В обзорах и тестах мы неоднократно касались измерения производительности твердотельных дисков. Больший интерес представляют материалы, которые затрагивают ключевой на сегодня вопрос - переходить ли вообще на SSD или пока ограничиться жёстким диском? Стоит отметить, что до сих пор мы в значительной степени акцентировали внимание на играх, где производительность дисковой подсистемы имеет весьма важную роль. Тестовая система, на которой мы тестируем новые видеокарты, оснащена именно твердотельным диском, и это не случайно. Но геймеры и компьютерные энтузиасты - это не единственная целевая аудитория покупателей SSD-дисков. Можно ли оценить преимущества твердотельных накопителей при решении повседневных задач на обычном, а не геймерском компьютере?

Стоит ли использовать SSD для ускорения старого ПК? На этот вопрос мы попытались дать ответ в статье "SSD: лучший апгрейд для старого ПК?". В качестве отправной точки мы выбрали результаты в PC Mark 07 - бенчмарке, в котором имитируются стандартные типы нагрузки.

В статье "Стоит ли переходить с жёсткого диска на SSD?" мы вновь использовали PC Mark 07 в качестве основного тестового пакета при оценке производительности в реальных приложениях, но в этот раз речь шла о производительности твердотельных дисков в современных конфигурациях.

В двух этих статьях приводятся конкретные результаты тестов, но тесты не дают ответа, почему в одних сценариях загрузки SSD превосходят жёсткие диски, а в других особого эффекта от их использования не наблюдается. Чтобы понять причины данного явления, необходимо подойти к вопросу несколько глубже и проанализировать статистику операций ввода/вывода. Если нагрузка на дисковую подсистему в приложении связана, преимущественно, с операциями случайного чтения и записи, то SSD-накопители имеют несомненное преимущество. Если же речь идёт, в основном, об операциях последовательного чтения и записи (например, при просмотре фильмов), то выгода от перехода на SSD может оказаться не столь существенной. Таким образом, ответ на вопрос, стоит ли покупать SSD-диск, зависит от того, в каком приложении вы стремитесь получить прибавку в производительности.

В продолжение двух предыдущих материалов, посвящённых вопросу разумности перехода на SSD-диск, мы решили в данной статье протестировать производительность твердотельного накопителя в относительно менее требовательных задачах, таких как копирование файлов, сканирование антивирусом, конвертирование видеороликов, набор текста, веб-сёрфинг, архивирование данных и т.п. Цель заключается в том, чтобы получить лучшее понимание, может ли SSD ускорить повседневные операции с файлами и насколько велик прирост производительности в офисных приложениях при переходе на SSD. В качестве системного диска в тестовой системе использовался OCZ Vertex 3 объёмом 240 Гбайт на базе контроллера Sand Force SF-2200 - один из наиболее производительных на сегодняшний день SSD-накопителей.

Копирование файлов - неотъемлемая часть повседневной работы за ПК. Некоторые из нас передают данные между компьютерами, печатают документы на другом ПК или сообща работают над одним и тем же проектом за разными машинами. В рамках офисного окружения, копирование файлов - это часть процесса резервного копирования документов, а также простое перемещение файлов, чтобы все они лежали на своих местах.

Операции копирования файлов представляются рядовой, простой и однозначной задачей. И обычно нам не приходит в голову, что они могут оказаться более тяжёлой нагрузкой, чем это кажется на первый взгляд. Наш тестовый сценарий подразумевает копирование, преимущественно, текстовых документов, общий объём которых составляет 20 Мбайт, с "Рабочего стола" в папку "Мои документы". Возможно, несколько неожиданно было выяснить, что столь простая задача приводит к значительной нагрузке на ресурсы ПК. Это является следствием того факта, что после копирования файлов Windows производит их чтение для создания базы иконок.

Статистика операций ввода/вывода:

• 57% всех операций происходит на глубине очереди, равной единице.
• 21% всех операций происходит на глубине очереди, равной 33.
• 84% объёма всех переданных данных относится к последовательным операциям.
• 45% всех операций работают с блоками данных по 4 кбайт.
• 34% всех операций работают с блоками данных по 128 кбайт.

По данным Cisco, мировой трафик онлайн-видео в 2010 году превзошёл мировой трафик пиринговых сетей, а в 2012 на долю онлайн-видео должно прийтись более 50% всего потребительского трафика в интернете. Удивительно, что данная цифра не включает видео, передаваемое через интернет посредством P2P-сетей!

Таким образом, популярность онлайн-видео растёт. В этом, конечно, легко убедиться и на собственном примере. Онлайн-трансляции сейчас ведут практически все новостные каналы, да и нам нередко приходится дополнять наши материалы видеороликами, поясняющими те или иные технические моменты. Что касается рядовых пользователей, то обмен видеороликами с помощью социальных сетей или сайтов вроде YouTube.com имеет в большей степени личный, нежели деловой характер. Но, в любом случае, очевидно, что сегодня онлайн-видео - это повседневный факт из жизни.

Чтобы выложить в интернет ролик, записанный, например, в формате Blu-ray, вам потребуется программа-перекодировщик. Конвертирование видео - достаточно серьёзная нагрузка, прежде всего, на процессор компьютера. Чтобы ускорить операции перекодировки видео, компания Intel предложила технологию QuickSync - процессоры поколения Sandy Bridge оснащены встроенным видеоядром, которое имеет аппаратный видеодекодер. С помощью QuickSync стало возможным всего за 20 минут переконвертировать целый фильм, записанный в формате Blu-ray. Подробнее о технологии QuickSync можно узнать в статье "Sandy Bridge: Intel Core второго поколения".

Наш тест предполагал конвертирование ролика в формате Blu-ray (без защиты от копирования) при помощи утилиты CyberLink MediaEspresso. Использовался стандартный профиль по умолчанию 720p для Apple iPad. Мы не фиксировали время загрузки ролика в программу, но обратили внимание, что общий объём прочитанных данных составил 858 Мбайт - это на 158 Мбайт больше, чем объём исходного видеоролика. Дополнительный объём прочитанных данных объясняется загрузкой библиотек приложения и другими зависимостями различного характера, которые возникают в процессе конвертирования.

Здесь мы видим более высокую глубину очереди, однако основной объём операций приходится на глубину очереди от 2 до 6. Менее чем 1,6 % осуществляется при глубине очереди более 32. Более того, мы не видим никаких операций на глубине очереди свыше 62. Основной объём приходится на операции с блоками 128 кбайт при последовательной передаче данных.

Статистика операций ввода/вывода:

• 30% всех операций приходится на глубину очереди, равную единице.
• 56% всех операций осуществляется на глубине очереди от двух до шести.
• 91% объёма всех переданных данных относится к последовательным операциям.
• 75% всех операций осуществляется с блоками размером 128 кбайт.

Электронная почта является частью нашей повседневной жизни и большинство пользователей ПК хотя бы раз в день проверяют свой электронный почтовый ящик. В нашем тесте мы оставили тестовую систему без активно работающих программ, позволив Microsoft Outlook загрузить пять писем в автоматическом режиме.

В итоге выяснилось, что данная задача не является тяжёлой с точки зрения дисковой подсистемы. Основная часть дисковых операций по своей природе являются случайными, но все они производятся на минимальной глубине очереди, и использование твердотельного диска в таком сценарии нагрузки не обеспечивает значительного выигрыша в производительности.

Статистика операций ввода/вывода:

• 86% всех операций осуществляется при глубине очереди, равной единице.
• 92% всех операция являются случайными.
• 96% объёма всех переданных данных относится к случайным операциям.
• 44% всех операций работают с блоками по 4 кбайт.
• 28% всех операций работают с блоками по 32 кбайт.

Вряд ли может вызвать удивление тот факт, что в столь простом типе нагрузки, как набор текста, имеет место весьма немного операций ввода/вывода. Наибольшая активность приходится на тот момент, когда мы открываем Microsoft Word, а также когда сохраняем документ. Вместе с тем, сохранение документов приводит к значительно большей нагрузке на дисковую подсистему, чем можно было бы подумать. Мы потратили около 18 минут на то, чтобы переписать три страницы из статьи на сайте CNN. Конечным результатом этих действий стал документ Word размером всего 16 кбайт. Однако сохранение файла привело к чтению более 100 Мбайт и записи около 20 Мбайт.

Статистика операций ввода/вывода:

• 85% всех операций осуществляется на глубине очереди, равной единице.
• 60% объёма всех переданных данных относится к случайным операциям.
• 77% всех операций являются случайными.
• 40% всех операций работает с блоками по 32 кбайт.
• 24% всех операций работает с блоками по 4 кбайт.
• 11% всех операций работает с блоками по 16 кбайт.

Некоторые из сотрудников тестовой лаборатории THG на работе любят слушать музыку и у нас есть основания полагать, что аналогично поступают многие офисные работники. Учитывая, что мы обычно используем различные ПК на работе и дома, удобнее проигрывать музыку через сеть, чем хранить несколько локальных копий музыкальной библиотеки. Вот почему наш следующий тест предполагает прослушивание потоковой музыки в течение 21 минуты.

Аудио-файлы, которые мы воспроизводили через iTunes, имеют объём более 30 Мбайт, но ни один из них не записывался на локальный диск ПК. Вместо этого, iTunes хранит данные в буферной области оперативной памяти и когда дело доходит до воспроизведения, программа извлекает информацию из буфера. Таким образом, про воспроизведении потокового интернет-аудио нагрузка на дисковую подсистему невелика и связана только с тем, что iTunes обращается к библиотекам приложения, а Windows сохраняет системные логи.

Статистика операций ввода/вывода:

• 88% всех операций производится на глубине очереди 1.
• 90% всех операций являются случайными.
• 64% всех операций используют блоки размером по 4 кбайт.

Как известно, торренты - чрезвычайно эффективный метод распространения контента в интернете для большой аудитории. Часто нам нужно, например, быстро скачать образ Linux, а зеркала FTP или HTTP могут попросту не обеспечить необходимой нам скорости. Любопытно, что, когда мы проанализировали сессию загрузки файлов через uTorrent, то обнаружили значительное количество операций чтения. Они действительно имеют немалый смысл, так как программа проверяет и верифицирует порции данных для загрузки по мере того, как она подключается к дополнительным пирам внутри торрент-сети. Кроме того, мы видим здесь большой процент случайных операций, но и это вполне объяснимо, поскольку файлы через торрент-клиент загружаются небольшими кусочками.

Статистика операций ввода/вывода:

• 76% всех операций осуществляется на глубине очереди, равной единице.
• 56% объёма переданных всех данных относится к случайным операциям.
• 37% всех операций являются последовательными.
• 49% всех операций осуществляются блоками по 128 кбайт.
• 19% всех операций осуществляются блоками по 16 кбайт.
• 11% всех операций осуществляются блоками по 4 кбайт.

Офисные сценарии нагрузки не были бы самими собой, если бы не включали веб-сёрфинг. Наш тест включает запись активности диска при просмотре нескольких страниц Википедии и статей на сайте CNN. Мы исключили из анализа момент открытия браузера, так как он осуществляется всего один раз, после чего всё оставшееся время вы можете провести за чтением материалов в сети и перемещением по страницам.

Размеры блоков передачи данных, как правило, варьируются между 4 и 8 кбайт, но почти все относятся к операциям записи на глубине очереди, равной единице. Почти все операции являются случайными. Этому способствует тот факт, что сами веб-страницы состоят из множества мелких файлов. По мере кэширования данных на диск они размещаются на нём случайным образом. Как мы знаем, SSD-диски наиболее ярко проявляют себя именно в операциях со случайным доступом к данным. В результате, не происходит образование длинной очереди команд, в отличие от жёстких дисков, и использование твердотельных дисков в данном типе нагрузке, действительно, весьма эффективно.

Статистика операций ввода/вывода:

• 59% всех операций осуществляется на глубине очереди, равной единице.
• 11% объёма всех переданных данных относится к последовательным операциям.
• 32% всех операций являются последовательными.
• 42% всех операций производится с блоками размером 4 кбайт.
• 16% всех операций производится с блоками размером 8 кбайт.

При сжатии данных вы, по-сути, берёте несколько файлов и собираете из них один архив, который занимает меньше места. Можно предположить, что подобная задача должна состоять из операций последовательного доступа. Но в реальности мы видим противоположную картину. В чём причина? Дело в том, что принцип работы любого архиватора заключается в том, чтобы найти повторяющиеся блоки данных и заменить их ссылками на одну и ту же копию, исключив, таким образом, многократное повторение одинаковых блоков данных, которое имеет место во входящем (несжатом) наборе файлов. Таким образом, архивация в большей степени предполагает операции случайной записи. Но объём данных, которые система читает и записывает, превосходит сумму всех несжатых файлов и самого архива.

Статистика операций ввода/вывода:

• 58% всех операций производится на глубине очереди, равной единице.
• 37% всех операций производится на глубине очереди от 2 до 8
• 11% объёма всех переданных данных относится к последовательным операциям.
• 12% всех операция являются последовательными.
• 29% всех операций осуществляются с блоками размером 4 кбайт.
• 32% всех операций осуществляются с блоками размером 32 кбайт.
• 14% всех операций осуществляются с блоками размером 128 кбайт.
• 13% всех операций осуществляются с блоками размером 16 кбайт.

В наших обзорах мы неоднократно рассматривали производительность антивирусного ПО и сделали на этот счёт следующие выводы. Во-первых, процесс фонового сканирования антивирусной программной не приводит к снижению скорости выполнения большинства системных операций. Во-вторых, нагрузка на процессор во время сканирования минимальна. Подробнее об этом можно прочесть в статье "Как влияют антивирусы на производительность".

Впрочем, относительно правильности данных выводов необходимо сделать несколько оговорок. Во-первых, в ходе наших тестов с антивирусом мы изолировали производительность антивирусных сканеров, а это предполагает, что пользователь не будет работать за компьютером во время работы антивируса. Такой метод отлично подходит для теста, но в повседневной практике не всегда применим.

Из нашего опыта нам известно, что работа антивирусного сканера в фоновом режиме может замедлить другие операции. Например, попытка загрузить новый уровень в игре может длиться намного дольше, если в фоновом режиме работает антивирус. Ещё хуже, что в этом случае вы можете столкнуться со снижением количества кадров в секунду, что в итоге выразится в подвисаниях в играх. Наш тест позволяет осмыслить природу данного явления.

Хотя большинство операций осуществляется при глубине очереди, равной единице, мы видим, что основная часть из них относится к операциями случайного доступа. SSD-накопители в таком режиме имеют явные преимущества. Таким образом, если вы хотите, чтобы фоновая работа антивирусного сканера имела минимальное влияние на скорость работы в приложениях, то в данном случае мы можем однозначно рекомендовать использовать твердотельный накопитель.

Статистика операций ввода/вывода:

• 77% всех операций осуществляются на глубине очереди, равной единице.
• 42% всего объёма переданных данных относится к последовательным операциям.
• 47% всех операций являются последовательными.
• 78% всех операций оперируют с блоками объёмом 4 кбайт.

Так как компьютер обычно используется для решения разного рода задач, весьма непросто сделать общий вывод, как повлияет производительность дисковой подсистемы на работу всех приложений, и получите ли вы реальный выигрыш от перехода на SSD.

Скорость загрузки приложений - несомненно, лишь одна из составляющих производительности. Отзывчивость непосредственно во время работы приложения, возможно, даже более важна, так как приложение вы открываете всего лишь один раз. Вот почему мы тестировали производительность во время операций, например, набора текста, а не открывали Word по несколько раз подряд. В этом контексте SSD может показаться недешёвой игрушкой. Но мы, тем не менее, обнаружили, что работать на системе с твердотельным диском намного продуктивнее. Когда одна операция завершается быстрее, проще перейти к следующей.

С другой стороны, в некоторых случаях польза от SSD далеко не очевидна. Например, когда вы смотрите фильмы, сценарий загрузки дисковой подсистемы склоняется к последовательному чтению данных. Это совсем не то же самое, что открытие 15 веб-страниц, когда перемещается всего около 100 Мбайт данных, но речь идёт об операциях случайного доступа. В то же время, при просмотре видео в формате Full HD, с диска считываются уже сотни мегабайт.

И здесь мы становимся перед выбором между производительностью и поддержанием достаточной ёмкости накопителя, чтобы небольшой объём мультимедиа-библиотеки не являлся ограничением.

Для большинства пользователей вопрос заключается не в том, стоит ли переходить на SSD или нет. Скорее, речь идёт о том, действительно ли для вас важна более высокая производительность и готовы ли вы ради неё поступиться объёмом дискового хранилища.

Если посмотреть на стоимость твердотельных дисков, можно обнаружить огромную разницу в цене между верхней и нижней частью рынка. И в данном случае, необходимо твёрдо понимать, что использование SSD-диска имеет несомненные преимущества, но выбор самого быстрого и дорогого твердотельного диска, как правило, не столь принципиален - намного лучше отдать предпочтение не самой производительной модели SSD, но большего объёма.