Почему производительность SSD снижается при заполнении

Понять причины низкой производительности твердотельного накопителя при заполнении

Почему производительность SSD снижается при заполнении

Вы когда-нибудь задумывались, почему ваш SSD со временем снижает производительность? Здесь мы рассмотрим проблему и то, что необходимо сделать, чтобы привод работал на полной скорости.

Если в вашем устройстве есть твердотельный накопитель (SSD), вы, вероятно, заметили, что производительность резко падает по мере его заполнения. Вы увидите это, когда открытие приложений и копирование файлов занимает больше времени, чем обычно, а иногда это также вызывает проблемы с блокировкой, которые затрудняют использование вашего устройства.

Теперь вы можете спросить: не должны ли SSD быть быстрее? Короткий ответ — да, твердотельные накопители быстрее традиционных вращающихся жестких дисков. Однако есть проблема с производительностью, связанная с тем, как работают эти новые технологии хранения и NAND Flash.

После серии экспериментов с тестами копирования данных стоит задаться вопросом, какие факторы влияют на скорость записи и чтения информации на твердотельных носителях? В прошлый раз мы рассмотрели результаты, полученные с использованием двух разных метрик, разработанных разными авторами: в тестах использовались утилиты AS SSD и NIOBench. Мы продолжаем наши исследования с указанными инструментами, не меняя тестовую платформу. Напомним, что в этом нам поможет 120-гигабайтный SSD серии 3510 от Intel на платформе ASUS P10S-i, оснащенный процессором Xeon E3-1230 v5.

Проблемы бенчмаркинга

Одним из основных спорных факторов при оценке производительности хранилища является технология, связанная с кэшированием чтения и отложенной записью. Желание разработчиков операционных систем улучшить производительность дисковых операций за счет максимально возможной замены чтения и записи диска копированием данных в RAM является логичным и ожидаемым. При этом задача разработчика утилиты по измерению скорости диска существенно усложняется — ведь, если не принять специальных мер, вместо накопителя будут проверяться механизмы кэширования программного обеспечения, и результаты будут превышать физическую пропускную способность диска интерфейс SATA на порядок и более.

Как я могу проверить свое вождение? Есть два подхода, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки.

• Первый способ — явным образом отказаться от механизма кэширования, используя параметры, указанные во входных параметрах функций API операционной системы. В системах Microsoft это флаг FILE_FLAG_NO_BUFFERING, который отключает буферизацию чтения и кэширование, и флаг FILE_FLAG_WRITE_THROUGH, отключающий отложенную запись. Отказавшись от буферизации, приложение получает «аппаратную» производительность устройства за счет обработки ряда факторов низкого уровня, в первую очередь — выравнивания размера передаваемых блоков с размером сектора. Обратите внимание на очевидную «синтетическую природу» этого сценария, поскольку в реальной жизни буферизация включена по умолчанию.
• Второй способ неявно исключает кеширование за счет работы с большими порциями данных, что приводит к переполнению кеша. Ожидается, что файлы или фрагменты, кэшированные в ОЗУ, будут использоваться по мере их использования, и операционная система вынуждена читать информацию с диска. Это влияет на общую производительность подсистемы хранения, поскольку тратит время ценных системных ресурсов на выполнение ненужного кэширования. Этот механизм ближе к ситуации в реальных приложениях и не использует системные параметры API операционной системы.

Что такое твердотельный накопитель. Полезные советы по выбору SSD-накопителя для компьютера или ноутбука. Какой размер жесткого диска лучше всего подходит для ПК: игры, профессиональное использование, общее использование

Как выбрать SSD для себя
компьютер и ноутбук?

SSD — твердотельный накопитель — аналог жесткого диска, который постепенно вытесняет традиционные жесткие диски. Если вы не знаете, какой жесткий диск выбрать для компьютера, на котором будет храниться до 1 ТБ информации, выберите SSD. Он работает в 3-15 раз быстрее жесткого диска и потребляет в 5-10 раз меньше энергии. SSD круче и не гудят. Они выдерживают сильные вибрации и удары — некоторые выдерживают падение на бетонный пол с высоты до 1 м.

У жестких дисков есть и другие преимущества: больший объем (до 24 ТБ на жесткий диск), меньшая стоимость гигабайта памяти (около 2,5 руб. Против 15 руб. У SSD) и больший ресурс при непрерывной работе (до 7- 9 лет против 5), например при видеонаблюдении или создании файлового сервера.

Основные виды SSD

Чтобы узнать, какой жесткий диск выбрать, проверьте (в инструкции для ноутбука, моноблока, материнской платы или сервисного центра), к какому порту подключен твердотельный накопитель.

Информацию на сайте производителя искать не стоит. Конструкция устройства может зависеть от партии, даты изготовления и поставщика компонентов. Поэтому у двух одинаковых ноутбуков могут быть разные интерфейсы.

SATA SSD

SATA — это последовательный порт для подключения высокотехнологичных устройств. Этот соединитель передает информацию по каналу, выстраивая последовательности битов, наименьшие блоки памяти, которые могут принимать два значения: «1» и «0». Он заменил параллельные порты, которые были медленными и ненадежными из-за сложности сбора данных, передаваемых по нескольким каналам одновременно.

Полноразмерный порт SATA есть в большинстве настольных компьютеров, а также в некоторых ноутбуках и моноблоках. Он используется для подключения блоков, упакованных в корпус диаметром 2,5 дюйма (63,5 мм).

mSATA SSD

Уменьшенная версия порта SATA, разработанная специально для тонких ультрабуков, которые не могут вместить обычные диски. Сегодня они редкость. Но если вам интересно, какой SSD выбрать для ноутбука 5-летней давности, это может быть решением.

Размер накопителей с интерфейсом mSATA стандартный: 51 × 30 × 3 мм.

M.2 SSD

Порт SSD, который стал популярным благодаря своему небольшому размеру и универсальности. На современных материнских платах стоит более 5-8 тысяч рублей, в ноутбуках, ультрабуках, моноблоках и некоторых планшетах. Это лучший ответ на вопрос, какой SSD выбрать для ПК, сделанного за последние 3 года.

Ширина таких агрегатов стандартизирована — 22 мм. Остальные параметры разные:

• для планшетов и нетбуков с диагональю экрана не более 12 дюймов, толщиной — до 1,5 мм, длиной — до 30 мм;
• для ультрабуков с толщиной корпуса не более 15 см и для ноутбуков-трансформеров со съемной клавиатурой толщина до 2 мм, длина — до 42 мм;
• для других ноутбуков толщина — до 2,5 мм, длина — до 80 мм;
• для стационарных компьютеров, толщина — до 3 мм, длина — до 80 мм;
• для серверов и промышленного оборудования толщина — до 3,5 мм, длина — до 110 мм.

PCIe HHHL

Высокоскоростной порт, используемый настольными и серверными компьютерами. Он передает информацию большими пакетами, а не отдельными битами, что обеспечивает гораздо более высокую скорость. Позволяет подключать периферийное устройство напрямую к процессору, сводя к минимуму задержки передачи данных. Размер подключаемой к нему карты до 180 × 70 × 20 мм.

Стандарт передачи информации

Как выбрать SSD M.2 для своего компьютера? Вот и ответ. Схема на материнской плате определяет совместимость с данным приводом и скорость передачи данных.

Просто полагайтесь на инструкции. Внешне все разъемы M.2 одинаковы, поэтому разборка и осмотр устройства ничего не дадут.

Единственно возможный вариант для портов SATA и mSATA. Часто используется в слотах M.2. Сегодня широко распространена третья версия этого интерфейса: SATA III или SATA 3.0. Его максимальная скорость составляет 6 гигабит в секунду (Гбит / с), что соответствует 750 мегабитам в секунду (МБ / с). Это отличный ответ на вопрос, какой SSD выбрать для дешевого компьютера или устройства, выпущенного 3-5 лет назад.

PCIe NVMe

Взаимосвязь периферийных компонентов Экспресс, Энергонезависимая память Экспресс. Интерфейс для подключения периферии с энергонезависимой памятью. На устройствах потребительского уровня он находится только в портах M.2. Теоретическая пропускная способность зависит от версии стандарта:

Переходники

Вопрос, как выбрать жесткий диск для компьютера, очень сложен. Если у вас есть SSD, который не подходит для вашего типа контакта или способа передачи данных, вы можете использовать адаптеры. Они позволяют подключать диски SATA к порту M.2 и наоборот, а также использовать твердотельные накопители NVMe в разъемах, подключенных к шине SATA, и наоборот.

Максимальная скорость в этом случае будет ограничена менее чем двумя цифрами: пропускная способность самого накопителя или интерфейса материнской платы.

Основные характеристики твердотельных накопителей

Объём

Чтобы знать, как выбрать жесткий диск, следует понимать, что 1 ГБ — это 250-300 фотографий со смартфона, 30-40 минут HD-видео или 8-10 тысяч страниц текстовых документов с таблицами. Если вам интересно, сколько SSD выбрать для ноутбука, следуйте этим рекомендациям:

• 32 ГБ — только для операционной системы и офисных приложений;
• 64 ГБ — для операционной системы и стандартного набора приложений, включая музыкальный и видеоплеер, текстовый редактор, браузер, службы диагностики и менеджер загрузок;
• 120 ГБ — можно установить пару игр и держать под рукой все необходимые текстовые документы, презентации и таблицы;
• 240 ГБ: до 20 приложений, 2-3 игры и десяток HD-фильмов;
• 500 ГБ — вы можете записать несколько сезонов любимого сериала и не ограничиваться установкой фильмов и игр;
• 1 ТБ или более — для больших медиа-коллекций и некоторых из лучших игр размером более 50 ГБ.

Скорость чтения

• Он влияет на скорость загрузки операционной системы, приложений и сайтов при просмотре видео, прослушивании музыки или игре в игры. Для офисной работы достаточно 400-500 МБ / с.
• Если вы смотрите видео 4K с несколькими приложениями, работающими в фоновом режиме, 600-1000 МБ / с.
• Для игровых компьютеров: 1500 МБ / с (1,5 ГБ / с) и выше.

Скорость записи

Важно при работе с графикой, видео, базами данных, 3D-моделями и сложными презентациями. От этого зависит время сохранения проектов и копирования файлов.

• для редактирования текстовых документов и таблиц — 150–250 МБ / с;
• для работы с фото и видео Full HD — 450-600 МБ / с;
• для обработки 4K-видео и 3D-моделей — от 1000-1200 МБ / с (1-1,2 ГБ / с) и выше;
• для файлового сервера, обслуживающего 20 и более пользователей — от 2000 МБ / с (2 ГБ / с).

Ресурс

Объем информации, который можно записать за весь период использования агрегата. Чтобы понять, как выбрать SSD для компьютера, следует понимать, что средний объем записи информации составляет до 50 ГБ в сутки. Если ресурс составляет 200 ТБ (200 000 ГБ), накопителя хватит (200 000/50 = 4 000 дней или 11 лет активной работы.

Дополнительные функции

Низкоуровневая проверка целостности (LDPC) и балансировка износа увеличивают срок службы жесткого диска на 10-25%;

Память ECC необходима для компьютеров, которые работают почти 24 часа в сутки: серверов, систем хранения и промышленного оборудования;

Сборка мусора и TRIM снижают нагрузку на SSD, чтобы он не хранил ненужную информацию;

Спящий режим (DevSleep) необходим для портативных устройств: ноутбуков и планшетов. Снижает потребление энергии в 10-15 раз. В этом случае повторная активация гаджета занимает не более 3 секунд;

Система диагностики SMART Проверяет состояние диска с помощью специальных приложений, таких как SSD Scope или SSD Toolbox, показывает уровень износа и оставшийся ресурс.

Как правильно выбрать SSD?

SSD для работы

Если вас интересует, как выбрать SSD для работы или учебы в офисе, то вам нужны модели с интерфейсом SATA. Для настольных компьютеров — в 2,5-дюймовом корпусе с полноразмерным портом, для ультрабуков прошлых лет — mSATA, для современных и моноблоков — M.2 SATA. Такие модели дешевле: от 2500 рублей за 240 ГБ. Но их скорости хватает, чтобы компьютер работал без тормозов, быстро загружал операционную систему и мгновенно копировал документы.

SSD для геймеров

Для игр, выпущенных более 3-4 лет назад, скорость хранения не так важна. Им достаточно SATA-диска. Для современных игр вам понадобится диск NVMe со скоростью чтения 1500 МБ / с. Это сократит время загрузки локаций и уменьшит количество задержек. Стоимость: от 4500 рублей за 240 ГБ.

SSD для видео и графики

Как выбрать SSD для компьютера издателю или дизайнеру? Если вы редактируете видео в формате Full HD и создаете любительские модели для 3D-принтера, накопителя SATA тоже будет достаточно. Для работы с 4K-видео и сложными проектами вам понадобится твердотельный накопитель NVMe со скоростью записи 1000 МБ / с. Стоимость: от 3000 рублей за 240 ГБ.

Серверы

Для систем хранения, облачных хранилищ и других подобных устройств следует выбирать SSD со скоростью чтения и записи более 2 ГБ / с. При этом используются накопители профессионального уровня с более высоким ресурсом, способные выдерживать до 2-3 тысяч полных циклов перезаписи. Их стоимость 20 000 за 240 ГБ.

Знание того, как выбрать SSD, сделает ваш компьютер быстрее, дешевле и дешевле. Выбрать подходящую модель в каталоге Эльдорадо несложно — в вашем распоряжении фильтры по объему, интерфейсу и назначению.

Жесткий диск SSD для компьютера: что это такое и для чего он нужен. Лучший hdd и в чем разница. Обзор основных понятий и определений. Для чего используются твердотельные накопители? Устройство и принцип работы. Критерии выбора и характеристики. Отзывы реальных покупателей.

Виды жестких твердотельных дисков

По типу SSD можно охарактеризовать форм-фактором и типом интерфейса. Есть три основных форм-фактора:

• 2,5 дюйма. Накопитель упакован в корпус 2,5 дюйма. Обеспечивает совместимость практически со всеми типами систем: ноутбуком, сервером, ПК.

Компактный размер Crucial 2,5 дюйма

• Как отдельная карта для слота PCIe. Обеспечивает хорошую скорость и надежность, использует интерфейс PCI Express.

Отдельный твердотельный накопитель Intel

• M.2. Относительно новый формат, представленный в основном в виде карты, которая устанавливается прямо на материнскую плату в разъем M.2, который очень компактен. Этот твердотельный накопитель предлагается в трех вариантах в зависимости от длины: 2242, 2260, 2280. Последние две цифры указывают длину в мм.

M.2 Сравнение размеров Существует множество других форматов, которые встречаются редко и необходимы для узкого круга предприятий, например 1,8 «, 3,5» или mSata. Интерфейсы сложнее понять. Это беспорядок стандартов и спецификаций. Начнем с самого популярного: SATA. На сегодняшний день существует три основных и два дополнительных исправления. SATA: поддерживает до 1,5 Гбит / с. Сейчас его находят все реже и реже. SATA II — до 3Гбит / с. SATA III — до 6 Гбит / с. Версия SATA 3.2 получила дополнительный префикс Express.

Он имеет скорость до 8 Гбит / с и обратно совместим с другими SATA и, что самое интересное, основан на интерфейсе PCI Express. Интерфейс может быть выполнен как в форм-факторе 2,5 дюйма, так и в форм-факторе M.2. Интерфейс PCI-E немного проще. В основном это реализовано в M.2 для SSD. Обратите внимание, что PCI может быть многополосным. Чем больше каналов, тем выше скорость передачи данных.

Перспективы производительности SSD для геймеров. SSD стоят намного дороже, чем жесткие диски; Вы ничего не можете с этим поделать. В зависимости от моделей агрегатов, которые вы будете сравнивать,

Как производительность накопителей влияет на игры?

Доступ зависит от игры
Кризис 2: последовательный
WoW: случайный
Цивилизация V: последовательный

Большая часть очереди находится на глубине отряда, но она также меняется в зависимости от игры
До 50% сделок имеют глубину хвоста от двух до восьми команд

На протяжении всей игры происходит множество операций. Поэтому, если мы разработаем общий подход к тому, как технология хранения влияет на игры, мы потеряем множество нюансов, касающихся времени запуска игры, загрузки уровней или просто игрового процесса.

Конечно, простая замена жесткого диска на SSD не решит всех проблем с производительностью одним махом. В большинстве случаев в играх одна подсистема ожидает завершения работы другой, которая, в свою очередь, ожидает чего-то еще. Именно по этой причине загрузка уровня Crysis 2 занимает почти минуту, даже если устройство занято менее трех секунд. Отзывчивость также влияет на накопление команд в очереди. Когда мы запускаем одни и те же игры с жесткого диска, большинство операций входа в систему выполняется с глубиной очереди от двух до 64 команд.

На самом деле вы не тратите так много времени на ожидание загрузки игры или уровня, поэтому игровой процесс можно назвать наивысшим приоритетом. И мы видели эффекты замедления при игре в системе, ограниченной магнитным приводом.

Как и в случае с большинством сравнений производительности, только то, что SSD A превосходит SSD B на 50% в синтетическом тесте, не означает, что он будет загружать игру или уровень на 50% быстрее. Тем не менее, если принять во внимание сегодняшние результаты, становится понятно, что твердотельные накопители могут ускорить некоторые аспекты игровой производительности.

Основная цель этой статьи состояла в том, чтобы провести параллели между часто «сухими» тестами производительности, наблюдаемыми в большинстве обзоров модулей, и реальными играми. Все эти термины, числа и графики имеют смысл; Надеюсь, теперь вы лучше понимаете, как они влияют на игры. Ознакомьтесь с нашими пояснениями о том, как каждая спецификация влияет на вашу любимую игру, а затем используйте данные из наших обзоров накопителей, чтобы выбрать модель SSD, которая лучше всего подходит для вас.