Интерфейс SATA 6 Гбит/с сегодня быстро превращается в "узкое место" современных SSD. Скорость последовательного чтения high-end SSD уже довольно давно упирается в этот интерфейс, да и другие тесты показывают, что интерфейс SATA для SSD не имеет перспектив. В нашу тестовую лабораторию поступил накопитель M6e от Plextor, который опирается на стандарт M.2. В обзоре мы посмотрим, как покажет себя этот накопитель PCI Express по сравнению с конкурентами SATA.

Если посмотреть на компоненты компьютера, то производительность жёстких дисков всегда увеличивалась не так существенно, как хотелось бы. Здесь не было таких революционных шагов вперёд, какие мы регулярно наблюдаем на рынке CPU и видеокарт. Но это и не удивляет, поскольку жёсткие диски упираются в ограничения механики. С появлением SSD всё изменилось. Наконец-то накопители для массового рынка перестали быть "узким местом".

Но при этом "узкие места" всё равно стали образовываться. Сегодня они связаны уже не столько с самим накопителем, сколько с интерфейсом. Современный стандарт SATA обеспечивает пропускную способность до 600 Мбайт/с в теории, но на практике она составляет не выше 550 Мбайт/с - и SSD уже долгое время упираются в это ограничение. В будущем SSD планируется подключать через интерфейс M.2. И в нашу тестовую лабораторию как раз поступил накопитель Plextor M6e с таким интерфейсом.

В следующей таблице приведены технические спецификации:

Производитель и модель	Plextor M6e 128 GB (PX-AG128M6e)
Розничная цена	Узнать цену в России около 150 евро в Европе
Сайт производителя	Официальная страница Plextor M6e
Технические спецификации
Форм-фактор	PCI Express
Ёмкость (информация производителя)	128 Гбайт
Ёмкость (после форматирования)	119 GiB
Другие варианты ёмкости	128, 256, 512 Гбайт
Кэш-память	256 Мбайт
Контроллер	Marvell 88SS9183
Чипы памяти	MLC (19 нм)
Скорость чтения (информация производителя)	770 Мбайт/с
Скорость записи (информация производителя)	335 Мбайт/с
Гарантия производителя	Пять лет
Комплект поставки	-

Стандарт M.2 изначально разрабатывался под названием NGFF (Next Generation Form Factor), он призван стать единым интерфейсом подключения не только SSD, но и модулей расширения, например, WLAN или NFC. Конечно, в рамках статьи мы будем рассматривать интерфейс M.2 применительно к накопителям.

Интерфейс M.2 предоставляет несколько возможностей::

1. Через интерфейс M.2, кроме всего прочего, обеспечивается подключение SATA 6 Гбит/с. В таком случае придётся смириться с тем же ограничением производительности, что и в случае других портов SATA. Но поддержка этого интерфейса позволяет легко перенести существующие SSD на более компактный и стандартизованный формат.
2. Но производители также могут использовать и до четырёх линий PCI Express интерфейса M.2. Именно так и поступила Plextor в случае накопителя M6e, здесь для подключения SSD через драйвер AHCI используются две линии. Драйвер AHCI в данном случае является не самым удачным решением, так как он не оптимизирован специально под SSD, но вы можете использовать накопители Plextor M6E в системах, поддерживающих AHCI - а это сегодня почти все компьютеры и ноутбуки.
3. Наконец, есть третий вариант, позволяющий избавиться от всех "тормозов" в виде SATA и/или AHCI - SSD, совместимый со спецификацией NVM Express (NVME). Но для этого требуется также поддержка со стороны операционной системы. Microsoft поддержала NVME только в операционной системе Windows 8.1. Возможно, такая поддержка появится и для старых систем.

Чтобы накопитель M6e можно было устанавливать в настольные компьютеры, Plextor установила SSD в формате M.2 в карту расширения. Работа накопителя M.2 без карты не предусматривается, он прикручен к карте, винт закрыт гарантийной наклейкой. На SSD M6e используется контроллер 88SS9183 производства Marvell. Он с одной стороны работает с интерфейсом PCIe, с другой стороны - с флэш-памятью. В результате M6e значительно отличается от ранее протестированных SSD PCI Express в нашей лаборатории, которые опирались на два SSD SATA, подключенных к контроллеру RAID.

Впрочем, хотя M6e и не опирается на прежнюю структуру, Marvell вполне могла создать единый контроллер для SSD SATA и RAID. Три чипа (2x контроллера SSD, 1x контроллер RAID) можно объединить в одной упаковке. Теоретически M6e может работать внутри и через интерфейс SATA, на что указывает и тот факт, что нумерацию 88SS91xx Marvell использовала для контроллеров SATA.

Впрочем, как внутри устроен контроллер, нам не так и важно - более интересна производительность, которую способен дать накопитель. Тем более Plextor M6e без платы-переходника обладает намного более высоким уровнем интеграции и меньшими размерами, чем протестированные ранее накопители PCI Express. Plextor M6e не требует установки дополнительного драйвера, он поддерживает AHCI и распознается Windows сразу же. Так что вы можете перенести существующую установку Windows на M6e без специальных мер, команда TRIM тоже поддерживается.

Перейдём к оценке производительности Plextor M6e после интенсивной нагрузки. Сначала мы провели тесты "чистого" накопителя в HDTach, мы получили значения 512,9 Мбайт/с для чтения и 333,9 Мбайт/с для записи. После стрессовой нагрузки с помощью Iometer (4k случайная запись, QD 64) на протяжении двух часов мы провели повторный прогон HDTach и получили следующие результаты:

Скорость чтения снизилась весьма существенно до 390,4 Мбайт/с. Но разница по скорости записи оказалась ещё более весомой - накопитель Plextor M6e показал средний уровень 60,6 Мбайт/с. Так что мы не рекомендуем использовать Plextor M6e в системах без поддержки TRIM.

Аппаратное обеспечение

• ASUS P8P67 Deluxe (Rev. B3, BIOS 1305)
• Intel Core i7-2600K (разгон до 4,5 ГГц)
• 2x 2 Гбайт ADATA DDR3-1333
• NVIDIA GeForce 580 GTX
• G.Skill Phoenix Pro 40 Гбайт (системный накопитель)

Программное обеспечение

• Windows 7 Professional 64-Bit (Service Pack 1)
• Intel Rapid Storage Treiber 10.1.0.1008
• Intel Chipset Device Software 9.2.0.1021
• NVIDIA GeForce 314.07
• AS SSD Benchmark 1.6.4013.39530 (Скачать)
• Iometer 1.1.0 RC1 (Скачать)
• PCMark 7 1.4.0 (Скачать)

Прочие настройки и примечания

Если не указано иное, все накопители тестировались на портах SATA 6 Гбит/с чипсета P67. Чтобы минимизировать случайные перепады производительности, мы отключили BIOS SpeedStep и все C-состояния, а также режим Turbo. Кроме того, мы отключили LPM (Link Power Management) через реестр.

За исключением пакета PCMark все тесты проводились, когда SSD использовался в качестве дополнительного накопителя. Для тестового прогона PCMark мы записывали на SSD заранее подготовленный образ, поскольку данный пакет может выполняться только в случае использования накопителя в качестве системного.

Iometer можно назвать универсальным тестом, который оценивает чистую производительность накопителя практически во всех мыслимых сценариях доступа. Последняя версия теста также получила возможность выбирать, какие данные использовать. В частности, интересны опции "Repeating bytes/повторяющиеся байты" и "Full random/полностью случайные". Первая опция всегда использует одни и те же повторяющиеся данные, поэтому контроллер может существенно сжимать данные. Сжатие данных выполняют далеко не все контроллеры, однако у некоторых контроллеров (того же SandForce) реализована "прозрачная" система сжатия, которая, в зависимости от используемых данных, позволяет увеличивать пропускную способность. Вторая опция создает буфер данных в 16 Мбайт с высокой энтропией, и сжатие таких данных очень сильно затруднено (если вообще возможно). Все это позволяет выполнять на контроллере со встроенной системой сжатия два тестовых прогона, один из которых оперирует полностью случайными данными ("Full random"). Прогоном по умолчанию является режим с повторяющимися байтами ("Repeating bytes"), что соответствует инструкциям производителя.

Для настольных систем характерна минимальная очередь запросов (глубина очередь команд, QD). Иногда она может ненамного повышаться, но всё равно остаётся в пределах однозначных значений. Тесты с глубиной очереди QD 32 позволяют SSD раскрыть свой потенциал в полной мере. Подобная глубина очереди команд возможна и в обычных ситуациях, но только в многопользовательском или серверном окружении.

Тест 4K задействует 8 млн. логических секторов по 512 байт; тест последовательного чтения/записи задействует почти полную ёмкость накопителя.

 

Тест блоков 4K, чтение, глубина очереди QD=1

 

Тест блоков 4K, запись, глубина очереди QD=1

 

Тест блоков 4K, чтение, глубина очереди QD=3

 

Тест блоков 4K, запись, глубина очереди QD=3

 

Тест блоков 4K, чтение, глубина очереди QD=32

 

Тест блоков 4K, запись, глубина очереди QD=32

 

Тест последовательного чтения, глубина очереди QD=1

 

Тест последовательной записи, глубина очереди QD=1

В тесте последовательного чтения видно, что перед нами не SATA SSD. Да и скорость записи можно назвать довольно высокой, учитывая, что используется только 128-Гбайт SSD. Результаты производительности 4K можно назвать смешанными, невысокая производительность может быть связана с подключением по PCI Express через южный мост чипсета.

Тест AS SSD был разработан, как можно догадаться по названию, специально для SSD. Он использует полностью несжимаемые данные, поэтому данный тест относится к сценариям худшего случая для контроллеров с технологиями сжатия. Последовательный тест и тест блоков по 4K выполняются с единичной глубиной очереди. Опять же, для настольных систем тест 4K с единичной глубиной очереди QD 1 наиболее важен, а тест с глубиной QD 64 вновь демонстрирует максимальные возможности SSD (с активной NCQ).

 

Тест блоков 4K, чтение, глубина очереди QD=1

 

Тест блоков 4K, запись, глубина очереди QD=1

 

Тест блоков 4K, чтение, глубина очереди QD=64

 

Тест блоков 4K, запись, глубина очереди QD=64

 

Тест последовательного чтения, глубина очереди QD=1

 

Тест последовательной записи, глубина очереди QD=1

В тесте AS SSD мы наблюдаем примерно те же самые результаты, что и в Iometer, последовательная скорость чтения составила 700 Мбайт/с, то есть заметно выше накопителей SATA.

Тест копирования данных, как можно догадаться по названию, показывает, с какой скоростью можно копировать данные. Мы выполняли тесты типичных сценариев: ISO (два больших файла), программы (много мелких файлов), игры (смесь мелких и крупных файлов).

 

Тест копирования: ISO, Мбайт/с

 

Тест копирования: программы, Мбайт/с

 

Тест копирования: игры, Мбайт/с

По скорости копирования Plextor M6e занимает среднее положение. Но здесь следует учитывать меньшую ёмкость по сравнению с другими накопителями.

PCMark 7 является прямым наследником старой версии, и, как можно догадаться по названию, он оптимизирован под операционную систему Windows 7. По сравнению с предшественником, тесты были разделены на различные категории, которые, кроме теста подсистемы накопителей, оценивают и другие компоненты системы (CPU, оперативную память, видеокарту). Если вам интересна детальная информация, то мы рекомендуем ознакомиться с документацией PCMark 7 Whitepaper (PDF).

К счастью, повторяемость результатов тестов существенно улучшилась по сравнению с предыдущей версией, и разброс результатов разных прогонов теперь не превышает 0,5%. Таким образом, мы можем точнее оценивать разницу по производительности между разными SSD, будучи уверенными, что она не возникла из-за погрешности.

 

Итоговый результат

 

 

 

 

 

 

В тесте PCMark производительность Plextor M6e, в зависимости от категории, находится среди лидеров или аутсайдеров. Чистая скорость передачи данных довольно хороша для такой ёмкости, но её недостаточно, чтобы оторваться от конкурентов SSD.

В прошлом накопители PCI Express мы рекомендовали редко. Прежде всего, цена казалось завышенной, она не всегда оправдывала увеличение производительности. Также возникали различные неудобства, связанные с проприетарными драйверами, отсутствием поддержки TRIM и громоздкими картами расширения.

Поэтому Plextor M6e можно рассматривать как существенный шаг вперёд, все упомянутые недостатки остались в прошлом. Стандартизованный форм-фактор M.2 можно легко перенести и на SSD в формате PCI Express, пока на материнских платах не появится соответствующего слота M.2 - его обещают у следующего поколения чипсетов Intel.

При оценке результатов тестов следует учитывать две особенности Plextor M6e. С ёмкостью 128 Гбайт M6e оказался самым маленьким в наших тестах, обычно с увеличением ёмкости растёт и последовательная скорость передачи данных. У нашего 128-Гбайт накопителя M6e заявлена скорость записи 335 Мбайт/с, для 256-Гбайт версии она указана уже на уровне 580 Мбайт/с, а для 512-Гбайт накопителя - 625 Мбайт/с. Кроме того, накопитель M6e подключался в слот PCI Express, который соединяется с южным мостом чипсета, и при увеличении очереди запросов такой путь становится не самым оптимальным, он не позволяет раскрыть потенциал производительности. Мы планируем обновить систему с "родной" поддержкой интерфейса M.2 в будущем, что должно дать более высокие результаты производительности.

Вполне понятно, что сегодня накопители M.2, подобные Plextor M6e, занимают очень узкую нишу рынка, по крайней мере, в потребительском сегменте. Но Plextor M6e на данный момент продаётся только в виде накопителя для слота PCI Express, возможность извлечения без потери гарантии не предусмотрена. На момент публикации Plextor M6e в российской рознице отсутствовал, в Европе он обойдётся примерно в 140 евро, тот же high-end SSD Samsung 840 Pro обойдётся дешевле. Так что для систем SATA 2,5-дюймовые накопители по-прежнему остаются приоритетным выбором, M6e здесь ничего не изменил. Но если вам нужен SSD PCI Express с хорошей повседневной производительностью и высокой скоростью последовательной передачи данных, то вы получите такую модель с Plextor M6e, не связываясь с RAID.

Преимущества Plextor M6e:

• Очень высокая последовательная скорость передачи
• Хорошая повседневная производительность
• Хороший технический уровень
• Гарантия пять лет

Недостатки Plextor M6e:

• Работает только с картой-переходником (без потери гарантии)