Обзор самого доступного MLC SSD-диска Intel X25-V 40GB

Применение в устройствах хранения данных флеш-памяти еще совсем недавно было довольно дорогим, но иногда оправданным решением. Последние несколько лет наблюдалось равномерное и уверенное снижение себестоимость производства микросхем флеш-памяти, что явно влияло на конечную цену накопителей, хотя такие решения продолжали оставаться дорогим удовольствием. Но не только цена препятствовала использованию твердотельных накопителей в качестве основных устройств хранения данных. Это было связано и с рядом других причин: за счет высокой стоимости самой памяти накопители имели малый суммарный объем, они обладали невысокими скоростными возможностями линейных операций, малым сроком службы и др. Но сегодня мы можем наблюдать заметное снижение цен на данные устройства. Сейчас новые технологии позволили улучшить все показатели дисков SSD (Solid State Drive), что позволило им получить ряд преимуществ для использования, как в серверах, так и в домашних ПК. В большинстве своем производители предложили мировому рынку твердотельные накопители, выполненные в форм-факторе стандартных 2,5-дюймовых жестких дисков и оснащенные интерфейсом SATA II.

Ожидаемый со стороны покупателей интерес к данного вида устройствам был полностью оправдан за счет ряда преимуществ, которыми обладают SSD-диски по отношению к уже привычным нам жестким дискам (HDD), с хранением информации на магнитных пластинах.

• очень малое время доступа к данным;
• постоянная скорость при любой последовательности выборки данных, поскольку все ячейки равноправны, как следствие скорость случайного чтения сравнима со скоростью последовательных операций;
• полное отсутствие движущихся частей, а значит минимальный (нулевой) уровень шума;
• высокая устойчивость к вибрационным нагрузкам;
• малое энергопотребление.

Преимущества вполне очевидны, но не стоит сразу утверждать о полном превосходстве технологий SSD над проверенными временем и отработанными решениями HDD. Стоит обратить внимание на ряд еще не искорененных недостатков новых твердотельных накопителей:

• высокая стоимость хранения данных;
• срок службы ограничивается определенным количеством циклов перезаписи ячеек.

Сегодня достаточно большое количество компаний вышло на рынок SSD накопителей со своими решениями. С одной стороны, это напоминает начало развития магнитных дисков, а с другой – обеспечивает хорошую конкурентную и технологическую борьбу этих изделий за выживание на новом еще достаточно прибыльном, а для нас с вами дорогом, рынке накопителей информации. Одними из крупнейших игроков и конкурентов этого рынка можно выделить компании Intel и Kingston. Компания Intel имеет в своем ассортименте для «завоевания» рынка накопителей SSD, как «быстрые» и дорогие модели, предназначенные для серверного рынка, так и «массовые» для домашних и мобильных ПК. У этого гиганта электронной индустрии давно есть свое, совместное с компанией Micron, производство флеш-памяти типа NAND.

В представленной линейке массовых решений, с «дешевой» и медленной многоуровневой MLC-памятью, есть модели с заявленной скоростью работы до 250 МБ/с на чтение и 100 МБ/с на запись. Такие возможности быстродействия уже дают им явное преимущество над аналогами схожего форм-фактора, но с магнитным принципом записи информации. В настоящий момент линейка твердотельных накопителей Intel включает в себя четыре серии X25-V, X25-M и X18-M. Все они построены на MLC-памяти, имеют объем от 40 до 160 ГБ и различаются размерами – первые две относятся к 2,5-дюймовому форм-фактору, а третья – к 1,8". Четвертая серия, X25-E, предназначенная для корпоративного сектора, имеет две модели SSDSA2SH032G1 и SSDSA2SH064G1. Построены они на одноуровневой SLC-памяти, и имеют объем 32 ГБ и 64 ГБ с заявленной скоростью до 250 МБ/с на чтение и 170 МБ/с на запись. К нам же на тестирование попала самая младшая, а значит и самая недорогая модель SSD-диска от компании Intel X25-V SATA Solid State Drive, твердотельный накопитель объемом 40 ГБ и форм-фактора 2,5".

Intel X25-V SATA Solid State Drive

Как видно из названия модели данный накопитель выполнен по технологии SSD (Solid State Drive – твердотельный накопитель). Подробнее о его принципе работы, сопутствующих технологиях и специализированных программных решениях мы рассказали в предыдущей статье: «Диски SSD на основе NAND-памяти: технологии, принцип работы, разновидности». В данном материале мы непосредственно опишем возможности самой модели SSD Intel X25-V и сравним ее в быстродействии и в ряде других показателей с магнитными дисками (HDD) и прямыми конкурентами от компании Kingston в лице серии накопителей SSDNOW V.

Начнем с коробки и комплектации модели SSD Intel X25-V SATA Solid State Drive. Коробка данной модели повторяет в своем дизайне упаковку других продуктов компании Intel. Она выполнена в сине-черных тонах с выделяющимся на переднем плане логотипом компании. Название модели и краткие надписи основных характеристик исполнены белыми буквами, что выделяет их на общем фоне.

Одна из сторон упаковки содержит наклейку с номером модели, ее серийным номером, датой изготовления и другими данными, связанными с конкретно этим экземпляром.

Одну боковую сторону производитель посвятил перечислению всех преимуществ старших моделей этой линейки над младшими моделями.

Обратная сторона содержит изображение модели Intel X25-V SATA Solid State Drive и краткую информацию о данном продукте на нескольких языках.

Теперь обратим внимание на содержимое коробки. Кроме самого SSD диска здесь находится:

• небольшая инструкция по его использованию на английском языке;
• диск с сопутствующим программным обеспечением;
• наклейка «MY SSD ROCKS!»;
• набор для крепления диска 2,5” в слот для 3,5”.

Вполне полноценный комплект, позволяющий максимально удобно установить и использовать данный продукт в любом корпусе или ноутбуке.

Теперь перейдем непосредственно к самому виновнику нашего обзора, и начнем с его внешнего вида.

Intel X25-V SATA Solid State Drive выполнен в форм-факторе 2,5”, при этом фактически имеет толщину в 7 мм, а необходимые 9,5 мм толщины достигаются за счет рамки из черного пластика, которая явно просматривается на приведенных фотографиях. Кроме логотипа Intel на верхней крышке присутствует наклейка с вполне стандартными для накопителя данными о самой модели.

Обратная сторона выполнена из алюминиевого сплава, что обеспечивает этой модели хорошую защищенность от ударов.

Из разъемов здесь можно найти только стандартный SATA II интерфейс с соответствующим питанием.

Сняв верхнюю пластиковую рамку и железную крышку, мы обнаружили плату с явно большим запасом для расширения чипов памяти. Из возможных 20 чипов памяти здесь распаяно всего пять.

Всего в SSD Intel X25-V SATA Solid State Drive имеется пять чипов памяти по 64 Гбит (8 ГБ) c маркировкой 29F64C08CAMDI, которые изготовлены по 34-нм техпроцессу, контроллер PC29AS21BA0 и 16-мегабайтный чип памяти SDRAM ISSI IS42S16160D с максимальной частотой работы 143 МГц.

Спецификация

Производитель	Intel
Серия	X25-V
Модель	SSDSA2MP040G2R5
Тип устройства	Внутренний твердотельный накопитель (SSD)
Архитектура	NAND Flash MLC (Multi Level Cell)
Формат	2,5"
Емкость, ГБ	40
Интерфейсы	SATA II, до 300 Мб/с
Скорость чтения / записи	Случайное чтение 4 KB: до 25 K IOPS, случайная запись 4 KB: до 2.5 K IOPS
Задержка	при чтении: 65 микросекунд, при записи: 110 микросекунд
Ударопрочность, G/0.5 мс	1,5
Виброустойчивость	В рабочем режиме: 2.17 GRMS (5-700 Hz)
	При хранении: 3.13 GRMS (5-800 Hz)
Энергопотребление в активном режиме, мВт	150
Энергопотребление в режиме ожидания, мВт	75
Максимальная скорость последовательного чтения, МБ/с	до 170
Максимальная скорость последовательной записи, МБ/с	до 35
Расчётное время безотказной работы	1,200,000 часов
Напряжение питания, В	DC 5V
Рабочая температура	от 0°C до 70°C (от 32°F до 158°F)
Влажность	8 - 95% без конденсации
Уровень шума	0 дБ
Частота возникновения неисправимых ошибок	< 1 на 1016 считанных бит
Количество каналов контроллера	5
Особенности	Встроенная система коррекции ошибок (Error Correction Code (ECC))
Габариты (ШхВхГ), мм	69,9 х 9,5 х 98,9
Вес, г	68
Сайт производителя	http://www.intel.com/ (страница продукта)

Сразу привлекает внимание меньшие скоростные возможности данной модели по отношению к ее старшим «братьям» в линейке SSD-накопителей компании Intel. Однако скорость чтения 170 МБ/с все же остается намного более высокой чем у современных магнитных носителей, а вот скорость записи 35 МБ/с явно ниже. Так же нельзя не обратить внимание на диапазон рабочих температур, который уже достиг 70°С, тогда как для большинства флеш-памяти максимальной температурой является 55°С. Раньше такими значениями могли похвастаться лишь специализированные и очень дорогие твердотельные накопители. Еще можно подчеркнуть наличие у данной модели 10-канального контроллера памяти, который задействован лишь наполовину. Но и такой режим обеспечивает высокие скоростя работы SSD-диска. Таким образом, мы имеем аналог массива RAID 0 из пяти чипов – контроллер равномерно распределяет нагрузку на все чипы. В результате итоговая скорость всего накопителя примерно равна скорости одного чипа, умноженной на количество каналов. Вот и ответ на вопрос, каким образом компании Intel удалось достичь столь высоких скоростей линейных операций на весьма небыстрых MLC-чипах. Именно многоканальность в сочетании с буферной памятью способна решить проблемы низких линейных скоростей флеш-памяти.

Так же хочется затронуть утверждение компании Intel о среднем времени между отказами (MTBF) данного накопителя, которое по данным вышеприведенной таблицы равно 1,2 миллиона часов или 137 лет. Оно означает вероятность выхода устройства из строя в течение некоторого промежутка времени. Вот только ни кто не говорит, что делалось с накопителем в этот промежуток времени. Может он лежал на полочке? Да, у SSD-дисков есть четкое ограничение по числу перезаписи одной страницы информации, как это уже было описано в статье «Диски SSD на основе NAND-памяти: технологии, принцип работы, разновидности», но в каждом твердотельном накопителе существует резерв таких ячеек. Так же главной особенностью SSD-дисков, которая исключает потерю информации при наступлении критической массы сбойных ячеек, является полная блокировка накопителя на запись, что дает основания пользователю быть уверенным в сохранности своих данных. Еще стоит отметить, что именно действие стирания блока, чаще всего, выявляет его непригодность, при этом ранее записанную в него информацию вполне можно считать, а сопроводительное программное обеспечение само предложит вам позаботиться о замене вышедшего из строя SSD-накопителя. Но не стоит сразу впадать в панику, вышеприведенная ситуация может и не наступить вовсе из-за более быстрого морального устаревания вашего SSD-накопителя. Очень важную роль в долговечности твердотельного накопителя играет правильный алгоритм его работы или качество и продуманность прошивки контроллера, что по заверению инженеров компании Intel является главным «коньком» их продукции. Если для моделей конкурентов на MLC-памяти они приводят значение коэффициента увеличения записи равное 20 и коэффициента неравномерности износа равное 3, то для своей продукции они их оба заявляют равными 1,1. Из чего следует, что при условии записи на накопитель каждый день по 100 ГБ Intel гарантирует работу накопитель в течение пяти лет. Подтвердить или опровергнуть эти временные и количественные показатели мы не в силах, но в наших возможностях проверить быстродействие модели SSD Intel X25-V SATA Solid State Drive, что мы и сделаем ниже.

Сопроводительное программное обеспечение.

Как уже говорилось, долговечность и скорость работы SSD диска напрямую зависит от заложенных в него программных алгоритмов работы. Но если описать работу прошивки SSD-диска Intel X25-V SATA Solid State Drive мы не можем, то его сопроводительное программное обеспечение вполне поддается анализу.

Утилита Intel Solid State Drive Toolbox идет на оптическом диске в комплекте поставки или может быть загружена с сайта производителя. Она позволяет получить всю необходимую информацию о вашем SSD-диске, его ошибках и времени необходимой профилактики. По заверению все той же утилиты диагностику следует проводить не реже чем раз в неделю. Для этой процедуры здесь есть модуль планирования заданий, но обо всем по порядку.

На первой закладке можно выбрать накопитель, с которым будет проводиться работа.

«View Drive Information» обеспечивает вывод и сохранение в файл полной статистики работы и состояния вашего SSD-накопителя.

«Check SMART Attributes» обеспечивает вывод уже давно известных нам по работе с магнитными дисками статусов S.M.A.R.T. параметров диска. Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology – технология оценки состояния жёсткого диска встроенной аппаратурой самодиагностики, а также механизм предсказания времени выхода его из строя.

«Run Fast Diagnostic Scan» - окно запуска быстрой диагностики SSD-диска.

«Intel SSD Management Tools» позволяет запустить процедуру Intel SSD Optimizer которая активирует и обеспечивает полноценное использование процедур Trim. Сама функция Trim поддерживается Intel только в последних прошивках. Поэтому перед использованием SSD-диска рекомендуется обновить его прошивку. Работу Intel SSD Optimizer наглядно разъясняет посвященный ей буклет.

Здесь показана ситуация, при которой OC не уведомляет накопитель об удалении файлов (т.е. без использования оптимизатора). Если сама система считает занимаемые ими прежде блоки освободившимися (OS View of Delete), но накопителю об этом ничего не известно и он оценивает размещение блоков с данными иначе (SSD view of Delete). Таким образом, при записи в помеченные желтым блоки SSD придерживается стратегии read-modify-write, хотя на самом деле можно было бы обойтись без лишних операций чтения и модификации, которые замедляют работу диска.

Иначе выглядит ситуация при синхронизации сведений об освободившихся блоках между ОС и накопителем при помощи Intel SSD Optimizer. Процедура синхронизации выполняется по расписанию. Она требует небольшого времени (порядка нескольких секунд),и Intel рекомендует настроить через SSD Toolbox ежедневный запуск SSD Optimizer.

Предусмотрено также ежедневное, еженедельное или ежемесячное расписание, позволяющее задать не только время, но и дни, когда будет запускаться SSD Optimizer.

Тестирование SSD Intel X25-V SATA Solid State Drive.

Учитывая позиционирование модели SSD Intel X25-V SATA Solid State Drive как загрузочного диска для ускорения работы самой системы, его главными конкурентами в тестировании должны стать именно полноценные 3,5" модели и схожие по характеристикам SSD-диски от других производителей.

В нашем тестировании примут участие следующие накопители:

• 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 тестирования скоростных характеристик мы собрали следующий стенд:

Материнская плата	GIGABYTE GA-790XTA-UD4 (Socket AM3, AMD 790X + SATA 3.0 + USB 3.0, ATX)
Процессор	AMD Phenom II X3 720 (Socket AM3, 2,8 ГГц, 7,5 МБ cache)
Кулер для процессора	Thermaltake Sonic Tower (CL-P0071) + akasa AK-183-L2B 120 мм
Оперативная память	2x DDR3-1333 1024 MБ Kingston PC3-10600
Видеокарта	MSI R4850-2D1G-OC (Radeon HD 4850, 1 ГБ GDDR3, PCI-E)
Жесткий диск	Samsung HD080HJ (80 ГБ, 7200 rpm, 8 МБ, SATA-300)
Оптический привод	ASUS DRW-1814BLT SATA
Блок питания	Seasonic SS-650JT (650 Вт, 120 мм, 39,1дБ)
Операционная система	Microsoft Windows 7 32-bit

Диск Intel X25-V SATA Solid State Drive показал явные преимущества в скорости чтения, достигая в некоторых тестах 253 МБ/с. Время случайного доступа у него оказалось на два порядка лучше, чем у магнитных накопителей и даже немного лучше, чем у прямых его конкурентов. Нагрузка на процессор при его работе тоже оказалась меньше, чем у конкурентов. Однако на этом его преимущества заканчиваются. Его позиционирование как младшей модели линейки обеспечило накопитель SSD Intel X25-V SATA Solid State Drive объемом всего 40 ГБ и самой малой скоростью записи. По этому параметру он оказался аутсайдером. Суммарные оценки, которые дали такие программы как CrystalMark 0,9, Futuremark PCMark’05 и Intel NAS Performance Toolkit 1.7.1 оказались у SSD Intel X25-V SATA Solid State Drive немного ниже, чем у его прямых конкурентов от компании Kingston, но скорее всего это связано с малой скоростью записи, которая является слабым местом этого накопителя.

Выводы

У компании Intel в лице X25-V объемом 40 ГБ получилась очень достойная модель, которая во многих тестах обошла не только обычные магнитные диски, но и более дорогих конкурентов от компании Kingston. Явные преимущества данной модели связаны с наличием у нее десятиканальной архитектуры взаимодействия быстрого контроллера с чипами памяти и 16 МБ буферной памяти. Накопитель Intel X25-V SATA Solid State Drive построен на многоуровневой MLC-памяти, которая заметно дешевле одноуровневых SLC-чипов, хотя и отличается от них меньшими скоростями записи и меньшим сроком службы. Его возможности чтения информации настолько великолепны, что он легко будет обгонять массивы RAID 0 из пары дисков, являющиеся на текущий момент одним из немногих способов заметно повысить производительность дисковой подсистемы компьютеров, при этом выгодно отличаясь от них как энергопотреблением, так и размерами. Магнитные диски постепенно отходят на второй план по своим возможностям, но пока стоимость хранения информации на них настолько невелика, что им еще остается роль больших хранилищ данных с избыточностью записываемой информации.

Принимая во внимание все эксплуатационные характеристики 40-гигабайтной версии Intel X25-V SATA Solid State Drive, этот накопитель может стать относительно доступной по стоимости заменой жесткого диска в рабочем ноутбуке, когда нет необходимости в хранении больших объемов данных, а также окажется отличным решением для организации загрузочного раздела настольной системы. В обоих случаях пользователь получит некоторое ускорение запуска операционной системы и программ, установленных на SSD-диск, а в случае использования его в ноутбуке вдобавок повысится надежность хранения данных (чаще всего в ноутбуках ломаются именно жесткие диски) и немного увеличится время автономной работы.

Достоинства:

• Относительно доступная стоимость;
• Поддержка Trim;
• Очень малое время доступа к данным;
• Хорошая комплектация;
• Очень высокая скорость чтения;
• Не чувствителен к вибрациям;
• Полное отсутствие движущихся частей и, вследствие, нулевой уровень шума и высокая надежность;
• Малое энергопотребление.

Недостатки:

• Малый объем (всего 40 ГБ);
• Относительно небольшая скорость записи;
• Ограниченное число циклов записи/чтения;
• Необходимость следить за SSD при помощи утилиты Intel Solid State Drive Toolbox.

Автор: Валерий Паровышник

Выражаем благодарность украинскому представительству компании Intel за предоставленный для тестирования SSD-диск.

Выражаем благодарность компаниям GIGABYTE, Kingston, MSI и Sea Sonic за предоставленное для тестового стенда оборудование.