Обзор и тестирование накопителя adata swordfish nvme pcie gen 3 ×4 на 500 гб

2014

Samsung вдвое опережает Intel по продажам SSD-накопителей

20 апреля 2015 года аналитики IHS Markit (ранее IHS Inc. и Markit Ltd.) опубликовали результаты исследования мирового рынка твердотельных накопителей за 2014 год. Samsung Electronics (Самсунг Электроникс Рус) безоговорочно лидирует на нем, имея двукратный отрыв от ближайшего преследователя Intel.

По оценкам экспертов, в январе-декабре 2014 года по всему миру было продано 83 млн твердотельных накопителей на сумму $11,8 млрд. Около 34% (почти $4 млрд) от этой выручки досталось Samsung, что вдвое больше, чем у Intel, чьи доходы на рынке SSD в 2014 году составили $2 млрд.

Intel смогла нарастить продажи почти наполовину, что позволило американской корпорации опередить свою соотечественницу SanDisk, которая замкнула тройку крупнейших вендоров на рассматриваемом рынке с 17-процентной рыночной долей. Темпы роста реализации SSD-дисков Samsung измерялись 53% в 2014 году.

По прогнозам аналитиков, в 2015 году Samsung укрепит свои позиции на мировом рынке SSD

Специалисты уверены, что Samsung не только сохранит доминирующее положение в 2015 году, но и сможет увеличить отрыв от конкурентов, записав в актив 35% глобальных продаж твердотельных накопителей, в то время как Intel останется при своих 17%.

На пути укрепления позиций Samsung выпустила в первой половине 2015 года накопители на базе технологии NVMe и линейку портативных устройств Samsung T1. Кроме того, корпорация начала серийное производство чипов 3D V-NAND, чем не может похвастать ни один конкурент.

Помимо Samsung, Intel и SanDisk, крупными производителями SSD-изделий также являются компании Micron Technology и Toshiba. Они завершили 2014 год с долями в размере 8% и 7% на рынке соответственно.

Согласно прогнозу IHS, в период с 2015 по 2019 годы объем мирового рынка твердотельных накопителей будет увеличиваться в среднем на 21% в год. Этот подъем резко контрастирует с падением спроса на жесткие диски: аналитики ожидают, что в течение 2015-2019 гг. ежегодные продажи HDD будут снижаться в среднем на 3% и достигнут 389 млн штук к концу прогнозируемого периода.

На рынке корпоративных SSD изменилась тройка лидеров

11 мая 2015 года опубликованы результаты исследования аналитиками Gartner мирового рынка твердотельных накопителей, приобретаемых компаниями для рабочих нужд. Выяснилось, что продажи устройств стремительно растут, а большая часть спроса приходится на серверные решения.

По оценкам экспертов, в 2014 году объем рынка SSD-устройств корпоративного класса составил $5,77 млрд, что на 30% больше в сравнении с предыдущим годом. Продажи серверных накопителей достигли около $3,9 млрд, а оставшуюся часть заняли изделия, используемые в составе дисковых массивов.

Больше всех корпоративных твердотельных накопителей в 2014 году продала Intel – на сумму $1,58 млрд, что соответствует 27,4% от общей выручки на рассматриваемом рынке.

SanDisk сравнялась с Samsung по продажам корпоративных твердотельных накопителей

Особого внимания заслуживает вхождение SanDisk в лидирующую тройку. Американская компания благодаря поглощению разработчика ПО и оборудования на основе флеш-памяти Fusion-io смогла в 2014 году заработать на корпоративных SSD порядка $848,2 млн. Такой же доход зафиксировала и Samsung. Таким образом, SanDisk и Samsung поделили вторую позицию списка крупнейших производителей.

Входящая в 2013 году в ТОП-3 компания Western Digital завершила 2014 год с продажами SSD-устройств для бизнес-пользователей в размере $590 млн и 10,2-процентной долей. В пятерку лучших также вошла Micron, чья годовая выручка на рынке составила $294 млн, соответствуя 5,1% в мировом объеме.

В Gartner также подсчитали, что в 2014 году размер глобального рынка массивов, целиком построенных на флеш-памяти (All-Flash Array, AFA), подрос всего на 1% до $1,4 млрд, где лидер EMC получил 31,1% выручки. Интересно, что в 2013 году американская корпорация заработала на этой продукции всего $74 млн, а год спустя доходы поднялись в шестикратном размере.

Второе место по размеру реализации AFA-решений заняла Pure Storage с показателем присутствия в размере 19,4%. Следом идут IBM (16,4%), затем — NetApp (7,7%) и HP (7,2%). В группе лидеров не оказалось компаний Cisco и Dell, а это значит, что они в 2014 году выручили на продаже флеш-СХД менее $50 млн, отмечает издание The Register.

ADATA XPG SX8000

Компания ADATA в начале октября представила новую линейку скоростных твердотельных накопителей ADATA XPG SX8000 в форм-факторе M.2. На старте серия включает модели объемом 128 ГБ, 256 ГБ и 512 ГБ. Позже будет также доступна версия на 1 ТБ. SSD основаны на новом контроллере Silicon Motion SM2260. Разработчики впервые показали данную SoC еще на Computex 2015, но это одно из первый практических применений этого контроллера.

Для чипа используется два ядра с архитектурой Cortex, при этом SM2260 предлагает 8-канальную конфигурацию для флеш-памяти, а также передачи данных позволяет использовать шину PCI Express и протокол NVMe 1.2. Разработчик контроллера позиционирует данную модель как решение для корпоративных SSD начального класса, но, как видим, SM2260 может использоваться и для потребительских накопителей. В данном случае – SSD игровой серии. ADATA XPG SX8000 любопытны еще и тем, что для них используется многослойная флеш-память 3D NAND MLC, разработанная компаниями Micron и Intel. Для кеширования накопитель использует чипы DDR3L общим объемом 256 МБ.

Что касается производительности накопителей ADATA, то для моделей различной емкости заявленные характеристики отличаются. Старшим версиям на 512 ГБ и 1 ТБ заявлены трансферы при чтении/записи на уровне 2400/1000 МБ/c и до 100К/140K IOPS. Для SSD на 256 ГБ производительность поскромнее – до 2000 МБ/c при чтении и до 600 МБ/c на запись. При этом приводятся значения, полученные в различных приложениях, которые отличаются между собой. Так, в ATTO имеем 1900 МБ/с для чтения и 600 МБ/с для записи, тогда как в AS SSD заявленные показатели ниже – последовательная скорость чтения на уровне 1400 МБ/c, записи – 580 МБ/c. Максимальные заявленные показатели на операциях ввода/вывода – 80 000 IOPS при чтении и до 130 000 IOPS при записи.

Отметим, что у версии на 128 ГБ характеристики куде менее впечатляющи. Линейные чтение/запись на уровне 1000/300 МБ/c при 45 000/75 000 IOPS.

ADATA XPG SX8000 поддерживают технологию коррекции ошибок c кодом малой плотности LDPC ECC. При этом для накопителя предусмотрено SLC-кеширование, позволяющее повысить скорость передачи данных. Время наработки на отказ (MTBF) составляет 2 млн. часов. Срок гарантии производителя увеличен до 5 лет. Дает о себе знать наличие 3D NAND с большим ресурсом. ADATA заявляет о повышенной надежности накопителей новой серии, однако точной информации о возможном количестве записываемых данных (TBW) нет.

Для подключения накопителя необходим разъем M.2, при этом порт должен поддерживать передачу данных по PCI Express. Желательно чтобы на его нужды выделялись четыре линии шины PCI-E 3.0 c пропускной способностью до 32 Гб/с, а также обеспечивалась поддержка протокола NVMe. Такие возможности зачастую имеют материнские платы на базе чипсетов Intel Z170 и Intel X99. Однако, даже в этом случае следует убедиться, что соответствующий порт все же есть, потому как скоростной M.2 на материнских платах все еще опция. Что касается ноутбуков, то здесь также предварительно стоит уточнить, какие интерфейсы реализованы для порта M.2 если он есть на печатной плате вашей модели.

Упаковка и комплектация

Упаковка ADATA Falcon отличается компактными размерами и черной полиграфией, на фоне которой желто-золотая покраска твердотельного накопителя выделяется наиболее ярко и подчеркивает дизайн новинки. Отдельный стикер уточняет объем продукта, а крохотный логотип сокола завершает образ модели и расставляет все точки на «i«: с кем именно мы имеем дело и в честь кого названа данная линейка.

На обратной стороне коробки располагается краткое техническое описание, QR-код, ведущий на страницу продукта, серийный номер и пометка о пятилетней гарантии.

Непосредственно сам твердотельный накопитель M.2 меньше основной упаковки, поэтому разработчики поместили его в отдельную форму из прозрачного пластика.

Внешний вид

Основным элементом оформления накопителя является, несомненно, радиатор. При подробном осмотре заметно, что основная его функция – это именно эффектная RGB-подсветка, а охлаждение просто дополнительный бонус.

Радиатор состоит из призматической пластинки матового полупрозрачного пластика, обёрнутого в фигурно вырезанную алюминиевую обложку.

С лицевой стороны данная обложка имеет «Х»-образный вырез, именно он образует специфический рисунок подсветки девайса. Также на лицевой стороне краской нанесен логотип «XPG». Круто бы смотрелся данный логотип, прорезанным в алюминии и также подсвечивающимся.

Светодиоды LED-подсветки распаяны по краям платы, по четыре штуки с каждого края, как раз под вырезами в алюминии.

Радиатор через термопрокладку приклеен к чипам памяти.

С тыльной стороны накопителя наклеен стикер с информацией о модели SSD.

Здесь же мы видим контроллер подсветки ENE 6K5830UA0.

Плата накопителя из черного текстолита форм-фактора 2280 с ключом М.2.

На плате распаяны четыре чипа памяти с маркировкой ADATA и контроллер Realtek RTS5766DL — это четырехканальный контроллер, работающий без кэш-памяти DRAM. Он может запрашивать доступ непосредственно к части оперативной памяти для использования SLC-кэширования — технология Host Memory Buffer. Предназначен он для накопителей среднего уровня, поддерживается LPDC-кодирование для коррекции ошибок, шифрование AES256, а также интерфейс PCI-E 3.0 ×4.

Данный контроллер достаточно новый и используется в основном именно в продукции ADATA – мы его встречали в моделях Swordfish и SX6000 Pro.

Чипы памяти – эти микросхемы, которые, скорее всего, собирает сама ADATA из 64-слойных кристаллов TLC 3D NAND, производимых компанией Micron.

Немного теории

Несколько слов о NAND памяти QLC. Я уже рассматривал разновидности ранее, здесь же остановлюсь на особенностях именно нового типа ячеек, в которых может храниться 4 бита информации.

Посмотрим на иллюстрацию. Для того, чтобы записать в ячейку информацию, надо в зависимости от значения 4 бит выставить тот уровень напряжения, который соответствует этому самому значению. Проще говоря:

• 0000 – самое высокое напряжение в ячейке.
• 0001 – напряжение несколько ниже.
• 0010 – напряжение еще на шаг ниже.
• …
• 1111 – самое низкое значение напряжения.

В процессе записи необходимо очень точно зафиксировать уровень порогового напряжения, чтобы при последующем чтении можно было однозначно интерпретировать его в значение 4 бит данных.

При чтении производится последовательное тестирование порогового напряжения между группами состояний с использованием разных пороговых напряжений, и на все это тратится время. Для ячеек MLC этот процесс состоит из двух шагов. Сначала проверяется значение в ячейке – (00 или 01) или (10 или 11). После этого, уже с другим значением порогового напряжения, определяется конкретное значение, хранящееся в ячейке.

В случае TLC NAND процесс уже требует 3 шагов. На первом определяется напряжение, относящееся к нижним 4 значениям или к 4 верхним. После этого в выбранной группе из 4 значений используется следующее пороговое значение, чтобы опять выделить группу теперь уже и 2 значений. Третий шаг – используя очередное пороговое напряжение, из оставшихся двух напряжений выбрать актуальное, соответствующее хранящимся в ячейке данным.

Несложно догадаться, что в QLC этот процесс еще больше удлиняется, и шагов теперь 4 – последовательно выделяются группы из 8, 4, 2 и конечного значения напряжения, хранящегося в ячейке. Впрочем, тут во многом вопросы возникают к производительности не только памяти, но и самого контроллера, насколько быстро он может выполнять все эти манипуляции.

Запись и стирание также производятся медленнее, что, собственно, и подтверждается тестами. За пределами SLC кэша скорость записи варьируется от медленной до ну очень медленной.

Это еще не все. Если в случае с жесткими дисками всегда считалось, что, условно, они «вечные» в плане количества операций записи на одну и ту же дорожку в один и тот же кластер, то при использовании SSD вопрос ресурса стал одним из самых обсуждаемых. Износ ячеек – реальность, стереть и записать в одну и ту же ячейку можно данные только конченое количество раз, и цифры эти с первого взгляда не поражают своей величиной.

С выходом NAND TLC заявлялось, что ресурс ячеек составляет 1 000 циклов записи/стирания (P/E Cycles). Сейчас, с совершенствованием технологии производства NAND это значение обычно указывается в 3 000 циклов. Хотя производители накопителей по-прежнему, если и указывают гарантированный ресурс, то он гарантированно ниже теоретического ресурса. Типичные значения, например, для SSD объемом 240-256 ГБ составляют 80-100 ТБ, что заметно ниже обещанных 3 000 циклов.

Впрочем реальность показывает, что, во-первых, далеко не всегда удается исчерпать даже гарантированный ресурс, и, во-вторых, на практике флэш-память заметно долговечнее и в большинстве случаев может в несколько раз перекрыть значения, которые декларирует производитель.

Использование в компьютерах Apple и ПК

Microsoft Windows и компьютеры данной платформы с твердотельными накопителями

В ОС Windows 7 введена специальная оптимизация для работы с твердотельными накопителями. При наличии SSD-накопителей, эта операционная система работает с ними иначе, чем с обычными HDD-дисками. Например, Windows 7 не применяет к SSD-диску дефрагментацию, технологии Superfetch и ReadyBoost и другие техники упреждающего чтения, ускоряющие загрузку приложений с обычных HDD-дисков.

Предыдущие версии Microsoft Windows такой специальной оптимизации не имеют и рассчитаны на работу только с обычными жесткими дисками. Поэтому, например, некоторые файловые операции Windows Vista, не будучи отключенными, могут уменьшить срок службы SSD-накопителя. Операция дефрагментации должна быть отключена, так как она практически никак не влияет на производительность SSD-носителя и лишь дополнительно изнашивает его.

Компания ASUS ещё в 2007 г. выпустила нетбук EEE PC 701 с SSD-накопителем объёмом 4Гб. Компания Dell 9 сентября 2011 года заявила о первой на рынке комплектации ноутбуков Dell Precision твердотельной памятью объемами 512Гб одним накопителем и 1Тб двумя накопителями для моделей компьютеров M4600 и M6600 соответственно. Производитель установил цену за один 512Гб SATA3 накопитель на момент объявления в $1120 долларов США. 

На SSD-накопителе работают планшеты компании Acer — модели Iconia Tab W500 и W501, Fujitsu Stylistic Q550 под управлением Windows 7.

Mac OS X и компьютеры Макинтош с твердотельными накопителями

Операционная система Mac OS X начиная с версии 10.7 (Lion) полностью осуществляет TRIM-поддержку для установленной в системе твердотельной памяти. 

Итоги

Цель этого тестирования состояла в том, чтобы показать, что, казалось бы, одинаковые SSD на одной и той же платформе могут оказаться довольно разными по производительности. К сожалению, замысел провалился: Kingston HyperX и Intel 520, оснащенные синхронной памятью ONFI 2.2, не смогли одержать убедительной победы над Verbatim SATA-III SSD, построенным на более дешевой асинхронной NAND. Впрочем, не стоит воспринимать это как упрек в сторону этих двух накопителей: они очень быстры, и в определенных условиях действительно заметно опережают соперника. Кроме того, на стороне Kingston эффектный внешний вид и хороший комплект поставки, а у Intel в арсенале удобное ПО для обслуживания SSD. Стоит ли это переплаты за эти модели – решать потребителю.

Что касается ADATA S511, то этому накопителю откровенно не повезло с соперниками: будь у нас модель емкостью 240 ГБ, вероятнее всего, у нас было бы 4 победителя. Но, к сожалению, 120-гигабайтовая версия не способна тягаться с более емкими устройствами.

Ну и, наконец, Intel 320. Этот SSD работает ровно так, как его позиционируют: он обеспечивает скорости на уровне предела производительности SATA II, намного опережает жесткие диски, обладает высокой емкостью и приемлемой ценой. В общем, хороший кандидат на апгрейд устаревающего ПК или (совсем идеально) ноутбука.

Заключение. A-Data SU635 тестирование надежности QLC — он вам не TLC

Подведем некоторые итоги. Если сравнивать с текущим поколением чипов NAND памяти с трехбитовыми (TLC) ячейками, то четырехбитовые (QLC) — это шаг назад как в плане долговечности, так и в разрезе скорости работы. Первое не должно сильно беспокоить, т. к. сотни теребайт, на которые способен SSD с таким видом памяти — это объем, которого подавляющее большинство пользователей не сможет достичь при обычной эксплуатации накопителя.

А вот второе (скорость работы) может стать определенной проблемой, в первую очередь для тех, кому приходится записывать много данных, и здесь у ячеек этого типа большие проблемы. Пока не заполнен SLC-кэш — все нормально, накопитель не хуже других. Но как только дело доходит до прямой записи в QLC NAND, то показываемые значения могут поднять на смех даже обычные жесткие диски. Несколько восстанавливает репутацию SSD только то, что чтение происходит на подобающих скоростях.

Что же касается павшего героя, то я не ожидал такого результата, ибо был уверен, что накопитель сдастся гораздо раньше. Показанные 750 ТБ (предположим, что он все же осилил эту планку) — вполне достойный показатель. Да, тестирование происходило медленно и мучительно, что в очередной раз говорит о том, что SSD с памятью, способной хранить по 4 бита в ячейке — это накопители для архивов, для ситуаций, когда чтение многократно превышает запись.

Это лишний раз подтвердилось, когда я проверял использование SSD в играх. Участвовавший там Crucial P1, также имеющий QLC NAND, с треском проигрывал конкурентам в тех случаях, когда дело доходило до записи большого объема при инсталляции игры. Зато при запуске игрушки, когда необходимо только читать файлы, он был ничуть не хуже остальных.

Проблемы с A-Data SU635 начались, когда объем записанной информации превысил примерно 650 ТБ. В этот момент начались подтормаживания, задержки, явно началось отмирание ячеек и замена их резервными. К сожалению, SMART информации по этому поводу не предоставляет. Можно сказать, что 500-550 ТБ, максимум 600 ТБ — это предел, по достижении которого (если все же удалось его достичь) следует уже серьезно задуматься о замене накопителя не дожидаясь возникновения проблем.

Память с трехбитовыми ячейками легко берет «на грудь» петабайт, а то и не один. Да и делает это существенно быстрее. Все же SSD именно с такой NAND является оптимальным выбором на данный момент. QLC может быть интересна либо при условии более низкой стоимости, либо в случае, если такой SSD будет использоваться в качестве файлопомойки с редко меняющимися данными.

А ведь на горизонте маячат пятибитовые ячейки…

P.S. Напоминаю, что у меня идет еще один тест накопителя с памятью QLC — Crucial P1 500 Гб. Решил я узнать, что произойдет с записанными на накопитель данными, если он будет отключен от питания довольно продолжительное время.

Примерно половину емкости я занял различными файлами — это видеофайлы, аудио (FLAC и MP3), фотографии в формате JPG, архив, ISO-файл. Для каждого файла я посчитал сумму MD5 при помощи Total Commander. Выполнил я все это 2 марта 2019 года. На данный момент SSD лежит в коробке на подоконнике.

Я планирую теперь его подключить не ранее 2 сентября, когда пройдет ровно пол-года с момента последнего его включения. Вполне возможно, что продолжительность «выдержки» я увеличу.  

Тест на сохранность информации на SSD Crucial P1 с NAND памятью QLC, находящемся в выключенном состоянии, завершился. О результатах читайте в этом материале.

P.S.2. У меня запущен еще один ресурсный тест чистокровного китайца Reeinno ST240GB R3S3 емкостью 240 ГБ на контроллере Realtek RTS5732DLQ.