов (ситуация для безбуферного контроллера, каковым является Phison S11) крайне тяжелая задача, однако авторам данной конфигурации каким-то образом удалось значительно приглушить этот эффект.
реклама
Хотя полностью от провалов быстродействия до нуля, возникающих из-за того, что контроллер вынужден постоянно считывать и записывать служебные данные в NAND из-за нехватки буферной памяти, избавиться не удалось.
В целом под SLC-буфер на мелкоблочных операциях записи выделяется примерно 1.9 Гбайт, что вполне соответствует другим накопителям на Phison S11 (конечно, в пересчете на «стандартный» объем). Ровно также обстоят дела и с быстродействием в целом.
Теперь оценим то, как работают алгоритмы «сборки мусора» (Garbage Collection). На итоговом графике присутствуют скоростные показатели накопителя в четырех ситуациях: состояние «чистого» массива ячеек, после непрерывной нагрузки в течение двух часов в условиях отсутствия команды TRIM, после простоя 30 минут, которых должно хватить накопителю для отработки внутренних алгоритмов «сборки мусора», после выполнения команды TRIM на весь объем накопителя.
С работой в отсутствие команды TRIM у данной конфигурации на S11 есть отличия от основной массы накопителей на нем: не только расчищается SLC-буфер, но и обеспечивается прием данных вне его действия. В результате суммарно накопитель способен одноразово принять почти 3 Гбайт данных, что очень достойно для такой емкости.
Линейная запись
На крупноблочной записи поведение SSD иногда может отличаться от мелкоблочной записи со случайным доступом, а оно тоже может служить критерием выбора. Наглядный пример нагрузки такого рода – копирование крупных файлов силами Проводника Windows.
Для большей наглядности инициируем линейную запись на весь объем, доступный пользователю, посредством AIDA64.
Интересно, что на линейной записи объем принимаемых данных меньше, нежели при мелкоблочной записи – около 1.6 Гбайт. И со скоростью записи вне SLC режима все скромно: всего лишь около 70 Мбайт/с. Виной тому – не самая быстрая память, применяемая в накопителе.
Скромно, но на фоне схожих накопителей особенно не выделяется, тот же Kingston SSDNow A400 120 Гбайт в модификации на планарной 15 нм TLC NAND Toshiba пишется с такой же скоростью.
Было бы, кстати, интересно узнать, убрано ли в данной модернизации характерное для Phison S11 ограничение на скорость записи массивов TLC NAND на уровне около 110 Мбайт/с, но для этого нужен вдвое более емкий KingSpec Q-Series на 360 Гбайт.
Задержки при отработке TRIM
Происходит удаление данных. Каков процесс? Операционная система ничего не затирает, она просто помечает в файловой таблице, что данные стали неактуальны. Если с HDD такой прием вполне адекватен, поскольку магнитная поверхность просто перезаписывается, то SSD необходимо «знать» об удалении данных – ячейки флеш-памяти нельзя переписать, их сначала нужно очистить.
реклама
Именно с этой целью в стандарт ATA была включена новая команда, больше известная как TRIM. Подача этой команды сигнализирует микропрограмме устройства, что размещающиеся по определенным LBA-адресам данные более неактуальны и соответствующие им ячейки памяти можно стереть. Сама по себе команда выполняется монопольно, но различается реакция самих накопителей на подачу этой команды.
Три основных варианта: полный уход накопителя «в себя», снижение быстродействия, отсутствие видимой реакции вообще (накопитель «откладывает» выполнение расчистки «на потом», либо его аппаратное быстродействие настолько велико, что хватает и на фоновую расчистку, и на полноценное обслуживание запросов извне).
Первый из перечисленных вариантов наиболее неприятен: если накопитель является системным, то пользователь не просто случайно увидит резкое падение индикатора процесса копирования до нуля (а если никакого копирования не запускалось, то не заметит вовсе). Тут могут возникать рывки («фризы») в работе интерфейса операционной системы и приложений.
Тест выполняется на тестируемом накопителе следующим образом: на накопителе записываются два файла по 8 Гбайт каждый, после паузы в несколько минут запускается линейное чтение с записью лога (показания фиксируются с интервалом 0.5 секунд) и осуществляется удаление файлов. Возникающие задержки фиксируется в записываемом логе, из которого затем формируется график.
Заложенная в KingSpec Q-Series модификация платформы на Phison S11 проявляет свои особенности и здесь. Нет, «залипать» она не стала; по-прежнему, как и у других накопителей на Phison S11, лишь снижается скорость, но теперь очистка массива происходит не разом, а разбивается на две-три отдельных операции.
реклама
Страницы материала
Лента материалов раздела
Соблюдение Правил конференции строго обязательно!
Флуд, флейм и оффтоп преследуются по всей строгости закона!
Комментарии, содержащие оскорбления, нецензурные выражения (в т.ч. замаскированный мат), экстремистские высказывания, рекламу и спам, удаляются независимо от содержимого, а к их авторам могут применяться меры вплоть до запрета написания комментариев и, в случае написания комментария через социальные сети, жалобы в администрацию данной сети.
Комментарии Правила