Обзор серии твердотельных накопителей Toshiba OCZ RD400

Вступление

Toshiba недавно купила OCZ и превратила в торговую марку, ориентированную на энтузиастов. Сейчас компания выпустила свой первый твердотельный PCIe накопитель под слот M.2 - Toshiba OCZ RD400. Это первые накопители, оснащенные контроллером Toshiba и сделанные под интерфейс PCIe 3.0.

В RD400 используется 15 нм память Toshiba MLC и упомянутый контроллер, о котором мы ничего не знаем. В диски OCZ Trion установлены контроллеры от стороннего производителя Phison S10, которые были переименованы в Toshiba. Зная об этом, мы предполагаем, что в RD400 установлен сторонний контроллер, вероятнее всего Marvell 88SS1093. По внешнему виду мы определили, что в накопитель установлен не OCZ Jet Express и если у Toshiba есть другой контроллер, способный показывать такую производительность, то мы наверняка бы об этом знали. 8-канальный контроллер Marvell 88SS1093 с тремя ядрами совпадает по спецификациям с RD400.

Вне зависимости от того, чей контроллер установлен в диск, он намного проще, чем RAID контроллеры или контроллеры SandForce, которые использовались в предыдущих моделях дисков OCZ RD.

RD400 аппаратно идентичен твердотельному накопителю Toshiba XG3, но у RD400 другая прошивка и он поставляется вместе с NVMe драйвером для Windows. Toshiba XG3 был анонсирован в августе 2015 и его устанавливали в планшеты Microsoft Surface Pro 4. В комплекте с RD400 поставляется адаптер PCIe x4 на M.2.

Адаптер добавляет $20 к стоимости накопителя, но он окажется полезен многим пользователям настольных компьютеров. Как и большинство недорогих адаптеров, он получает необходимую мощность от 12 В слота PCIe и конвертирует напряжение в 3.3 В, необходимые накопителю стандарта M.2. Результаты всех тестов, о которых мы расскажем в сегодняшнем обзоре, даются с учетом работы через адаптер. Данный обзор должен рассказать о работе накопителей в типичной для домашнего компьютера конфигурации.

Вместо старой программы OCZ SSD Guru, компания Toshiba выпустила программы OCZ SSD Utility и CLOUT. Программа CLOUT обладает всеми возможностями SSD Utility, но взаимодействие с пользователем происходит через командную строку, а не через графический интерфейс.

Основными конкурентами RD400 являются накопители Samsung 950 Pro и Intel 750, которые относятся к классу самых производительных SSD для настольных компьютеров. Упомянутые модели также являются самыми дорогими на рынке: Samsung 950 Pro продается за 0.62–0.70 $/Гб, а Intel SSD 750 по 1.00 $/Гб. Заявленная Toshiba стоимость 256 Гб и 512 Гб версий накопителей RD400 немного ниже конкурентов, поэтому у компании есть запас на тот случай, если SSD окажутся медленнее. Версии в 128 Гб и 1 Тб стоят столько же, сколько и модели конкурентов.

В RD400 используется 15 нм MLC NAND флэш память, которая отличается от используемой в Intel SSD 750 20 нм MLC памяти и 3D NAND флэш памяти, используемой в Samsung 950 Pro. Прежде всего это сказывается на ресурсе накопителей: 256 Гб и 512 Гб Samsung Pro обладают ресурсом в 400 Тб, а RD400 в 296 Тб для версий тех же объемов.

Тест «на выносливость»

Мы проверяем производительность диска на протяжении длительного теста на случайную запись. В спецификациях накопителей указывают пиковую производительность в идеальных условиях. Скорость работы при длительной нагрузке может сильно отличаться от этих показателей, кроме того при долгой работе SSD может перегреваться или достигать ограничений потребляемой мощности.

Также наш тест позволяет определить скорость работы запоминающих устройств в короткие промежутки времени. Скорость работы некоторых накопителей не будет меняться во времени, а некоторые замедляются в определенные моменты. Такие хранилища данных могут показывать отличную скорость в простых тестах, при этом работая медленно в реальных условиях эксплуатации.

Для стрессовой нагрузки на контроллер мы используем тест на случайную запись блоками по 4 Кб с глубиной очереди в 32. Накопитель полностью записывается данными перед началом тестирования, продолжительность теста 1 час. Мы используем последние 400 секунд теста для определения среднего показателя производительности SSD.

RD400 продемонстрировали хорошую скорость на запись, но контроллеры и прошивки накопителей OCZ Vector 180 и Intel 750 создавались с учетом возможных длительных нагрузок – это видно из результатов.

512 Гб версия RD400 ведет себя немного не так, как модели других объемов, при этом все накопители RD400 показывают хорошие результаты.

Минимальный показатель случайной записи RD400 находится на хорошем уровне, если сравнивать их с SATA SSD.

AnandTech Storage Bench - The Destroyer

Тест Destroyer длится очень долго и воссоздает ситуацию интенсивного использования накопителя во время работы за настольным компьютером.

Результаты данного теста измеряются в Мб/с, мс для задержек и Втч для энергопотребления на протяжении всего теста.

Накопитель OCZ RD400 не смог опередить Samsung 950 Pro в этом тесте, но он опередил все остальные модели, участвующие в сравнении.

Высокая производительность обычно требует ощутимых энергозатрат. PCIe накопители прошли тест намного быстрее SATA накопителей, но их потребляемая мощность значительно выше.

AnandTech Storage Bench - Heavy

Наш тест Heavy намного короче, чем тест Destroyer и больше сосредоточен на записи. Этот тест больше соответствует ежедневной нагрузке на диск при ежедневном использовании компьютера обычным пользователем.

В этом тесте RD400 отстает от PCIe 3.0 SSD Samsung, но опережает Intel SSD 750.

Все модели накопителя RD400 показывают одинаковый уровень энергопотребления в данном тесте, и он намного выше, чем у остальных SSD.

AnandTech Storage Bench - Light

В нашем тесте Light намного меньше запросов ввода/вывода и он проходит с меньшей глубиной очереди, чем тесты Destroyer и Heavy. Он основан на приложениях, которые не сильно нагружают SSD. Со временем задержек в 25 мс, данный тест идет менее получаса.

Как и в тесте Heavy, в тесте Light накопитель RD400 оказалась медленнее, чем PCIe SSD от Samsung, но быстрее Intel SSD 750.

Снова у моделей RD400 самый высокий показатель энергопотребления. У Samsung 950 Pro и Intel SSD 750 этот показатель значительно ниже, тем не менее, их потребляемая мощность значительно выше, чем у SATA SSD.

Случайное чтение

Мы проводим тест на случайное чтение с блоками по 4 Кб и глубиной очереди от 1 до 32. Глубина очереди удваивается каждые 2 минуты, общая продолжительность теста 18 минут. Задействован весь накопитель, который полностью записывается данными перед началом теста. Результатами являются средние показатели производительности с глубиной очереди 1, 2 и 4, поскольку большинство клиентских задач состоит из операций такого типа.

При случайном чтении разница между PCIe и SATA SSD не столь велика, здесь большую роль играют задержки NAND памяти, контроллера и прошивки. RD400 объемом 512 Гб оказался медленнее многих SATA SSD в данном тесте, 256 Гб версия накопителя определенно самая быстрая.

RD400 снова расходует намного больше электроэнергии, чем другие SSD. Энергопотребление Samsung 950 Pro находится на уровне high-end твердотельных накопителей SATA.

При случайном чтении скорость работы RD400 плавно увеличивается при увеличении глубины очереди, SSD не показал никаких признаков остановки роста производительности на протяжении всего теста.

Случайная запись

Тест на случайную запись проводится с использованием блоков по 4 Кб при увеличении глубины очереди с 1 до 32. Глубина очереди удваивается каждые 3 минуты при общей длительности в 18 минут. При выполнении теста используется 16 Гб дискового пространства, остальное место на SSD остается пустым. В качестве основного результата мы берем средние показатели производительности при глубине очереди в 1, 2 и 4.

Серия SSD Intel 750 показала лучшие результаты в данном типе тестов, а серия RD400 заняла второе место. Этот тип тестов наглядно иллюстрирует как стандарт NVMe, драйвера, контроллеры и прошивка SSD влияют на производительность, даже когда интерфейс PCIe полностью не загружен.

В дополнение к лучшим показателям скорости работы, чем у SSD Samsung 950 Pro, серия RD400 израсходовала немного меньше электроэнергии.

RD400 достигает максимальной скорости к QD4 и сохраняет её на протяжении всего теста, за исключением 1 Тб версии, которая стала работать немного медленнее в конце. Скорее всего причиной замедления стал уход в троттлинг при достижении максимально возможной температуры эксплуатации.

Последовательное чтение

В тесте на последовательное чтение используются блоки по 128 Кб. Глубина очереди удваивается каждые 3 минуты с 1 до 32, длительность теста 18 минут. Тестируется весь объем накопителя, он полностью записывается данными перед началом. В качестве результата мы берем среднее значение производительности при глубине очереди в 1, 2 и 4.

RD400 в данном тесте работает на уровне других PCIe 3 накопителей и практически в три раза быстрее накопителей, использующих SATA.

RD400 потребляет меньше энергии, чем Samsung 950 Pro.

Производительность версии RD400 объемом 256 Гб увеличивается между тестами QD4 и QD8, где накопитель демонстрирует заявленную в спецификациях скорость работы.

Последовательная запись

В тесте на последовательную запись используются блоки по 128 Кб с глубиной очереди от 1 до 32. Глубина очереди удваивается каждые 3 минуты при общей длительности теста в 18 минут. Тест задействует всю рабочую область накопителя, который предварительно полностью записывается данными. В качестве результата мы берем средний показатель производительности при глубине очереди в 1, 2 и 4.

RD400 выходит на первую строчку списка, опережая PCIe накопители от Intel и Samsung.

Не удивительно, что высокая производительность сопряжена с высоким энергопотреблением – версии RD400 объемами 512 Гб и 1 Тб потребляют по 6 Вт.

256 Гб версия SSD от Toshiba показала стабильную производительность во всех типах данного теста. Модель объемом 1 Тб попала в режим троттлинга из-за перегрева, но даже при этом ей удалось обогнать всех конкурентов.

Смешанный тест на случайное чтение и запись

Смешанный тест начинает с операций на чтение, постепенно увеличивая количество операций на запись и заканчивается одними операциями на запись. Глубина очереди равняется трем, каждый подтест длится 3 минуты, а общая длительность теста равна 18 минутам. В тесте задействована область диска объемом 16 Гб.

Серия RD400 установила новый рекорд для смешанного теста и обогнала накопители Intel 750 и Samsung 950 Pro.

Энергопотребление RD400 очень низкое, но не сильно отличается от других PCIe SSD.

Сильной стороной семейства накопителей RD400 является последняя стадия теста, которая состоит из операций на случайную запись. 750 Гб версия SSD Intel 750 быстрее при случайной записи, но медленнее в других стадиях теста.

Смешанный тест на последовательное чтение и запись

В теста на последовательные чтение и запись используется весь объем накопителя, глубина очереди равна 1. Сначала исполняются только операции на чтение, со временем увеличивается доля операций на запись и в конце остаются одни операции на запись. Каждый подтест длится 3 минуты, общая длительность теста 18 минут. Накопитель записывается данными перед началом теста.

RD400 справляется с последовательной нагрузкой отлично, накопители практически в два раза быстрее SSD, использующих SATA.

Как всегда, RD400 нужно много энергии для высокой производительности. Samsung 950 Pro потребляет немного меньше, но и работает медленнее.

RD400 показал производительность, которая оказалась выше теоретических ограничений интерфейса SATA. Samsung 950 Pro намного быстрее в задачах на чтение, но начинает проигрывать при появлении задач на запись.

ATTO

ATTO Disk Benchmark – это быстрый и бесплатный инструмент для измерения скорости работы накопителя при работе с файлами разных размеров.

Все модели накопителей OCZ RD400 показывают одинаковую скорость работы при размерах файлов от 16 Кб до 64 Кб, максимальная производительность достигается при размере файлов в 512 Кб.

AS-SSD

AS-SSD еще один инструмент для тестирования накопителей. Программа использует некомпрессированные данные. Короткие тесты позволяют определить пиковую производительность накопителей.

Все накопители семейства RD400 работают быстрее SATA SSD, но медленнее PCIe SSD от Intel и Samsung.

Потребление энергии в режиме простоя

Тест программы ATSB основан на замере потребления при простое накопителя в 25 мс. Мы не используем этот тест из-за низкой точности. При использовании в ноутбуке накопитель находится в режиме простоя намного дольше, чем исполняет команды на запись или чтение. В нашем тестовом стенде не поддерживается управление питанием интерфейса PCIe, поэтому тест потребления проводился только для режима активного простоя SSD накопителя. Это актуально для большинства настольных систем, но правильно настроенная мобильная платформа может экономить больше энергии, используя управление питанием интерфейсов PCIe и SATA.

Конвертация напряжения (12 В в 3.3 В) адаптером PCIe на M.2 расходует дополнительную энергию.

Выводы

Серия твердотельных накопителей Toshiba OCZ RD400 ориентирована на high-end сегмент потребительского рынка накопителей, где основной характеристикой является максимально возможная производительность. Заниженные по сравнению с конкурентами цены говорят о том, что стоит ожидать меньшей скорости работы, чем у самых дорогих серий SSD. В текущем состоянии рынка, накопитель средней ценовой категории может оказаться вторым по скорости работы среди всех возможных моделей.

За RD400 числится лишь пара рекордов по скорости работы, тем не менее накопители идут вплотную за лидирующими PCIe SSD и сильно опережают все существующие SATA SSD. Моделям Intel 750 удалось выйти вперед лишь в одном тесте и они слишком дорогие. Samsung 950 Pro тех же объемов в тестах оказываются быстрее, чем RD400, но разницу сложно заметить при повседневном использовании.

При выборе между RD400 и SATA SSD казалось бы выбор очевиден. Вы получаете двукратный прирост производительности при оправданном увеличении стоимости на 30-50%. Но важно помнить о том, что твердотельные накопители только приобретают популярность и покупатели часто не уверены в том, что они нуждаются в том приросте скорости, который даст переход с SATA SSD на PCIe SSD.

У RD400 есть один недостаток – накопителя потребляют намного больше энергии, чем Samsung 950 Pro, что делает их более желанными для установки в ноутбуки. Мы не знаем точной причины высокого энергопотребления, н о скорее всего она кроется в менее эффективном контроллере и более требовательной NAND памяти.

В итоге накопители Toshiba OCZ RD400 нашли свое место на рынке high-end. Они демонстрируют отличную скорость работы и способны состязаться с Samsung 950 Pro. SSD от Toshiba заняли второе место по быстродействию, а их стоимость является основным конкурентным преимуществом.