Огляд та тестування ssd накопичувачів. Як перевірити швидкість флешки або диска SSD. Відмінні риси софту

SSD диски забезпечують більш високу швидкість роботи в порівнянні зі звичними жорсткими дисками та мають безліч інших переваг. Їх встановлюють на високопродуктивні системи, особливо ноутбуках. Причинами їх популярності є також стійкість до механічних пошкоджень та магнітних полів, безшумність роботи, менше енергоспоживання, відсутність перегріву. SSD диск є немеханічним пристроєм зберігання пам'яті, який складається, як і звичайна флешка, з мікросхем і контролера. Головним мінусом пристрою є обмеженість ресурсу перезапису. Рейтинг SSD дисків 2018 року за версією порталу Марка.гуру допоможе вибрати найкращу модель для комп'ютера, яка справлятиметься зі своїми завданнями протягом тривалого часу.

Для вибору найкращого та найнадійнішого SSD диска необхідно провести порівняння за такими параметрами:

Об `єм.Ключова характеристика показує ємність накопичувача. Якщо ви використовується тільки як системну пам'ять, то вистачить і невеликого обсягу. Якщо це основний чи єдиний носій інформації, краще вибрати більш ємний, а й відповідно дорогий.
Тип.Розрізняють однорівневий SLC, 3-рівневий TLC та багаторівневий MLC. Перший тип є найшвидшим, але й найдорожчим. MLC найпоширеніший через невисоку вартість, але має невеликий ресурс. TLC найповільніший і найдешевший з невисоким ресурсом. Найсучасніший тип – це багатошарова 3D V-NAND, що має високу надійність та найкращі характеристики.
Форм фактор, інакше кажучи, габарити.Оскільки SSD частіше використовують у ноутбуках, то більшість моделей має значення 2,5 дюйма. Якщо ж ви хочете встановити такий диск у ПК замість жорсткого, можна скористатися спеціальним перехідником.
Швидкість. Зазвичай вказується максимальна швидкість запису та читання даних, при цьому реальні показники на практиці можуть суттєво відрізнятись від заявлених. Також оцінюється швидкість випадкового запису, що виражається у кількості операцій на секунду (IOPS).
Тип підключення. Найчастіше використовується SATA3 з пропускною здатністю до 6 Гбіт в секунду.
Ресурс.Визначає максимальну кількість циклів перезапису. Обмеженість цього показника є основним мінусом твердотільних носіїв. Найкращі SSD витримують до 10000 циклів, бюджетні – до 3-5 тисяч. Часто виявляється у граничному обсязі даних та годинах напрацювання.

1 Samsung 850 Evo

Рейтинг SSD дисків відкривають твердотільні накопичувачі серії 850 Evo, вони визнані найкращими для ноутбука та комп'ютера за використання найсучасніших технологій, що забезпечують високу швидкість запису та довговічність. Порівняно з попередньою 840 версією має вдвічі більшу швидкість випадкового запису та високу продуктивність. Можливий обсяг сягає 4 Тб. У двох останніх інтерфейсах доступний режим Rapid, який використовує як кеш чверть оперативної пам'яті комп'ютера для прискорення передачі.

Фірмова технологія Samsung 3D V-NAND передбачає збільшення ємності за рахунок розташування осередків у 32 шари, що дозволяє не тільки збільшити обсяг пам'яті, але й забезпечити кращу швидкість та надійність зберігання даних.

Параметри:

можливий об'єм 120, 250, 500 Гб, 1, 2 чи 4 Тб;
Sata 3;
540/520 Мб/с;
до 90 000 IOPS;
форм фактор 2,5 дюйма, M2, mSata;
підтримка Trim;
буферна пам'ять 512 Мб – 2 Гб залежно від ємності;
напрацювання на зношування 1,5 млн. годин.

Переваги:

висока швидкість запису;
висока ємність;
надійність зберігання даних;
довговічність та зносостійкість;
різні варіанти розмірів.

Недоліків не виявлено.

Середня ціна 23 000 за 1Тб.

Ціни на Samsung 850 Evo:

2 Toshiba Q300 480GB

Друге місце займає відносно недорогий твердотільний накопичувач від Toshiba. Має товщину 3 мм, тому підходить для встановлення у ноутбуки. Використовується пам'ять NAND, 3 біти на комірку. Головною перевагою диска, що дозволяє йому займати високі позиції в рейтингу, є його цінова доступність за високих технічних показників.

В оригінальній технології компанії Toshiba реалізовано технологію використання дешевого типу TLC осередків та кешу SLC, що дозволяє підвищити продуктивність.

Параметри:

480 Гб;
550/520 Мб/с;
Sata 3;
до 83 000 IOPS;
1,5 млн. годин напрацювання;
підтримка Trim;
2,5”;

Переваги:

висока швидкість;
гарна продуктивність;
привабливе поєднання ціни та якості.

Недоліків не виявлено.

Середня ціна 10600 рублів.

Ціни на Toshiba Q300 480GB:

3 SanDisk Extreme Pro 480 GB

Твердотільний накопичувач SanDisk забезпечує високу швидкість завантаження ігор та графічних додатків, підходить для комп'ютерів та ноутбуків. Використання такого диска заощаджує заряд батареї, унеможливлює перегрів завдяки вбудованій функції саморегулювання. З диском поставляється фірмове ПЗ, яке дозволяє в реальному часі відстежувати зміни його характеристик, наприклад, ефективність роботи та наповнюваність. Диск на відміну від звичайних жорстких має високу стійкість до вібрацій та удароміцність.

Технологія nCache Pro підвищує продуктивність та швидкодію за рахунок дворівневої системи кешування невеликих файлів. Великі файли об'єднуються в буфері до загального масиву даних перед записом в основну флеш пам'ять.

Параметри:

480 Гб;
550/515 Мб/с;
Sata III;
MLC пам'ять;
2,5”;
до 100 000 IOPS.

Переваги:

гарна продуктивність;
10-річна гарантія від виробника;
підходить для ноутбуків.

Недоліки:

невисока швидкість запису проти аналогами;
іноді зустрічаються браковані екземпляри.

Середня ціна 19 600 рублів.

Ціни на SanDisk Extreme Pro 480 GB:

4 Kingston KC400 SSDNow

SSD диск Kingston працює в 15 разів швидше за звичайний жорсткий диск, має високу надійність і забезпечує захист даних завдяки пам'яті NAND. Накопичувач може встановлюватись у ноутбуки або настільні ПК. У моделі реалізована технологія вирівнювання зносу, завдяки якій різниця між найчастіше і рідко використовуваними блоками становить не більше 2%. Також є інтелектуальна функція очищення пам'яті, що збільшує термін служби.

Параметри:

ємність 128, 256 Гб та 1 Тб;
550/530 Мб/с;
MLC пам'ять;
SATA 3;
2,5”;
до 89 000 IOPS.

Переваги:

вибір ємності;
гарна швидкість;
сучасні технології продовження терміну служби.

Недоліки:

за деякими відгуками є складнощі у оновленні прошивки.

Середня ціна 26 тисяч карбованців.

Ціни на Kingston KC400 SSDNow:

5 WD Blue SSD 1TB

На п'ятому місці рейтингу SSD накопичувач великої ємності від WD. Він має товщину 7 мм та металевий корпус, підходить для використання в ноутбуках. Диск забезпечує гарну швидкість та спеціально розроблений для багатозадачності, гарантуючи швидку роботу одночасно у кількох додатках.

Параметри:

250, 500 Гб та 1 Тб;
545/525 Мб/с;
Sata 3;
2,5” та М2;
ресурс 400 ТБВ;
1,75 млн. годин напрацювання;
до 80 000 IOPS.

Переваги:

велика ємність;
два варіанти форм-фактору;
зручне програмне забезпечення;
швидкодія та надійність.

Недоліки:

порівняно невисокий ресурс;
Коротша гарантія, ніж у конкурентів.

Середня ціна 20 100 рублів.

Ціни на WD Blue SSD 1TB:

6 PNY CS2211 240GB

Твердотільний накопичувач PNY забезпечує високу продуктивність під час завантаження ігор та передачі файлів великого обсягу. Ідеально підходить як заміна системного жорсткого диска для геймерів і при роботі з відео з роздільною здатністю 4К. Характеризується низьким енергоспоживанням, швидкою роботою з мультимедіаконтентом та в умовах багатозадачності.

Маючи товщину 7 мм, доповнюється накладкою, що йде в комплекті, що дозволяє встановлювати його в місцях кріплень 9,5 мм.

Параметри:

240, 480 та 960 Гб;
560/547 Мб/с;
SATA 3;
до 95 000 IOPS;
MLC NAND;
2,5”.

Переваги:

гарна швидкість;
надійність;
програмне забезпечення у комплекті.

Недоліків не виявлено.

Середня ціна 8200 рублів.

Ціни на PNY CS2211 240GB:

7 OCZ ARC 100 240GB

Накопичувач ARC 100 є представником бюджетного сегменту, при цьому використовує технологічні напрацювання більш дорогих моделей із попередніх серій. Це економічне рішення для користувачів, що базується на перевіреному часом інструментарії. Виконаний у металевому 7мм корпусі.

В основі моделі контролер Barefoot 3 M10 підтримує стійку продуктивність протягом усього терміну служби диска. Також завдяки ньому досягнута швидка робота з даними, що погано стискаються, наприклад, відеофайлами, архівами, ігровими настановними пакетами.

Параметри:

120, 240 та 480 Гб;
490/450 Мб/с;
SATA 3;
до 80 000 IOPS;
ресурс 21,9 TBW;
2,5”.

Переваги:

надійність;
добре зберігає продуктивність протягом терміну служби;
доступна ціна.

Недоліки:

низька швидкість.

Середня ціна 6200 рублів.

Ціни на OCZ ARC 100 240GB:

8 Kingston HyperX Savage 480 GB

Накопичувач Kingston забезпечує підвищення швидкості роботи усієї операційної системи та збереження своїх характеристик у тому числі і при заповненні ємності. Модель відрізняється яскравим дизайном у стилі сучасних ігрових комп'ютерів. Тонкий корпус 7 мм уможливлює його встановлення практично в будь-який ноутбук або ПК. Виробник пропонує гарантію 3 роки та безкоштовну підтримку.

У комплекті може поставлятися 3,5” корпус, перехідник на кріплення 9,5 мм, зовнішня кишеня з USB 3.0, а також всі необхідні гвинти, що дозволяє легко замінити стандартний жорсткий диск.

Параметри:

240, 480 та 960 Гб;
2,5”;
SATA 3;
520/500 Мб/с;
до 88 000 IOPS;
напрацювання 1 млн. годин;
416 WPD.

Переваги:

гарна продуктивність;
якісне складання;
багато перехідників у комплекті;
надійність.

Недоліки:

середні ресурс та швидкість;
часті помилки;
для коректної роботи іноді потрібне оновлення прошивки.

Середня ціна 13 300 рублів.

Ціни на Kingston HyperX Savage 480 GB:

9 WD WDS250G1B0A

Контролер Marvell, що використовується в моделі, покращує енергозбереження, тому рекомендується до використання на ноутбуках. Також підтримується шифрування даних, завдяки чому забезпечується надійність роботи. SSD має хороший ресурс та оптимізує розташування даних, дозволяє працювати з кількома додатками високої ресурсомісткості одночасно.

Модель сертифікована на сумісність із широким асортиментом ноутбуків та настільних комп'ютерів, у тому числі може використовуватися на сучасних тонких ультрабуках.

Параметри:

250 Гб;
2,5 або M2;
SATA 3;
100 TBW;
540/500 Мб/с.

Переваги:

універсальність;
надійність;
фірмове ПЗ;
якісне складання.

Недоліки:

часті помилки;
за деякими відгуками реальна швидкість набагато нижча за заявлену.

Середня ціна 6500 рублів.

Ціни на WD WDS250G1B0A :

10 Transcend SSD370

Максимально можлива ємність у лінійці моделі SSD370 сягає 1 Тб. Крім досить високої швидкості та хорошого ресурсу диском підтримується і низка додаткових функцій. Зокрема, інтелектуальна система керування блоками, захист від різкого відключення живлення, TRIM, мінімізація зношування. Для моделі характерна висока стійкість до вібрації, трясіння, ударостійкість. Виробником надається трирічна гарантія, а також безкоштовний програмний продукт SSD Scope. З його допомогою можна відстежувати стан диска, підвищувати ефективність його роботи та запобігати появі проблем. У комплекті 3,5 мм скоба для монтажу диска у настільний ПК.

Режим DevSleep дозволяє повністю вимикати електроживлення в режимі очікування, при цьому зберігаючи здатність швидкого вмикання за частки секунди. Це є актуальним при використанні в ноутбуках для підвищення тривалості роботи від батареї.

Параметри:

ємність до 1 Тб;
2,5”;
SATA 3;
570/470 Мб/с.

Переваги:

гарна ємність;
адаптер у комплекті;
багато додаткових функцій щодо оптимізації та продовження терміну служби;
фірмове ПЗ.

Недоліки:

невисокий ресурс;
трапляється шлюб;
найвища ціна за моделі підвищеної ємності.

Середня ціна 5500 рублів за 128 Гб, 33 760 - за 1 Тб.

Ціни на Transcend SSD370 :

11 ADATA Premier SP550

Модель представлена в різних варіантах ємності, найбюджетнішим з яких є 128 Гб, одним з найпопулярніших – 480 Гб. У диску SSD реалізована технологія виправлення помилок, забезпечується цілісність даних та непоганий термін служби. Тонкий 7мм корпус дозволяє використовувати його в ноутбуках та ультрабуках.

Параметри:

480 Гб;
560/510 Мб/с;
SATA3;
2,5”;
до 75 000 IOPS.

Переваги:

порівняно невисока вартість;
гарна швидкість;
якісне складання.

Недоліки:

дешева пам'ять TLC.

Середня ціна 12 500 рублів.

Ціни на ADATA Premier SP550:

Висновок

Перший сумнів при покупці диска SSD зазвичай викликаний його обмеженим терміном служби. Найсучасніші моделі, що використовують новітні технології, забезпечують гарантовано тривалу стабільну роботу. Але ціна цих представників передових брендів часто є непідйомною. Такі SSD рекомендується геймерам та людям, які професійно працюють з графікою та відео. Накопичувачі підвищеної ємності мають високий цінник. Для повсякденного використання рекомендується вибрати невеликі диски MLC, а при невисоких навантаженнях можна обмежитися і більш дешевими TLC. У них менший ресурс та продуктивність, тому рекомендується використовувати спеціальні утиліти для відстеження стану пам'яті та своєчасної її заміни.

Вітаю!
Від продуктивності диска (HDD, SSD) залежить швидкість роботи та продуктивність всього персонального комп'ютера в цілому! Однак, на мій подив, досить велика кількість користувачів не надають належного значення цьому аспекту. І це при тому, що від носія даних залежить швидкість завантаження операційної системи, запуску програм, копіювання файлів і даних з диска і назад і т.д. Іншими словами, досить багато типових операцій на ПК зав'язано на підсистему пам'яті.

Зараз у комп'ютерах та ноутбуках встановлюються або традиційні HDD (hard disk drive – жорсткий диск), або тренд останнього часу – SSD (solid-state drive – твердотільний накопичувач). Найчастіше SSD диски значно випереджають у швидкості читання запису класичні HDD диски. Наприклад, Windows 10 запускається за 6..7 секунд, у порівнянні з 50 секундами завантаження зі звичайного HDD - як бачите, різниця дуже суттєва!

Цей матеріал буде присвячений методам перевірки швидкості та продуктивності встановленого HDD або SSD диска.

Огляд програми CrystalDiskMark

Досить популярна утиліта для вимірювання та тестування швидкості HDD або SSD диска. Вона чудово працює в середовищі Windows (XP, Vista, 7, 8.1, 10), є безкоштовною та підтримує російську мову інтерфейсу. Офіційний сайт програми: http://crystalmark.info/

Для тестування HDD або SSD у CrystalDiskMark необхідно зробити таке:

1) Виконати вибір циклів запису\читання. За замовчуванням ця цифра дорівнює 5 що є оптимальним варіантом.

2) Після чого необхідно вибрати розмір файлу, що записується в процесі тесту. 1 GiB(1 Гігібайт) буде оптимальним.

3) І нарешті, потрібно вибрати розділ, який буде використовуватися для тестування диска. Якщо у вас встановлено кілька фізичних дисків, то виберіть розділ, який знаходиться на диску, що вас цікавить. У прикладі встановлений жорсткий диск один і відповідно вибрано розділ C:\.

4) Щоб запустити тест, натисніть на зелену кнопку All. До речі, у переважній більшості випадків інтерес представляє результат, що знаходиться в рядку SeqQ32T1- Швидкість лінійного читання\запису. Ви можете запустити тестування лише лінійної швидкості читання запису, натиснувши відповідну кнопку.

Результати тестування будуть відображені у колонках:

Read– параметр, що показує швидкість читання даних із диска, що тестується.

Write– аналогічний параметр, але показує швидкість запису на жорсткий диск, що тестується.

На протестованому у прикладі SSD диску Kingston UV300 швидкість лінійного читання становила 546 MB/s – що дуже достойним результатом. Взагалі, для найкращих представників SSD дисків цей параметр варіюється в районі 500.. 580 MB/s, з урахуванням підключення до SATA3 роз'єм на материнській платі.

Якщо швидкість вашого SSD диска істотно менша за заявлену виробником, то є сенс перевірити, чи підключений він до SATA3.

Як визначити версію та режим роботи порту SATA

Розробник CrystalDiskMark передбачливо створив ще одну діагностичну утиліту - CrystalDiskInfo. У її завдання входить відображення S.M.A.R.T інформації про стан диска, його температурний режим та інші параметри.

Загалом досить зручна та наочна утиліта, яка має бути на озброєнні у користувачів, яким важливо контролювати стан диска (його здоров'я), щоб уникнути втрати даних через його можливу поломку.

Після запуску утиліти подивіться на інформацію, що відображається у рядку « Режим передачі»:

SATA/600– означає, що диск функціонує в режимі SATA3 з максимальною пропускною здатністю в 600 МБ/c.

SATA/300– цей параметр означає, що диск працює в режимі SATA2 з максимальною пропускною здатністю в 300 МБ/c.

Ще може висвітитися SATA/150(150МБ/c) – це перша версія SATA стандарту і вона вважається дуже застарілою і не відповідає сучасним вимогам щодо пропускної здатності носіїв, що підключаються.

Тоді як класичному HDD цілком достатньо SATA2(300МБ/с), то SSD необхідно підключати до порту SATA3, інакше він зможе розкрити весь свій швидкісний потенціал.

Огляд програми AS SSD Benchmark

Представляю вашій увазі ще одну примітну утиліту, завданням якої є тестування швидкості встановленого в комп'ютер або ноутбук HDD або SSD диска. За допомогою неї можна так само легко дізнатися швидкісні характеристики підключеного диска.

Утиліта безкоштовна, не потребує встановлення та працює в середовищі Windows. Офіційний сайт програми: http://www.alex-is.de/

Управління здійснюється аналогічним програмою CrystalDiskMark чином. Швидкість лінійного читання тут відображається у графі Seq.

Огляд програми HD Tune

Завершує цей огляд утиліта HD Tune. Можливості даної програми тестуванням швидкості читання запису не обмежуються. Крім іншого, вона ще дозволяє проконтролювати здоров'я жорсткого диска, його технічні параметри і навіть просканувати поверхню диска на наявність помилок.

Якщо акцентувати увагу на можливостях тестування швидкості, то тут можна відзначити наступне:

можливість окремо задати тестування запису чи читання
зручний візуальний графік швидкості запису\читання в процесі тестування
можливість побачити пікову швидкість та час доступу

Програма працює в середовищі Windows та представляє зручні інструменти для контролю та тестування підключених носіїв.

Офіційний сайт програми: http://www.hdtune.com/

Короткий підсумок

Швидкість підключеного носія впливає на загальну продуктивність роботи комп'ютера або ноутбука. Не варто нехтувати контролем швидкісних характеристик, адже від цього залежить загальний комфорт роботи з комп'ютером.

Тепер ви знаєте, як перевірити швидкість підключеного носія, а також можливі нюанси його підключення, від яких залежить залежно пропускна здатність підключеного HDD або SSD.

Існує думка, що одним із найістотніших недоліків твердотільних накопичувачів виступає їхня кінцева і притому відносно невисока надійність. І справді, через обмеженість ресурсу флеш-пам'яті, яка обумовлюється поступовою деградацією її напівпровідникової структури, будь-який SSD рано чи пізно втрачає свою здатність до зберігання інформації. Питання, коли це може статися, для багатьох користувачів залишається ключовим, тому багато покупців при виборі накопичувачів керуються не так їх швидкодією, як показниками надійності. Олії у вогонь сумнівів підливають і самі виробники, які з маркетингових міркувань в умовах гарантії на свої споживчі продукти обумовлюють порівняно невисокі обсяги дозволеного запису.

Тим не менш, на практиці масові твердотільні накопичувачі демонструють більш ніж достатню надійність для того, щоб їм можна було довіряти збереження даних користувача. Експеримент, який показав відсутність реальних причин для переживань за кінцівку їхнього ресурсу, якийсь час тому проводив сайт TechReport. Їм був виконаний тест, який показав, що, незважаючи на всі сумніви, витривалість SSD вже виросла настільки, що про неї взагалі можна не замислюватися. В рамках експерименту було практично підтверджено, що більшість моделей споживчих накопичувачів до своєї відмови здатні перенести запис порядку 1 Пбайт інформації, а особливо вдалі моделі, на зразок Samsung 840 Pro, залишаються живими, перетравивши і 2 Пбайт даних. Такі обсяги записи практично недосяжні в умовах звичайного персонального комп'ютера, тому термін життя твердотільного накопичувача просто не може підійти до кінця до того, як він морально застаріє і буде замінений новою моделлю.

Однак переконати скептиків це тестування не змогло. Справа в тому, що проводилося воно у 2013-2014 роках, коли в ході були твердотільні накопичувачі, побудовані на базі планарної MLC NAND, яка виготовляється із застосуванням 25-нм техпроцесу. Така пам'ять до своєї деградації здатна переносити близько 3000-5000 циклів програмування-стирання, а зараз у ході вже зовсім інші технології. Сьогодні в масові моделі SSD прийшла флеш-пам'ять із трибітовим осередком, а сучасні планарні техпроцеси використовують роздільну здатність 15-16 нм. Паралельно поширення набуває флеш-пам'ять із принципово новою тривимірною структурою. Будь-який із цих факторів здатний докорінно змінити ситуацію з надійністю, і в сумі сучасна флеш-пам'ять обіцяє лише ресурс у 500-1500 циклів перезапису. Невже разом із пам'яттю погіршуються і накопичувачі, і за їхню надійність треба знову починати переживати?

Скоріш за все ні. Справа в тому, що поряд зі зміною напівпровідникових технологій відбувається безперервне вдосконалення контролерів, які керують флеш-пам'яттю. Вони впроваджуються досконаліші алгоритми, які мають компенсувати які у NAND зміни. І, як обіцяють виробники, актуальні моделі SSD як мінімум не менш надійні, ніж їхні попередники. Але об'єктивний ґрунт для сумнівів все-таки залишається. Справді, на психологічному рівні накопичувачі на базі старої 25-нм MLC NAND з 3000 циклів перезапису виглядають значно грунтовніше сучасних моделей SSD з 15/16-нм TLC NAND, яка за інших рівних може гарантувати лише 500 циклів перезапису. Не надто обнадіює і набираюча популярність TLC 3D NAND, яка хоч і виробляється за більшими технологічними нормами, але при цьому схильна до більш сильного взаємного впливу осередків.

З огляду на все це ми вирішили провести власний експеримент, який дозволив би визначити, яку витривалість можуть гарантувати актуальні сьогодні моделі накопичувачів, засновані на найбільш ходових в даний час типах флеш-пам'яті.

Контролери вирішують

Кінцевість життя накопичувачів, збудованих на флеш-пам'яті, вже давно ні в кого не викликає подиву. Всі давно звикли до того, що однією з характеристик NAND-пам'яті є гарантована кількість циклів перезапису, після перевищення якого осередки можуть починати спотворювати інформацію або просто відмовляти. Пояснюється це самим принципом роботи такої пам'яті, що ґрунтується на захопленні електронів та зберіганні заряду всередині плаваючого затвора. Зміна станів осередків відбувається рахунок застосування до плаваючому затвору порівняно високих напруг, завдяки чому електрони долають тонкий шар діелектрика в одну або іншу сторону і затримуються в комірці.

Напівпровідникова структура осередку NAND

Однак таке переміщення електронів схоже на пробою - воно поступово зношує ізолюючий матеріал, і в кінцевому підсумку це призводить до порушення всієї напівпровідникової структури. До того ж існує й друга проблема, що тягне за собою поступове погіршення характеристик осередків - при виникненні тунелювання електрони можуть застрягати в шарі діелектрика, перешкоджаючи правильному розпізнаванню заряду, що зберігається в затворі, що плаває. Все це означає, що момент, коли осередки флеш-пам'яті перестають нормально працювати, неминучий. Нові ж технологічні процеси лише ускладнюють проблему: шар діелектрика зі зменшенням виробничих норм стає лише тоншим, що знижує його стійкість до негативних впливів.

Однак говорити про те, що між ресурсом осередків флеш-пам'яті та тривалістю життя сучасних SSD існує пряма залежність, було б не зовсім правильно. Робота твердотільного накопичувача - це не прямолінійний запис та читання в осередках флеш-пам'яті. Справа в тому, що NAND-пам'ять має досить складну організацію і для взаємодії з нею потрібні спеціальні підходи. Осередки об'єднані в сторінки, а сторінки - в блоки. Запис даних можливий лише в чисті сторінки, але для того, щоб очистити сторінку, необхідно скинути весь блок повністю. Це означає, що запис, а ще гірше - зміна даних, перетворюється на непростий багатоступінчастий процес, що включає читання сторінки, її зміна та повторний перезапис у вільне місце, яке має бути попередньо розчищено. Причому підготовка вільного місця - це окремий головний біль, що вимагає «складання сміття» - формування та очищення блоків із сторін, що вже побували у використанні, але стали неактуальними.

Схема роботи флеш-пам'яті твердотільного накопичувача

В результаті реальні обсяги запису у флеш-пам'ять можуть істотно відрізнятися від обсягу операцій, який ініціюється користувачем. Наприклад, зміна навіть одного байта може спричинити не лише запис цілої сторінки, а й навіть необхідність перезапису відразу кількох сторінок для попереднього вивільнення чистого блоку.

Співвідношення між обсягом запису, що здійснюється користувачем, і фактичною навантаженням на флеш-пам'ять називається коефіцієнтом посилення запису. Цей коефіцієнт майже завжди вищий за одиницю, причому в деяких випадках - набагато. Проте сучасні контролери рахунок буферизації операцій та інших інтелектуальних підходів навчилися ефективно знижувати посилення записи. Поширення отримали такі корисні для продовження життя осередків технології, як SLC-кешування та вирівнювання зношування. З одного боку, вони переводять невелику частину пам'яті в щадний режим SLC і використовують її для консолідації дрібних розрізнених операцій. З іншого - роблять навантаження на масив пам'яті більш рівномірним, запобігаючи зайвим багаторазовим перезаписам однієї і тієї ж області. В результаті збереження на два різних накопичувача одного і того ж кількості даних користувача з точки зору масиву флеш-пам'яті може викликати зовсім різне навантаження - все залежить від алгоритмів, що застосовуються контролером і мікропрограмою в кожному конкретному випадку.

Є й ще одна сторона: технології складання сміття та TRIM, які з метою підвищення продуктивності попередньо готують чисті блоки сторінок флеш-пам'яті і тому можуть переносити дані з місця на місце без участі користувача, вносять у знос масиву NAND додатковий та чималий внесок . Але конкретна реалізація цих технологій також багато в чому залежить від контролера, тому розбіжності у тому, як SSD розпоряджаються ресурсом власної флеш-пам'яті, може бути значними тут.

У результаті все це означає, що практична надійність двох різних накопичувачів з однаковою флеш-пам'яттю може дуже помітно відрізнятися лише за рахунок різних внутрішніх алгоритмів та оптимізацій. Тому, говорячи про ресурс сучасного SSD, потрібно розуміти, що цей параметр визначається не тільки і не стільки витривалістю осередків пам'яті, скільки тим, наскільки дбайливо з ними поводиться контролер.

Алгоритми роботи контролерів SSD постійно вдосконалюються. Розробники не тільки намагаються оптимізувати обсяг операцій запису у флеш-пам'ять, але й займаються впровадженням ефективніших методів цифрової обробки сигналів та корекції помилок читання. До того ж, деякі з них вдаються до виділення на SSD великої резервної області, за рахунок чого навантаження на осередки NAND додатково знижується. Все це теж позначається на ресурсі. Таким чином, в руках у виробників SSD виявляється маса важелів для впливу на те, яку підсумкову витривалість демонструватиме їх продукт, і ресурс флеш-пам'яті – лише один із параметрів у цьому рівнянні. Саме тому проведення тестів витривалості сучасних SSD і викликає такий інтерес: незважаючи на повсюдне впровадження NAND-пам'яті з відносно невисокою витривалістю, актуальні моделі необов'язково повинні мати меншу надійність у порівнянні зі своїми попередниками. Прогрес в контролерах і методах роботи, що використовуються ними, цілком здатний компенсувати кволість сучасної флеш-пам'яті. І саме цим дослідження актуальних споживчих SSD цікаве. Порівняно з SSD минулих поколінь незмінним залишається лише одне: ресурс твердотільних накопичувачів у будь-якому випадку скінчен. Але як він змінився за останні роки - якраз і має показати наше тестування.

Методика тестування

Суть тестування витривалості SSD дуже проста: потрібно безперервно перезаписувати дані в накопичувачах, намагаючись на практиці встановити межу їхньої витривалості. Однак простий лінійний запис не зовсім відповідає цілям тестування. У попередньому розділі ми говорили про те, що сучасні накопичувачі мають цілий букет технологій, спрямованих на зниження коефіцієнта посилення запису, а крім того, вони по-різному виконують процедури складання сміття та вирівнювання зношування, а також по-різному реагують на команду операційної системи TRIM. . Саме тому найбільш правильним підходом є взаємодія з SSD через файлову систему із зразковим повторенням профілю реальних операцій. Тільки в цьому випадку ми зможемо отримати результат, який звичайні користувачі можуть розглядати як орієнтир.

Тому в нашому тесті витривалості ми використовуємо відформатовані з файловою системою NTFS накопичувачі, на яких безперервно та поперемінно створюються файли двох типів: дрібні – з випадковим розміром від 1 до 128 Кбайт та великі – з випадковим розміром від 128 Кбайт до 10 Мбайт. У процесі тесту ці файли з випадковим заповненням множаться, поки на накопичувачі залишається більше 12 Гбайт вільного місця, після досягнення цього порога всі створені файли видаляються, робиться невелика пауза і процес повторюється знову. Крім цього, на випробуваних накопичувачах одночасно є і третій тип файлів - постійний. Такі файли загальним обсягом 16 Гбайт у процесі стирання-перезапису не беруть участь, але використовуються для перевірки правильної працездатності накопичувачів і стабільної читання інформації, що зберігається: кожен цикл заповнення SSD ми перевіряємо контрольну суму цих файлів і звіряємо її з еталонним, заздалегідь розрахований.

Описаний тестовий сценарій відтворюється спеціальною програмою Anvil's Storage Utilities версії 1.1.0, моніторинг стану накопичувачів проводиться за допомогою програми CrystalDiskInfo версії 7.0.2. Тестова система є комп'ютером з материнською платою ASUS B150M Pro Gaming, процесором Core i5-6600 з вбудованим графічним ядром Intel HD Graphics 530 і 8 Гбайт DDR4-2133 SDRAM. Приводи з інтерфейсом SATA підключаються до контролера SATA 6 Гбіт/с, вбудованого в чіпсет материнської плати, і працюють в режимі AHCI. Використовується драйвер Intel Rapid Storage Technology (RST) 14.8.0.1042.

Список моделей SSD, що беруть участь у нашому експерименті, на даний момент включає вже понад п'ять десятків найменувань:

(AGAMMIXS11-240GT-C, прошивка SVN139B);
ADATA XPG SX950 (ASX950SS-240GM-C, прошивка Q0125A);
ADATA Ultimate SU700 256 Гбайт (ASU700SS-256GT-C, прошивка B170428a);
(ASU800SS-256GT-C, прошивка P0801A);
(ASU900SS-512GM-C, прошивка P1026A);
Crucial BX500 240 Гбайт (CT240BX500SSD1, прошивка M6CR013);
Crucial MX300 275 Гбайт (CT275MX300SSD1, прошивка M0CR021);
(CT250MX500SSD1, прошивка M3CR010);
GOODRAM CX300 240 Гбайт ( SSDPR-CX300-240, прошивка SBFM71.0);
(SSDPR-IRIDPRO-240, прошивка SAFM22.3);
(SSDPED1D280GAX1, прошивка E2010325);
(SSDSC2KW256G8, прошивка LHF002C);

Невелика стандартна передмова

Ринок твердотільних накопичувачів на флеш-пам'яті (SSD) перебуває під впливом цінової конкуренції. Внаслідок цього компанії змушені постійно шукати способи зниження собівартості виробництва.

Виробники першого ешелону і "наближені", що мають особливі контракти (Crucial-Micron, Intel, LiteON, Plextor, Samsung, SanDisk, Toshiba, Transcend і т.д.), як правило, більш-менш дотримуються початкові специфікації моделі, що випускається, маневруючи в цінову політику рахунок вищої націнки, і навіть масштабів виробництва. Хоча і вони теж можуть давати сюрпризи.

Компанії, що працюють за схемою замовлення готової продукції у ODM/OEM-виробників з нанесенням власних торгових марок (ADATA, PQI, PNY, Silicon Power, SmartBuy тощо), часто не мають такої можливості. Тому вони застосовують політику здешевлення за рахунок вибору дешевих апаратних конфігурацій (неоригінальна флеш-пам'ять, асинхронна флеш-пам'ять замість синхронної, спрощений контролер і т.д.). При цьому формальне найменування моделі того чи іншого накопичувача при його апаратній "модернізації" найчастіше залишається незмінним.

Тому, при ознайомленні з оглядом, також слід у відповідному розділі статей перевірити наявність нових матеріалів за даною моделлю (не обов'язково саме цього ж обсягу) - у міру можливостей, ми намагаємося відстежувати зміну апаратних платформ. За накопичувачами на контролерах Phison існує окремий розділ - про цього розробника розмова особлива (наприклад, GoodRAM C100, SmartBuy Ignition 2 і Silicon Power V55/S55 один час були одним тим самим накопичувачем просто з різною етикеткою та упаковкою).

А огляд того чи іншого накопичувача у певний момент перетворюється на історичну довідку для просунутих читачів і тих, хто волею доль став власником старої конфігурації, що найчастіше не менш цінне, ніж відображення поточного стану справ на ринку твердотільних накопичувачів. Це нормально через бурхливе зростання і розвитку останнього.

Вступ

Окремі огляди накопичувачів – це, звісно, добре. Однак не завжди вибір автора на користь тих чи інших продуктів є придатним для будь-якого читача, націленого на покупку SSD та уважно вивчає огляди на цю тему. Завжди будуть ситуації, коли з усіх взятих для порівняння з накопичувачами, що тестуються в конкретному огляді, частина просто відсутня в навколишніх магазинах. Тому комусь нецікаво читатиме порівняння, наприклад, і досі досить рідкісного у продажу Samsung 840 Pro з більш поширеним Plextor M5 Pro. Є й категорія людей, яким потрібне максимальне охоплення всіх показників. І лише охоплення. Вони читають огляди, порівнюють графіки, і їх цікавлять лише цифри. Їм цікаве конкретне порівняння максимальної кількості накопичувачів в однакових умовах за однією і тією самою методикою. І обидві ці групи читачів, і їхні побажання цілком варті уваги – по-своєму вони мають рацію.

Йдучи назустріч побажанням читачів, у рамках даного матеріалу, ми спробуємо об'єднати усі отримані дані щодо продуктивності накопичувачів. Здається, вже багато хто звернув увагу на те, що в рамках співпраці Лабораторії сайт, компанії Регард, а також ряду виробників та їх російських дистриб'юторів ведеться дуже масове тестування SSD-накопичувачів різного формату, обсягів та цінових категорій. Безумовно, охопити весь асортимент ринку навряд чи вдасться. Але що зможемо ми протестуємо.

У цьому матеріалі немає ні таблиць технічних характеристик накопичувачів, ні поведінки під безперервним навантаженням (згадуємо широко відому особливість мікропрограм ряду накопичувачів OCZ і особливо яскравий приклад - Vertex 4, або, наприклад, менш відому продукцію Toshiba, що має такий же характер), ні фотографій зовнішнього вигляду, ні опису комплектації, ні іншого, лише голі цифри. Решта, втім, завжди доступна за посиланнями на відповідні огляди з алфавітного покажчика нижче.

Зрозуміло, що в результаті ми отримали просто величезні графіки, адже на даний момент опубліковано дюжину оглядів і сумарно протестовано півсотні моделей накопичувачів – число вражаюче. І далі, орієнтуючись на інтерес читачів, чи великий він, ми будемо думати над іншою формою подачі даних.

Також ми намагатимемося зробити так, щоб це не був «одноразовий» текст із серії «опублікували та забули». Цей матеріал повинен оновлюватися в міру виходу нових оглядів і завжди буде доступний за постійним посиланням.

Зрозуміло, методика не стоїть на місці, додаються нові тести, тому вийде так, що в деяких графіках навпроти тих чи інших накопичувачів буде порожнеча – це означає, що на той момент накопичувач не був протестований у цьому тесті. Але цих прогалин дуже небагато і поступово, в міру можливості, ми будемо заповнювати їх, проводячи додаткові тестування.

Коментарі до графіків ми даватимемо лише у разі нагальної потреби, основний пріоритет – цифри і лише цифри.

Who is who?

Напевно, буде розумним для початку трохи розповісти про контролерів та їх виробників, які найчастіше зустрічаються на сьогоднішній день на ринку. Знання особливостей контролерів дозволить адекватніше інтерпретувати результати тестів.

Компанія LSI придбала в 2011 році молодий стартап під маркою SandForce, що виявився досить успішним. Нині контролери марки SandForce – це найпоширеніші контролери на роздрібному ринку. Хто тільки не випускав накопичувачі на їхній основі: A-DATA, Corsair, Kingmax, OCZ, QUMO, SmartBuy, Silicon Power, Transcend, Verbatim… список цей можна продовжувати дуже довго. Причина такого різноманіття проста до непристойності: SandForce не тільки розробляє самі контролери, за бажання будь-який виробник може отримати повний комплект технічної підтримки - мікропрограма контролера, готовий дизайн плати накопичувача, а також програмне забезпечення для його обслуговування.

Таким чином, для випуску накопичувача на базі контролера SandForce не потрібно ніяких власних інженерних ресурсів і досвіду у виробництві SSD. Можна і самим виробництвом не мати, замовляючи його на стороні. А то навіть і на це не морочитися, замовляючи вже готові накопичувачі у невідомого ODM (OEM) виробника та наклеюючи свої наклейки. Все перераховане дозволяє обійтись мінімальними вкладеннями на початковому етапі. Саме з цього починали, наприклад, Corsair та OCZ. А, скажімо, накопичувачі SmartBuy серії Adrenaline не просто так визначаються як Kingmax.

Окремо стоїть компанія Intel. Ця компанія фактично останньою запустила виробництво накопичувачів на контролерах SandForce. Причина проста: перші версії мікропрограм контролерів SandForce страждали на так звані «дитячі хвороби»: різні помилки та збої, аж до випадання BSOD операційної системи. І саме до виходу накопичувачів Intel ці проблеми здебільшого були вирішені (до чого приклав руку навіть сама Intel). Причому у накопичувачах Intel використовує самостійно модифіковану версію мікропрограми LSI. Крім цього, їх продукти постачаються фірмовим програмним комплексом Intel SSD Toolbox, що дозволяє виконувати найрізноманітніші операції з накопичувачем.

Нині зустрічаються два мікроконтролери SandForce: SF-2281 і SF-2241. Відмінності між ними мінімальні, і навіть сам виробник їх особливо не поділяє. Але при цьому SF-2241 коштує дещо дешевше, та й енергоспоживання у нього нижче. Тому крім бюджетних SSD (наприклад, Kingmax SMP35) він у зв'язці зі спеціальною мікросхемою-мостом SATA3-USB3.0 виробництва Genesys також зустрічається у флеш-накопичувачах USB 3.0 середнього та вищого цінових сегментів (наприклад, Kingston DataTraveler Workspace).

Що стосується технічних характеристик, то для накопичувачів на базі контролерів SandForce зараз заявляються найвищі швидкості операцій читання та запису на ринку. Але не так просто, як здається. Суть у тому, що у контролерах SandForce реалізовані алгоритми компресії даних, які працюють фактично як звичайні програми-архіватори типу WinRAR, 7Zip тощо. У хід йдуть найрізноманітніші хитрощі: просте стиснення даних «на льоту», використання перехресних посилань на однакові блоки даних та інше. У результаті чисельні значення швидкісних показників справді вражають: до 550 Мбайт на секунду на лінійних операціях, навіть якщо в накопичувачі використовується дешева асинхронна повільна пам'ять з інтерфейсом ONFi 1.x. Заодно дещо економиться ресурс флеш-пам'яті.

Але є й зворотний бік медалі. Добре стисливі дані в реальному житті зустрічаються не так часто (хоча, наприклад, системна папка Windows тисне непогано), а ось мультимедіа (відео, аудіо, фотографії), як правило, вже й так непогано стиснуті, і тут SandForce сильно здає позиції. Особливо у випадках із асинхронною пам'яттю, яка через свою дешевизну найчастіше використовується якраз у бюджетних накопичувачах. Внутрішні перехресні посилання однакові блоки – також біль голови для цих контролерів, т.к. дуже важко робота алгоритмів складання сміття, і в результаті накопичувачі на SandForce в стані «трохи поексплуатували» видають вже зовсім інші швидкісні показники. Причому найчастіше їх допомагає відновити як TRIM (зокрема і повне видалення всіх розділів з накопичувача), а й виконання Secure Erase. На якихось накопичувачах ця проблема виявляється повною мірою, на якихось вона менш помітна. Ще один важливий момент: все вивільнене в результаті компресії місце не буде доступне користувачеві - воно буде відправлене в прихований резерв накопичувача.

Зрештою в компанії з SandForce можна отримати що завгодно: від гарної швидкісної пам'яті і до тихого жаху (особливо щодо бюджетних накопичувачів маловідомої марки).

Контролери Marvell – другі за розповсюдженістю на роздрібному ринку. Зараз найчастіше зустрічаються:

Marvell 88SS9174 та його мобільна версія Marvell 88SS9175. В основі лежить два процесорні ядра ARM Cortex (ARM9), що працюють на частоті 225 МГц. Підтримуються 8 каналів пам'яті з 16-кратним чергуванням (Marvell 88SS9175 – 4 канали пам'яті).
Marvell 88SS9187. Незначна модернізація 88SS9174, зокрема, зросла частота ARM-ядер до 400 МГц.

В іншому - повна протилежність контролерам SandForce: контролери не постачаються готовою для роздрібної торгівлі мікропрограмою (виробник SSD повинен сам розробляти свою мікропрограму), немає штатного програмного забезпечення (аналогічно), відсутній так званий готовий референс-дизайн плати (аналогічно), немає підтримки компресії даних, в результаті чого швидкісні характеристики трохи слабші, зате стабільні і не залежать від типу оброблюваних даних. Також ці контролери потребують встановлення на плату накопичувача додаткової мікросхеми буферної пам'яті (зазвичай встановлюється від 128 до 512 Мбайт DDR3, але, як показала практика, більше 256 Мбайт не потрібно).

Все це призвело до того, що накопичувачі на цих контролерах випускають тільки ті виробники, які мають потужну інженерну базу (Plextor), а то і власне виробництво власне самої флеш-пам'яті (Crucial-Micron, Intel, SanDisk, Toshiba). І самі накопичувачі загалом мають вищу роздрібну ціну. Зате в плюсах - стабільні швидкісні характеристики, накопичувач не втрачає в продуктивності в міру його заповнення за рахунок хорошого відпрацювання команди TRIM, а алгоритми складання сміття (особливо у Plextor), що добротно працюють, давно стали притчею у язицех. Саме ці накопичувачі рекомендуються для експлуатації серед без підтримки команди TRIM (наприклад, Windows XP).

Колись компанія Indilinx була самостійною. На той час нею випускалися контролери хорошого рівня продуктивності під назвою Barefoot. Паралельно існувала компанія OCZ, яка випускала накопичувачі на базі контролерів SandForce. У якийсь момент управлінці OCZ вирішили, що непогано самостійно займатися випуском мікроконтролерів NAND-пам'яті. Але як це зробити за практично повної відсутності власних інженерних ресурсів та досвіду? За 32 мільйони доларів (і ті у вигляді власних акцій) у 2011-му році OCZ купує Indilinx. Але в той час команді Indilinx не було чого запропонувати OCZ, і компанії довелося піти на покупку ліцензії на контролери Marvell. У результаті перший Everest був апаратно модифікованою версією Marvell 88SS9174 (зокрема підвищена частота ARM-ядер до 400 МГц) з власною мікропрограмою, написаною силами фахівців Indilinx. Наступний потім Everest 2 - він ліг в основу Vertex 4, що вважається одним з лідируючих накопичувачів SSD і до цього дня, - був так само модернізованою версією контролера Marvell, але вже 88SS9187. За цей час з'явився і власний контролер Indilinx Barefoot 2, але дива не сталося: він заснований на одноядерному ARM Cortex-M0 з частотою лише 165 МГц. Відповідно, про його високу швидкодію ніякої мови не йде – підтримується лише SATAII. Ні, зрозуміло, можна підключати і до SATAIII...

«Істинним відродженням» повинен стати Indilinx Barefoot 3, який нещодавно вийшов, і розробляли аж три команди інженерів, які були в розпорядженні OCZ: власне Indilinx, недавно придбаний інженерний підрозділ PLX, а також власний підрозділ OCZ. І поки що цей контролер зарекомендував себе дуже добре, хоч і не надто сильно, але помітно піднявши планку продуктивності порівняно з Everest 2. Нещодавно був представлений і спрощений Barefoot 3-M10, який безпосередньо позиціонується як заміна Everest 2.

Всі контролери Indilinx, як і Marvell, не підтримують компресію даних. Алгоритми складання сміття є, але точно оцінити їхню ефективність складно завдяки одній особливості мікропрограм OCZ: в код прошивки закладається особливий алгоритм роботи з даними. Спочатку накопичувач працює в швидкому режимі - так званому псевдо-SLC - коли запис даних відбувається по одному біту в комірку (хоча в MLC в ній можуть зберігатися два). Такий режим і швидше, і вимагає меншої напруги для запису даних у флеш-пам'ять.

Однак якщо навантаження не припиняється (і йде безперервним потоком), то після досягнення запису приблизно 55-65 Гбайт даних відбувається перемикання режиму роботи, і швидкість запису дуже різко падає - включається звичайний MLC-режим. При цьому дані пишуться у всі вільні осередки. Якщо ж навантаження продовжується і далі, то приблизно на 180-210 Гбайт відбувається ще одне перемикання - накопичувач починає впорядковувати дані, упорядковуючи записані раніше в "псевдо-SLC"-режимі осередку і записуючи дані вже туди. Іноді спостерігається і перемикання лише між двома режимами – але вже на половину обсягу накопичувача. Втім, ще раз підкреслимо, що перемикання відбувається тільки при безперервному великому навантаженні, тому швидкість накопичувача буде стабільна навіть при 90% заповнення у випадках, коли загальний обсяг записуваних в даний момент часу даних не перевищує половини від вільного місця, що залишилося (тобто якщо на накопичувачі залишилося 20 Гбайт вільного місця, файл об'ємом 10 Гбайт запишеться на тій же реактивній швидкості «псевдо-SLC»).

Але як показала практика, звичайні користувачі навіть за день дуже рідко записують більше 10-20 Гбайт, що вже говорити про 60 і більше Гбайт одним безперервним потоком. Навіть в операціях кодування відеозаписів така ситуація зустрічається рідко – зазвичай є невеликі паузи, і перемикання між режимами, як правило, не відбувається. Тому не треба лякатися графіків HDTune або AIDA64, що наводяться в різних оглядах, з падіннями швидкостей.

Link_A_Media Devices (LAMD) – виробник, маловідомий для пересічного споживача. І не дивно, адже спочатку продукція цієї компанії, заснованої ще 2004 року, була орієнтована суто на корпоративний ринок. Як, наприклад, перший контролер NAND-пам'яті. Спочатку LAMD отримав популярність серед фахівців, зокрема, як виробник мікроконтролерів для дисків Toshiba. Але торік компанія вирішила спробувати свої сили на роздрібному ринку, а тут і Corsair вирішила відмовитися від послуг SandForce. Підсумком угоди стала поява у червні минулого року на ринку двох нових лінійок високопродуктивних SSD – Corsair Neutron та Corsair Neutron GTX на свіжоанонсованому контролері LAMD LM87800. І буквально одночасно з цим анонсом було оголошено про те, що LAMD стає власністю SK Hynix, що є одним із провідних виробників NAND-пам'яті. Однак накопичувачі Corsair досі базуються на MLC NAND виробництва Micron та Toshiba.

Контролери LAMD не підтримують будь-яку компресію даних, Як і у Marvell, в їх основі лежить двоядерний ARM Cortex. Щодо того, на яких умовах надаються контролери, чи вони забезпечуються референсною версією плати та мікропрограми, інформації немає. Темна конячка, але з непоганими шансами для участі у наших стрибках.

Ще одна дуже екзотична навіть для досвідченого користувача назва – Phison. Проте компанія – не новачок на ринку SSD. Перша помітна поява на ринку сталася з випуском PS3105-S5 у 2010 році. Цей контролер досі зустрічається у складі деяких ноутбуків (як правило, як розпаяний прямо на материнській платі накопичувача). Продуктивність на сьогодні вже скромна, але це компенсується малим енергоспоживанням і дешевизною. Заодно Phison надає готову мікропрограму та штатний прошивальник для її оновлення. На звичайному роздрібному ринку PS3105-S5 трапляється рідко, хоча, наприклад, торік Crucial представила лінійку накопичувачів V4 на його основі.

PS3105-S5 виготовлений у 324-контактному корпусі BGA за 90 нм технологією, підтримує восьмиканальний доступ до пам'яті, забезпечує роботу NCQ та TRIM, проте при цьому зовнішній інтерфейс SATA лише другої версії. Як буфер він може використовувати пам'ять типу LPDDR-333 об'ємом 128 або 256 Мбайт. Максимально підтримуваний об'єм – 512 Гбайт. Підтримується MLC/SLC-флеш із техпроцесом 43/34/25 нм. Інший контролер - PS3107 - схожий з ним за характеристиками і, незважаючи на більш високий модельний номер, фактично є його урізаною версією: з відключеною підтримкою AES, чотириканальним доступом до пам'яті і максимальним обсягом накопичувача всього в 128 Гбайт.

Але не цей контролер зараз у пріоритеті компанії. Вона має більш продуктивний і досконалий PS3108-S8. Це помітна модернізація PS3105, офіційно представлена широкому загалу рік тому: техпроцес змінився на 55 нм (корпусування залишилося колишнім), контролер навчився працювати з SATA 6 Гбіт/с, роль буфера тепер може грати DDR3 об'ємом 256 або 512 Мбайт. Підтримується MLC/SLC-флеш із техпроцесом 10–20 нм. Максимально допустимий обсяг накопичувача офіційно залишився колишнім – 512 Гбайт, але фактично на ринку присутній як мінімум один накопичувач об'ємом 960 Гбайт. Заявлено дворазове зростання швидкості читання та майже півторакратне – запису даних. У оновленого контролера є свій "PS3107" - це PS3109: у цього "обрізання" максимальний об'єм обмежений 256 Гбайт, кількість каналів пам'яті зменшилася вдвічі, заявлена швидкість читання не постраждала, а ось швидкість запису знизилася в півтора рази - до 200 Мбайт/с.

З недавніх пір, після чергового оновлення мікропрограми, всі згадані продукти Phison «навчилися» одному цікавому алгоритму: вони також тепер підтримують таке собі стиснення, як у SandForce. Однак принцип тут інший: контролер, при отриманні блоку даних, що складається з одних нулів, не пише його у флеш. Він для себе позначає в таблиці осередків, що такий блок існує, і на цьому все. Самі осередки пам'яті при цьому зараховуються в резерв, так само, як на накопичувачах SandForce. Але якщо ті обробляють усі дані та намагаються зробити компресію, то Phison обробляє виключно нулі. Ось, як це виглядає на простому прикладі CrystalDiskMark з блоками, що складаються з випадкових даних, одиниць та нулів відповідно:

Подібна особливість контролерів Phison застосовна, наприклад, для деяких торрент-клієнтів, які при завантаженні спочатку створюють порожній файл, а потім починають заповнювати його реальними даними. Проблема тільки в одному: не кожен користувач ризикне експлуатувати торрент-клієнт із зберіганням даних на SSD. Хоча насправді, з урахуванням пам'яті, що використовується в даних накопичувачах, це не так страшно, як здається: я нещодавно проводив експеримент, в ході якого за добу з невеликим на Intel 335, що базується на SandForce, був записаний майже 1 Тб даних. І накопичувач від цього не помер, на ньому навіть не з'явилося жодного перепризначеного сектора – адже навантаження було дуже велике. Але, повернемося до Phison.

Особливості мікропрограми контролерів Phison:

Визначається у діагностичних програмах як S8FM0*.*:

S8 – позначення контролера Phison PS3108-S8;
останні дві цифри – власне версія мікропрограми (4.3, 4.6 тощо).

У нових версіях збільшено фонд резервних осередків за рахунок зменшення об'єму, доступного користувачеві:

до версії 4.3 обсяг накопичувачів дорівнював 64/128/256/512 Гбайт;
починаючи з версії 4.6 (4.4 та 4.5 не зустрічав) збільшений резерв і обсяг став дорівнює 60/120/240/480/960;
прошивки на даний момент дорослі до версії, як мінімум, 5.3 (S8FM05.3; зустрінута в Phinokom Sapphire SE 120 Гбайт).

Також великий інтерес становить і технічна складова накопичувачів.

На даний момент Phison (у співпраці з ще однією маловідомою у нас компанією) не постачає контролери PS3108-S8 у «штучному вигляді». Брендам типу PQI (лінійка S522), Silicon Power (лінійки S55 і V55), SmartBuy (лінійка Ignition), MyDigitalSSD (лінійки BP3 і BP4), Apacer (лінійка AS510S), Phinokom (лінійка Sapphire SE), а також пропонуються виключно готові закінчені накопичувачі. Вищезгадані компанії можуть лише наклеїти свої наклейки на їхні корпуси.

Існує два типи корпусу накопичувачів на Phison S8: товщиною 7 мм та 9.3 мм. Обидва – формату 2.5 дюйми.

Усередині – референс-дизайн Phison, як правило, платня синього кольору.

SmartBuy Ignition 256 Гбайт, що став після оновлення мікропрограми об'ємом 240 Гбайт

Як буфер пам'яті використовується одна мікросхема DDR-1333 виробництва Nanya або Micron.

Як флеш-пам'ять застосовується MLC NAND з невідомим маркуванням, що починається на DT (але, як на фотографіях вище, трапляється і чесна Toshiba). Однак насправді все трохи простіше: Phison використовує практику, наприклад, застосовувану OCZ, коли пам'ять закуповується оптом у вигляді пластин у великого виробника, а потім ріжеться, пакується, тестується, сортується і маркується власними силами. Це перекладає ризики шлюбу та турботи про подальші операції з продукцією на набувача цих пластин, зате дозволяє зменшити собівартість виробництва та здешевити продукцію для кінцевого покупця. Проте дефіцит, що склався останнім часом, на ринку NAND-пам'яті призвів до того, що відпустка продукції в технологічних пластинах скорочується - напівпровідниковим виробникам вигідніше самим зробити всі зазначені операції, сформувавши додаткову додану вартість. Тому в накопичувачах Phison стала траплятися повністю оригінальна NAND-пам'ять виробництва Toshiba, яка виробляється за техпроцесом 24 нм. Імовірно, ця ж компанія є і постачальником пластин.

Накопичувачі на базі контролерів Phison, як правило, дещо повільніші за аналоги від Marvell/SandForce, але й коштують дешевше, іноді дуже помітно. Також варто враховувати, що зараз ведеться дуже активна робота над мікропрограмами та продуктивність повільно підростає.

Компанія JMicron була однією з перших, хто випустив контролери NAND-пам'яті. Однак перший млинець вийшов комом: JMF60*, що опинилися у складі, наприклад, накопичувачів OCZ, мали вкрай невеликий обсяг кеш-пам'яті, яка постійно переповнювалася, що призводило до необхідності її очищення, а це, у свою чергу, виливалося у «фризи» в роботі операційної системи Наступні JMF61 також не блищали швидкодією, і про JMicron в роздробі все благополучно забули - ці контролери траплялися тільки в бюджетних накопичувачах.

Але все ж таки компанія наполегливо продовжувала вдосконалювати свої розробки, і два роки тому на світ з'явився JMicron JMF661. Цей NAND-контролер став першим продуктом JMicron із підтримкою інтерфейсу SATAIII. Але все ж таки його характеристики були скромні: одне ядро ARM9, буфер DDR2 до 256 Мбайт, чотириканальний доступ до мікросхем пам'яті. Послідувало потім оновлення у вигляді JMF667H було націлене і на зниження собівартості (як самого кристала, так і накопичувача в цілому - за рахунок підтримки пам'яті з більш тонким техпроцесом, що з'явилася), і на розширення функціоналу: як буфер стало можливим використання більш дешевої і швидкої DDR3 . Як бонус доклався збільшений рівень продуктивності, і накопичувачі на цьому контролері виявилися також дуже цікавими в бюджетному сегменті.

Toshiba. Ах, скільки в цьому слові приємних емоцій для користувача SSD.

Саме в лабораторіях Toshiba у 1984 році з'явилися на світ перші осередки NAND-пам'яті. Створив її інженер Фудзіо Масуока (Fujio Masuoka). Треба сказати, на той момент керівництво Toshiba необачно не оцінило потенціал цього пам'яті. Але талановитий інженер не заспокоївся і в 1989 році пам'ять (на той момент вже дбайливо запатентована інженером) була представлена голосніше на великій конференції електроніки IEDM у США. Розробкою зацікавилася Intel. А далі історія відома.

Треба сказати, що граблі стають повноцінними граблями лише тоді, коли на них настануть щонайменше ще разок. Так і сталося із Toshiba. Надалі компанія змогла надолужити втрачене і стала великим виробником NAND-пам'яті. Але розробкою контролерів не перейнялася. У результаті вона й досі змушена задовольнятися сторонніми розробками, ліцензуючи готові дизайни у JMicron, LSI та Marvell. При цьому не купуються готові контролери, ліцензуються лише розробки та дизайн кристалів. Потім Toshiba допрацьовує контролери самостійно, забезпечує власними версіями мікропрограм (які оновлюються рідко) і випускає у складі вироблених SSD. Наприклад, Toshiba TC58NCF618GBT - це JMicron JMF612, а контролер TC58NC5HA9GST, що використовується в новій серії HG5d накопичувачів Toshiba, - це модифікований Marvell 88SS9187, тільки з власною мікропрограмою і втратив зовнішній буфер пам'яті. З особливостей мікропрограми Toshiba можна відзначити багаторежимність роботи аналогічну до тієї, що реалізована у OCZ.

Samsung - єдиний зараз виробник, який повністю незалежний і самостійний у виробництві SSD-накопичувачів. Ця південно-корейська компанія самостійно виробляє і NAND-пам'ять, і мікросхеми DDR2, що використовуються як буфери контролерів, і контролери, і друковані плати. Контролер Samsung схожий на рішення Marvell: в його основі також лежить триядерний ARM9-процесор, якщо бути точніше - Cortex-R4. Технічні характеристики і можливості контролера відповідають найсучаснішому рівню: ARM-ядра працюють на частоті 300 МГц, реалізовано апаратне шифрування даних «на льоту» за стандартом AES256, є підтримка 8 каналів NAND MLC/TLC ToggleMode 2.0 загальним обсягом Показники даються без будь-яких застережень на кшталт можливості компресії даних та іншого. Все це дозволило вивести накопичувачі серії 840 Pro на перші місця у рейтингах продуктивності. При цьому рівень їхнього енергоспоживання знаходиться у цілком розумних межах. І нещодавно було представлено оновлення даного контролера під кодовою назвою MEX. Відмінностей небагато: він навчився працювати з NAND-пам'яттю, випущеної по техпроцесу класу 10 нм (саме на 840 EVO використовується 19 нм TLC NAND) і з'явилася технологія агресивного кешування операцій запису в буфері контролера TurboWrite. Остання дозволяє контролеру писати дані одночасно і в буфер, і флеш-пам'ять. І лише за фактом заповнення буфера швидкість просідає до рівня звичайного 840. З урахуванням буфера об'ємом як мінімум 512 Мбайт (це питання ще потрібно з'ясувати) в межах одного-двох гігабайт даних можна розраховувати на запис зі швидкістю понад 500 Мбайт на секунду, а більше двох Гігабайт разом на накопичувач пишеться досить рідко.

Розібравшись із теорією, перейдемо до нашої практики. Спочатку – алфавітний перелік протестованих накопичувачів із посиланнями на їх огляди.

Алфавітний список

A
ADATA Premier Pro SP600064 Гбайт
ADATA Premier Pro SP900 128 Гбайт