Ze slimáka formulí: test pěti + deseti SSD

Uvedení do světa SSD, rozdělení testu

Netradičně slepený test si žádá trochu vysvětlení. První část je takovým minitestem SSD vytvořeným pro časopis Extra PC. Srovnává pět aktuálních SSD od různých výrobců v široké škále subtestů a má být srozumitelný i pro uživatele, jež s problematikou dosud nebyli zevrubně obeznámeni. 

Druhá část, vytvořená Honzou Černým, je potom velice podrobným testem deseti SSD se snahou o ještě objektivnější změření příkonu. Honza vzal test natolik zeširoka, že po změření té obrovské hory testů a vytvoření spousty grafů, už nestihl v rozumném čase dodat popisy všech testovaných disků a použitých postupů. Nechtěli jsme ale nechat i tak jistě velmi informačně nabitý test stárnout, takže se zájemci mohou probít interaktivními grafy s výsledky bez průvodního slovního komentáře.

Proč se zajímat o SSD?

Běžný uživatel si při pohledu na cenovky a kapacity SSD
ve srovnání s běžnými disky bude klepat na čelo. Proč by měl chtít něco
tak drahého, když cena za gigabajt je mnohonásobně vyšší. Bohužel si málokdo
uvědomuje, jak moc závisí celková svižnost počítače právě na rychlosti disku. V
noteboocích běžně narazíte na pomalé disky, jejichž plotny rotují rychlostí
5400 ot./min. Spouštění systému, načítání aplikací i běžné úkony pak
trvají mnohonásobně déle, než s rychlým SSD. I v desktopu, kde je nejběžnější asi jediný 7200otáčkový HDD jako systémový disk, ale urychlení po výměně za SSD jistě poznáte.

Jak to funguje?

Základem SSD (solid-state drive) jsou paměťové čipy, do
kterých jsou ukládána samotná data. Jejich činnost je řízena řadičem, který
tvoří jakési přemostění mezi diskem a samotným rozhraním SATA na základní desce
počítače. Právě tento kus elektroniky z největší části ovlivňuje samotný výkon
SSD. Paměťové čipy mohou být seberychlejší, pokud si však řadič špatně poradí
s interpretací tekoucích dat, právě on bude tvořit pomyslné úzké hrdlo.

Zatímco v minulosti výrobci různě laborovali
s mnoha kombinacemi paměťových čipů, řadičů a různě upraveným firmware,
dnes je situace o mnoho jednodušší. Pokud pomineme exotické či zastaralé
řadiče, smrskne se jejich výběr na pět či šest. Nejčastěji se setkáváme
s řadiči SandForce. Své vlastní řadiče si pak vyrábí Intel, Samsung a
Toshiba. Z dalších hráčů na trhu je vhodné zmínit Marvell, Indilinx či
v počátcích nechvalně známý a dnes už do průměru patřící JMicron.

Jako zajímavost ještě můžeme uvést rozdíl mezi paměťovými
čipy SLC (single level cell) a MLC (multi level cell). Jak už název napovídá,
čipy MLC si poradí s více než dvěma úrovněmi napětí v jedné buňce.
V současné době jsou to úrovně čtyři – z toho vyplývá, že jedna
taková buňka umí uchovat dva bity. SLC se používají pouze v profesionální
oblasti, kde je využita jejich vyšší rychlost a delší životnost. Ceny SSD
s SLC jsou násobně vyšší než ceny běžných disků s MLC.

Tak který?

Pokud si v eshopu rozklepnete nabídku SSD, zjistíte,
že kromě kapacity můžete disky dělit i podle dalších atributů. Snad tím
nejzákladnějším, který by vás měl zajímat, je velikost. Ta se stejně jako u
běžných pevných disků udává v palcích a nejrozšířenější verzí jsou ty
s velikostí 2,5". Ty snadno namontujete jak do většiny notebooků, tak
do stolního stroje. Pokud však pracujete s nějakým subnotebookem, možná vaše
kroky povedou do nabídky s disky velikost 1,8". Méně se pak setkáte
s rozměrem 3,5", který je běžný u klasických disků.

Za zmínku také stojí SSD, které nepoužívají běžné
rozhraní SATA. V portfoliu výrobců najdete disky, které připojíte třeba do
běžného slotu PCIe. A pokud svému systému chcete dopřát vyrovnávací paměť
v podobě miniaturního SSD, můžete jej připojit do mSATA (taktéž upravený
slot mini-PCIe).

Se zajímavým konceptem pak přišel Seagate, který ve svém
modelu Momentus Hybrid Drive spojil výhody běžných pevných disků a SSD (viz Seagate Momentus XT: hybrid mezi HDD a SSD). Desku s
řídící elektronikou disku doplnil o rychlé flash čipy, které zde fungují pro
zápis a čtení nejpoužívanějších dat. Toto řešení je pak o to zajímavější, že
veškeré řízení a spolupráce obou úložišť je plně v režii samotného disku.
Na hostitelský systém tedy nejsou kladeny žádné speciální nároky (zvláštní
ovladač atd.).

(Ne)životnost SSD

O snižujícím se výkonu SSD v závislosti na době
používání toho již bylo napsáno hodně. Za poslední rok jsme zaznamenali velký
pokrok a „opotřebování“ již není tak znatelné. Pokud jste se v minulosti o
SSD zajímali, byť jen okrajově, určitě jste narazili na výraz TRIM. Jedná se o
příkaz, který řeší problémovou komunikaci mezi operačním systémem a samotným
řadičem SSD.

Zatímco operační systém při smazání dat tento blok pouze
označí jako smazaný, SSD potřebuje do tohoto bloku zapsat nulu. Problém pak
nastává při dalším zápisu dat, který SSD dokáže provést pouze ve větších
blocích. Pokud na takto označený blok narazí, musí jej nejdřív upravit a až
poté zapsat nová data. Postupem času tedy dochází k výraznému zpomalování.
Drtivá většina nových disků však podporuje funkci TRIM, která se postará o
dodání informace o volných blocích ze systému až na úroveň řadiče.

TRIM však není pouze o samotném SSD, ale také o operačním
systému. Podpora této funkce je zajištěna ve Windows 7 a také v jádře
Linuxu – nativně jej tedy podporuje i Mac OS X od verze (10.6.8). Pro starší
systémy Microsoftu se tedy SSD moc nehodí. Pokud si i přesto chcete užít
komfortu SSD, doporučujeme používání utilit s manuálním vyvoláním TRIM (v
případě disků Intel dodávaný SSD Toolbox, u SSD s Indilinx Barefoot např.
Wiper atd.), které pod Windows XP či Vista částečně nahradí nativní podporu
tohoto příkazu.

Kromě TRIM byste však měli vědět o dalších aspektech
ohledně životnosti a výkonu SSD. Vzhledem k tomu, že celkem logicky
nehraje u flash pamětí roli fragmentace, technologie wear leveling se stará o
rovnoměrné rozprostření dat – je tedy jedno, zda budou data v paměťových
čipech „rozházená“.

Do boje proti opotřebení daném počtem přepisů jedné buňky
se také zapojuje část kapacity, která je uživateli neviditelná – je použita až
v případě, že je některá z paměťových buněk vyhodnocena jako
opotřebená a je nahrazena přemapováním právě z této skryté oblasti.

Kingston HyperX SSD

1. Kingston HyperX SSD

Kingston po většinu času používal ve svých SSD paměťové
čipy a řadiče Toshiby. Právě u této řady však došlo ke změně. Nyní výrobce
vsází na řadiče Sandforce. HyperX má ukojit choutky nejnáročnějších uživatelů,
kteří touží po nejvýkonnějších modelech na trhu a test nám dokázal, že přesně
do této kategorie spadá. Tedy až na situace, kdy řadič SandForce narazí na nekomprimovatelná data nebo nemůže tvořit jen odkazy (na duplicity). V takovém případě jej může konkurence předstihnout. Něco málo naznačuje obrázek z AS SSD Compression Benchmarku o kousek níže.

HyperX SSD zvítězil také co se příslušenství týče. Sada pro
montáž do 3,5" rámečku obsahuje i šroubovák s výměnnými nástavci.
Nechybí také kompletní instalační sada – 2,5" rámeček pro váš starý disk a
Acronis True Image HD pro snadné zkopírování systému na SSD. Pokud byste nic z toho nepotřebovali, můžete ušetřit asi
400 Kč.

 

• čtení (4kB bloky)                  21
  MB/s
• zápis (4kB bloky)                 74
  MB/s
• kopírování programu          125
  MB/s
• přístupová doba při čtení   0,042
  ms
• přístupová doba při zápisu 0,177
  ms
• příkon (v nečinnosti)          0,60
  W

• kapacita 120 GB
• řadič Sandforce SF-2281
• TRIM ano
• rozhraní SATA 6 Gb/s
• NCQ ano
• rozměry 100 × 70 × 9,5 mm
• hmotnost 81 g

Patriot Pyro

2. Patriot Pyro

Umístění tohoto modelu hned za vítězným Kingstonem nás
nepřekvapilo. Patriot totiž zvolil totožný řadič Sandforce SF-2281 a stejné
paměťové čipy Intel-Micron. Ve všech měřených testech se kromě sekvenčního
čtení držel jen nepatrně za Kingstonem. Předčil jej pak v příkonu, kde byl
o několik desetin wattu úspornější. Kromě testované kapacity 120 GB si můžete
dopřát i totožné disky s kapacitami 60 GB a 240 GB. První dva disky nám
ukázaly, jak dobře si vedou moderní řadiče řady SF-2200.

• čtení (4kB bloky)                  19
  MB/s
• zápis (4kB bloky)                 70
  MB/s
• kopírování programu          82
  MB/s
• přístupová doba při čtení   0,043
  ms
• přístupová doba při zápisu 0,185
  ms
• příkon (v nečinnosti)          0,70
  W

• kapacita 120 GB
• řadič Sandforce SF-2281
• TRIM ano
• rozhraní SATA 6 Gb/s
• NCQ ano
• rozměry 101 × 69 × 9,3 mm
• hmotnost 118 g

Patriot Pyro dostál svému jménu a vinou nekorektního čtení S.M.A.R.T. vás pak třeba HD Tune bude takto děsit

Intel SSD 320

3. Intel SSD 320 320 GB

Intel vsází prakticky u všech řad SSD na své vlastní řadiče.
Výjimkou je jen nejrychlejší řada 510. Testované SSD 320 má dle Intelu nahradit
oblíbené X25-M. Na rozdíl od těch použil Intel 25nm paměťové NAND flash, u
kterých se zvýšil počet operací, jež je disk schopen zpracovat. Jak asi víte, tak samotné 25nm NAND flash příliš pozitiv nepřinesly, ohledně počtu přepisů dokonce právě naopak. Pro ty, kteří
budou disk instalovat do přenosného počítače, může být zajímavým zavedení
128bitového AES šifrování.

Intel SSD 320 je řadou disků, které se skvěle hodí
pro uživatele nedisponující nejrychlejším a stále spíše jen při ryze sekvenčních operacích nad velkými bloky dat využitelným rozhraním SATA 6 Gb/s. Ve srovnání s předchozím X25-M se ale jedná o velmi malý pokrok a v podstatě se dá říci, že zmíněné SSD jsou si výkonnostně velice podobné.

• čtení (4kB bloky)                  19
  MB/s
• zápis (4kB bloky)                 36
  MB/s
• kopírování programu          98
  MB/s
• přístupová doba při čtení   0,046
  ms
• přístupová doba při zápisu 0,059
  ms
• příkon (v nečinnosti)          0,65
  W

• kapacita 320 GB
• řadič Intel PC29AS21BA0
• TRIM ano
• rozhraní SATA 3 Gb/s
• NCQ ano
• rozměry 101 × 70 × 9,3 mm
• hmotnost 82 g

Samsung 470

4. Samsung 470 128 GB

Stejně jako třeba Intel i
Samsung si pro své SSD vyrábí vlastní řadiče. V tomto modelu je to
konkrétně Samsung S3C29RBB01. Disk v testech výrazně nezaostával za svými soky až
na přístupovou dobu při zápisu náhodných dat. Zlepšením při operacích s malými bloky oproti předchozí generaci řadiče se Samsung zařadil do poklidného středu současné nabídky desktopových SSD.

• čtení (4kB bloky)                  17
  MB/s
• zápis (4kB bloky)                 54
  MB/s
• kopírování programu          98
  MB/s
• přístupová doba při čtení   0,061
  ms
• přístupová doba při zápisu 0,051
  ms
• příkon (v nečinnosti)           0,25
  W

• kapacita 128 GB
• řadič Samsung S3C29RBB01-YK40
• TRIM ano
• rozhraní SATA 3 Gb/s
• NCQ ano
• rozměry 100 × 70 × 9,5 mm
• hmotnost 68 g

 

OCZ Vertex 2

5. OCZ Vertex 2 120 GB

I když se disk OCZ umístil na posledním místě, rozhodně to
neznamená, že by z testované pětice nějak výrazně vybočoval. Řadič
Sandforce starší řady SF-1200 sice nenabídnou
takové rychlosti jako modernější komponenty, zato se však jedná o nejúspornější
SSD v testu. Ani při jeho plné aktivitě (čtení a zápis) se příkon
nevyšplhá nad dva watty. Pozitivními vlastnostmi je určitě tříletá záruka OCZ a rovněž 3,5" formátu se nemusíte děsit. Dvaapůlpalcové provedení je na skladech obchodů také. 

 

• čtení (4kB bloky)                  18
  MB/s
• zápis (4kB bloky)                 57
  MB/s
• kopírování programu          66
  MB/s
• přístupová doba při čtení   0,061
  ms
• přístupová doba při zápisu 0,130
  ms
• příkon (v nečinnosti)           0,65
  W

 

• kapacita 120 GB
• řadič Sandforce SF-1222
• TRIM ano
• rozhraní SATA 3 Gb/s
• NCQ ano
• rozměry 99 × 70 × 9,3 mm
• hmotnost 77 g

 

Jak používat interaktivní grafy, testovací konfigurace

Jak jsme testovali

Výkon disků jsme srovnávali pomocí syntetických testů
v rámci dvou osvědčených benchmarků. Zvolili jsme AS SSD Benchmark 1.6 a
HD Tune Pro 4.61. Prvně jmenovaný kromě naměřených hodnot po vyhodnocení
výsledků generuje také bodové skóre.

Vzhledem k tomu, že jedinou hodnotou, kterou
benchmark nezměří, je spotřeba (chcete-li přesněji, tak příkon), považovali
jsme toto skóre za kritérium pro seřazení. Příkon SSD se totiž pohybuje
v řádech jednotek wattů. V režimu standby jsme u všech disků naměřili
nulovou spotřebu, což je příjemné překvapení od dob minulých. Nejvíce energie
pak disky potřebují při zápisu, i tehdy se však největší žrout pohyboval okolo
hodnoty 3 W. Rozdíly kolem jednoho wattu (a ještě pouze při aktivitě) nebudou
asi rozhodující ani u notebooku.

Zatímco klasické pevné disky odeberou nemálo z 12V větve, u SSD stačí zpravidla měřit jen 5V

Detail bočníku použitého pro měření příkonu SSD

Ve specifikacích výrobců vždy najdete maximální
přenosovou rychlost, která odpovídá práci s velkými datovými bloky – tedy
sekvenční. V praxi však disk často pracuje s mnohem menšími bloky
dat. Proto jsme měřili rychlosti při práci s 4kB a 512B bloky. Dále nám
testy ukázaly hodnoty přístupové doby a také to, jak si disky poradí
s kopírováním běžně používaných souborů.

Srdcem testovací sestavy byla základní deska Gigabyte GA-Z68XP-UD3-iSSD. Dalšími zmíněníhodnými komponentami byl zdroj EnergyKnight SS-400ET-T3 (Seasonic) a procesor Intel Core i7-2600K. V druhé sadě testů (s deseti zastoupenými SSD) byla použita opět stejná základní deska, pouze procesor byl nahrazen slabším Core i3-2100. Ovladačem byl vždy iastor.sys s podporou AHCI (NCQ) i TRIM.

Jak na interaktivní grafy 2.0

1. Pokud se vám nelíbí písmo se stíny, velmi snadno je vypnete v
   Nastavení. Máte-li ještě problémy s rychlostí zobrazování, můžete v
   Nastavení povypínat také animace. 
2. V základním nastavení jsou pruhy
   seskupeny dle úhlopříčky monitory a dále seřazeny dle naměřené hodnoty
   (vzestupně, či sestupně
   pak podle toho, je-li zrovna vyšší = lepší či naopak). Toto můžete
   snadno změnit zvolením řazení dle naměřené hodnoty v testu, seskupením
   třeba podle matrice apod.
   
3. Po najetí myší na některou z
   položek (třeba na HP ZR24w) se z této stane 100 %
   (základ) a ostatní položky se spočítají podle ní. Všechny absolutní
   hodnoty se změní na relativní. Zpět se změní, až kurzor myši opustí
   oblast s názvy položek (v tomto případě procesorů).
   
4. Budete-li chtít nějakou
   položku (monitor) v grafech sledovat, můžete si její pruh libovolně
   obarvit. Stačí klepnout levým tlačítkem myši na barevném pruhu a vybrat
   si z palety. Máte-li povoleny cookies, mělo by vám nastavení vydržet i
   pro další grafy v dalších kapitolách.
   
5. Cenu a další základní parametry (například rozlišení či úhlopříčku) můžete zobrazit kdykoliv v
   každém grafu: stačí u vybraného procesoru najet kurzorem myši nad pruh s
   hodnotou (měření) a chvíli počkat. Objeví se jako plovoucí nápověda (tooltip).
   
6. Zámek základu (monitor, který
   se stane těmi 100 % a od něhož se odvíjí další relativní hodnoty)
   aktivujete pomocí současného stisku klávesy CTRL a levého tlačítka myši
   nad procesorem (či jeho pruhem v grafu), který chcete uzamknout.
   
7. Před prvním použitím grafů si
   pro jistotu vyprázdněte cache prohlížeče (zřejmě bude stačit refresh) a v případě problém smažte i příslušné cookies.
   
8. Interaktivní grafy 2.0 jsou
   kompatibilní s prohlížeči Firefox (testovány verze 4.x), Opera
   (testováno s 11.x), Internet Explorer 8 a 9 (verze 7 a starší už nejsou
   podporovány) a Chrome (zde mají tooltipy hranaté rohy namísto kulatých).
   
9. V případě problémů se nejdříve
   ujistěte, že máte v prohlížeči povoleny skripty i cookies, dále splnění
   bodů 7 a 8, teprve potom nám chybu prosím co nejpřesněji reportujte.
   Jedná se o první ostré nasazení grafů, takže i přes delší testování
   autorem a redakcí při komplexnosti aplikace určitě ještě nějaké mouchy v
   nějaké kombinaci objevíte.
   

Zasloužená reklama:

Autorem enginu interaktivních grafů na ExtraHardware je Lukáš Prvý, který opravdu umí v makrech pro Office (VBA), JavaScriptu, XHTML a asi i v lecčems dalším neuvěřitelné věci v
krátkém čase. Budete-li na váš web potřebovat nějakou skutečnou vyšší
dívčí, můžete jej už teď kontaktovat na e-mailu LukasPrvy(zavináč)email.cz

AS SSD Benchmark (čtení/zápis různě velkých bloků, kopírování)

HD Tune (čtení/zápis, náhodná data)

Příkon (spotřeba) v idle, při čtení/zápisu

Podrobný test 10 SSD: propustnost (AS SSD, ATTO, HD Tune)

Testy propustnosti (AS SSD, ATTO, HD Tune)

Podrobný test 10 SSD: sekvenční rychlosti (AS SSD, HD Tach, HD Tune)

Sekvenční testy (AS SSD, HD Tach, HD Tune)

Podrobný test 10 SSD: počet operací za sekundu (AS SSD, HD Tune)

Počet operací za sekundu (AS SSD, HD Tune)

Podrobný test 10 SSD: přístupová doba (AS SSD, HD Tune)

Přístupová doba (AS SSD, HD Tune)

Podrobný test 10 SSD: praktické testy v benchmarcích

Praktické testy v benchmarcích (AS SSD, PCMark Vantage, PCMark 7)

Podrobný test 10 SSD: bodové hodnocení (AS SSD, PCMark Vantage, PCMark 7)

Bodové hodnocení (AS SSD, PCMark Vantage, PCMark 7)

Podrobný test 10 SSD: Iometer – počet operací za sekundu

Iometer – počet operací za sekundu

 

 

 

 

 

 

Podrobný test 10 SSD: příkon (spotřeba), kapacita/cena

Spotřeba

Cena, cena/kapacita

Závěr, poděkování

Závěr

Po maratonu podrobného testu deseti SSD se ještě jednou vraťme k pěti SSD (v povětšinou 120GB kapacitě) srovnávaným v rámci kratšího testu. Pohrdnete-li interaktivními grafy, můžete rychle některé výsledky srovnat v následující tabulce. Do ní jsme se pokusili vyzobat ty nejpodstatnější naměřené hodnoty ke každému SSD.

 

Nejdražší SSD se SandForce SF-2281 potvrdily roli favoritů a obsadily ve výkonnostním srovnání čelní příčky. Je ale vidět, že stejný řadič nutně neznamená zcela stejné výkony. Osazené MLC NAND flash a především firmware svůj vliv stále mají. A to i přesto, že SandForce dělá i jakési referenční SSD (PCB + firmware).

Intel SSD 320 obsadil třetí příčku a na rozdíl od prvních dvou je jeho výkon konzistnější. Žádná nekomprimovatelná data neznamenají automaticky 40 % teoretického výkonu dolů. Pokud bude 320 Series za slušné peníze, nevynechejte ji z výběru jen proto, že nepodporuje SATA 6 Gb/s.

Vertex 2 s 25nm MLC NAND flash už není to, co býval (s 34nm) a SF-1222 v tomto případě prohrál s aktuálním řadičem Samsungu tvořícím srdce 470 Series.

To, zda jsou v praktičtěji zaměřených testech (viz metodika pro pevné disky) nějaké rozdíly mezi vítězným Kingston HyperX SSD a třeba zástupcem střední třídy s daleko slušnější cenou za gigabajt (Kingston V+ 100,
96 GB) ověří v připravovaném navázání na tento test Adam Vágner.

Poděkování

Za zapůjčení základní desky GA-Z68XP-UD3-iSSD používané pro testy SSD
děkujeme českému zastoupení společnosti Gigabyte.

SSD 320 a X25-M nám zapůjčilo české zastoupení společnosti Intel

Samsung 470, OCZ Vertex 2 a Patriot Pyro k testu propůjčil e-shop Alza.cz

SSD Renice X3 zapůjčila společnost Kobe

HyperX SSD a V+ 100 zapůjčila společnost Kingston