Компьютеры
1 апреля 2012, 23:01

Тестируем OCZ Synapse Cache и RevoDrive Hybrid: как совместить преимущества SSD и HDD в одном устройстве

Не так давно компания OCZ, желая совместить плюсы HDD и SSD, выпустила на рынок устройства, предусматривающие использование твердотельного накопителя в качестве объемного кэш-буфера при относительно медленном жестком диске. Данный материал посвящен тестированию двух таких устройств — OCZ Synapse Cache и OCZ RevoDrive Hybrid.

Вступление: плюсы и минусы SSD и HDD

SSD. Скорость, тишина. Но дорого и мало места — скачал пару сезонов сериалов в хорошем качестве, и бесшумный накопитель забит «под горлышко».

HDD. Похрустывание головок, жужжание мотора, а теперь, после затопления одного заводика на востоке по производству шпиндельных двигателей, ещё и дорого. Конечно, заводик рукастые китайцы давно восстановили, но опускать цены до разумных никто не спешит. В общем, плюс только один — места много.

Логика подсказывает ,что для совмещения полезных качеств этих двух типов накопителей достаточно твердотельный отвести под систему (сделать загрузочным), а жесткий диск подцепить на соседний SATA-разъем и складировать на него все объемное. Любители вертеть в разных редакторах картинки и модели давно закупились дешевой оперативкой и размещают все временные файлы в ней.

Однако компания OCZ решила, что такое построение неидеально и надобно совместить в одном устройстве плюсы SSD и HDD. Видимо, инженеры в компании люди прямолинейные и дословно выполняют поставленную задачу: результатом их трудов стал RevoDrive Hybrid, представляющий собой обычную карту расширения с смонтированными на ней твердотельным накопителем и жестким диском, фактически «два в одном флаконе». Есть и решение для небогатых пользователей, которые уже являются обладателями жесткого диска — OCZ Synapse Cache, простой, малообъемный, но шустрый SSD. Этим двум устройствам и посвящен данный материал.

OCZ Synapse Cache

Начнем с OCZ Synapse Cache.

Стикер с названием модели OCZ Synapse Cache

Это простой SSD формата 2,5’’, построенный на базе контроллера SandForce SF-2281.

OCZ Synapse Cache в упаковке

Доступны две модели, на 64 и 120 Гбайт. К нам на тестирование поступила первая из них, на 64 Гбайт.

Стикер с техническими данными OCZ Synapse Cache

Но, учитывая тот факт, что половина объема этих накопителей зарезервирована под overprovisioning, что положительно влияет на долговечность, но снижает доступный пользователю объем вдвое. Интерфейс накопителя — SATA III, заявленная скорость чтения — до 275 Мбайт/сек, записи — до 250 Мбайт/сек.

Разъем данных и питания OCZ Synapse Cache

В комплекте с SSD поставляется пластина-переходник на 3,5’’ и винты крепления.

Комплектация OCZ Synapse Cache

OCZ RevoDrive Hybrid

OCZ RevoDrive Hybrid устроен сложнее.

Упаковка OCZ RevoDrive Hybrid

По факту он представляет собой SAS RAID контроллер, распаянный на плате расширения с интерфейсом PCI-Ex4, к которому подключены два SSD на тех же SF-2281.

Контроллер SandForce

Контроллер SandForce

SSD объединены в массив, их суммарный объем, доступный пользователю, составляет 100 Гбайт.

Обратная сторона RevoDrive Hybrid

Общее количество распаянных микросхем памяти — 16 штук, маркировка M2501064T048AX21

Основная плата с твердотельной памятью (лицевая сторона)

Маркировка микросхем памяти

Маркировка микросхем памяти

Жесткий диск — трехпластинная модель Toshiba MK1059GSM форм-фактора 2,5'' и объемом 1 Тбайт.

Жесткий диск Toshiba на плате-переходнике

Контроллер, распаянный на плате, перемаркирован, а прошивка изменена. Сведущие в RAID-контроллерах предположили, что произвела контроллер Marvell.

Толщина RevoDrive Hybrid составляет 20 мм, так что устройство можно считать двухслотовым. Если бы не «пухлый» многопластинный диск, то вполне можно было бы уложиться в один слот. При текущей конфигурации сетевой Wi-Fi адаптер с трудом «встал» в единственный PCI-слот, распаянный по соседству с PCI-Ex16. Радиатор на контроллере даже в простое нагревается выше 50 градусов, так что рекомендую владельцам приспособить небольшой вентилятор для его обдува «во избежание».

Сам процесс кэширования на обоих продуктах (Synapse Cache и RevoDrive Hybrid) производится программно, с помощью фирменной утилиты DataPlex, которую надо устанавливать после установки системы. Производитель рекомендует использовать кэшируемые жесткие диски как загрузочные, и помещенные на YouTube ролики освещают именно такой способ «введения в строй» связки SSD+HDD.

Процесс установки ПО прост, однако работоспособность кэширования сильно зависит от настроек контроллера материнской платы, что странно — RevoDrive Hybrid, как обладателю собственного контроллера, связующего жесткий диск с твердотельным накопителем, должны быть абсолютно фиолетовы настройки встроенного в южный мост контроллера. На практике же кэширование не включалось до тех пор, пока штатный SATA контроллер не был переведен в AHCI (изначально работал как native IDE).

Желающим перенести настроенную систему на RevoDrive Hybrid достаточно установить драйвера контроллера, а после клонировать два раздела (служебный и основной) на терабайтный накопитель.

Методика тестирования

Методика тестирования таких комбинированных накопителей, по моему мнению, должна содержать минимум синтетических приложений и должна быть максимально приближена к повседневному использованию. Поэтому в список текстов были включены:

Загрузка Windows. Измерялось время между окончанием прохождения POST и до появления рабочего стола со всеми «атрибутами» (значки, панель задач, трей и т.д.). Система использовалась чистая, поэтому в автозагрузке были только служебные программ драйверов. С одной стороны, такой тест некорректен — кто же работает на чистой системе? Но, если подумать, чистая система — это то, что видит каждый пользователь. Точнее, так: чистая система с установленными драйверами — отправная точка для её кастомизации. Стандартные приложения вроде офисных приложений и браузера никто в автозагрузку не «кидает», а антивирусы, файерволы, гаджеты у каждого свои.

Чтение и запись файлов разных размеров в пределах раздела. Данная операция производилась с помощью программы FC-test с помощью готовых пресетов. Всего наборов файлов было три: три крупных файла общим объемом 1600 Мбайт, 9006 файлов объемом 1060 Мбайт, и 271 файл объемом 990 Мбайт. На графиках они названы iso, win и mp3 соответственно. По названиям легко догадаться, откуда взялись эти файлы.

Загрузка уровня в Unreal Tournament 2007. На игру было установлено множество модов, состоящих из множества файлов размером от нескольких килобайт до десятков мегабайт. При старте игры с заданными параметрами происходит обращение к этим файлам, что создает значительную нагрузку на дисковую подсистему.

PСmark 07. Из всего многообразия тестов этого пакета брался только результат system storage score. Единственный синтетический тест, оставленный «для галочки».

Популярный пакет IOmeter, конечно, хорош, однако сопоставить выдаваемые им цифры с работой реальных приложений очень трудно, так как пользователь при работе совершает не строго определенный набор действий, и сэмулировать «сферического юзера в вакууме» силами IOmeter очень трудно.

Программы, отрисовывающие график чтения-записи накопителей также были отброшены: результаты при запуске с системного носителя далеки от реальности, а тестировать кэшируемый диск отдельным накопителем неинформативно — куда потом прикладывать полученные цифры? Ведь то, что скорость чтения с жесткого диска в пять раз медленнее скорости чтения с кэшируемого диска при прочих равных, совершенно не означает, что операционка или какие-либо программы будут тоже грузиться в пять раз быстрее/медленнее…

Тестирование проводилось в четырех режимах: HDD, Synapse, RevoDrive и SSD. В первом система устанавливалась на жесткий диск Toshiba MK1059GSM, подключенный по встроенному в чипсет контроллеру, во втором случае — на MK1059GSM с кэшированием на Synapse Cache (оба подключены к встроенному в чипсет контроллеру), в третьем — на MK1059GSM с кэшированием на RevoDrive Hybrid (устройство в сборе, накопители работают через «свой» контроллер), в четвертом — на SSD Synapse Cache. Таким образом, есть возможность сравнить в реальных условиях преимущества от кэширования с использованием отдельного малообъемного SSD, подключенного через чипсетный контроллер и 100-гигабайтного SSD, подключенного через высокоскоростной SAS-контроллер, который, в свою очередь, «общается» с системой через PCI-Ex4.

Результаты тестирования

PCMark 7, System storage score

PCMark 7, System storage score

Загрузка уровня UT 2007

Загрузка уровня UT 2007

Загрузка Windows

Загрузка Windows

Копирование файлов, iso

Копирование файлов, iso

Копирование файлов, mp3

Копирование файлов, mp3

Копирование файлов, win

Копирование файлов, win

Все тесты запускались по несколько раз, дабы все постоянно используемые файлы «успели» перекочевать на SSD как часто используемые. Видно, что в приложениях, часто обращающимся к одним и тем же файлам (например, Windows при старте, Unreal Tournament при загрузке уровня) сильно выигрывают в производительности от применения твердотельных накопителей в любом виде. А тесты чтения-записи, оперирующие каждый раз иным набором файлов (поскольку все созданные директории и файлы в них после прохождения теста удалялись), не очень информативны: копируя даже одни и те же файлы, записанные на носитель в разной последовательности, мы закономерно будем каждый раз получать новый результат. Хуже всего проходят операции с использованием множества мелких файлов. Увы, алгоритмы работы мне неизвестны, но очевидно: лучше всего связка HDD+SSD показывает себя в при рандомном чтении большого количества файлов малого размера.

Что до разницы между RevoDrive Hybrid и Synapse Cache, то она невелика. Цена RevoDrive Hybrid составляет 500$. Учитывая тот факт, что за эти деньги пользователь получает контроллер, шустрый SSD среднего объема (вполне достаточного для использования в качестве загрузочного диска) и терабайтный малогабаритный винчестер, то она выглядит вполне демократичной. Стоимость Synapse Cache пока неизвестна, но вряд ли она будет высока.

Заключение

Если говорить о связке HDD+SSD, то я затрудняюсь назвать область, в которой они были бы востребованы. Во всяком случае, обычный потребитель вряд ли будет заморачиваться кэшированием, скорее, он будет использовать твердотельные и магнитные накопители раздельно. В серверах такие технологии уже активно применяются пару лет, и в этом секторе описываемые устройства, скорее всего, «найдут себя». Говорить о чем-то большем пока рано, но в любом случае стоит похвалить OCZ за отсутствие страха перед выпуском идейно новых продуктов.