Когда твердотельные диски появились в продаже, для большинства пользователей они казались излишеством. Первые модели имели целый ряд недостатков. Производительность была выше жестких дисков, но могла портиться со временем. Алгоритмы работы контроллеров не так совершенны как сегодня. Словом, было достаточно негативных качеств, но одним из основных все же являлся малый объем набортной NAND Flash памяти и ее стоимость. За последние годы стоимость значительно снизилась, ведь ранее цена топовых и наиболее емких моделей, могла доходить до $800 за потребительские линейки, сегодня столько не стоят даже 1 Тб SSD. Итак, чаще всего мы рассматривали SSD относящиеся к потребительскому сегменту, но в этот раз мы рассмотрим возможности интересного устройства компании Kingston, предназначенного для корпораций.
Теория и позиционирование
Все хотят, чтобы их система запускалась мгновенно, игры и приложения быстро подгружались, но мы вынуждены признать, что наибольшую эффективность SSD показывают именно в корпоративном сегменте. Серверы, дата-центры, виртуальные среды — прекрасное место для применения основных достоинств твердотельных систем хранения. Но вопрос цены по-прежнему беспокоил компании, так как SSD были дорогим удовольствием.
В настоящее время уже многие крупные игроки рынка используют новые технологии для улучшения быстродействия и надежности, как своих систем, так и работы своих клиентов. Производители накопителей на базе NAND Flash памяти также не стояли на месте, постоянно улучшая характеристики своих устройств и снижая цены на продукцию. Нет сомнений в том, что данное направление продолжит развиваться и в будущем.
Серия Kingston SSDNow E50 как раз относится к рынку корпоративных устройств, причем компания использует сбалансированную ценовую политику. Наиболее мощной линейкой является E100, использующей память eMLC класса с примерно 30 000 циклов перезаписи. Но и на стороне E50 есть очень много преимуществ, отличающих данные устройства от любого накопителя для потребительских линеек.
Контроллер LSI-SandForce SF-2581
Первое что отличает любой корпоративный диск, от клиентских моделей это выбор контроллера. В SSD E50 установлена модель LSI-SandForce SF-2581. Данная микросхема относится к семейству SF2000, одному из популярнейших процессоров на рынке SSD. Стоит отметить, что наиболее популярной серией является SF-2281 и конечно у SF-2581 есть определенный список отличий, которые отражены в официальных спецификациях:
Таблица характеристик и отличий контроллеров SF 2281 и SF 2581
Как видно из таблицы, оба устройства во многом похожи. Отличия касаются устоявшихся скоростей записи для случайных блоков 4 Кб. Данная опция необходима большинству корпоративных устройств, которые будут часто работать с постоянными операциями записи. У клиентских SSD, скорость будет медленно, но верно падать, в данном случае остается на постоянном уровне.
Вторым важным отличием является использования расширенных атрибутов S.M.A.R.T. применяющихся в любых дисковых накопителях. Контроллер считывает ряд параметров и при помощи специальных программ можно узнать большинство необходимых данных, для того, чтобы следить за здоровьем дисков. Расширенный перечень атрибутов позволяет администраторам более тонко следить за состоянием систем хранения.
Микросхема для работы с серверными накопителями также поддерживает аварийную запись всех данных при потере питания (P-Fail).
Совместно с контроллером SF 2581 применяются микросхемы памяти с быстрым синхронным интерфейсом. Ну и не будем забыть об основных достоинствах самого процесса работы данного решения, когда данные сжимаются, и в итоге на Flash пишется меньше. Таким образом, срок службы микросхемы памяти будет больше в работе с данным контроллером.
Повышенный ресурс NAND Flash памяти
Не для кого ни секрет, что надежность – один из основных параметров для любого накопителя, но если пользователь может потерять свои личные данные, то компания теряет намного больше. Кроме того, компании постоянно использует диски при высоких нагрузках, намного больше расходуя ограниченный ресурс NAND Flash памяти. В таких условиях данный параметр ставится во главу угла.
Серия корпоративных SSD E50 обладает повышенным ресурсом для микросхем памяти. Значение TBW (суммарно записываемых байт) в несколько раз выше на корпоративных дисках, чем на клиентских. Повышенное значение TBW – необходимость для накопителей, которые будут работать с серьезными нагрузками внутри серверов. Если взять диск E50 и V300, то TBW первого из них будет выше примерно в 7 раз.
Защита от сбоя питания
Как мы уже упомянули, контроллер поддерживает определенный алгоритм действия при потери питания. Однако этого мало, если дополнительному питанию неоткуда взяться. В дисках E50 разработчик использовал танталовые (твердотельные) конденсаторы, которые обеспечивают своим зарядом питание основных узлов накопителя на небольшой момент времени, чтобы он в аварийном режиме записал данные в NAND Flash память. В результате, для большинства случаев, мы получаем не поврежденные (потерей питания) микросхемы, а также целостность данных.
Kingston SSDNow E50 480 ГБ
Сегодня мы рассмотрим возможности не одного, а сразу пары дисков E50 с емкостью 480 Гбайт. Упаковка накопителей выполнена традиционно для продукции Kingston.
Упаковка Kingston E50
В пластиковом боксе находится сам диск, а на картонной этикетке перечисленные некоторые характеристики устройства. Гарантия на серию составляет три года.
Внешний вид дисков Kingston E50
Накопители Kingston E50 выполнены в форм-факторе 2.5” устройств и имеют 7 мм толщину корпуса.
Верхняя и нижние стороны Kingston E50
Корпус устройства сделан из металла. На лицевой стороне дисков находится основной стикер с информацией о производителе, серии и емкости. С обратной стороны нет каких-либо второстепенных элементов.
Задняя панель диска Kingston E50
На задней панели находится основные разъемы питания и интерфейса. Скорость передачи соответствует SATA 6 Гбит/с. Несмотря на то, что диск относится к корпоративной серии все еще применяется стандартный порт SATA.
По части начинки, нам известны основные составляющие, такие как синхронная NAND Flash память с MLC структурой ячеек и контроллер SandForce SF-2581, о котором мы уже рассказывали вначале. Контроллеры SandForce не используют второстепенные микросхемы буферной памяти, вместо этого используются внутренний кэш. Также в корпусе диска установлены танталовые конденсаторы для защиты данных при сбое питания.
Тесты и производительность Kingston SSDNow E50
Компания Kingston предоставила сразу два накопителя E50 480 Гбайт для тестов, поэтому мы также имеем возможность создать RAID-массив из дисков и проверить производительность одного и сразу двух устройств. Вкратце расскажем о RAID-массивах.
Массив это отдельный логический блок, работающий как самостоятельная система хранения, при этом может использоваться несколько дисков сразу. Это нужно для того, чтобы повысить производительность и (или) надежность. Например, RAID 1 или, в простонародье, «зеркало», пишет один и тот же файл сразу на два диска, дублируя его на каждый. Имея такой массив, мы получаем из двух дисков емкость только одного, но и увеличиваем надежность записанных данных.
Таких видов различных массивов очень много. Для увеличения эффективности обычно используется RAID 0 (а для дополнительной надежности RAID 0 + 1), когда на каждый диск пишется одновременно по условной половине файла, таким образом, сокращается время на запись файла и на его считывание. В данном материале мы рассмотрим вариант RAID 0 из пары E50.
Сравнивать корпоративный диск с любым потребительского уровня некорректно, ведь задача у производителя «домашнего» диска и диска для компаний принципиально разная. Отличаются их возможности, цена и фактически производительность. Поэтому сделав некоторую выборку из протестированных ранее дисков, мы создадим для сравнения в таблицах результаты условно бюджетного SSD на базе SandForce контроллера и условно производительной модели, которые будут помечены как Mainstream SSD и Performance SSD соответственно.
Тестовый стенд:
- Процессор: Intel Core i7-4770K Haswell
- Видеокарта: Asus NVIDIA GeForce GT 640
- Оперативная память: Kingston HyperX 2 x 8 2133 МГц
- Материнская плата: Asus MAXIMUS VII HERO Z97
- Монитор: ASUS PB278Q, 27″ (2560 х 1440)
- Блок питания: Xilence XQ1200 1200W
- Операционная система: Windows 7 x64
Результаты Kingston E50 в ATTO Disk Benhmark
Бенчмарк ATTO, в основном, тестирует максимально возможные показатели доступные для диска. Как мы видим, одиночный диск продемонстрировал до 457 Мбайт/с записи и до 539 Мбайт/с чтения. В режиме RAID 0 показатели вырастают вдвое.
Результаты Kingston E50 в CrystalDiskMark
А вот CrystalDiskMark дает уже реалистичную картину производительности устройства в различных режимах. В верхнем ряду представлены показатели одиночного диска в режиме случайных данных и сжимаемых данных, а в нижнем массива RAID. Сравним эти данные с другими.
Сравнение последовательных скоростей чтения и записи в CrystalDiskMark
Тест CrystalDiskMark сложен для дисков на базе контроллеров SandForce в режиме случайной выборки данных, и поэтому многие накопители сильно «просаживаются» в нем, особенно на показателях записи. Если сравнить результаты со среднестатистическими, то Kingston E50 демонстрирует показатели высокопроизводительных решений. В режиме массива скорости выше, а особенно показатели последовательного чтения, выходящие на уровень 927 Мбайт/с.
Сравнение произвольной скорости чтения (4К) в CrystalDiskMark
Выборка мелких блоков наиболее важный параметр для SSD, так как именно по этому показателю твердотельные диски значительно опережают традиционные жесткие диски. Массив дисков (в том числе, если собирать RAID массив не из двух, а четырех, шести и т.п. устройств) не влияет на данный показатель. В целом, уровень производительности соответствует быстрым моделям.
Результаты Kingston E50 в AS SSD Benchmark
Еще одним полезным тестом является пакет AS SSD. Как мы можем судить из показателей, что для последовательных скоростей, что для подгруппы 4К, скорости оказываются быстрыми. Исключая не самые высокие значения последовательной записи. Массив также позволяет практически удвоить (а для записи утроить) полученные значения.
Сравнение скоростей в Copy-benсhmark
В подтесте Copy-Benchmark фигурируют операции копирования, и производится замер времени и скорости выполнения задания. За точку отсчета мы взяли средний тип операций, условно обозначенный разработчиком как «program», использующий группы файла смешанного типа и размера. Диск E50, что один, что в паре, продемонстрировали отличную производительность выделяющуюся на фоне других среднестатистических SSD на базе контроллеров SandForce.
Результаты Kingston E50 в PCMark 8
Комплексный бенчмарк PCMark 8 выполняет ряд действий, имитируя реальные приложения. Общий балл показывает условную оценку, для массива RAID она составила свыше 5000 очков, что наиболее высокий результат среди полученных нами ранее.
Сравнений скоростей в PCMark 8
Сравним общий показатель пропускной способности для дисков. В случае Kingston E50 это наиболее высокий результат среди других дисков, а производительный массив помогает также дополнительно увеличить это значение до недоступного (для единичных дисков) предела.
Выводы
Технологии не стоят на месте, и корпоративная серия Kingston E50 — хороший тому пример. Диск получился быстрый, и при этом учитываются основные потребности покупателей SSD такого уровня. Контроллер работает над снижением записанных данных благодаря своей архитектуре и возможности сжатия записываемых данных. Инженеры компании постарались дополнительно защитить данные клиентов, позаботившись о быстрой и надежной NAND Flash памяти с высоким ресурсом, а также используя твердотельные конденсаторы в качестве подстраховки от потери питания. За все дополнительные «плюшки» производитель требует соответствующую цену и это вполне оправдано, хотя учитывая все полученные данные и спецификации, мы не исключаем, что такой диск может приглянуться и частным клиентам, которые будут озабочены надежностью своей дисковой подсистемы.