person_outline
search
  • SSD
  • Posted

SSD Crucial BX500 480 ГБ. Обзор

Новый SSD Crucial BX500 поставляется по отличной цене всего за $80 за версию 480 ГБ, что делает его одним из самых доступных приводов на рынке. Это конструкция без DRAM, построенная на контроллере Silicon Motion с флеш-чипами 3D TLC NAND производства Micron.

Crucial является одним из крупнейших производителей на рынке SSD из-за своей способности использовать свои собственные чипы NAND, которые производятся их материнской компанией Micron. SSD Crucial BX500 был анонсирован всего несколько недель назад, и все ожидали, что он будет использовать новую технологию флэш-памяти QLC. Однако это не так. BX500 основан на флэш Micron TLC под управлением контроллера Silicon Motion SM2258 в варианте XT.

Особенность BX500 заключается в том, что она не использует чип DRAM, что значительно снижет стоимость компонентов для новых ценовых точек, которые раньше не были доступны для SSD даже на основе TLC. Конечно, недостаток отсутствия DRAM связан с падением производительности, но поскольку BX500 ориентирован на рынок, на котором рассчитывается каждый доллар, это не должно быть большой проблемой для потребителей, ищущих доступный SSD начального уровня, который все равно будет работать лучше, чем любой жесткий диск. Для более требовательных пользователей Crucial имеет в своей линейке MX500, который является отличным сочетанием цены и производительности.

BX500 поставляется вместимостью 120 ГБ ($29), 240 ГБ ($48) и 480 ГБ ($80), который является той версией, которую мы рассматриваем сегодня в нашем обзоре. Для всех этих моделей гарантия составляет три года.

Недавно мы рассмотрели SSD Mushkin Source, который аналогичен дизайну: по конкурентоспособной цене и с тем же контроллером без DRAM. Будет очень интересно сравнить их между собой.

002 5c7a4

Спецификации

Брэнд: Crucial
Модель: CT480BX500SSD1
Контроллер: Silicon Motion SM2258 XT
Тип флэш: Micron 3D TLC
MT29F1T08EMHAFJ4 (NW913)
Выносливость: 120 TBW
Форм-фактор: SATA 2.5"
Вместимость: 480 ГБ (447,1 ГБ)
Интерфейс: SATA 6 Гб/с
ID устройства: CT480BX500SSD1
Прошивка: M6CR013
Гарантия: 3 года

Упаковка и содержимое

003 43796 004 cb4a1 005 d8cd4

Накопитель

006 640d8 007 7a7ed

Накопитель соответствует размерам, установленным форм-фактором 2,5 дюйма. Он выполнен из пластика и имеет толщину всего 7 мм, что делает его совместимым со спецификацией Intel Ultrabook.

008 86b5d

Crucial BX500 использует интерфейс SATA 6 Гбит/с. Он совместим с любым старым стандартом SATA, но в таком случае будет работать с пониженной производительностью.

009 6455e 010 e9d33

На плате вы найдете контроллер SSD и четыре флэш-чипа. Как упоминалось ранее, чипа DRAM нет, но подробнее об этом позже.

011 e270d

Silicon Motion SM2258 - это четырехканальный флэш-контроллер; используемый вариант XT обозначает поддержку для конструкций SSD без DRAM.

012 3fa8f

Четыре флэш-чипа 3D TLC сделаны Micron, головной компанией Crucial. Маркировка NW913 декодируется до MT29F1T08EMHAFJ4. Каждый чип имеет емкость 1 Тбит (128 ГБ).

Технология SSD DRAM-Less

У SSD Crucial MX500 нет чипа DRAM на плате, что помогает оптимизировать стоимость даже сверх того, что возможно с TLC, поскольку значительная часть стоимости спецификации приходится на память DRAM в размере порядка $8 за ГБ DRAM.

Слой трансляции

Традиционно SSD используют память DRAM в качестве кеша, которая используется слоем трансляции (Flash Translation Layer - FTL), чтобы отслеживать, где на разных микросхемах памяти хранится определенный блок данных. Один из ключевых способов превратить медленную флэш-память в невероятно быстрые SSD - это использовать несколько флэш-чипов, которые пишутся параллельно, чтобы распределить нагрузку на максимально возможное количество микросхем, что добавит скорости передачи с меньшей задержкой. Единый блок данных (как видно из операционной системы) практически никогда не будет гарантированно заканчиваться на одном флэш-чипе. Скорее, блок разбивается на несколько небольших кусков, и каждый записывается в отдельный чип NAND. Эти меньшие блоки, как правило, не заканчиваются одинаковым относительным адресом внутри каждого чипа, поэтому необходим механизм для отслеживания того, где данные расположены физически, что и делает карта блоков NAND. Этот слой трансляции служит в качестве словаря для SSD-контроллера, поэтому он легко может найти ваши данные.

Поскольку таблица считывается / записывается для каждого доступа на чтение / запись, обработка должна выполняться как можно быстрее, поэтому она обычно хранится в DRAM на диске, которая намного быстрее, чем флэш, особенно когда дело доходит до записи. DRAM примерно в 1000 раз быстрее при чтении, и на 10000 раз быстрее при записи NAND, и не имеет ограниченного количества циклов записи. Однако, DRAM нестабильна, поэтому таблица исчезнет, когда привод потеряет питание. Чтобы этого избежать, копия сохраняется в NAND, причем рабочая копия всегда находится в кэше DRAM для обеспечения максимально быстрого доступа.

Как правило, таблица сопоставлений занимает около 0,1% общей емкости хранилища SSD, поскольку длина данных трансляции для страницы 4 КБ составляет 4 байта, поэтому для 1 ТБ-накопителя это 1 ГБ. Для SSD с емкостью более 4 ТБ это создает дополнительную проблему, поскольку контроллеру требуется 64-разрядный процессор, чтобы он мог обращаться к таблице размером более 4 ГБ. Благодаря чипам DRAM, достигающим всего до 2 ГБ на чип, для таких крупных твердотельных накопителей требуется установить несколько чипов DRAM, что еще больше увеличивает стоимость, сложность, латентность и энергопотребление.

Как без DRAM?

Задача для SSD без DRAM теперь заключается в том, чтобы каким-то образом запустить слой трансляции флэш-памяти без огромных преимуществ производительности чипа DRAM, при этом все же достичь приемлемой производительности. У контроллеров SSD есть небольшая внутренняя память в мегабайтах (не гигабайт), которые используются для этой задачи. Один из подходов состоит в том, чтобы уменьшить размеры таблицы сопоставления, увеличив гранулярность, поэтому вместо адресации одной 4К-страницы в записи таблицы несколько страниц объединяются вместе. Некоторые проекты даже увеличивают детализацию вплоть до размера блока стирания NAND (порядка 1 МБ, зависит от модели чипа). Это линейно уменьшает требования к памяти для таблицы сопоставления; например, всего 4 МБ для SSD 1 ТБ с гранулярностью 1 МБ. Проблема с таким подходом заключается в том, что он может значительно повлиять на производительность произвольной записи, поскольку эти более крупные блоки должны быть прочитаны и перезаписаны каждый раз, когда запрос на запись обновляет только часть блока. Последовательная запись не затрагивается, поскольку входящие данные могут быть временно сохранены, чтобы потом записаться в большой фрагмент, сопоставляя гранулярность таблицы сопоставления.

Другим подходом к оптимизации является использование того факта, что передача данных является либо большой, либо последовательной, либо небольшой и случайной - ни одно пользовательское приложение не выполняет случайную запись в более чем несколько ГБ данных за короткий промежуток времени, что позволяет контроллеру выполнять следующее: прочитать только небольшую часть таблицы сопоставления, а затем надеяться, что будущие обращения перейдут примерно к одной и той же области на диске. Это похоже на то, как работает файл подкачки Windows. Здесь снова возникает проблема случайной записи на большой площади, что заставляет контроллер постоянно читать / записывать карту, что приводит к снижению производительности.

Существует несколько более сложных методов, использующих комбинации вышеперечисленных или более сложных подходов, подобных файловой системе.

Тестирование DRAM-Less

С информацией выше мы теперь знаем слабое место SSD без DRAM, которое представляет собой случайную запись с относительно небольшими размерами блоков.

Мы протестировали это, отправив случайные записи размером блока 4К в файл разного размера, чтобы контролировать местность записей, которые должны накладывать различные уровни напряжения на уровень преобразования флэш-памяти.

013 e78c8

Результаты соответствовали асимптотической кривой довольно точно, что говорит о том, что используется какой-то небольшой буфер фиксированного размера (в контроллере), который все больше и больше перегружается запросами.

Для нашего набора синтетического тестирования далее мы включаем два набора данных (если это необходимо):

  • Наше стандартное тестирование, использующее размер тестовой области 128 ГБ.
  • И наименьший размер 16 ГБ, чтобы показать последовательность с более ориентированными на потребителя рабочими нагрузками.

Тестирование

Настройки тестирования

014 72c08

Синтетические тесты:

  • тесты выполняются с 30-секундным временем прогрева (запись результата начинается с 31 секунды);
  • между тестами привод работает вхолостую в течение 60 секунд, чтобы он мог очистить и реорганизовать свои данные;
  • все запросы на запись содержат случайные, несжимаемые данные;
  • кэш диска очищался после каждого теста;
  • приводы NVMe протестированы с использованием вентилятора, обдувающего их во время синтетических тестов, если не указано иное; для реальных тестов мы представляем оба набора данных, с вентилятором и без.

Реальные тесты:

  • после первоначальной настройки и установки создается образ диска; она используется для тестирования каждого диска;
  • автоматические обновления отключены для всех программ; это гарантирует, что для каждого теста каждый диск использует те же настройки без каких-либо изменений после предыдущего тестирования;
  • размер дискового пространства, который занимает образ около 150 ГБ, изменяется, чтобы заполнить все пространство на диске;
  • все разделы правильно выровнены;
  • кэш диска очищается после каждого теста;
  • чтобы минимизировать случайные вариации, каждый реальный тест производительности выполняется двенадцать раз с перезагрузкой между тестами, чтобы минимизировать влияние дискового кэша; крайние результаты отбрасываются, а десять оставшихся прогонов усредняются для окончательного результата.

Синтетические тесты

Производительность произвольного доступа

Наша первая партия синтетических тестов рассматривает 4K случайных данных. Мы протестировали диск на различных глубинах очереди от 1 до 128. Помимо случайных данных в режиме чтения и записи, мы также тестировали смешанную рабочую нагрузку, которая случайным образом выдает запрос на чтение или запись с равной вероятностью.

015 3a17b

Приведенные ниже диаграммы сравнивают лучшие результаты, достигнутые в этом сценарии всеми дисками в текущей тестовой группе.

016 31b44 017 cffa6 018 4aedf

Последовательная пропускная способность

Теперь мы переходим к проверке последовательной пропускной способности с большим размером блока 512 КБ. Мы снова предоставляем третью линию данных в виде смешанной рабочей нагрузки, которая случайным образом выдает запрос на чтение или запись с равной вероятностью.

019 b4f68

В приведенных ниже диаграммах представлены сравнительные данные с другими дисками в тестовой группе.

020 1f0b6 021 ff6e5 022 56a7d

Задержка ввода-вывода

В этом разделе мы более подробно рассмотрим задержки ввода-вывода наших SSD, которые помогают количественно оценить время, необходимое для передачи данных на контроллер SSD, получить выполнение и сообщить о его завершении обратно в приложение. Представленные цифры - это 99-й процентиль, записывающий верхний предел ожидания (наихудший случай), который можно ожидать от привода с заданной нагрузкой ввода-вывода. 99-й процентиль был выбран для устранения результатов, вызванных случайными событиями, такими как планирование процессов ОС, а также фоновыми процессами с использованием процессорного времени. Задержка является важным фактором для предприятий, которым необходимо достичь определенного уровня качества обслуживания, но в конечном итоге играет важную роль для нас, энтузиастов. Наша цель здесь - выявить узкие места в процессе управления контроллером или флэш-ячейкой.

023 594b6 024 a40b3
025 98d9a 026 a4995

Шаблоны смешанного доступа

Наша окончательная нагрузка синтетических испытаний проверяет производительность ввода-вывода с различными смешанными коэффициентами чтения/записи. На горизонтальной оси мы начинаем с операции чтения 100% (0% записи) слева, перемещаясь между различными коэффициентами чтения/записи, пока не достигнем 100% записи (0% чтения) справа. Значения отношения 99% являются особенно важными для данных, поскольку редко можно просто отправлять только операции чтения или записи на диск. Гораздо чаще операции чтения и записи происходят в промежутках между друг другом. Одним из источников подобного процесса является "шум" диска, созданный операционной системой или фоновыми программами. Другие коэффициенты чтения/записи полезны, поскольку они помогают определить, какую производительность вы можете ожидать от различных сценариев приложений.

027 e9857

Реальные тесты

Запись при интенсивном использовании

При копировании игр или других очень больших файлов (>10 ГБ) вы могли заметить, что скорость записи на вашем SSD начинается с полной скорости, а затем значительно падает. Основная причина заключается в том, что современные накопители имеют кэши, которые заполняются пакетами записи для повышения производительности. В довольно необычном сценарии записи данных, которые слишком велики, чтобы вписаться в эти кэши, дисковод должен будет записывать данные непосредственно во флэш и, возможно, манипулировать некоторыми из кэша записи одновременно, что может привести к значительной потере скорости. Новые приводы TLC используют часть их мощности в режиме SLC для повышения производительности. Этот тест может показать размер этого кэша SLC.

Следующее тестирование соответствует именно этому сценарию. Мы записываем последовательный поток блоков размером 1 МБ в привод, как и обычная операция копирования файлов, и измеряем скорость записи два раза в секунду. Перед тестированием диск полностью стирается, чтобы гарантировать, что все кэши пустые. Имейте в виду, что этот тест записывает много данных за очень короткое время, чего никогда не будет делать большинство пользователей.

028 7ec1f

Мы видим, что привод работает на полной скорости записи до 25 ГБ. После этого скорость снижается примерно до 100 МБ / с, что очень невысоко, но все же выше, чем у большинства жестких дисков. Кроме того, маловероятно, что типичный потребитель будет записывать столько данных за один раз, за исключением, может быть, резервного копирования.

Следующая таблица сравнивает среднюю скорость записи с течением времени дисков в нашей тестовой группе.

029 a8f03

Загрузка Windows 10

В этом тесте мы измеряем время, затрачиваемое Windows 10 на загрузку с момента запуска ядра до запуска программ из автозагрузки. Внутренний таймер ядра отслеживает время и является более точным, чем секундомер.

030 cae78

Сжатие WinRAR

Этот тест измеряет время, необходимое WinRAR для распаковки архива Linux 4.12 Kernel.tar.xz на тестируемый диск.

031 e6437

Индексация mp3-файлов

Мы использовали Winamp для импорта 1000 песен в медиа-библиотеку, считывая при этом ID3-теги.

032 af3dc

Копирование файлов ISO

ISO-образ Windows 10 x64 размером 4 ГБ был скопирован в другую папку на том же диске. Это типичная модель использования большого файла.

033 77fef

Установка Office 2016

Мы установили Microsoft Office 2016 Professional, используя стандартную установку. Исходные файлы установки были на тестируемом диске.

034 78877

Антивирус Avast

Антивирус Avast был использован для проверки папки C:\Windows\System32 нашей установки. Мы включили "полное сканирование файлов" и "проверку всех файлов" независимо от расширения.

035 c6f43

Установка iTunes

Мы установили Apple iTunes, используя стандартную установку без каких-либо настроек. Исходные файлы установки были на тестируемом диске.

036 11eb3

Установка Google Chrome

Мы установили Google Chrome с помощью стандартной установки без каких-либо настроек. Исходные файлы установки были на тестируемом диске.

037 87ae7

Установка Adobe Reader

Мы установили Adobe Acrobat Reader, используя стандартную установку без каких-либо настроек. Исходные файлы установки были на тестируемом диске.

038 44c30

Запуск Photoshop CS6

Мы измерили время, затрачиваемое Photoshop CS6 на запуск приложения, загрузку 50-мегапиксельной фотографии, закрытие изображения и выход из приложения.

039 fbe99

Производительность Photoshop CS6

Использование Heavy Photoshop может привести к большому количеству обращений к диску, в то время как Photoshop обрабатывает свои файлы. В этом тесте мы измерили время, которое потребовалось Photoshop CS6, чтобы открыть десять 50-мегапиксельных изображений одновременно и, после завершения, обработать каждое изображение по одному. Операциями, выполняемыми на каждом изображении, были обрезка, перемещение, автоуровень, изменение размера до 1024х768 и сохранение в Интернете.

040 7eca2

Загрузка уровня Battlefield 1

041 9bf22

Загрузка уровня Watch Dogs 2

042 ce39a

Суммарная производительность

Мы использовали данные о производительности из всех наших реальных тестов и свели результаты в единую оценку эффективности.

043 54e4d

Производительность за доллар

Помимо производительности, мы также предоставляем оценку производительности за доллар, что важно, если вы хотите максимизировать свои инвестиции.

044 4b36a

Стоимость гигабайта

Если вы заинтересованы только в том, чтобы получить наивысшую емкость хранилища за наименьшие деньги, этот график цены за ГБ специально для вас.

045 3fe4e

Заключение и выводы

dollar 1 d9c74 e7aa8
  • SSD Crucial BX500 480 ГБ в настоящее время доступен онлайн за $80
plus 6e322 df718
  • Всего 17 центов за ГБ
  • Отличная производительность последовательного чтения и записи
  • Высокая производительность приложений в реальности
minus e44b6 353c2
  • Слабая случайная запись
  • Высокая задержка чтения
  • Вместимость до 480 ГБ
  • Очень большие объемы записи (> 30 ГБ) показывают значительное снижение скорости

Crucial BX500 в настоящее время является одним из самых доступных приводов в классе до 500 ГБ из-за выбора компании не устанавливать чип DRAM, что позволяет экономить средства, необходимые для достижения подобной ценовой точки.

SSD Crucial BX500 не является исключением, и отсутствие DRAM в основном влияет на производительность случайных записей, т. е. записи небольших фрагментов данных, распределенных по большой площади диска (несколько ГБ). Когда мы тестируем накопитель с обычным размером тестовой зоны (128 ГБ), мы видим жалкие цифры, которые, конечно же, лучше, чем на жестком диске, и никак не приближаются к тому, что мы ожидаем от современных твердотельных накопителей. После некоторого рассмотрения мы добавили вторую точку данных для этих результатов тестирования с меньшим размером (16 ГБ), который должен быть более согласован с тем, что Crucial BX500 увидит в реальном использовании, поскольку он нацелен на рынок начального уровня для людей, которые ищуть SSD, "лучше, чем жесткий диск". При меньшем размере SSD проходит тесты гораздо лучше, но синтетические результаты все еще не такие быстрые, как у конкурирующих дисков с DRAM. Почти все сегодняшние потребительские приложения с интенсивной записью делятся на две категории: большие последовательные записи (ISO / игра / диск / видеоролик / большая установка программного обеспечения) и небольшие случайные записи (небольшая установка программного обеспечения, извлечение или копирование большого количества небольших файлов). Последовательная производительность Crucial BX500 превосходна, почти идентична более дорогим дискам  с DRAM. Небольшие случайные записи - это то, что беспокоит, но они обычно локализованы для небольшого подмножества общего дискового пространства, поэтому наше реальное тестирование показывает результаты, которые достаточно близки к конкурирующим дискам, особенно, если учесть стоимость BX500. Некоторые приложения пишут на большие дисковые области, но ограничены скоростью, с которой они могут генерировать данные (например, загрузка BitTorrent). Конечно, в корпоративном мире все по-другому. Большие базы данных со многими параллельными записями являются нормой, так как заняты файловыми серверами со многими подключенными клиентами, для которых BX500 определенно не вариант.

В среднем, в реальной жизни, мы видим Crucial примерно на 7% медленнее, чем высокопроизводительные 2,5-дюймовые SATA-диски, чего мало. Приводы NVMe высшего класса в нашей тестовой группе быстрее на 20%. Что важно для Crucial BX500 - это его цена. Всего лишь $80 за вариант на 480 ГБ, это на 10 - 20% дешевле конкурирующих дисков. Хотя это всего $15 или около того, но все равно может повлиять на ваше решение о покупке, особенно при создании системы для майнинга, где производительность не так важна.

Самая большая конкуренция Crucial BX500 исходит из той же компании. Это Crucial MX500, который обеспечивает лучшую производительность за небольшую дополнительную плату, поэтому я не удивлюсь, если цена BX500 упадет в ближайшем будущем. BX500, безусловно, отличный выбор при обновлении или сосредоточении внимания на производительности и просмотре в Интернете; сценарии, которые требуют в основном чтения с диска, с которым BX500 будет справляться с легкостью. Хотелось бы только, чтобы Crucial предложил больше вариантов объема.

8.5Общая оценка8.5Оценка автора

Оставить комментарий