Nejrychlejší pevné disky

Nejnovější SSD disky jsou o poznání rychlejší než SATA rozhraní. Super SSD disky překonávají omezení SATA rozhraní díky PCI Express sběrnici a RAID.
CHRISTOPH SCHMIDT

Nejrychlejší SATA SSD disk, který jsme v naší testovací laboratoři zatím zkoušeli, je čtyřikrát rychlejší než nejrychlejší testovaný HDD disk. K zápisu 50 GB dat mu místo sedmi minut stačí 100 sekund. Během tohoto testu jsme však zjistili, že takový objem dat lze zkopírovat i rychleji. Dalším poznáním pak bylo to, že kromě rychlosti sběrnice, přístupové doby a zapojení a kvality paměťových buněk závisí opravdová přenosová rychlost i na povaze přenášených dat. Rychlost kopírování komprimovaných dat se například kvůli logice řadiče liší od přenosové rychlosti zápisu dat nekomprimovaných.
SSD disky jsou ve všech ohledech výkonnější než klasické HDD disky a od svého uvedení v roce 2007 představují nejrychleji rostoucí segment v oblasti počítačových komponent. Upgrade počítače či notebooku prostřednictvím SSD disku zároveň přináší mnohem výraznější akceleraci systému než při osazení novým procesorem či větší kapacitou operační paměti.
Ještě většímu zrychlení výkonu však brání omezená rychlost sběrnice Serial ATA. Její propustnost bohatě stačila pro magnetické pevné disky, pro nejnovější SSD disky už však začíná být příliš pomalá. Běžně používané rozhraní SATA 3 Gb/s přenáší data maximální teoretickou rychlostí 300 MB/s.
Nové základní desky disponují i rychlejší variantou datové sběrnice SATA 6 Gb/s, která umožňuje SSD diskům přenášet data rychlostí vyšší než 500 MB/s. U diskových řešení s vyšší přenosovou rychlostí ale musíme omezení kladené SATA rozhraním nějak obejít. Vyšších přenosových rychlostí lze dosáhnout spřažením několika SSD disků a jejich připojením k systému tím nejrychlejším možným způsobem.
Při hledání nejrychlejšího SSD disku jsme vyzkoušeli různé možnosti zapojení jednotlivých disků do RAIDu, ale změřili jsme také diskovou přídavnou kartu OCZ RevoDrive 3 která se připojí k PC pomocí slotu PCI Express.
Praktická hodnota superrychlých SSD disků závisí na způsobu jejich využití. Jde-li uživateli hlavně o výrazné zrychlení činnosti systému, postačí jakýkoliv disk z prvních deseti pozic našich dlouhodobých srovnávacích testů SSD disků, jejichž cena začíná hodna 4 000 Kč. Extrémně rychlé a drahé SSD disky oceníme hlavně při práci s velkými objemy dat, a jejich výhody tedy využijí pouze nejnáročnější uživatelé, kteří potřebují kombinaci vysoké rychlosti a velkého úložného prostoru.

Nejrozumnější řešení pro notebooky a PC: Rychlé 2,5" SSD disky

Obyčejné SATA SSD disky představují nejrozumnější a nejjednodušší způsob upgradu stolního nebo přenosného počítače. Díky 2,5" obalu je lze snadno zamontovat do jakéhokoliv notebooku či desktopu, jen je vhodné zkontrolovat, zda je váš počítač vybaven rychlejším rozhraním SATA 3 (6 Gb/s). Pokud ne, můžete si v klidu vybrat pomalejší a levnější SSD disk s přenosovými rychlostmi okolo 200 MB/s. Vlastníte-li však notebook či PC, jehož deska je rychlejším SATA 3 rozhraním vybavena (většina lepších notebooků od roku výroby 2009 je již má), doporučujeme k nim zakoupit odpovídající SSD disk s rychlejším rozhraním SATA 3. Pomocí něj můžete i na obyčejném počítači dosáhnout přenosových rychlostí zápisu i čtení na úrovni 500 MB/s. Výbornou kombinaci vysoké rychlosti a dostatečné kapacity představuje například disk OCZ Vertex 3, který s kapacitou 240 GB seženete cca za 11 500 Kč. Maximální přenosové rychlosti okolo 500 MB/s však disk dosahuje pouze při transferu dat, která lze komprimovat. Snadno komprimovatelná data, jako jsou programy či text, disk OCZ Vertex 3 přenáší proklamovanou (a námi také naměřenou) rychlostí 500 MB/s, ale pracuje-li s daty, která dále komprimovat nelze (klasickým příkladem jsou například filmy ve formátu DivX), jeho přenosová rychlost klesá z 500 MB/s na úroveň 290 MB/s. Důvod spočívá v tom, že Vertex 3 je osazen řadičem SandForce 2, který zvyšuje rychlost přenosu, zápisu i čtení právě komprimací dat. Díky tomu je menší jak objem zapisovaných dat, tak počet zápisů, a tím pádem je kratší i s nimi spojená přístupová doba zápisu. Pokud jsou ale data již předem komprimovaná, SandForce je již nedokáže dále zmenšit, a rychlost zápisu klesá. Abychom mohli férovým způsobem srovnat přenosové rychlosti disků vybavených řadičem SandForce a disků s jinými řadiči, upravili jsme testovací proceduru tak, aby obsahovala kombinaci komprimovaných i nekomprimovaných datových souborů.
Bude-li SSD disk sloužit hlavně v roli systémového disku, jeho nejdůležitějším parametrem zůstává rychlost zápisu. V takovém případě hraje efekt řadiče SandForce pouze malou roli. Z toho důvodu lze jakožto systémový disk doporučit i levnější SSD disky, které nabízejí ideální poměr mezi výkonem a cenou. Například Corsair F120 (120 GB, cca 4 000 Kč) disponuje vysokou rychlostí čtení, ale při zápisu dat, která nelze komprimovat, klesá jeho výkon ještě výrazněji než u disku OCZ Vertex 3.
Uživatelům, kteří musí pracovat s většími objemy dat, jež nejde dále komprimovat, tedy například s rozsáhlými soubory při upravování videa, doporučujeme principiálně "pomalejší" a rychlostně vyrovnanější disk Intel 510. Ideální je v takovém případě propojit podle níže popsaného návodu několik disků Intel 510 do systému RAID-0.
Přenosová rychlost ale není vše, jak je vidět na příkladu SSD disku Intel 320. Navzdory pomalejšímu rozhraní SATA II (3 Gb/s) vyšel Intel 310 z našeho testu jako druhý nejrychlejší SATA SSD disk, a to především díky skvělým výsledkům při měření zpracovaných IOPS operací. Měření IOPS (Input/Output Operations Per Second) operací prozradí, jak rychle disk reaguje na požadavky, které mu zasílá operační systém, a je nejlepším ukazatelem reálné rychlosti, jakou bude SSD disk pracovat, bude-li použit jako disk systémový.
Díky rychlým přístupovým dobám čtení i zápisu je SSD Intel 320 ideálním řešením pro majitele notebooků či desktopů s pomalejším rozhraním SATA II. Nemusejí si pořizovat námi testovanou variantu s extrémní kapacitou 600 GB a cenou okolo 24 000 Kč, protože jeho 160GB variantě za 6 500 Kč jsme naměřili stejně vysoké IOPS hodnoty.

Jak překonat omezení SATA: Postavte si cenově dostupné RAID pole

Pokud byste chtěli, aby váš systém pracoval s přenosovými rychlostmi vyššími než 500 MB/s, budete muset zapomenout na jednoduché propojení SSD disku se základní deskou prostřednictvím jediného SATA kabelu. Omezená propustnost rozhraní SATA III (6 Gb/s) totiž vyšší rychlost než cca 500 MB/s neumožňuje.
Řešení spočívá v zapojení dvou SSD disků pomocí dvou SATA kabelů a jejich nastavení do režimu RAID-0. Dva tímto způsobem zapojené SSD disky se budou v systému jevit jako jediný disk s dvojnásobnou kapacitou a navíc i dvojnásobnou přenosovou rychlostí. Zapojení disků do režimu RAID-0 podporují všechny moderní základní desky.
Test jsme začali se dvěma SSD disky Patriot Pyro, které jsme připojili k SATA III rozhraní základní desky Asus Maximus IV. Disky Patriot Pyro mají kapacitu 120 GB a stojí přibližně 4 300 Kč, takže koupíte-li dva a zapojíte je do RAID-0, dáte za ně o 2 000 Kč méně než za disk OCZ Vertex 3 a budete mít k dispozici stejnou kapacitu a mnohem vyšší přenosovou rychlost. Díky tomu, že jsou disky připojeny pomocí dvou SATA portů, nejsou limitovány 6Gb propustností jednoho SATA III rozhraní a v celkovém hodnocení překonávají všechny testované SATA SSD disky. Tandem dvou dostupných SSD disků vykazoval při kopírování komprimovatelných dat vysokou maximální rychlost 900 MB/s. Reálný výkon SSD disků Patriot Pyro záleží do velké míry na práci řadiče SandForce, takže pokud pracují s daty, která nelze dále komprimovat, jejich přenosová rychlost výrazně klesá. Nehodí se tedy pro editaci videa, ale díky vysokému výkonu v IOPS operacích poslouží jako ideální systémový disk. Naše podomácku sestavené RAID-0 zapojení dvou SSD disků Pyro vykázalo dokonce nejvyšší IOPS výkon ze všech testovaných RAID-0 modelů.
Při sestavování dalšího RAID-0 disku jsme se zaměřili na to, aby fungoval dostatečně rychle i s daty, která nelze komprimovat v rámci řadiče SandForce. Za tímto účelem jsme připojili k základní desce s čipovou sadou P67 a procesorem Intel Sandy Bridge dva SSD disky Intel 510 a nastavili je opět do režimu RAID-0. Jeden SSD disk Intel 510 s kapacitou 250 GB stojí cca 12 000 Kč a spíše než maximálními přenosovými hodnotami je zajímavý vysokým konstantním výkonem. Stejným způsobem se projevují i při zapojení do RAID režimu, ve kterém jsme naměřili rychlost čtení převyšující 900 MB/s a rychlost zápisu okolo 600 MB/s, přičemž tuto rychlost jsme zaznamenali jak při kopírování komprimovatelných souborů, tak při práci se soubory, jejichž data nelze dále komprimovat. Zajímavé je, že při zapojení do režimu RAID vykazuje dvojice SSD disků nižší výkon v IOPS operacích než při měření jediného disku. Zpomalení přístupové doby je pravděpodobně způsobeno špatnou komunikací mezi disky.
Rychlost čtení na úrovni 900 MB/s je sice úctyhodná, ale hledáme-li extrémně rychlý SSD disk, lze najít i rychlejší řešení. Z toho důvodu jsme zvýšili počet disků Intel 510 na čtyři. Vzhledem k tomu, že naše testovací deska s čipovou sadou Intel P67 obsahuje pouze dva porty pro připojení disků prostřednictvím rozhraní SATA III, rozhodli jsme se zapojit čtveřici SSD disků do přídavného řadiče Adaptec RAID-6805 (cca 12 000 Kč), který by měl prostřednictvím osmikanálové sběrnice PCI Express 2.0 umožňovat datové přenosy až o rychlosti 4 000 MB/s. Takto zapojený a sestavený čtyřdiskový RAID pokořil přenosovou rychlost 1 000 MB/s, ale jen o trochu. Ukázalo se, že řadič nedokázal zpracovat vyšší rychlost čtení než 1 162 MB/s, i tak se ale jedná o dostatečně rychlé řešení pro práci s velkým množstvím dat. Nevýhodou jsou vysoké celkové náklady: pořizovací cena čtveřice 250GB SSD disků Intel 510 a řadiče Adpatec RAID-6805 vyjde na 60 000 Kč. Toto řešení je zvláště vhodné pro práci s dále nekomprimovatelnými daty a využijí je hlavně ve videostřižnách.
Nejvyšší výkon tohoto zapojení jsme zaznamenali v rámci benchmarku PCMark 7, který simuluje standardní scénáře použití počítače, jako je například spouštění operačního systému Windows, spouštění aplikací nebo práce s reálnými soubory.

Jeden disk vládne všem: RAID SSD pro PCI Express

Společnost OCZ nabízela své PCIe disky RevoDrive již v době před uvedením sběrnice SATA III. Jedná se o přídavné karty, které se ke stolnímu počítači připojují pomocí PCIe sběrnice a které tak dokážou překonat omezení daná pomalým SATA rozhraním. Nejnovější model RevoDrive 3 s kapacitou 480 GB (cca 33 000 Kč) dosáhl během testu velmi dobrých přenosových rychlostí a nejvyšších naměřených hodnot IOPS.
RevoDrive je extrémně rychlý disk, ale v praktickém provozu může přinášet i jisté problémy. Kvůli tomu, aby na něj bylo možné nainstalovat operační systém, a kvůli lepší spolupráci s ovladači se RevoDrive snaží přesvědčit základní desku, že je připojen ne pomocí PCI Express sběrnice, ale prostřednictvím rozhraní SCSI. Na tuto hru ale musí přistoupit i základní deska, a ne všechny to dokážou. Z toho důvodu OCZ certifikuje svůj disk RevoDrive 3 pro spolupráci s několika málo otestovanými základními deskami a doporučuje jej používat pouze v kombinaci s nimi. Seznam podporovaných desek najdete na stránkách ocztechnology.com. Seznam desek kompatibilních se starší variantou disku Revo Drive X2 (kapacita 100 GB, cena cca 8 000 Kč) je sice delší, ale výkonnost disku je o něco nižší a pohybuje se někde mezi výkonem dobrých SATA III SSD disků a disku RevoDrive 3.

Problémy s exotickými disky: Instalace, bootování a TRIM

Klasické SATA SSD disky možná nejsou nejrychlejší, zato se ale snadno instalují a používají. Systém je vnímá jako klasické pevné disky, na něž lze nahrát operační systém Windows bez jakýchkoliv zádrhelů. S disky zapojenými do režimu RAID je už o něco více starostí. Musíte je propojit se správnými porty na základní desce a navíc je třeba nastavit BIOS tak, aby z RAID disku dokázal bootovat. V případě řadiče PCIe musíte během instalace Windows nainstalovat odpovídající ovladač řadiče.
I když je systém RAID disků správně nastaven a funguje tak, jak má, stále má oproti klasickým SATA SSD diskům jednu nevýhodu. Nepodporuje totiž příkazy TRIM. Pomocí těchto příkazů dává operační systém vědět SSD disku, které soubory může vymazat z obsahu svých paměťových buněk, protože již byly odstraněny v systému, a tím prodlužuje životnost SSD disku. Moderní SSD disky obsahují tzv. Garbage Collection rutiny, které se do značné míry starají o mazání nepotřebných dat a prodlužování životnosti disku, ale příkazy TRIM jsou účinnější. Disk RevoDrive 3 však dokáže pracovat s příkazy TRIM prostřednictvím emulace SATA provozu.
Přes všechny obtíže se správným nastavením a přes vyšší pořizovací cenu superrychlé SSD disky přinášejí výrazný nárůst výkonu počítače. Díky novým a ještě rychlejším portům se budou přenosové rychlosti SSD disků nadále zvyšovat.
AUTOR@CHIP.CZ

SHRNUTÍ
Nejrychlejším diskem, s nímž jsme se v naší testovací laboratoři setkali, je OCZ RevoDrive 3. Jeho výkon nepokoří ani drahá čtyřdisková RAID sestava s přídavným řadičem. Dva disky Patriot Pyro, zapojené v režimu RAID-0, představují výkonné, a přesto dostupné řešení pro domácí počítač. Notebooky, které jsou osazeny starším a pomalejším rozhraním SATA II (3 Gb/s), nejlépe zrychlí SSD disk Intel 320 s rychlou přístupovou dobou.


Pevný disk: 122 MB/s
Magnetický pevný disk nemá z hlediska přenosové rychlosti žádnou šanci. Jedinou výhodou zůstává vyšší kapacita.
SATA III (6 Gb/s): 523 MB/s
SSD disk OCZ Vertex 3 dokáže vymáčknout maximum z propustnosti sběrnice SATA III.
RAID-0: 1 142 MB/s
Pole čtyř SSD disků Intel 510 je pomalejší kvůli nedostatečné rychlosti řadiče.
PCI Express: 1 378 MB/s
Díky připojení přímo na sběrnici PCIe je nejrychlejším SSD diskem OCZ RevoDrive 3.


NEJRYCHLEJŠÍ ZAPOJENÍ
Rychlé SSD disky lze připojit pomocí rozhraní SATA III, pole RAID-0 nebo pomocí sběrnice PCI Express. Tyto způsoby připojení mají následující výhody a nevýhody:


Nejrychlejší externí disky:
Thunderbolt překonává veškerou konkurenci s USB a FireWire
Rychlost externích disků nejvíce omezuje použité připojení, které je pomalejší, než když interní disk zapojíme pomocí rozhraní SATA nebo sběrnice PCI Express. Problém s rychlostí externích disků řeší rozhraní Thunderbolt, které vzniklo ve spolupráci firem Intel a Apple a které dosahuje teoretické přenosové rychlosti až 1 250 MB/s. Na trhu je zatím málo externích disků s tímto rozhraním. Jedním z nich je například Promise Pegasus R6, který ale pracuje pouze s nejnovějšími počítači Apple, vybavenými operačním systémem MacOS 10.6.8 a jeho novějšími variantami.
HODNĚ RYCHLÝ, ALE REKORDY NELÁME
Šestislotový externí disk za 33 500 Kč jsme měli k testování zapůjčen v kombinaci s šesti 1TB HDD disky, které jsme zaměnili za SSD disky Intel. Pomocí testovací utility, která měří rychlost zápisu dat z operační paměti počítače do externího disku, jsme zaznamenali přenosovou rychlost okolo 760 MB/s. Během kopírování dat z externího disku do počítače rychlost klesla na 350 MB/s, což je logické, protože v ten okamžik probíhalo čtení z RAID disků a zároveň zápis na jediný SSD disk testovacího počítače. Vezmeme-li v úvahu, že při kopírování dat byl drahý šestidiskový externí disk připojen pouze k malému a lehkému MacBooku Air, jedná se i tak o úžasnou rychlost.
POMALÝ ŘADIČ
Při testu jsme zjistili, že činnost šestidiskového RAID externího disku omezuje i řadič. Šestice SSD disků by jinak musela vykázat rychlost na hranici možností rozhraní Thunderbolt. I přesto je však Promise Pegasus R6 jedním z nerychlejších externích disků, které jsou momentálně dostupné na trhu.

Foto: 760 MB/s Externí disk Promise Pegasus R6 dokáže díky šesti diskům v RAID poli využít propustnost rozhraní Thunderbolt.

   
Budoucí rozhraní pro SSD disky: SATA Express
Rozhraní SATA svou propustností dostačovalo pro připojení magnetických disků, ale s extrémním nárůstem rychlosti SSD disků, kterého jsme svědky během posledních čtyř let, už držet krok nedokáže. Z toho důvodu volají výrobci SATA zařízení po nových rozhraních, která mají být menší a mnohem rychlejší.
SATA EXPRESS S RYCHLOSTÍ 2 GB/S
Příští generace SATA rozhraní se bude nazývat SATA Express a bude umožňovat přenosové rychlosti až do úrovně 2 GB/s. Základní desky budou kombinovat klasické SATA porty pro připojení obyčejnějších SSD disků, ale budou také vybaveny SATA porty připojenými na PCI Express řadič, které budou sloužit pro připojení superrychlých SSD disků.
VYŠŠÍ VÝKON V MENŠÍM BALENÍ
Nové rozhraní SATA µSSD umožní použít rychlé SSD disky i v mobilních zařízeních. Díky němu bude možné zasadit SSD disky o ploše 1 cm2 přímo na základní desku mobilních zařízení, a přitom se budou tyto disky systému jevit jako SATA disky. Takové řešení umožní i nejmenším notebookům kombinovat rychlý SSD systémový disk s vysokokapacitním datovým HDD diskem.


Foto: Změť kabelů Ke každému ze čtyř SSD disků zapojených do RAID pole musí být připojen datový i napájecí kabel.