OCZ Vertex getest

Hoewel flashgeheugen vergeleken met mechanische harde schijven een erg korte leestoegangstijd heeft en dankzij meerkanaals controllers uitstekend kan presteren op sequentiële i/o, vormen de schrijfprestaties de achilleshiel. Schrijven gaat prima zolang het in grote blokken plaatsvindt of wanneer er direct naar lege geheugenpages geschreven kan worden, maar het aanbrengen van kleine, willekeurige wijzigingen in flashgeheugen gaat door de grote overhead doorgaans erg traag. In onze vorige artikelen is deze beperking van flashgeheugen uitgebreid toegelicht.

Om de prestaties van willekeurige schrijfacties te verbeteren, beschikken de betere ssd-controllers over algoritmen waarmee willekeurige schrijfacties worden omgezet naar sequentiële i/o. In plaats van gegevens ter plekke te wijzigingen worden deze gemapt naar vrij geheugenpages, die snel en zonder overhead geprogrammeerd kunnen worden. Deze methode werkt effectief zolang er voldoende vrije geheugenpages beschikbaar zijn. Een ssd die eenmaal is volgeschreven zal minder goed presteren. In de praktijk gebeurt dit sneller dan verwacht. Bij het verwijderen van bestanden in het bestandssysteem worden alleen de verwijzingen naar het bestand weggehaald; de feitelijke gegevens blijven op hun plaats totdat deze door  nieuwe nullen en enen worden overschreven. Ssd-controllers hebben vooralsnog geen weet van de gegevens die door het bestandssysteem ongeldig zijn verklaard; daardoor zullen ze de hoeveelheid vrije ruimte krapper 'inschatten' dan het bestandssysteem.

T13, de organisatie die verantwoordelijk is voor de ontwikkeling van de ATA-standaard, heeft enige tijd geleden de ATA8-ACS-specificatie voorgesteld, die van het trim-commando is voorzien. Dit nieuwe commando voorziet in een methode om ATA-apparaten op de hoogte te brengen van ongeldig verklaarde gegevensblokken. Deze informatie stelt het opslagmedium in staat vervolgens interne optimalisaties uit te voeren. De ssd kan besluiten de blokken te wissen en hoeft geen overbodige wear levelling meer te doen, wat zowel de prestaties als de levensduur van de ssd ten goede komt. Windows 7 zal het trim-commando ondersteunen, en Microsoft heeft voorgesteld om ondersteuning van ATA8-ACS verplicht te stellen voor apparaten die in aanmerking willen komen voor het Windows 7 Storage-logo. De Linux-kernel kan sinds versie 2.6.28 met het commando overweg.

De test

Van de ssd's die we tot op heden hebben getest zijn de Intel X25-M en de OCZ Vertex gevoelig voor performance-degradatie. Om tot een eerlijke vergelijking met de andere ssd's te komen, werden de X25-M en de Vertex onderworpen aan drie runs van onze benchmarks, waarin praktijktraces van disk-i/o worden afgespeeld. Gedurende een periode van drie tot zes uur, afhankelijk van de snelheid van de drive, wordt er ongeveer 150GB aan gegevens weggeschreven. Rustpauzes in de originele trace worden verkort tot maximaal 50 milliseconde, waardoor de drives onder een continue belasting staan en geen tijd voor 'onderhoudswerkzaamheden' hebben. De ssd's worden dus zwaarder belast dan in de praktijk ooit voor zal komen.

Ons exemplaar van de Vertex is, met een capaciteit van 30GB, de kleinste variant. De Vertex is hierdoor in het nadeel ten opzichte van de X25-M, die 80GB aan opslagruimte biedt en dus langer over onbeschreven geheugenpages kan beschikken. Zowel de X25-M als de Vertex tonen een stevige prestatieafname. Bij de X25-M zet deze door in de derde run, terwijl er bij de Vertex reeds na de tweede run een kentering plaatsvindt. In de derde run worden de prestaties weer beter. De afname is het sterkst bij omstandigheden waarin er veel schrijfacties plaatsvinden, bijvoorbeeld bij de traces uit de Workstation Index, waarin databewerking van onder andere audio- en videoapplicaties plaatsvindt. In de Boot & Launch Index verliest de Vertex tussen de eerste en de slechtste run 47 procent; bij de X25-M is de afname 48 procent. In de Workstation Index liggen de afnames op respectievelijk 65 en 59 procent.

Voor het correct interpreteren van deze scores is het belangrijk te begrijpen dat de prestatieafname juist wordt veroorzaakt door pogingen van de ssd-controller om de prestaties te optimaliseren. Het is dus een feature die onder de testomstandigheden als bug naar voren lijkt te komen. Zonder optimalisaties zou de ssd echter altijd op een lager niveau presteren, tenzij er een grote hoeveelheid reservecapaciteit aangehouden zou worden. De gebruiker kan zelf hieraan bijdragen door de Vertex of X25-M gedeeltelijk te partitioneren. Op de komende pagina hebben we het gemiddelde van de drie runs gebruikt om de prestaties van de Vertex en de X25-M met de andere ssd's te vergelijken.