Обзор кэширующих SSD: OCZ Revodrive Hybrid и технология Intel Smart Response. Подробное исследование технологии Intel Smart Response

05.11.2011
Во втором квартале 2011 года компания Intel вывела в свет новый набор микросхем для системных плат - Z68 Express. Данный чипсет, обладая уже опробованными технологиями чипсетов P67 и H67, стал первым носителем еще одной технологии. Уже давно в воздухе витала идея о переносе часто используемых блоков информации, хранящихся в кэше, с жесткого диска на более быстрый носитель. Появление на рынке твердотельных накопителей (SSD) открыло ошеломляющие возможности увеличения скорости работы дисковой подсистемы. Многие пользователи, прочитав обзоры, решительно приценивались к новому девайсу. Однако, отметив строчку прайса и вес кошелька, народ в большинстве случаев приходил к известной формуле под названием «жаба душит». И пока IT-аналитики и компании производители пророчат светлое будущее твердотельным накопителям, компания Intel представляет на пробу Intel® Smart Response Technology. Данная технология позволяет пользователю заиметь в системе гибридный жесткий диск, в котором в качестве кэша будет использоваться небольшой по объему и цене твердотельный накопитель, а хранителем данных - объемный жесткий диск. На первый взгляд перспектива заманчивая, но все познается в сравнении.

Компания Intel, в лице своего представителя, организовала для тестов SSD 310 серии, емкостью “всего” 80 гигабайт и разъемом подключения mSATA. А компания Gigabyte первой решилась на использование новой технологии и снабдила некоторые модели системных плат на чипсете Z68 слотом mSATA.

Ниже приведены технические характеристики SSD, найденные на сайте производителя:

Чтобы ощутить результаты прогресса на практике, был собран тестовый стенд.

Конфигурация стенда:

Блок питания - ATX 750W Cooler Master GX 750 Bronze
Процессор - Intel Core i5 2400, 3.1GHz/LGA-1155/32nm/Sandy Bridge
Системная плата - GigaByte GA-Z68XP-UD3
Системная память - 2 х (DDR-3 DIMM 2Gb/1600MHz PC12800 Transcend)
Дисковый накопитель - 320 Gb Seagate Barracuda (7200.12)
Видеоадаптер - ATI Radeon HD 5670 1024 Mb
Операционная система - Windows 7 Домашняя расширенная

Тестирование проводилось на следующих конфигурациях накопителей:

SSD - SSD накопитель используется в качестве системного (основного), HDD для хранения информации
HDD+SSD(Maximized) - HDD разбит на два раздела (системный и файловый), SSD - кэширует в режиме максимальный
HDD+SSD(Enhanced) - HDD разбит на два раздела (системный и файловый), SSD - кэширует в режиме расширенный
HDD - HDD разбит на два раздела (системный и файловый)

Активация Smart Response Technology

Прежде чем начинать настройку Smart Response в операционной системе, необходимо зайти в BIOS и перевести режим работы портов SATA в RAID. Сам рейд собирать не нужно, все дальнейшие действия производятся под операционной системой.

Поддержка Smart Response Technology реализована только в операционных системах Windows Vista, 7 и Server 2008. Поэтому счастливые обладатели XP не смогут насладиться нововведением. Настройка сего таинства достаточно несложная. Для начала необходимо установить драйвер Intel RST SSD.

Затем включить ускорение и выбрать режим. У технологии два режима работы - Расширенный(Enhanced) и Максимальный(Maximized).

В расширенном режиме запись всех данных происходит одновременно на жесткий диск и в кэш на SSD. В результате скорость записи никаких преимуществ не дает, а «спецэффекты» стоит ожидать только от скорости чтения. Но в случаях внезапных сбоев информацию восстанавливать не придется.

Максимальный режим использует метод кэша обратной записи. Все данные пишутся на SSD, а сбрасывание данных на HDD происходит с интервалами в режиме простоя. Принятие риска данного алгоритма - на осознанный выбор пользователя.

Инженеры Intel ограничили объем кэша от 18.6 до 64 Гб. Так как тестируемый накопитель больше 64 Гб, мне было любезно предложено оставшуюся часть использовать как обыкновенное хранилище данных. Этот факт особого воодушевления у меня не вызвал, так как оставшийся объем в современных условиях достаточно мал, зато квест с поиском необходимого файла осложняется еще одной буквой диска. Где-то, глубоко в сознании, виднелась костлявая рука маркетинга.

Тестирование

Первым делом я решил не отказывать себе в удовольствии и сравнить время загрузки операционной системы. В автозагрузку было помещено окно, при прорисовке которого таймер останавливался.

Результат вызвал небольшое удивление. Следуя логике - в расширенном и максимальном режиме время загрузки должно быть, ну, как минимум приблизительно одинаковым. На практике выяснилось, что расширенный режим грузится стабильно-быстрее максимального. Результат можно списать только на таинственный алгоритм обратной записи.

CrystalDiskMark 3.0.1

Следующее тестирование производилось при помощи CrystalDiskMark 3.0.1. Это синтетический тест, позволяющий измерить скорость чтения и записи случайных размерных блоков-данных накопителя.

В данном тесте сразу заметно, насколько усложняется задача чтения случайных блоков с уменьшением их размеров. А также фатальный обвал скорости записи расширенного режима.

Iometer-1.1.0

Дальнейшие результаты будем рассматривать в Iometer-1.1.0. Iometer - так же является полностью синтетическим тестом, который был разработан компанией Intel и передан Open Source Development Lab, для дальнейшего развития под Intel Open Source License. В тесте использовалась запись/чтение случайных блоков от 0 до 32K с нарастающим одновременным обращением до 256 потоков.

Результаты получились достаточно прогнозируемые по тренду. А вот по значениям заинтересовал максимальный режим, в разы обошедший расширенный.

PCMark07

Следующий на очереди - PCMark07. Набор для тестирования PCMark известен тем, что использует не только синтетические тесты, но и прикладные - пытаясь имитировать полноценную работу пользователя на компьютере.

PCMark вполне логично распределил призовые места. Но вот разницу в результатах между расширенным и максимальным режимами я бы трактовал как небольшая.

Total Commander

Ну и напоследок было проведено тестирование скорости копирования файлов. Для этого папка с мелкими файлами, общим размером 8.5Гб, копировалась сначала с файлового раздела на системный, а затем с системного, но опять же на системный. Копирование производилось при помощи Total Commander.

Когда результаты были сведены в таблицу, стало заметно, насколько «тщательно» копирует расширенный режим с файлового на системный разделы. Повторное тестирование только подтвердило тенденцию. Объяснений сему факту я не придумал, но установка массивных приложений может слегка затянутся.

Количество показов: 18047 |

Посвященная технологии Smart Response, собрала более сотни комментариев и, похоже, лишь чуть меньше полярных мнений, работает ли эта штука и зачем она вообще нужна. Наблюдая такой хабраинтерес, мы решили провести собственные испытания SRT, чтобы попытаться ответить на первый, а, если получится, то и на второй вопрос.
Для проверки своих предварительных гипотез (о них речь пойдет ниже) мы постановили использовать типовую домашнюю платформу, за последний год ставшую по-настоящему классической: Intel Z68 + Intel i5. Более подробно наш тестовый стенд описывается так:

Процессор – Intel i5 2500K;
Материнская плата – ASUS P8Z68-V LX;
Системный жесткий диск – Seagate ST500DM002;
Диск SSD – Intel SSDSA2MH080G1GC;
Оперативная память – 8 Гб DDR3-1333;
Операционная система – Windows 7 x64.

Как видим, наш тестовый компьютер недостоин никаких претензий в экстремальности; все его компоненты – из массового сегмента, ближе к бюджетности.

Далеко не самая распоследняя модель SSD Intel, которую мы использовали в тестировании

Подготовка

Для начала необходимо было подключить к нашему компьютеру диск SSD в качестве кэширующего устройства. Чтобы это сделать, нам (и вам) понадобится:

Непосредственно SSD;
Материнская плата с поддержкой SRT;
Драйвера Intel Rapid Storage (скачиваются с сайта Intel).

Приведем короткую инструкцию по включению Smart Response. В BIOSе материнской платы SATA контроллер переводится в режим RAID. Тут имеется один нюанс: если у вас раньше использовался режим IDE/AHCI и имелась уже установленная ОС Windows, она, скорее всего, просто так больше уже не загрузится. Чтобы не переставлять Windows, можно воспользоваться советом вот из этой статьи – нам помогло. Больше нам в BIOSе делать нечего – загружаем Windows и устанавливаем драйвера Rapid Storage. Заметим, что на компьютер с не включенным RAID драйвера просто не поставятся.

Сконфигурированный Smart Response. Внутренний системный диск – «с ускорением». Volume_0001 - непосредственно кеш, Volume_0000 – остаток диска после вычитания 64 Гб кеша. С ним пользователь может обращаться по своему усмотрению.

На первой вкладке центра управления Rapid Storage нажимаем «включить ускорение», выбираем необходимые параметры (пошагово этот процесс показан по той же ссылке) – и вуаля! кеширование включено. Оно может работать в двух режимах: расширенном – одновременная запись на HDD и SSD (в некотором смысле RAID1) и максимальном – запись сначала на SSD (в том же смысле RAID0). Нас интересовал максимальный прирост скорости, поэтому мы выбрали второй. Учтите, однако, что в этом случае SSD становится частью системного раздела и любое его аварийное отключение будет иметь неприятные последствия для ОС. Для отключения кэша пользуйтесь штатной процедурой драйвера Rapid Storage.

Эксперимент

Как говорится, ноу комментс.
На менее научной основе тестировались и другие программы, которые нашлись под рукой, скажем, Corel Draw X4 показал примерно двукратный прирост. Предвижу вопрос, почему система без кеширования грузилась так долго? Для эксперимента намеренно был выбран Windows б/у, установленный несколько месяцев назад и обросший за это время некоторым количеством приложений, в том числе и с автозагрузкой. Дабы избежать до конца не выясненного влияния торрентов на кеширование, раздачи на время эксперимента были отключены.

Применение

Итак, мы экспериментально доказали, что Smart Response значительно убыстряет работу ОС Windows и ее приложений. Однако по-прежнему остается вопрос, зачем использовать SSD для кеширования, когда на нем можно просто разместить системный раздел? Эксперимент подтвердил ряд наших предположений.

Тестовый компьютер на фоне ковра – чтобы ни у кого не было сомнений, что речь идет об Обычном Домашнем ПК.

Под кеширование могут быть отведены старые или бюджетные модели SSD, относительно медленные и небольшие по объему. Заметьте, цифры прироста, показанные выше, были получены на SSD SATA2. Размер тоже имеет значение: скажем SSD 60 Гб может быть недостаточен для домашнего компьютера, особенно игрового.
Smart Response может быть пригоден также для утилизации вышедших из доверия SSD. Срок жизни твердотельных носителей невелик; наступает момент, когда SSD лучше перевести на менее ответственную работу. SRT, особенно в расширенном режиме – это вполне себе подходящая ее разновидность.
Наконец, SRT в силу простоты установки и настройки можно рассматривать как идеальное решение проблемы, когда нужно оперативно взбодрить компьютер для выполнения каких-то несвойственных ему действий. Скажем, вы не предъявляете к своему ПК каких-то больших требований и вполне довольны его производительностью. Но тут неожиданно возникает потребность воспользоваться AutoCAD (для курсовой, например). SSD можно занять или купить задешево на барахолке – и бюджетное ускорение готово за 10 минут.

На наш взгляд, приведенных аргументов вполне достаточно, чтобы технология Smart Response как минимум имела право на жизнь. Ну а пользоваться ей или нет – выбор ваш, как это делать – мы вкратце рассказали.

Процессор – Intel i5 2500K;
Материнская плата – ASUS P8Z68-V LX;
Системный жесткий диск – Seagate ST500DM002;
Диск SSD – Intel SSDSA2MH080G1GC;
Оперативная память – 8 Гб DDR3-1333;
Операционная система – Windows 7 x64.

Как видим, наш тестовый компьютер недостоин никаких претензий в экстремальности; все его компоненты – из массового сегмента, ближе к бюджетности.

Далеко не самая распоследняя модель SSD Intel, которую мы использовали в тестировании

Подготовка

Непосредственно SSD;
Материнская плата с поддержкой SRT;
Драйвера Intel Rapid Storage (скачиваются с сайта Intel).

Эксперимент

Поскольку Smart Response – технология кеширования, было бы логичным проверять ее действенность на «тяжелых» приложениях ОС. Самым тяжелым приложением Windows, очевидно, является сам Windows. Далее в качестве эталонов «общеупотребительной тяжести» были выбраны программы Adobe Photoshop CS6 и Autodesk AutoCAD 2013. Время загрузки каждой программы измерялось три раза, между двумя вызовами система перезагружалась. Усредненные результаты тестов приведены в таблице:
Как говорится, ноу комментс.
На менее научной основе тестировались и другие программы, которые нашлись под рукой, скажем, Corel Draw X4 показал примерно двукратный прирост. Предвижу вопрос, почему система без кеширования грузилась так долго? Для эксперимента намеренно был выбран Windows б/у, установленный несколько месяцев назад и обросший за это время некоторым количеством приложений, в том числе и с автозагрузкой. Дабы избежать до конца не выясненного влияния торрентов на кеширование, раздачи на время эксперимента были отключены.

Применение

Тестовый компьютер на фоне ковра – чтобы ни у кого не было сомнений, что речь идет об Обычном Домашнем ПК.

Под кеширование могут быть отведены старые или бюджетные модели SSD, относительно медленные и небольшие по объему. Заметьте, цифры прироста, показанные выше, были получены на SSD SATA2. Размер тоже имеет значение: скажем SSD 60 Гб может быть недостаточен для домашнего компьютера, особенно игрового.
Smart Response может быть пригоден также для утилизации вышедших из доверия SSD. Срок жизни твердотельных носителей невелик; наступает момент, когда SSD лучше перевести на менее ответственную работу. SRT, особенно в расширенном режиме – это вполне себе подходящая ее разновидность.
Наконец, SRT в силу простоты установки и настройки можно рассматривать как идеальное решение проблемы, когда нужно оперативно взбодрить компьютер для выполнения каких-то несвойственных ему действий. Скажем, вы не предъявляете к своему ПК каких-то больших требований и вполне довольны его производительностью. Но тут неожиданно возникает потребность воспользоваться AutoCAD (для курсовой, например). SSD можно занять или купить задешево на барахолке – и бюджетное ускорение готово за 10 минут.

Детальное исследование влияния SSD-кэширования на производительность жестких дисков

Почти два года назад в свет вышел топовый на тот момент чипсет Intel Z68 , а вместе с ним дебютировала и технология Smart Response. Казалось бы, новая, но на деле имеющая глубокие корни - идея совместить в одной системе сильные стороны традиционных винчестеров и твердотельных накопителей давно витала в воздухе. Что для этого нужно? Нужно к винчестеру добавить некоторый объем флэша в качестве кэш-буфера. В идеальном случае в него со временем должны попасть секторы, к которым система обращается чаще всего, что и приведет к серьезному повышению производительности - доступ к SSD осуществляется быстрее. А на винчестере будут просто лежать данные и редко выполняемый код, благо его емкости для такого достаточно, а скорость запуска редко используемых программ не слишком критична. Еще более идеальным вариантом, конечно, является использование SSD большой емкости, но это решение идеально лишь с точки зрения производительности - стоимость хранения информации на твердотельных накопителях в разы выше, чем на винчестерах. А гибридизация позволяет обойтись относительно небольшим количеством флэша, что недорого и, в идеале, почти столь же быстро, как и использование одного только SSD.

Производители винчестеров подошли к решению вопроса со своей стороны, встраивая флэш-буфер прямо в винчестеры. С такими решениями мы уже знакомились и, в общем и целом, пришли к выводу, что они оправданы. Правда, до последнего времени они встречались лишь среди ноутбучных моделей, в чем есть большой смысл: сделать в условиях ноутбука гибридную систему своими руками (т. е. из нескольких накопителей) не всегда возможно. Поэтому надо ужиматься в один корпус, причем такой, который поместится в ноутбук, что всегда заставляло идти на компромиссы. В частности, те же Seagate Momentus XT содержали лишь 4 ГБ флэш-памяти в первом поколении и 8 ГБ - во втором. А вот в настольном компьютере гибкость больше. Можно, в общем-то, и просто поставить SSD гигабайт так на 240, чтоб туда все программы влезли, и большой винчестер для данных. А можно взять SSD поменьше и воспользоваться Smart Response. Тем более, что год назад количество «пригодных» чипсетов сильно увеличилось : к Z68 добавились новые Z77, H77 (несколько более дешевый), корпоративный Q77 и некоторое количество ноутбучных модификаций. Словом, есть где развернуться.

Поэтому сегодня мы решили более подробно исследовать работу технологии Smart Response. Вкратце-то мы с ней уже познакомились когда изучали Z68, но именно, что вкратце. А вот теперь - посмотрим подробно: что ускоряет, как ускоряет, что замедляет…

Что ускоряем?

В качестве рабочего тела мы решили взять Western Digital Green WD30EZRX, уже знакомый нам по одной из предыдущих статей . Очень хороший, как нам кажется, объект - «зеленая» серия (стало быть, не самая высокая производительность), да и в ее рамках накопитель не самый выдающийся из-за использования пластин низкой (с точки зрения современности) плотности. В общем, как мы уже убедились, использование его в роли системного и единственного - не слишком оправдано. Но может быть, Smart Response позволит нам переломить ситуацию?

Чем ускоряем?

Производители SSD постепенно раскачались, и сегодня выпускают уже немалое количество специальных кэширующих серий накопителей. Хотя, в принципе, подходят и обычные. Тем более, у многих энтузиастов остались некогда купленные твердотельные накопители емкостью 32-64 ГБ (на что, очень может быть, в Intel и рассчитывали, запуская Z68). Но мы решили подойти к вопросу «честно» и взяли кэширующий SSD AData Premier Pro SP300. Впрочем, ориентацию на подобное применение в основном выдает только его емкость в 32 ГБ и интерфейс mSATA. А так - вполне типичный твердотельный накопитель на базе уже немного устаревшего контроллера LSI SandForce SF-2141 с прошивкой версии 5.0.2a. В общем, если кому-то нужен небольшой SSD с таким интерфейсом (например, к такой вот плате в пару), то можно пользоваться. Мы же сегодня используем SP300 по прямому назначению:)

Как ускоряем?

Для работы технологии требуется плата на соответствующем чипсете, как минимум Windows Vista, установленный Intel Rapid Storage и RAID-режим дискового контроллера. Абсолютно все эти условия нашим стандартным тестом выполняются. В том числе, и RAID-режим, который мы используем всегда (даже для одиночных накопителей) как раз ради совместимости (т. е. пригодности для сравнения) результатов.

А дальше - все просто. Обнаружив наличие свободного SSD после загрузки компьютера, Intel Rapid Storage предлагает включить «ускорение работы». Далее нужно выбрать SSD, кэшируемый накопитель (если их несколько, как в нашем случае), определиться с выделяемой для кэширования емкостью (20 ГБ или весь объем SSD, но не более 64 ГБ - это полезно, если хочется «откусить» кусочек от большого накопителя, а оставшуюся часть использовать «нормальным» образом) и, самое главное, выбрать режим кэширования. Последних два: Enhanced и Maximized, отличающихся подходом к записи. Первый (который и выбран по умолчанию) ее, фактически, не кэширует - данные попадают на SSD только по решению драйвера: в основном по критерию частоты использования. Второй же, по сути, встраивает SSD между винчестером и системой: практически все операции записи перенаправляются именно на твердотельный накопитель, а на винчестер копируются уже с него - большими порциями и спустя определенный промежуток времени. Понятно, что вести они должны себя по-разному: в первом случае остается больше места для быстрого запуска программ, зато второй в теории должен позволять сильно ускорить операции записи со случайным доступом. Однако в нем больше вероятность вытеснения полезных данных чем-нибудь, что планировалось просто «сбросить и забыть», да к тому же есть определенная вероятность потерять данные: а вдруг SSD выйдет из строя до того, как успеют обновиться файлы на винчестере? В общем, Intel рекомендует использовать Enhanced, но мы, естественно, проверили оба режима.

Методика тестирования

Методика подробно описана в отдельной статье . Там можно познакомиться с используемым аппаратным и программным обеспечением.

Тестирование

Буферизованные операции

Тот самый случай, когда ускориться ничего в принципе не может, зато может замедлиться: одно дело - записать что-то в буфер винчестера, и совсем другое - хаотические метания драйвера в попытках понять, нет ли этих данных на SSD (при чтении) и что вообще с ними надо делать (при записи). В общем итоге, как и следовало ожидать, ничего хорошего.

Время доступа

Запросы идут по всем 3 терабайтам винчестера, так что нет ничего удивительного, что в SSD они ничего не находят. Но хоть медленнее не становится - и то хорошо.

Здесь хорошо видно отличие режима Maximized ото всех остальных: записали на SSD, получили ответ о том, что операция выполнена успешно, и можно к следующим операциям переходить, а не ждать ответа именно от винчестера, что, как видим, требует в 50 раз больше времени.

В AS SSD та же картина. Только запись ускорилась сравнительно с Everest в «обычных» режимах, но не в Maximized - там уже и улучшать-то нечего:)

Последовательные операции

С определенного момента читать начинаем с SSD, а не с винчестера, а первый у нас пошустрее (хоть и не какая-нибудь модель «реактивной» производительности), так что все ускоряется. А вот в Maximized все плохо из-за усложненной логики: сначала драйвер проверяет, не были ли эти данные недавно записаны на SSD, а потом уже обращается к винчестеру, так что порцесс замедляется.

При записи картина обратная - тут уже режим Maximized способен немного увеличить производительность. Особенно на небольших блоках, что для SSD является более удобной операцией. А вот Enhanced лишь замедляет процесс: ведь нужно не только записать данные на винчестер, но и провести анализ, не стоит ли их сразу же и в кэш поместить.

В общем, как видим, иногда технология Smart Response способна повысить и производительность операций низкого уровня, но способна и понизить ее, как только мы переходим к нагрузке другого типа. Причем, как и следовало ожидать, Enhanced и Maximized по поведению отличаются кардинально.

Случайный доступ

Что естественно, при чтении данных все ведут себя одинаковым образом: запросы-то непосредственно к винчестеру. Но есть и нюансы: как видим, при большом количестве запросов гибридный накопитель из-за накладных программных расходов оказывается медленнее, чем собственно винчестер. Не так чтобы очень - каких-то 15%. Но и этим пренебрегать не стоит.

А здесь отличается только режим Maximized из-за слишком уж сложной логики работы: быстро записываем данные на флэш, получаем следующий запрос, выполняем его, получаем следующий - и выясняем, что пора бы уже данные предыдущих записать на винчестер. В общем, несмотря на то, что на совсем низком уровне, как мы видели выше, этот режим сильно ускоряет накопитель, на практике это способно не дать ничего или даже обеспечить отрицательный эффект.

Что особенно отчетливо наблюдается в шаблонах баз данных, где Enhanced не дает ничего (почти ничего - немного, все же, скорость падает), а Maximized умудряется замедлить винчестер (хотя, казалось бы, куда уж дальше). Впрочем, как раз при большой доле операций записи все варианты приходят к общему знаменателю, так что это немного другая проблема - слишком запутанные алгоритмы.

Производительность в приложениях

Вот, собственно, то, ради чего все затевалось - производительность вырастает в два и более раз. Даже VelociRaptor в PCMark7 набирает лишь 2737 баллов, а это самый быстрый винчестер в настольном сегменте - так что, казалось бы, вот оно счастье. Но не будем спешить открывать шампанское - у нас еще много тестов.

На трассе «защитника» выигрыш в скорости уже приблизился к трехкратному.

Режим Maximized отыгрался за два предыдущих случая и показал, что когда речь идет о записи данных, именно он может оказаться самым быстрым.

И звездный час технологии - тут даже порядок величин разный. Одиночный SSD, конечно же, в пару раз быстрее (если говорить о высокопроизводительных моделях), но это уже разы. А от «обычных» винчестеров гибридную систему отделяет уже порядок величин.

На «игровой» трассе прирост скромнее, но он все-таки есть. Причем такой, что, опять же, даже самым быстрым винчестерам нечего ловить рядом с «зеленой» моделью, ускоренной при помощи Smart Response.

Приехали. Даже если не обращать внимание на то, что Maximized «завалил» работу на шаблоне ContentCreation (это-то легко поддается объяснению), остальные результаты оптимизма тоже не вызывают. Почему же так различается поведение PCMark7 и NASPT? А они работают по-разному. В PCMark7 есть семь записанных трасс, имеющих не такой уж большой суммарный объем. Причем прогоняются они по три раза, и первый - столь же медленный, как и при использовании винчестера. Однако ко второму все данные уже оказываются на SSD, так что тестируем мы по большей части именно его. Причем, заметим, три трассы все равно ускорить не удалось.

В NASPT тоже используется многократный запуск тестов, но всех - включая и шаблоны, «ворочающие» файлами по 32 ГБ. Таким образом, между двумя исполнениями «рабочих» шаблонов в обе стороны успевает «пролететь» пара сотен гигабайт. И каким бы умным ни был драйвер, в подобном раскладе, судя по всему, его мыслительных способностей недостаточно для того, чтобы разобраться, что надо держать в кэше, а что «записали и забыли». Если немного изменить методику тестирования, «прогоняя» несколько раз только группы из указанных шаблонов, подыграв тем самым технологии, все становится замечательно - начиная со второго раза скорость резко возрастает. Однако очевидно, что в реальной жизни бывает всякое: и «хорошие» ситуации, и «плохие», так что неудивительно, что и в тестировании оказались и те, и другие.

Эту диаграмму мы помещаем, скорее, из озорства, однако раз уж у нас есть результаты, то почему бы на них не посмотреть? А пример весьма показательный и открытым текстом намекающий на то, что пытаться ускорить при помощи Smart Response несистемные диски смысла не имеет. Впрочем, остановимся на этом вопросе чуть более подробно.

Работа с большими файлами

Как и следовало ожидать, никакого эффекта - кэширование при помощи технологии Smart Response не упреждающее. Да и упреждающее не слишком бы помогло при последовательном (пусть и многопоточном в одном тесте) чтении объема данных, равного полному объему флэш-кэша.

При записи данных Smart Response сильно замедляет работу. В максимальной степени - при использовании режима Maximized, что понятно: попытка реализовать отложенную запись 32 ГБ данных при помощи флэшки на те же 32 ГБ изначально обречена на провал. Ну а в режиме Enhanced этой проблемы нет, но есть другая: драйверу надо данные не только записывать, но и анализировать для последующего (возможного) использования. Так что неудивительно, что «прямая запись» оказывается самой быстрой - тут-то никаких сложностей нет.

Вот что иногда может улучшиться - так это производительность псевдослучайной записи одновременно с чтением. И то - незначительно. При последовательном же доступе к информации Smart Response немного замедляет работу. Тоже - незначительно.

Общий средний балл

Несмотря на все виденное выше, мы получили вполне уверенный прирост от Smart Response в среднем. Почему? Ну, как мы видели, в том же PCMark7 выигрыш очень весомый, что оказалось лишь частично скомпенсировано проигрышем в других тестах. К тому же низкоуровневая синтетика часто ведет себя очень интересным образом, причем далеко не все выкрутасы SR были показаны выше. Для примера рассмотрим пару шаблонов AS SSD, активно используемых нами в тестах SSD, но обычно «спрятанных с глаз» при тестировании винчестеров.

Все просто - тест работает с файлом размером 1 ГБ, который, естественно, мгновенно оказывается на SSD, так что в режиме Enhanced мы, практически, SSD и измерили. Maximized из-за своей специфики медленно работает с одним потоком чтения (накладные расходы сравнимы с основными), хотя даже тут «ускоряет» винчестер в 4 раза. Ну а на 64 потоках - во все 20 раз.

Запись практически ничего не дает Enhanced, поскольку данные все равно приходится записывать в файл на винчестере, зато если выбрать режим Maximized, получаем подтверждение рекламы Smart Response: ваш HDD будет работать как SSD! :) Такие результаты, естественно, тоже сказались на среднем балле, хотя, как видим, общий итог не такой уж и внушительный.

С подробными же результатами всех тестов, как мы и обещали, можно познакомиться, скачав таблицу в формате Microsoft Excel .

Итого

Анонс Z68 и Smart Response заинтересовал многих красотой идеи: берем маленький и дешевый SSD, емкий винчестер и… Получаем быструю гибридную систему хранения данных, собравшую в себе плюсы обеих технологий. Многим нравилось, что SSD вроде как будет кэшировать весь винчестер, что казалось преимуществом по сравнению с использованием SSD и HDD по отдельности - когда дисковая система четко разделена на «быструю» и «медленную» части. Словом, сплошной профит. Однако реальное положение дел оказалась чуть-чуть более сложным и неоднозначным.

Во-первых, как мы видим, от кэширования всего жесткого диска больше вреда, чем пользы - многие «типично винчестерные» операции замедляются, а не ускоряются. Во-вторых, дала трещину концепция «маленький и дешевый», поскольку сильно упали цены на твердотельные накопители. Работать над Smart Response в Intel начали порядка трех лет назад (может, двух с половиной, но не меньше - два года назад уже готовые продукты появились), когда стоимость 1 ГБ информации на твердотельном накопителе составляла порядка 3 долларов. Сейчас она упала ниже одного доллара, причем, поскольку снижение происходило в основном за счет увеличения плотности новых микросхем, цена от объема зависит нелинейным образом - чем больше, тем относительно дешевле. В практическом смысле это приводит к тому, что сегодня твердотельные накопители на 32 и 128 ГБ по цене различаются всего в два раза, а в абсолютных цифрах вся экономия скукоживается до примерно 50 долларов. А что такое 128 ГБ? Это емкость, достаточная для операционной системы и большого количества прикладных программ. У многих пользователей еще и на хранение данных при этом место останется. Ну а для той информации, скорость доступа к которой не критична, в настольной системе можно просто использовать винчестер большого объема. Самое же главное, что такой подход дает предсказуемость, которой не может похвастаться Smart Response, т. е., независимо от сценариев работы, программы всегда запускаются быстро . А не как получится:) В гибридной же системе может быть почти так же быстро, как с SSD, а может быть и столь же медленно, как при использовании одного лишь винчестера. Говоря простым языком, если какой-нибудь геймер день за днем играет в одну и ту же игру, то от Smart Response он получит такой прирост, как мы выше видели на трассе «Gaming» PCMark7 - ускорение в весомые два-три раза. А вот если у него установлен десяток игр, и каждый раз он выбирает из них одну случайным образом (что называется, «под настроение»), то получит он… шиш с маслом, который нам продемонстрировал NASPT: данные в флэш-кэше будут постоянно меняться, так что загрузка уровней, к примеру, останется столь же медленной, как и при использовании только винчестера: ведь, в основном, именно он и будет работать.

С другой стороны, назвать технологию бесполезной мы тоже не можем - все зависит от сценария использования. В том же игровом компьютере может быть интересной схема с двумя SSD и винчестером. Просто потому, что современные игры велики по объему, и держать их на основном твердотельном накопителе накладно - слишком большой и дорогой требуется. Но проблем можно избежать. К примеру, ставим SSD на 128 ГБ - под систему и основные приложения. Для игр и прочих «тяжелых» программ, которые не поместятся на первом накопителе, используем быстрый винчестер относительно небольшой емкости, дополнительно ускоренный при помощи SSD на 32 ГБ. А для хранения всяких мультимедийных данных, типа фильмов и прочего (что нынче нередко «живет» в больших количествах и на игровых компьютерах) - еще один винчестер. Большой по объему, низкооборотистый (стало быть, экономичный) и безо всяких «бустеров», которые при таком сценарии использования могут только помешать, но не помочь. Сложно? Дорого? Да, но вполне реализуемо. И такой способ использования разных технологий как раз и позволяет получить тот максимум, на который они способны.

В общем, как видим, несмотря на снижение цен на флэш-память (и, соответственно, твердотельные накопители), технология Smart Response до сих пор имеет право на жизнь, поскольку в некоторых сценариях использования увеличивает производительность системы хранения данных. Важно только учитывать, что панацеей на все случаи жизни она не является: где-то полезна, а где-то и напротив - вредна. Таким образом, прежде чем ей пользоваться, стоит заранее взвесить все pro и contra, понять, что именно вы собираетесь сделать и как это должно работать. Впрочем, это верно для всех современных технологий.

Введение
Производители материнских плат стараются максимально полно разнообразить продуктовую линейку на базе чипсетов . Связано это с тем, что пользователи не спешат приобретать более дорогие материнские платы на базе данных чипсетов. Пользователи прямо перед покупкой определяются с выбором и для процессоров Intel Sandy Bridge с разблокированным множителем в сторону повышения приобретают материнские платы на чипсетах Intel P67 Express, а с заблокированным множителем на базе Intel H67 Express. Появление материнской платы GIGABYTE Z68XP-UD3-iSSD на рынке может пробудить интерес пользователей к чипсету Intel Z68 Express.
По сути дела, чипсет Intel Z68 Express не принес на рынок ничего интересного в аппаратном плане. Он не улучшил разгон процессоров Intel Sandy Bridge, как и не удалось ему улучшить производительность графической подсистемы за счет задействования графического блока процессоров. Производители материнских плат осознают данный факт и акцентируют внимание пользователей на по сути дела программных технологий Intel, которые были прилеплены к чипсету Intel Z68 Express. Речь идет о технологиях Intel Smart Response и LucidLogix Virtu. Инновации в виде Lucid Virtu
Технология Virtu обрадовала не многих пользователей, и ее появление никаким образом не привлекло потенциальных покупателей. Связано это с тем, что данная технология была интегрирована в материнские платы для топовых процессоров, которые приобретаются пользователями не для использования в тандеме с интегрированной графикой процессоров Intel Sandy Bridge. Если же использовать данные графические блоки в тандеме с современными видеокартами, то "довесок" к графической подсистеме не только ни увеличивает производительность решений, но еще и умудряется снизить общую производительность системы.

Еще более удручающим для обладателей материнских плат на базе чипсетов Intel Z68 Express оказался тот факт, что материнская плата старается не выключать графический блок процессоров, даже когда он никак не используется системой. Данное обстоятельство не только не приводит к снижению энергопотребления, но и повышает его. Неужели что-то может оправдать данный подход именитого производителя?

Да, действительно, интегрированные графические блоки процессоров Intel Sandy Bridge хоть и имеют посредственную графическую производительность, они имеют очень значительный плюс, который может понадобиться некоторым пользователям. Мы говорим о технологии Intel Quick Sync, которое интегрировано в графические ядра Intel HD Graphics 2000/3000. Данный блок позволяет кодировать и декодировать видеопотоки, тем самым ускорить конвертацию видео в данных системах. Напомним, подобная технология имеется у NVIDIA и носит название CUDA, у AMD данная технология носит название Stream. Последние технологии значительно проигрывают Intel Quick Sync в производительности, что является сильной стороной интегрированной графики Intel HD Graphics 2000/3000 процессоров Intel Sandy Bridge.

Картинка кликабельна --

Технология Lucid Virtu для новых материнских плат на базе Intel Z68 Express позволяет переключать активный графический блок системы - с интегрированной графики на дискретный блок и наоборот. При этом приоритетность работы расставляется в зависимости от выбранного режима работы. Режим i-Mode делает приоритетным интегрированный графический блок, а режим d-Mode делает приоритетным дискретную видеокарту. По заявлению производителя, i-Mode позволяет значительно экономить электроэнергию, а режим d-Mode не сильно потерять в уровне производительности системы. На практике, i-Mode не несет в себе практически никакой экономии или сомнительную экономию достигает за счет массивного снижения производительности.

Отсутствие снижения энергопотребления в режиме работы i-Mode связано с тем, что в данном режиме дискретная видеокарта не отключается полностью от элетропитания, а просто на нее не подается нагрузка. А использовать постоянно интегрированную графику при живой дискретной видеокарте - никто не хочет.

Картинка кликабельна --

Для того чтоб в режиме i-Mode игра запустилась с использованием дискретной видеокарты ее нужно внести в специальный список. При этом без проблем не обходится - многие игры продолжают у запускаться с использованием интегрированной графики. Новая сомнительная технология Lucid Virtu не придает стабильности системе. В режиме i-Mode треть наших игр вылетала на рабочий стол, хотя при выключенной технологии Lucid Virtu этого не наблюдается.

Картинка кликабельна --

Практическую ценность в данной графической технологии имеет лишь режим d-Mode. Данный режим позволяет обеспечить стабильность системе, но он не отключает интегрированный графический блок процессоров, который практически никогда не задействуется. Тем самым мы с вами имеем двойной расход электроэнергии. Включенный интегрированный графический блок находится на процессоре, тем самым повышает нагрузку на систему охлаждения центрального процессора. Технология Lucid Virtu отрицательно сказывается на производительности в играх в любом случае.

Если в режиме i-Mode снижение производительности достигает 5-7%, то в режиме d-Mode данное снижение не превышает 2%. Тем не менее, врятли пользователь захочет использовать новые технологии в виде Lucid Virtu, которое не увеличивает производительность, но умудряется увеличить энергопотребление системы. Единственной сильной стороной технологии Lucid Virtu является кодирование видео. Но врятли современные пользователи в режиме 24/7 сидят и конвертируют видео, для этого приобретать дискретную графику не обязательно, следовательно, можно ограничиться материнской платой на базе Intel H67 Express. Инновации в виде Intel Smart Response
Понимая бесперспективность технологии Lucid Virtu производители материнских плат устремили свой взор на технологию Intel Smart Response, которое, является программной доработкой по кэшированию жестких дисков за счет более быстрых твердотельных накопителей. Ни для кого не является секретом, что SSD накопители способны преобразить производительность вашей системы только за счет их установки вместо жестких дисков. Ведь на протяжении многих лет мы наблюдаем быстрый рост производительности процессоров, видеокарт, оперативной памяти, а жесткие диски наращивают производительность сомнительными темпами или данного роста вовсе не видно. Но современные пользователи, даже западные, не могут себе позволить заменить жесткие диски SSD накопителями - их стоимость достаточно высока и не по карману большинству из них. Компания Intel осознала данный факт и предложила пользователям технологию Intel Smart Response для материнских плат на базе чипсетов Intel Z68 Express.

Картинка кликабельна --

Производители материнских плат быстро подхватили данную идею и решили предлагать пользователям так называемые разъемы mSATA для установки различных накопителей, в том числе SSD прямо на материнскую плату. Такой подход позволяет экономить место в системном блоке и сэкономить на корпусе SSD накопителей. Производителем оговаривается, что максимальный объем твердотельного накопителя может достигать 64 Гбайт. Кэширование обеспечивается путем включения драйвера Intel RST SSD, который отключает имеющийся SSD накопитель из дискового массива и делает из него банальный диск для кэширования.

Картинка кликабельна --

Компания Gigabyte начала поставлять материнские платы GIGABYTE Z68XP-UD3-iSSD, которые уже имеют на себе интегрированные твердотельные накопители mSATA производства Intel на 20 Гб. Выбор на Intel пал не случайно, практически все твердотельные накопители данного производителя обладают высокой производительностью. Но подобное предложение имеет несколько минусов.

Картинка кликабельна --

Во-первых, mSATA порт блокирует использование одного стандартного SATA порта на материнской плате. Во-вторых, SSD накопитель может кэшировать только работу одного жесткого диска или Raid-массива из них. То есть пользователю предлагается, либо приобретать один большой SSD накопитель и делить его на две части для двух винчестеров, либо приобретать два отдельных твердотельных накопителя.

Картинка кликабельна --

В случае с интегрированным твердотельным накопителем врятли поделить его на несколько частей у пользователя получится. Накопитель установленный в mSATA слот материнской платы GIGABYTE Z68XP-UD3-iSSD имеет минимально необходимый объем равный 20 Гб. В чем преимущество кэширования информации на твердотельный накопитель перед кэшированием в оперативную память спросите вы?

Преимуществом объявляется один единственный факт - энергонезависимая память твердотельных накопителей сохраняет информацию на себе даже при выключенном питании, тем самым вы имеете дело с энергонезависимым кэшэм. Данное преимущество теряет свой смысл, если учесть тот факт, что мы пользователи уже давно научились добиваться энергонезависимости, благодаря повышению стабильности работы операционных систем Windows от Microsoft. Все больше пользователей вовсе не завершают работу системы традиционным образом - большинство выбирает ждущий или спящий режим (гибернацию). В первом случае, компьютер не выключается полностью и поэтому не совсем является альтернативой Intel Smart Response, но вот при гибернации вся информация из планок оперативной памяти записывается на жесткий диск и быстро восстанавливается при запуске. Тем самым, вся информация, находящаяся в кэш-памяти компьютера остается сохраненной. Современные материнские платы позволяют устанавливать до 32 Гб оперативной памяти типа DDR3, которая всегда была быстрее твердотельных накопителей. При использовании 64-битной операционной системы Windows больший объем данной памяти используется именно под цели кэширования, так зачем нам нужна технология Intel Smart Response? Видимо лишь для продвижения продуктов на базе чипсета Intel Z68 Express.

Картинка кликабельна --

Более сильно в этом убеждаешься, когда изучаешь алгоритм работы системы . Суть работы технологии проста. Информация, считываемая вами с ваших жестких дисков, дублируется на твердотельный накопитель, и если вы еще раз обратитесь к данному файлу - вы получаете его с более быстрого SSD накопителя. Так как объем твердотельного накопителя меньше, чем объем вашего жесткого диска - информация на SSD накопителе периодически обновляется. Ведь современные компьютеры оснащаются жесткими дисками объемом не менее 1 Тб, а в случае с материнской платой GIGABYTE Z68XP-UD3-iSSD вы имеете кэш объемом всего в 20 Гб. С кэш-твердотельного накопителя удаляется наиболее старая информация. Тем самым, эффект вы получите в том случае, если будете периодически запускать одни и те же программы, игры. Если же вы начинаете заниматься каким-либо беспорядочным копированием, или перебором видеофайлов - вы врятли получите какую-либо прибавку производительности.

Минусом всей технологии является то, что она достаточно новая. Если система кэширования операционной системы Windows развивается еще со времен операционной системы MS-DOS и уже практически в 90% случаях понимает необходимость кэширования и отказа от нее, то алгоритм кэширования Intel Smart Response обладает подобной интеллектуальностью не во всех случаях.

Хоть производитель и говорит, что технология не кэширует данные при сканировании на вирусы, просмотре видео потоков, но не всегда она понимает что делает программа с дисковой подсистемой. Да и не кэширование - не является панацеей. Ведь кэш-алгоритмы операционной системы Windows уже давно обладают возможностью упреждающего кэширования при наличии свободных ресурсов.

Как и любой алгоритм кэширования, предлагает пользователю "палку в двух концах". Во-первых, это алгоритм Enhanced, который предполагает запись данных на жесткий диск сразу без ожидания освобождения ресурсов жесткого диска. Во-вторых, это алгоритм Maximized, который предлагает записывать данные на твердотельный накопитель, которые будут записываться на жесткий диск во времена его простоя. Естественно, технология Maximized обладает наибольшей производительностью, но и она приведет к потере данных при очередном зависании или аварийном завершении. А учитывая тот факт, что Intel Smart Response больше программная технология - риски увеличиваются многократно. Режим Enhanced позволяет избежать данных рисков, но вы полностью теряете возможности кэширования записи данных.

Завершая нашу статью, нам хочется отметить, что наше мнение таково, что используя SSD накопитель даже на 20 Гб, как в случае с материнскими платами GIGABYTE Z68XP-UD3-iSSD, в качестве хранителя операционной системы, программного обеспечения и наиболее часто используемых документов или игр - вы получаете наиболее высокую производительность. Жесткие диски приобрели огромные размеры более 1 Тб только по тому, что мы начали хранить аудио и видеоконент на нем, создавать огромные файловые архивы. Данные файловые архивы мы используем очень редко, поэтому кэшировать их можно силами самой операционной системы. Тем более, современные цены никак не мешают пользователю обзавестись 24 Гб оперативной памяти, большая часть которой будет использоваться для кэширования данных.