Artikel top billede

(Foto: Computerworld)

Solid State på toppen

Solid State drev-teknologi havde en usikker start skæmmet
af ydelsesproblemer. Som Alt om DATA dog opdagede, så er SSD endelig begyndt at
levere.

Af Redaktionen, Alt om Data

Denne artikel er oprindeligt bragt på Alt om Data. Computerworld overtog i november 2022 Alt om Data. Du kan læse mere om overtagelsen her.

Da solid state drev først blev almindelige for et år eller så siden, lod det til, at det eneste problem var prisen. Når alt kommer til alt, så giver SSD traditionelle diske, baseret på roterende skiver, en solid gang tæv på sådan omtrent ethvert parameter, du kan komme i tanke om.

For det første praler SSD’ere typisk med heftige, vedvarende dataoverførselsevner og ultrakorte søgetider. Efter de roterende drevs ulidelige gradvise ydelsesforbedringer i tidens løb, sætter flash-teknologien følgelig endelig lagringsydelse på det samme ubarmhjertige fremskridtsspor, som cpu’er og grafikchips nyder. Moores lov er med andre ord kommet til harddiske.

Takket være et totalt fravær af bevægelige dele er SSD’ere også meget mere robuste og udsender næsten ingen lyd. Kort sagt, så udgør de en langt mere moderne løsning af datalagring end noget, der roterer. Hvis det er teorien angående SSD’ere, så er praksis indtil nu dog knapt så lovende.

Efter de tidlige rygter, der omgav SSD’ere, forsvandt, blev det langsomt klart, at alt ikke var helt i orden. Enkle hastighedstests af overførsler af fortløbende data bekræftede ganske vist, at producenternes påståede top skrive- og læsehastigheder var lige i øjet, men den faktiske brugeroplevelse stemte ikke overens med de iøjnefaldende tal, særligt når det kom til omfattende brug over en udstrakt periode. Den indledende fornemmelse af SSD-hastigheder blev ofte erstattet af mystiske systemstop og -hakken.

Nogle stillede oven i købet spørgsmålstegn ved Solid State drevs levetid på grund af flashhukommelsecellers tendens til at blive slidt op. Alt dette betyder, at SSD ikke helt har været den Messias for lagringsløsninger, som det først så ud til. Selvfølgelig er der jo ikke noget i computerteknologiverdenen, der forbliver det samme længe, og anden- og tredjegenerations SSD’eres ankomst, sammen med softwareopgraderinger til eksisterende drev, har medført væsentlige forbedringer. Lad os med alt dette i tankerne finde ud af, om de seneste SSD’ere endelig leverer på det tidligere løfte.

Besøg enhver af de store onlineforhandlere af SSD’ere og du vil opdage et enormt udvalg af mærker og modeller. Solid State drev er sandelig blevet standard. Følgelig falder priserne dagligt en smule, om ikke helt med den hastighed, vi kunne ønske. Det store spørgsmål er derfor, hvor meget er du nødt til at bruge for at få en anstændig SSD?

Kingston’s SSDNow V Serie i 2,5” 64GB skæring er et bud til begynder-niveauet. Når det kommer til både nøgleydelsesparametre og –kapaciteter, er det omtrent så lavt, som vi ville anbefale dig at gå. På trods af det, så byder den ind med ikke ubetydelige 1.200 kroner.

Tag ikke fejl, selv beskedne SSD’ere er fortsat smertefuldt dyre. Det er i særdeleshed sandt, når det kommer til Kingston’s smålige 64GB kapacitet. 1.000 kroner vil trods alt skaffe dig 1,5TB roterende harddisk. Sagt på en anden måde, en konventionel harddisk er ikke mindre en 23 gange mere omkostningseffektiv, når det kommer til lagringskapacitet. Av.

I det mindste dræber den ubetydelige størrelse dog enhver diskussion omkring brugsmodellen for denne type drev. Den er ikke engang tæt på at være stor nok til lagring af store mængder data. Det er bedre i stedet at bruge den til opstartsdrev indeholdende operativsystemet og nøgleprogrammer og lade magnetiske diske trække masselagringspligterne.

For de fleste mennesker vil 64GB være nok til dette formål. Dem med store spilbiblioteker vil dog måske løbe tør for plads ret hurtigt. Desuden, taget SSD-ydelsens tendens til at degradere når den er proppet med data, i betragtning, for ikke at tale om det faktum, at moderne daglig computerbrug kan generere flere gigabyte skrald såsom internet cache-filer og generel skrivebordsaffald, så er en 64GB begrænsning et potentielt irritationsmoment.

Hvis du kan leve med det, giver Kingston dig en SSD med ærlig talt middelmådige overførselshastigheder. Sammen med alle andre drev her, praler V-serien med multi-level-cell (MLC) flash-hukommelse, i dette tilfælde produceret af den japanske elektronik-gigant Toshiba.

Dette giver mere kompakte, billigere hukommelseschips. Med sekventielle top-læsehastighedsydelser på 100MB/s og skrivninger på 80MB/s er de dog ikke så hurtige som MLC-konkurrencen og langt mindre single-level-cell (SLC) hukommelse.

Den anden afgørende del af enhver SSD er styringsenhedschippen. Her er der grund til yderligere bekymring takket være tilstedeværelsen af en styringsenhed baseret på det berygtede JMicron design. Berygtet, altså, for de hakkende problemer som de tidlige SSD’ere led af (se Patriot Torqx-evalueringen her i artiklen for flere detaljer omkring SSD-hakken).

Valget af denne ældre styringsenhed er klart et udgiftsudspil. Kingston siger dog, at de har arbejdet tæt sammen med både JMicron og Toshiba for at sikre en hakkefri ydelse. Hvad end sandheden er, så kommer V-serien i to pakker; en desktop og en notebook. Begge indeholder nøjagtig den samme 2,5” SSD med standard sata-connectorer. Notebook-versionen, der testes her, er prydet med både en praktisk usb-dock og en kopi af Acronis True Image HD. Ideen er, at du bruger usb-dock’en og disk-kloningsprogrammet til at føre et image af din harddisk over på V-serien, før du skifter den ud.

Alt i alt er det en pæn pakke og ser ud til at være pengene værd i forhold til det næste trin på SSD-hierakiet, repræsenteret her ved Corsair’s P128. Som navnet antyder, er dette et 128GB 2,5” drev med et prismærke på 2.300 kroner. Mand! Du betaler dyrt for den ekstra kapacitet. Til gengæld får du dog den nyeste Samsung SSD-teknologi med både flash-hukommelse og en ARM-baseret styringsenhed leveret af den koreanske gigant.

Faktisk er dette drev i bund og grund en 128GB version af den over-dyre 256GB Samsung PB22-J, vi testede i vores flagskibssammenligning. Det betyder, at den praler med en såkaldt ’selv-reparerende’ funktion, der adresserer problemet med tiloversblevne data i hukommelsesblokkene. Hvor godt det virker, er det, der er vanskeligt at bedømme.

Egenskaben siges at begynde at virke udelukkende efter en koldstart, når systemet går i tomgang. I al fald ser den påståede maksimum læseydelse på 220MB/s mildt sagt lækker ud. Endda endnu mere imponerende er de næsten symmetriske 200MB/s skrivninger. Det er enormt for et drev baseret på MLC flash-hukommelse.

På papiret ser den derfor ud som lidt af en dårlig kombination - et dårligt indtryk forstærket af vore kunstige benchmarks. På trods af at det afleverer et uventet sundt fortløbende læsningsresultat på 126MB/s, så sakker Kingston-drevet langt efter Corsair’s 215MB/s toplæseydelse.

Det er en tilsvarende situation i skriveydelsestesten, hvor 92MB/s er oppe mod 189MB/s. Resultatet for testen med skrivninger af tilfældige blokke på 4K er dog mere bekymrende. Denne test er mere designet til at simulere den type diskaktivitet, du får under normal brug end fortløbende benchmarks, og den laver en meget grim læsning for Kingston på bare 0,24MB/s. Ærligt talt, så er Corsair’s 3,64MB/s næppe fremragende heller. Det er alt sammen meget bekymrende.

Tilbage i den virkelige verden er forskellen dog ikke så åbenbar. Subjektivt tror vi, at en anelse forsinkelse kan spores fra Kingston V serien i almindelig brug. Der er dog relativt lidt bevis for det i vores benchmarktest i den virkelige verden. Den er bare et sekund efter Corsair-drevet i vores spil-level indlæsningstest og kommer mere eller mindre op på siden af de dyreste drev, der testes denne gang, når det kommer til frame-rates i spil.

Tilsvarende færdiggør den filudpakningstesten på 1 minut og 14 sekunder, et rimeligt resultat sammenlignet med de 58 sekunder, som Corsair-drevet skal bruge.

Den eneste store afvigelse er programinstallation, hvor den kræver over to minutter for at færdiggøre opgaven, næsten dobbelt så længe som Corsair P128. Stadigvæk, sammen med det rædsomme 4K skrivningsresultat, er det nok til at få os til at bekymre os om V-seriens pålidelighed. Med hensyn til Corsair, så leverede den ret solide realtidsresultater. Her giver 4K skrivningsresultaterne dog også grund til bekymring. Det ser ud til, at den perfekte SSD ikke findes.

En af de allerførste ting, enhver, der studerer SSD’ere, lærer, er, at som en art, så er de en gennemført familiær flok. Ikke alene er de alle langt tættere beslægtet under overfladen, end det umiddelbart ser ud til, men der foregår også nogle ret rædselsfulde baglokaleommærkninger i kulissen. Grunden er, selvfølgelig, at der kun er så og så mange firmaer, der laver de to nøglekomponenter, Solid State drev kræver, nemlig flash-hukommelse og styringsenhedschips. Hvis du vil lave en SSD, så er du nødt til at gå hen og hive disse dele ned af hylden.

Således kommer vi til denne 120GB-agtige SSD-parring fra hukommelsesspecialisterne OCZ og Patriot, hvor diskene på foruroligende vis ligner hinanden. Almindeligvis er disse to sæt ærkefjender, og alligevel deler de to drev præcis den samme 2,5” kasse. Åbn dem og ganske rigtigt møder du to identiske PCB-opsætninger og praktisk talt ens komponenter. Konkret er der 128GB Samsung-produceret NAND flashhukommelse af MLC-varianten, en 64MB SD-ram-buffer og den meget vigtige styringsenhedschip fra Indilinx.

Den sidste er en relativt ny og ekstremt velkommen tilføjelse til SSD-økosystemet kendt som ’Barefoot’. Baseret på en programmerbar ARM-processorkerne hævdes det, at den reducerer latens og øger båndbredde sammenlignet med ældre SSD-designs baseret på både den allestedsnærværende JMicron styringsenhed og Samsung’s førstegenerations SSD styringsenhedschipsæt (dog ikke nødvendigvis det nye Samsung-sæt som fundet i Corsair og Samsung drevene). Resultat af dette inkluderer nogle seriøse saftige topydelsestal.

Ikke overraskende angiver OCZ og Patriot ret ens tal for maksimum læseydelse på henholdsvis 250MB/s og 260MB/s, hvor forskellen sikkert mere reflekterer målemetoder end nogen sand afvigelse i selve produkterne. Når det kommer til dataskrivningshastigheder, siges begge at toppe ved 180MB/s. Ah ja! For en ordens skyld skal siges, at disse drev har den samme kapacitet. OCZ foretrækker at bruge et tal, der mere præcist reflekterer tilgængelig lagerplads efter formatering.

Hvorom alting er, givet de fysiske ligheder ville du måske forvente, at de i bund og grund leverer den samme ydelse. Frisk ud af kassen gør de det temmelig sikkert. Det var dog ikke sådan, vi testede. Som du måske ved, er Alt om Datas erfaring, at et af de store problemer med nuværende SSD’ere involverer langsigtet skriveydelse. Kerneårsagen til dette er den måde, SSD’ere gemmer data på. For at gøre en lang historie så kort som muligt, hver flashhukommelseschip er delt op i ’blokke’ og hver blok består igen af ’sider’. Detaljerne varierer, men et typisk eksempel kan være 4K data pr. side og 128 sider pr. blok. I dette scenarie har en enkelt blok en kapacitet på 512KB.

Dette betyder noget, fordi flashhukommelse bliver læst i sider og skrevet i blokke. Data kommer selvfølgelig ikke altid i klumper af perfekt størrelse, så blokkene efterlades ofte delvist fyldte efter en skrivecyklus. Når disken er relativt tom, kan ubrugte blokke blive fyldt, og ydelsen lider ikke. Når drevet fyldes op, skal data dog på et tidspunkt skrives til delvist fyldte blokke. Når det sker, skal hele blokken kopieres til drevets cachehukommelse, før den slettes og skrives igen med en kombination af eksisterende og ny data. Det siger sig selv, at denne proces tager meget længere tid end ganske enkelt at skrive til en tom blok.

Præcis hvor meget længere afhænger af elegancen og effektiviteten af algoritmerne, der er kodet ind i drevets styringsenhedschip. I hvert fald er sagens kerne, at drev-ydelse falder, efterhånden som de tilbageværende blokke fyldes.

SSD’eres lille størrelse betyder dog, at alle tilgængelige blokke i realiteten bliver fyldt ret hurtigt ved almindelig brug, selv hvis drevet ikke er pakket med data. Med det in mente proppede vi først hver SSD til kanten for at sikre, at ingen blokke var ubrugte, før vi formaterede og installerede en frisk kopi af Windows 7. Vore resultater er derfor en guide til den ydelse, du får henover drevets levetid i modsætning til den første frisk-ud-af-kassen hurtighed.

Overraskende udviser de en tydelig forskel i denne tilsyneladende identiske parring. Faktisk, bortset fra ens top-læse- og skriveydelser på omkring henholdsvis 250MB/s og 180MB/s, er der en kløft i datagennemløb, og det er Patriot-drevet, der er på den forkerte side af ligningen. Vores filudpakningstest er et typisk eksempel. OCZ-drevet skærer igennem den på bare 40 sekunder. Patriot’en kræver imidlertid gabende 2 minutter og 56 sekunder. Det er også over tre gange langsommere under programinstallationer og kræver cirka dobbelt så lang tid for at hente et bane af World in Conflict.

Hvis det lyder slemt, så er den subjektive oplevelse, Patriot Torqx disker op med, endnu værre. Drevet, vi testede, led af katastrofal hakken. Det var slemt nok til at gøre enkle ting, såsom at navigere rundt på Windows’ skrivebord, til en langsom, enormt irriterende proces. Da hardwaren og test-platformen var identiske, var firmware den eneste mulige forklaring for dette plagsomme problem.

Efter at have flashet drevet med det senest tilgængelige hardware fra Patriots hjemmeside, var ydelsesproblemerne dog de samme. Om ikke andet er Torqx’ens ydelsesproblemer et skoleeksempel på betydningen af firmware. På trods af dets nærmest tilsvarende hardware er det kilometervis bagefter OCZ-drevet med det nuværende tilgængelige firmware.

Sandelig, selv programmet Wiper.exe lavet af Indilinx, som angiveligt fjerner slettet data fra hukommelsesblokkene og derfor gendanner drevets ydelse til fabriksnyt stadie, har ingen indvirkning på Torqx. I det lange løb er det sandsynligt, at en firmwareopdatering vil bringe Torqx på niveau med OCZ’s Vertex. For nu er det dog et ret nemt valg, særligt givet den sidstes prisfordel.

Nu gælder det, folkens, de tunge SSD-drenge er samlet sammen. Fysisk er de selvfølgelig ikke større end andre drev til test. Faktisk, takket være dets 1,8” størrelses-faktor, er Intel’s X18-M bogstaveligt talt det mindste her.

Denne sidste parring er dog samlet set blandt de hurtigste og mest rummelige solid state drev, der er til rådighed nu. De er også prissat derefter. Til 3.500 kroner og 4.500 kroner for henholdsvis Intel’s og Samsung’s fineste, er du nødt til at være fast besluttet på at trække din computer ind i solid state-tidsalderen for gå efter en af dem. Altså, enten dét eller en investeringsbankrådgiver pumpet op med skattekroner.

Hvis vi nu går ud fra, du har råd til at betale den tossede pris for at være med, hvad vil du så få igen helt nøjagtigt for dine helt sikkert uretmæssigt erhvervede penge? Ikke meget lagringskapacitet, det er helt sikkert. Disse drev er måske store efter SSD-standarder, men de er absolut og udtrykkeligt ynkværdige sammenlignet med de 7,5TB eller deromkring, som du kan score for 5.000 kroner, når det kommer til traditionelle roterende harddiske.

Hvad du får, er dog hypermoderne SSD-teknologi. Efter en uimponerende start med deres første SSD’ere forsøger Samsung sig igen med et andengenerationsdrev, PB22-J – gennemgået her i et område som topper med 256MB. Okay, det er baseret på MLC-flashhukommelse snarere end det virkeligt dyre SLC-stads, men i enhver anden henseende er dette dog utvivlsomt et luksusdrev.

Til at starte med har det en enorm 128MB DDR cache pool, så meget desto bedre for at glatte dataoverførsler ud. Så er der den nye styringsenhedschip. Denne er en kraftfuld ARM-baseret programmerbar cpu og praler med otte hukommelsesadressekanaler, dobbelt så mange som Samsung’s tidligere styringsenhed.

Det siger sig selv, at Samsung siger, at denne chip, sammen med det arbejde de har gjort med at forbedre algoritmerne til hukommelseshåndtering i deres seneste firmware, resulterer i forbedret ydelse og en reduktion af den frygtede SSD-hakken. Samsung har introduceret en ’selvreparerende’ egenskab, som påstås at rense hukommelsesblokken for resterende data, når drevet går i tomgang.

Alt iberegnet er det nok til et ekstremt imponerende påstået datagennemløbstal. Top læseydelse er vurderet til 220MB/s, og skrivninger er knap nok langsommere med 200MB/s. Det sidste er den virkelige dræberstatistik, givet at skriveydelsen velsagtens er den største udfordring for SSD’ere i dag. Hvorvidt Samsung har gjort deres hjemmearbejde korrekt angående anti-hakke-tiltag, kigger vi nærmere på om lidt.

Når det kommer til Intel’s X18-M, får du muligvis endnu mindre for pengene end med Samsung-drevet takket være dets kapacitet på kun 160GB. Det ser næppe heller overudrustet ud i cache-afdelingen med bare 16MB. Hvad mere er, selvom det sammenligner sig gunstigt med 250MB/s maksimum læseydelse, så ser dets top skriveydelse på 70MB/s ud til at være ude af løbet. Som vi dog i stigende grad indser, fortæller maksimumydelse ikke altid hele historien.

Det er afgørende, at Intel har lagt en masse arbejde i at optimere til ydelse i den virkelige verden, snarere end blot at sikre at X18-M ser godt ud på papiret. Helt centralt for denne bestræbelse er et internt styringsenhedschipdesign, der praler med ikke mindre end ti hukommelseskanaler, såvel som hvad Intel regner for den bedste slidudligningsalgoritme i byen og førende i industrien med 4K tilfældig I/O ydelse (IOP).

Hvis det sidste lyder som digital dobbeltsnak, så er 4K tilfældige IOP’er essentielt det, som almindelige disk-operationer er lavet af, den slags vedvarende diskkværnen, som du får ved normal computerbrug. Det er velsagtens et bedre mål af ydelse i den virkelige verden end maksimum sekventiel læse- og skrivetal, der tager så mange overskrifter. Endelig er det værd at huske på, at Intel for nyligt udgav en firmwareopdatering, som gjorde meget for at lette problemerne med ydelsesdegradering, som X18-M og X25-M drevene led af. Intel’s SSD’ere er måske ikke det nyeste, men de er ikke desto mindre tidssvarende.

Hvad du virkelig gerne vil vide, er dog hvilke af disse solid-state datadepoter, der yder bedst i praksis. Som med de andre SSD’ere til test denne måned, fyldte vi først begge drev med data for at sikre, at alle hukommelsesblokke var brugt, før vi formaterede og installerede en frisk kopi af Windows. På linje med de officielle tal tager Intel tager første stik hjem, takket være en sekventiel datalæsningsydelse på 258MB/s. I mellemtiden snupper Samsung skriveæren med 148MB/s, et pænt tal om end temmelig meget lavere end den officielle fordring på 200MB/s.

Over til 4K tilfældig skrivetest, Intel’s ti-kanals styringsenhed og tilsyneladende overlegne algoritmer udmønter sig i en knusende sejr: 36MB/s mod 5MB/s. Det er en enorm margen og tyder to ting. For det første ser det ud til, at Samsung stadig har noget arbejde at gøre deres nye SSD styringsenhed. Hvis dette er, hvordan et lettere brugt Samsung testdrev er, så bør du bekymre dig for, om ydelsen vil hænge sammen i det lange løb. For det andet; man skulle tro, at Intel-drevet burde være den bedre satsning både i det lange løb og for den slags daglig diskkværnen, som er almindeligt.

På en eller anden måde er disse antagelser dog ikke jævnt fordelt i disse drevs ydelse i den virkelige verden. Om det er programinstallation, filudpakning eller hentning af gemte spil, er resultatet enten for ubehageligt nært eller afgørende i Samsung PB22-J’s favør. Når det er sagt, så synes 256GB Sammy’en at afsløre nogle få, flygtige tegn på hakken under normal brug. Det er dog et subjektivt indtryk, som er svært at fange i test.

På dette stadie føler du dig måske temmelig forvirret. Fortvivl ikke, du er i godt selskab. Det er svært at vide, hvilke konklusioner man skal drage, når testdata spytter så blandede budskaber ud. Det eneste stensikre råd, vi kan give dig, er, at SSD’ere forbliver en spirende teknologi, som ofte rammes af ujævn ydelse. Det er ganske enkelt ikke muligt at gøre et køb med komplet tiltro til, at du har valgt det bedste drev i enhver given prisklasse, selv i denne forfinede ende af markedet.

For at sige det rent ud, så er SSD’ere teknologi-journalistens værste mareridt. De er langt de sværeste komponenter at køre benchmark på. Præcis hvordan, for eksempel, burde de forskellige ydelsesparametre vejes? Er sekventiel dataoverførsel det vigtigste? Hvad med tilfældig tilgang? Selv hvis du kan beslutte dig for, hvad der er vigtigst, efterlades du stadig med en nagende tvivl om drevets levetid.

For at gøre alting mere kompliceret, har SSD styringsenhedsproducenter en vane med at udgive firmwareopdateringer og ydelsesforbedrende værktøj. Indilinx, for eksempel, har rullet wiper.exe ud, et mini-program designet til at sikre, at slettede hukommelsesblokke er helt renset for data.

Problemet er, at ikke alle drevmagere, som bruger Indilinx styringsenheden, gør køberne opmærksom på det. Det er også svært at vide, hvad du får, når det kommer til firmware, når du skyder på enhver given SSD hos din favorit online forhandler. Så er der den selv-reparerende egenskab fra Samsung? Der er meget at holde sig på forkant med.

Set på den måde tilføjer SSD’ere et lag af uvelkommen kompleksitet, som om der ikke var nok at gå til, med grafikdrivere, hukommelsestiminger, motherboard indstillinger og alt det andet blandt myriader af computerfinindstillingsparametre. Der er dog ikke kun dårlige nyheder. Kun et af de testede drev led af signifikant hakken, til trods for vores taktik med at fylde hukommelsesblokkene til randen før benchmarkatonen begyndte.

Hvad mere er, hvis du tager Patriot- og Kingston-drevene ud af ligningen, så var der meget lidt at vælge imellem blandt de sidste fire i vores realverdenstests. Ikke desto mindre, så er der næppe tvivl om, at SSD-ydelse vil blive endda endnu mere pålidelig i den nærmeste fremtid. En af de mere betydningsfulde kommende udviklinger er tilføjelsen af TRIM-kommandoen i Windows 7. Sagt helt enkelt, så er TRIM en SSD-specifik drev-kommando, som sikrer, at hukommelsesblokkene er renset for data på det tidspunkt, de bliver slettet.

Både Samsung og Indilinx har bekræftet firmwareopdateringer, der tilføjer TRIM-understøttelse til deres seneste hukommelsesstyringsenheder fundet i eksisterende drev. Selvom der ikke er nogen garanti, burde det betyde væsentligt forbedret ydelse for Samsung, Corsair, OCZ og Patriot drevene testet denne måned. Intel har endnu ikke annonceret TRIM-understøttelse, men der virker højst usandsynligt, at de vil ignorere en så vigtig udvikling.

I mellemtiden, så tjek denne månes tech-briefing for et mere detaljeret kig på de skridt, drevmagere tager for at forbedre langtidsydelse.

[themepacific_accordion]
[themepacific_accordion_section title="Fakta"]

Sådan testede vi

[/themepacific_accordion_section]
[/themepacific_accordion]