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. операций ввода-вывода в секунду. 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 бита 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 «главная тенденция», и неслучайно MLC-диски характеризуются низкой ценой за каждый гигабайт.
SSD-накопитель Intel X25-M используют 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 +700С. При этом специалисты Intel говорят о сохранности данных в микросхемах флеш-памяти для температурной вилки от -55 до +900С.

Накопитель Intel X25-M SSDSA2M160G2GC (в комплекте переходник на форм-фактор 3,5 дюйм)

Результаты выполнения теста HD Tune Pro 4.60 File Benchmark для Intel SSDSA2M160G2GC

Western Digital WD6000HLHX
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.

Накопитель WD VelociRaptor WD6000HLHX-01JJPV0 (в комплекте охладитель-переходник IcePack на форм-фактор 3,5 дюйм)

Результаты выполнения теста HD Tune Pro 4.60 File Benchmark для WDC WD6000HLHX-01JJPV0

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-канальный 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 очереди 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 посчитаем 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.

Результаты тестов Lavalys Everest 5.50

Испытание\Модель	Intel SSDSA2M160G2GC	WDC WD6000HLHX-01JJPV0	Прирост производительности (относительно HDD), %
Тесты чтения
Последовательное считывание, средняя скорость, Мбайт/с	243,1	129,3	88,01
Последовательное считывание, минимальная скорость, Мбайт/с	241,5	94,8	154,75
Последовательное считывание, максимальная скорость, Мбайт/с	243,6	152,4	59,84
Случайное считывание, средняя скорость, Мбайт/с	232,4	127,8	81,85
Случайное считывание, минимальная скорость, Мбайт/с	223	93,4	138,76
Случайное считывание, максимальная скорость, Мбайт/с	254,6	152,7	66,73
Буферизованное считывание, средняя скорость, Мбайт/с	143,6	355,9	-59,65
Буферизованное считывание, минимальная скорость, Мбайт/с	53,3	354,7	-84,97
Буферизованное считывание, максимальная скорость, Мбайт/с	183,9	356	-48,34
Время доступа, среднее, мс	0,1	6,94
Время доступа, минимальное, мс	0,1	6,49
Время доступа, максимальное, мс	0,1	7,32
Тесты записи
Последовательная запись, средняя скорость, Мбайт/с	103,2	127,9	-19,31
Последовательная запись, минимальная скорость, Мбайт/с	92,9	93,7	-0,85
Последовательная запись, максимальная скорость, Мбайт/с	107,2	153,7	-30,25
Случайная запись, средняя скорость, Мбайт/с	103,8	126,3	-17,81
Случайная запись, минимальная скорость, Мбайт/с	58,8	94,8	-37,97
Случайная запись, максимальная скорость, Мбайт/с	111,5	149	-25,17
Буферизованная запись, средняя скорость, Мбайт/с	122,8	260,2	-52,81
Буферизованная запись, минимальная скорость, Мбайт/с	24,8	214	-88,41
Буферизованная запись, максимальная скорость, Мбайт/с	133,3	298,8	-55,39
Время доступа, среднее, мс	0,15	3,3
Время доступа, минимальное, мс	0,06	2,84
Время доступа, максимальное, мс	0,65	3,55

Результаты тестов PCMark Vantage

Испытание\Режим	Intel SSDSA2M160G2GC	WDC WD6000HLHX-01JJPV0	Прирост производительности (относительно HDD), %
Обобщающая оценка HDD Test Suite, баллы	39516,00	7543	423,9
HDD - Windows Defender, Мбайт/с	207,801	37,887	448,5
HDD - gaming, Мбайт/с	204,242	22,006	828,1
HDD - importing pictures to Windows Photo Gallery, Мбайт/с	227,668	77,507	193,7
HDD - Windows Vista startup, Мбайт/с	207,000	26,703	675,2
HDD - video editing using Windows Movie Maker, Мбайт/с	146,306	68,889	112,4
HDD - Windows Media Center, Мбайт/с	171,188	160,267	6,8
HDD - adding music to Windows Media Player, Мбайт/с	161,057	16,185	895,1
HDD - application loading, Мбайт/с	163,520	7,543	2067,8

Результаты тестов HD Tune Pro 4.60

Испытание\Модель	Intel SSDSA2M160G2GC	WDC WD6000HLHX-01JJPV0	Прирост производительности (относительно HDD), %
Тесты чтения
Последовательное считывание, средняя скорость, Мбайт/с	220,4	128,7	71,25
Последовательное считывание, минимальная скорость, Мбайт/с	218,7	94,3	131,92
Последовательное считывание, максимальная скорость, Мбайт/с	221,3	153,1	44,55
Время доступа, среднее, мс	0,109	7,01
Случайное считывание (тестовый блок 512 байт), Мбайт/с	11,197	0,07	15 895,71
Случайное считывание (тестовый блок 4 Кбайт), Мбайт/с	68,959	0,558	12 258,24
Случайное считывание (тестовый блок 64 Кбайт), Мбайт/с	228,755	8,291	2 659,08
Случайное считывание (тестовый блок 1 Мбайт), Мбайт/с	245,21	66,547	268,48
Случайное считывание (произвольный тестовый блок), Мбайт/с	242,641	45,807	429,70
Тесты записи
Последовательная запись, средняя скорость, Мбайт/с	100	124,3	-19,55
Последовательная запись, минимальная скорость, Мбайт/с	69,9	93,5	-25,24
Последовательная запись, максимальная скорость, Мбайт/с	105,1	147	-28,50
Время доступа, среднее, мс	0,05	2,87
Случайная запись (тестовый блок 512 байт), Мбайт/с	9,575	0,167	5 633,53
Случайная запись (тестовый блок 4 Кбайт), Мбайт/с	61,924	1,176	5 165,65
Случайная запись (тестовый блок 64 Кбайт), Мбайт/с	118,969	16,86	605,63
Случайная запись (тестовый блок 1 Мбайт), Мбайт/с	104,166	76,081	36,91
Случайная запись (произвольный тестовый блок), Мбайт/с	104,326	64,2	62,50

>> НАВЕРХ СТРАНИЦЫ <<