Поиздевался над железками

У меня было два HDD, два SSD, два внешних USB-диска (HDD) и сколько-то SD-карт. Не то, чтобы все это было нужно протестировать, но раз начал коллекционировать цифры MB/s, нужно идти в этом своем увлечении до конца. Единственное, что меня беспокоило — это флэшка-брелок. В мире нет ничего более бессмысленного и редко используемого, чем флэшка-брелок.

В общем, руководствуясь скорее бессонницей, чем необходимостью, замерил скорости чтения/записи для нескольких девайсов, которые оказались под рукой (ну и тех, что и так в корпусе компьютера). В первую очередь меня интересовали скорости имеющихся SD-карт, а также влияние на эти скорости USB-хаба и кард-ридера (у меня их два разных).

Способ тестирования

Замеры делались следующими командами (первая для записи, вторая для чтения):

# dd if=⟨файл на tmpfs⟩ of=⟨файл на целевом устройстве⟩ bs=1M count=1K oflag=sync
# sync; echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches ; dd of=⟨файл на tmpfs⟩ if=⟨файл на целевом устройстве⟩ bs=1M count=1K oflag=sync

Сам этот гигабайтный файл предварительно был сгенерирован из /dev/urandom посредством все того же dd. Непосредственно брать из /dev/urandom теоретически было бы лучше, но увы, он оказался медленнее, чем SSD. Использовать /dev/zero и /dev/null я не стал во избежание каких-нибудь оптимизаций со стороны системы.

Указанные команды выполнялись по несколько раз для каждого устройства, пока не начинали давать более-менее стабильный результат (стабильность определялась на глаз), после чего последние пять таких стабильных результатов усреднялись и округлялись до целых мегабайт. О некоторых интересных нестабильностях я напишу ниже. Отмечу, что в результатах десятичные, а не двоичные мегабайты, т.е. 1 MB = 1 000 000 B, впрочем, в стандартах и характеристиках от производителя обычно указываются они же.

Disclaimer: описанное в этом посте не является корректным тестированием и сравнением чего бы то ни было — очень многое делалось на глаз, а тестируемые девайсы находились в совершенно разных стадиях износа и заполненности. Да и нагрузка 1GiB кусками по 1MiB не соответствует ни реальным кейсам, ни любимым тестам производителей и обзорщиков. Зато удобна. В общем, автор в курсе, автор не претендуэ. Автора интересовало исследование скопившихся у него девайсов в текущем состоянии, способом, худо-бедно соответствующим текущим задачам (не всем).

tl;dr: в целом, результаты соответствуют ожиданиям, а китайские бренды (ORICO и noname) проявили себя вполне неплохо.

Список устройств

Системный блок

Собственно, системный блок не особо изменился со времени публикации «О железе, дыбровое…» — добавились только еще один HDD и еще один SSD, о которых ниже подробнее. И видеокарту сменил, но это вряд ли имеет значение. Существенно здесь, пожалуй, будет то, что внутренние девайсы подключены по SATA III (6Gb/s, примерно 750MB/s), а внешние — по USB 3.0 (оно же USB 3.1 Gen1 — до 5Gb/s, что примерно 625MB/s).

Периферия

USB-хаб с зарядными портами ORICO SH4C2.

Куплен был как универсальная настольная фигня, совмещающая в себе функции собственно хаба, зарядника (один из боковых портов выдает 2.4A, второй 1.0A) и подставки под телефон.

Приобретен на AliExpress в апреле 2018 года, и пока с ним проблем не было.

Заявленная скорость — в соответствии со стандартом USB 3.0 — до 5Gb/s.

Кард-ридер Transcend TS-RDF8K.

Куплен в июне 2015 года.

В настоящий момент снят с производства, его заменяют модели RDF8K2 и RDF9K2 (последняя поддерживает скорости UHS-II, тогда как мой — только UHS-I).

Заявленная скорость чтения/записи — до 130/95 MB/s.

Китайский кард-ридер NoName. Ни модель, ни производитель не известны, не удивлюсь, если внутри Китая они продаются на вес.

Поддерживает только форматы SD и microSD, включая SDXC.

Куплен на AliExpress (что неудивительно), в августе 2018 года. На самом деле я их прикупил пять штук сразу в качестве доноров электроники для экспериментов, но пока руки не дошли.

Заявленная скорость указана для интерфейса USB 3.0, т.е. 5Gb/s, о стандартах карт и их скоростях не сказано ничего.

Внутренние накопители

Все, как уже говорилось выше, с интерфейсом SATA III. Файловая система везде — Ext4.

SSD Crucial MX100 256GB CT256MX100SSD1.

Куплен в октябре 2014 года. В настоящее время не производится, актуальная серия у Crucial — MX500.

У меня используется в качестве системного диска. Соответственно, какая-то нагрузка на него приходится постоянно. Из-за этого замеры неровные, и результат ниже, чем мог бы быть, неизвестно насколько. Заполнен на 93%.

Заявленная скорость чтения/записи — до 550/330 MB/s.

HDD Seagate Desktop 2TB ST2000DM001.

Также куплен в октябре 2014 года и в настоящее время не производится. Впрочем, на сегодняшний день выбор двухтерабайтных моделей HDD огромен.

У меня используется для всяких актуальных файлов, скорость работы с которыми не критична. Еще на нем же лежит раздел подкачки. Та часть диска, что не подкачка, заполнена на 31%.

Заявленные скорости найти не удалось. Из характеристик стоят упоминания, пожалуй, скорость вращения — 7200rpm, и кэш — 64MB.

HDD Seagate Archive 8TB ST8000AS0002. Один из первых дисков такого объема, во всяком случае — доступных для домашнего использования. В продаже можно найти и сейчас.

Куплен в октябре 2015 года. Несмотря на многочисленные плохие отзывы в интернетах, работает без сбоев. Впрочем, плохие отзывы в основном от тех, кто пытался его использовать не по назначению: особенность этого диска — агрессивное энергосбережение, т.е. он очень быстро паркует головки и отрубается, из-за чего несовместим с любыми RAID практически. Для работы 24/7 он также не предназначен.

У меня используется как архив и медленная файлопомойка. Заполнен на 96% всякой фигней.

Заявленные скорости — до 150/150 MB/s. Скорость вращения — 5400rmp (ЕМНИП, почему-то этой характеристики не нашел), кэш — 128MB.

SSD Kingston SSDNow V300 480GB MLC SV300S3N7A/480G.

Куплен в августе 2017 года. В настоящее время в продаже его не видно, вероятно, снят с производства.

Покупался специально для обработки фотографий — на системный диск большое количество 25-мегабайтных равок уже не помещается, а на HDD их ворочать весьма уныло. Со своими задачами справляется. На данный момент заполнен на 11%, что мало о чем говорит, поскольку после обработки на нем фотографии отправляются на архивный диск, т.е. прошло данных через него минимум на порядок больше, чем хранится в моменте.

Заявленные скорости — до 450/450 MB/s.

Карты SDXC

Все карты отформатированы в камере (но в разное время), файловая система — exFAT. Так же все относятся к скоростному классу Class 10 UHS-I, т.е. минимальная скорость записи — 10MB/s.

Карта Kingston SDXC 64GB [SDX10V/64GB].

Куплена в октябре 2015 года. Сейчас, насколько я понимаю, эта модель снята с производства, новые побыстрее будут.

Покупал вместе с первым фотоаппаратом, некоторое время пользовался, потом перешел на менее емкие и более быстрые (но с ними сравнивать не буду, поскольку, как и старый фотоаппарат, они сейчас не под рукой). В целом, она не сильно использовалась. Каких-либо проблем с ней не наблюдал, за исключением того, что более новые карты заметно на глаз быстрее (причем в старой камере она вела себя еще тормозней, чем в новой, подозреваю, там просто прошивка хуже оптимизирована для exFAT, которая на момент производства Canon EOS 600D была еще внове), поэтому «на скамейке запасных» она у меня остается.

Отформатировал непосредственно перед тестированием.

Заявленная скорость чтения/записи — 30/20 MB/s.

Две карты Transcend SDXC 64GB Class 10 UHS-I, TS64GSDU1 300x.

Куплены одновременно в июле 2017 года. Могут быть вообще из одной партии.

Одна используется постоянно, вынимается из камеры только, чтоб скинуть фотографии на компьютер. Ее я специально форматировать не стал. Вторая используется редко, только когда заполнится первая (а это примерно 2000 кадров), отформатирована непосредственно перед тестированием. Таким образом я хотел сравнить скорости хорошо поюзанной и чистой карточек.

Заявленная скорость чтения/записи — 45/25 MB/s.

Внешние накопители

Во-первых, это два внешних диска, схожих по функционалу. Оба имеют объем 2TB, при подключении по USB файловая система определяется как exFAT, что необязательно соответствует истине, поскольку это не просто внешние диски, а по сути NAS со своей операционкой внутри. Могут работать как сетевые ресурсы по WiFi без непосредственного подключения кабелем, работают как повербанк, а главное — имеют на борту слот для SD-карт и позволяют копировать содержимое карты полностью автономно — без подключения к компьютеру или телефону. Для такого «бэкапа в полях» собственно и приобретались.

Western Digital My Passport Wireless Pro WDBP2P0020BBK-RESN.

Интерфейс USB 3.0, на стороне диска разъем micro-B.

На борту находится какой-то кастомный Linux, к которому можно получить доступ по SSH, что, впрочем, особых плюсов не дает. Заявлен аккумулятор на 6400mAh и десять часов непрерывной работы, что крайне далеко от истины — реально за пару часов разряжается полностью. При подключении по USB может работать полностью разряженным, но и не заряжается практически, для этого есть зарядник на 2.4A. WiFi двухдиапазонный, причем может одновременно находиться в локальной сети домашнего и держать свою собственную сеть WiFi (для начальной настройки нужно, конечно, входить в его собственную). Вообще, управление неплохо продумано и функционально.

Внутри, если верить интернетам, находится Western Digital WD Blue Mobile (WD20SPZX): скорость вращения — 5400rpm, кэш — 128MB.

Куплен в июне 2018 года. Использовался по назначению, но мало, практически не заполнен.

Заявленные скорости не указаны.

ORICO MagiBox Multi-function Private Cloud Storage (2567W).

Интерфейс, как заявляется, USB 3.1 Gen2. Со стороны диска разъем Type-C, в комплекте есть как кабель C-C, так и A-C.

Что за прошивка на борту выяснить не удалось. Вообще, софт в лучших китайских традициях какой-то мутный и сырой. Заявлен аккумулятор на 8000mAh и это похоже на правду — время автономной работы я специально не замерял, но оно большое, да и телефон от него заряжается довольно бодро. Полностью разряженный от USB не работает — пытается, но сбоит и отключается. Завести его в домашнюю сеть WiFi не получилось, приходится пользоваться его собственной.

Внутри находится Seagate Barracuda Compute ST2000LM015, и это совершенно точно, поскольку в отличие от предыдущего внешнего диска, этот позволяет заменять HDD самостоятельно, и крышка легко снимается. Можно купить и без диска вообще, подойдут любые с интерфейсом SATA III, форм-фактором 2.5’’ и толщиной 7mm. Соответственно, скорость вращения — 5400rpm, кэш — 128MB.

Куплен в июне 2018 года. Использовался как по основному назначению, так и в качестве повербанка, но и то и другое — мало. Практически не заполнен.

Заявленные скорости не указаны.

Вообще, эти два девайса заставляют вспомнить классика: «Если бы софт Никанора Ивановича да приставить к аккумулятору Ивана Кузьмича…»

Ну и наконец…

USB-флешка Transcend JetFlash 710S 64GB.

Интерфейс USB 3.1 Gen1, т.е. тот же 3.0.

Размер очень маленький, висит на связке с ключами. Даже не в качестве брелка, а чтоб ее саму не потерять. Корпус алюминиевый, поэтому не страшно. Используется редко, практически не заполнена.

Куплена в октябре 2017 года.

Заявленная скорость чтения/записи — 90/24 MB/s.

Испытания

Предел чувствительности

Переброска того же файла с tmpfs на tmpfs, т.е. из памяти в память, показала стабильные 1.5GB/s. Если бы какие-то другие замеры показали близкие цифры, их пришлось бы отбросить без сожаления. Однако таких не было (неудивительно).

Внутренние накопители

По HDD и SSD получилась следующая картина (напомню, что везде указаны MB/s):

	Запись	Чтение
SSD Crucial MX100 256GB	75	491
Seagate Desktop 2TB	20	204
Seagate Archive 8TB	16	146
Kingston SSDNow V300 480GB	166	503

Что любопытно: HDD отличаются друг от друга по чтению заметно сильнее, чем по записи, тогда как SSD — наоборот — по чтению довольно близки, а вот по записи разница более чем в два раза.

Относительно заявленных скоростей (где таковые были): чтение плюс-минус соответствует, а вот запись везде существенно ниже. Впрочем, не будем забывать, что я писал не напрямую на блочное устройство, а в файловую систему, с обновлением метаданных и вот это все. К тому же, на рабочие, т.е. заполненные и фрагментированные, диски.

На архивном диске я впервые столкнулся с существенной нестабильностью, причем на чтении: первые три запуска он демонстрировал результат между 25 и 30 MB/s и характерный звук пробуждения, на четвертом — 70 MB/s, и начиная с пятого — стабильные 146% MB/s. Причина — то самое агрессивное засыпание, буквально сразу.

По итогам понял, что предел скорости SSD на чтение для меня практически достигнут: 500MB/s — это уже близко к пределу пропускной способности SATA III, во-первых, а во-вторых, это треть от скорости записи память-память. Таким образом, более быстрые диски имеет смысл покупать только при полном апгрейде системы — материнка/процессор/память — и уже с другими интерфейсами (если не выдумают какое-нибудь SATA IV). На текущей базе можно только наращивать их объем.

SD-карты

Здесь я, пожалуй, разобью данные на несколько этапов, поскольку сравнения многомерные, к тому же некоторых замеров я не делал за ненадобностью.

Первая табличка: карты vs кард-ридеры, все замеры сделаны через USB-хаб:

	Transcend TS-RDF8K		NoName с AliExpress
	Запись	Чтение	Запись	Чтение
Transcend (рабочая)	20	77	20	80
Transcend (запасная)	20	76	20	79
Kingston (запасная)	14	44	14	46

Что мы тут видим? Показатели чтения превышают заявленные, и существенно. А показатели записи недотягивают до заявленных и тоже существенно. Впрочем, установленные стандартом UHS-I показатели записи они вполне перекрывают, более новая — в два, более старая — почти в полтора раза. Рискну предположить, что на стандарт сертифицируются по стандартным же тестам, а маркетинговые цифры пишут по тестам производителя — сферическим и в вакууме (или в жидком азоте). А скорость чтения сама такая получается, с ней вообще проще.

Гораздо интересней тут то, что NoName стабильно демонстрирует чуть более высокую скорость, чем бренд. Правда, где-то в районе погрешности (на запись там, кстати, тоже есть превышение, но его округление съело).

Еще есть некоторая разница между свежеотфоматированной карточкой и изрядно поюзанной, причем не в пользу первой. Более того, если рабочая выдала эти результаты сразу и стабильно, то обе свежеформатнутые несколько первых замеров на запись выдавали скорости намного ниже и с большим разбросом. Проблема в файловой системе exFAT? В алгоритме форматирования в камере? В том, что вообще форматирование плохо учитывает распределение секторов на флэш-памяти? Я не знаю.

Тем не менее, карточка запаса стабилизировалась на значениях очень близких к рабочей, и я ее исключил из дальнейших опытов.

Вторая табличка покажет, как ведут себя ридеры, если их подключить не через хаб, а напрямую к порту USB 3.0 компьютера:

	Transcend TS-RDF8K		NoName с AliExpress
	Запись	Чтение	Запись	Чтение
Transcend (рабочая)	20	77	20	79

Да, я не стал заморачиваться и с карточкой Kingston тоже в этом случае. Непосредственно с портом взаимодействует кард-ридер, и мне крайне сомнительно, что на разных карточках он это делает по-разному.

Итого, мой хаб не влияет на скорость работы кард-ридеров. Это радует, поскольку он находится на столе, а системный блок под столом.

И последний опыт с SD-картами (но не вообще) — это втыкание кард-ридера в порт USB 2.0 (порт на корпусе, выведен с материнской платы, хаб у меня порты 2.0 не содержит):

	Transcend TS-RDF8K		NoName с AliExpress
	Запись	Чтение	Запись	Чтение
Transcend (рабочая)	19	33	19	33
Kingston (запасная)	12	33	12	33

Здесь мы отчетливо видим, что скорость чтения ограничена именно портом. Причем не стандартом, который для USB 2.0 High-Speed довольно размыт, а конкретным портом на конкретной материнской плате (вписавшимся примерно в середину стандарта). Интересно другое: при том, что по записи в скорость порта вписываются обе карты, более медленная замедлилась сильнее. Возможно, дело в том, что любая запись подразумевает обратную связь, и для более медленной карты она почему-то (при одинаковых-то объемах данных) дает больший вклад… Странно.

Но в целом вывод такой: для SD-карт стандарта UHS-I попадание в порт USB 2.0 неприятно, но не критично. Это, конечно, не повод покупать устаревшие кард-ридеры, но если вдруг придется воспользоваться, можно не паниковать.

Разницу между NoName и брендом отразить не удалось.

Внешние носители

Оба внешних диска я проверял исключительно в работе через USB. Скорость через WiFi зависит от слишком многих факторов, которые я теоретически могу, но практически не хочу, проконтролировать. Начнем с того, что у меня ловится несколько десятков (больше двух) соседских сетей, и некоторые показывают уровень сигнала сильно больше, чем мой домашний роутер и оба диска… Поэтому табличка будет одна:

	Запись	Чтение
Western Digital WD Blue Mobile	36	111
ORICO MagiBox Multi-function Private Cloud Storage	16	137

И вот тут я был несколько удивлен несоответствием. И по всем вариантам прогнал тест еще несколько раз. Нет, результаты быстро стабилизируются с малым разбросом именно к этим величинам. Судя по всему, загадочная прошивка ORICO просто отдает по USB доступ к винчестеру, который, в свою очередь, сделан по технологиям близким к моему архивному (того же производителя), небольшая потеря скорости объясняется большим количеством промежуточных инстанций. Но вот очень хорошая скорость записи и ужасная, для винчестера, скорость чтения у диска WD как-то не очень объясняются. Возможно, дело в том, что он и при подключении по USB продолжает работать как самостоятельный компьютер и все прогоняет софтверно… Это лишь мое предположение, не знаю.

К сожалению, аналогов этих двух девайсов в продаже нет. Когда-то что-то подобное пытался выпускать Seagate, но сейчас нет. И это очень грустно.

ФЛЭШКА!!!111
… или та фигня, которая болтается вместе с ключами
… или Transcend JetFlash 710S 64Gb USB 3.1 (90/24 Mb/s), на минуточку

Я ее потестил в родном гнезде USB 3.0 и в USB 2.0:

	Запись	Чтение
USB 3.0	13	105
USB 2.0	14	25

Причем, если убрать округление, то видно, что она стабильно на 2.0 пишет лучше, чем на 3.0. При этом читает на 2.0 она сильно хуже, чем карты в кард-ридерах, а на 3.0 лучше… Сие мне настолько странно, что я даже не буду пытаться строить предположения. Ну и, конечно, она, как и все прочие, на записи недотягивает до заявленного, а на чтении перекрывает.

Выводы

По дискам: теоретически я еще могу выиграть по скорости записи. Реально для следующих скоростей надо апгрейдить всю систему. Впрочем, меня и нынешнее состояние устраивает.
По периферии: хаб не влияет на скорость USB (для большого набора мелких запросов это может быть и не так), а китайский noname кард-ридер работает не медленней брендового (это ничего не говорит о надежности, гарантии и т.д.).
По картам: на соответствие стандарту можно ориентироваться, на маркетинговые заявления — нет.
По внешним HDD… Ну, если бы было из чего выбирать… А пока см. выше.
Флэшки не нужны. Но совсем маленькая пусть висит.

upd: Еще одна железка.