Скорость чтения ssd. Реальная скорость SSD. На высоких скоростях: испытание накопителей NVMe на выносливость

В этой статье мы выясним как и в какой степени SSD влияет на работу в реальных условиях использования.

Если вы давно хотели увидеть реальную производительность SSD в сравнении с привычными HDD, или же, если вы задумывались перенести систему на SSD, но не знали стоит ли это того, эта статья для вас!

Смысла тестировать диск в идеальных условиях мало, т.к. в жизни такого не бывает, поэтому я намерено рассматриваю тесты на примерах из реальной жизни, когда диск заполнен тысячами файлов, играми, файлами кэша браузеров и программ обработки видео и тд.

В общем, запасайтесь попкорном, садитесь поудобнее, и давайте уже перейдем к делу.

В чем проблема HDD дисков?

Проблема в том, что обычные HDD диски, которые мы до сих пор используем в компьютерах, не изменялись c 1990x wiki годов, когда впервые было решено ref делать HDD, работающие на 4300 rpm и 5400 rpm (оборотов в минуту)

Шел 2016 год - 20-25 лет спустя, мы, все еще, имеем те же самые 5400 rpm диски, работающие на скорости 60-90 МБ/с, но потребности пользователей уже давно изменились, теперь мы работаем с огромными проектами и большим количеством файлов в многозадачном режиме, требующие большой пропускной способности и отзывчивости диска, даже если, на заднем плане уже выполняют работу несколько других программ.
Начиная с 2001, некоторые производители начали выпускать диски пользовательского сегмента работающие на скорости 7200 оборотов в минуту, вместо 5400, но это ничего не изменило, прирост с 90 МБ/с до 120 МБ/с (33% - 5400-7200) по-прежнему не дает значимого эффекта.

Тесты | синтетические (потенциальные скорости работы диска)

Ниже представлен синтетический тест, сравнивающий производительность самого важного аспекта - работы диска с мелкими блоками данных (в частности 4 кб):
При операциях - чтения (read)

HDD медленее в 94 раза (0.68 МБ/с против 63.6 МБ/с), по сравнению с SSD
HDD медленее в 53 раза (0.36 МБ/с против 19 МБ/с), по сравнению с SSD

При операциях - записи (write)

HDD медленее в 178 раз (0.78 МБ/с против 139 МБ/с), по сравнению с SSD
HDD медленее в 86 раз (0.64 МБ/с против 55 МБ/с), по сравнению с SSD

Почему нас интересует, в основном, результат работы диска с мелкими блоками данных?
Дело в том, что открываете ли вы браузер, или же, импортируете проект, состоящий из сотен файлов, в программу, вроде Unreal Engine, не важно, что вы делаете, во всех подобных случаях, компьютер обрабатывает огромное количество мелких блоков данных (преимущественно считывает, поэтому скорость чтения обычно важнее, чем скорость записи)
Секвенциальная скорость («Seq Q32T1» и «Seq» на скриншоте выше) важна при записи / чтении файлов больших размеров (МБ или ГБ), что происходит реже, и не влияет на отзывчивость системы, в такой же степени, как работа с тысячами мелких блоков.

Почему же Apple компьютеры намного отзывчивее обычных ПК и «никогда» не тормозят?

В мире компьютеров сложилось мнение, что вся беда в операционной системе - Mac OSX на компьютерах Apple «оптимизирована», «никогда не тормозит», «нету синих экранов сбоя системы»

Может быть, это потому, что:
Компьютеры Apple (не считая самые дешевые комплектации): имеют все те же компоненты, кроме одного - диск m.2 SSD / проприетарные аналоги:
- Работающий на скорости (700 - 1100 МБ/с) через NVMe, имея возможность обрабатывать 65000 потоков ожидания, выполняющие по 65000 команд каждый
- Имеющий системы предотвращения потери данных, системы защиты от перегрева, способствующие предотвращению появления ошибок и зависаний при работе с несколькими ГБ данных состоящих в основном из мелких блоков, в многозадачном режиме
- и тд. и тп.
В то время как, опыт работы с Windows пк формировался при работе с компьютерами, имеющими:
- Обычный HDD 5400 rpm (шумящий и вибрирующий при работе, из-за наличия движущихся частей) имеющий возможность обрабатывать 1 поток ожидания, выполняющий 32 команды
- Работающий на скорости (60 - 110 МБ/с)
- Постоянно заставляя всех пользователей наблюдать состояние - «Не отвечает», наблюдать за издевательски медленной реакцией при работе в многозадачном режиме, не только с мелкими, но и с относительно крупным блоками данных.

Оставив все остальные компоненты компьютера на местах, поменяте диски местами, поставив 5400 rpm HDD на Apple, а m.2 SSD на Windows ПК, и окажется, что диск действительно самая важная (для быстродействия и отзывчивости) часть компьютера, т.к. обычный HDD диск очень медленнен, и заставляет ждать всю систему пока он закончит обрабатывать все очереди задач от программ и ОС, что сильно замедляется при работе в многозадачном режиме, имея, к тому же, приложения, делающие работу на заднем плане, которых может быть довольно много - от авто-обновления зависимостей проектов, до задач, поставленных на обработку самим пользователем.

Теперь, перейдем к тестам!

Тестовая конфигурация | Тесты реальных условий использования

Все результаты тестов получены на ноутбуке, имеющем данные компоненты:
OS: Windows 10
CPU: i7 3610qm
RAM: 12 ГБ
Подопытные:
HDD: Toshiba MQ01ABF050 | 465 ГБ (SATA)
SSD: Kingston HyperX Fury | 120 ГБ (SATA)

| Обновление чистой Windows 7 на Windows 10

SSD Общее время: ~9 минут - Быстрее на 188% (в 2.9 раза)
HDD Общее время: ~26 минут

Первые 4 строки - процесс обновления Windows 10
Последняя строка - тест, чтобы убедиться в том, что процесс обновления закончен, и ПК готов к работе.

| Время запуска Windows 10

SSD Время запуска Windows и программ в трее: 0:16 | Общее время: 0:23 - Быстрее на 217% (в 3.17 раза)
HDD Время запуска Windows и программ в трее: 0:48 | Общее время: 1:13
PDF открывался сразу же после появления рабочего стола
Отсчет заканчивался после загрузки программ в трее и полного открытия PDF файла

| Время запуска приложений

SSD Время запуска приложений | Общее время: 1:44 - Быстрее на 274% (в 3.74 раза)
HDD Время запуска приложений | Общее время: 6:29

| Время выполнения задач в приложениях

SSD Выполнение задач в приложениях | Общее время: 2:29 - Быстрее на 175% (в 2.75 раза)
HDD Выполнение задач в приложениях | Общее время: 6:50

Результаты

Судя по тестам и ощущениям, наш подопытный HyperX Fury SSD обошел HDD по всем параметрам в 100% случаев, решив головную боль, во всех сферах, требующих высокой отзывчивости системы, таких как, создание игр, обработки видео / аудио, симуляции частиц, постобработка, работа с сотнями ГБ данных или тысячами OpenEXR.

После перехода на SSD диск, больше не заметно никаких проблем с подвисаниями, касается ли это проблемы скорости обработки в AE, из-за того, что ваш sublime text загружает апдейты зависимостей, используя 100% диска в это время, или же, остановки работы из-за того, что у вас на заднем плане просчитывается BVH перед рендером в blender, или же, пока Maya, в течении нескольких часов, создает alembic файлы кэша, не давая зайти даже в интернет без зависания.
Не заметно больше и никаких ожиданий пока отвиснет Audacity, после уменьшения звуковой дорожки, каждые 2 минуты и никаких ожиданий пока прогрузятся все HDR или EXR в папке каждый раз по 1-3 минуты (!). Больше не приходится останавливать работу одного приложения, для того, чтобы ускорить отзывчивость других, т.к. оно загружало диск под 100%. Не приходится и ждать по несколько секунд после каждого действия в Unreal Engine, при любом аспекте работы, от импорта фалов, до применения и тестирования ассетов.
Не говоря уже о скорости перезагрузки системы после обновлений, которая происходит за секунды, вместо минут, и открытии приложений, что происходит теперь «относительно» мгновенно.

И тд и тп., если вы со всем этим сталкивались, вы меня хорошо понимаете и смысла продолжать писать разрешенные проблемы, не имеет, если же вы не понимаете о чем речь, скорее всего вам станет скучно читать еще пару сотен проблем, разрешенных с помощью SSD, в любом случае.

По личному опыту, я заметил, что пока работаешь на компьютере с HDD, не замечаешь на сколько не продуктивна и раздражительна работа из-за постоянных ожиданий, и статуса «не отвечает», особенно если ваша работа за компьютером не ограничивается лазанием по интернету.

Итог - нужен ли вам SSD?

Если вам нужен диск:

Работающий абсолютно бесшумно (в отличии от HDD, имеющего движущиеся части, создающие шум и вибрацию)
Диск, не заставляющий нервничать, из-за бесконечных ожиданий и медленной работы программ от этапа открытия программы - работы в ней - и до ее закрытия, только лишь потому, что, в отличии от всех остальных компонентов пк и программ, скорость работы HDD дисков потребительского сегмента не эволюционировала последние 20 лет.
Если вам нужен диск, имеющий преимущество по скорости и отзывчивости перед HDD в несколько раз во всех типах задач, от браузинга интернета до работы в многозадачном режиме, свойственном разработке кода / игр, работе с 3д графикой, анимацией, симуляцией частиц / обработкой видео, аудио / и тд.

В таком случае, SSD - для вас

Ассортимент твердотельных дисков, находящихся в продаже, исчисляется сотнями моделей, и зачастую их характеристики настолько схожи, что определить превосходство того или иного устройства по ним практически невозможно. Мало отличается и цена – второй верный показатель качества и возможностей устройства. В то же время даже среди, казалось бы, одинаковых SSD, основанных на одном и том же контроллере и оснащенных одинаковым объемом флеш-памяти, есть экземпляры, отличающиеся от конкурентов довольно сильно.

Подавляющее большинство SSD среднего и высокого класса, представленных на рынке, построены на базе контроллеров Sandforce второго поколения. Мы уже неоднократно рассматривали их особенности и принцип работы, потому останавливаться дополнительно не станем. Пока отметим лишь, что контроллер – еще не главный фактор, определяющий быстродействие накопителя.

Вторая платформа, конкурирующая с Sandforce в этом сегменте – Marvell 88SS9174 , лежащая в основе накопителей Crucial M4 и Intel 510. SSD этих двух производителей, впрочем, нельзя назвать «братьями-близнецами» – несмотря на одинаковые контроллеры, они заметно отличаются за счет разных прошивок и применения разной NAND-памяти.

Наконец, третий игрок – это принадлежащий компании OCZ разработчик контроллеров Indilinx , на платформе Everest которого основано третье поколение SSD серии Octane этого производителя. К сожалению, в нашем тестировании они не представлены, т.к. доступность их на рынке довольно ограничена.

Наиболее интересен в рамках нашего обзора вопрос о том, чем же отличаются накопители на базе Sandforce SF-2281 между собой, потому рассмотрим возможные варианты.

На производительность SSD, кроме контроллера и его прошивки, оказывают влияние также тип памяти , использованной в них, и характер ее подключения к платформе. На сегодняшний день в накопителях на базе Sandforce встречается память типа Toggle (наиболее быстрая и дорогая, встречается в OCZ Vertex 3 Max IOPS, Kingston HyperX SSD и некоторых других топовых моделях), асинхронная NAND стандарта ONFI 1.x (практически все массовые модели), а также та самая «темная лошадка» – синхронная память стандарта ONFI 2.2. Ее особенность в том, что ONFI 2.2 позволяет обеспечить передачу данных дважды за один такт, подобно технологии DDR в оперативной памяти, в результате теоретическая пропускная способность одного кристалла NAND составляет не 50 МБ/с, а 133 МБ/с. Правда, если в DRAM удвоение пропускной способности происходит всегда, то в случае с NAND имеются факторы, когда прирост будет непостоянным (занятость канала контроллера или чипа служебными операциями, например). Тем не менее, в большинстве случаев подобные чипы памяти обеспечивают заметную прибавку в производительности, в особенности на операциях записи. Что интересно, по заявленным производителями характеристикам определить, какие же чипы установлены на конкретном SSD, практически невозможно – они составляются по результатам синтетических тестов с максимально сжимаемыми данными, где всю работу фактически делает контроллер и не дает раскрыться потенциалу синхронной памяти.

Наконец, последний важный фактор, влияющий на быстродействие SSD – подключение чипов NAND к контроллеру . Sandforce SF-2281 имеет 8 каналов, к каждому из которых можно подключить до 4 кристаллов NAND (уточним, что кристалл и чип NAND – это разные вещи, в чипах высокой плотности может быть два или четыре кристалла). Контроллер способен, во-первых, обращаться ко всем восьми каналам как одновременно, так и отдельно, а во-вторых, может работать с каждым из подключенных кристаллов на отдельном канале индивидуально. На практике эта функциональность наиболее ярко проявляется в виде так называемого 4-way interleaving – четырехкратного чередования доступа. Если задействованы все 8 каналов, и на каждом из них по 4 кристалла NAND, Sandforce SF-2281 значительно эффективнее работает с ними за счет выборочного обращения к отдельным кристаллам. К примеру, SSD достаточно сильно заполнен и долго используется, а значит, вынужден довольно много времени уделять фоновой очистке ячеек, балансировке их износа. Если на канале контроллера будет только один кристалл, и в момент обращения к нему за данными он окажется занят служебными операциями – канал попросту заблокируется, и контроллер будет ждать завершения этих операций. В результате производительность SSD заметно снизится – именно это является одной из основных причин значительного падения быстродействия накопителей на Sandforce после значительного заполнения и долгой эксплуатации. В то же время, если контроллер способен чередовать доступ к кристаллам в пределах канала, он не будет ждать освобождения занятого кристалла, а попросту обратится к свободному, не теряя производительности. Подчеркнем, что 4-way interleaving не делает SF-2281 из 8-канального 32-канальным (ко всем кристаллам одновременно все равно обратиться не получится), а лишь обеспечивает постоянную доступность всех восьми каналов для записи.

Отметим, что четырехкратное чередование лучше всего проявляет себя в моделях SSD емкостью от 240 ГБ – они оснащаются 16 чипами NAND, в каждом из которых по 2 кристалла – в итоге получается та самая оптимальная конфигурация из 32 кристаллов на контроллер. В модели емкостью 120 ГБ устанавливаются однокристальные чипы, и на каждый канал SF-2281 приходится только 2 кристалла, что не дает чередованию работать с максимальной эффективностью.

Участники тестирования

ADATA SSD S511 120 ГБ (AS511S3-120GM)

Первый же участник данного тестирования сочетает в себе отборные компоненты: контроллер SF-2281 и высокоскоростную синхронную память ONFI 2.2. К сожалению, производитель предоставил нам только модель емкостью 120 ГБ, потому проиллюстрировать разницу в скорости, обеспечиваемую 4-way interleaving при прочих равных условиях, нам не удастся. Впрочем, это не слишком снижает привлекательность накопителя ADATA – кроме использования мощного контроллера и скоростной флеш-памяти, он может похвастаться довольно привлекательной ценой.

Intel SSD 320 300 ГБ (SSDSA2BW300G3)

Этот твердотельный накопитель – последователь фактического родоначальника всех SSD для рынка настольных ПК и относится к начальному сегменту. В его основе лежит доминировавший в былые годы (до появления даже первого поколения Sandforce) контроллер Intel, на котором ранее базировались накопители Intel X25-M G2. Судя по заявленным характеристикам (скорость чтения – 270 МБ/c, записи – 205 МБ/c), Intel 320 не сможет потягаться с конкурентами на базе Sandforce. Впрочем, его позиционирование на компьютеры с интерфейсом SATA-II и высокая емкость, безусловно, имеют свою привлекательность для определенной категории потребителей. Intel 320 оснащается 25-нанометровой асинхронной памятью NAND ONFI 1.1.

Intel SSD 520 240 ГБ (SSDSC2CW240A3)

В отличие от младшего брата, Intel 520 разработан без компромиссов: он базируется на Sandforce SF-2281 и синхронной памяти ONFI 2.2. Отметим также, что Intel серьезно озаботилась надежностью и стабильностью этой серии: она была выпущена в продажу значительно позже, чем ожидалось, поскольку Sandforce потребовалось неожиданно много времени на устранение ошибок прошивки, вызывавших BSOD. В Intel 520 не используется фирменная технология Sandforce RAISE (Redundant Array of Independent Silicon Elements), позволяющая выделить один кристалл NAND для целей исправления ошибок чтения данных по принципу, аналогичному RAID для жестких дисков. Вместо этого Intel выделила этот кристалл в качестве дополнительного пространства (емкостью 8 ГБ) для выравнивания износа ячеек и фоновой «чистки мусора». Это должно, в частности, снизить эффект от засорения SSD по мере его использования и уменьшить падение производительности.

Для мониторинга и обслуживания своих твердотельных накопителей компания Intel предлагает специальную утилиту SSD Toolbox. Она позволяет проверить состояние SSD посредством SMART, провести быстрое либо полное сканирование накопителя, оптимизировать ОС для работы с SSD (настроить службы SuperFetch и Prefetch, отключить дефрагментацию и т.п.).

Кроме того SSD Toolbox имеет две очень востребованные среди пользователей твердотельных накопителей функции: под именем SSD Optimizer скрывается принудительная отправка накопителю команды TRIM, инициирующей очистку уже неиспользуемых, но занятых данными ячеек, а также доступна команда Secure Erase, обеспечивающая полное стирание SSD и возвращение его к исходной производительности.

Также SSD Toolbox позволяет следить за обновлениями прошивок для накопителей и, в случае появления свежих версий, загружать и устанавливать их.

Kingston HyperX SSD 240 ГБ (SH100S3/240G)

Суперкар среди твердотельных накопителей. Эта модель сочетает в себе не только мощный контроллер Sandforce SF-2281 и синхронную 25-нанометровую память NAND, но и сверхпроизводительную прошивку, обеспечивающую до 95000 IOPS в режиме случайного чтения блоками по 4 КБ (для сравнения, конкуренты чаще всего заявляют около 80000 IOPS). Как и Intel 520, этот SSD сможет сполна воспользоваться преимуществами четырехкратного чередования, о котором мы говорили выше. В комплекте поставки покупатель найдет не только SSD, но и крепежную рамку для установки в 3.5” отсек корпуса и даже отвертку для этих целей.

Verbatim SATA-III SSD 240 ГБ (3SSD240)

Этот производитель широко известен своими внешними накопителями, однако на рынке SSD он представлен мало. Рассматриваемая нами модель опять основывается на Sandforce SF-2281, однако Verbatim в этом устройстве применила медленную асинхронную память ONFI 1.1. C одной стороны, в тяжелых режимах тестирования и при активной эксплуатации этот SSD будет неизбежно уступать конкурентам с синхронной NAND, с другой стороны, Verbatim компенсирует это заметно сниженной ценой (~$270).

Методика тестирования

Перед замером показателей, все накопители были прошиты наиболее свежей на момент тестирования прошивкой, и приведены в исходное состояние посредством Secure Erase. Набор тестовых приложений включает:

— AS SSD – синтетический тест, замеряющий количество обрабатываемых SSD запросов разного размера и с разной глубиной очереди, и вычисляющий пропускную способность;

— Crystal DiskMark – аналог AS SSD, использующий несколько отличные алгоритмы, в результате чего показатели в этих утилитах часто разнятся;

— Anvil’s Storage Utilities – комплексный тестовый пакет, замеряющий производительность накопителя в разных профилях использования и выводящий результаты как в виде показателей скорости, так и в виде итогового балла;

— IOMeter Workstation – тестовый профиль утилиты IOMeter, моделирующий работу тяжело нагруженной рабочей станции;

— Futuremark PCMark Vantage и PCMark 7 – тестовые пакеты, эмулирующие работу накопителя в наиболее типичных для домашнего и игрового компьютера приложениях.

Кроме оценки производительности новых SSD, мы провели дополнительные тестирования, чтобы определить, как устройства поведут себя при длительной эксплуатации и большом заполнении. Для этого быстродействие в AS SSD замерялось в нескольких сценариях:

— чистый SSD после выполнения Secure Erase (идеальная ситуация);

— сразу после двукратного заполнения несжимаемыми данными и удаления файлов (наиболее «тяжелая» ситуация);

— после 30-минутного «отстоя» для того, чтобы успели поработать встроенные алгоритмы garbage collection и TRIM;

— после принудительной подачи команды TRIM (с помощью утилиты ForceTrim и Intel SSD Toolbox в случае накопителей Intel) и паузы в 10 минут.

Конфигурация тестового стенда

Процессор	Intel Pentium G850	Intel, www.intel.ua
Материнская плата	Sapphire Pure Platinum Z68	Sapphire Technology, www.sapphiretech.com
Видеокарта	Palit GeForce GTX 560 Sonic Platinum	Palit, www.palit.biz
Оперативная память	Kingston KVR1333D3N9/1G 4 ГБ DDR3	Kingston, www.kingston.com
Накопитель	Kingston SSDNow V+ 100 SVP100S2/64G	Kingston, www.kingston.com
Блок питания	Huntkey X-7 1000 Вт	Huntkey, www.huntkeydiy.com

Результаты тестирования

Crystal DiskMark

Первое место ожидаемо занимает Kingston HyperX. Прошивка с отключенным лимитом скорости дает ему возможность немного опередить соперников даже в замере линейных скоростей.

Обратите внимание на низкие показатели ADATA S511 в скорости линейной записи: это прямое следствие вдвое меньшего объема этого накопителя, так как на нем не работает четырехкратное чередование записи. В аутсайдерах, естественно, Intel 320 – устаревший контроллер не дает ему бороться с устройствами на базе Sandforce 2.

AS SSD

В этом тесте ситуация повторяется, хотя Verbatim SATA-III SSD и смог выйти на первую строчку диаграммы за счет минимального опережения по скорости чтения. Вероятнее всего, виной тому алгоритмы прошивок: SSD на базе Sandforce довольно активно занимаются фоновым обслуживанием ячеек флеш-памяти, зачастую не во время. Ничем другим разброс в 10–15 МБ/с, который мы получали на протяжении всего тестирования в разных приложениях при нескольких проходах подряд, объяснить не удается.

Из интересного отметим, что асинхронная память в накопителе Verbatim хоть и уступает по скорости линейной записи, однако по количеству обрабатываемых запросов на запись в секунду держится вполне на уровне своих более «вооруженных» собратьев. Вдвое менее емкий ADATA S511 же не спасает даже синхронная память – наглядная иллюстрация того, что теоретическое удвоение пропускной способности чипов NAND не дает реального удвоения производительности.

Также стоит обратить внимание на тот факт, что Intel 320 оказывается впереди по показателям латентности. Объясняется это очень просто: во-первых, Sandforce SF-2281 постоянно анализирует передаваемые ему данные на предмет сжимаемости, что занимает время, а во-вторых у Intel 320 есть кэш, не предусмотренный платформой Sandforce. Впрочем, разница в 1 миллисекунду все равно пренебрежимо мала.

Anvil’s Disk Utilities

Этот тестовый пакет позволяет проводить замеры, отправляя дискам данные с разной степенью сжимаемости. Таким образом мы эмулируем идеальные и наихудшие условия для Sandforce, а также два приближенных к реальности случая – имитацию базы данных и работы приложений.

Сразу уточним, что график отсортирован по результату, показанному в режиме сжатия 46%, имитирующем работу приложений. Именно поэтому довольно неожиданно вперед выходит Verbatim SATA-III SSD, который хоть и ненамного, но опережает фаворитов от Intel и Kingston. Эта пара, в свою очередь, ведет очень активную борьбу: если отбросить не встречающийся в жизни вариант с полностью сжимаемыми данными (0-Fill), то разница между Kingston HyperX и Intel 520 оказывается минимальной. Отметим интересные результаты ADATA S511: этот SSD по-прежнему отстает от тройки лидеров, но уже не на треть, как в синтетических тестах. Замыкает пятерку, как всегда, Intel 320, демонстрируя нам, что лежащей в его основе абсолютно безразличен характер записываемых на SSD данных.

IOMeter Workstation

Все SSD на базе Sandforce SF-2281 отличаются отличным масштабированием производительности по мере наращивания глубины очереди запросов – контроллер без проблем справляется не просто с их обработкой, а и с переупорядочиванием очереди и отложенной записью.

На графиках, тем не менее, отлично видно, как три модели емкостью 240 ГБ, способные воспользоваться 4-way interleaving, отрываются от ADATA S511 на очереди глубиной 16 команд и выше. Что интересно, использование асинхронной памяти в Verbatim SATA-III SSD не мешает ему бороться с Kingston HyperX и Intel 520 на равных. Intel 320 по-прежнему замыкает строй, удерживая производительность в 7–8 тысяч IOPS при любой глубине очереди, что, конечно, немного для современных SSD, но все же почти на два порядка больше основной части доступных на рынке традиционных жестких дисков.

PCMark Vantage

Переходим к «приближенным к жизни» тестам, и тут же получаем неожиданный результат. Verbatim SATA-III SSD заметно опережает и Kingston HyperX, и Intel 520. PCMark Vantage дает довольно много баллов носителям, обеспечивающим высокую скорость чтения (в частности, в несколько потоков) и низкую латентность, потому в целом показатель довольно объяснимый. К тому же стоит отметить, что асинхронная память NAND (как и Toggle) не использует дополнительный синхронизирующий импульс, который требуется синхронной, и потому имеет немного лучший показатель времени доступа к ячейке. Разница мизерна, но, вполне возможно, на большом числе запросов она все же дает о себе знать.

Стоит обратить внимание на результаты ADATA S511: скорость записи довольно слабо влияет на общий счет в PCMark Vantage, потому этот SSD показывает себя на уровне фаворитов.

И снова на верхней строчке Verbatim SATA-III SSD, хотя разница между всеми тремя 240-гигабайтовыми накопителями на базе Sandforce 2 укладывается в погрешность измерений. В новой версии PCMark ADATA S511 все же уступает более емким моделям – на итоговые результаты в этом пакете скорость записи имеет большее влияние.

Степень деградации и эффективность алгоритмов очистки

Как видим, после двукратного полного заполнения SSD, скорость записи на них падает примерно на треть. Если после этого дать диску «передышку» на 30 минут для активации внутреннего алгоритма сбора «мусора» и очистки ячеек, который предусмотрен самой прошивкой, производительность немного улучшается, однако радикальных изменений не происходит. Отметим, что в случае Kingston HyperX скорость даже понизилась – возможно, ему попросту не хватило получаса, и повторный тест застал его как раз в момент очистки. К слову, вероятно, это же случилось и с Intel 320 в тесте скорости чтения, ничем иным падение скорости после заполнения накопителя объяснить нельзя – видимо, он тут же после удаления данных принялся чистить ячейки.

Наконец, глянем на эффективность выполнения команды TRIM. Как видим, значительные результаты она приносит только на Intel 520. Что интересно, этот прирост был получен с использованием утилиты ForceTrim – запуск этой команды через Intel SSD Toolbox к улучшению результатов не привел.

Любопытно, что SSD от Verbatim, а также ADATA S511, вообще не пострадали от заполнения ячеек: и в изначальном виде после Secure Erase, и после двукратного заполнения они показывают практически одинаковую скорость на уровне максимальной. Пожалуй, объяснить это можно только тем, что очистка ячеек у них происходит очень агрессивно: как только файл удаляется, прошивка тут же обнуляет ячейки, хранившие его. С одной стороны, это хорошо – скорость будет меньше деградировать по мере «засорения» SSD, а с другой, это должно приводить к повышенному износу ячеек – контроллер чистит их не тогда, когда в них появляется надобность, а в первый же свободный момент. Впрочем, надежность современных чипов NAND пока сохраняется на уровне 3–5 тысяч операций перезаписи ячеек, так что скоропостижного выхода SSD из строя бояться не стоит.

Итоги

Цель этого тестирования состояла в том, чтобы показать, что, казалось бы, одинаковые SSD на одной и той же платформе могут оказаться довольно разными по производительности. К сожалению, замысел провалился: Kingston HyperX и Intel 520 , оснащенные синхронной памятью ONFI 2.2, не смогли одержать убедительной победы над Verbatim SATA-III SSD , построенным на более дешевой асинхронной NAND. Впрочем, не стоит воспринимать это как упрек в сторону этих двух накопителей: они очень быстры, и в определенных условиях действительно заметно опережают соперника. Кроме того, на стороне Kingston эффектный внешний вид и хороший комплект поставки, а у Intel в арсенале удобное ПО для обслуживания SSD. Стоит ли это переплаты за эти модели – решать потребителю.

Что касается ADATA S511 , то этому накопителю откровенно не повезло с соперниками: будь у нас модель емкостью 240 ГБ, вероятнее всего, у нас было бы 4 победителя. Но, к сожалению, 120-гигабайтовая версия не способна тягаться с более емкими устройствами.

Ну и, наконец, Intel 320 . Этот SSD работает ровно так, как его позиционируют: он обеспечивает скорости на уровне предела производительности SATA II, намного опережает жесткие диски, обладает высокой емкостью и приемлемой ценой. В общем, хороший кандидат на апгрейд устаревающего ПК или (совсем идеально) ноутбука.

Всем привет! Думаю ни для кого не секрет, что один из самых важных компонентов внутри вашего компьютера или ноутбука — это накопитель, который содержит операционную систему. Вполне логичным следствием является вопрос — как выполнить тест скорости жесткого диска (или SSD, если компьютер посвежее).

Если ваша операционная система установлена на медленном жестком диске, то не имеет значение насколько производительны ваши центральный процессор или оперативная память — сама Windows и установленные программы будут запускаться очень неохотно и насладиться полноценной многозадачностью не получится.

В век интернета достаточно полно изданий, которые расскажут практически про любую модель накопителя в продаже. Кроме того, существует огромное количество программ для проверки скорости жесткого диска, результатом которого будет понимание на что ваш накопитель способен.

Существует много платных утилит вроде как PCMark или PassMark, которые могут протестировать всю систему и достаточно часто их можно встретить в тестах от известных изданий. Мы идем по другому пути и я расскажу вам о четырех бесплатных способах протестировать скорость жесткого диска или твердотельного накопителя.

Реальная производительность HDD или SSD в среде Windows (и не только) определяется не только скоростью вращения магнитного диска или памяти чипов накопителя, но и многими другими немаловажными факторами. Контроллер накопителя, версия SATA на материнской плате, драйвера самого контроллера, режим работы (ACHI или IDE) — все это влияет на производительность дисковой подсистемы (даже CPU или оперативная память может влиять на производительность)

Способ 1. CrystalDiskMark — наш главный инструмент

Наверное самый популярный инструмент для теста скорости жесткого диска — это CrystalDiskMark. Практически ни одно тестирование накопителей не обходится без данной утилиты — данная ситуация поможет вам сравнить свои результаты и сделать правильные выводы. Большим плюсом явялется возможность программы протестировать не только HDD/SSD, но и флешки и прочие носители информации.

Приложение имеет как дистрибутив, так и портативную версию, которая не требует установки. Скачать как обычно можно на официальном сайте (я как всегда рекомендую portable).

Работать с CrystalDiskMark до безобразия просто. Запускаем утилиту, выбираем размер тестового блока (на картинке ниже мы выбрали 1 гбайт), количество повторений тестов (я выбрал 5 — чем более повторений, тем точнее результат) и непосредственно сам накопитель. Нажимаем кнопочку «all» и ждем пока программа прогонит все тесты (кстати можно запустить отдельный тест для каждого режима).

На скриншоте слева — тест скорости SSD, а справа — HDD. Просто чтобы вы знали, насколько велика разница между ними и какой прирост производительности вы получите заменив лишь один компонент в системе

Способ 2. CrystalDiskInfo — подробная информация о HDD/SSD накопителе

В самом начале заметки я уже написал, что тест скорости жесткого диска или SSD будет не совсем корректным, если мы не выясним влияющие на производительность дисковой подсистемы факторы. Утилита CrystalDiskInfo расскажет много интересного о вашем накопителе, но нас интересует всего один нюанс — скачайте приложение с официального сайта и запустите.

Обратите внимание на строчку «Режим передачи», на картинке ниже у меня это (SATA/600 | SATA/600). Эти параметры должны совпадать, т.е. подключив SSD накопитель к порту SATA/300 (это стандарт SATA II) то мы получим максимальную скорость обмена с диском в 300 мбайт, а если взглянуть на тест производительности в первом способе мы видим что максимальная скорость чтения была далеко за 300…

Подключив такой скоростной накопитель к порту SATA или SATA II — его производительность просто упрется в производительность контроллера (с классическими HDD не так критично, так как даже возможностей SATA хватает с избытком)

В целом CrystalDiskInfo может рассказать о температуре, времени работы накопителя и многих других полезных показателях. Для владельцев классических HDD будет полезным пункт Reallocate Sector — благодаря ему можно спрогнозировать выход из строя устройства

Способ 3. AS SSD Benchmark — здоровый конкурент CrystalDisk от немцев

Немцы умеют делать не только фильмы для взрослых, но и отличные утилиты для тестирования скорости жесткого диска или SSD. В данном случае я хочу познакомить вас с приложением AS SSD Benchmark, функционал которого очень похож на CrystalDiskMark, но в отличии от нее показывает и время доступа к данным (и в целом есть еще незначительные отличия).

Скачать можно с официального сайта (он на немецком, ссылка на загрузку в конце страницы), само приложение имеет английский язык (у многих блогеров версия исключительно на немецком)

Утилита портативная и не требует установки, просто запустите приложение, отметьте нужные тесты и нажмите START, все как и в первом способе. Слева мой домашний SSD, справа классический HDD.

Обратите внимание, что в меню TOOLS есть парочка интересных тестов, которые могут спрогнозировать производительность накопителя при копировании ISO файлов, программ или различных игрушек — такого функционала нет у CrystalDiskMark

Способ 4. HD Tune — хороший инструмент с наглядным графиком

HD Tune вероятнее всего самое известное приложение для теста скорости жесткого диска, но на последнем месте в сегодняшнем рейтинге оно не просто так. Дело в том, что бесплатная версия HD Tune не обновлялась с февраля 2008 года… однако все так же работает и в 2к17 году на новейшей Windows 10. Скачать как всегда можно с официального сайта (портативной версии к сожалению нет)

После прохождения теста нам будет доступен наглядный график чтения (вместе с максимальным и минимальным значением, а так же скоростью доступа к данным). В целом информация полезная, но нет возможности протестировать скорость записи на диска, что немного огорчает…

Ввиду своей древности приложение может некорректно определять современные накопители, но на результаты тестов это никак не влияет

Вывод о программах для тестирования скорости жесткого диска

Пришло время делать выводы. Мы выполнили тест скорости жесткого диска или SSD с помощью четырех разных программ (вернее приложений для тестирования всего три, а еще одна утилита для уверенности что тесты будут объективными).

В реальности программ, которые позволяют проверить скорость жесткого диска в разы больше, но я решил вас познакомить с лидерами данной ниши… но если у вас есть что добавить — жду вас в комментариях.

Когда ПК-геймер задается вопросом, какие опции для тюнинга являются самыми важными, помимо обязательной покупки мощной графической карты и процессора мы даем ему следующий совет: замените ваш классический жесткий диск на SSD-накопитель. Только покупайте не SATA-SSD, а флеш-накопитель, который передает данные через PCI-Express и использует для этого протокол NVMe.

Такие модели достигают в пять раз более высокой скорости передачи данных, и верхнего лимита эта технология практически не знает. В настоящее время рынок все больше и больше наполняется подобными турбо-накопителями (хотя еще достаточно дорогими), так что перед геймером встает вопрос, готов он инвестировать несколько больше денежных средств в существенный прирост скорости или отдаст предпочтение классическим, сравнительно медлительным SSD.

Новая эра турбо-SSD

Для замены HDD можно было ни о чем особо не задумываться - просто покупай накопитель нужного тебе объема. Со временем все стало несколько сложнее, поскольку интерфейс SATA изначально был спроектирован для работы с протоколом AHCI (Advanced Host Controller Protokol) и соответствующим драйвером для медлительных классических накопителей с вращающимися магнитными дисками.
Неприятный побочный эффект: интерфейс SATA-600 допускает максимальную скорость передачи данных в 600 Мбайт/с.

Если заглянуть в наш , то можно увидеть, что многие модели достигают средней скорости передачи данных (при чтении) уже выше 550 Мбайт/с, а при записи на их «спидометре» зачастую можно увидеть и 540 Мбайт/с. Таким образом, становится очевидно, что потенциала для роста показателей данная технология сегодня уже не имеет.

Говоря иначе, интерфейс SATA может стать так называемым «бутылочным горлышком» для флеш-накопителей, которые становятся все быстрее и быстрее. Хорошо, что новые SSD обходят данное ограничение скорости, если вместо красных SATA-кабелей использовать для подключения PCIe-разъемы - то есть задействовать тот тип соединения, который традиционно применялся для графических карт. Через одну линию PCIe 3.0 теоретически можно передавать до 1 Гбайт/с.

Такие крохотные NVMe-SSD, как новый Samsung PM971, подходят также для ультрабуков или планшетов - они насчитывают всего два сантиметра

В этом тесте для подключения SSD-накопителей использовалось по четыре таких линии. Таким образом, это дает максимум в 4 Гбайт/с - по крайней мере, теоретически. На практике такой показатель не достигается: самую высокую на сегодня скорость передачи данных продемонстрировал новейший Samsung 960 Pro с результатом 2702 Мбайт/с при чтении.

Это значительно быстрее, чем любой из SATA-SSD, и интерфейс при этом еще не исчерпывает свой потенциал: в настоящее время ограничения на скорость передачи данных накладываются используемым типом флеш-памяти и контроллерами носителей данных.

Это может быть интересно:

Два различных типа разъемов

В отличие от SATA-дисков, при покупке турбо-SSD следует обратить внимание на правильный выбор его форм-фактора. Быстрые накопители данных могут выпускаться как в форме карт расширения, вставляемых в PCIe-разъем, так и в виде планок памяти, которые устанавливаются в так называемые M.2-слоты.

Таким образом, перед приобретением понравившейся вам модели рекомендуем взглянуть на материнскую плату и проверить, представлен ли там интерфейс соответствующего типа.

Многие производители SSD разрабатывают программное обеспечение, которое анализирует состояние NVMe-SSD. У Intel оно называется Solid-State Drive Toolbox

Этот совет особенно актуален для более старых материнских плат, поскольку на их слот M.2 для передачи данных может лишь выводиться шина SATA. Тот, кто собирает для себя новый компьютер, может особо этим вопросом не утруждаться: материнские платы для новых процессоров имеют разъемы M.2 с PCIe-соединением и поддерживают новый протокол обмена данными Non-Volatile Memory Express (NVMe) — это провоцирует второй турбо-скачок.

В отличие от моделей для M.2, SSD в виде карты под разъем PCIe могут быть интересны и для модернизации более старых систем. Однако при этом следует обязательно обратить внимание, чтобы на материнской плате был еще один свободный PCIe-слот помимо занятого графической картой.

И еще одна маленькая деталь может оказаться очень важной: из шести взятых на этот тест SSD-накопителей четыре имеют форм-фактор карты расширения, но только три из них поддерживают стандарт PCIe 3.0. Kingston HyperX Predator же ограничивается лишь PCIe 2.0, который способен пропускать через линию только 500 Мбайт/с.

И хотя ваши скорости передачи данных при чтении и записи с 1400 и 1010 Мбайт/с соответственно здесь будут значительно лучше, чем у SATA-конкурентов, с показателями самых быстрых SSD сравниться они не смогут. При этом носители, поддерживающие PCIe 3.0, будут работать и в слоте PCIe 2.0, но скорость у них будет значительно снижена.

Перегретые SSD-накопители становятся медлительнее

Адаптер под PCIe-карту Angelbird Wings PX1 со своим радиатором охлаждения предотвращает перегрев Samsung 950 Pro

В настоящее время от SSD-накопителей с интерфейсом PCIe мы вполне можем ожидать скоростей передачи данных свыше 2,5 Гбайт/с. Произведенные компанией OCZ SSD-накопители с интерфейсом M.2 привычно поставляются с PCIe-адаптером. По итогам наших результатов измерений нам видится более чем рациональным оставлять устройство именно в нем. Мы провели замеры характеристик этих устройств для M.2 и без адаптера, зарегистрировав слегка худшие значения: так, при чтении была достигнута скорость всего 2382 Мбайт/с, что примерно на 130 Мбайт/с меньше, чем с адаптером.

Очень короткое время реакции

Высокая скорость передачи данных - это хорошо для ускорения загрузки, но причины того, что Windows и игры с SSD-накопителем в компьютере работают заметно быстрее, скрываются прежде всего в незначительности латентности. Ее во время тестирования мы изучаем при I/O-измерениях (Input/Output), то есть подсчете количества операций чтения или записи, произведенных в секунду при обработке последовательно расположенных блоков памяти. Этот параметр, так называемый IOPS (Input/Output Operations Per Second), является недостающим «ингредиентом» для быстрого ПК, который часто бывает сильно нагруженным.

В данной зачетной дисциплине преимущество имеет накопитель OCZ RD400 с 43 974 IOPS при записи. При чтении, напротив, результат 18 428 IOPS не составляет и половины от предыдущего. Вот и у нашего лидера рейтинга, Samsung 960, можно наблюдать такую же неоднородность характеристик: при записи он достигает отметки в 42 175 IOPS, а при чтении - всего 29 233.

Завидную схожесть результатов демонстрирует Zotac с его приблизительно 35 000 IOPS (как при чтении, так и при записи). Впрочем, данный параметр при сравнении продуктов довольно часто приходится комбинировать с другими. При этом в скором времени турбо-SSD должны «пробить» психологически важную отметку в 100 000 IOPS.

Хуже всего проявил себя Kingston HyperX Predator: около 23 000 IOPS при чтении и 17 800 при записи означают последнее место, причем с большим отрывом. Основной причиной этого является устаревшая технология, так как данный SSD-накопитель передает данные все еще по протоколу AHCI. Новый же протокол доступа NVMe, напротив, оптимизирован для работы с SSD.

Преимущества NVMe проявляют себя прежде всего при распараллеливании процессов: протокол передачи данных позволяет работать с очередями запросов ввода/вывода (I/O queues) размером до 65 536 команд. Протокол AHCI имеет ограничение всего одной очередью размером в 32 команды - а это при большой нагрузке может вызвать скопление данных.

10 лучших SSD NVMe накопителей по соотношению цена / качество

Даже на новые сверхскоростные накопители цены постепенно снижаются, причем, самый недорогой SSD с поддержкой NVMe уже можно найти по цене накопителей SATA, И это не может не радовать. Мы подобрали для вас 10 лучших SSD флеш-накопителей с поддержкой NVMe по соотношению цена / качество.

Приветствую!
От производительности диска (HDD, SSD) зависит скорость работы и производительность всего персонального компьютера в целом! Однако, к моему удивлению, довольно большое количество пользователей не придают должного значения этому аспекту. И это при том, что от носителя данных напрямую зависит скорость загрузки операционной системы, запуска программ, копирования файлов и данных с диска и обратно и т.д. Другими словами, достаточно большое количество типовых операций на ПК завязано на подсистему памяти.

Сейчас в компьютерах и ноутбуках устанавливаются либо традиционные HDD (hard disk drive – жёсткий диск), либо тренд последнего времени – SSD (solid-state drive – твердотельный накопитель). Зачастую SSD диски значительно опережают в скорости чтения\записи классические HDD диски. К примеру, Windows 10 запускается за 6..7 секунд, в сравнении с 50 секундами загрузки с обычного HDD – как видите, разница весьма существенна!

Этот материал будет посвящён способам проверки скорости и производительности установленного HDD или SSD диска.

Обзор программы CrystalDiskMark

Довольно-таки популярная утилита для измерения и тестирования скорости HDD или SSD диска. Она отлично работает в среде Windows (XP, Vista, 7, 8.1, 10), является бесплатной и поддерживает русский язык интерфейса. Официальный сайт программы: http://crystalmark.info/

Для тестирования HDD или SSD в CrystalDiskMark необходимо сделать следующее:

1) Произвести выбор циклов записи\чтения. По умолчанию данная цифра равняется 5 , что является оптимальным вариантом.

2) После чего необходимо выбрать размер записываемого в процессе теста файла. 1 GiB (1 Гигибайт) будет оптимален.

3) И наконец, необходимо выбрать раздел, который будет использоваться для тестирования диска. Если у вас установлено несколько физических дисков, то выберите раздел, который находится на интересующем вас диске. В примере установленный жёсткий диск один и соответственно выбран раздел C:\ .

4) Для запуска теста нажмите на зелёную кнопку All . К слову сказать, в подавляющем большинстве случаев интерес представляет результат, что находится в строке SeqQ32T1 – скорость линейного чтения\записи. Вы можете запустить тестирование только линейной скорости чтения\записи, нажав соответствующую кнопку.

Результаты тестирования будут отображены в колонках:

Read – параметр, показывающий скорость чтения данных с тестируемого диска.

Write – аналогичный параметр, но показывающий скорость записи на тестируемый жёсткий диск.

На протестированном в примере SSD диске Kingston UV300 скорость линейного чтения составила 546 MB/s – что является весьма достойным результатом. Вообще, для лучших представителей SSD дисков данный параметр варьируется в районе 500.. 580 MB/s, с учётом подключения к SATA3 разъёму на материнской плате.

Если скорость вашего SSD диска существенно меньше заявленной производителем, то имеет смысл проверить, подключен ли он к SATA3 .

Как определить версию и режим работы порта SATA

Разработчик CrystalDiskMark предусмотрительно создал ещё одну диагностическую утилиту – CrystalDiskInfo . В её задачу входит отображение S.M.A.R.T информации о состоянии диска, его температурном режиме и прочих параметрах.

В целом достаточно удобная и наглядная утилита, которая должна быть на вооружении у пользователей, которым важно контролировать состояние диска (его здоровье), дабы избежать потери данных в связи с его возможной поломкой.

После запуска утилиты посмотрите на информацию, что отображается в строчке «Режим передачи »:

SATA/600 – означает, что диск функционирует в SATA3 режиме с максимальной пропускной способностью в 600 МБ/c.

SATA/300 – данный параметр означает, что диск работает в SATA2 режиме с максимальной пропускной способностью в 300 МБ/c.

Ещё может высветиться SATA/150 (150МБ/c) – это первая версия SATA стандарта и она считается весьма устаревшей и не отвечает современным требованиям по пропускной способности подключаемых носителей.

Тогда как классическому HDD вполне достаточно SATA2 (300МБ/с), то SSD необходимо подключать к порту SATA3 , в ином случае он не сможет раскрыть весь свой скоростной потенциал.

Обзор программы AS SSD Benchmark

Представляю вашему вниманию ещё одну примечательную утилиту, в задачу которой входит тестирование скорости установленного в компьютер или ноутбук HDD или SSD диска. С помощью неё можно столь же просто узнать скоростные характеристики подключенного диска.

Утилита бесплатна, не нуждается в установке и работает в среде Windows. Официальный сайт программы: http://www.alex-is.de/

Управление осуществляется аналогичным программе CrystalDiskMark образом. Скорость линейного чтения здесь отображается в графе Seq .

Обзор программы HD Tune

Завершает этот обзор утилита HD Tune. Возможности данной программы тестированием скорости чтения\записи не ограничиваются. Помимо прочего она ещё позволяет проконтролировать здоровье жёсткого диска, его технические параметры и даже просканировать поверхность диска на наличие ошибок.

Если же акцентировать внимание на возможностях тестирования скорости, то здесь можно отметить следующее:

возможность отдельно задать тестирование записи или чтения
удобный визуальный график скорости записи\чтения в процессе тестирования
возможность увидеть пиковую скорость и время доступа

Программа работает в среде Windows и представляет удобные инструменты для контроля и тестирования подключенных носителей.

Официальный сайт программы: http://www.hdtune.com/

Краткий итог

Скорость подключенного носителя напрямую влияет на общую производительность работы компьютера или ноутбука. Не стоит пренебрегать контролем скоростных характеристик, ведь от этого зависит общий комфорт от работы с компьютером.

Теперь вы знаете, как проверить скорость подключенного носителя, а также возможные нюансы его подключения, от которых в конечном итоге зависит пропускная способность подключенного HDD или SSD.