Огляд самого доступного MLC SSD-диску Intel X25-V 40GB

Застосування в пристроях зберігання даних флеш-пам'яті ще зовсім недавно було досить дорогим, але іноді виправданим рішенням. Останні декілька років спостерігалося рівномірне і впевнене зниження собівартість виробництва мікросхем флеш-пам'яті, що явно впливало на кінцеву вартість накопичувачів, хоча такі рішення продовжували залишатися дорогим задоволенням. Але не тільки вартість перешкоджала використанню твердотільних накопичувачів як основних пристроїв зберігання даних. Це було пов'язано і з низкою інших причин: через високу вартість самої пам'яті накопичувачі мали малий сумарний об'єм, вони мали невисокі швидкісні можливості лінійних операцій, малий термін служби і ін. Але сьогодні ми можемо спостерігати помітне зниження ціни на дані пристрої. Зараз нові технології дозволили поліпшити всі показники дисків SSD (Solid State Drive), що дозволило їм одержати ряд переваг для використання, як у серверах, так і в домашніх ПК. Здебільшого виробники запропонували світовому ринку твердотільні накопичувачі, виконані у форм-факторі стандартних 2,5-дюймових жорстких дисків і оснащені інтерфейсом SATA II.

Очікувана з боку покупців зацікавленість до даного виду пристроїв був повністю виправданий завдяки перевагам, які мають SSD-диски відносно вже звичних для нас жорстким дискам (HDD), із зберіганням інформації на магнітних пластинах.

• дуже малий час доступу до даних;
• постійна швидкість при будь-якій послідовності вибірки даних, оскільки всі гнізда рівноправні, як наслідок швидкість випадкового читання порівнянна із швидкістю послідовних операцій;
• повна відсутність частин, що рухаються, тобто мінімальний (нульовий) рівень шуму;
• висока стійкість до вібраційних навантажень;
• мале енергоспоживання.

Переваги цілком очевидні, але не варто одразу стверджувати про повну перевагу технологій SSD над перевіреними часом і відпрацьованими рішеннями HDD. Варто звернути увагу на ряд ще присутніх недоліків нових твердотільних накопичувачів:

• висока вартість зберігання даних;
• термін служби обмежується певною кількістю циклів перезапису комірок.

Сьогодні досить велика кількість компаній вийшла на ринок SSD накопичувачів із своїми рішеннями. З одного боку, це нагадує початок розвитку магнітних дисків, а з іншого – забезпечує гарну конкурентну і технологічну боротьбу цих виробів за виживання на новому ще досить прибутковому, а для нас з вами дорогому, ринку накопичувачів інформації. Одними з найбільших гравців і конкурентів цього ринку можна виділити компанії Intel і Kingston. Компанія Intel має у своєму асортименті для «завоювання» ринку накопичувачів SSD, як «швидкі» і дорогі моделі, призначені для серверного ринку, так і «масові» для домашніх і мобільних ПК. У цього гіганта електронної індустрії давно є своє, спільне з компанією Micron, виробництво флеш-пам'яті типу NAND.

У представленій лінійці масових рішень, з «дешевою» і повільною багаторівневою MLC-пам'яттю, є моделі із заявленою швидкістю роботи до 250 МБ/с на читання і 100 МБ/с на запис. Такі можливості швидкодії вже дають їм явну перевагу над аналогами схожого форм-фактору, але з магнітним принципом запису інформації. На даний момент лінійка твердотільних накопичувачів Intel містить у собі чотири серії X25-V, X25-M і X18-M. Всі вони побудовані на MLC-пам'яті, мають об'єм від 40 до 160 ГБ і різняться розмірами – перші дві належать до 2,5-дюймового форм-фактору, а третя – до 1,8". Четверта серія, X25-E, призначена для корпоративного сектору, має дві моделі SSDSA2SH032G1 і SSDSA2SH064G1. Побудовані вони на однорівневій SLC-пам'яті, і мають об'єм 32 ГБ і 64 ГБ із заявленою швидкістю до 250 МБ/с на читання і 170 МБ/с на запис. До нас же на тестування потрапила сама молодша, а значить і сама недорога модель SSD-диска від компанії Intel X25-V SATA Solid State Drive, твердотільний накопичувач об'ємом 40 ГБ і форм-фактору 2,5".

Intel X25-V SATA Solid State Drive

 Згідно назві моделі даний накопичувач виконаний за технологією SSD (Solid State Drive – твердотільний накопичувач). Докладніше про його принцип роботи, супутні технології та спеціалізовані програмні рішення ми розповіли у попередній статті: «Диски SSD на основі NAND-пам’яті: технології, принцип роботи, різновиди». У даному матеріалі ми безпосередньо опишемо можливості самої моделі SSD Intel X25-V і порівняємо її у швидкодії та у ряді інших показників з магнітними дисками (HDD) і прямими конкурентами від компанії Kingston в особі серії накопичувачів SSDNOW V.

Почнемо з коробки і комплектації моделі SSD Intel X25-V SATA Solid State Drive. Коробка даної моделі повторює у своєму дизайні упаковку інших продуктів компанії Intel. Вона виконана в синьо-чорних тонах з логотипом, що виділяється на передньому плані, компанії. Назва моделі і короткі написи основних характеристик виконані білими літерами, що виділяє їх на загальному фоні.

Одна зі сторін упаковки має наклейку з номером моделі, її серійним номером, датою виготовлення і іншими даними, пов'язаними з конкретно цим екземпляром.

Одну бічну сторону виробник присвятив перерахуванню всіх переваг старших моделей цієї лінійки над молодшими моделями.

На звороті є зображення моделі Intel X25-V SATA Solid State Drive і коротка інформація про даний продукт декількома мовами.

Тепер звернемо увагу на вміст коробки. Крім самого SSD диска тут знаходиться:

• невелика інструкція з його використання англійською мовою;
• диск із супутнім програмним забезпеченням;
• наклейка «MY SSD ROCKS!»;
• набір для кріплення диска 2,5” у слот для 3,5”.

Цілком повноцінний комплект, що дозволяє максимально зручно встановити і використати даний продукт у будь-якому корпусі або ноутбуці.

Тепер перейдемо безпосередньо до самого винуватця нашого огляду, і почнемо з його зовнішнього вигляду.

Intel X25-V SATA Solid State Drive виконаний у форм-факторі 2,5”, при цьому фактично має товщину 7 мм, а необхідні 9,5 мм товщини досягаються за рахунок рамки з чорного пластику, яка явно проглядається на наведених фотографіях. Крім логотипа Intel на верхній кришці присутня наклейка з цілком стандартними для накопичувача даними про саму модель.

На звороті модель виконана з алюмінієвого сплаву, що забезпечує їй гарну захищеність від ударів.

Бачимо наявність тільки одного стандартного роз’єму SATA II з відповідним живленням.

Знявши верхню пластикову рамку і залізну кришку, ми знайшли плату з явно великим запасом для розширення чіпів пам'яті. З можливих 20 чіпів пам'яті тут розпаяно всього п'ять.

Всього у SSD Intel X25-V SATA Solid State Drive є п'ять чіпів пам'яті по 64 Гбіт (8 ГБ) з маркуванням 29F64C08CAMDI, які виготовлені по 34-нм техпроцесу, контролер PC29AS21BA0 і 16-мегабайтний чіп пам'яті SDRAM ISSI IS42S16160D з максимальною частотою роботи 143 МГц.

Специфікація

Виробник	Intel
Серія	X25-V
Модель	SSDSA2MP040G2R5
Тип пристрою	Внутрішній твердотільний накопичувач (SSD)
Архітектура	NAND Flash MLC (Multi Level Cell)
Формат	2,5"
Ємність, ГБ	40
Інтерфейси	SATA II, до 300 Мб/с
Швидкість читання / запису	Випадкове читання 4 KB: до 25 K IOPS, випадковий запис 4 KB: до 2.5 K IOPS
Затримка	при читанні: 65 мікросекунд, при записі: 110 мікросекунд
Вдаростійкість, G/0.5 мс	1,5
Вібростійкість	У робочому режимі: 2.17 GRMS (5-700 Hz)
	При зберіганні: 3.13 GRMS (5-800 Hz)
Енергоспоживання в активному режимі, мВт	150
Енергоспоживання в режимі очікування, мВт	75
Максимальна швидкість послідовного читання, МБ/с	до 170
Максимальна швидкість послідовного запису, МБ/с	до 35
Розрахунковий час безвідмовної роботи	1,200,000 годин
Напруга живлення, В	DC 5V
Робоча температура	від 0°C до 70°C ( від 32°F до 158°F)
Вологість	8 - 95% без конденсації
Рівень шуму	0 дБ
Частота виникнення фатальних помилок	< 1 на 1016 зчитаних біт
Кількість каналів контролера	5
Особливості	Вбудована система корекції помилок (Error Correction Code (ECC))
Габарити (ШхВхГ), мм	69,9 х 9,5 х 98,9
Вага, г	68
Сайт виробника	http://www.intel.com/ (сторінка продукту)

Одразу приваблює увагу менш швидкісні можливості даної моделі щодо її старших «братів» у лінійці SSD-накопичувачів компанії Intel. Однак швидкість читання 170 МБ/с все-таки залишається набагато більш вищою, ніж у сучасних магнітних носіїв, а ось швидкість запису 35 МБ/с явно нижче. Також не можна не звернути увагу на діапазон робочих температур, який вже має значення 70°С, тоді як для більшості флеш-пам'яті максимальною температурою є 55°С. Раніше такими значеннями могли похвастатися лише спеціалізовані та дуже дорогі твердотільні накопичувачі. Ще можна підкреслити наявність у даної моделі 10-канального контролера пам'яті, котрий пряцює тільки у пів сили. Але і такий режим забезпечує достатью швидкість роботи SSD-диску. Таким чином, ми маємо аналог масиву RAID 0 з п'яти чіпів – контролер рівномірно розподіляє навантаження на всі чіпи. В результаті підсумкова швидкість всього накопичувача приблизно дорівнює швидкості одного чіпа, помноженої на кількість каналів. Ось і відповідь на запитання, яким чином компанії Intel вдалося досягти настільки високих швидкостей лінійних операцій на досить нешвидких MLC-чіпах. Саме багатоканальність у комбінації з буферною пам'яттю здатна вирішити проблеми низьких лінійних швидкостей флеш-пам’яті.

Також хочеться торкнутися ствердження компанії Intel про середній час між відмовами (MTBF) даного накопичувача, яке за даними вищенаведеної таблиці рівно 1,2 мільйони годин чи 137 років. Воно означає імовірність виходу пристрою з ладу протягом деякого проміжку часу. Ось тільки ні хто не говорить, що робили з накопичувачем у цей проміжок часу. Може він лежав на поличці? Так, у SSD-дисків є чітке обмеження по кількості перезапису однієї сторінки інформації, як це вже було описано в статті «Диски SSD на основі NAND-пам’яті: технології, принцип роботи, різновиди», але в кожному твердотільному накопичувачі існує резерв таких комірок. Також головною особливістю SSD-дисків, яка виключає втрату інформації при настанні критичної маси збійних комірок, є повне блокування накопичувача на запис, що дає підстави користувачу бути впевненим у цілості своїх даних. Ще варто відзначити, що саме дія стирання блоку, найчастіше, виявляє його непридатність, при цьому раніше записану на нього інформацію цілком можна прочитати, а супровідне програмне забезпечення саме запропонує вам подбати про заміну непрацюючого відповідно SSD-накопичувача. Але не варто одразу впадати в паніку, вищенаведена ситуація може і не настати зовсім, оскільки існує більш швидке моральне старіння вашого SSD-накопичувача. Дуже важливу роль у довговічності твердотільного накопичувача відіграє правильний алгоритм його роботи чи якість і продуманість прошивання контролера, що по завіренню інженерів компанії Intel є головним «коником» їх продукції. Якщо для моделей конкурентів на MLC-пам'яті вони надають значення коефіцієнта збільшення запису рівний 20 і коефіцієнта нерівномірності зношування рівний 3, то для своєї продукції вони їх обидва заявляють рівними 1,1. З чого випливає, що за умови запису на накопичувач щодня по 100 ГБ Intel гарантує роботу накопичувача протягом п'яти років. Підтвердити або спростувати ці тимчасові та кількісні показники ми не маємо сил, але є можливість перевірити швидкодію моделі SSD Intel X25-V SATA Solid State Drive, що ми і зробимо нижче.

Супровідне програмне забезпечення.

Як вже казали, довговічність і швидкість роботи SSD диска прямо залежить від закладених у нього програмних алгоритмів роботи. Але якщо описати роботу прошивання SSD-диска Intel X25-V SATA Solid State Drive ми не можемо, то його супровідне програмне забезпечення цілком піддається аналізу.

Утиліта Intel Solid State Drive Toolbox іде на оптичному диску в комплекті поставки або може бути завантажена з сайту виробника. Вона дозволяє одержати всю необхідну інформацію про ваш SSD-диск, його помилки і час необхідної профілактики. По завіренню все тієї ж утиліти діагностику слід проводити не рідше, ніж раз у тиждень. Для цієї процедури тут є модуль планування завдань, але про все по черзі.

На першій закладці можна вибрати накопичувач, з яким буде проводитися робота.

«View Drive Information» забезпечує виведення і збереження у файл повної статистики роботи і стану вашого SSD-накопичувача.

«Check SMART Attributes» забезпечує виведення вже давно відомих нам по роботі з магнітними дисками статусів S.M.A.R.T. параметрів диска. Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology – технологія оцінки стану жорсткого диска вбудованою апаратурою самодіагностики, а також механізм пророкування часу виходу його з ладу.

«Run Fast Diagnostic Scan» - вікно запуску швидкої діагностики SSD-диска.

«Intel SSD Management Tools» дозволяє запустити процедуру Intel SSD Optimizer яка активує і забезпечує повноцінне використання процедур Trim. Сама функція Trim підтримується Intel тільки в останніх прошиваннях. Тому перед використанням SSD-диска рекомендується оновити його прошивання. Роботу Intel SSD Optimizer наочно роз'ясняє присвячений їй буклет.

Тут показана ситуація, при якій OC не повідомляє накопичувач про видалення файлів (тобто без використання оптимізатора). Якщо сама система  вважає що звільнилися займані ними колись блоки (OS View of Delete), але накопичувачу про це нічого не відомо та він оцінює розміщення блоків з даними інакше (SSD view of Delete). Таким чином, при записі в позначені жовтим блоки SSD дотримується стратегії read-modify-write, хоча насправді можна було б обійтися без зайвих операцій читання і модифікації, які сповільнюють роботу диска.

Інакше виглядає ситуація при синхронізації відомостей про блоки, що звільнилися, між ОС і накопичувачем за допомогою Intel SSD Optimizer. Процедура синхронізації виконується за розкладом. Вона вимагає невеликого часу (декілька секунд), і Intel рекомендує налаштувати через SSD Toolbox щоденний запуск SSD Optimizer.

Передбачено також щоденне, щотижневий або щомісячний розклад, що дозволяє задати не тільки час, але і дні, коли буде запускатися SSD Optimizer.

Тестування SSD Intel X25-V SATA Solid State Drive.

Враховуючи позиціонування моделі SSD Intel X25-V SATA Solid State Drive як завантажувального диска для прискорення роботи самої системи, його головними конкурентами в тестуванні повинні стати саме повноцінні 3,5" моделі та схожі за характеристиками SSD-диски від інших виробників.

У нашому тестуванні візьмуть участь наступні накопичувачі:

• Samsung HD320KJ 320GB;
• Seagate ST3500410AS 500GB;
• WD WD5000BEVT 500GB 2,5";
• Seagate ST32000641AS 2TB;
• Kingston SNV125-S2BD (SSDNOW V) 30GB;
• Kingston SNV425-S2BN (SSDNOW V) 128GB;
• Kingston SNVP325-S2B (SSDNOW V+) 128GB.

Для тестування швидкісних характеристик ми зібрали наступний стенд:

Материнська плата	GIGABYTE GA-790XTA-UD4 (Socket AM3, AMD 790X + SATA 3.0 + USB 3.0, ATX)
Процесор	AMD Phenom II X3 720 (Socket AM3, 2,8 ГГц, 7,5 МБ cache)
Кулер для процесора	Thermaltake Sonic Tower (CL-P0071) + akasa AK-183-L2B 120 мм
Оперативна пам'ять	2x DDR3-1333 1024 MБ Kingston PC3-10600
Відеокарта	MSI R4850-2D1G-OC (Radeon HD 4850, 1 ГБ GDDR3, PCI-E)
Жорсткий диск	Samsung HD080HJ (80 ГБ, 7200 rpm, 8 МБ, SATA-300)
Оптичний привід	ASUS DRW-1814BLT SATA
Блок живлення	Seasonic SS-650JT (650 Вт, 120 мм, 39,1дБ)
Операційна система	Microsoft Windows 7 32-bit

Диск Intel X25-V SATA Solid State Drive показав явні переваги у швидкості читання, досягаючи в деяких тестах 253 МБ/с. Час випадкового доступу в нього виявився вдвічі краще, ніж у магнітних накопичувачів і навіть трохи краще, ніж у прямих його конкурентів. Навантаження на процесор при його роботі теж виявилася менше, ніж у конкурентів. Однак на цьому його переваги закінчуються. Його позиціонування як молодшої моделі лінійки забезпечило накопичувач SSD Intel X25-V SATA Solid State Drive об'ємом всього 40 ГБ і найменшою швидкістю запису. По цьому параметру він виявився аутсайдером. Сумарні оцінки, які дали такі програми як CrystalMark 0,9, Futuremark PCMark’05 і Intel NAS Performance Toolkit 1.7.1 виявилися в SSD Intel X25-V SATA Solid State Drive трохи нижчі, ніж у його прямих конкурентів від компанії Kingston, але швидше за все це пов'язано з малою швидкістю запису, що є слабким місцем цього накопичувача.

Висновки

У компанії Intel в особі X25-V об'ємом 40 ГБ вийшла дуже гідна модель, яка в багатьох тестах обійшла не тільки звичайні магнітні диски, але і більш дорогих конкурентів від компанії Kingston. Явні переваги даної моделі пов'язані з наявністю в неї десятиканальної архітектури взаємодії швидкого контролера з чіпами пам'яті та 16 МБ буферної пам'яті. Накопичувач Intel X25-V SATA Solid State Drive побудований на багаторівневій MLC-пам'яті, яка помітно дешевше однорівневих SLC-чіпів, хоча і відрізняється від них меншими швидкостями запису і меншим терміном служби. Його можливості читання інформації настільки чудові, що він легко буде обганяти масиви RAID 0 з пари дисків, що є на теперішній момент одним з деяких способів помітно підвищити продуктивність дискової підсистеми комп'ютерів, при цьому вигідно відрізняючись від них як енергоспоживанням, так і розмірами. Магнітні диски поступово відходять на другий план через свої можливості, але поки вартість зберігання інформації на них настільки невелика, що їм ще залишається роль великих сховищ даних з надмірністю записуваної інформації.

Беручи до уваги всі експлуатаційні характеристики 40-гігабайтної версії Intel X25-V SATA Solid State Drive, цей накопичувач може стати відносно доступною за вартістю заміною жорсткого диска в робочому ноутбуці, коли немає необхідності в зберіганні великих об'ємів даних, а також виявиться відмінним рішенням для організації завантажувального розділу настільної системи. В обох випадках користувач матиме деяке прискорення запуску операційної системи і програм, встановлених на SSD-диск, а у випадку використання його в ноутбуці на додаток підвищиться надійність зберігання даних (найчастіше в ноутбуках ламаються саме жорсткі диски) і трохи збільшиться час автономної роботи.

Переваги:

• Відносно доступна вартість;
• Підтримка Trim;
• Дуже малий час доступу до даних;
• Гарна комплектація;
• Дуже висока швидкість читання;
• Не чутливий до вібрацій;
• Повна відсутність частин, що рухаються, і, внаслідок, нульовий рівень шуму та висока надійність;
• Мале енергоспоживання.

Недоліки:

• Малий об'єм (всього 40 ГБ);
• Відносно невелика швидкість запису;
• Обмежена кількість циклів запису/читання;
• Необхідність стежити за SSD за допомогою утиліти Intel Solid State Drive Toolbox.

Автор: Валерій Паровишник
Переклад: Анна Смірнова

Дякуємо українському представництву компанії Intel за наданий для тестування SSD-диск.

Дякуємо компаніям GIGABYTE, Kingston, MSI і Sea Sonic за надане для тестового стенда обладнання.