|
Member
Регистрация: 07.01.2008
Сообщений: 39,698
Сказал(а) спасибо: 784
Поблагодарили 834 раз(а) в 404 сообщениях
Репутация: 124544
|
Цитата:
Как мы тестировали Задачей, которая была поставлена перед этим исследованием, стало выяснение «реальной» производительности нового поколения накопителей, ориентированных на работу по интерфейсу PCI Express 4.0 x4. Основной вопрос, на который должны ответить тесты, звучит так: есть ли смысл выбирать для компьютеров с поддержкой PCI Express 4.0 (а это – системы на базе процессоров семейства Ryzen 3000) новомодные твердотельные накопители, построенные на контроллере Phison PS5016-E16, — или же флагманские модели NVMe SSD без поддержки PCI Express 4.0 могут предложить производительность не хуже.
Поставленная задача однозначно предопределила используемую в тестировании конфигурацию компьютера. Исследование проводилось в системе на базе Ryzen 7 3800X и материнской платы с чипсетом X570. Такая система хороша тем, что в ней интерфейс для подключения NVMe SSD (а мы пользовались линиями, за функционирование которых отвечает процессор) может работать как в режиме PCI Express 4.0, так и в режиме PCI Express 3.0. Соответственно, накопитель Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD 2 Тбайт был протестирован дважды – в двух разных режимах работы шины, а Samsung 970 EVO Plus 2 Тбайт – единожды, со штатным вариантом работы интерфейса в режиме PCI Express 3.0.
Кроме того, заодно мы решили проверить производительность накопителей и в системе с процессором Core i9-9900K. Раньше платформа AMD серьёзно проигрывала платформе Intel в скорости работы твердотельных накопителей, но это было выяснено ещё в то время, когда процессоров Ryzen третьего поколения, как и чипсета X570, не существовало. Теперь же ситуация могла серьёзно поменяться, и участие в тестах платформы Intel позволит увидеть, как дело обстоит сейчас.
Таким образом, список используемых в этом тестировании аппаратных компонентов получился следующим:
- Процессоры:
- AMD Ryzen 7 3800X (Matisse, 8 ядер + SMT, 3,9-4,5 ГГц, 32 Мбайт L3);
- Intel Core i9-9900K (Coffee Lake Refresh, 8 ядер + HT, 3,6-5,0 ГГц, 16 Мбайт L3).
- Процессорный кулер: Noctua NH-D15.
- Материнские платы:
- ASUS ROG Crosshair VIII Formula (Socket AM4, AMD X570);
- ASRock Z390 Taichi (LGA1151v2, Intel Z390).
- Память: 2 × 8 Гбайт DDR4-3600 SDRAM, 16-16-16-36 (G.Skill Trident Z RGB F4-3600C16D-16GTZR).
- Видеокарта: NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti (TU102, 1350/14000 МГц, 11 Гбайт GDDR6 352-бит).
- Накопители:
- Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD 2 Тбайт (GP-ASM2NE6200TTTD, прошивка EGFM10E3);
- Samsung 970 EVO Plus 2 Тбайт (MZ-V7S2T0, прошивка 2B2QEXM7).
- Блок питания: Thermaltake Toughpower DPS G RGB 1000W Titanium (80 Plus Titanium, 1000 Вт).
Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 10 Pro (v1903) Build 18362.175 с использованием следующего комплекта драйверов:
- AMD Chipset Driver 1.9.27.1033;
- Intel Chipset Driver 10.1.1.45;
- Microsoft Windows NVMe Driver 10.0.18362.175;
- NVIDIA GeForce 431.60 Driver;
- Samsung NVM Express Driver 3.1.0.1901.
Методика тестирования Тестирование проводится в операционной системе Microsoft Windows 10 со всеми необходимыми драйверами, корректно распознающей и обслуживающей современные твердотельные накопители. Очистка буфера кеша записи в настройках тестируемого SSD отключена, все обновления безопасности, включая заплатки против уязвимостей Spectre, Spectre v4, Meltdown, Foreshadow, Spectre v3a, Lazy FPU, Spoiler и MDS установлены (в том числе поэтому результаты из этой статьи не стоит сравниваь с показателями в других наших материалах). Измерение производительности выполняется с накопителями в «использованном» состоянии, которое достигается их предварительным заполнением данными. Перед каждым тестом накопители очищаются и обслуживаются с помощью команды TRIM. Между отдельными тестами выдерживается 15-минутная пауза, отведённая для корректной отработки технологии сборки мусора. Во всех тестах используются рандомизированные несжимаемые данные.
Раздел, в пределах которого тестируется скорость операций, имеет размер 32 Гбайт, а продолжительность каждого теста составляет сорок секунд. Такие параметры, в частности, позволят получать более релевантные результаты для тех SSD, которые используют различные технологии SLC-кеширования.
Используемые приложения и тесты:
- Iometer 1.1.0
- Измерение скорости последовательного чтения и записи данных блоками по 128 Кбайт (наиболее типичный размер блока при последовательных операциях в десктопных задачах). Тестирование проводится при различной глубине очереди запросов, что позволяет оценивать как реалистичные, так и пиковые параметры быстродействия.
- Измерение скорости и латентности случайного чтения и записи блоками размером 4 Кбайт (такой размер блока используется в подавляющем большинстве реальных операций). Тест проводится дважды — без очереди запросов и с очередью запросов глубиной 4 команды (типичной для десктопных приложений, активно работающих с разветвлённой файловой системой). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей.
- Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов (в пределах от одной до 32 команд). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей.
- Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с блоками разного размера. Используются блоки объёмом от 512 байт до 256 Кбайт. Глубина очереди запросов в течение теста составляет 4 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей.
- Измерение производительности при смешанной многопоточной нагрузке и установление её зависимости от соотношения между операциями чтения и записи. Тест проводится дважды: для последовательных операций чтения и записи блоками объёмом 128 Кбайт, выполняемых в два независимых потока, и для случайных операций с блоками объёмом 4 Кбайт, которые выполняются в четыре независимых потока. В обоих случаях соотношение между операциями чтения и записи варьируется с шагом 20 процентов.
- Исследование падения производительности SSD при обработке непрерывного потока операций случайной записи. Используются блоки размером 4 Кбайт и глубина очереди 32 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Продолжительность теста составляет два часа, измерения моментальной скорости проводятся ежесекундно. По окончании теста дополнительно проверяется способность накопителя восстанавливать свою производительность до первоначальных величин за счёт работы технологии сборки мусора и после отработки команды TRIM.
- CrystalDiskMark 7.0.0
- Синтетический тест, выдающий типовые показатели производительности твердотельных накопителей, измеренные на 1-гигабайтной области диска «поверх» файловой системы. Из всего набора параметров, которые можно оценить с помощью этой утилиты, мы обращаем внимание на скорость последовательного чтения и записи, а также на производительность произвольных чтения и записи 4-килобайтными блоками без очереди запросов и с очередью глубиной 32 команды.
- PCMark 8 Storage Benchmark 2.0
- Тест, основанный на эмулировании реальной дисковой нагрузки, которая характерна для различных популярных приложений. На тестируемом накопителе создаётся единственный раздел в файловой системе NTFS на весь доступный объём, и в PCMark 8 проводится тест Secondary Storage 2.0. В качестве результатов теста учитывается как итоговая производительность, так и скорость выполнения отдельных тестовых трасс, сформированных различными приложениями.
- Тесты реальной файловой нагрузки
- Измерение скорости копирования директорий с файлами разного типа. Для копирования применяется стандартное средство Windows – утилита Robocopy, в качестве тестового набора используется рабочая директория, включающая офисные документы, фотографии и иллюстрации, pdf-файлы и мультимедийный контент общим объёмом 8 Гбайт.
- Измерение скорости архивации файлов. Тест проводится с той же рабочей директорией, что и копирование, а в качестве инструмента для компрессии файлов избран архиватор 7-zip версии 9.22 beta. Для уменьшения влияния производительности процессора используется метод Deflate.
- Исследование скорости разворачивания архива. Тест проводится с архивом, полученным при измерении скорости архивации.
- Оценка скорости запуска игрового приложения. Измеряется производительность дисковой подсистемы при выполнении сценария, захваченного при запуске игры Far Cry 4 и загрузке в ней уровня с пользовательским сохранением. Для минимизации влияния производительности процессора и памяти все задержки, возникающие по их вине, из тестового сценария убраны.
- Оценка скорости старта приложений, формирующих типичную рабочую пользовательскую среду. Измеряется производительность дисковой подсистемы при выполнении сценария, захваченного при запуске пакета приложений, который состоит из браузера Google Chrome, текстового редактора Microsoft Word, графического редактора Adobe Photoshop и видеоредактора Adobe Premiere Pro с рабочими файлами. Для минимизации влияния производительности процессора и памяти все задержки, возникающие по их вине, из тестового сценария убраны.
Производительность последовательного чтения и записи
Самый первый тест, в котором мы измеряли скорость линейного чтения, преподносит сюрприз. Оказывается, контроллер Phison PS5016-E16 способен обеспечить высокую производительность чтения только в специально подобранных условиях, которые создаются в синтетических бенчмарках лишь при определённых настройках. Если же говорить о скорости реальной, которая наблюдается при невысокой глубине очереди запросов и последовательном чтении 128-килобайтными блоками, то Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD не только не выходит за пропускную способность четырёх линий PCI Express 3.0, но и значительно отстаёт от Samsung 970 EVO Plus.
В повседневной жизни преимущества шины PCI Express 4.0 обладатели накопителя Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD или его родственников с контроллером Phison PS5016-E16 смогут увидеть лишь при линейной записи. Здесь скоростные показатели таких накопителей действительно выше, чем у Samsung 970 EVO Plus, который действительно упирается в предел интерфейса PCI Express 3.0 x4.
Чтобы лучше было понятно, почему так получается, к диаграммам мы добавили графики зависимости линейных скоростей от глубины очереди запросов. На них для наглядности показаны лишь результаты, полученные для Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD 2 Тбайт и Samsung 970 EVO Plus 2 Тбайт в платформе AMD при использовании максимально возможного для каждого накопителя режима PCI Express.
 
Диагноз очевиден: контроллер Phison PS5016-E16 страдает ровно теми же недостатками, что и его предшественники. Высокие скоростные показатели при линейных операциях чтения он может обеспечивать лишь при глубоких очередях запросов, а их при типовой десктопной нагрузке не возникает. Поэтому Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD может сколько угодно щеголять пиковыми паспортными показателями, но в действительности шина PCI Express 4.0 ему особо-то и не нужна.
Производительность произвольного чтения
 
 
В том, что Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD, построенный на двухъядерном контроллере со сравнительно невысокой вычислительной мощностью, не сможет соперничать с Samsung 970 EVO Plus при операциях случайного чтения, у нас не было сомнений с самого начала. Тесты это только подтверждают. Обращение к произвольным блокам накопитель Samsung с шиной PCI Express 3.0 x4 обрабатывает в любом случае быстрее, чем новомодный накопитель, имеющий вдвое более быстрый интерфейс. Очевидно, что пропускная способность шины сама по себе ничего не решает — к ней должен прилагаться и сильный контроллер с хорошо оптимизированной микропрограммой, а их Phison своим партнёрам пока не предложила.
Кстати, стоит обратить внимание и на ещё одну интересную деталь: система, построенная на процессоре Ryzen 7 3800X, оказывается как минимум не хуже по производительности работы со скоростным носителем информации, чем система на базе флагманского CPU авторства Intel. А это значит, что времена, когда платформы AMD заведомо уступали в быстродействии дисковой подсистемы, наконец-то прошли.
|
Источник: 3dnews.ru
|