OCZ Synapse: SSD caching, take 2

Όλο και περισσότεροι από τους μεγαλύτερους παίκτες στον χώρο των SSD έχουν ξεκινήσει να κυκλοφορούν λύσεις “caching”, προϊόντα δηλαδή που επιτυγχάνουν το ζευγάρωμα επιδόσεων SSD και χωρητικότητας HDD. Είχαμε κάνει στο παρελθόν μια παρουσίαση του HDDBoost, το οποίο ήταν πολύ καλό στη θεωρία αλλά πάτωνε στην πράξη, γιατί δεν είχε την λογική (μέσω pcb, firmware ή software) να καταλαβαίνει ποια δεδομένα πρέπει κάθε φορά να είναι στον SSD και κατά συνέπεια διάλεγε τα πρώτα Gb του δίσκου, ανεξαρτήτως δεδομένων. Τι μανία τους έχει πιάσει τελευταία όλους με το caching λοιπόν; “Τελευταία”; Το caching σαν ιδέα, είναι από τις παλαιότερες πατέντες στον χώρο των υπολογιστών, σε θέματα ταχύτητας πρόσβασης δεδομένων.

 

Οι σκληροί δίσκοι έχουνε πάνω τους λίγη μνήμη DRAM για τα “γρήγορα” δεδομένα, ο ελεγκτής RAID έχει την δική του μνήμη για τον ίδιο λόγο, ο επεξεργαστής έχει κι αυτός διαφορετικού είδους μνήμες για caching και φυσικά η μεγαλύτερη και δημοφιλέστερη μορφή cache στους υπολογιστές, η κεντρική μνήμη συστήματος (RAM). Το σκεπτικό είναι να αποθηκεύεις προσωρινά τα δημοφιλέστερα δεδομένα σου, σε ένα μέσο πιο γρήγορο από το κυρίως αποθηκευτικό. Τον ρόλο του αποθηκευτικού μέσου παίζει σχεδόν πάντα ο αργός σκληρός δίσκος και στον ρόλο της cache η ακριβή μνήμη DRAM.

 

Εξαίρεση στον παραπάνω κανόνα αποτελούν οι επεξεργαστές (όπου οι μνήμες L1, L2 & L3 cache επιταχύνουν την ήδη γρήγορη μνήμη συστήματος) και τα προϊόντα caching σαν και το Synapse της OCZ που θα εξετάσουμε σήμερα, όπου η χρυσή τομή μεταξύ ταχύτητας και χωρητικότητας, έγινε ακόμα πιο καλή με την αντικατάσταση της ακριβής DRAM με την κατά πολύ φτηνότερη μνήμη NAND flash, επιτρέποντας κατά συνέπεια και μεγαλύτερες ποσότητες μνήμης για caching.

 

 

Μια πρώτη ματιά στον Synapse

 

Το OCZ Synapse λοιπόν είναι ένας SATA600 SSD με τον δημοφιλή ελεγκτή SF-2281 της Sandforce και ασύγχρονες μνήμες MLC NAND των 25nm από την Micron. Ένας Agility 3 δηλαδή; Πάνω-κάτω, ναι. Με την διαφορά ότι η μισή χωρητικότητα του Synapse “κρύβεται” από το λειτουργικό και τον χρήστη για λόγους overprovisioning. Το σκεπτικό είναι ότι αν το software που φέρει την ευθύνη του να επιλέγει ποια δεδομένα πρέπει να κάθονται στον SSD και πότε, κάνει την δουλειά του σωστά, τότε δεν σε ενδιαφέρουν πολύ οι χωρητικότητες, οπότε περνάς στο θέμα της αξιοπιστίας, εξ ου και το μεγάλο overprovisioning.

 

Η άλλη διαφορά του Synapse από τον Agility 3, είναι ότι μόνο ο πρώτος έχει την απαραίτητη ψηφιακή υπογραφή στο firmware του, που επιτρέπει στο συνοδευόμενο software να τον αναγνωρίσει ως κατάλληλο και να τον χρησιμοποιήσει για caching. Και μ’αυτό περνάμε σε ένα από τα πιο σημαντικά κομμάτια του προϊόντος, το λογισμικό που κάνει τον Synapse “κάτι παραπάνω” από απλώς έναν Agility 3.

 

 

Dataplex: το λογισμικό

 

Το Dataplex είναι ένα λογισμικό από την Nvelo, μια εταιρία που συνεργάζεται μεταξύ άλλων και με την OCZ, το οποίο είναι το κομμάτι που έλειπε από λύσεις του τύπου HDDBoost. Κατά την εγκατάσταση του, το πρόγραμμα εντοπίζει από μόνο του τον σκληρό δίσκου του λειτουργικού, όπως και τον συμβατό για caching SSD και τα προεπιλέγει. Μετά από την επανεκκίνηση, τρέχοντας το Dataplex, παίρνεις το παρακάτω μήνυμα μέσα σε ένα άκομψο παράθυρο command prompt:

 

 

Αυτό ήταν; Ναι, δεν χρειάζεται να κάνει απολύτως τίποτα άλλο χρήστης, τα βήματα εγκατάστασης συνοψίζονται στα παρακάτω: 1) Συνδέεις τον OCZ Synapse στο υπάρχον PC. 2) Εγκαθιστάς το Dataplex και κάνεις επανεκκίνηση. Το license key του Dataplex υπάρχει σε μια κάρτα μέσα στην συσκευασία, καθώς και πάνω στον SSD. Το βάζεις πρώτα στο site της OCZ για να μπορέσεις να κατεβάσεις το λογισμικό και μετά το χρησιμοποιείς και στην εγκατάσταση του.

 

Οι κύριοι στην Nvelo είναι ιδιαιτέρως αυστηροί με το λογισμικό τους, γι'αυτό και αν αλλάξεις 2 ή περισσότερα από τα χαρακτηριστικά (μνήμες, μητρική, κάρτα δικτύου, επεξεργαστής, κλπ) του υπολογιστή στον οποίον πρωτοεγκαταστάθηκε το Dataplex, δεν θα μπορείς να το ενεργοποιήσεις ξανά, αλλά θα πρέπει να επικοινωνήσεις μαζί τους. Κάτι το οποίο θα πρέπει να έχουν υπόψιν αυτοί που αναβαθμίζουν τον υπολογιστή τους τακτικά. Πολλοί από σας που διαβάζετε αυτό το κομμάτι ίσως να στραβώσετε λίγο με την παντελή έλλειψη παραμετροποίησης του λογισμικού. Οι πρώτες σκέψεις ακόμα και του γραφόντα ήταν “μα εγώ θέλω επιλογές όπου να του λέω το λειτουργικό ή/και τα τάδε προγράμματα να μην βγαίνουν ποτέ από τον SSD”. Καλώς ή κακώς όμως, το προϊόν δεν προορίζεται για τους λάτρεις της υπερηχητικής ταχύτητας και του ατελείωτου tweaking, αλλά για τους χρήστες που θέλουν, γρήγορη και αβασάνιστη αύξηση επιδόσεων σε ολόκληρο τον δίσκο τους. Συμβαίνει όμως όντως αυτό; Θα μου δώσει έναν πλήρη SSD των 2Tb ο Synapse των 32Gb; Συνεχίστε το διάβασμα.

 

Χαρακτηριστικά - Σύστημα δοκιμών

 

Το σύστημά μας αποτελείται από έναν επεξεργαστή Intel i5 2500K πάνω σε μια μητρική της Gigabyte με το chipset Z68, με 8Gb μνήμης DDR3 και μια κάρτα γραφικών AMD HD6770. Το λειτουργικό μας είναι τα Windows 7 Ultimate 64-bit SP1 και κάθονται πάνω σε έναν Samsung F1 HD103UJ, χωρητικότητας 1Tb (7.200rpm, 32Mb cache κλπ). Αυτόν τον αργό δίσκο θα επιχειρήσει να επιταχύνει ο Synapse της OCZ.

Τεχνικά χαρακτηριστικά OCZ Synapse 64Gb
Model Name	SYN-25SAT3-64G
Controller	SandForce SF-2281 Series
Form Factor	2.5"
Capacity	64GB (32Gb usable)
Interface Type	SATA 6Gbps (συμβατό και με 3Gbps)
Max read speed	550MB/sec (ATTO)
Max write speed	490MB/sec (ATTO)
IOPS	Maximum 4K random write (Alligned) 75,000 (IOMeter)
Seek Time	0.1ms
Shock resistance	1500G
Vibration (operating)	15G
Power consumption	1.5W idle, 2.7W active
Operating Temp	0C~70C
MTBF	2,000,000 Hours
Data Encryption	128-bit & 256-bit AES-compliant
Certifications	RoHS, CE & FCC Compliant
Warranty	3 years
Price	€150 (20/01/2012)

 

Μεθοδολογία

 

Τα αποτελέσματα που θα δείτε στις επόμενες σελίδες, είναι σε σειρά από αριστερά προς τα δεξιά:

 

Τρέξαμε κάθε τεστ 3 φορές και απορρίπτοντας το καλύτερο και το χειρότερο από τα αποτελέσματα, παραθέτουμε το "μεσαίο" από πλευράς επιδόσεων. Επίσης για τις μετρήσεις με περισσότερα από 32Gb σε χρήση, οι περισσότερες εφαρμογές απεγκαταστάθηκαν, κατόπιν βάλαμε τα επιπλέον δεδομένα στον σκληρό δίσκο μας (ταινίες, μουσική και αρχεία εγκατάστασης), κάναμε ανασυγκρότηση του δίσκου και κατόπιν επανεγκαταστήσαμε τις εφαρμογές για τα benchmarks, οι οποίες θεωρητικά εγκαταστάθηκαν πλέον μετά τα πρώτα 30Gb του σκληρού μας δίσκου. Όλα αυτά προκειμένου να δούμε αν θα “ξεφύγει“ το PCMark από το caching του Dataplex. Τέλος τραβήξαμε το καλώδιο ρεύματος από τον υπολογιστή ενώ ήταν σε λειτουργία. Τρελάθηκε ο Chosen; Αν έχετε μια οικιότητα με το caching των ελεγκτών RAID, των μεγάλων συστημάτων NAS κλπ θα γνωρίζετε τους κινδύνους των μη-αναμενόμενων επανεκκινήσεων και την σχέση τους με τον όρο "dirty cache"

 

 

Αποτελέσματα - ATTO

 

Ακόμα μια φορά ξεκινάμε με το ΑΤΤΟ, μιας και είναι το μετρητικό πρόγραμμα που χαρίζει στους περισσότερους SSDs τις ονομαστικές τους ταχύτητες. Αναμενόμενες οι επιδόσεις, ενώ δεν θα πρέπει να ξεχνάμε ότι περισσότερα δεδομένα στην cache συνήθως μεταφράζεται σε "λίγο καλύτερο read & λίγο χειρότερο write".

 

 

Αποτελέσματα - CrystalDiskMark

 

Και περνάμε στο πιο δημοφιλές CrystalDiskMark, το οποίο συνηθίζει να δίνει μια πιο σκληρή εικόνα των SSDs που αποτελούν υλοποιήσεις με τους ελεγκτές Sandforce, καθώς δεν "χαρίζεται" σε εύκολα δεδομένα για την δοκιμή. Επίσης τίποτα το συγκλονιστικό κι εδώ, παρατηρούμε πάλι ότι το γέμισμα του σκληρού και κατά συνέπεια και της μνήμης cache οδηγεί σε καλύτερες ταχύτητες read (περισσότερα δεδομένα στον SSD έτοιμα για γρήγορο διάβασμα) και χειρότερες ταχύτητες write (λιγότερος χώρος για εγγραφή νέων δεδομένων). Όταν λέμε "χειρότερα" βεβαίως, δεν παύουμε να εννούμε εκατοντάδες και χιλιάδες φορές καλύτερα από τον σκληρό δίσκο μόνο του.

 

 

Αποτελέσματα - AS-SSD

 

Περνάμε σε ακόμα πιο δύσκολες συνθήκες μετρήσεων για το σύστημά μας και το AS-SSD. Η συγκεκριμένη εφαρμογή χρησιμοποιεί επίσης ρεαλιστικά δεδομένα για την δοκιμή και κατά συνέπεια δείχνει το χειρότερο σενάριο επιδόσεων για το προϊόν, οι οποίες επιδόσεις είναι εφάμιλλες αυτών του OCZ Agility 3.

Εδώ αρχίζουν να ζορίζουν λίγο τα πράγματα στον κάπως πιο γεμάτο σκληρό μας δίσκο. Παρατηρούμε ότι κάποιες από τις επιδόσεις του πιο γεμάτου cacheαρισμένου δίσκου μας πλησιάζουν αυτές του σκέτου δίσκου. Τροφή για σκέψη...

 

 

Αποτελέσματα - PCMark 2005

 

Και θα τελειώσουμε με την δημοφιλή σουίτα μετρητικών προγραμμάτων PCMark με πρώτο το PCMark 2005. Μερικές ενδιαφέρουσες παρατηρήσεις εδώ:

 

 

Αποτελέσματα - PCMark Vantage

 

Και το PCMark Vantage, όπου η αύξηση επιδόσεων δεν είναι συνταρακτική, αλλά κι από την άλλη δεν αντιμετωπίσαμε την περίεργη συμπεριφορά που είδαμε στο PCMark 2005.

 

 

Κάποιες επιπλέον σκέψεις

 

Ανάμεικτα τα συναισθήματα. Από τη μια έχεις ένα φτηνό κι εύχρηστο προϊόν που στο 80% της χρήσης του σου δίνει την αίσθηση ενός κανονικού SSD στην χωρητικότητα του σκληρού σου δίσκου, αλλά από την άλλη έχεις εκείνο το 20% να σου θυμίζει ότι δεν είσαι σε καθαρή λύση SSD. Για κάποιον χρήστη που παίζει 2-4-10 παιχνίδια (των 5-15Gb έκαστο) ανά πάσα στιγμή, το Synapse πιθανότατα να είναι η τέλεια λύση. Αντί να παλεύεις με εγκαταστάσεις και απεγκαταστάσεις παιχνιδιών στον SSD που έχεις και το λειτουργικό σου, αφήνεις το Dataplex να κάνει την δουλειά αυτή, στο background και χωρίς να χρειάζεται η επέμβασή σου.

 

Για οποιονδήποτε άλλο χρήστη και κυρίως για τους πιο ψαγμένους χρήστες Η/Υ, η OCZ (και η Nvelo) θα πρέπει να ρίξουν κι άλλη δουλειά στο προϊόν. Τι εννοώ; Κατ'αρχάς, και το πιο σημαντικό κατά την γνώμη μου, η συμπεριφορά του συστήματος στα κρασαρίσματα. Έκανα μερικές δοκιμές σβύνοντας τον υπολογιστή ενώ έτρεχα μια εφαρμογή, δημιουργώντας μια προσομοίωση κρασαρίσματος. Για να σκεφτούμε λίγο όμως: όταν το σύστημα σου γράφει με ταχύτητες από 150 εώς 300Mb/sec στον Synapse και το Dataplex αργότερα μεταφέρει τις εγγραφές αυτές ως πιο "μόνιμες" στον σκληρο δίσκο σας, ο οποίος γράφει με ταχύτητα 20-100Mb/sec, μιλάμε για ένα μεγάλο χρονικό διάστημα κατά το οποίο το σύστημα σου έχει διαφορετικά δεδομένα στον Synapse απ'ότι στον σκληρό δίσκο.

 

Αν κρασάρει ο υπολογιστής μας σε εκείνη την περίοδο, στην επανεκκίνηση εντοπίζεται η διαφορά στα δεδομένα (data mismatch) και κατ'ανάγκη το Dataplex επιλέγει να κρατήσει τα δεδομένα του σκληρού, καθώς τα περιεχόμενα της cache θεωρούνται σχεδόν πάντα ασύνδετα/ασυνεχή δεδομένα (τυπική συμπεριφορά caching). Υπό οποιεσδήποτε άλλες συνθήκες, μια μπλε οθόνη θα σήμαινε ότι ο υπολογιστής μου θα κάνει επανεκκίνηση, θα επιλέξω από το μενού των Windows 7 "normal startup" και θα συνέχιζα από εκεί που είχα μείνει. Με τον Synapse όμως και το συνοδευόμενο λογισμικό Dataplex να επιχειρεί στην εκκίνηση του υπολογιστή έλεγχο/ανασυγκρότηση των δεδομένων που κάθονται εκείνη την στιγμή στην cache (μια διεργασία που σε προειδοποιεί το Dataplex ότι μπορεί να πάρει ώρες, σ'εμένα κατά μέσο όρο έκανε 10-12 λεπτά ανά boot μετά από κρασάρισμα...), άρχισα να έχω αμφιβολίες.

 

Και σα να μην έφτανε αυτό, το ότι το Dataplex θα αποφασίσει εν τέλει να κρατήσει τα δεδομένα του σκληρού σε αντίθεση με αυτά του Synapse, σημαίνει ότι κάτι θα χαθεί, κάποιοι φάκελοι δεν θα είναι up-to-date. Στην δική μου περίπτωση, σε κάθε κρασάρισμα περίμενα 10 λεπτά να τελειώσει το Dataplex για να bootάρει ο υπολογιστής μου και να ανακαλύψω ότι τα τελευταία 4-5 αρχεία που είχα δημιουργήσει, δεν είχαν σωθεί στον δίσκο (εν προκειμένω τα screeenshots από τα τελευταία τρεξίματα του PCMark, που απλά δεν ήταν εκεί).

 

Επίλογος

 

Η τεχνική του caching έχει λογική και μπορεί να έχει μεγάλη πρακτική εφαρμογή. Στην περίπτωση του Synapse, τα σημάδια είναι καλά και ενώ έχει ήδη το αγοραστικό του κοινό, θέλει λίγη δουλειά ακόμα. Όπως είπα και παραπάνω, ένας χρήστης που θέλει καλύτερες επιδόσεις από έναν απλό δίσκο για πολλά Gb, θα το λατρέψει. Και αν έρχεται από έναν σκέτο μηχανικό δίσκο, καρφώνοντας πολύ εύκολα πάνω του έναν Synapse, θα δει σημαντικές βελτιώσεις στις επιδόσεις.

 

Σε γενικές γραμμές όμως, και με εξαίρεση σενάρια όπως το παραπάνω, δεν βρίσκω πολλούς λόγους να προτιμήσω 32Gb caching έναντι 128Gb πραγματικού SSD, καθώς στην ίδια τιμή που κυκλοφορεί ο 64άρης (32Gb) Synapse, κυκλοφορεί και ο μεγάλος αδερφός του Agility 3 128Gb. Από την άλλη όμως, το system partition μου χρησιμοποιεί μόνο 60-70Gb, συνεπώς η άποψη μου ίσως και να μην παίζει κανέναν ρόλο. Και για να μην παρεξηγηθώ: το SSD caching έχει όλα τα φόντα να γίνει η λύση του μέλλοντος, αλλά καλώς ή κακώς έρχεται αρκετά χρόνια μετά την έλευση πολύ καλών SSD και κατά συνέπεια έχει πολύ σκληρό ανταγωνισμό. Αν το Dataplex αποκτήσει γραφικό περιβάλλον όπου μπορώ να "κλειδώσω" κάποιες εφαρμογές να είναι πάντα στην cache και αρχίσει να υποστηρίζει και πάνω από 2Tb (το σημερινό του όριο), αν βρεθεί λύση με μπαταρία και πιο real time write-back για να μην περιμένεις 10 λεπτά μετά από κάθε μπλε οθόνη ή γενικότερα unexpected shutdowns και τέλος αν ο SSD-cache καθεαυτός κοστίζει αρκετά φτηνά ώστε να μην ανταγωνίζεται καλύτερα προϊόντα από την γκάμα της ίδιας εταιρίας, τότε δεν βλέπω κανένα λόγο να μην θέλει κάποιος να έχει έναν ωραίο cacheαρισμένο σκληρό 3+Tb.

 

Μέχρι τότε όμως διαβάστε καλά πριν προχωρήσετε σε αγορά, γιατί ανάλογα με το πόσα Gb χρειάζεστε, ο OCZ Synapse μπορεί να είναι είτε δώρο θεού είτε απλώς συμβιβασμός. Εν κατακλείδι, το OCZ Synapse είναι ένα πρωτοπορειακό και πολλά υποσχόμενο προϊόν, που μόλις βελτιωθεί σε 1-2 σημεία ακόμα, θα μπορεί να απευθυνθεί σε ένα πολύ μεγάλο αγοραστικό κοινό.