Čtyři SSD, čtyři příběhy o vylepšování nedokonalého

První příběh patří SSD A-Data S592. Typický zástupce solid state disku s řadičem Indilinx Barefoot a MLC NAND flash paměťmi mi A-Data k testu poslala přímo z Tchaj-wanu a vzorek vzhledem k ceně logicky nevyžadovala poslat zpět. Vyměnil jsem jej tedy za 120GB 5400otáčkový HDD Fujitsu v Thinkpadu T61 (2GHz Core 2 Duo, 2 GB DDR2, Windows 7) a používal.

 

Zpočátku jsem byl rychlostí nadšen. To do jisté míry platilo i nadále, protože dobrá odezva mnoha aplikací zůstala i po zhruba roce. Jenže při mnoha scénářích použítí bylo už najednou cítit, že s výkonem disku není něco v pořádku. Jen zběžně jsem pro kontrolu spustil CrystalDiskMark a nestačil jsem se divit:

Teď nemyslím necelých 100 MB/s maximální rychlost čtení (SATA na Thinkpadu T61 bude zřejmě dosahovat maximální rychlosti 150 MB/s, nikoli 300 MB/s), ale dramatický pokles výkonu při zápisu. 20 MB/s sekvenčně to je na úrovni pevných disků ov víc jak dekádu zpět. I rychlost zápisu malých bloků dat, jedna z domén moderních SSD, se dostala na úroveň běžných HDD. Jak vidno, nedostatkem prostoru na HDD to nebylo...

...ověřil jsem už jen, že moje zdání a jeden benchmark neklamou. Asi nejlepším snadno ovladatelným testem je AS SSD benchmark, i on prozradil, že dokonce i kopírování se mi pomalé jen nezdá:

Skóre 5 pro zápis hovoří za vše, kdejaký pevný disk by obdržel vyšší. Pravidelní čtenáři už důvod znají. Je jím tzv. rewrite penalty a řešením je často zmiňovaný trim. Chtě nechtě je čas na malé zopakování:

Jak moc je trim důležitý, to jsem vám už ukázal v opravném duelu OCZ Agility (Indlinx Barefoot) vs. Intel X25-M (řadič Intelu). Nejmarkantnější rozdíly odhalil Iometer při scénáři náhodné zápisy 4kB bloků dat (pozn. výkon X25-M je na hodnotě pod 12 000 iops limitován už sestavou, na aktuální testovací s Core i7/X58/Windows 7 dosahuje až 35 000 iops):

Vraťme se ale do praxe. Tím je v pvním případě zazděný SSD A-Data S592. CrystalDiskInfo správně odhaluje, že trim není podporován, s firmwarem verze 1279 ani nemůže být.

Nevadí, máme tu SSD s Barefootem, bude stačit spuštění utility wiper a je jako nový. Jenže ouha. Wiper (na příkladu v podobě OCZ_GC.exe) nenalézá žádný kompatibilní SSD. I pro wiper je totiž třeba novějšího firmwaru.

Provedeme tedy přípravu pro flashnutí firmwaru. Tyto základní věci budete potřebovat takřka pro všechny SSD, kterým chcete měnit firmware:

• V BIOSu vypněte AHCI. Někdy to znamená přepnout režim SATA do IDE, jindy se položka jmenuje Legacy nebo Compatibility
  

  

• umí-li váš BIOS zavádět systém z USB flashky, připravte si jednu
• stáhněte a nainstalujte si nástroj HP USB Disk Storage Format Tool
• stáhněte a někam šikovně po ruce si rozbalte systémové soubory Windows 98
• nyní flashku naformátujte pomocí HP USB DSFT (FAT16), zatrhněte přitom volbu tvorby systémového disku a nástroji ukažte složku se systémovými soubory Windows 98

Nyní jste připravení aktualizovat firmware vašeho SSD. V případě A-Data S592 stačí zavítat na stránky A-Data, najít si konkrétní produkt (S592) a vybrat záložku Download. Stažené soubory si rozbalte na flashku, v BIOSu nastavte zavádění systému (boot) z USB.

Upozornění: Při aktualizaci firmwaru SSD nepočítejte se zachováním dat. V případě, že firmware není přímo od výrobce k danému SSD, může dojít dokonce k nereklamovatelné ztrátě funkčnosti SSD. Postupujte tedy rozvážně a především před aktualizací zálohujte data.

Po rychlém startu DOS části Windows 98 si trochu zopakujete příkazy v shellu Microsoftu. Přepněte se do adresáře s firmwarem a spusťte aktualizaci (v tomto případě stačilo jednoduché spuštění 1848.exe):

Následně už jen vyberete správný disk (v případě jediného připadajícího v úvahu je to jednoduché)...

a dokončíte proces flashe. Sice by to asi nemělo být v prvním (tak trochu motivačním) příběhu, ale tentokrát navzdory správnému postupu nedopadlo všechno šťasťně. Dost možná je na vině fakt, že se jednalo o nějaký testovací vzorek (předvýroba), každopádně SSD byl po flashi firmwaru prostě mrtev. Jestli se nepletu, tak kdyby byl S592 zakoupen v obchodě, jednoduše jej nyní vyreklamuji (nahrával jsem oficiální firmware doporučeným způsobem), takto jsem jej PR manažerovi A-Data Yiwenu Linovi pouze donesl na CeBIT, aby se technici A-Data podívali, zda nelze disk ještě zachránit. Po měsíci zhruba přišla odpověď, že SSD je opravdu ve stavu neprobratelném.

Proč a kde aktualizovat firmware, bootovací USB flash disk a nešťastná A-Data

Další SSD s Indilinx Barefoot

Abych nebyl za postrach SSD, ověřil jsem si obvyklou bezproblémovost přehrání firmwaru na dalších SSD s řadičem Indilinx Barefoot. Do rukou se mi před časem dostal Transcend Ultra 60 GB, což je svými parametry velmi podobný SSD jako A-Data S592. Dokonce i návrh PCB vychází zřejmě z nějakého společného konceptu, do jaké míry třeba Indilinx pomáhá méně zkušeným výrobcům než je třeba OCZ, to netuším. Každopádně na tyto SSD jsou firmware stejně verzovány a velmi pravděpodobně vzájemně záměnné.

Majitelé starších Windows než 7 (XP a Vista) mohou u Trannscendu Ultra s továrním firmwarem trim vyvolat jednou za čas manuálně pomocí utility Wiper. Tu vám nedá ke stažení ale Transcend (černý puntík), nýbrž OCZ (ocz_gc.exe, funguje nejen s OCZ Agility a Vertex, ale s většinou SSD s Indilinxem) či G-Skill.

Pokud ale máte Windows 7, byla by škoda nemít SSD v dobré kondici automaticky a pořád. Firmware 1571 ale není tím pravým, opět potřebujete verzi 1881. Konkrétně u Transcendu se budete muset do stránek pořádně ponořit do Download centra, potom už ale najdete poměrně pohodlně použitelnou utilitu pro přehrání firmwaru. Nastartování z flashky už znáte, takže jen ve zkratce tentokrát úspěšný flash:

Výsledky tohoto SSD po aktualizaci firmwaru jste si už mohli prohlédnout v článku Transcend s Indilinxem vs. další SSD pod Windows 7

Aktualizace firmware je na Agility trochu složitější než u jiných SSD s Indilinx Barefoot. OCZ má totiž dvě verze Agility, jednu označenu jako OCZ Agility a druhou jako OCZ-Agility. Pro každou verzi (s pomlčkou v názvu či bez pomlčky; zjistíte třeba programem CrystalDiskInfo) najdete na fóru OCZ jinou verzi aktualizačního softwaru.

 

 

OCZ Agility bez pláště. Zdroj (a přehled rozebraných SSD disků OCZ): Clubic

Pro mou verzi bohužel ten údajně správný software nechtěl nic dělat, stáhl jsem tedy přímo z podpory OCZ firmware, který byl, jak se ukázalo pro opačnou verzi a aktualizace proběhla. Jen s chybovým hlášením o nemožnosti uložit starý firmware, ale SSD dále fungoval správně.

Ještě se můžete rozhodnout mezi firmwarem s trim, nebo garbage collection. Pro uživatele Windows 7 je volba jasná: trim je právě pro ně. Majitelé jiných operačních systémů mohou zkusit garbage collection spouštěném na pozadí podobně jako SSD s řadičem Samsung a novějším firmware. Testy na AnandTechu prokázaly, že garbage collection není zdaleka tak šťastným řešením jako trim, tudíž nezbývá než doporučit nadále i s tímto firmwarem používat OCZ_GC.exe (nemáte-li OS s podporou trim).

Já jsem na příkladu nejdříve aktualizoval na verzi 1.41 (GC, před testy spuštěn Wiper), později jsem přešel na 1.5 (trim). Aktuálně vidím na podpoře OCZ pro všechny SSD s Indilinxem (Agility, Vertex, ...) jediný firmware, a to 1.6. K němu doporučení pro systémy bez trim: spusťte si OCZ_GC.exe.

Pýchou OCZ je především podpora na diskuzním fóru, kde je několik návodů krok za krokem, více verzí firmwaru a kde dostanete také fundované rady. Pro Agility, Vertex a spol. slouží tato sekce. Popravdě řečeno, mnoho dobrých informací tam získají všichni uživatelé SSD, nejen tedy těch od OCZ.

O tom, jak se zlepší výkon už chvíli používaného SSD s Indilinx Barefoot jsem vás informoval před tři čtvrtě rokem v článku, znovu zlepšení připomenu ve zkratce:

Výkon po aplikaci Wiperu (OCZ_GC) a aktualizaci firmware:

Kingston SSDNow V+ 1. generace a obecně SSD se Samsungem RBB

Kingston se svou řadou SSDNow V (Value Series) bezesporu přiblížil SSD obyčejným lidem. Přišel s nižšími cenami (hlavně u V series, ale i V+ byla konkurenceschopně naceněna) a také propracovanými kity pro desktop (ližiny) či notebook (USB rámeček) obsahující vše potřebné včetně klonovacího software Acronis Trueimage HD na zaváděcím CD (lze mimochodem používat i na jakékoli jiné disky, takže malý příplatek za kit se oproti holému SSD obyčejně vyplatí).

Achillovou patou Kingstonu je však další podpora s starání se o SSD. Možná je v tom také trochu hamižnost v poslední době komerčně velmi úspěšné společnosti, možná jen menší zkušenost s SSD než má třeba OCZ. V případě V+ series mám silný dojem, že se Kingston snaží už prodávat druhou generaci a na tu nedávno ještě doprodávanou se prostě vykašlal. Ale popořadě.

Od Kingstonu jsem měl 64GB SSDNow V+. Ten je založen na referenčním designu Samsungu, PCB má od Samsungu, MLC NAND flash od Samsungu, řadič od Samsungu, firmware Samsungu a zřejmě jen šasi si nechá Kingston dělat na zakázku svoje, odlišné od jiných výrobců.

SSD na Samsung RBB mají výkon v náhodném zápisu zhruba tak na dvojnásobku VelociRaptora, na SSD tedy žádný zázrak. Je tedy kriticky nutné, aby byl takový solid state disk v dobré kondici. Tedy bez rewrite penalty. Jinak by to byly trošku smutně vynaložené prostředky na jeden gigabajt kapacity.

Vzpomínáte si ještě na moje otázky do Kingstonu, když jsem zjistil, že na V+ je pořád ještě firmware bez podpory trim? Připomeňme si jej (a současně se můžete podívat na stránku podpory Kingston SSD, že firmware s trim pro V+ první generace tam stále není):

A CrystalDiskInfo má pravdu. Ani jeden SSD v současnoti trim nepodporuje. Realita nemusí být ale až tak černá. Oťukl jsem na toto téma prostřednictvím českého zastoupení Kingston:

1. Extrahardware: U V+ by od Samsungu měl být už nějaký garbage collection. Existují nějaké detaily k práci těchto GC algoritmů? Má Kingston zkušenosti jaké jsou ve srovnání s trim? Existuje možnost, že se od Samsungu objeví firmware s trim (a tím asi i u SSD Kingston)?

   Kingston: V+ does have garbage collection, but we're not able to comment on how it works - it's proprietary information and can't be divulged.  We haven't tested TRIM on V+ drives, since this hasn't been made available, so comparing isn't possible at this time. From the TRIM support roadmap, V+ maybe supported with TRIM in the future, but this isn't going to be made available via field firmware update.  Which means it's very unlikely that a V+ with TRIM support would ever be available for review..  the new V+ G2 does have TRIM support however (confirmed).

2. ExtraHardware: U V40 mám trochu problém s tím, že se jedná o disk otestovaný už minimálně dvěmi redakcemi a jelikož na něj bylo už mohutně zapisováno výkon není vinou rewrite penalty zdaleka optimální (resp. je o hodně nižší než u nového). Co teď? SSD Toolbox od Intelu na tom nefunguje. Má něco Kingston? (na stránkách podpory Kingstonu není nic)

   Kingston: 1. Obtain HDDErase (we use 3.1 and it's so far the most reliable) and install it onto a bootable CD-ROM or USB drive. Ultimate Boot CD (www.ultimatebootcd.com) is a good start since it has it.  Make sure to set BIOS to IDE mode, since AHCI is not supported by HDDErase.
   2.  Run the secure erase function on the V40, which will wipe out all the data from the drive. This will bring it to out-of-box state.

Jestli nevládnete zrovna angličtinou, nebojte se, z následujícího textu odpovědi Kingstonu pochopíte. Nejprve se podívejme na otázku 1. týkající se V+. Garbage collection algoritmy používá nejen Samsung, ale mohli jste se s nimi setkat i třeba na OCZ Vertex (FW 1.3) s Indilinxem. Bohužel mi není známo, jak přesně tyto algoritmy fungují, ani nevím o zásadních rozdílech. Co ale vím, je, že garbage collection u SSD na Samsungu potřebuje firmware 18C1Q a kromě Kingston SSDNow V+ se s ním setkáte třeba u OCZ Summit.

Garbage collection nefunguje okamžitě jako trim ve Windows 7, ale potřebuje ke své práci jednotku v idle. Konkrétně implementace od Samsungu vyžaduje ještě NTFS. Na internetu lze najít rozdílné zkušenosti s GC, třeba Hot Hardware zveřejnil článek, v němž o OCZ Vertex (Indilinx) byla část výkonu "použitého" SSD obnovena po pěti minutách a skoro zcela byl výkon zpět po delší době v idle. Proti tomu jdou články na AnandTechu, kde se garbage collection ukázal na PCMark Vantage jako mnohem méně účinný než v podstatě 100% trim.

Také Tech Report ukazuje, že block-rewrite penalty je právě u SSD na Samsungu oproti Indilinxu a Intelu dost velký problém. Nejsem si ale jist, že v tomto testu udělali vše zcela správně (garbage collection u nového FW se tam myslím vůbec neprojevil). Pěkné shrnutí snížení výkon už zaplněného SSD má TechSpot. Na OCZ fóru radí místní guru v diskuzích kolem Summit series toto: odlogovat se a nechat počítač takto třeba přes noc. To není příliš pohodlné, ale řekněme, že takto máte alespoň nějakou jistotu, že GC algoritmy byly aktivovány a že bude velká část výkonu SSD zase zpět.

Na stránkách Samsungu jsem mj. v sekci Download našel zmínku o novém firmware, který už by měl podporovat trim. Měl by se týkat obecně 2,5" MLC SSD Samsung (64/128/256 GB):

Flash firmwarem od Samsungu jsem na Kingston V+ nevyzkoušel a i vy jej případně zkoušejte na vlastní riziko. Mám obavy, že kvůli tomu, že SSD je sice evidentně celý Samsung, tak protože jeho přesné označení v řadách existujících SSD značky Samsung jej přímo nenajdete, nebude upgrade z 18C1Q na 19C1Q možný.

K otázce 2 kolem V40 se dostanu hned v další kapitolce, zde už vyřešme problém s V+ první generace. Jelikož je to takřka do puntíku referenční design Samsungu, mohli byste zřejmě flashovat výše odkázaným firmwarem od Samsungu. Já jsem zavítal do fóra webu Corsairu, kde jsem si stáhl nový firmware pro Corsair P series, což by měly být taktéž ref. provedení od Samsungu. Mám pocit, že i firmware pro OCZ Summit series bude to samé, ale s jistotou vám to neřeknu. Tak jako tak, firmware 19C1Q jsem si připravil na vytvořenou bootovací flashku a s jednoduchou utilitou Samsungu disk v IDE režimu přeflashoval:

A hle, trim už dle detekce CrystalDiskInfo podporován:

Ještě ověřit výkon při zápisu malých bloků (připomínám, že jde o měření na notebooku pracujícího se SATA zřejmě v režimu SATA-150):

A V+ první generace má výkon zase jako nový:

Kingston V40 na způsob Intel X25-V, HDDerase a vyšší dívčí flashovací

Poslední kapitola bude obsahovat pro změnu trochu složitější

Otázka 2., tedy problematika "zazděného V40", je rovněž trochu zapeklitá. Ačkoli se jedná v podstatě o SSD Intelu, není na něm možné spustit Optimizer (Intel SSD Toolbox jej za SSD Intel nepovažuje). V novější odpovědi pro nás se Kingston trochu kuriózně vyjádřil k budoucí podpoře trim vyhýbavěji než ve starším vyjádření (pro tuším Bit-tech), kde trim pro V40 měl být v plánu (v "roadmapě" Kingstonu"). Snad plány nezkazí uvedení V30 (už s trim).

Naději dává uvedení Intel X25-V samotným Intelem a snad tejdy dojde na nový BIOS s trim i pro Kingston V40. Ideálně by samozřejmě bylo, kdyby Kingston získal pro V40 i nástroj podobný Optimizeru z Intel SSD Toolboxu pro ty, kdo nemají Windows 7. Flashnout V40 pomocí firmware update od Intelu není možné (viz LegitReviews).

Samotná rada, jak obnovit výkon V40, resp. uvést jednotku do stavu "nového, právě vybaleného" SSD, přes HDDerase je samozřejmě také funkční. Dokonce jsem neměl problém při použití nejnovější verze (asi 4.1):

Jak vidno, díky SSD se čím dál častěji vracím do prostředí DOSu, což je takový úsměvný paradox, když by SSD naopak měly být ideálně v nejnovějším operačním systému Windows 7. Ale horší na tom je, že nenávratné smazání obsahu disku je použitelné pro mě při testu, ale asi není přijatelné pro normální uživatele. Na některých fórech (třeba HardOCP) pro SSD Intelu bez trim (celá 50nm generace) se doporučuje Diskeeper Hyperfast, ale tím si nejsem dvakrát jistý (a ani jsem to nezkoušel). Chceme prostě trim.

Nezbývá, než dostat na poprávu rozšířený V40 nový firmware s jeho podporou (rozšířený je proto, že přišel daleko dříve než Intel X25-V a svou kapacitou 37GB byl takřka optimální jako cenově dostupný velmi rychlý systémový disk: jen Windows Vista je těžké na něj dostat, po dvou letech používání ani po odstranění dat service packu jsem 64bitovou Bistu Ultimate s pouhým 1 GB v Program Files (mimo Common) pod 45 GB nedostal).

Pokud se podíváte na už zmíněnou stránku podpory pro Kingston SSDNow, opět tam žádný firmware pro V40 nenajdete. Jak ale určitě dobře víte, Kingston V40 je takovým polovičním 34nm Intelem X25-M. Má polovinu MLC NAND flash a poloviční rychlost sekvenčního zápisu. To nás ale u malého systémového disku vůbec netrápí. Výkon s malými bloky dat a čtení jsou na vysoké rychlosti. Tedy pokud není SSD zazděn.

   

S velkým odstupem po vydání V40 vydal Intel vlastně ten samý SSD. Nazval jej Intel X25-V (40 GB). Jenže najedou majitelé Kingstonu V40 mohli jen smutně koukat, protože nový X25-V dostal do vínku podobně jako X25-M firmware s podporu trim. Jak správně detekuje CrystalDiskInfo, Kingston V40 ale trim skutečně nepodporuje:

Řešením není ani Intel SSD Toolbox a případný manuální trim skrze Optimizer. Položka Intel SSDs Only je zašedlá...

... a vy si můžete prohlédnout leda tak S.M.A.R.T..

Pokud by byl detekován SSD Intel, mohl by být spuštěn i Optimizer, jak jsem vám to ukazoval v recenzi X25-M:

Původně se myslelo, že firmware Intel X25-V na Kingston V40 flashnout nejde. Naštěstí tomu tak není, jen je procedura o malinko složitější. Ale zase ne tak složitá, jak je uvedeno ve známém návodu na fóru Overclock.net. Ten se vám pokusím podstatně zjednodušit a také budu opět předpokládat, že všichni majitelé SSD už mají také počítač schopný zavádět systém z USB flash disku.

Stáhněte si firmware s trim pro X25-V a obsažený EXE rozbalte na připravnou bootovací flashku (viz první kapitola). Dále budete potřebovat program HDAT2, který najdete (zdarma) přímo na jeho stránkách. Opět si jej připravte na flash disk. V IDE režimu nastartujte z USB flash disku a spusťte aktualizační utilitu pro nahrání nové firmwaru:

Po restartu opět nastartujte z USB flashdisku, tentokrát ale spusťte HDAT2. Tento krok je nutný právě k aktivaci trim na SSD. Na první obrazovce vyberte ze zařízení právě SSD V40.

Na další pak Device Configuration Overlay (DCO) Menu:

A konečně Restore potvrďte ještě klávesou Y.

Po úspěšné dokončení opusťte program a restartujte.

A sláva, SSD se sice pořád jmenuje Kingston SSDNow 40GB, ale už umí trim:

Pokud jste na něj neinstalovali ale čerstvý systém (nýbrž jen klonovali), nemusíte mít trim ani ve Windows 7 stále aktivní. V takovém případě spusťte příkazový řádek v administrátorském režimu a zadejte příkaz:
fsutil behavior query disabledeletenotify
Vrátí-li se vám hodnota 0, je trim operačním systémem také zapnut a společně s podporou SSD jej máte aktivní.

To lze snadno ověřit poměrně přesnými benchmarky jako CrystalDiskMark, nebo lépe AS SSD:

Jak vidíte, skóre jako nový. Bohužel jen majitelé operačních systémů bez trim mají pořád smůlu. Na rozdíl od X25-V či X25-M přímo od Intelu pořád nebude možné Optimizer (trim-on-demand) v Intel SSD Toolbox zapnout:

Doufám, že celou řadu majitelů SSD tento článek inspiroval a ještě jednou zopakuji, že zejména nahrávání jiného než doporučeného firmwaru děláte zcela na vlastní riziko. Zejména společnost Kingston by pak potřebovala za uši, že pro jistě početné majitele SSDNow V+ a V40 nedokázala podobně jako další výrobci ve spolupráci se Samsungem či Intelem nabídnout na stránkách podpory nové firmwary s podporou trim. Takto se budete asi při vylepšování těchto SSD třást, abyste nedopadli jako já s A-Data S592 v první kapitole.

Dnešní nově uváděné SSD s moderními řadiči (ať už Intel, SandForce SF-1200 a SF-1500, Toshiba, JMicron JMF612, Marvell či ještě nějaké Indilinx Barefoot a další) už naštěstí takřka bez výjimky trim od výroby podporují, podobného návodu už tak zřejmě nebude nikdy třeba. Ale třeba přijdou zase lepší algoritmy na wear leveling (správa opotřebení buněk rozložením zápisů) apod., takže command.com, msdos.sys a další na USB flashce ještě přijdou ke slovu i ve spojení s těmito moderními úložišti.