Как протестировать скорость и состояние здоровья SSD?

Скоростные характеристики

Сразу несколько технических параметров SSD влияют на его быстродействие: теоретическая скорость последовательного чтения и записи крупных файлов (в пределах и за пределами виртуального SLC-массива); теоретическая скорость обработки мелких файликов (IOPS); и реальная скорость выполнения разнообразных задач (или симуляция этих самых задач).

Линейные скорости. Максимальное быстродействие SSD демонстрирует во время последовательного чтения крупных файлов, каковыми являются, например, фильмы с 4K-разрешением или ISO-образы дисков. Причем скорость чтения остается стабильно высокой на протяжении всего объема диска.

Скорость же последовательной записи может сильно варьировать в зависимости от размера данных. Это обуславливается алгоритмом умного кеширования, объединяющим ячейки сравнительно медленной TLC или QLC-памяти в быстрый виртуальным SLC-массив. После переполнения массива скорость записи временно опускается до реального уровня TLC/QLC, а диску требуется время на отдых, чтобы очистишь кеш и восстановить изначальное быстродействие.

Самыми популярными приложениям для измерения скорости последовательного чтения и записи в пределах виртуального массива являются Crystal Disk Mark и ATTO Disk Benchmark. Именно на них чаще всего ссылаются на своих официальных сайтах производители дисков. Кто-то указывает в характеристиках скорость в первом бенчмарке, кто-то во втором (алгоритм тестирования и соответственно результат немного отличается). Альтернативой вышеупомянутым программам выступает TxBench.

Случайные скорости. Если по линейным скоростям твердотельный накопитель быстрее жесткого диска от двух до двадцати раз, то по скорости случайного доступа к мелким файликам, хранящимся в разных областях диска, превосходит в тысячи или даже десятки тысяч раз. Измеряется этот показатель в IOPS (количество операций ввода-вывода в секунду) и является обратно пропорциональным задержке доступа (миллисекунды).

Наиболее точной программой для измерения случайных скоростей чтения и записи, на которую ориентируются производители SSD, является IOmeter, но она довольно сложная в настройке. Поэтому рядовому пользователю ПК разумнее воспользоваться вышеупомянутыми Crystal Disk Mark (пункт меню «Файл – Копировать – Вставить в Блокнот») и ATTO Disk Benchmark (переключить единицы измерения с Bytes/s на IO/s). Еще одним приложением, отображающим скорость SSD в IOPS, является Anvil's Storage Utilities.

Конфигурация тестового стенда

·       процессор AMD Ryzen 5 Matisse 3500 MPK;

·       кулер Noctua NH-U12S chromax.black ;

·       материнка ASRock B550 Extreme4; 

·       оперативка Patriot Viper Steel DDR4 2x8Gb PVS416G320C6K; 

·       видеокарта Sapphire PULSE RX 5500 XT 4G GDDR6;

·       основной диск WD Black SN850 WDS100T1X0E-00AFY0 1 ТБ без радиатора; 

·       дополнительный диск WD Red SA500 WDS100T1R0A 1 ТБ; 

·       блок питания FSP Hydro G PRO HG2-650;

WD Black SN850 WDS100T1X0E-00AFY0 1 ТБ без радиатора

Скорость чтения 7000 МБ/с, скорость записи до 5300 МБ/с, интерфейс PCI-E 4.0 x4, большой объем виртуального SLC-массива, слабый нагрев, 5 лет гарантии.

Существенных недостатков нет.

WD Black SN850 — флагманский SSD PCI-E 4.0 x4 как в модельном ряде компании Western Digital, так и в целом на рынке. Если по скорости последовательного чтения 7000 МБ/с у него есть конкуренты, то по скорости записи он быстрее абсолютно всех без исключения — 5300 МБ/с для версии объемом 1 ТБ. Также доступны модификации на 500 ГБ и 2 ТБ с той же скоростью чтения, но немного меньшей скоростью записи: 4100 и 5100 МБ/с соответственно.

Построен WD Black SN850 на фирменном контроллере и флеш-памяти SanDisk (ранее эти две компании объединились). Тип-памяти, само собой разумеется, 3D TLC с умным алгоритмом кеширования. Так, объем виртуального SLC-массива составляет аж треть от объема диска, то есть в случае терабайтника — 333 ГБ. Это означает, что диск способен записать на максимальной скорости (5300 МБ/с для терабайтника) даже очень большой объем данных за раз.

После переполнения кеша скорость записи WD Black SN850 временно снижается примерно до 1000 МБ/с, после чего диску требуется время на перекеширование. Гарантийный ресурс перезаписи (TWB) составляет 600 ТБ для терабайтника, или же треть от объема диска в день на протяжении пяти лет (0.3 DWPD). Отслеживать оставшийся ресурс перезаписи можно с помощью удобного фирменного приложения WD Dashboard.

В итоге, WD Black SN850 — внеконкуретно быстрый SSD-накопитель формата M.2 NVMe, который даже в безрадиаторной комплектации, на удивление, слабо нагревается (45°C в простое, 75°C в прогревочном тесте AIDA64). А версия диска с алюминиевым радиатором и RGB-подсветкой еще прохладнее (оптимально подходит для настольных ПК, но не ноутбуков). Напоследок отметим, что работать на полной скорости WD Black SN850 может только на материнских платах с интерфейсом PCI-E 4.0 x4, а пока что это только чипсеты AMD B550, X570 и TR40. Владельцам же материнок с PCI-E 3.0, вероятно, стоит ограничиться WD Black SN750 со скоростью до 3500 МБ/с.

Алгоритм кеширования. Объем виртуального SLC-массива зависит от модели SSD-контроллера. Так, у дисков на базе Phison кеш фиксированный и равняется, как правило, 1 ГБ на каждые 64 ГБ объема диска. То есть у терабайтного SSD размер кеша составляет всего 16 ГБ, зато он быстро восстанавливается. У накопителей же с контроллером Silicon Motion кеш равен аж трети от объема свободного места на диске. Так, полностью пустой терабайтник способен ускоренно записать 333 ГБ данных, тогда как заполненный на две трети — всего лишь 111 ГБ. Причем последнюю треть будет записывать заметно медленее, чем первую, а процессе очистки кеша занимает очень много времени. У SSD-контроллеров других производителей алгоритм кеширования может отличаться.

Измерить объем виртуального SLC-массива, а также скорость записи после его переполнения, поможет встроенный программу AIDA64 бенчмарк «Тест диска». В его меню выберите пункт «Options – Write tests», а затем запустите «Linear Write». Но учтите, что во время теста с диска будет стерта вся информация. Поэтому данный бенчмарк лучше проводить на новом, только что купленном диске, до того как записали на него информацию.

Симуляция задач. Помимо измерения линейной и случайной скорости SSD в мегабайтах в секунду и выставления итоговой оценки в баллах, приложение AS SSD Benchmark умеет еще и симулировать различные реальные задачи (пункт меню «Tools – Copy Benchmark»). Так, симуляции записи ISO-образа подразумевает один очень крупный файл. Тогда как запись программы — большое количество мелких файликов, а игры — крупные и мелкие файлы вперемешку.

Состоянии здоровья

У большинства производителей SSD имеются собственные приложения для мониторинга износа чипов памяти (ресурс перезаписи). Одни программы построены на базе примитивных утилит от производителей контроллеров (Phison, Silicon Motion), другие же разработаны с нуля, поэтому более функциональны. Но если нужно сравнить несколько дисков от разных производителей, то лучше воспользоваться универсальным приложением Crystal Disk Info. Оно отображает температуру накопителя, ресурс наработки в часах и гигабайтах, интерфейс подключения (на случай, если диск ошибочно подключен к более медленному разъему, чем для него требуется) и ошибки записи, если таковые случались. И главное, Crystal Disk Info выдает общую оценку состояния здоровья SSD понятным языком — «Хорошо» или «Плохо».