Главная \ Статьи \ Обзор SSD Crucial MX200: лучшее – друг хорошего

Обзор SSD Crucial MX200: лучшее – друг хорошего

« Назад

22.04.2015 03:36

К твердотельным накопителям компании Crucial мы относимся с большим интересом. Пусть эта фирма, являющаяся дочерним предприятием Micron, и не относится к числу главных новаторов рынка SSD, но каждый из её продуктов становится настоящим хитом благодаря привлекательному соотношению производительности, возможностей и цены. А Crucial MX100, который мы в своё время нарекли «народным», пожалуй, вообще можно считать одним из самых удачных массовых SATA-накопителей последнего времени. Хотя этот SSD и ориентирован на нижний ценовой сегмент, он построен на базе платформы Marvell, которую другие производители обычно используют во флагманских продуктах. Поэтому вместе с невысокой ценой Crucial MX100 может предложить и хорошее быстродействие, и достаточную надёжность, и поддержку управляемого из ОС аппаратного шифрования – то есть именно тот набор качеств, который ценится большинством пользователей персональных компьютеров.

Однако MX100 был представлен более десяти месяцев назад. Для бурно развивающегося рынка SSD – это достаточно большой срок. Поэтому в начале текущего года Crucial представила новую версию своего успешного накопителя – исправленную и дополненную, которая получила вполне ожидаемое название MX200. Аппаратная основа осталась прежней — новинка базируется на контроллере Marvell и планарной 16-нм MLC NAND компании Micron, но микропрограмма была серьёзно доработана. В Crucial MX200 были перенесены передовые технологии SLC-кеширования, опробованные в корпоративном накопителе Micron M600. В результате MX200 стал быстрее и надёжнее, чем MX100, но его стоимость при этом практически не выросла. Посему возникает ощущение, что в лице Crucial MX200 мы имеем новый потрясающе привлекательный массовый SSD, который сможет попасть в ещё большее количество систем, чем его предшественник. И как только у нас появилась возможность получить в своё распоряжение эту новинку, мы не упустили шанс проверить озвученные выше предположения.

Технические характеристики

О том, что отрасль SSD сейчас находится на перепутье, говорилось уже не раз. С одной стороны, в самое ближайшее время твердотельные накопители должны начать переходить на использование интерфейса PCI Express вместо SATA, а с другой – большие изменения ожидают нас и в части производственных технологий флеш-памяти. Стремление к удешевлению продукции будет толкать производителей к выпуску моделей на базе трёхбитовой TLC NAND, которая уже успешно используется в накопителях Samsung и SanDisk. Желание же увеличить ёмкость, надёжность и скорость перспективных продуктов подталкивает к внедрению трёхмерной флеш-памяти, которая уже нашла применение в SSD компании Samsung и о начале пробных поставок которой уже объявили Intel/Micron и Toshiba.

Тем не менее Crucial со своим новым накопителем пока осталась в стороне от всех этих перспективных технологий. Повсеместно распространённый SATA-интерфейс пока рано сбрасывать со счетов, поскольку ему всё же удаётся обеспечивать вполне достаточный для современных систем уровень быстродействия. Новые же типы флеш-памяти для Crucial, стремящейся делать накопители максимально широкого потребления, пока не особенно интересны, так как доступная ей 16-нм MLC NAND с 128-гигабитными ядрами компании Micron обладает и достаточно низкой себестоимостью, и вполне устраивающей производителя надёжностью. По плотности хранения данных такая память превосходит распространённые 19-нм чипы MLC NAND компаний Toshiba/Sandisk и лишь на четверть уступает современной трёхмерной MLC V-NAND производства Samsung, что вполне компенсируется высоким выходом годных кристаллов, достигаемым благодаря отлаженности и простоте техпроцесса. Обеспечиваемый же микроновской 16-нм MLC NAND ресурс в 2-3 тысячи циклов перепрограммирования для современных SSD более чем достаточен, тем более что теперь у Crucial появились продвинутые технологии, заметно уменьшающие коэффициент усиления записи.

Не было у Crucial нужды использовать и новый контроллер. Применяемый в M550 и MX100 чип Marvell 88SS9189 – это по многим параметрам лучший на сегодняшний день контроллер SATA SSD. И имея огромный опыт в разработке и оптимизации для него прошивок, Crucial осталась верна старой платформе. Иными словами, Crucial MX200 – это SSD с уже известной и привычной начинкой, лишённый каких-либо инноваций на аппаратном уровне. Фактически с точки зрения аппаратного обеспечения MX200 полностью повторяет предыдущую модель, MX100. Но это совершенно не означает, что новый накопитель не может нас удивить. Взгляните на спецификации.

Производитель Crucial
Серия MX200
Модельный номер CT250MX200SSD1 CT500MX200SSD1 CT1000MX200SSD1
Форм-фактор 2,5 дюйма
Интерфейс SATA 6 Гбит/с
Ёмкость 250 Гбайт 500 Гбайт 1 Тбайт
Конфигурация
Микросхемы памяти: тип, интерфейс, техпроцесс, производитель Micron 128-Гбит 16-нм MLC NAND
Микросхемы памяти: число / количество NAND-устройств в чипе 8/2 8/4 16/4
Контроллер Marvell 88SS9189
Буфер: тип, объем LPDDR2-1066, 
256 Мбайт
LPDDR2-1066, 
256 Мбайт
LPDDR2-1066, 
512 Мбайт
Производительность
Макс. устойчивая скорость последовательного чтения, Мбайт/с 555 555 555
Макс. устойчивая скорость последовательной записи, Мбайт/с 500 500 500
Макс. скорость произвольного чтения (блоки по 4 Кбайт) 100000 IOPS 100000 IOPS 100000 IOPS
Макс. скорость произвольной записи (блоки по 4 Кбайт) 87000 IOPS 87000 IOPS 87000 IOPS
Физические характеристики
Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись, Вт 0,1/0,15
MTBF (среднее время наработки на отказ), ч 1,5 млн
Ресурс записи, Тбайт 80 160 320
Габаритные размеры: Д × В × Г, мм 99,7 × 69,75  × 7
Масса, г 63
Гарантийный срок, лет 3
Рекомендованная цена $110 $200 $450

По заявленным скоростным параметрам Crucial MX200 заметно превосходит не только MX100, но и M550, в котором использовалась флеш-память с 64-гигабитными, а не 128-гигабитными ядрами. Причём показатели новинки подтянулись к максимальным значениям не только в части производительности последовательных операций, но и по скорости случайного чтения и записи. И что интригует ещё более, такая ситуация наблюдается на всех вариантах ёмкости, для которых заявлено совершенно одинаковое быстродействие.

  Crucial M550 Crucial MX100 Crucial MX200
Флеш-память 20-нм MLC, 64/128 Гбит 16-нм MLC, 128 Гбит 16-нм MLC, 128 Гбит
Ёмкость, Гбайт 64—1024 128 512 250 1000
Контроллер Marvell 88SS9189 Marvell 88SS9189 Marvell 88SS9189

Скорость последовательного чтения, Мбайт/с

550 550 555
Скорость последовательной записи, Мбайт/с До 500 До 500 500
Скорость случайного чтения, IOPS До 95000 До 90000 100000
Скорость случайной записи, IOPS До 85000 До 85000 87000
Ресурс записи, Тбaйт 72 72 До 320
Гарантия, лет 3 3 3

Главный секрет MX200 кроется во внедрении новой технологии SLC-кеширования Dynamic Write Acceleration (DWA). Технология DWA была изначально опробована в твердотельном накопителе Micron M600, который производитель распространяет исключительно по OEM-каналам. А теперь, спустя примерно полгода после появления, она перекочевала и в потребительские модели. Вообще, SLC-кеширование – достаточно популярная методика улучшения параметров SSD. Его применяют и Samsung (технология TurboWrite), и SanDisk (технология nCache 2.0). Но Crucial не торопилась с ответом на подобные действия конкурентов и благодаря этому смогла разработать несколько более продвинутое решение.

Суть любого SLC-кеширования заключается в том, что некоторая часть MLC или TLC NAND работает в быстром SLC-режиме, храня по одному биту информации в каждой ячейке. Эта часть, сохраняя базовое свойство флеш-памяти – энергонезависимость, используется накопителем в качестве WriteBack-буфера. Поскольку SLC-режим за счёт своей простоты увеличивает скорость программирования и снятия данных, а также снижает износ ячеек флеш-памяти, SSD с подобной технологией кеширования обеспечивают лучшие потребительские характеристики.

Но реализованная в Crucial MX200 кеширующая технология DWA несколько отличается от решений конкурентов. Её основное преимущество – адаптивность. В то время как Samsung TurboWrite и SanDisk nCache 2.0 отводят на SLC-кеш некоторую заранее оговоренную область, в MX200 размер кеша и его физическое расположение в кристаллах флеш-памяти может динамически меняться. Иными словами, используемая в этом накопителе 16-нм MLC NAND может поблочно переключаться между SLC- и MLC-режимами прямо в процессе работы, что и обеспечивает высокую эффективность DWA.

Если же говорить более конкретно, то Crucial MX200 в рамках DWA стремится использовать в SLC-режиме всю доступную свободную память. В основной же MLC-режим, который позволяет хранить вдвое больше информации, память переводится лишь по мере необходимости. При этом Crucial обещает, что DWA может работать при любом количестве свободного места на накопителе, полностью отключаясь лишь тогда, когда данными забивается более 95 процентов массива MLC-памяти. То есть почти любая запись на Crucial MX200 выполняется в SLC-режиме, и только если при этом свободное место на SSD заканчивается, данные в памяти начинают уплотняться за счёт сохранения в каждой ячейке не одного, а двух бит информации. Причём операции перевода памяти из одного режима в другой с попутной перезаписью содержимого ячеек контроллер старается проводить во время простоя накопителя, чтобы не провоцировать снижение производительности.

Несомненно, обслуживание массива флеш-памяти, который может работать частично в SLC- и частично в MLC-режиме, накладывает на контроллер дополнительную нагрузку. Более того, если при операциях записи, проводимых в SLC-режиме, свободная флеш-память подходит к концу, то контроллер сталкивается с необходимостью не только переключать память в более ёмкий режим с сохранением в ней всех имеющихся данных, но и тут же, в реальном времени, наполнять её новыми данными. Однако в том-то и заключается сила контроллера Marvell 88SS9189: основываясь на двухъядерном процессоре Marvell 88FR102 V5 с ARM-архитектурой, он имеет вполне достаточную для таких задач мощность, даже несмотря на то, что решаются они на полностью программном уровне.

Внедрение технологии DWA положительно сказывается не только на скорости работы накопителя. Использование флеш-памяти в SLC-режиме снижает и её износ, что реально продлевает время жизни SSD. Однако инженеры Crucial подошли к увеличению заявленного ресурса новинки достаточно творчески: для 250-гигабайтной модели заявленный ресурс записи равен 80 Тбайт, в то время как у прошлых моделей SSD этой фирмы декларируемый ресурс составлял почти те же 72 Тбайт. Но вот для старших моделей рамки существенно расширены: например, на терабайтный MX200 производитель разрешает безболезненно записать до 320 Тбайт данных, а это, между прочим, даже больше, чем обещано накопителями Samsung 850 Pro и SanDisk Extreme Pro, относящимися к верхней ценовой категории. При этом, в отличие от флагманских моделей Samsung и SanDisk, Crucial MX200 – гораздо более дешёвый SSD, и на него производителем даётся всего лишь трёхлетняя гарантия.

Одним словом, Crucial решила совершить ещё одну тихую революцию на рынке массовых SSD. C выпуском MX100 компания уже установила новые стандарты производительности для недорогих флеш-накопителей. MX200 не только поднимает планку быстродействия ещё выше, но и обещает пользователям существенное улучшение заявленной выносливости бюджетных моделей SSD. Особенно приятно, что такое улучшение характеристик не сопровождается ростом цены. Crucial MX200 будет выступать в той же самой нише, что и его предшественник. Правда, в отличие от MX100, линейка MX200 состоит из несколько другого набора ёмкостей. Она включает модели объ ёмом 250, 500 и 1000 Гбайт, в то время как в серии MX100 предлагаются накопители ёмкостью от 128 до 512 Гбайт. Поэтому серия MX100 пока сниматься с производства не будет. А вот более старые накопители M550 из обращения выводятся, что ещё раз подчёркивает намерение Crucial в первую очередь сосредоточиться на недорогих SSD и стать в этом сегменте центровым игроком.

Внешний вид и внутреннее устройство

На тестировании в нашей лаборатории побывали две модификации Crucial MX200 ёмкостью 250 и 500 Гбайт. Несмотря на то, что для обеих этих моделей заявлены совершенно одинаковые показатели производительности, между ними существуют принципиальные различия, из-за которых они ведут себя несколько по-разному. Ниже мы расскажем об этом подробнее, а пока давайте посмотрим на SSD снаружи.

Оба SSD оказались совершенно одинаковыми внешне. Crucial продолжает использовать серебристый корпус, сильно похожий на корпуса прошлых моделей. Однако в MX200 конструкция несколько изменилась: алюминиевые половинки корпуса стали скрепляться не винтами, а защёлками. Впрочем, к новой версии корпуса накопителей Crucial у нас нет никаких претензий: он лёгкий и жёсткий, а кроме того, хорошо рассеивает тепло. Его толщина составляет 7 мм, что делает возможным установку Crucial MX200 в том числе и в ультратонкие ноутбуки.

А вот внутренности Crucial MX200 действительно удивили. Как оказалось, хотя MX200 и использует ровно такую же компонентную базу, как и его предшественник MX100, для этого накопителя производитель спроектировал новую печатную плату. Главное отличие заключается в том, что теперь планировка печатной платы – односторонняя. В старших моделях SSD это потребовало установки новых микросхем MLC NAND, в которых в стек собрано по 4 полупроводниковых кристалла.

 

Crucial MX200 250 Гбайт

На плате Crucial MX200 ёмкостью 250 Гбайт расположено восемь микросхем Micron MT29F256G08CECCBH6-10:C, каждая из которых содержит по два 128-гигабитных чипа 16-нм MLC NAND. Соответственно, восьмиканальный контроллер Marvell 88SS9189 в данном случае может воспользоваться лишь двукратным чередованием устройств в каждом канале. Но это – недостаточный для достижения максимальной производительности уровень параллелизма массива флеш-памяти, поэтому 250-гигабайтная модификация MX200 усилена технологией адаптивного SLC-кеширования DWA. Данная особенность как раз и отличает данную модель от MX100 аналогичной ёмкости.

 

Crucial MX200 500 Гбайт

Внутри 500-гигабайтной модификации Crucial MX200 применена точно такая же печатная плата, как и в младшей версии, а большая ёмкость обеспечивается установкой иных микросхем. В данном случае это чипы Micron MT29F512G08CKCCBH7-10:C, содержащие внутри по четыре 128-гигабитных кристалла флеш-памяти. Таким образом, более ёмкая версия MX200 получила массив памяти, состоящий из 32 устройств MLC NAND. Такого уровня параллелизма вполне хватает для получения максимальной производительности без каких-либо ухищрений. Поэтому в Crucial MX200 500 Гбайт технология кеширования DWA отключена, что и определяет глубинные различия между вариантами рассматриваемого SSD разной ёмкости. Таким образом, Crucial MX200 500 Гбайт почти не отличается от MX100 512 Гбайт не только по своей аппаратной начинке, но и по принципам работы.

Кстати, не работает технология DWA и в терабайтной модификации MX200, где массив флеш-памяти набран ещё большим количеством устройств MLC NAND.

Говоря о свежем дизайне печатных плат MX200, нельзя не обратить внимание на то, что батарея конденсаторов, являющаяся привычным атрибутом всех накопителей Crucial, заметно поредела. Ранее считалось, что такие конденсаторы защищают целостность данных при внезапных перебоях питания, давая накопителю энергию для переноса в аварийном режиме всей необходимой информации из оперативной в энергонезависимую память. Однако недавно компания Crucial выступила с разъяснением о том, что на самом деле эти конденсаторы на потребительских моделях SSD не столь всемогущи. При возникновении проблем с питанием они позволяют завершать уже начатые операции записи, но перенос таблицы трансляции адресов из DRAM-буфера во флеш-память при этом не происходит. А это означает, что MX200, как и более ранние накопители Crucial, на самом деле не обеспечены полноценной защитой данных от перебоев питания серверного уровня. И, следовательно, при неблагоприятном стечении обстоятельств, данные всё-таки могут теряться, а сам накопитель при возникновении перебоев в энергоснабжении может даже превратиться в кирпич, хотя, судя по накопленному опыту, вероятность столь драматичных событий крайне низка.

Другие же аппаратные технологии реализованы в Crucial MX200 без каких-либо ограничений. Так, этим накопителем поддерживается мониторинг температуры и защита от перегрева, снижающая при необходимости частоту базового контроллера. Помимо этого, SSD имеет поддержку энергосберегающего состояния DevSleep.

Никуда не делся и набор традиционных для Crucial программных решений. В новинке реализована фирменная технология RAIN, сопровождающая всю информацию во флеш-памяти контрольными суммами с возможностью коррекции ошибок. Как и раньше, к каждым 127 байт записываемых данных добавляется 1 байт с контрольной суммой. Имеется и поддержка аппаратного шифрования, которое совместимо со спецификацией Microsoft eDrive. Это значит, что управлять шифрованием данных на накопителе можно прямо из операционной системы, используя, например, стандартное средство BitLocker.

Из-за технологии RAIN, а также из-за желания разработчиков добавить в SSD дополнительный резерв для увеличения ресурса, на скрытую от пользователя область памяти отводится чуть больше обычного – 9, а не 7 процентов от полной ёмкости. Именно это обуславливает несколько непривычные — кратные 10 Гбайт — варианты объёма MX200.

И перед тем как перейти к тестам, необходимо упомянуть и ещё одно новшество. Долгое время Crucial не предлагала для своих накопителей никаких сервисных утилит. Но к 2015 году отсутствие фирменного инструмента обслуживания SSD стало для Crucial настоящим позором, поэтому разработчики компании наконец выпустили давно ожидаемую инструментальную утилиту Crucial Storage Executive. Утилита способна работать со всеми актуальными моделями SSD Crucial, начиная с M500, в том числе и с MX200. Она предлагает достаточно неплохой набор функций: обновление прошивки через Интернет, анализ «здоровья» накопителя, просмотр атрибутов SMART, температурный мониторинг, подсчёт статистики использования ёмкости SSD, сброс пароля шифрования, аппаратную очистку содержимого флеш-памяти и другие.

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 3.0.3 
    Синтетический тест, который выдает 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 i5-4590K 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. 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

Поскольку Crucial MX200 позиционируется как флагманский, но при этом доступный по цене накопитель, соперниками для него выступили самые распространённые и быстродействующие SSD других производителей из числа лидеров рынка. Кроме того, в число протестированных моделей было добавлено два поколения предшественников MX200.

Итого имеем следующий список протестированных моделей:

Производительность — последовательные операции чтения и записи

Скорость работы MX200 при последовательных операциях не оставляет никаких сомнений: перед нами типичный Crucial. Все последние поколения твердотельных накопителей этого производителя основываются на одном и том же контроллере Marvell 88SS9189, и, очевидно, в их прошивке применены одни и те же подходы. Поэтому у всех SSD под маркой Crucial, которые представлены на приведённых диаграммах, производительность при последовательном чтении и записи примерно одинакова. Она немного не дотягивает до лидирующего уровня, который устанавливают накопители Samsung и SanDisk, но всё равно по современным меркам очень неплоха.

Кстати, обратите внимание, разницы в быстродействии между Crucial MX200 c ёмкостью 256 и 512 Гбайт действительно не наблюдается. Значит, добавленная в младшую модификацию технология SLC-кеширования DWA результативно компенсирует недостаточный параллелизм его массива флеш-памяти, что, собственно, и было обещано разработчиками. Именно поэтому MX200 объёмом 250 Гбайт серьёзно опережает предшествующий MX100 похожей ёмкости.

Производительность — случайные операции чтения

Скорость случайного чтения – одна из важнейших характеристик SSD, которая во многом определяет, как они ведут себя при реальной нагрузке, свойственной персональным компьютерам. Наилучшую производительность здесь показывают продукты компании Samsung. Результаты же Crucial MX200 не столь впечатляющи. Их скорее можно назвать удовлетворительными, но не хорошими. Фактически выход новой модели SSD почти не улучшил показатели накопителей Crucial. MX200 объёмом 500 Гбайт по скорости случайного чтения вообще не отличается от MX100 512 Мбайт, а версия MX200 250 Гбайт, усиленная технологией DWA, стала немного быстрее своих предшественников и собратьев, но не настолько, чтобы вклиниться в ряды соперников с более высокой производительностью произвольного чтения.

Подтвердить это можно следующим графиком, на котором показано, как зависит производительность рассматриваемых SSD от глубины очереди запросов при чтении 4-килобайтных блоков. Чтобы не загромождать такой график, мы поместили на него лишь результаты наиболее производительных представителей в каждой линейке SSD.

Оба протестированных нами варианта Crucial MX200 могут конкурировать с Samsung 850 Pro и 850 EVO лишь на максимальной глубине очереди запросов, которая при типовых десктопных нагрузках практически не встречается. При длине очереди менее 32 команд Crucial MX200, как и другие накопители этого же разработчика, могут похвастать лишь примерно такой же скоростью, как Crucial M550 и MX100.

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

Как следует из представленных результатов, накопители Crucial хороши при случайных операциях с блоками размером 16 Кбайт и более. При этой нагрузке им удаётся показывать примерно такую же производительность, как и Samsung 850 Pro. А вот при работе с мелкими блоками Crucial MX200 несколько уступает накопителям, использующим иные контроллеры. Причём очевидно, что это – особенность платформы, на которую компания Crucial перешла ещё в M550: все SSD на контроллере Marvell 88SS9189 выдают примерно одинаковое быстродействие.

Производительность — случайные операции записи

Зато операции записи выводят Crucial MX200 в число лидеров. Здесь этот SSD почти не отстаёт от Samsung 850 Pro и 850 EVO, так же как, собственно, не отличается от Crucial M550 и MX100 512 Гбайт. При этом вновь обращает на себя внимание тот факт, что MX200 объёмом 250 Гбайт не отличается по скорости от вдвое более ёмкой версии. Такое поведение было характерно для M550 с 64-гигабитной MLC NAND, но не для MX100, где стала использоваться MLC-память с 128-гигабитными ядрами. Однако Crucial Crucial удалось с помощью динамического SLC-кеширования преодолеть «проклятье 128-Гбит ядер», и MX200 250 Гбайт – столь же быстрая модель SSD, как и MX200 500 Гбайт.

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

Скорости обеих моделей Crucial MX200 здесь весьма высоки. Этот SSD можно смело отнести к числу лучших накопителей по производительности при случайной записи.

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

Впрочем, оказывается, что скорость случайных операций Crucial MX200 оптимизирована исходя из размера блока 4 Кбайт. Отклонение же размера блока от этой величины приводит к тому, что SSD утрачивает свои лидирующие позиции. Тем не менее отставание от лидера получается совсем не катастрофическим, да и предложить более высокую скорость может лишь один-единственный SSD – Samsung 850 Pro.

Производительность — смешанная нагрузка

По мере удешевления твердотельные накопители перестают использоваться в качестве исключительно системных и становятся обычными рабочими носителями данных. 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.

Основываясь на мощном двухъядерном контроллере Marvell 88SS9189, накопители компании Crucial последних поколений выделялись хорошей производительностью при смешанных операциях. Новая модель MX200 в этом плане стала ещё немного лучше предшественников, и в результате её показатели находятся в верхней части диаграммы. При этом хорошо помогает перевариванию накопителем смешанной нагрузки и технология DWA: Crucial MX200 250 Гбайт оказался самым быстрым SSD в этом тесте. Вырисовывается любопытный парадокс: в то время как обычно с ростом объёма у твердотельных накопителей увеличивается и производительность, в случае с Crucial MX200 всё наоборот. Усиленная SLC-кешированием модификация MX200 250 Гбайт опережает более ёмкие модели в серии.

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.

Crucial MX200 выдаёт высокую производительность при смешанной нагрузке при любом соотношении чтения и записи, и в первую очередь это касается модификации ёмкостью 250 Гбайт, которая в этом отношении существенно лучше 500-гигабайтного флеш-накопителя. И это – главное преимущество рассматриваемой сегодня модели: для использования в роли обычного рабочего накопителя, на долю которого могут приходиться совершенно различные задачи, она подходит практически идеально.

Однако в то же время можно и посокрушаться на тот счёт, что технология DWA попала лишь в версию MX200 объёмом 250 Гбайт. Как показывают результаты тестов, эта хитроумная технология была бы уместна и в более ёмких моделях, даже несмотря на то, что массив флеш-памяти в них имеет более высокую степень параллелизма.

Деградация и восстановление производительности

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

Как мы уже убедились, версии Crucial MX200 разных объёмов несколько различаются в своём поведении, так как обладают разным арсеналом технологий. Поэтому для начала давайте посмотрим на 500-гигабайтный SSD. В этом накопителе нет никакого кеширования и всё получается просто и понятно.

До полного однократного заполнения информацией Crucial MX200 500 Гбайт, как и положено, выдаёт постоянную и высокую производительность записи на уровне 87 тысяч IOPS, затем скорость просаживается чуть больше чем вдвое, продолжая снижаться до значений на уровне 18 тысяч IOPS в конце нашего двухчасового теста. Однако в целом видно, что нижняя граница производительности при непрерывных записях данных находится в районе 13 тысяч IOPS. При этом после однократного заполнения данными MX200 500 Гбайт уже не может похвастать хорошей устойчивостью производительности. Разброс между моментальными значениями скорости оказывается слишком велик для того, чтобы этот SSD можно было порекомендовать для использования в средах, чувствительных к постоянству скорости записи.

Crucial MX200 250 Гбайт, отличающийся от более ёмкой версии наличием технологии DWA, демонстрирует гораздо более занимательную картину деградации производительности.

У 250-гигабайтной модели высокая производительность наблюдается лишь до тех пор, пока на накопитель не будет перенесено порядка 108 Гбайт данных. До этого момента память накопителя работает в SLC-режиме, за счёт чего и достигается примерно такая же скорость записи, как у Crucial MX200 500 Гбайт. Затем ввиду приближения конца пула свободных страниц флеш-памяти накопитель начинает записывать данные уже в MLC-режиме, снижая скорость с 88 до 71 тысячи IOPS. Параллельно с этим контроллер приступает к уплотнению уже сохранённых в флеш-памяти в SLC-режиме данных. Но для того, чтобы в дополнение к продолжающейся записи новых данных в том же темпе переключать режимы памяти, переписывать уже имеющуюся информацию из SLC в MLC и готовить освобождающиеся за счёт этого ячейки, мощности контроллера уже не хватает. Поэтому после того, как SSD оказывается заполнен примерно на 140 Гбайт, быстродействие начинает ограничиваться именно скоростью перевода уже израсходованной памяти из SLC- в MLC-режим. Результатом этого является ещё одна ступенька на графике со снижением средних показателей до примерно 32 тысяч IOPS.

Конечно, всё это синтетическая ситуация, ведь никто не будет непрерывно писать данные на потребительский SSD в течение нескольких часов. Поэтому для обычных пользователей такие падения скорости, по большому счёту, ничего не значат. Однако проведённый нами эксперимент позволяет разобраться в деталях работы технологии DWA. Например, теперь стало понятно, что более медленный MLC-режим использования флеш-памяти, который чреват некоторым снижением производительности, принудительно включается в том случае, если на накопителе остаётся свободно менее 32 Гбайт. Именно поэтому заполнять Crucial MX200 250 Гбайт пользовательскими данными рекомендуется не более чем на 87 процентов, в противном случае его производительность будет несколько ниже, чем заявлено в спецификациях.

Давайте посмотрим теперь, как у Crucial MX200 работает сборка мусора. Для исследования этого вопроса после завершения предыдущего теста, приводящего к деградации скорости записи, мы выжидаем 15 минут, в течение которых SSD может попытаться самостоятельно восстановиться за счёт сборки мусора, но без помощи со стороны операционной системы и команды TRIM, и замеряем быстродействие. Затем на накопитель принудительно подаётся команда TRIM — и скорость измеряется ещё раз, что позволяет убедиться в способности SSD с помощью TRIM полностью восстанавливать паспортную производительность.

У модели Crucial MX200 500 Гбайт фоновая сборка мусора без помощи со стороны операционной системы не работает вовсе. Зато команда TRIM обслуживается, как ей и положено, – скорость записи восстанавливается до первоначальных значений.

У модификации MX200 ёмкостью 250 Гбайт всё сложнее и интереснее.

Здесь автономная сборка мусора в каком-то виде присутствует, и на накопителе под будущие операции высвобождается порядка 9-10 Гбайт. Однако с высокой скоростью после простоя удаётся записать лишь 4,7 Гбайт данных, затем операции начинают выполняться не в SLC-, а в MLC-режиме, и это приводит к некоторому снижению производительности. После же непрерывной записи 8,6 Гбайт подготовленные контроллером чистые страницы полностью заканчиваются. Что же касается TRIM, то с его работой на Crucial MX200 250 Гбайт нет никаких проблем: производительность накопителя возвращается к первоначальным величинам без каких-либо оговорок.

Таким образом, серьёзных претензий к алгоритмам сборки мусора в Crucial MX200 у нас нет. В типичных средах с поддержкой TRIM эта модель вполне способна работать без какой-либо деградации производительности. Однако проведённый тест выявил тот факт, что MX200 250 Гбайт обладает не только поддержкой DWA, но и более сложными внутренними алгоритмами, которые могут осуществлять упреждающее освобождение блоков флеш-памяти без подачи команды TRIM. А вот MX200 500 Гбайт использовать в средах, где TRIM не поддерживается, мы не рекомендуем.

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.

Crucial MX200 250 Гбайт

Crucial MX200 250 Гбайт

Crucial MX200 500 Гбайт

Crucial MX200 500 Гбайт

CrystalDiskMark считает, что 500-гигабайтная версия Crucial MX200 несколько медленнее выполняет операции случайного чтения с глубокой очередью запросов, чем модель объёмом 250 Гбайт. Да и в целом этот показатель несколько ниже, чем обычно получаются у SSD с похожим уровнем производительности. Однако не стоит воспринимать это слишком серьёзно – результаты CrystalDiskMark на рассматриваемом накопителе не отличаются стабильностью и повторяемостью, а другие тесты такой особенности не выявляют.

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 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 вычисляется в виде усреднённой скорости, которую показывают накопители при прохождении тестов.

Crucial MX200 250 Гбайт в PCMark 8 2.0 показывает просто-таки выдающийся результат, на 10 процентов превосходя MX100 аналогичной ёмкости и оказываясь в числе лучших по производительности SSD. Его 500-гигабайтный собрат чуть медленнее, однако и его показатели нельзя назвать недостаточно высокими. Иными словами, по данным PCMark 8 2.0 новую модель Crucial MX200 вполне справедливо отнести к разряду флагманских SATA SSD. Несмотря на демократичную цену, MX200 по своему быстродействию вполне сопоставим с лидерами рынка.

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

Лучшие относительные результаты Crucial MX200 демонстрируют в Adobe Photoshop и Microsoft Word. При этом младшая модель дополнительно может похвастать неплохой производительностью и в Battlefield 3 или Adobe InDesign. Случаев же неприемлемо низкого быстродействия за Crucial MX200 не наблюдается. Иными словами, это хороший вариант для разнопланового применения в приложениях.

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 исполняет роль не системного накопителя, а обычного диска.

Вот тут-то и проявляется эффективность кеширования по технологии DWA. При простом копировании файлов Crucial MX200 250 Гбайт оказывается заметно быстрее 500-гигабайтной версии. В результате младшая модель умудряется соперничать с твердотельными накопителями Samsung, использующими 3D V-NAND, а MX200 500 Гбайт выдаёт результат примерно на таком же уровне, что и накопители Crucial прошлых поколений.

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 другая половина – с одним большим файлом архива.

Здесь разницы между MX200 разной ёмкости почти нет. Оба протестированных нами SSD оказываются в средней части диаграммы, почти не отличаясь по производительности от продуктов Crucial прошлых поколений. Однако вновь обратим внимание на тот факт, что MX200 256 Гбайт по своей скорости больше похож на M550, чем на MX100 аналогичной ёмкости. Иными словами, в новом SSD ограничения быстродействия, связанные с использованием флеш-памяти с 128-гигабитными ядрами, совершенно не проявляются.

Выводы

Вышедший летом прошлого года твердотельный накопитель Crucial MX100 завоевал очень широкую популярность благодаря отличным потребительским характеристикам и демократичной стоимости. Но новая модель Crucial MX200 поднимает планку ещё выше. Мы получили ещё лучший по характеристикам SSD, продавать который производитель собирается по не менее привлекательной цене. И коли уж после знакомства с MX100 мы нарекли его настоящим народным накопителем, то MX200 вполне заслуживает звания народного в квадрате.

С аппаратной точки зрения Crucial MX200 аналогичен предшествующей модели. Он основывается на том же контроллере Marvell и использует точно такую же 16-нм флеш-память компании Micron. Разработчики лишь слегка подкорректировали объём доступного для пользователя пространства с тем, чтобы улучшить выносливость, и это сделало ресурс старших моделей MX200 чуть ли не самым большим среди всех потребительских SATA SSD. Но главные изменения произошли на программном фронте. Новая прошивка ввела поддержку технологии динамического SLC-кеширования Dynamic Write Acceleration, которая значительно подняла быстродействие при операциях записи и при смешанных нагрузках. Правда, к сожалению, DWA работает лишь в 250-гигабайтной модификации MX200, а более ёмкие версии её не используют.

В результате 500-гигабайтная версия Crucial MX200 показывает точно такую же производительность, что и MX100 или M550аналогичного объёма, то есть является добротным решением со скоростью немного выше среднего. Зато модель Crucial MX200 250 Гбайт – это настоящая звезда. Благодаря DWA она существенно быстрее четвертьтерабайтных предшественников. Более того, она быстрее MX200 500 Гбайт и в целом ряде тестов дотягивается по производительности до лучшего по скорости SATA-накопителя Samsung 850 Pro. Иными словами, именно Crucial MX200 250 Гбайт — это самое интересное и привлекательное решение в новой линейке.

Тем не менее MX200 – всё же не революция, а эволюционное обновление предыдущей модели, MX100, смотреть на которое лучше всего через призму цен. И вот тогда становится понятно, что Crucial совершенно не собирается прерывать своё массированное наступление на сегмент твердотельных накопителей среднего и нижнего ценового диапазона, продолжая предлагать по очень демократичной цене модели, способные на равных конкурировать с флагманами. И в этом плане MX200 достойно продолжает дело, начатое MX100. Смотрите, у Crucial MX200 есть высокая производительность и хорошая надёжность, не говоря уже о таких мелочах, как шифрование, температурный мониторинг и функциональная утилита. Выдают же в нём недорогую модель только трёхлетняя гарантия и чрезвычайно простой комплект поставки. Разве не привлекательно заполучить подобный SSD по цене, свойственной для недорогого продукта? Честно говоря, мы не видим причин для отрицательного ответа на этот вопрос. А потому Crucial MX200 получает наш титул «Лучшая покупка».

 

Источник: 3dnews.ru