Обзор SSD-накопителя Seagate IronWolf 110 объемом 240 Гбайт

Оглавление

• Вступление
• Технические характеристики
• Упаковка и комплектация
• Конструкция SSD-накопителя
• Тестовый стенд и ПО
• Тестирование температурных режимов и производительности
• Тестирование реального копирования файлов и стабильности
• Заключение

Вступление

Сегодня у нас в гостях твердотельный накопитель IronWolf 110 емкостью 240 ГБ компании Seagate. Конечно, при слове Seagate сразу хочется броситься в исторический экскурс, поскольку именно благодаря ее изделиям жесткие диски стали неотъемлемой частью персональных компьютеров в начале далеких 1980-х годов. Но с таким экскурсом можно уйти слишком далеко в сторону от темы обзора.

Что касается нынешних производственных достижений Seagate, то надо отметить, что компания уже освоила производство 14-ти и 16-ти терабайтных гелиевых HDD серий IronWolf («железный волк») и IronWolf Pro, и готовится запустить производство 16-терабайтных HDD серии Exos (самой крутой), предназначенных для серверов и сетевых хранилищ. Возможно, что это – еще не предел.

А теперь серия IronWolf пришла и в твердотельные накопители (SSD). Конечно, накопители SSD значительно скромнее по объему, чем HDD (цена!), но прогресс не остановить. Накопители серии Seagate IronWolf 110 SSD производитель позиционирует, как предназначенные для сетевых хранилищ (NAS).

Особенность такого применения SSD – возможность одновременного выполнения разными пользователями разнотипных операций. Кроме того, повышаются требования к температурному режиму и некоторым другим параметрам. Но и о тестировании этого SSD как «обычного» накопителя тоже не забудем.

Официальная страница накопителей Seagate IronWolf 110 SSD – здесь.

Технические характеристики

В серию накопителей Seagate IronWolf 110 SSD входят пять накопителей с емкостью от 240 ГБ до 3.84 (!) ТБ.

Из технических особенностей надо отметить, что для питания накопителей на 240 и 480 ГБ достаточно питания в 5 В, а остальные требуют наличия как 5 В, так и 12 В.

Теперь попытаемся разобраться в деталях этих характеристик. Как известно, сейчас самый производительный тип интерфейса, применяемый в флагманских SSD-накопителях, это PCIe NVMe. Но и добрый старый SATA тоже имеет право на жизнь. Он до сих пор активно применяется в ноутбуках и других устройствах; накопители с таким интерфейсом можно устанавливать и в «больших» компьютерах; и, наконец, этот интерфейс очень активно используется в сетевых хранилищах (NAS).

Последнему из указанных применений будет способствовать и большой ресурс перезаписи ячеек, составляющий почти 2 000 циклов. Этому помогает не только выбор аппаратной базы, но и примененная «по наследству» от SandForce технология DuraWrite – хранение записываемых данных в сжатом виде, когда они занимают в памяти меньше места, за счет чего сокращается «износ» ячеек.

Упаковка и комплектация

Накопитель пришел к нам в обычном антистатическом пакете, которые обычно применяются для складирования HDD и SSD в групповых упаковках оптового типа, поэтому снимка упаковки не будет (не представляет интереса).

Конструкция SSD-накопителя

А вот фотографии самого накопителя будут представлены во всех ракурсах и в разобранном виде. Начнем с «парадного» вида накопителя:

Устройство имеет обычный корпус 2.5-дюймового накопителя, все размеры и отверстия для винтов определяются стандартами отрасли.

Что сразу порадовало – корпус изготовлен из литого алюминия (не штамповка!), а потому он относительно толстый, что полезно для теплораспределения и теплоотвода. Защитная крышка с нижней стороны – тоже металлическая, но не алюминиевая, а стальная:

На защитной крышке нет никаких пломб, поэтому грешно было бы не разобрать этот накопитель полностью.

Итак, вид со снятой крышкой:

Наиболее горячая часть устройства (контроллер) покрыта толстым слоем термопасты. Слой настолько толстый, что обеспечивает термоконтакт между контроллером и корпусом SSD. Это хорошо, но мне кажется, что нанести термопасту можно было бы и более аккуратно.

Для того, чтобы можно было прочесть маркировку контроллера, пришлось с него термопасту снять (потом я ее уложил обратно). Фрагмент платы с контроллером и микросхемами ОЗУ – на следующем фото:

Можно прочесть наименование контроллера: это Seagate ST22G4000AB, собственного производства Seagate. Производить контроллеры для SSD компания Seagate научилась, видимо, в тот самый момент, когда после цепочки сделок завладела фирмой SandForce – крупным разработчиком именно такой электроники.

Данные о происхождении контроллера Seagate от «родоначальника» (SandForce) были подтверждены с помощью утилиты «Sf_info», написанной и любезно предоставленной постоянным участником нашего форума VLO; вот отчет:

v0.44test0
Drive: 1(ATA)
Model: ZA240NM10001
Fw: SF44010J
Size: 228936 MB
--- SandForce specific ---
Signature: 2-0-45000262
Controller: SF-4500
HW Revision: 300056BA (B0)

Сверху от контроллера расположены две микросхемы ОЗУ D9RDJ производства Micron; каждая – на 128 МБ памяти типа DDR3. Итого – 256 МБ, что соответствует негласной норме, согласно которой объем ОЗУ в хороших SSD должен составлять 1/1000 от емкости накопителя. В плохоньких накопителях ОЗУ может вообще не быть.

Также на плате обнаруживаем четыре микросхемы флеш-памяти производства Toshiba:

Теперь посмотрим на обратную сторону платы:

Для улучшения теплоотвода нижняя сторона платы под греющимися элементами тоже покрыта термопастой. И тоже можно было бы это сделать аккуратнее.

На плате видно много свободных посадочных мест для микросхем флеш-памяти, которые устанавливаются в «старших» версиях накопителя.

Тестовый стенд и ПО

В качестве тестового стенда использовался мини-компьютер Intel NUC7i7BNK, включающий следующие комплектующие:

• Процессор Intel Core i7-7567U; 2 ядра/4 потока, 3.5 ГГц (4.0 ГГц Turbo Boost);
• Система охлаждения: штатная;
• Материнская плата: NUC7i7BNB (проприетарная);
• Оперативная память: 2 х 8 Гбайт Kingston KVR24S17S8/8;
• Загрузочный диск: SSD PCIe NVMe Intel SSDPEKKW512G7 емкостью 512 ГБ;
• Видеокарта: интегрированное в центральный процессор видеоядро Intel Iris Plus 650;
• Блок питания: штатный;
• Корпус: открытый, накопитель – за пределами корпуса (для исключения влияния качества корпуса на результаты термоизмерений);
• Операционная система: Windows 10 x64 со всеми текущими обновлениями с Windows Update.

Если коротко охарактеризовать тестовый стенд, то его производительность достаточна, чтобы не стать «узким горлом» и, по возможности, не влиять на результаты замеров производительности SSD. Перед проведением тестов производилась перезагрузка системы и выполнялась команда Trim для тестируемого SSD (за исключением тех случаев, когда это противоречило идее тестов). Кроме того, физически отключался интернет.

При тестировании SSD на систему было установлено дополнительное программное обеспечение: утилита «SeaTools» - средство диагностики для твердотельных накопителей Seagate (скачено с сайта производителя). Утилита SeaTools позволяет детально просмотреть SMART-параметры и некоторую другую информацию о накопителе; а также выполнить некоторые операции (например, очистку диска). Можно посмотреть на пару скриншотов утилиты:

Что касается обновления прошивки, то на момент тестирования новых версий обнаружено не было. Для тестирования производительности накопителя использовались, в основном, «старые» версии тестовых утилит с целью обеспечения сравнимости с данными предыдущих тестов SSD.

Тестирование температурных режимов и производительности

Сначала – несколько слов о том, что, собственно, требуется от накопителей для сетевых хранилищ.

Основные требования – такие:

• Стабильная скорость чтения и записи при работе с большими объемами файлов (сравнимыми по величине с емкостью накопителя);
• Стабильная работа с мелкоблочными данными;
• Стабильная работа (без «провалов») при одновременном выполнении операций записи, чтения и удаления информации;
• Невысокий нагрев при выполнении всех перечисленных выше типов операций;
• Высокий ресурс по циклам перезаписи информации.

Утилита Crystal Disk Info (7.8.2) показывает, что в установившемся режиме без проведения каких-либо операций, температура SSD составляет менее 40 градусов (при температуре окружающей среды 26 градусов):

Теперь сделаем пару элементарных тестов, которые помогут оценить стабильность параметров при длительных операциях с файлами. Эти тесты на линейное чтение и линейную запись.

Для линейного чтения на накопитель предварительно был записан массив плохо сжимаемой информации (48 ГБ). Это необходимо было для определения реакции системы на чтение памяти с данными и без данных (ячейки в этом случае в SSD помечаются как «пустые»).

Вот что получилось в тесте линейного чтения:

Здесь видно, что на той области, где содержались реальные данные, скорость чтения колебалась около 400 МБ/с; а на «пустом» участке повысилась более чем до 500 МБ/с. Такое возможно только в одном случае: если контроллер видит, что чтение осуществляется из «пустых» ячеек, то собственно чтения он не осуществляет, а посылает в систему непрерывный поток нулевых данных. Это не есть плохо, поскольку является одним из алгоритмов ускорения работы SSD; но говорит о том, что поведение SSD может быть весьма разнообразным в зависимости от вида данных и их наличия как такового. Далее это будет предметом отдельного теста.

Температура SSD в течение всего теста на чтение повысилась незначительно, всего на 3 градуса относительно состояния покоя.

Теперь переходим к тесту на линейную запись:

Картинка с линейной записью оказалась слегка изрезанной, но в целом – без существенных «провалов» и показывает высокую стабильность скорости записи при ее больших объемах. Это можно было бы одобрить на 100%, если бы не одна маленькая деталь – скорость записи оказалась ниже заявленной производителем. Средняя скорость составила 187 МБ/с, а заявлена - 345 МБ/с. Далее будут представлены результаты еще нескольких тестов, которые покажут более высокую скорость записи, но до заявленной она так и не «дотянет». Исключением будет запись хорошо сжимаемых данных, но это - «частный случай».

В противоположность герою этого обзора, многие SSD-накопители среднего класса «для бытовых нужд» имеют «спринтерскую» кривую линейной записи: очень быстрая запись в начале теста и затем – резкое торможение, пример – график накопителя Intel серии 660p.

Во время теста линейной записи температура накопителя повысилась намного сильнее, чем в тесте чтения, но осталась в рамках полностью безопасной (троттлинг невозможен):

Немаловажная заслуга в хорошем температурном режиме принадлежит, несомненно, металлической «теплоотводящей» конструкции корпуса и термоконтакту с ним наиболее греющихся комплектующих.

Теперь – несколько результатов тестов разными утилитами. Поскольку каждая из утилит имеет свой алгоритм тестирования, то у каждой из них – «своя правда» и наличие между ними расхождений – это естественно.

CrystalDiskMark 3.0.3:

Далее – CrystalDiskMark версии 6.0.2, где добавлен режим Seq Q32T1 (Sequential, Queues=32, Threads=1; т.е. последовательно с глубиной запросов 32), который сильнее может «разогнать» скорость чтения/записи данных:

Затем – другие «ходовые» утилиты:

Отдельно будем далее разбираться с утилитой ATTO. Дело в том, что она позволяет проверить скорость накопителя как при работе с трудносжимаемыми (случайными) данными, так и с хорошо сжимаемыми (заполнение памяти одинаковыми данными или нарастающими/спадающими цифровыми последовательностями). Это поможет нам оценить влияние алгоритма сжатия данных DuraWrite на работу накопителя.

Сначала результат в стандартной работе (случайные данные):

На этой диаграмме видим, что с ростом размера блоков информации скорость чтения (серые полосы) стремится к физической производительности интерфейса SATA (теоретически – до 600 МБ/с, практически - меньше). А вот скорость записи (красные полосы) сильно не доходит до этой величины и «застревает» на уровне около 220 МБ/с.

Теперь повторяем тест, но уже с легко поддающимися сжатию данными (инкрементная цифровая последовательность):

Здесь, благодаря тому, что объем данных сжимается, накопитель успевает записать большее количество данных за единицу времени, и скорость записи тоже приближается к физическим возможностям интерфейса. Так что сжатие данных успешно работает.

Справедливости ради надо сказать, что большинство современных SSD поддерживают те или иные алгоритмы сжатия; но здесь мы видим пример хорошей работы «классики жанра» от SandForce (ныне принадлежащему Seagate).

Тестирование реального копирования файлов и стабильности

Для проверки реального копирования файлов проводилось копирование трудносжимаемых данных (фильмов) объемом 48 ГБ (51 450 909 004 байт) в пределах накопителя в двух вариантах. Первый вариант – только копирование; т.е. фактически одновременное выполнение операций чтения и записи, что часто случается в работе сетевых хранилищ.

График копирования:

Первоначальный всплеск на графике копированием не является, это только передача первой порции данных в кэш. Дальнейший график характеризуется умеренной волнистостью без серьезных провалов; общее время копирования составило 5 мин. 14 секунд.

Теперь второй вариант копирования: копируются те же самые файлы, но во время копирования из другой папки на диске удаляются файлы объемом тоже около 50 ГБ. Удаление проводилось физически, а не перемещением в корзину Windows. Такие действия имитируют одновременное выполнение трех действий: чтение, запись, удаление файлов.

Для накопителя эта операция усложняется тем, что он должен после удаления файлов произвести очистку тех ячеек памяти, где они хранились (без очистки они не смогут принять новые данные). В результате получен такой график:

Удаление 50 ГБ данных было произведено примерно на 20% процесса копирования. Вероятно, спад графика в районе 25-27% - это и есть «отзвук» удаления файлов. Время копирования файлов слегка увеличилось, оно составило 5 мин. 32 секунды (на 16 секунд больше).

Сразу же по окончании процесса копирования был повторно запущен тест CrystalDiskMark 3.0.3 (без подачи команды Trim):

Значимых отличий от результата теста в «спокойном» состоянии (приведен в предыдущей главе) не обнаруживается.

В целом же можно сказать, что, хотя удаление большого массива данных и не прошло для остальных процессов бесследно, но влияние этого оказалось минимальным. Стабильность работы оцениваем положительно.

Заключение

Итак, мы протестировали твердотельный накопитель Seagate с интерфейсом SATA. На основе этого интерфейса сейчас не строятся накопители флагманского класса, но протестированный накопитель и не обязан быть флагманом – у него другое предназначение. А использование флагманских накопителей с интерфейсом PCIe NVMe не имеет смысла в простых NAS с одним сетевым портом, поскольку в этом случае именно сетевой порт и станет «узким горлом», ограничивающим скорость работы NAS.

Протестированный накопитель показал себя в высшей степени с положительной стороны именно как решение для сетевых хранилищ. У него есть все необходимые для этого свойства: малый нагрев, стабильность выполнения операций с чтением и записью больших объемов данных, большой ресурс по циклам перезаписи, хорошее поведение при одновременном выполнении операций чтения, записи и удаления файлов.

Единственный обнаруженный недостаток протестированного накопителя – это более низкая скорость записи, чем было заявлено производителем. Есть шанс, что эта проблема будет решена в новых прошивках, но шанс это еще не гарантия.

Конечно, могут быть вопросы по поводу того, зачем может использоваться накопитель такого относительно небольшого объема в сетевых хранилищах? Такой накопитель совершенно не подойдет для хранилищ NAS, где лежат скачанные с торрентов киношки. Для таких случаев больше подойдут традиционные HDD.

Он больше подойдет для тех сетевых хранилищ, где важен не объем данных, а совместный доступ к ним и скорость оного. Это, в основном, хранилища для небольших офисов, и, иногда, домашние хранилища.

Кстати, проверить совместимость SSD серии Seagate IronWolf 100 с серийными NAS можно на специальной странице сайта Seagate.

Никто не запрещает использовать этот диск и для любых других устройств, в которых используются накопители с интерфейсом SATA: никаких противопоказаний к этому нет.

Выражаем благодарность:

• Компании Seagate за предоставленный на тестирование накопитель Seagate IronWolf 110 240 ГБ (ZA240NM10001).
• Постоянному многолетнему участнику нашего форума vlo за оказанную помощь при тестировании накопителя.

реклама