Сравнение SSD и HDD дисков в реальных условиях использования
Цель обзора и сравнения HDD и SSD дисков:
В этой статье мы выясним как и в какой степени SSD влияет на работу в реальных условиях использования.
Если вы давно хотели увидеть реальную производительность SSD в сравнении с привычными HDD, или же, если вы задумывались перенести систему на SSD, но не знали стоит ли это того, эта статья для вас!
Смысла тестировать диск в идеальных условиях мало, т.к. в жизни такого не бывает, поэтому я намерено рассматриваю тесты на примерах из реальной жизни, когда диск заполнен тысячами файлов, играми, файлами кэша браузеров и программ обработки видео и тд.
В общем, запасайтесь попкорном, садитесь поудобнее, и давайте уже перейдем к делу.
В чем проблема HDD дисков?
Проблема в том, что обычные HDD диски, которые мы до сих пор используем в компьютерах, не изменялись c 1990x wiki годов, когда впервые было решено ref делать HDD, работающие на 4300 rpm и 5400 rpm (оборотов в минуту)
Шел 2016 год — 20-25 лет спустя, мы, все еще, имеем те же самые 5400 rpm диски, работающие на скорости 60-90 МБ/с, но потребности пользователей уже давно изменились, теперь мы работаем с огромными проектами и большим количеством файлов в многозадачном режиме, требующие большой пропускной способности и отзывчивости диска, даже если, на заднем плане уже выполняют работу несколько других программ.
Начиная с 2001, некоторые производители начали выпускать диски пользовательского сегмента работающие на скорости 7200 оборотов в минуту, вместо 5400, но это ничего не изменило, прирост с 90 МБ/с до 120 МБ/с (33% — 5400-7200) по-прежнему не дает значимого эффекта.
Тесты | синтетические (потенциальные скорости работы диска)
Почему нас интересует, в основном, результат работы диска с мелкими блоками данных?
Дело в том, что открываете ли вы браузер, или же, импортируете проект, состоящий из сотен файлов, в программу, вроде Unreal Engine, не важно, что вы делаете, во всех подобных случаях, компьютер обрабатывает огромное количество мелких блоков данных (преимущественно считывает, поэтому скорость чтения обычно важнее, чем скорость записи)
Секвенциальная скорость («Seq Q32T1» и «Seq» на скриншоте выше) важна при записи / чтении файлов больших размеров (МБ или ГБ), что происходит реже, и не влияет на отзывчивость системы, в такой же степени, как работа с тысячами мелких блоков.
Почему же Apple компьютеры намного отзывчивее обычных ПК и «никогда» не тормозят?
В мире компьютеров сложилось мнение, что вся беда в операционной системе — Mac OSX на компьютерах Apple «оптимизирована», «никогда не тормозит», «нету синих экранов сбоя системы»
Может быть, это потому, что:
Компьютеры Apple (не считая самые дешевые комплектации): имеют все те же компоненты, кроме одного — диск m.2 SSD / проприетарные аналоги:
— Работающий на скорости (700 — 1100 МБ/с) через NVMe, имея возможность обрабатывать 65000 потоков ожидания, выполняющие по 65000 команд каждый
— Имеющий системы предотвращения потери данных, системы защиты от перегрева, способствующие предотвращению появления ошибок и зависаний при работе с несколькими ГБ данных состоящих в основном из мелких блоков, в многозадачном режиме
— и тд. и тп.
В то время как, опыт работы с Windows пк формировался при работе с компьютерами, имеющими:
— Обычный HDD 5400 rpm (шумящий и вибрирующий при работе, из-за наличия движущихся частей) имеющий возможность обрабатывать 1 поток ожидания, выполняющий 32 команды
— Работающий на скорости (60 — 110 МБ/с)
— Постоянно заставляя всех пользователей наблюдать состояние — «Не отвечает», наблюдать за издевательски медленной реакцией при работе в многозадачном режиме, не только с мелкими, но и с относительно крупным блоками данных.
Оставив все остальные компоненты компьютера на местах, поменяте диски местами, поставив 5400 rpm HDD на Apple, а m.2 SSD на Windows ПК, и окажется, что диск действительно самая важная (для быстродействия и отзывчивости) часть компьютера, т.к. обычный HDD диск очень медленнен, и заставляет ждать всю систему пока он закончит обрабатывать все очереди задач от программ и ОС, что сильно замедляется при работе в многозадачном режиме, имея, к тому же, приложения, делающие работу на заднем плане, которых может быть довольно много — от авто-обновления зависимостей проектов, до задач, поставленных на обработку самим пользователем.
Теперь, перейдем к тестам!
Тестовая конфигурация | Тесты реальных условий использования
Все результаты тестов получены на ноутбуке, имеющем данные компоненты:
OS: Windows 10
CPU: i7 3610qm
RAM: 12 ГБ
Подопытные:
HDD: Toshiba MQ01ABF050 | 465 ГБ (SATA)
SSD: Kingston HyperX Fury | 120 ГБ (SATA)
| Обновление чистой Windows 7 на Windows 10
9 минут — Быстрее на 188% (в 2.9 раза)
HDD Общее время:
Первые 4 строки — процесс обновления Windows 10
Последняя строка — тест, чтобы убедиться в том, что процесс обновления закончен, и ПК готов к работе.
| Время запуска Windows 10
SSD Время запуска Windows и программ в трее: 0:16 | Общее время: 0:23 — Быстрее на 217% (в 3.17 раза)
HDD Время запуска Windows и программ в трее: 0:48 | Общее время: 1:13
PDF открывался сразу же после появления рабочего стола
Отсчет заканчивался после загрузки программ в трее и полного открытия PDF файла
| Время запуска приложений
SSD Время запуска приложений | Общее время: 1:44 — Быстрее на 274% (в 3.74 раза)
HDD Время запуска приложений | Общее время: 6:29
| Время выполнения задач в приложениях
SSD Выполнение задач в приложениях | Общее время: 2:29 — Быстрее на 175% (в 2.75 раза)
HDD Выполнение задач в приложениях | Общее время: 6:50
Результаты
Судя по тестам и ощущениям, наш подопытный HyperX Fury SSD обошел HDD по всем параметрам в 100% случаев, решив головную боль, во всех сферах, требующих высокой отзывчивости системы, таких как, создание игр, обработки видео / аудио, симуляции частиц, постобработка, работа с сотнями ГБ данных или тысячами OpenEXR.
После перехода на SSD диск, больше не заметно никаких проблем с подвисаниями, касается ли это проблемы скорости обработки в AE, из-за того, что ваш sublime text загружает апдейты зависимостей, используя 100% диска в это время, или же, остановки работы из-за того, что у вас на заднем плане просчитывается BVH перед рендером в blender, или же, пока Maya, в течении нескольких часов, создает alembic файлы кэша, не давая зайти даже в интернет без зависания.
Не заметно больше и никаких ожиданий пока отвиснет Audacity, после уменьшения звуковой дорожки, каждые 2 минуты и никаких ожиданий пока прогрузятся все HDR или EXR в папке каждый раз по 1-3 минуты (!). Больше не приходится останавливать работу одного приложения, для того, чтобы ускорить отзывчивость других, т.к. оно загружало диск под 100%. Не приходится и ждать по несколько секунд после каждого действия в Unreal Engine, при любом аспекте работы, от импорта фалов, до применения и тестирования ассетов.
Не говоря уже о скорости перезагрузки системы после обновлений, которая происходит за секунды, вместо минут, и открытии приложений, что происходит теперь «относительно» мгновенно.
И тд и тп., если вы со всем этим сталкивались, вы меня хорошо понимаете и смысла продолжать писать разрешенные проблемы, не имеет, если же вы не понимаете о чем речь, скорее всего вам станет скучно читать еще пару сотен проблем, разрешенных с помощью SSD, в любом случае.
По личному опыту, я заметил, что пока работаешь на компьютере с HDD, не замечаешь на сколько не продуктивна и раздражительна работа из-за постоянных ожиданий, и статуса «не отвечает», особенно если ваша работа за компьютером не ограничивается лазанием по интернету.
Итог — нужен ли вам SSD?
Что делать, если SSD не выдает заявленных скоростей
Содержание
Содержание
Современные SSD-накопители балуют высокими скоростями, которые представить еще несколько лет назад было сложно. Копирование и запись данных происходит за считанные мгновения. Но что делать, если скорости накопителя далеки от заявленных? Разбираемся в этом материале.
Проблемы с разъемом, шнуром и внешним боксом
Причин, по которым накопитель не выдает заявленных скоростей, может быть множество. Прежде, чем перейти к софтовым проблемам, стоит исключить проблемы с физическим подключением устройства. Некачественные внешние боксы, шнуры и загрязненность разъема могут напрямую влиять на скорость работы накопителя.
Также снижать скорость могут устаревшие USB-порты при подключении к ним современных быстрых устройств. Аналогичная ситуация может возникнуть и при подключении к внутренним SATA-портам материнской платы. У немалого количества пользователей можно обнаружить платы, на которых кроме современного порта SATA III имеется порт SATA II, который обеспечивает вдвое меньшую пропускную способность.
Выявить этот неприятный нюанс можно с помощью программы CrystalDiskInfo. В строке «Режим передачи» по порядку отображается текущий режим подключения накопителя и максимально возможный. SATA/600 сигнализирует о работе в режиме SATA III. В свою очередь, SATA/300 означает, что накопитель подключен к порту SATA II или через USB, как в примере выше.
Не стоит пренебрегать изучением мануала материнской платы перед покупкой быстрого NVME накопителя, так как в итоге можно получить вдвое урезанные скорости устройства. Виной тому многочисленные подводные камни, связанные с PCI-линиями на плате. Например, на плате ASRock B450 Pro4 нижний слот поддерживает накопители с интерфейсом PCI-E 3.0, но выделено на этот слот две линии. Быстрый SSD с интерфейсом PCI-E 3.0×4 работать в нем будет, но с урезанной скоростью. Еще одна возможная ситуация — снижение скоростей разъема из-за определенного типа процессоров. В примере выше, при установленном процессоре из линейки Athlon с встроенным видеоядром, разъем M.2 c PCI-E 3.0×4 платы B450M Pro4-F будет работать лишь в режиме PCI-E 3.0×2.
Некорректные драйвера и прошивка SSD-накопителя
Перед тестированием накопителя стоит удостовериться, что на ПК установлены последние обновления выпущенные производителем. Актуальный BIOS и драйвера чипсета можно найти на сайте производителя материнской платы. Еще один путь — фирменные утилиты плат, которые позволяют обновить драйвера в пару кликов.
И, конечно, не стоит забывать о прошивке накопителя. Новые версии микропрограмм вносят улучшения в работу устройства, позволяя получить оптимальные характеристики скорости записи/чтения. Для этого потребуется установить утилиту от производителя накопителя и при наличии обновления — обновить микропрограмму.
Режим работы в BIOS
На скорости накопителей может сказываться режим IDE, установленный в BIOS. Его смена на режим AHCI положительно воздействует на работу дисков. Чтобы активировать озвученный режим, нужно зайти в BIOS компьютера и найти вкладку, отвечающую за подключенные накопители.
На примере материнской платы от Asus режим AHCI можно найти следующим путем: «Дополнительно->SATA Configuration>SATA Mode». В зависимости от производителя материнской платы путь может немного отличаться, но в большинстве случаев нужные пункты находятся во вкладках «Advanced».
В некоторых случаях смена режима IDE на AHCI может потребовать восстановления ОС или ее переустановки. Поэтому стоит заранее побеспокоиться о резервном копировании важных данных.
Программы для тестирования
Всецело доверяться результатам тестирования одной программы — неразумно. Самое верное — прогон тестов в нескольких утилитах. Одной из самых популярных утилит остается CrystalDiskMark с узнаваемым и интуитивно понятным интерфейсом.
Но в сети можно найти множество аналогичных по функционалу программ. Например, AS SSD Benchmark или ATTO Disk Benchmark.
Они позволяют выбирать размер записываемого файла и оценить производительность накопителя в зависимости от типа задачи, что, несомненно, пригодится для точного анализа данных.
Неидеальные условия для тестов
Чтобы получить как можно более точные данные при тестировании накопителя, необходимо соблюдать несколько условий. Во-первых, это борьба с перегревом. Неудачное расположение разъема и плохая вентиляция в корпусе могут приводить к перегреву накопителя и его троттлингу с дальнейшим снижением производительности.
Во-вторых, во время тестирования необходимо закрыть все посторонние программы, которые взаимодействуют с накопителем, так как они искажают итоговые результаты. Проверить текущую нагрузку легко — достаточно зайти в диспетчер задач комбинацией клавиш «Ctrl+Shift+Esc» и найти тестируемое устройство.
В-третьих, в зависимости от используемых компонентов в накопителе его скорость может значительно снижаться, после заполнения его файлами. Забитое под завязку устройство предсказуемо будет проигрывать в тестах аналогичному, но с большим количеством свободного места. Для борьбы с этой особенностью, производители предлагают возможность резервирования небольшого объема памяти, чтобы повысить производительность.
Напоследок стоит напомнить важный нюанс. Заявленные производителем впечатляющие скорости зачастую могут быть маркетинговым ходом. Тестируются накопители в «стерильных» условиях: наиболее подходящее «железо», отсутствие воздействия посторонних утилит и процессов. Чего добиться в типичной пользовательской эксплуатации довольно сложно. Поэтому, если скорости вашего накопителя незначительно отличаются от заявленных, то это не повод для беспокойств.
Особенности работы SSD — что такое SLC-кэш и как он влияет на скорость
Содержание
Содержание
Ты купил современный SSD и довольный устанавливаешь его в свой ПК. Сразу же, на высокой скорости, начинаешь переносить на него данные с других накопителей. И вдруг в какой-то момент скорость записи на SSD падает в несколько раз. Что произошло? Почему падает скорость записи? Все дело в SLC-кэше.
Сегодня существуют твердотельные накопители на четырех типах памяти:
Samsung — единственная компания, которая продолжает называть всю свою память MLC, лишь добавляя количество бит на ячейку. И часто это вводит покупателей в заблуждение. Например, 3-bit MLC, хотя по факту это TLC.
Сегодня самыми распространенным типом памяти в твердотельных накопителях является усовершенствованный 3D NAND TLC. Невысокая цена производства, высокая плотность данных, современные контроллеры и использование технологий SLC-кэширования позволили производителям значительно повысить скорость и ресурс TLC накопителей. Но все ли так хорошо, как кажется на первый взгляд?
Что такое SLC-кэш, и как он реализован
Чтение и запись данных на SSD-накопитель происходит по битам. Запись в ячейки SLC памяти самая быстрая, так как одна ячейка содержит лишь один бит. С TLC-накопителями сложнее. Чтобы записать одну ячейку, необходимо несколько раз считать с нее данные, для того чтобы далее их правильно записать. А дополнительные операции чтения с ячейкой значительно увеличивают время.
И для того, чтобы повысить скорость записи в TLC ячейки, производители прибегли к простой хитрости. В начале записи контроллер сохраняет данные по одному биту на ячейку, что называется режимом SLC. Это значительно увеличивает скорость записи. Продолжая запись, контроллер в фоновом режим уплотняет записанные данные в ячейку, преобразуя ее в трехбитную. Но такая быстрая запись не может быть постоянной. Объем накопителя все же рассчитывается из трех бит на ячейку. Следовательно, после заполнения SLC-кэша, скорость падает и достаточно сильно. SLC-кэш бывает реализован разными способами:
Следовательно, на QLC накопителях в таком режиме максимальная скорость будет на четверть свободного объема накопителя или меньше — все зависит от реализации SLC-кэша. Пример SLC-кэша на Smartbuy Nitro 480GB (SBSSD-480GQ-MX902-25S3). Объем SLC-кэша на QLC накопителе составил всего 23 % от общего свободного объема SSD.
Большинство пользователей не столкнутся с заполнением SLC-кэша при работе с SSD накопителем и вот почему:
Как определить объем SLC-кэша?
SLC-кэш на разных тестах и при разных условиях может показывать разные значения. Все зависит от того, как в данный момент используется накопитель. Поэтому все тесты лучше проводить на абсолютно новом пустом SSD накопителе, при этом не используя его в качестве системного. При установке операционной системы на SSD, даже в покое происходят операции чтения и записи, а следовательно результат будет не совсем точный.
Подготовка SSD накопителя
Если накопитель уже используется как дополнительный, лучше его очистить или отформатировать. Дальше необходимо выполнить команду TRIM через оптимизацию накопителя средствами Windows. Для этого переходим в «Этот компьютер» («Мой компьютер»).
Правой кнопкой мыши нажимаем на наш SSD и выбираем Свойства.
Переходим во вкладку Сервис и нажимаем кнопку Оптимизировать.
После чего выбираем снова наш SSD накопитель и наживаем кнопку Оптимизировать.
После данной операции необходимо дать накопитель «отдохнуть» примерно 15 минут и не выполнять с ним никаких операций.
Первый способ
Для определения SLC-кэша нам понадобятся программы, которые могут непрерывно линейно записывать данные на накопитель. Это можно сделать утилитой AIDA64, в разделе Сервис → Тест диска.
Далее в новом окне AIDA64 Disk Benchmark, в первом выпадающем списке меню выбираем Тест линейной записи (Linear Write), а затем накопитель, который необходимо протестировать.
ВАЖНО! Сразу после начала этого теста все данные с накопителя будут удалены!
Второй способ
Не настолько точный, как тесты утилитами, но тоже наглядный и очень понятный. Для этого нам понадобится второй SSD-накопитель, назовем его «исходный». (исходный SSD накопитель может быть даже системным). Для максимальной точности скорость чтения Исходного SSD должна быть выше, чем скорость записи тестового SSD, на котором будем определять объем SLC-кэша. На исходном накопителе создаем папку с объемными видеофайлами. Даже если у вас есть один видеофайл, просто копируем его несколько раз. Объем папки будет зависеть от объема тестового SSD — папка должна быть кратна 100 ГБ, чтобы можно было легко увидеть объем SLC-кэша. Также объем папки должен быть больше, чем треть общего объема тестового SSD накопителя, чтобы на примере одного копирования мы смогли все увидеть. Не забываем подготовить SSD по инструкции выше. Давайте скопируем папку объемом 100 Гб на SSD накопитель ADATA Falcon 256GB (AFALCON-256G-C) и посмотрим на SLC-кэш.
По графику объем SLC-кэша составил примерно 85 Гб. А вот скорость до заполнения SLC-кэша и после составили 1,05 ГБ/сек и 123 МБ/сек соответственно.
Как сильно скорость SSD накопителя может падать после заполнения SLC-кэша?
Ответить на это вопрос однозначно для всех накопителей не получится. И тому есть несколько причин:
Вот пример недорого SATA SSD накопителя Patriot P210 128GB (P210S128G25)
Скорость после заполнения SLC-кэша падает до 71,5 МБ/сек. И это скорости прямой записи в TLC режиме.
Теперь давайте посмотрим, на что способны топовые NVMe SSD накопители на примере Samsung 970 EVO Plus 1TB (MZ-V7S1T0BW).
Даже после заполнения SLC-кэша скорости падают не значительно и остаются высокими до полного заполнения SSD-накопителя.
Если мы посмотрим на Smartbuy Nitro 240GB с QLC чипами памяти, то тут сразу видно еще более сильное снижение скорости до 22 МБ/сек. Даже не нужно ждать окончания теста — по графику все и так понятно.
Без SLC-кэширования не обходится ни один современный SSD-накопитель. Причем не важно, на каком типе памяти он построен — TLC или QLC. Благодаря SLC-кэшу мы имеет такие высокие скорости. И пусть на разных накопителях разный объем кэша, при обычном использовании мы никогда не увидим значительное снижение скорости, так как просто не сможем заполнить SLC-кэш. Конечно, если вы работаете с видеофайлами, особенно с разрешением 4К, и вам постоянно приходится перемещать их, например при видеомонтаже, то не стоит покупать дешевые SSD накопители. Лучше заранее посмотреть тесты и обзоры и выбрать оптимальный вариант. В большинстве же случаев SLC-кэш так и останется чем-то неизвестным.
