Plextorin M5S 256 Gt arvostelussa: Marvellia, ja hieman muutakin

Tarkastelussa: TRIM ja Carbage Collection testi

TRIM

Tarkastellaksemme TRIM-komennon toimintaa, käytimme hIOmon-ohjelman mukana tulevaa SSD I/O Performance Analysis -komentosarjatyökalua. Se sallii TRIM-komentojen kaappaamisen, ja tarkemmin, MDSA (Manage Data Set Attributes) I/O-operaatioiden seuraamisen, joka puolestaan vastaa TRIM-pyyntöjen lähettämisestä.

Luomme identtiset testitiedostot kullekin asemalle. Ensimmäinen tiedosto on kooltaan 178,5 GiB ja toinen 27,5 GiB. Poistamme ensiksimainitun tiedoston, odotamme minuutin jonka jälkeen poistamme toisen. Allaoleviin taulukoihin olemme tallentaneet erikseen jokaisen poisto-operaation tiedot.


* TRIM-operaation Data Set Range, eli poistettavien tietolohkojen yhteenlaskettu koko
** TRIM Single IOP tarkoittaa suurinta yksittäisen TRIM-operaation poistamaa aluetta

Crucialin m4-asemalla kestää huomattavasti pidempään vastata kuhunkin TRIM-komentoon, kuin Plextorin M5S:llä. Plextor vaikuttaa tehneen TRIM:iin erityisiä optimointeja verrattuna m4-asemaan, joissa kummassakin on sama ohjainpiiri. Samsungin 830 on kuitenkin nopeampi kuin kumpikaan Marvellin piiriin pohjautuvista SSD-asemista.

hIOmon paljastaa meille kuinka kauan TRIM-komennon suorittaminen kestää, mutta se ei kerro kuinka asema suorittaa varsinaisen roskienkeruun, joka on erillinen aseman sisäinen toiminto.

Roskienkeruu

Prosessi, jossa käytöstä poistetut tyhjentämättömät muistialueet otetaan taas käyttöön lukemalla ja uudelleen kirjoittamalla, on nimeltään roskienkeruu (Garbage Collection), ja sillä on tärkeä rooli SSD-aseman nopeuden ylläpidossa. Tämä ominaisuus voi olla eri tavoin toteutettu, ja roskienkeruun ajastus aseman sisällä vaikuttaa paljon sen nopeuteen liittyviin ominaisuuksiin.

Aseman joutenollessa suoritettava roskienkeruu pitää huolta, että SSD on optimoidussa tilassa käyttöä varten. Plextorin mukaan heidän Instant Restore -teknologiansa hyödyntää joutenoloaikaa M5S:n puhtaana pitämiseksi. Asiakasympäristöissä asemat ovat enemmän jouten kuin käytössä, siispä roskienkeruulle jää paljon aikaa ilman, että se vaikuttaa nopeutta hidastavasti. Plextorin väitteiden mukaan heidän roskienkeruutoteutuksensa voi vapauttaa jopa 10 gigatavua SSD:n tilasta alle puolessa sekunnissa kun M5S on jouten.

Kuinka tämä toimii käytännössä? Siirsimme kullekin asemalle kaksi tiedostoa. Ensimmäinen on kooltaan 178,5 GiB, ja toinen 32 GiB, jättäen asemalle 27,9 GiB tilaa. Sitten luomme Iometer-tiedoston joka täyttää loput tilasta, ja suoritamme 4 KiB täysin satunnaisia operaatioita. Koska SSD:t ovat jo täynnä, ei asemalla ole tilaa roskienkeruun suorittamiseen. Siitä seurauksena aseman nopeus hyytyy hyvinkin nopeasti.

Koko testin ajan tarkkailemme kirjoitusnopeuksia Windowsin sisäänrakennetulla Performance Monitor suorituskykymittarilla, jotta saamme visuallisen esityksen testistä. Y-akseli esittää tiedonsiirron nopeutta muodossa MiB/s, ja X-akseli aikaa (80-sekunnin intervalli, näytteenotto 1 sekunnin välein). Joutenoloajat on tiivistetty kaavioista, ne kestivät noin 8 minuuttia. Zone A -kohdassa suorituskyvyn heikentyminen on selkeää.

Plextorin M5S saavuttaa nopeuden 73 MiB/s, mutta ajoittain nopeus laskee huomattavasti. Crucialin m4 kirjoitusnopeus on parhaimmillaan hieman alle 90 MiB/s, mutta sisältää yhä selvempiä jaksoja, joissa suorituskyky on huomattavasti alentunut. Samsungin 830 suoriutuu tehtävästä pienimmin suorituskyvyn heittelyin, sen vaihdellessa 35 ja 80 MiB/s välillä.

Plextor M5S



Kuten mainittua, asemalla ei ole Zone A:n kohdalla vapaata tilaa. Siispä poistamme 32 GiB tiedoston, ja siirrymme Zone B:hen samaista Iometer testiä suorittaen. Vaikka asemalla on nyt 32 GiB tilaa, emme ole antaneet Plextorin Instant Restore -toiminnolle sen tarvitsemaa joutenoloaikaa. M5S vastaa tähän ilmeisesti pysäyttämällä kirjoitusoperaatiot 11 sekunniksi. Tämä antaa roskienkeruuprosessille aikaa puhdistaa asemalta 32 GiB vapautettu tila. Kun isäntäkoneen kirjoitusoperaatiot jatkuvat, Plextorin M5S jatkaa kirjoittamista paljon nopeammalla tahdilla kunnes 32 GiB vapaa tila loppuu.

Crucialin m4 käyttäytyy samankaltaisesti, mutta se seisahduttaa kirjoitusoperaatiot 15 sekunnin ajaksi. Oletamme että se johtuu siitä, että asema priorisoi roskienkeruuprosessin ohi isäntälaitteen kirjoitusoperaatioista.

Samsungin 830, kolmannessa taulukossa, käyttäytyy hyvin eri tavoin. Tiedoston poistaminen ei keskeytä kirjoitustoimintoja, ja vielä hämmästyttävämpää on, että asema pitää yllä nopeampaa kirjoitusvauhtia huomattavasti pidempään kuin 32 GiB vapaa tila sallisi.

Crucial m4



Zone C:ssä Plextorin ja Crucialin asemat alkavat näyttää merkkejä heikentyneestä tehosta jälleen kerran. Tällä kertaa kuitenkin 32 GiB vapaa tila estää asemaa kärsimästä tuloksissa yhtä paljon kuin Zone A:ssa. Samsungin 830 ei ajaudu Zone C:lle laisinkaan, vaan se säilyttää kirjoitusnopeuden ilman hidasteluja.

Zone C:n lopussa annoimme asemien olla jouten noin 8 minuuttia. Sitten käynnistimme jälleen Iometerin satunnaisoperaatiotestin, jota kuvaa Zone D. Tulokset osoittavat että kukin asema käynnistää joutenollessa ajettavan roskienkeruun lepojakson aikana. Plextorin M5S tarjoaa tasaista 73 MiB/s vauhtia, kunnes kirjoitustesti on käyttänyt noin 11 GiB tilasta, jolloin nopeuskäyrä alkaa muistuttaa Zone C:tä. Crucialin m4 saavuttaa parhaimmillaan 90 MiB/s, mutta tulokset eivät ole yhtä yhtenäisiä kuin M5S:n. 830:n nopeus nousee Zone D:ssä, ja on siellä välillä 70-85 MiB/s.

Samsung 830



Käyrämme vihjaavat että Marvell-pohjaiset Plextorin ja Crucialin asemat käyttävät samankaltaista roskienkeruuta, vaikkakin M5S:n testitulokset kertoivat jalostuneemmista nopeusominaisuuksista. Molemmat asemat näyttävät aloittavan roskienkeruun heti aseman ollessa jouten. Kuitenkin jos kirjoitusoperaatiot estävät joutenolon, ohjainpiiri näyttää keskeyttävän kirjoituspyynnöt puhdistusoperaation suorittamiseksi.

Normaalisti tämän vaikutusta ei huomaa työpöytäkäytössä, koska asema on suurimman osan ajasta jouten. Kirjoitusnopeudet pysyvät tällöin aina optimaalisina. Samsungin 830 pitää huolen roskienkeruusta aseman ollessa jouten sekä myös edustalla, suoriutuen siitä erittäin tehokkaasti.