Три SSD на базе PCI Express: когда скорости SATA 6 Гбит/с не хватает – THG.RU

Введение

Производители SSD в настоящее время переходят со скорости работы интерфейса 3 Гбит/с на 6 Гбит/с, что практически удваивает доступную скорость работы интерфейса у твердотельных накопителей. Но если вы думаете, что, достигнув 500 Мбайт/с, получите высокую скорость работы, то ошибаетесь. Можно осуществлять хранение данных на базе флэш-памяти, чтобы перемещать информацию намного быстрее, поскольку этот процесс уже не будет подчиняться ограничениям интерфейса Serial ATA. Сегодня мы сравним самые новые предложения от компаний Fusion-io, LSI и OCZ, чтобы выяснить, у кого из них наиболее быстрые твердотельные накопители на данный момент. Для того, чтобы это сделать, нам придётся попрощаться с SATA и начать работу с PCI Express!

Общая идея, лежащая в основе работы всех четырёх продуктов, которые мы сравниваем в нашем обзоре, проста: создатели данных SSD хотят сделать их пропускную способность и/или производительность ввода-вывода максимальными. В данном случае стоимость имеет здесь второстепенное значение. Fusion-io, LSI Corporation и OCZ Technology сходятся во мнении по поводу интерфейса Serial ATA. Этот стандарт, в основном, не отвечает требованиям действительно высокопроизводительного продукта, поскольку его полоса пропускания ограничена менее чем 600 Мбайт/с у SATA 6 Гбит/с. Вот почему все SSD в данном обзоре базируются на шине PCI Express, которая напрямую подключает систему хранения данных на базе флэш-памяти к самому быстрому из доступных системных интерфейсов. Однако это не означает, что разъём SATA нельзя использовать совсем. На самом деле, компании LSI и OCZ используют SATA для внутреннего подключения флэш-памяти к своим продуктам.

Личные представления этих компаний о том, как обеспечить максимальную производительность, очень сильно отличаются. В то время как LSI и OCZ создают карты, в которых задействованы конфигурации RAID с применением многочисленных контроллеров, подключённых к выделенной флэш-памяти NAND, компания Fusion-io стала первым и единственным производителем, предоставившим устройства хранения на базе PCI Express, которые не используют такой интерфейс внутренних накопителей, как SATA. Именно поэтому мы решили противопоставить накопители LSI WarpDrive и OCZ Ibis моделям ioDrive и ioXtreme от Fusion-io.

Как всегда, различные исполнения имеют свои плюсы и минусы. Мы уже упоминали, что для создания мощных устройств LSI и OCZ используют системы на RAID-массивах, подключённых к контроллерам флэш-памяти, тогда как Fusion-io разработала микросхему для снижения количества используемых интерфейсов до минимума. Кажется, этот подход является самым элегантным из всех. Но всё же с него нельзя загрузить ОС. Это может быть не настолько важным для оборудования на предприятиях, в которых большие объёмы и высокая производительность используются для ускорения интенсивных нагрузок ввода-вывода в рабочих станциях. Но для компьютеров энтузиастов это остаётся проблемой.

Как бы то ни было, в конечном счёте, мы хотим понять, как сконструирован каждый накопитель и каким образом он работает. И самым важным аргументом для нас являются результаты тестирования, не так ли? Давайте дадим оценку твердотельным накопителям ioDrive (160 Гбайт) и ioXtreme (80 Гбайт) от Fusion-io, а также LSI WarpDrive Accelerator Card SLP-300 (300 Гбайт) и OCZ Ibis. На самом деле, мы имели возможнось познакомиться с Ibis раньше – в обзоре “OCZ HSDL: новый скоростной интерфейс для твёрдотельных накопителей”.

Прежде чем мы углубимся в сравнение всех четырёх устройств, которое может показаться некоторым читателям несбалансированным вследствие разницы в цене данных продуктов, важно изучить рынки, нацеленные на применение высокопроизводительных SSD на основе интерфейса PCI Express. И тогда становится ясно, что модели, предлагаемые Fusion-io и LSI, предназначены для использования на предприятиях. Их конструкция, компоненты, встроенное ПО, поддержка и стоимость коренным образом отличаются от SSD OCZ Ibis и его спецификаций, ориентированных больше на энтузиастов/рабочие станции. Модель Ibis, как оказалось, тоже использует интерфейс PCI Express. Проще говоря, относитесь к данному обзору не как к ожесточённой разборке между SSD, но как к взгляду на различные концепции и спецификации, ориентированные на энтузиастов/рабочие станции. Мы думаем, что в заключении будут отражены специфические соображения для каждого различия в аппаратном обеспечении.

Общие представления о хранении на базе PCI Express

Основная проблема, связанная с объёмами устройств хранения информации, касается создания продуктов, которые будут обладать максимальной производительностью и достаточными объёмами по приемлемым ценам. Очевидно, сегодня мы сконцентрируемся на производительности, именно поэтому мы хотим рассмотреть различные способы создания бoльшей полосы пропускания и более высокой производительности ввода-вывода.

На первом рисунке показано, каким образом работает стандартный твердотельный накопитель. Во-первых, в устройстве есть контроллер на базе флэш-памяти, например SandForce SF-1xxx. Во-вторых, производитель добавляет определённое количество флэш-памяти NAND с большим количеством каналов. Это делается для увеличения полосы пропускания. Обычно в большинстве современных накопителей используются четыре, пять, восемь или десять каналов флэш-памяти. Эти контроллеры памяти подключаются через шину Serial ATA, работающую со скоростью передачи данных либо 3 Гбит/с, либо 6 Гбит/с. Конечно, теоретически это ограничивает максимальную полосу пропускания каждого накопителя либо до 300 Мбайт/с (около 3 Г бит/с), либо до 600 Мбайт/с (около 6 Гбит/с). Однако, в большинстве случаев данный “потолок” остаётся недостижимым.

Именно так сконструированы современные SSD. Они оснащены контроллером памяти, который управляет несколькими каналами флэш-памяти, осуществляя связь с системой через интерфейс Serial ATA

Компания Fusion-io начинала с нуля и создала контроллер памяти, который напрямую соединяется с PCI Express. Благодаря отказу от SATA, этот контроллер, теоретически, может работать с меньшим временем ожидания/потерями. Вместе с тем, данным логическим схемам не хватает функциональности, которую вы получаете при использовании устройств на основе SATA: главным образом, теряется возможность загружаться с устройства.

Компания Fusion-io создала свой собственный контроллер PCI Express, который исключает необходимость использования SATA или SAS, но диски, использующие этот контроллер, не способны быть загрузочными

Очевидно, создание собственного контроллера обходится дорого. Именно поэтому компании LSI и OCZ использовали существующее аппаратное обеспечение, выпустив самостоятельные решения на базе RAID-массивов. Пользователям не нужно беспокоиться о том, каким образом укладывать провода для отдельных накопителей. Вместо этого они получают устройство хранения информации, которое можно подключить напрямую к интерфейсу PCI Express. У LSI имеются свои собственные RAID-контроллеры, тогда как OCZ полагается на чип от Silicon Image для связи контроллеров, встроенных в SSD. Физически, вы можете подключить шесть SSD к карте LSI и четыре – к OCZ.

Вот наш RAID-массив в коробке: LSI и OCZ создали более быстрые решения устройств хранения информации (SSD), разместив контроллеры памяти на печатной плате в виде полос

Fusion-io ioDrive (160/112 Гбайт) и ioXtreme (80 Гбайт)

Модель ioDrive от Fusion-io, была выпущена в начале 2009 года и до сих пор является одним из наиболее быстрых устройств хранения информации на основе флэш-памяти, которые можно найти в розничной продаже. Это карта на основе PCI Express, которая использует четырёхполосную передачу данных через интерфейс первого поколения с полосой пропускания до 1 Гбайт/с в каждую сторону. И хотя это звучит как недостаток, в сравнении с более современным аппаратным обеспечением на базе PCI Express 2.0, это совсем не так. Устройство работает хорошо.

Представители компании Fusion-io рассказали нам о том, что используют компоненты промышленного класса с соответствующей производительностью. Особенно это касается версий на 80, 120 и 320 Гбайт, в которых применяется флэш-память SLC (с одноуровневыми ячейками) NAND. Диски на 320 Гбайт и флагманский на 640 Гбайт основаны на флэш-памяти MLC (с многоуровневыми ячейками). Fusion-io предлагает драйверы для всех операционных систем Windows, начиная с Windows XP и заканчивая последними версиями Windows Server 2003 и Windows 7, также как для VMWare ESX/ESXi и различных дистрибутивов Linux.

Этот накопитель не может использоваться как загрузочный, поэтому он годится только в качестве очень быстрого хранилища информации, в случае если сервер или рабочая станция загружаются с другого накопителя. Эффективность применения такого решения ограничена, но имеет место быть для отдельных специфических сред, где было бы неплохо получить 80, 120 или 320 Гбайт RAM, и экономия не является ограничивающим фактором. Конечно, флэш-память SLC-типа не такая быстрая, как системная память, но это, без сомнения, лучше, чем неповоротливые жёсткие диски.

Второй твердотельный накопитель от Fusion-io – это ioXtreme, который также появился в нашей испытательной лаборатории в 2009 году. Технически он близок к ioDrive, то есть эта модель тоже не может быть загрузочным диском. Нам пришлось хорошенько поискать этот накопитель на веб-сайте Fusion-io, поскольку он не был показан в группе товаров, к которой относится. Наш образец рассчитан на 80 Гбайт, а некоторые из этих карт можно совместить в системе для того, чтобы увеличить ёмкость.

Карты ioXtreme требуют определённого количества системной памяти, поскольку аппаратное обеспечение не поддерживает Native Command Queuing (технологию оптимизации порядка выполнения команд, вспомните, в нём нет интерфейса SATA), и необходимо соответствующим образом упорядочивать поступающие команды. Продукция от Fusion-io поддерживает режим максимальной ёмкости, что обеспечивает работу всех 80 Гбайт, либо можно выбрать режимы повышенной или максимальной производительности записи. Это приведёт к снижению полезной ёмкости на 30% и 50%, но, очевидно, поспособствует увеличению скорости записи.

Обе карты Fusion-io обладают меньшей высотой и потому могут использоваться в очень компактных системах.

LSI WarpDrive Acceleration Card SLP-300 (300 Гбайт)

Компания LSI активно продолжает разрабатывать и выпускать 6 Гбит/с устройства хранения данных с интерфейсом SAS. В настоящее время мы проводим тесты на новом контроллере MegaRAID SAS 9285-8e, который, как полагает производитель, намного улучшит производительность ввода-вывода, благодаря двухъядерному чипу RoC (RAID-on-Chip) PowerPC. Модель WarpDrive Acceleration Card является логическим продолжением линейки. В конце концов, те же самые рабочие нагрузки бизнес ориентированных приложений, на которые нацелилась компания Fusion-io, можно назвать традиционным полем деятельности LSI.

В результате оказалось вполне логичным, что компания предоставила нам готовый продукт для хранения информации – SSD для применения в промышленных средах. LSI просто объединила свой контроллер памяти LSISAS2008 с шестью модулями флэш-памяти. Каждый из них подключён к одному из портов контроллера и содержит 64 Гбайт флэш-памяти типа SLC NAND. Доступно только 50 Гбайт из этого объёма; ещё 22% предназначены для резервной области SSD, что позволяет накопителю поддерживать свою производительность по прошествии длительного периода времени.

Контроллеры SandForce SF-1500 управляют каждым из этих SSD таким способом, который похож на то, как если бы вы подключили много накопителей к встроенному контроллеру памяти. Было бы хорошо, если бы данная карта включала в себя два дополнительных порта SAS или SATA, что позволило бы добавить ещё немного объёма для хранения информации, но в случае с SLP-300 этого нет. Нам придётся смириться с этим хотя бы из-за того, что модель SLP-300 является загрузочной, то есть вы можете её использовать для установки операционной системы.

По сравнению с решением от компании Fusion-io, карта LSI представляет собой банк SATA SSD, объединённых в массиве RAID, который управляется аппаратными средствами LSI. Такой подход имеет смысл, поскольку является модульным. Конечно же, наибольшее значение имеет конечный результат, как мы упоминали в предисловии к этому обзору. Если окажется, что накопитель на основе RAID-массива покажет заоблачную производительность при использовании стандартных компонентов, для нас это будет очень хорошо.

Все шесть SSD крепятся непосредственно на карту в два слоя. Мы полагаем, что такой подход был бы хорош для интерфейса mSATA, поскольку этот относительно новый стандарт можно было бы использовать для установки SSD в такой накопитель.

Несмотря на большие слоты для SSD, карта всё же имеет меньшую высоту и длину, и подходит для серверных корпусов 2U Rackmount. Также мы хотим добавить, что эта карта использует интерфейс x8 PCI Express 2.0, это означает, что вам пригодится имеющийся восьми- или 16-полосный слот для её установки. Благодаря стандарту PCI Express второго поколения, устройство имеет максимальную теоретическую полосу пропускания в 4 Гбайт/с в ту и другую сторону. Это, в общем-то, и не нужно, но всё же это есть.

Используйте программу LSI MegaRAID Storage Manager для управления своим накопителем WarpDrive

OCZ Ibis (240 Гбайт)

Твердотельный накопитель Ibis очень похож на OCZ RevoDrive X2, который, вероятно, больше бы подошёл для этого обзора, поскольку в аппаратном плане RevoDrive X2 является картой на базе x4 PCI Express. Модели RevoDrive имеют объёмы 100, 160, 240, 360, 480, 720 и 960 Гбайт, также есть устройства на 256 Гбайт (220 Гбайт) и 512 Гбайт (460 Гбайт). Несмотря на то, что вместимость и сама концепция кажутся сопоставимыми с продукцией компаний Fusion-io и LSI, товарная концепция и позиционирование на рынке не являются таковыми. Fusion-io и LSI сосредоточили своё внимание на предприятиях-заказчиках, которые требуют выполненных на заказ прошивок и компонентов высочайшего класса, тогда как твердотельный накопитель OCZ Ibis является готовым решением для энтузиастов и потребителей продукции high-end класса. Важно помнить об этом, изучая результаты тестирования.

OCZ использует контроллер Silicon Image Sil3134, чтобы поместить четыре Sandforce SF-1200 SSD в массив RAID 0. Что касается RevoDrive X2, всё это распологается на одной плате, которая вставляется в четырёхполосный слот PCI Express 1.1. Модель Ibis добивается того же, но она помещает контроллер RAID на небольшую плату расширения на базе x4 PCI Express 1.1, тогда как SSD располагаются в маленькой внешней коробке, подключённой через интерфейс OCZ HSDL.

Представители компании OCZ объяснили нам, что среди пользователей есть те, которые не хотят иметь дело с хрупкой картой, у которой все части незащищены, а вместо этого предпочитают что-нибудь солидное и закрытое. И здесь модель Ibis, определённо, оказывается к месту. Она подключается к контроллеру памяти Silicon Image через интерфейс OCZ HDSL. В двух словах, HSDL – это преобразованная версия PCI Express, которую можно использовать вне ПК или из слота расширения на системной плате, используя коннекторы SFF-8087 SAS. Нам нравится такой подход, поскольку здесь используется стандартное аппаратное обеспечение, которое позволяет сделать что-то новое и полезное, а именно: увеличить производительность устройств хранения информации.

Если вы думаете, что модель Ibis находится не на своём месте в этом сравнении карт из-за нескольких сотен долларов, то наше заключение может оказаться для вас неожиданным.

Твердотельный накопитель Ibis также доступен с объёмами от 100 до 960 Гбайт, соответственно, цены на эти варианты сильно различаются. Нам достался образец на 240 Гбайт.

Новая версия утилиты AS SSD Benchmark

Программа AS SSD, разработчиком которой является Алексей Шепелянский (Alexej Schepeljanski), представляет собой утилиту для проведения тестов на твердотельных накопителях. Сюда входят четыре синтетических теста, окончательные оценки операций чтения/записи и собранные по группам результаты, а также три теста копирования данных в реальном окружении.

Синтетические тесты включают в себя операции последовательного чтения и записи, тест на скорость операции случайного чтения и записи блоков по 4 кбайт, и то же самое с использованием 64 потоков. Также сюда относится тест на определение времени доступа для операций чтения и записи. Тест на определение времени доступа для операций чтения выполняется на всём доступном объёме устройства, тогда как тест на измерение времени доступа и тесты на последовательные операции и случайные операции с 4-кбайт блоками ограничены тестовым размером файла 1 Гбайт. Эталонные тесты дают три группы результатов: одну – для производительности чтения, вторую – для производительности записи и третью – объединяющую оба результата. Вот как выглядит схема оценки:

• Общая оценка = последовательное чтение x 0,15 + последовательная запись x 0,1 + чтение блоками по 4 кбайт x 2 + запись блоками по 4 кбайт + чтение блоками по 4 кбайт (64 потока) + запись блоками по 4 кбайт (64 потока) х 1,5;
• Оценка операций чтения = последовательное чтение x 0,1 + чтение блоками по 4 кбайт + чтение блоками по 4 кбайт (64 потока);
• Оценка операций записи = последовательная запись х 0,1 + запись по 4 кбайт + запись блоками по 4 кбайт (64 потока).

Возможно, вы заметили, что оценка для случайных операций чтения 4 кбайт-блоков проводилось на более высоком уровне, чем в других зонах. Это произошло из-за того, что автор эталонного теста, также как и различные промышленные источники, рассматривает эту характеристику как одну из самых важных метрик производительности.

Практические тесты состоят из тестового набора для резервного копирования, в ходе которого передаются файловый образ компакт-диска (два больших файла) – тест ISO Copy, пакет программ (одна папка с множеством маленьких файлов) – тест Program Copy и игровой пакет (одна папка с маленькими и большими файлами) – тест Game Copy. Тестовая программа показывает эффективную пропускную способность в Мбайт/с, а также время, требуемое для завершения операций с данной рабочей нагрузкой. Нам понравилось то, что в этом тесте используется утилита копирования ОС Windows, которая позволяет эффективно показать возможности накопителей при одновременном выполнении операций чтения и записи.

Мы будем применять утилиту AS SSD в наших дальнейших тестах твердотельных накопителей, но, конечно же, она будет дополняться новыми тестовыми конфигурациями и не заменит всех программ, за исключением h2benchw, которая не вполне подходит для тестирования SSD, использующие кэширование.

Тестовая программа также поддерживает тест на сжатие, который мы проведём на других SSD. Этот тест позволит нам определить, каким образом накопитель справляется с данными, степень сжатия которых достаточно высокая или низкая. Контроллеры на основе SandForce в значительной степени опираются на процесс сжатия, и потому, когда вы нагружаете накопители работой с разными типами данных, результаты оказываются интересными.

Методика тестирования

Мы добавили новую тестовую утилиту AS SSD и решили провести тесты на всех устройствах, пока они ещё новые, “только из коробки”, а также после соответствующей нагрузки. Вот методика тестирования:

1. Прогон теста в AS SSD № 1 (out of the box);
2. Предварительная нагрузка: тест случайной записи в Iometer (размер блоков – 128 кбайт, два часа);
3. Использование полного набора тестов Iometer;
4. Тест в PCMark Vantage;
5. Прогон теста в AS SSD № 2 (conditioned).

Результаты тестирования

Время доступа

Мы знакомим вас с полученными значениями времени доступа только для полноты результатов, так как эти цифры едва ли соответствуют большинству режимов работы. Тем не менее, становится ясно, что твердотельные накопители компании Fusion-io имеют свои преимущества, поскольку им не нужно работать с интерфейсом SATA, а потому они показывают меньшее время ожидания. Также очевидно, что производительность у интенсивно используемых накопителей значительно снижается. И наконец, нет существенной разницы в значениях времени доступа у традиционного SSD, например OCZ Vertex 2, и решений на базе PCI Express.

Производительность ввода-вывода, сценарии сервера базы данных и файлового сервера

Тестовая модель базы данных выполняет 66% операций чтения и 33% – записи. Все эти данные относятся к случайным операциям с использованием блоков размером 8 кбайт.

Это подходит накопителю LSI WarpDrive, который легко достигает уровня около 70 000 операций ввода-вывода в секунду. Модели Fusion-io ioDrive и OCZ Ibis такие же быстрые, но SSD ioXtreme и традиционный накопитель Vertex 2 слегка отстают по показателям. Эти результаты представляют среднее значение производительности ввода-вывода в диапазоне всех значений глубины очереди от 1 до 64.

Производительность сценария файлового сервера имеет схожие результаты. В этом случае тестовая программа выполняет 80% операций чтения и все 100% случайные, но здесь используются различные размеры блоков – от 512 байт до 64 кбайт (512 байт: 10%, 1 кбайт: 5%, 2 кбайт: 5%, 4 кбайт: 60%, 8 кбайт: 2%, 16 кбайт: 4%, 32 кбайт: 4%, 64 кбайт: 10%).

Производительность ввода-вывода, сценарии веб-сервера и рабочей станции

Наша тестовая модель веб-сервера основана на 100% операций чтения и все 100% случайные операций с использованием следующих размеров блоков: 512 байт: 22%, 1 кбайт: 15%, 2 кбайт: 8%, 4 кбайт: 23%, 8 кбайт: 15%, 16 кбайт: 2%, 32 кбайт: 6%, 64 кбайт: 7%, 128 кбайт: 1%, 512 кбайт: 1%. Результаты и в этом случае сходны с предыдущими: лучшие показатели – у накопителя LSI WarpDrive.

Тестовая модель рабочей станции показала в результате 80% операций чтения и 80% случайных операций с размером блоков 8 кбайт. И снова лидирует SSD LSI WarpDrive.

4 кбайт операции случайного чтения/записи

Тест случайных операций с блоками размером 4 кбайт в Iometer 2008.08.18.

Твердотельный накопитель Fusion-io ioDrive, определённо, является лучшим по производительности, когда дело доходит до операций случайного чтения 4-кбайт блоков. Модель LSI WarpDrive приближается к таким же результатам при глубине очереди равной четырём и даже превосходит их при глубине очереди 16 и выше. Но, в среднем, Fusion-io остаётся лидером.

Ситуация меняется, когда речь заходит о случайной записи блоков размером 4 кбайт, так как LSI WarpDrive довольно быстро перехватывает пальму первенства по общему результату. Этот накопитель выполняет операции почти в два раза быстрее, чем другие устройства, при более высоких значениях глубины очереди. Вторым по результатам стал OCZ Ibis, а накопители Fusion-io, кажется, немного сдают позиции. Давайте убедимся, действительно ли это так, при помощи утилиты AS SSD.

Тест случайных операций с блоками размером 4 кбайт в AS SSD.

SSD Fusion-io снова выходят в лидеры по итогам случайного чтения 4-кбайт блоков данных.

Однако модель WarpDrive успешно обгоняет их, когда глубина очереди становится равной 64. Кажется, словно бoльшие объёмы информации наилучшим образом сказываются на производительности случайного чтения 4-кбайт блоков у всех накопителей, но в то время, как большинство SSD улучшает свои показатели в 3 – 6 раз, модель LSI WarpDrive становится, по меньшей мере, в 20 раз быстрее.

При операциях случайной записи блоков размером 4 кбайт и ограниченной глубине очереди, все твердотельные накопители показали производительность на уровне 70-100 Мбайт/с.

Тем не менее, увеличение количества команд отложенной записи приводит к повышению производительности почти до 700 Мбайт/с. Не забывайте, это результат, полученный при случайной записи 4-кбайт блоков, а не последовательной записи с бoльшими размерами блоков (где мы ожидаем, что производительность будет высокой), поэтому такие результаты очень впечатляют.

Самую сбалансированную производительность мы получили у Fusion-io ioDrive, тогда как LSI WarpDrive показал наилучший потенциал производительности. В этот раз модель OCZ нас слегка разочаровала, так как скорость случайной записи 4-кбайт блоков у Ibis в используемой среде оказалась почти такой же, как производительность одиночного SSD.

Тест на создание копий в AS SSD

Такие практические тесты на копирование информации показывают способность накопителей выполнять параллельно операции чтения и записи, так как данные считываются с устройств и записываются на них же.

Тест Game Copy состоит из выполнения операций с папкой, в которой находятся маленькие и большие по объёмам файлы. Модель Fusion-io ioDrive оказалась наиболее производительной, за ней идут накопители WarpDrive от LSI и ioXtreme от всё той же Fusion-io.

OCZ Ibis не отстаёт от других устройств, когда тест проводится на новеньком накопителе, но при подаче рабочей нагрузки на уже использовавшийся накопитель происходит небольшое снижение производительности.

В ходе теста ISO Copy выполняется копирование двух больших файлов, результаты похожи на показатели, полученные в тесте на копирование игровой информации.

В тесте Program Copy копируется папка с программным обеспечением, содержащая много маленьких по объёму файлов. Разница в производительности у разных накопителей теперь уже не так важна, но, опять же, лидируют модели Fusion-io, вторым финиширует LSI WarpDrive, а OCZ Ibis замыкает список.

Тест операций последовательного чтения/записи в AS SSD

Твердотельные накопители Fusion-io – лучшие, когда дело касается получения максимальной пропускной способности последовательных операций. Мы обнаружили, что на этот раз вторым самым быстрым является не WarpDrive от LSI, – модель OCZ Ibis показала отличную производительность.

Ситуация меняется при осуществлении операций записи. Понятно, что SSD ioDrive всё равно, в каком состоянии ему работать. Он выдаёт производительность намного больше своего же результата при записи 700 Мбайт/с. Накопитель OCZ Ibis, который так хорошо показал себя в операциях чтения, немного теряет в производительности – его результат составил 400 Мбайт/с в последовательной записи при наиболее благоприятном варианте развития событий и упал почти до 128 Мбайт/с в последовательной записи – при наименее благоприятном. Производительность модели WarpDrive чуть больше, поскольку она не падала ниже 260 Мбайт/с.

Оценка операций чтения/записи и общие результаты в AS SSD

За подробной информацией о программе AS SSD обращайтесь к странице со вступлением, если хотите узнать, как подсчитывать результаты и анализировать их. Хотя результат уже ясен: LSI WarpDrive является самым мощным из накопителей в операциях чтения, преимущественно из-за того, что наибольший “вес” в оценке имеют операции случайного чтения по 4 кбайт. Тем не менее, Fusion-io ioDrive демонстрирует впечатляющее постоянство и является почти таким же быстрым как в состоянии “out of the box”, так и “conditioned”, особенно когда имеет дело с операциями записи. Это отражено в общем результате. Модель LSI показала более высокий уровень максимальной производительности, но отстала от устройства Fusion-io (ioDrive) в условиях практического применения. SSD OCZ Ibis отлично справился с задачами, но его показатели не идут ни в какое сравнение с двумя другими моделями.

PCMark Vantage

Мы добавили в наш обзор результаты тестов в PCMark Vantage, чтобы показать вам, что могут делать с системами твердотельные накопители на базе PCI Express, если их использовать в качестве устройств хранения данных, для операционной системы или приложений, на компьютерах энтузиастов и рабочих станциях.

За небольшими исключениями, твердотельные накопители LSI и OCZ не справились с задачей “на голову” превзойти обычные SSD, такие как OCZ Vertex 2, и, в результате оба не годятся для того, чтобы быть накопителями для приложений или ОС.

Но это не касается моделей от Fusion-io, поскольку они показали в два или три раза бoльший уровень производительности в сценариях популярных приложений. Вот если бы эти устройства были ещё и загрузочными! А так эти преимущества ничего не значат.

Тест на сжатие информации: Fusion-io ioDrive и ioXtreme

Описанные ниже тесты показывают уровни производительности в случае, если данные, которые вы записываете, являются несжимаемыми.

Fusion-io ioDrive после очистки

Установленный на исходные настройки Fusion-io ioDrive работает со скоростью больше 700 Мбайт/с для операций чтения и записи в исходном состоянии.

Fusion-io ioDrive после нагрузки

Те же тесты проводились и на накопителе, который уже использовался. Производительность упала ниже 700 Мбайт/с, но оставалась выше 600 Мбайт/с, даже если информацию нельзя было сжать соответствующим образом. Это хорошие результаты.

Fusion-io ioXtreme после очистки

Поскольку накопитель ioXtreme использует флэш-память MLC вместо SLC NAND, он не показал ту же впечатлившую нас производительность записи, что и ioDrive. Однако операции чтения были выполнены на том же достаточно высоком уровне, что и у несжимаемых данных. Давайте посмотрим на производительность в использованном состоянии.

Fusion-io ioXtreme после нагрузки

И снова Fusion-io сохранил свой уровень производительности. Можно или нельзя сжимать используемые данные, для этих двух накопителей не имеет значения.

Тест на сжатие информации: LSI WarpDrive SLP-300

LSI WarpDrive SLP-300 после очистки

Новенький WarpDrive показал производительность записи от 400 до 500 Мбайт/с при работе с несжимаемыми данными.

LSI WarpDrive SLP-300 после нагрузки

Тем не менее, производительность записи слегка упала, когда мы повторили тест после того, как нагрузили накопитель различными рабочими нагрузками. И на этот раз мы обнаружили, что скорость записи колеблется при работе с информацией, которую нельзя сжать.

При самом неблагоприятном сценарии, мы столкнулись с производительностью 230 Мбайт/с. Среднее значение находится на уровне свыше 400 Мбайт/с. Компания LSI использует контроллеры SandForce SF-1500 для оборудования бизнес-класса, которые сильно зависят от процесса сжатия при достижении их наилучшего уровня производительности; это объясняет такую разницу в результатах.

Тест на сжатие информации: OCZ Ibis

OCZ Ibis после очистки

Нам потребуется использовать больше ёмкости Ibis, чтобы получить хороший уровень производительности записи. Во всех остальных случаях результаты записи всё равно выше среднего, а у операций чтения даже отличные.

OCZ Ibis после нагрузки

Серийно выпускаемые чипы SandForce SF-1222 используются на каждом из внутренних модулей SSD Ibis, что объясняет, почему производительность так сильно упала, когда накопитель подвергся высоким нагрузкам. Производительность записи может снижаться до уровней старых жёстких дисков, и модели OCZ Ibis приходится иметь дело с информацией, которую нельзя сжимать.

Заключение

Результаты тестов оставили у нас неоднозначное впечатление об этих устройствах хранения данных. Конечно же, ни одно из них нельзя считать отличным SSD на базе PCI Express, предназначенным для энтузиастов или профессионалов, которые собираются оборудовать свою рабочую станцию быстрой подсистемой хранения, несмотря на некоторые провальные результаты тестов.

Администраторы, ищущие высокопроизводительные твердотельные накопители, должны начинать свой поиск с модели ioDrive от компании Fusion-io. Его производительность настолько впечатляет и остаётся стабильно высокой на протяжении всех тестовых категорий, что у нас нет другого выбора, кроме как объявить ioDrive победителем в этой гонке за производительностью. Этот SSD хорошо себя показал не только в последовательной пропускной способности, случайного чтения/записи блоками размером 4 кбайт и в тестах на рабочую нагрузку ввода-вывода, но он ещё и мало восприимчив к снижению производительности при интенсивном использовании. И не имеет значения, перемещаете ли вы сжимаемые лог файлы или несжимаемые видеоданные. Компания Fusion-io заслужила от нас похвалы за выпуск продукта, который всё ещё остаётся лучшим, несмотря на то, что отнюдь не является новинкой.

Однако накопители Fusion-io являются и самыми дорогими (приготовьтесь заплатить за них довольно солидную сумму), и их нельзя использовать во многих средах именно из-за того, что эти устройства нельзя использовать как загрузочные. Это приводит к немедленному исключению вышеупомянутых накопителей из списка кандидатов на установку на компьютеры энтузиастов и рабочие станции.

Итак, вместо Fusion-io на ринге остались модели LSI и OCZ. Мы уже чётко уяснили для себя, что OCZ лучше всего подходит для последовательных операций, тогда как LSI лучше показал себя в большинстве тестов ввода-вывода. Тем не менее, SSD OCZ Ibis имеет свои слабые места, с которыми мы не хотим мириться, взять хотя бы его стоимость – $700 (это за 240 Гбайт-версию). Модель Ibis не может достаточно хорошо справляться с одновременным выполнением команд чтения и записи, что доказали проведённые нами тесты на копирование в AS SSD. Вдобавок этот SSD многое теряет из-за того, что его серийно выпускаемые контроллеры SandForce SF-1220 зависят от сжатия данных. В случае, если информацию нельзя сжать, производительность может значительно снизиться. И об этом необходимо помнить, размышляя о том, каким образом вы будете использовать свой накопитель Ibis. В конце концов, это устройство вело упорную борьбу с конкурентами в некоторых тестах производительности ввода-вывода.

Осталась только модель от LSI, WarpDrive SLP-300, которая временами действительно нас удивляла. В зависимости от рабочей нагрузки, этот накопитель или обгоняет SSD ioDrive, или проигрывает ему. Также WarpDrive SLP-300 иногда страдает оттого, что за основу у него взяты контроллеры SandForce SF-1500, больше нацеленные на потребителей бизнес-класса, но недостатки, влияющие на передачу несжимаемых данных, не такие значительные, как у модели Ibis. Действительно, компания LSI показала способности ввода-вывода своего контроллера LSISAS2008, который занимает лидирующую позицию в тестах ввода-вывода для сценариев работы с базой данных, файловым сервером, веб-сервером и рабочей станцией. Но нужно принять во внимание тот факт, что твердотельный накопитель WarpDrive стоит больше $7 000. Это устройство будет на своём месте в сервере ввода-вывода. И для такого способа применения WarpDrive обладает замечательной производительностью ввода-вывода.

В конце обзора мы хотим остановиться, обернуться назад и снова посмотреть на накопитель OCZ Ibis. Стоит ли модель от LSI того, чтобы тратить на неё в 10 раз больше денег, или присмотреться к OCZ, несмотря на его недостатки? Мы здесь говорим о новейших SSD-устройствах, предназначенных для хранения информации. В некоторых ситуациях имеет смысл позволить себе дополнительные траты. Хотя, чаще нас посещали мысли о том, что подход компании OCZ оказался более дальновидным, несмотря на множество недостатков. В конце концов, OCZ не побоялась стать новатором и разработала что-то новое, чем можно заполнить ту нишу рынка, на которую компания претендует. В результате перед нами бюджетное решение, которое всё равно покажется дорогим для большинства пользователей ПК. Однако, если вспомнить другие два решения на базе PCI Express из нашего сегодняшнего обзора, окажется, что накопитель OCZ Ibis – самый удачный выбор из всех четырёх моделей.