Обзор SSD Plextor M6S: семь раз отрежь, потом — померь

⇡#Методика тестирования

Тестирование проводится в операционной системе Windows 8.1, корректно распознающей и обслуживающей современные твердотельные накопители. Это значит, что в процессе прохождения тестов, как и при обычном повседневном использовании SSD, команда TRIM поддерживается и активно задействуется. Измерение производительности выполняется с накопителями, находящимися в «использованном» состоянии, которое достигается их предварительным заполнением данными. Перед каждым тестом накопители очищаются и обслуживаются с помощью команды TRIM. Между отдельными тестами выдерживается 15-минутная пауза, отведённая для корректной отработки технологии сборки мусора. Во всех тестах, если не указано иное, используются рандомизированные несжимаемые данные.

Используемые приложения и тесты:

• Iometer 1.1.0 RC1

1. Измерение скорости последовательного чтения и записи данных блоками по 256 Кбайт (наиболее типичный размер блока при последовательных операциях в десктопных задачах). Оценка скоростей выполняется в течение минуты, после чего вычисляется средний показатель.
2. Измерение скорости случайного чтения и записи блоками размером 4 Кбайт (такой размер блока используется в подавляющем большинстве реальных операций). Тест проводится дважды — без очереди запросов и с очередью запросов глубиной 4 команды (типичной для десктопных приложений, активно работающих с разветвлённой файловой системой). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
3. Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов (в пределах от одной до 32 команд). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
4. Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с блоками разного размера. Используются блоки объёмом от 512 байт до 256 Кбайт. Глубина очереди запросов в течение теста составляет 4 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
5. Измерение производительности при смешанной многопоточной нагрузке. На накопитель посылаются разноплановые команды, включающие как чтение, так и запись с различными размерами блоков. Процентное соотношение между разнородными запросами приближено к реальной десктопной нагрузке (75 % — операции чтения, 25 % — запись; 75 % — случайные запросы, 25 % — последовательные; 55 % — блоки размером 4 Кбайт, 25 % — 64 Кбайт и 20 % — 128 Кбайт). Тестовые запросы генерируются четырьмя параллельными потоками. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей производится в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
6. Исследование падения производительности SSD при обработке непрерывного потока операций случайной записи. Используются блоки размером 4 Кбайт и глубина очереди 32 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Продолжительность теста составляет два часа, измерения моментальной скорости проводятся ежесекундно. По окончании теста дополнительно проверяется способность накопителя восстанавливать свою производительность до первоначальных величин за счёт работы технологии сборки мусора и после отработки команды TRIM.

• CrystalDiskMark 3.0.3
  Синтетический тест, выдающий типовые показатели производительности твердотельных накопителей, измеренные на 1-гигабайтной области диска «поверх» файловой системы. Из всего набора параметров, которые можно оценить с помощью этой утилиты, мы обращаем внимание на скорость последовательного чтения и записи, а также на производительность произвольных чтения и записи 4-килобайтными блоками без очереди запросов и с очередью глубиной 32 команды.
• PCMark 8 2.0
  Тест, основанный на эмулировании реальной дисковой нагрузки, которая характерна для различных популярных приложений. На тестируемом накопителе создаётся единственный раздел в файловой системе NTFS на весь доступный объём, и в PCMark 8 проводится тест Secondary Storage. В качестве результатов теста учитывается как итоговая производительность, так и скорость выполнения отдельных тестовых трасс, сформированных различными приложениями.

⇡#Тестовый стенд

В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой Gigabyte GA-Z87X-UD3H, процессором Core i3-4340 и 4 Гбайт RAM DDR3-1600 МГц. Диск подключается к контроллеру SATA 6 Гбит/с, встроенному в чипсет материнской платы, и работает в режиме AHCI. Используется драйвер Intel Rapid Storage Technology (RST) 12.9.0.1001 и операционная система Windows 8.1 Enterprise x64.

Объем и скорость передачи данных в бенчмарках указываются в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт).

⇡#Участники тестирования

• Crucial M550 256 Гбайт (CT256M550SSD1, прошивка MU01);
• Intel SSD 530 240 Гбайт (SSDSC2BW240A4, прошивка DC32);
• OCZ Vector 150 240 Гбайт (VTR150-25SAT3-240G, прошивка 1.2);
• Plextor M5 Pro Xtreme 256 Гбайт (PX-256M5P, прошивка 1.06);
• Plextor M5S 256 Гбайт (PX-256M5S, прошивка 1.05);
• Plextor M6S 128 Гбайт (PX-128M6S, прошивка 1.01);
• Plextor M6S 256 Гбайт (PX-256M6S, прошивка 1.01);
• Samsung 840 EVO 250 Гбайт (MZ-7TE250, прошивка EXT0BB6Q);
• Samsung 840 Pro 256 Гбайт (MZ-7PD256, прошивка DXM06B0Q).

⇡#Производительность

Последовательные операции чтения и записи, IOMeter

При последовательных операциях производительность новых накопителей Plextor M6S помещает их в число предложений среднего уровня. Несмотря на то, что в основе новинок лежит контроллер с четырёхканальной архитектурой, они оказываются как минимум не хуже своего предшественника на восьмиканальном контроллере. А это значит, что инженеры Plextor и впрямь смогли придумать действенное решение, компенсирующее недостаток параллелизма дешёвого контроллера. Поэтому M6S выглядит достойным потомком популярного накопителя M5S. Более того, 256-гигабайтная модификация M6S по скорости последовательных операций вплотную приближается к накопителю M5 Pro, который где-то год назад было принято считать флагманской моделью.

Впрочем, быстродействие Plextor M6S по современным меркам не так уж и велико. Это особенно хорошо видно при записи. В этом случае новый SSD компании Plextor заметно уступает лучшим потребительским флеш-дискам во главе с Samsung 840 Pro.

Случайные операции чтения и записи, IOMeter

Произвольные операции без очереди запросов не могут быть распараллелены контроллером SSD, поэтому при такой нагрузке четырёхканальность лежащего в основе Plextor M6S чипа Marvell 88SS9188 роли не играет. И, как мы видим, при простом чтении рассматриваемый нами накопитель вполне способен приблизиться к лидерам. Очевидно, что 19-нм память Toshiba второго поколения действительно неплоха с точки зрения скоростных показателей.

Однако работа с очередью запросов становится для Plextor M6S определённой проблемой. Увеличение её глубины влечёт за собой отставание этого флеш-диска от прочих решений. Любопытно, что в этом случае M6S проигрывает в том числе и предыдущему недорогому SSD компании Plextor, M5S.

И ещё один момент, на который хочется обратить внимание, — примерное равенство практических скоростей моделей M6S ёмкостью 128 и 256 Гбайт. Различия в архитектуре этих приводов таковы, что младшая модификация пользуется четырёхкратным чередованием NAND-устройств в каждом канале контроллера, в то время как в старшей версии чередование восьмикратное. Однако практика показывает, что на самом деле это — малозначительное отличие и падение производительности у SSD с меньшим размером не столь заметно, как у других моделей, использующих восьмиканальные контроллеры.

По скорости записи своими результатами не блещут любые накопители Plextor. Похоже, что тут роль играют какие-то особенности фирменной прошивки, разрабатываемой инженерами этой компании. И хотя с выходом новых моделей быстродействие при произвольной записи у накопителей Plextor немного возрастает, в целом это слабое место всей линейки SSD данной фирмы. Кстати, подобными особенностями отличилась даже рассмотренная нами недавно PCIe-модель Plextor M6e. Впрочем, тот факт, что Plextor M6S в тестах случайной записи всё-таки обошёл M5 Pro, внушает надежду на возможное исправление этой странноватой ситуации.

Давайте теперь взглянем на то, как зависит производительность Plextor M6S ёмкостью 256 Гбайт при работе с 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов.

При чтении слабым местом Plextor M6S оказывается работа с очередью средней глубины. В этом случае новый SSD умудряется проигрывать почти всем своим соперникам и вести себя как типичный бюджетный накопитель без какой-либо претензии на игру хотя бы в среднем ценовом сегменте. Немногим лучше складывается картина и при случайной записи. Здесь Plextor M6S повторяет повадки M5 Pro, что скорее плохо, чем хорошо, так как этот SSD не отличается высокой производительностью на операциях произвольной записи.

Хочется заметить, что все выявленные нами недостатки Plextor M6S обуславливаются не особенностями контроллеров Marvell, а микропрограммой. Например, основанный на аппаратной платформе этого же разработчика флеш-диск Crucial M550 выдаёт качественно лучшие скорости при работе с очередью запросов. Да и в целом при росте глубины очереди запросов показатели флеш-дисков Plextor выправляются.

Следующая пара графиков отражает зависимость производительности случайных операций от размера блока данных.

Нет у Plextor M6S явных прорывов в производительности и при работе с блоками разного размера. Да, новые флеш-диски стали быстрее предыдущей серии M5S, однако прирост сравнительно небольшой, и его не хватает для того, чтобы M6S смог достигнуть уровня производительности Crucial M550 или OCZ Vector 150, не говоря уже о лидере — Samsung 840 Pro.

Впрочем, не стоит забывать о том, что текущая прошивка для M6S носит номер 1.01, а компания Plextor отличается любовью к постепенному улучшению характеристик своих продуктов за счёт развития микропрограммы. Поэтому мы не исключаем, что быстродействие M6S может со временем улучшиться.

В завершение рассмотрения результатов IOmeter предлагаем взглянуть на производительность накопителей при синтетическом моделировании тяжёлой смешанной дисковой активности, в котором одновременно и в несколько потоков воспроизводятся разные типы операций.

Смешанная многопоточная нагрузка уравнивает производительность всей продукции Plextor — вне зависимости от того, какая модель контроллера Marvell лежит в основе того или иного SSD. Всё это вновь наводит на мысль о том, что у накопителей этой компании в микропрограмме существует какое-то фирменное «узкое место», на устранение которого и стоило бы направить инженерные силы в первую очередь. В противном случае все новые SSD Plextor так и будут предлагать в лучшем случае среднюю производительность, не дотягивая до результатов лидеров.

⇡#Деградация и восстановление производительности

Наблюдение за изменением скорости записи в зависимости от объёма записанной на диск информации — весьма важный эксперимент, позволяющий понять работу внутренних алгоритмов накопителя. В данном тесте мы загружаем SSD непрерывным потоком запросов на случайную запись 4-килобайтных блоков и попутно следим за той производительностью, которая при этом наблюдается. На приведённом ниже графике в виде точек отмечены результаты измерений моментальной производительности, которые мы снимаем ежесекундно, а чёрная линия показывает среднюю скорость, наблюдаемую в течение 30-секундного интервала.

Результаты тестов деградации и восстановления производительности мы приведём лишь для 256-гигабайтной версии Plextor M6S. Вдвое меньшая модификация этого SSD работает абсолютно аналогично и подробного рассмотрения вряд ли заслуживает.

Абсолютно ровный характер графика до заполнения всего пространства накопителя означает, что в Plextor M6S нет места никаким технологиям кеширования. Четырёхканальность лежащего в его основе контроллера Marvell 88SS9188 компенсируется лишь использованием быстрой флеш-памяти Toshiba, производимой по 19-нм техпроцессу второго поколения, высокой кратностью чередования устройств в каждом канале и оптимизациями в микропрограмме. Никаких же быстродействующих буферов, как, например, в SanDisk Ultra Plus, у новой модели Plextor не наблюдается.

При заполнении всей ёмкости скорость Plextor M6S заметно падает — это вполне естественное поведение для SSD. Но затем, в течение переходного периода, когда состояние SSD меняется с нового на использованное, он уже не может похвастать хорошим постоянством производительности. А это явно указывает, что контроллер Marvell 88SS9188 относится к числу бюджетных и ни на какие серьёзные применения не рассчитан.

В целом же по окончании переходного процесса скорость записи у Plextor M6S снижается примерно в 6,5 раз. Это — вполне типичная картина, и можно сказать, что в процессе деградации урезанность базового контроллера SSD по числу каналов явным образом не проявляется.

Впрочем, всё, что изображено на приведённых выше графиках, — синтетическая ситуация, интересная лишь для изучения особенностей контроллера, но не иллюстрирующая поведение SSD в реальной жизни. Что же действительно важно, так это то, как после такой деградации происходит восстановление производительности до первоначальных величин. Для исследования этого вопроса после завершения теста, приводящего к деградации скорости записи, мы выжидаем 15 минут, в течение которых SSD может попытаться самостоятельно восстановиться за счёт сборки мусора, но без помощи со стороны операционной системы и команды TRIM, и замеряем скорость. Затем на накопитель принудительно подаётся команда TRIM — и скорость измеряется ещё раз.

TRIM у Plextor M6S работает эталонно, уровень производительности возвращается к первоначальным значениям. А это значит, что при эксплуатации в реальных условиях и в современных операционных системах пользователи с деградацией производительности Plextor M6S сталкиваться не будут. Впрочем, это не столь значимое преимущество. По нынешним временам проблемы с обработкой команды TRIM остались лишь у флеш-дисков, базирующихся на контроллерах SandForce второго поколения.

Интересно другое. Флеш-приводы компании Plextor традиционно относились к числу SSD, способных восстанавливать свою производительность и без команды TRIM, просто за счёт внутренней сборки мусора во время простоя. И, надо заметить, эта особенность в определённой мере осталась у M6S. Во время бездействия этот накопитель, используя память из резервной области, подготавливает чистые страницы для последующих операций. Это позволяет ему в течение некоторого времени после простоя выдавать хорошие скорости на операциях записи. Например, 256-гигабайтная версия M6S после некоторого простоя и до подачи команды TRIM оказалась способна записать с высокой скоростью примерно 11,5 Гбайт информации. Это, конечно, не предел возможностей, поскольку объём недоступного для пользователя пространства у этого SSD достигает 17,5 Гбайт, но — тоже очень хороший результат.

Впрочем, есть один нюанс — максимальная скорость записи Plextor M6S до подачи TRIM немного ниже, чем у чистого привода. Падение быстродействия составляет примерно 5 процентов, и причины этого эффекта не очень понятны.

⇡#Результаты в CrystalDiskMark

CrystalDiskMark — это популярное и простое тестовое приложение, которое работает «поверх» файловой системы и позволяет получать результаты, легко повторяемые обычными пользователями. И то, что выдаёт этот бенчмарк, несколько отличается от показателей, которые были получены нами в тяжёлом и многофункциональном пакете IOmeter, хотя с качественной точки зрения никаких кардинальных различий нет.

На самом деле кажется, что Plextor специально оптимизирует скоростные показатели своих SSD под бенчмарки, подобные CrystalDiskMark. Дело в том, что этот и все подобные тесты измеряют скорость накопителей на произвольных операциях с очередью запросов максимальной глубины — 32 команды. В реальном общеупотребительном окружении такая глубина очереди встречается очень редко — достаточно последить за показателями Resource Monitor в Windows. В типичной десктопной среде очередь запросов редко превышает две-четыре команды, но в синтетических тестах это не учитывается.

В результате на диаграммах выше мы видим у Plextor M6S достаточно неплохие для недорогого SSD показатели. Да, ему не очень хорошо даются операции записи, но в реальной жизни операции чтения серьёзно преобладают. Поэтому можно подумать, что Plextor M6S можно ставить в один ряд с OCZ Vector 150 или Crucial M550. Но на самом деле это не так.

⇡#PCMark 8 2.0, реальные сценарии использования

Тестовый пакет Futuremark PCMark 8 2.0 интересен тем, что он имеет не синтетическую природу, а напротив — основывается на том, как работают реальные приложения. В процессе его прохождения воспроизводятся настоящие сценарии-трассы задействования диска в распространённых десктопных задачах и замеряется скорость их выполнения. Текущая версия этого теста моделирует нагрузку, которая взята из реальных игровых приложений Battlefield 3 и World of Warcraft и программных пакетов компаний Abobe и Microsoft: After Effects, Illustrator, InDesign, Photoshop, Excel, PowerPoint и Word. Итоговый результат исчисляется в виде усреднённой скорости, которую показывают накопители при прохождении тестовых трасс.

Производительность в PCMark 8 — один из важнейших параметров для понимания того, насколько хорош тот или иной накопитель в реальном использовании. И если верить полученным здесь показателям, получается, что накопители Plextor M6S в современных условиях очень серьёзно отстают от лучших предложений сравнимой стоимости. Да, они стали лучше предшественников, M5S, и почти достали по производительности Plextor M5 Pro, однако до Crucial M550, OCZ Vector 150 и Samsung 840 EVO им достаточно далеко. Да и отставание от лидера, Samsung 840 Pro, составляет почти 40 процентов.

Конечно, никто не ожидал от M6S рекордов производительности, особенно с учетом строения их аппаратной платформы. Но PCMark 8 недвусмысленно указывает на то, что новые флеш-диски Plextor должны играть не в среднем ценовом сегменте, куда их пытается поставить производитель, а в нижнем, где сейчас находятся многочисленные SandForce-накопители и другие «странные» SSD на базе контроллеров Phison.

Интегральный показатель PCMark 8 следует дополнить и показателями производительности, выдаваемыми флеш-дисками при прохождении отдельных тестовых трасс, которые моделируют различные варианты реальной нагрузки.

Plextor M6S особенно серьёзно превосходит M5S при двух вариантах нагрузки — в Adobe After Effects и Microsoft Word. В остальных приложениях различия между двумя поколениями недорогих SSD компании Plextor незначительны. При этом среди тестовых сценариев PCMark 8 нет ни одного, где бы M6S смог обойти Crucial M550 или Samsung 840 EVO. Всё это значит, что с точки зрения распространённых пользовательских сценариев, характерных для обычных десктопов, представленный Plextor новый накопитель нельзя назвать вариантом, предлагающим хороший или современный уровень быстродействия.

⇡#Выводы

Plextor, которая ещё совсем недавно была в числе передовых производителей твердотельных накопителей потребительского уровня, за последние месяцы несколько сдала свои позиции. Выпущенные в 2012 году модели M5 Pro и M5S уже устарели, а на протяжении прошлого года компания так и не порадовала нас никакими новинками. Это привело к тому, что многие новые флеш-диски других производителей, появившиеся на рынке за время бездействия Plextor, смогли предложить существенно лучшие потребительские характеристики, тем самым оттеснив продукты этой фирмы на второй план.

Именно поэтому мы с большим нетерпением ждали момента, когда Plextor наконец предложит свою новую линейку SSD. В этих условиях от Plextor было логично ожидать кардинального обновления продукции и новых революционных SSD, благодаря которым она бы смогла вернуть себе достойное место среди лидеров рынка. Более того, поводы для оптимизма можно было заметить в рассмотренном нами недавно накопителе M6e с интерфейсом PCIe, пусть данное предложение и является узкоспециализированным и не может претендовать на широкое распространение. И вот наконец перед нами оказалась главная ударная сила Plextor, рассчитанная на покорение массового сегмента, — флеш-диск с привычным интерфейсом SATA 6 Гбит/с — M6S.

Этот новый накопитель будет прокладывать себе путь на рынок несколько необычным для продукции Plextor способом. Ключевым параметром в M6S является не столько производительность, сколько цена, которая может серьёзно опускаться благодаря низкой себестоимости этого SSD. Избрав для своего нового накопителя недорогой четырёхканальный контроллер Marvell 88SS9188 и память Toshiba с высокой плотностью хранения информации, Plextor обеспечила себя большим простором для ценовых манёвров. Нет никаких сомнений, что M6S сможет предложить цену за гигабайт на уровне самых выгодных предложений, в том числе и тех, что строятся на базе TLC-памяти.

Но при этом Plextor M6S может похвастать и отменной надёжностью. Память Toshiba, лежащая в основе рассмотренной модели, относится к числу качественных вариантов MLC NAND. Поэтому ресурс M6S находится на вполне достойном уровне, да и репутация производителя позволяет быть уверенным в том, что никаких неожиданностей в процессе эксплуатации накопителя не случится.

При всём при этом M6S неплох и по быстродействию. Несмотря на некоторые недостатки лежащей в его основе аппаратной платформы, инженеры Plextor сотворили настоящее чудо и смогли добиться от четырёхканального контроллера быстродействия на уровне полноценных восьмиканальных платформ. В результате M6S не только оказался явно лучше своего предшественника, M5S, но и догнал по производительности прошлый флагман компании, M5 Pro, который ещё совсем недавно мы относили к лучшим высокопроизводительным решениям.

В итоге в лице M6S мы вновь получили от Plextor отличное массовое решение. Оно, конечно, несколько медленнее современных высокопроизводительных SSD, но зато имеет целый ряд достоинств, лежащих в других плоскостях. Так, помимо уже упомянутой хорошей надёжности и выгодной цены, M6S может похвастать поддержкой аппаратного шифрования и высокой энергоэффективностью. Кроме того, не следует забывать и о том, что Plextor весьма ответственно подходит к вопросам поддержки своей продукции и периодически радует её владельцев новыми прошивками, которые нередко улучшают производительность. Поэтому, вполне возможно, со временем M6S станет ещё лучше. Будем следить.