Смена потребительских предпочтений: в поисках идеального накопителя с поддержкой протокола NVMe

TashaFridrih 6 октября в 13:38 5,8k
В 2011 году была представлена альтернатива протоколу AHCI (Advanced Host Controller Interface) — протокол NVM Express. Почему контроллер с архитектурой NVMe (Non-Volatile Memory Express)?



Немного теории: грубо говоря, SSD это способ хранения данных на чипах памяти, упоминая же «жесткий диск» подразумеваем, что данные хранятся на круглых магнитных пластинах. Теперь понятие форм-фактора: подразумевает, как устройство выглядит и как подключается. Например 2,5-дюймовые SATA SSD подключаются с помощью SATA коннектора. Форм-фактор M.2 — это голые платы, на которых размещены чипы, соответственно используется разъем для подключения М.2. Для полноценной работы накопителя с хост системой нужен физический и программный интерфейсы, самые обычные 2,5-дюймовые SATA SSD используют протокол AHCI, но контроллер AHCI был создан для механических HDD, дабы оптимизировать взаимодействие жесткого диска с самой системой: минимизировать перемещение магнитных головок, синхронизировать процессы чтения и записи. Соответственно, в твердотельных накопителях, где совсем другой принцип хранения данных, AHCI не в состоянии раскрыть весь потенциал SSD, работающего на высоких скоростях. Хотя никто не отменял тот факт, что SATA SSD больше ограничены самим фактором SATA подключения, с его помощью можно передать данные со скоростью не больше 550-600 МБ/с, не то чтобы это было слишком мало, но! SSD накопители могут гораздо больше. Для того, чтобы обойти эти скоростные ограничения были придуманы PCI Express и М.2 накопители, правда они все также либо используют, либо эмулируют программный интерфейс AHCI, главным недостатком которого является количество команд, которые он может одновременно передать, это всего 32 очереди.

Потому и возникла потребность в разработке программного контроллера, который был бы разработан специально для оптимизации работы SSD накопителей с учетом их особенностей. Акцент был сделан на скорость передачи данных, существенное уменьшение latency, улучшение работы с многопоточными нагрузками. В итоге — низкие задержки доступа и глубина очереди по операциям чтение/запись (до 65 тысяч очередей команд по 65 тысяч команд в очереди). При работе с базами данных эти параметры часто становятся критичными.

Лучшая производительность SSD накопителей с интерфейсом NVMe


Samsung 960 Pro 512GB




  + Отличная производительность
  + Хорошая цена за ГБ
  + Емкость до 2 ТБ
  — Высокая стоимость



Компания Samsung — первая компания, презентовавшая миру твердотельные накопители M.2 NVMe, до сегодняшнего дня она занимает лидирующие позиции в этом сегменте рынка. 950 Pro и SM951 NVMe продемонстрировали отличную производительность, но Samsung 960 Pro превзошел все ожидания. Многие считают его революционным. 960 Pro доступен пользователям емкостями 512 ГБ, 1 ТБ и 2 ТБ. В первую очередь, такой высоконадежный накопитель предназначен для тяжелых рабочих нагрузок. Скорость последовательных операций чтения/записи до 3500 / 2100 МБ/с, а в накопителях емкостью 1TB и 2TB производительность при операциях чтения/записи развивается до 440 тыс. / 360 тыс. IOPS, 512ГБ — 330 тыс. / 330 тыс. IOPS, соответственно. Стоимость 960 Pro даже меньше, чем 950 Pro (приятный бонус).

В 960 Pro используется контроллер Polaris от Samsung, особенность такого контроллера: увеличено количество ядер архитектуры ARM, в 960 Pro сразу 5 ядер, одно из которых служит для связи с хост-системой. Чем больше ядер задействовано в выполнении задачи, тем меньше частота каждого из них, а следовательно, температура при постоянной рабочей нагрузке будет ниже. В линейке используется 48 слойная память MLC 3D V-NAND третьего поколения с плотностью кристалла 256 Гбит, вместо 32 слойной с плотностью кристалла 128 Гбит. Polaris и хорошая пропускная способность MLC 3D V-NAND обеспечивают высокую скорость записи.

Но что означает эта теория в реальных условиях? Для участия в тесте был взят Samsung 960 Pro емкостью 512 ГБ, и он оказался самым быстрым потребительским накопителем NVMe SSD на данный момент. Модель на 10% превосходит накопитель Intel серии 750 (на 1,2 ТБ) и 950 Pro от Samsung (512 ГБ).

Синтетический тест производительности:


ATTO


AS SSD


AS SSD 4k random





Более важный вопрос заключается не в том, быстрый ли 960 Pro, а в том, действительно ли вам нужна такая производительность SSD. Для работ при большой нагрузке 960 Pro волшебен, но для копирования файлов, например 18 ГБ папки с диска на этот же диск (одновременно происходит чтение и запись), он демонстрирует себя не лучше чем более ранний 950 Pro.

Высокая цена 960 Pro оправдана как NVMe накопителя, ведь на рынке они являются дорогостоящим предложением. Производительность твердотельных накопителей работающих по NVMe-протоколу реально ощутима при копировании кучи файлов или установке большого приложения.
Просмотреть цены на 960 Pro 512 ГБ

Лучший твердотельный накопитель из бюджетных вариантов M.2 NVMe


Intel 600p 512GB




+ Самая низкая цена за ГБ из всех NVMe накопителей
+ Быстрее, чем Samsung 850 Prо при умеренных нагрузках
 - Половина скорости 960 Pro
 - TLC 3D NAND медленнее при операциях записи

Еще в прошлом году накопители с интерфейсом NVMe были исключительно дорогостоящими предложениями. Все немного изменилось после того, как несколько компаний предложили накопители NVMe, в которых используется TLC NAND память. Intel стала первой компанией, которая предложила бюджетный NVMe накопитель для широкого пользования. Это серия 600p с емкостями 128 ГБ, 256 ГБ, 512 ГБ, 1 ТБ.

Накопители емкостью 128 ГБ и 256 ГБ лучше не трогать, ведь по производительности они идентичны флагманам SATA SSD, а вот стоимость в разы дороже. Серия 600p становится интересной, если рассматривать предложение на 512 ГБ и 1 ТБ. Умеренная цена за высокую производительность, Intel балансирует между соотношением цены и скорости.

В 600p линейке Intel — сторонний контроллер Silicon Motion SM2260 с 8 каналами флеш-памяти и двухъядерным процессором с архитектурой ARM Cortex. Используется 32 уровневая TLC 3D NAND (совместная разработка Intel и Micron). Intel предоставляет возможность настроить часть NAND, как кеш SLC, чтобы хоть как-нибудь компенсировать недостаток параллелизма в архитектуре, хотя непрерывная запись будет заполнять кеш SLC и производительность будет страдать. С операциями чтения 600p справляется на ура, но например в синтетическом тесте IOMeter, когда накопитель работает в режиме чтения/записи, по результатам уступает лучшим SSD SATA (а значит не выходить за пределы скорости в 550-600 МБ/с).

В реальности во время копирования каталога игр с 8800 файлами обьемом 18,4 ГБ производительность была почти в два раза больше, чем в любом накопителе с интерфейсом SATA. Загрузка Windows, запуск приложений и другие повседневные задачи — на хорошем уровне. Тест PCMark 8 Storage показал пропускную способность около 350 МБ/с.


ATTO


ATTO

Если вы работаете со множеством файлов небольших размеров или с большой базой данных, Intel 600p — не лучший выбор, но для игрового ПК с емким SSD в качестве основного диска Intel 600p — отличная альтернатива SATA SSD, которые обычно рекомендуются для игр.

Ознакомиться с ценами на Intel 600p

Лучший альтернативный вариант NVMe SSD


Samsung 960 Evo 1TB




+Почти такой же быстрый, как 960 Pro
+Хорошая цена за GB для NVMe
+ Емкость до 1 ТБ
— Нет модели 2 ТБ, все еще дорогой

SSD емкостью 480 ГБ — 512 ГБ SSD в наше время популярнее остальных, они предоставляют достаточное количество дисковой квоты под систему, ваших обычных приложений, коллекции игр. В серверных предложениях отдается предпочтение SSD накопителям под хранение более популярных и часто используемых файлов.

Если выбирать сбалансированный продукт по таким показателям, как производительность, емкость и цена, выбор очевиден — Samsung 960 Evo.







960 Evo по производительности очень близок к 960 Pro, но на 25% дешевле. 960 Evo не подойдет, если вам нужен SSD на 2 ТБ в формфакторе M.2. Как правило, обычному пользователю 1TB должно быть достаточно. SSD 960 EVO с интерфейсом NVMe и контроллером Polaris обеспечивают скорость при операциях чтения/записи 3200 / 1900 МБ/с, 380 тыс. / 360 тыс. IOPS, соответственно. В отличие от 960 Pro в 960 EVO установлена TLC 3D V-NAND третьего поколения.





На данный момент Intel 600p является единственным SSD накопителем NVIDIA 1TB, который дешевле, чем 960 Evo (на 100 долларов), но, если вы в поисках более высокой производительности, это неплохая альтернатива.

Ознакомиться с ценами Samsung Evo 960 1ТБ

Не все накопители NVMe одинаковы, и предоставленные в обзоре три накопителя — лучший, бюджетный и компромиссный (между производительностью, емкостью и ценой) варианты. Большинство новых накопителей по-прежнему не соответствуют производительности Intel SSD 750 и Samsung 950 Pro, первых потребительских NVMe-накопителей. Время покажет, будут ли предложены NVMe, которые смогут заменить Samsung и Intel.

Команда pcgamer провела 10 тестов среди накопителей SSD NVMe. Это был набор тестов для накопителей SSD: синтетические тесты производительности, обработки файлов в реальных условиях. Десять отдельных результатов тестирования были объединены в общую метрику. Производительность — не единственный фактор при выборе SSD, цена и пропускная способность накопителей еще два фактора, которые были учтены в результатах (производительность/цена / мощность).







Давайте рассмотрим еще несколько накопителей с интерфейсом NVMe, результаты тестов которых есть на фото выше. Многие из них конкурируют с вышеупомянутыми лидерами, особенно в бюджетном секторе, где незначительное изменение цены имеет значение. Ниже приведен список SSD NVMe (в форм-факторе: AIC (дополнительная карта), M.2 или U.2) в алфавитном порядке.

Corsair Force MP500 (M.2)




Corsair Force MP500 (M.2): NVMe, MP500 Corsair используется контроллер Phison PS50007-E7 и MLC NAND. Впечатляющая производительность, в том числе очень высокие показатели при проведении синтетического теста, в целом MP500 превосходят только накопители компании Samsung и твердотельный накопитель Intel SSD 750. К сожалению, 960 Evo предлагает большую емкость и немного высшую производительность.

Intel 600p (M.2)




Intel 600p (M.2): бюджетный выбор на самом деле является одним из самых медленных накопителей NVMe, которые были протестированы, но он значительно дешевле, чем многие другие. Есть модель на 512 ГБ всего за 130 долларов, что равно бюджетным предложениям SATA SSD. Максимальная производительность — 1775 / 560 МБ/с и 128,5 тыс. /128 тыс. IOPS, что ниже, чем у большинства других накопителей NVMe. 600p подойдет для легких рабочих нагрузок.

Intel SSD 750 (AIC или U.2)




Intel SSD 750 (AIC или U.2): первый потребительский накопитель NVMe, который поступил в розничную продажу, хороший соперник. Отличная производительность — 2500 / 1200 МБ/с и 460 тыс. / 290 тыс IOPS. Основная проблема заключается в том, что он доступен только в двух форматах: PCIe x4 AIC или 2,5-дюймовий диск U.2.

Patriot Hellfire (M.2)




Patriot Hellfire (M.2): Patriot Hellfire оказался мощным накопителем NVMe. Его производительность намного выше Intel 600p, это альтернативный бюджетный вариант. Доступен емкостью 240 ГБ, 480 ГБ и 960 ГБ. Hellfire на операциях чтение/запись демонстрирует 3000 / 2200 МБ/с и 116 тыс. / 210 тыс. IOPS, соответственно. Такой низкий показатель IOPS при чтении является огромным минусом.

Plextor M8Pe (M.2 или AIC)




Plextor M8Pe (M.2 или AIC): еще один потенциальный конкурент, отличный вариант менее дорогого NVMe, в зависимости от объема. M8Pe используется контроллер Marvell 88SS1093 и MLC NAND, что обеспечивает высокую производительность. Такой накопитель ничем не уступает Toshiba OCZ RD400, доступен обьемом 256 ГБ, 512 ГБ и 1 ТБ. Вы также можете получить его с помощью адаптера карты расширения по более высокой цене. Производительность составляет (запись/чтение) 2500 / 1400 МБ/с с 280 тыс. / 240 тыс. IOPS, соответственно. M8Pe потенциально лучше, чем 1TB 960 Evo, если вы готовы пожертвовать «небольшим количеством» производительности взамен на более низкую цену.

Samsung 950 Pro (M.2)




Samsung 950 Pro (M.2): первый накопитель NVMe от Samsung, который поступил в розничную продажу, 950 Pro достойный конкурент для 960 Pro. Комбинация из 3D V-NAND с контроллером UBX обеспечивает высокую скорость передачи данных и отличную производительность. Модель 512 ГБ демонстрирует 2500 / 1500 МБ/с и 300 тыс. / 110 тыс. IOPS.

Samsung PM951 (M.2)




Samsung PM951 (M.2): доступный NVMe накопитель, Samsung PM951 был самым дешевым до появления 600p от Intel. К сожалению, это только OEM накопитель, вы не сможете найти его в Интернете, пока не получите официальной поддержки. В накопителях используется TLC NAND, низкая производительность, не лучше, чем у накопителей SATA SSD. Он показывает 1050 / 560 MБ/с и 250 тыс. / 144 тыс. IOPS (модель на 512 ГБ).

Samsung PM961 (M.2)




Samsung PM961 (M.2): предшественник 960 Evo для розничной продажи. Модель 512 ГБ демонстрирует производительность при операциях чтения/записи 2800 / 1600 МБ/с и 260 тыс. / 260 тыс. IOPS, соответственно. В PM961 используются TLC V-NAND и контроллер Polaris. Разумный бюджетный вариант.

Samsung SM951 NVMe (M.2)




Samsung SM951 NVMe (M.2): первый накопитель Samsung в форм-факторе M.2 NVMe, OEM-продукт. Производительность на самом деле такая же, как и в 950 Pro.

Samsung SM961 (M.2)




Samsung SM961 (M.2): как и PM961, это OEM-версия 960 Pro с аналогичными характеристиками, но без официальной поддержки от Samsung. Производительность составляет 3200 / 1800 МБ/с и 450 тыс. / 400 тыс. IOPS при операциях чтения/записи.

Toshiba OCZ RD400 (M.2 or AIC)




Toshiba OCZ RD400 (M.2 или AIC): Toshiba первой выпустила твердотельный накопитель на 1 ТБ в форм-факторе M.2, первоначальный спрос был очень высоким. Цена накопителя емкостью 1TB остается выше, чем у Samsung 950 Pro / 960 Pro. RD400 работает не так быстро, как накопители от Samsung: производительность на операциях чтения/записи — 2600 / 1550 МБ/с и 210 тыс. / 130 тыс. IOPS, соответственно.

Toshiba XG3 (M.2)




Toshiba XG3 (M.2): все указывает на то, что XG3 — это RD400 для OEM-производителей, отсутствует гарантийная поддержка.

WD Black 512GB (M.2)




WD Black 512GB (M.2): компания является новичком на сцене SSD. В WD Black используется контроллер Marvell 88SS1093 + SanDisk 15nm TLC planar NAND. Производительность ниже, чем у многих других тестируемых NVMe накопителей: 2050 / 800 MБ/с и 170 тыс. / 134 тыс. IOPS при операциях чтения/записи. Однако, как и Intel 600p, это один из бюджетных дисков. WD Black едва опережает SATA SSD.

Zotac Sonix 480GB (AIC)




Zotac Sonix 480GB (AIC): в Zotac используется тот же контроллер Phison PS5007-E7, что и MP500 Corsair. Zotac Sonix может похвастаться высокой скоростью передачи данных 2800 / 1500 МБ/с. В сочетании с ограниченным набором возможностей (NVMe Sonix доступен только как AIC на 480 ГБ) и высокой ценой, в настоящее время накопитель рекомендовать сложно.

Как видим, на рынке представлено множество твердотельных накопителей SSD с интерфейсом NVMe, который раскрывает весь потенциал высокоскоростных накопителей. Такие накопители начинают успешно заигрывать с бюджетными ценами, становятся доступными не только для корпоративных клиентов.

На правах рекламы.Акция! Только сейчас получите до 4-х месяцев бесплатного пользования VPS (KVM) c выделенными накопителями в Нидерландах и США (конфигурации от VPS (KVM) — E5-2650v4 (6 Cores) / 10GB DDR4 / 240GB SSD или 4TB HDD / 1Gbps 10TB — $29 / месяц и выше, доступны варианты с RAID1 и RAID10), полноценным аналогом выделенных серверов, при заказе на срок 1-12 месяцев, условия акции здесь, cуществующие абоненты могут получить 2 месяца бонусом!

Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?
Проголосовать:
+10
Сохранить: