Главная \ Статьи \ Обзор Kingston HyperX Predator PCIe SSD: вдвое дороже – вдвое быстрей

Обзор Kingston HyperX Predator PCIe SSD: вдвое дороже – вдвое быстрей

« Назад

20.05.2015 01:34

Старта активного распространения твердотельных накопителей с интерфейсом PCI Express мы ждём с большим нетерпением. Обычные SSD из-за ограниченности пропускной способности SATA-интерфейса практически полностью исчерпали возможности роста и в последнее время наращивают свою производительность лишь еле заметными шажками. Переход же на подключение по шине PCI Express должен вернуть им утраченную способность к дальнейшему прогрессу в части быстродействия. Но к сожалению, появление таких SSD всё откладывалось и откладывалось. Подкачали разработчики контроллеров: до недавних пор на открытом рынке попросту не было достойных платформ, которые смогли бы позволить многочисленным производителям твердотельных накопителей приступить к выпуску полноценных PCI Express SSD потребительского уровня. Фактически почти все попытки задействовать эту скоростную шину сводились лишь к созданию плат, объединяющих пару (или большее число) обычных SATA-устройств в массив RAID 0.

Говоря о технологическом прогрессе в сегменте потребительских PCIe SSD, можно отметить лишь пару событий, произошедших в течение последних года-полутора: появление таких накопителей у компании Samsung, которая разработала для них собственный проприетарный контроллер, и выход модели Plextor M6e, ставшей первым широкодоступным SSD с интерфейсом PCIe x2. Однако никаких революционных изменений на рынке это не спровоцировало: Samsung в итоге не стала распространять свои PCIe SSD по розничным каналам, а базирующийся на достаточно слабом контроллере Marvell 88SS9183 флеш-привод Plextor по своей производительности оказался похожим на привычные SATA SSD.

Но вот текущий год всё-таки должен ознаменоваться появлением на полках магазинов достаточного ассортимента скоростных моделей потребительских SSD с интерфейсом PCI Express. Есть сразу несколько признаков того, что дело сдвинулось с мёртвой точки. Во-первых, к числу производителей долгожданных продуктов присоединилась компания Intel, представившая потребительский PCIe x4-накопитель Intel 750, использующий протокол NVMe. Во-вторых, новая модель SM951 с интерфейсом PCIe x4 появилась и у Samsung — и мы надеемся, что она получит более широкое распространение, чем её предшественница. Правда, многообещающие разработки Intel и Samsung основываются на собственных платформах этих компаний, а значит, существование их клонов и наводнение рынка широким ассортиментом PCIe SSD только за их счёт невозможно. Но, к счастью, есть и в-третьих: в распоряжении производителей SSD появился общедоступный контроллер для PCIe SSD от независимого разработчика – Marvell Altaplus (88SS9293). Этот чип представляет собой дальнейшее развитие известного по Plextor M6e контроллера 88SS9183 и, в отличие от своего предшественника, позволяет создавать гораздо более производительные устройства, подключаемые по шине PCIe x4.

Именно с Marvell Altaplus мы связываем основные надежды на то, что PCIe SSD станут массовым явлением в обозримом будущем. Ведь к проектированию продуктов на его основе подключилось сразу несколько фирм во главе с Kingston и Plextor, которые, очевидно, на первое время станут основными производителями SSD с этим контроллером. Собственно, пионерский твердотельный накопитель Kingston HyperX Predator PCIe SSD на базе Marvell Altaplus уже успел засветиться в розничной продаже. Естественно, такое событие мы своим вниманием обойти не могли и потому подготовили обзор этой любопытной новинки.

#Технические характеристики

Если вы читали наши обзоры Plextor M6e и M6e Black Edition, то исполнение Kingston HyperX Predator PCIe SSD покажется вам вполне логичным. Этот твердотельный накопитель имеет двухкомпонентную конструкцию, состоящую из собственно SSD в форм-факторе M.2 и платы-переходника, которая позволяет устанавливать M.2-накопители в обычные слоты PCI Express. Таким образом производитель получает возможность предлагать один и тот же продукт как для рынка высокопроизводительных настольных систем, так и для мобильных компьютеров.

Но у Kingston HyperX Predator PCIe SSD есть существенное отличие – он рассчитан на использование четырёх, а не двух линий PCI Express 2.0. Это позволяет поднять пиковые показатели быстродействия на новый уровень. Например, максимальные скорости чтения и записи у новинки Kingston доходят до 1400 и 1000 Мбайт/с, что почти в два раза выше аналогичных характеристик Plextor M6e. Однако работа HyperX Predator в «родном» режиме требует его установки в подобающие слоты, которые распространены не столь широко, как PCIe x2. Например, слоты M.2 на материнских платах с процессорным разъёмом LGA1150 почти всегда имеют именно PCIe x2 подключение, да и питающиеся от чипсета полноразмерные слоты PCIe нередко ограничиваются схемой x2. Поэтому перед приобретением Kingston HyperX Predator PCIe SSD обязательно убедитесь в том, что на вашей плате есть свободный слот, способный работать в режиме PCIe x4. В противном случае накопитель будет работать вполсилы, не раскрывая заложенное в него быстродействие.

А заложено в него немало. Благодаря контроллеру Marvell Altaplus рассматриваемый накопитель имеет характеристики, ставящие его на голову выше привычных нам SATA SSD:

Kingston HyperX Predator PCIe SSD
Производитель Kingston
Серия HyperX Predator PCIe SSD
Модельный номер SHPM2280P2H/240G SHPM2280P2H/480G
Форм-фактор HHHL PCIe x4-карта
Интерфейс PCI Express 2.0 x4
Ёмкость 240 Гбайт 480 Гбайт
Конфигурация
Микросхемы памяти: тип, интерфейс, техпроцесс, производитель Toshiba 128 Гбит A19-нм MLC NAND
Микросхемы памяти: число / количество NAND-устройств в чипе 8/4 8/8
Контроллер Marvell 88SS9293
Буфер: тип, объем DDR3-1600,
512 Мбайт
DDR3-1600,
1024 Мбайт
Производительность
Макс. устойчивая скорость последовательного чтения 1400 Мбайт/с 1400 Мбайт/с
Макс. устойчивая скорость последовательной записи 600 Мбайт/с 1000 Мбайт/с
Макс. скорость произвольного чтения (блоки по 4 Кбайт) 160000 IOPS 130000 IOPS
Макс. скорость произвольной записи (блоки по 4 Кбайт) 119000 IOPS 118000 IOPS
Физические характеристики
Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись 1,38/1,99-8,25 Вт
MTBF (среднее время наработки на отказ) 1,0 млн ч
Ресурс записи 415 Тбайт 882 Тбайт
Габаритные размеры: Д×В×Г 121 × 181 × 21,6 мм
Масса 73 г
Гарантийный срок 3 года
Рекомендованная цена $280 $520

Заявленная производительность выглядит интригующе. Скорости произвольного чтения и записи примерно в полтора раза выше, чем у привычных SATA SSD, а быстродействие при последовательных операциях приближается к пропускной способности четырёх линий PCI Express 2.0 и вообще кажется чем-то из области фантастики. Впрочем, не следует забывать, что в природе существуют и SSD, использующие четыре линии PCI Express 3.0, которые ещё быстрее. Но пока такие модели потребительского уровня есть исключительно у Intel и Samsung, и они не отличаются широкой доступностью.

Что же касается Kingston HyperX Predator PCIe SSD, то он основывается на контроллере Marvell 88SS9293, который поддерживает лишь PCI Express 2.0. Конечно, нам бы больше хотелось увидеть продукт на более производительном чипе Marvell 88SS1093, в котором есть поддержка и NVMe, и PCI Express 3.0, но инженеры Kingston выбрали для своего накопителя более простой процессор. И их вполне можно понять. HyperX Predator – это первый опыт сотрудничества между Marvell и Kingston, поэтому для него логично было предпочесть отлаженную и стабильную платформу, а не инновационный и необкатанный чип. Кроме того, поддержка контроллером Marvell 88SS9293 привычного протокола AHCI, а не перспективного NVMe наделяет HyperX Predator широкой совместимостью с разнообразными, в том числе и с далеко не самыми свежими, системами. Для работы такого SSD не нужно никаких драйверов, он обнаруживается BIOS материнских плат и может стать загрузочным диском без каких-либо ухищрений. Единственное отличие в использовании таких накопителей от привычных SATA-устройств заключается лишь в невозможности объединения их в аппаратные RAID-массивы.

Компания Kingston производит свои SSD из элементной базы, закупаемой у других производителей, поэтому в основе HyperX Predator PCIe SSD лежит не только сторонний контроллер, но и 19-нм чипы MLC NAND компании Toshiba. Такая память имеет невысокую закупочную цену и ставится сейчас во многие современные продукты Kingston (и других фирм), и в первую очередь в доступные массовые модели.

Однако использование подобной памяти породило парадокс: несмотря на то, что по своему быстродействию Kingston HyperX Predator PCIe SSD – это продукт премиального класса, на него даётся всего лишь трёхлетняя гарантия, а заявленное среднее время наработки на отказ примерно в два с половиной раза меньше, чем у флагманских SATA SSD. Впрочем, выносливость накопителя при этом всё равно установлена на достаточно высоком уровне и для SSD ёмкостью 240 Гбайт, например, составляет 415 Тбайт, то есть она вычислена исходя из предположения, что память Toshiba допускает полторы тысячи циклов перезаписи.

Стоит HyperX Predator откровенно дорого, но это в первую очередь связано с тем, что подобных ему твердотельных накопителей на прилавках магазинов пока не наблюдается. C появлением альтернатив цена, очевидно, серьёзно снизится. Пока же за этот PCIe SSD предлагается заплатить из расчёта $1,1 за гигабайт, что примерно вдвое дороже, чем у распространённых SATA SSD. И это при том, что HyperX Predator – далеко не идеальный по характеристикам накопитель: к небольшому сроку гарантии нужно добавить и то, что он лишён какой-либо защиты целостности данных при перебоях в питании и не поддерживает аппаратное шифрование.

#Внешний вид и внутреннее устройство

Вообще, в модельном ряду Kingston HyperX Predator PCIe SSD есть четыре представителя. Ёмкость этих накопителей может составлять 240 или 480 Гбайт, и поставляться они могут как в виде «голой» карты формата M.2, так и в виде полноценной PCIe-сборки, где к M.2-ядру прилагается переходник, позволяющий установку данного SSD в стандартные слоты PCI Express x4 (или более скоростные). Для тестирования мы получили от производителя 480-гигабайтную версию для полноразмерных слотов PCIe.

 

Такая версия HyperX Predator поставляется производителем сразу в собранном виде. M.2-карта зафиксирована в плате-переходнике формата HHHL (Half-Height, Half-Length), и это удобно для тех многочисленных систем, в которых нет слота M.2, способного предложить четыре линии PCI Express. И сам M.2-накопитель, и переходник выполнены на популярном у энтузиастов чёрном текстолите, благодаря чему продукт выглядит цельно и стильно. Плата накопителя допускает установку как в обычные, так и в низкопрофильные системы, а необходимая для этого укороченная крепёжная скоба входит в комплект поставки.

Использованный Kingston переходник PCIe→M.2 подводит питание и четыре линии PCI Express к имеющемуся на нём щелевому разъёму M.2 и не располагает никакими дополнительными коннекторами или светодиодами. Поэтому, например, судить об активности и работоспособности HyperX Predator придётся лишь по косвенным признакам.

Зато Kingston не стала заклеивать винт, фиксирующий M.2-карту в переходнике, гарантийной наклейкой, и владельцы PCIe-версии HyperX Predator при желании смогут воспользоваться этим SSD и в M.2-виде без потери гарантии.

Представленное M.2-картой ядро Kingston HyperX Predator PCIe SSD имеет стандартный форм-фактор 2280, а его ножевой разъём снабжён ключом типа M, однозначно обозначающим использование четырёх линий PCI Express. SSD работоспособен и при подключении по двум линиям, но производительность, естественно, при этом пострадает. В основе карты лежит чип Marvell 88SS9293, представляющий собой достаточно традиционный восьмиканальный AHCI SSD-контроллер с ускоренным внешним интерфейсом. Но говорить о том, что эта микросхема – близкая родственница применённого в Plextor M6e контроллера Marvell 88SS9183 с расширенной «наружной» шиной, было бы совершенно неверно. Marvell 88SS9293 достаточно сильно отличается от своего собрата, ведь он ориентирован на применение в высокопроизводительных SSD изначально, в то время как чип 88SS9183 проектировался в качестве решения для мобильных ПК.

 

Помимо контроллера, на M.2-плате рассматриваемого накопителя располагается восемь микросхем флеш-памяти, в каждой из которых находится по четыре полупроводниковых кристалла MLC NAND, выпущенных компанией Toshiba по 19-нм техпроцессу второго поколения и имеющих ёмкость 128 Гбит. Соответственно, в рассматриваемой нами версии Kingston HyperX Predator PCIe SSD 480 Гбайт контроллер использует четырёхкратное чередование устройств в каждом своём канале. Обычно это позволяет максимально раскрыть его мощность, но в случае HyperX Predator это не совсем так. Здесь 480-гигабайтный вариант выдаёт максимальные скорости лишь при последовательных операциях, но при этом он по какой-то причине несколько уступает своему 240-гигабайтному собрату в производительности случайного чтения и записи.

Также на плате накопителя можно заметить и два перемаркированных самой Kingston чипа DDR3-1600 SDRAM, которые играют роль буфера и оперативной памяти. Ёмкость этих чипов – по 512 Мбайт.

Следует отметить, что Kingston HyperX Predator PCIe SSD имеют достаточно большую, скрытую от глаз пользователя область, размер которой составляет 13 процентов от полной ёмкости накопителя. Резервная флеш-память используется для сборки мусора и выравнивания износа, но в первую очередь расходуется на подмену вышедших из строя ячеек памяти. Солидный паспортный ресурс записи у рассматриваемого накопителя – одна из причин того, что доступная ёмкость HyperX Predator ощутимо меньше полного объёма имеющегося в распоряжении контроллера массива флеш-памяти.

К сказанному остаётся только добавить, что комплект поставки Kingston HyperX Predator PCIe SSD включает ключ к программному обеспечению Acronis True Image HD, но при этом производитель не предлагает для данного накопителя никакой специализированной сервисной утилиты, а стандартная программа Kingston SSD Toolbox с ним несовместима.

Методика тестирования

Тестирование проводится в операционной системе Microsoft Windows 8.1 Professional x64 with Update, 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

  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 и установление её зависимости от соотношения между операциями чтения и записи. Используются последовательные операции чтения и записи блоков объёмом 128 Кбайт, выполняемые в два независимых потока. Соотношение между операциями чтения и записи варьируется с шагом 10 процентов. Оценка скоростей выполняется 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 3.0.3b
    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.
  • Тесты копирования файлов
    В этом тесте измеряется скорость копирования директорий с файлами разного типа, а также скорость архивации и разархивации файлов внутри накопителя. Для копирования используется стандартное средство Windows – утилита Robocopy, при архивации и разархивации – архиватор 7-zip версии 9.22 beta. В тестах участвует три набора файлов: ISO – набор, включающий несколько образов дисков c дистрибутивами программ; Program – набор, представляющий собой предустановленный программный пакет; Work – набор рабочих файлов, включающий офисные документы, фотографии и иллюстрации, pdf-файлы и мультимедийный контент. Каждый из наборов имеет общий объём файлов 8 Гбайт.

#Тестовый стенд

В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой ASUS Z97-Pro, процессором Core i5-4690K со встроенным графическим ядром Intel HD Graphics 4600 и 16 Гбайт DDR3-2133 SDRAM. Диски с SATA-интерфейсом подключаются к контроллеру SATA 6 Гбит/с, встроенному в чипсет материнской платы, и работают в режиме AHCI. Накопители с интерфейсом PCI Express устанавливаются в первый полноскоростной слот PCI Express 3.0 x16. Используется драйвер Intel Rapid Storage Technology (RST) 13.2.4.1000.

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

#Участники тестирования

Учитывая позиционирование и конструкцию Kingston HyperX Predator PCIe SSD, в качестве соперников для него мы подобрали наиболее быстродействующие SATA-накопители других производителей из числа лидеров рынка. Кроме того, в тестах принял участие и PCI Express-накопитель компании Plextor, M6e Black Edition.

Итого имеем следующий список протестированных моделей:

#Производительность

Последовательные операции чтения и записи

Ради такого результата переход на использование шины PCI Express x4 действительно имеет смысл. Kingston HyperX Predator PCIe SSD почти вдвое обходит по скорости последовательных операций и Plextor M6e, и флагманские накопители, использующие SATA-подключение. Похоже, что мы наконец дождались настоящих революционных изменений в сфере потребительских SSD. Обратите внимание, что скорость HyperX Predator при этом не упирается в пропускную способность интерфейса. То есть наконец-то контроллер может полностью раскрыть свою мощность, и вполне возможно, что будущие накопители с интерфейсом PCIe x4 смогут показать ещё более высокие результаты.

Случайные операции чтения

Разработчики Marvell проделали очень большую работу по оптимизации своего контроллера 88SS9293. Результатом этого стала его способность выдавать лидирующую производительность при неконвейеризируемых операциях случайного чтения. Итого даже при такой, совершенно не требовательной к пропускной способности интерфейса, нагрузке Kingston HyperX Predator PCIe SSD может похвастать одним из лучших результатов.

Рассматриваемый накопитель не должен ударить лицом в грязь и при работе с высокой очередью запросов, так как используемая в этом случае стратегия перестановки операций в очереди приближает случайные операции к последовательным. На следующем графике показано, как зависит производительность рассматриваемого SSD от глубины очереди запросов при чтении 4-килобайтных блоков.

Отсутствие ограничений в пропускной способности интерфейса позволяет Kingston HyperX Predator PCIe SSD наращивать скорость при росте глубины очереди с постоянным ускорением. Соответственно, при глубине очереди в 32 команды этот накопитель оказывается единоличным лидером. Однако с очередями средних размеров HyperX Predator работает не слишком эффективно, уступая в производительности не только PCIe-накопителю Plextor M6e, но SATA SSD.

В дополнение к этому предлагаем посмотреть, как зависит скорость случайного чтения от размера блока данных:

Здесь отлично видно преимущество шины PCI Express x4 по сравнению с другими вариантами подключения твердотельных накопителей. С блоками большого размера HyperX Predator работает не менее эффективно, чем с последовательными операциями, и это обеспечивает его значительное превосходство над всеми SATA- и PCIe x2-конкурентами. Впрочем, справедливости ради стоит заметить, что для операций чтения блоков размером менее 4 Кбайт рассматриваемый накопитель оптимизирован совсем плохо, и при такой нагрузке он проигрывает всем альтернативам.

Случайные операции записи

Несмотря на то, что при операциях случайного чтения Kingston HyperX Predator PCIe SSD демонстрировал отличную производительность, здесь ситуация складывается несколько иначе. Его скорость произвольной записи при отсутствии очереди запросов оказывается ниже, чем у любых флагманских SATA SSD. И лишь увеличение глубины очереди возвращает результаты к привычному положению дел.

Целиком же зависимость скорости произвольной записи 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов выглядит следующим образом:

Kingston HyperX Predator PCIe SSD отлично справляется со случайной записью, если глубина очереди превышает 4 команды. В таких условиях он на четверть обгоняет и лучшие SATA SSD, и Plextor M6e, основанный на более слабом контроллере Marvell 88SS9183.

Следующий график отражает зависимость производительности операций случайной записи от размера блока данных.

Если при чтении преимущество Kingston HyperX Predator PCIe SSD становилось явным начиная с 16-килобайтных блоков, то при записи он начинает ощутимо превосходить прочие накопители уже на операциях с 4-килобайтными блоками. Но вот работа с блоками размером 2 Кбайт и менее даётся HyperX Predator в любом случае нелегко — это слабое место данного устройства.

Смешанная нагрузка

По мере удешевления твердотельные накопители перестают использоваться в качестве исключительно системных и становятся обычными рабочими дисками. В таких ситуациях на SSD поступает не только рафинированная нагрузка в виде записи или чтения, но и смешанные запросы, когда операции чтения и записи инициируются разными приложениями и должны обрабатываться одновременно. Однако работа в дуплексном режиме для современных контроллеров SSD остаётся существенной проблемой. При смешивании операций чтения и записи в одной очереди скорость большинства твердотельных накопителей потребительского уровня заметно проседает. Это стало поводом для проведения отдельного исследования, в рамках которого мы проверяем, как работают SSD при необходимости обработки последовательных операций, поступающих вперемежку. Следующая диаграмма демонстрирует наиболее характерный для десктопов случай, когда соотношение количества операций чтения и записи составляет 4 к 1.

Сильные качества Kingston HyperX Predator PCIe SSD заключаются не только в использовании интерфейса с максимальной теоретической пропускной способностью 2 Гбайт/с. Кроме того, его контроллер, Marvell 88SS9293, может похвастать большой вычислительной мощностью, что проявляется в высокой скорости накопителя при обработке смешанных операций. Превосходство над всеми остальными SSD – просто подавляющее.

Следующий график даёт более развёрнутую картину производительности при смешанной нагрузке, показывая зависимость скорости SSD от того, в каком соотношении приходят на него операции чтения и записи.

К приведённому графику вряд ли нужны какие-то комментарии. Kingston HyperX Predator PCIe SSD здесь оказывается на недосягаемой высоте. И низвергнуть его оттуда смогут, возможно, только другие высокопроизводительные PCIe x4-модели твердотельных накопителей, которые пока что в продаже не появились.

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 с очередью максимальной глубины 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.

В целом подобная картина типична для любых твердотельных накопителей. До однократного заполнения полного объёма скорость Kingston HyperX Predator PCIe SSD остаётся ожидаемо высокой, гуляя в окрестности 120 тысяч IOPS, затем же происходит спад быстродействия, связанный с исчерпанием неиспользованных страниц флеш-памяти. Падение производительности – значительное, нижняя граница скорости записи оказывается на уровне 8500 IOPS. Однако это вполне нормально, а вот что действительно расстраивает, так это серьёзный разброс задержки при выполнении операций записи, причём даже в том случае, если накопитель находится в состоянии «из коробки». Это делает HyperX Predator плохо подходящим для тех применений, где важно постоянство производительности, например для записи несжатого видео высокого разрешения в реальном времени.

Посмотрим теперь, как после деградации скорости происходит её восстановление до первоначальных величин. Для исследования этого вопроса после завершения теста, приводящего к падению 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 быстродействие. Затем на накопитель принудительно подаётся команда TRIM — и скорость измеряется ещё раз.

Бытует мнение, что у накопителей, использующих PCI Express-подключение, TRIM не работает. Однако это было верно лишь некоторое время назад и исключительно для моделей, построенных по схеме RAID-массива из SATA SSD. Сегодня же TRIM поддерживается всеми PCIe-моделями, и уж тем более SSD с врождённой поддержкой этой шины. Не является исключением и Kingston HyperX Predator PCIe SSD. Он превосходно справляется с отработкой команды TRIM и благодаря ей возвращает себе первоначальную производительность. Это значит, что при обычном использовании в составе ПК никаких проявлений падения производительности записи у этого SSD не встретится.

Однако без помощи со стороны операционной системы, заключающейся в своевременной подаче команды TRIM, сборка мусора у Kingston HyperX Predator PCIe SSD работает не слишком эффективно. Во время простоя ему удаётся подготовить для будущих операций лишь порядка 3 Гбайт свободного места. И это – очень мало, особенно если учесть, что объём зарезервированной для внутренних нужд части флеш-памяти у протестированной нами 480-гигабайтной модификации HyperX Predator составляет около 65 Гбайт.

Результаты в CrystalDiskMark

CrystalDiskMark — это популярное и простое тестовое приложение, работающее «поверх» файловой системы, которое позволяет получать результаты, легко повторяемые обычными пользователями. И то, что выдаёт этот бенчмарк, с качественной точки зрения почти не отличается от показателей, которые были получены нами в тяжёлом и многофункциональном пакете Iometer.

Столь высоких показателей производительности у SSD потребительского уровня мы ещё не видели. Это касается всех выдаваемых в CrystalDiskMark значений, за исключением скорости случайной записи без очереди команд. При таком характере нагрузке Kingston HyperX Predator PCIe SSD всё же проигрывает флагманским SATA-накопителям.

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 Adobe 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.

Откровенно говоря, мы ожидали от HyperX Predator большего. Но в тесте PCMark 8, воспроизводящем нагрузку из реальных приложений, этот PCI Express-накопитель смог дотянуть только до уровня Plextor M6e, который использует для подключения вдвое более медленный вариант той же шины. Впрочем, все SATA SSD новинка компании Kingston всё же превзошла.

Интегральный результат PCMark 8 нужно дополнить и показателями производительности, выдаваемыми флеш-приводами при прохождении отдельных тестовых трасс, которые моделируют различные варианты реальной нагрузки. Дело в том, что при разной нагрузке флеш-накопители зачастую ведут себя немного по-разному.

Нетрудно проанализировать относительно низкий результат Kingston HyperX Predator PCIe SSD в этом тесте. Как можно заметить, существует сразу несколько сценариев, где скорость рассматриваемого накопителя ниже, чем у конкурирующих моделей. Так, невысокую производительность HyperX Predator можно наблюдать в Adobe After Effects, Adobe Illustrator и Microsoft Excel. Если учесть полученные нами ранее данные, можно предположить, что в этих сценариях достаточно большое место занимают случайные операции с блоками небольшого размера.

Копирование файлов

Имея в виду, что твердотельные накопители внедряются в персональные компьютеры всё шире и шире, мы решили добавить в нашу методику измерение производительности при обычных файловых операциях – при копировании и работе с архиваторами, которые выполняются «внутри» накопителя. Это – типичная дисковая активность, возникающая в том случае, если SSD играет роль не системного накопителя, а обычного диска.

При копировании файлов равных Kingston HyperX Predator PCIe SSD попросту нет. Внешняя шина с высокой пропускной способностью и производительный контроллер, способный быстро разделываться со смешанными операциями, делают своё дело, и результат HyperX Predator оказывается существенно выше, чем у иных флагманских накопителей, особенно если речь идёт об операциях с крупными файлами.

Вторая группа тестов проведена при архивации и разархивации директории с рабочими файлами. Принципиальное отличие этого случая заключается в том, что половина операций выполняется с разрозненными файлами, а вторая половина – с одним большим файлом архива.

Подавляющее преимущество Kingston HyperX Predator PCIe SSD невозможно подвергнуть сомнению и в этом случае. Этот твердотельный накопитель очень хорош при любых файловых операциях.

#Выводы

Революция, о которой так долго говорили на 3DNews, кажется, свершилась. На смену потребительским SATA SSD наконец-то начали приходить полноценные PCIe-последователи, не имеющие узких мест в части интерфейса и предлагающие принципиально новый уровень быстродействия. Компания Kingston, стряхнувшая с себя мрачное наследие SandForce и перешедшая на использование контроллеров других разработчиков, стала первым производителем, сумевшим довести такой твердотельный накопитель нового поколения до прилавков магазинов. Рассмотренный в этом обзоре Kingston HyperX Predator PCIe SSD базируется на свежем контроллере Marvell 88SS9293 и подключается к системе по шине PCI Express 2.0 x4 с пропускной способностью до 2 Гбайт/с. Благодаря этому он оказывается примерно вдвое быстрее привычных SATA-устройств. Конечно, для раскрытия всего потенциала HyperX Predator подходят не любые нагрузки, но при последовательных операциях или в случае интенсивной работы с глубокой очередью запросов этому накопителю попросту нет равных.

При этом переход на PCI Express не привносит с собой никаких подводных камней. Как мы убедились в процессе испытаний, материнские платы прекрасно распознают Kingston HyperX Predator PCIe SSD в BIOS и могут без каких-либо проблем загружать с него операционную систему. А работая по привычному протоколу AHCI, он не требует никаких дополнительных драйверов и прекрасно отрабатывает команду TRIM, сохраняя свою фантастическую производительность в течение всего времени использования.

Однако нужно понимать, что HyperX Predator – это вариант не для всех. Пользуясь тем, что никаких похожих по потребительским качествам альтернатив в продаже пока нет, компания Kingston сделала свой PCI Express очень дорогим: его цена превышает стоимость SATA SSD аналогичного объёма примерно вдвое. Поэтому при приобретении устройства Kingston нужно очень хорошо представлять себе, по какой причине вы собираетесь переплатить. Этот накопитель имеет смысл использовать в тяжелых многопоточных средах, например при работе с большим числом виртуальных машин, а также при создании мультимедийного контента высокого разрешения или в бескомпромиссных игровых системах. В обычных же среднестатистических компьютерах эффект от наличия столь мощного твердотельного накопителя может оказаться практически незаметным, поэтому для общеупотребительных приложений SATA SSD всё ещё остаются наиболее оправданным выбором. Иными словами, Kingston HyperX Predator PCIe SSD – это не массовое решение, а узкоспециализированный премиальный твердотельный накопитель с явной ориентацией на энтузиастов и профессионалов.

Кроме того, пребывая в эйфории от результатов нового PCI Express-накопителя Kingston в тестах производительности, не следует забывать и о его слабых местах, которые кажутся несерьёзными лишь до тех пор, пока у этого SSD нет реальных соперников. Между тем Kingston HyperX Predator PCIe SSD не поддерживает аппаратное шифрование и в нём нет защиты целостности данных от перебоев питания. Впрочем, компания позиционирует эту модель не как серверное решение, а как накопитель для геймеров и энтузиастов.   

Производительность же Kingston HyperX Predator PCIe SSD хороша настолько, что мы не можем не наградить его нашей медалькой «За инновации и дизайн». Всё-таки это первый ставший доступным потребительский SSD, использующий шину PCI Express x4 и получающий от этого реальную выгоду.

 

Источник: 3DNews