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Intel X25-M V2 (Postville)
StockageSSD
Publié le Vendredi 31 Juillet 2009 par Marc Prieur

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Page 1 - Introduction

L’arrivée d’Intel sur le marché du SSD en septembre 2008 avait fait grand bruit. Mettant en avant un contrôleur 10 canaux ultra-performant, un wear leveling très efficace et une amplification en écriture réduite, le géant de Santa Clara affichait des performances jamais vue et une fiabilité hors norme avec 100 Go / jour d’écritures pendant 5 ans sur ces disques MLC.

Malheureusement notre enthousiasme fut vite refroidit par un problème de stabilité des performances mis en avant dès notre premier test du disque. Après avoir parlé d’un « comportement attendu », Intel corrigea finalement le problème via un firmware en Avril dernier alors que ce problème était pointé du doigt depuis quelques mois seulement par des médias outre atlantique.

Ce souci résolu, le X25-M redevenait intéressant mais n’arrivait toutefois pas à lutter ces derniers temps en terme de prix au Go par rapport à ses concurrents à base de contrôleur Indilinx Barefoot (OCZ Vertex, GSkill Falcon, SuperTalent UltraDrive ME, Crucial M225, Corsair Extreme …) ou Samsung S3C29RBB (Samsung PB22-J, OCZ Summit, Corsair Performance …). Initialement prévue pour le dernier trimestre, c’est donc avec intérêt que nous avons vu arriver avec de l’avance un nouveau X25-M.

Des puces Flash 34nm

Pour commencer, voici comment distinguer les précédents X25-M de ces nouveaux dont le nom de code est Postville :

- Anciens : SSDSA2MH080G101 et SSDSA2MH160G101
- Nouveaux : SSDSA2MH080G2C1 et SSDSA2MH160G2C1

La principale différence entre ces deux révisions se fait au niveau des puces Flash NAND MLC utilisées. Micron, avec qui Intel est partenaire pour tout ce qui concerne la Flash, reste le fournisseur mais alors que les puces étaient précédemment gravées en 50nm, il s’agit cette fois de puces 34nm. L’avantage est double puisque d’une part le coût au Go baisse du fait d’une densité plus forte, et d’autre part ses puces sont plus performantes.

L’ancien X25-M 160 Go utilisait 20 puces de 8 Go l’une, le nouveau utilise désormais 10 puces de 16 Go pièce, ce qui laisse d’ailleurs la porte ouverte à une version 320 Go. Ces mémoires Flash sont plus rapides, puisque Intel annonce que l’on passe de latences de 85 à 65µs en lecture et de 115 à 85µs en écriture. En pratique la lecture aléatoire de blocs de 4 Ko reste identique à 35000 IOPS, alors que l’on passe de 3300 à 6600 (en 80 Go) et 8600 (en 160 Go) IOPS pour les écritures aléatoires de la même taille. Les débits séquentiels restent identiques à 250 Mo /s en lecture et 70 Mo /s en écriture.

Une fois le SSD ouvert ont découvre un autre changement puisque la mémoire cache passe de 16 à 32 Mo. A ce propos, alors qu’auparavant la SDRAM utilisée était d’origine Samsung, il s’agit cette fois plus logiquement d’une puce Micron.

Afin d’illustrer la baisse de prix en 10 mois, il faut savoir qu’au lancement des premiers X25-M, ces derniers étaient à 595 et 945$ en versions 80 et 160 Go. Les nouveaux X25-M sont à 225 et 440$, soit 62 et 53% de baisse ! En pratique par rapport aux derniers prix des X25-M V1, les V2 sont 25 à 30% moins onéreux.

Page 2 - L'usure du X25-M V2, le test

L’usure du X25-M en pratique

Voici l’usure mesurée sur le X25-M d’Intel avec le nouveau firmware. Pour un rappel complet sur ce phénomène d'usure ainsi que les résultats obtenus sur le Vertex avec le même protocole, vous pouvez lire cet article (pages 2 et 3).

Cas 1 : Performances séquentielles - Accès séquentiels uniquement

Tout d’abord, voici les débits (en Ko /s) en écriture et lecture séquentielles lorsqu’on n’effectue que des accès de ce type (une lecture, une écriture, une lecture, une écriture, une lecture et une dernière écriture, à chaque fois sur l'intégralité du SSD) :

On ne note pas de variation importante, les performances obtenues étant d’environ 214-209 Mo /s en lecture et 80 Mo à 78 Mo /s en écriture.

Cas 2 : Performances séquentielles - Accès aléatoires puis accès séquentiels

Cette fois on part d’un disque neuf (après HDD Erase) que l’on « use » en écrivant uniquement par bloc de 4 Ko de manière aléatoire, pendant 30 minutes. On effectue ensuite le même test que dans le cas 1.

Cette fois la baisse du débit est plus notable puisque l’on passe à 193 Mo /s en lecture. Cela reste toutefois léger et inférieur à la baisse enregistrée sur le X25-M de 1ère génération. De plus après avoir effectué une écriture séquentielle le SSD retrouve ses performances d’origine dès le second run.

En écriture, on passe à 77 Mo /s au 1er run puis 78 Mo /s aux deux autres, des résultats qui sont donc assez stables. Le X25-M V1 descendait avec son firmware d'origine à 20 Mo /s dans ce genre de test !

Cas 3 : Performances aléatoires

Voici maintenant une observation de l’évolution des performances (en I/O par seconde) lors d’écriture de fichier de 4 Ko de manière aléatoire. On lance le test sur le SSD Vierge, 6 fois 5 minutes, puis une seconde fois sur un SSD dont les cellules ont auparavant été remplies de manière séquentielle.

Sur un SSD neuf, le X25-M V2 part de très haut puisqu’il fait plus de 8000 I/O par secondes contre 6500 pour un V1. Il baisse toutefois rapidement pour atteindre les 2000 I/O pour ensuite remonter lentement. Sur le V1 le même test finissait au 6è run à 1262 I/O, il y'a donc une très nette amélioration.

Sur un SSD usé, les performances sont logiquement moins importantes avec 5664 I/O au 1er run sur le V2, contre 3022 sur le V1. Le moins bon résultat est obtenu au 3è run avec 517 I/O là ou le V1 atteignant 386 I/O, la encore la hausse est donc sensible.

Le test

Pour ce test, nous avons comparé l’Intel X25-M V2 160 Go avec différents modèles :

- Intel X25-M V1 80 Go
- OCZ Core V2
- OCZ Apex
- OCZ Vertex 30 & 120 Go
- Samsung PM410
- Samsung PS410
- Samsung PB22-J 64 Go & 256 Go
- Mtron MOBI 3500

L’OCZ Core V2 représente ce qui se fait de « mieux » en combinaison JMicron JMF602/MLC, l’Apex étant une version RAID (deux SSD en un). Le Vertex est basé sur le dernier contrôleur Indilinx. Les SSD Samsung SLC et MLC sont les références de la génération précédente, idem pour le Mtron MOBI 3500 qui était une alternative intéressante. Enfin les Samsung PB22-J sont la nouvelle génération de Samsung, représentée en deux capacités puisque leurs caractéristiques diffèrent. Nous avons également ajoutés à titre indicatif les performances d’un VelociRaptor, d’un disque 3"1/2 Samsung SpinPoint F1 640 Go et d’un disque 2"1/2 Samsung SpinPoint M5 160 Go.

Diverses mesures ont été effectuées au cours de ce comparatif. Tout d’abord, nous nous sommes intéressés aux performances « synthétiques » des disques : temps d’accès moyen, débit séquentiel, I/O en accès séquentiel et aléatoire. Viennent ensuite des tests un peu plus applicatifs, à savoir un indice de performance applicatif basé sur PC Mark Vantage et enfin de l’écriture et la lecture de divers ensembles de fichiers. Ces fichiers sont composés de la sorte :

- Gros : 13.2 Go pour 6 fichiers (2.2 Go de moyenne)
- Moyens : 7.96 Go pour 10480 fichiers (796 Ko de moyenne)
- Petits : 2.86 Go pour 68184 fichiers (44 Ko de moyenne)

La source ou la cible lors de la lecture ou de l’écriture sur le disque est un RAID de trois disques VelociRaptor 150 Go, qui viennent remplacer un raid de deux Raptor 150 Go dans les tests précédents. Ce type d’information est bien entendu intéressant puisque si le débit séquentiel donne une idée des performances lors de la copie de gros fichiers, les choses seront différentes avec des petits fichiers.

La machine de test était basée sur un chipset X38 monté sur une carte mère P5E d’ASUSTeK, et les ports Serial ATA étaient configurés dans le bios en AHCI (Advanced Host Controller Interface) afin de disposer du NCQ, le tout fonctionnant sous Vista SP1.

Pour finir, nous avons également ajoutés de nouveaux tests pratiques afin de proposer des données un peu plus parlantes à ceux qui se demandent si un SSD vaut la peine par rapport à un disque dur classique. Pour se faire nous avons chronométré diverses opérations sur une autre machine à base de P5QC, QX9770, GTX 280 et 2x2 Go de DDR2-1066.

Page 3 - Performances synthétiques

Performances synthétiques

Mesuré à l’aide de h2benchw, le temps d’accès des SSD est vraiment époustouflant. Avec 0.12ms, le X25-M V2 obtient un bon score, le meilleur des MLC ex-eaquo avec les Vertex.

Nous continuons avec le débit, toujours à l’aide de h2benchw. Contrairement à d’autres logiciels tel que HDTune ou HDTach, ce dernier effectue vraiment un test séquentiel puisqu’il lit ou écrit la totalité du disque, là ou ces logiciels sauteront de zone en zone afin de réduire le temps de test.

Très à l’aise en lecture avec un débit de l’ordre de 214 Mo /s conforme à ses concurrents, le X25-M V2 est moins véloce en écriture avec « seulement » 80.5 Mo /s. C'est un peu mieux que la V1 mais tout de même bien loin des résultats obtenus par d'autres.

Voici maintenant venu le temps de mesurer le nombre d’accès 100% aléatoires pouvant être supportés par ces systèmes de stockage, ce à l'aide de IOMeter. Il s’agit ici de faire des accès par petit bloc de 4 Ko et de voir le nombre de ces accès que le support est capable de soutenir chaque seconde, dans un premier temps en utilisant un type d’accès séquentiel puis en utilisant un accès aléatoire. Pour ce test, nous utilisons un fichier de configuration qui effectue 10 tests pendants 10 minutes chacun : lecture avec 0, 25, 50, 75 puis 100% d’aléatoire puis écriture avec 0, 25, 50, 75 puis 100% d’aléatoire.

En lecture séquentielle le X25-M V2 prends la tête avec 14031 I/O seconde soit tout de même plus de 54 Mo /s. Le caractère aléatoire fait baisser les performances comme sur tous les SSD, mais dans une mesure bien moindre que sur les disques durs. Le X25-M V2 fait alors mieux que la V1 mais reste derrière les Vertex et surtout le MOBI 3500.

En écriture les disques durs font mieux qu’en lecture, l’avantage étant essentiellement lié au cache. Pour les SSD par contre, les choses se compliquent énormément, d’autant que le test est effectué sur un support dont les pages ont déjà toutes été préalablement remplis de manière séquentielle.

Malgré tout le X25-M V2 s’en tire assez bien avec 67% de mieux qu'un V1, seuls les Vertex étant devant. On notera que dans les tests en page précédentes composés uniquement d’écritures aléatoires le X25-M V2 était au dessus de ces valeurs.

Page 4 - PC Mark Vantage

PC Mark Vantage

Nous passons maintenant à des tests moins synthétiques, avec pour commencer l’indice de performance disque de PC Mark Vantage. FutureMark reproduit sur le disque un ensemble de lecture / écriture enregistrée lors de diverses taches, à savoir le démarrage de Vista, le chargement d’applications (Word, Photoshop, IE, Outlook), la manipulation de fichiers multimédias (photo, vidéos, musique), le jeu (chargement dans Alan Wake) et le scan du disque via Windows Defender.

Avec 27 347 points le X25-M V2 prends la première place, juste devant ... le V1 !

Page 5 - Gestion de fichiers

Gestion de fichiers

Nous passons maintenant à la gestion de fichiers. Sont relevés les débits en lecture et en écriture de divers ensembles de fichiers. Ces fichiers sont composés de la sorte :

- Gros : 13.2 Go pour 6 fichiers (2.2 Go de moyenne)
- Moyens : 7.96 Go pour 10480 fichiers (796 Ko de moyenne)
- Petits : 2.86 Go pour 68184 fichiers (44 Ko de moyenne)

La source ou la cible lors de la lecture ou de l’écriture sur le disque est un RAID de trois disques VelociRaptor 150 Go.

En lecture de gros fichiers le X25-M V2 est très légèrement en retrait par rapport au V1 mais les chiffres restent très bon, surtout avec des gros fichiers. Avec des fichiers plus petits les performances sont comparables à un VelociRaptor.

L’écriture est le point faible des SSD Intel en MLC, avec des débits qui sont tout de même assez bas. Heureusement si le débit en pointe est faible celui sur des fichiers moyens est bon, même meilleur sur la V2. De plus avec les petits fichiers le gain offert par la V2 permet à cette dernière d'être devant tous les autres SSD et juste derrière le SpinPoint F1 qui est particulièrement véloce ici.

Page 6 - Tests pratiques

Tests pratiques

Nous avons enfin décidé de rajouter d’autres tests pratiques au sein de nos tests de SSD, notamment afin de proposer des données un peu plus parlantes à ceux qui se demandent si un SSD vaut la peine par rapport à un disque dur classique. Pour se faire nous avons chronométré diverses opérations sur une machine à base de P5QC, QX9770, GTX 280 et 2x2 Go de DDR2-1066.

- Démarrage de Windows Vista
On mesure le temps nécessaire pour démarrer Windows Vista fraichement installé avec les drivers. Le temps est celui depuis le passage du bios (disparition du logo P5QC) jusqu’à l’arrivée sous le bureau Windows avec un curseur de souris sans sablier.

- Installation du Service Pack 1
Il s’agit ici du temps nécessaire à l’installation du Service Pack 1, le fichier d’installation étant lui-même situé sur le SSD.

- Démarrage d’un Windows Vista SP1+Kaspersky+Word+Excel+Outlook+Photoshop
Après avoir installé Kapersky Antivirus 2009, la suite Office et Photoshop CS4, nous mettons des raccourcis vers Word, Excel, Outlook et Photoshop dans le répertoire Startup du menu démarrer. Le temps mesuré est celui depuis le passage du bios jusqu’à la fin du lancement de Photoshop CS4.

- Chargement du niveau “Train” dans Crysis Warhead
Après avoir installé et patch Crysis Warhead, nous le lançons avec l’option –DEVMODE et chargeons via la console le niveau train avec la commande « map train ».

Nous n’avons pas pu faire les tests sur la version 256 Go du Samsung PB22-J, le SSD n’étant plus en notre possession.

Sur le démarrage d’un Vista "neuf", le X25-M V2 est le plus rapide, même si il faut bien dire que les écarts sont très faibles entre les différents SSD.

L’installation du SP1 est à l’avantage des X25-M V1 et V2, les Vertex n'ayant pas à rougir de leurs performances.

Alors que le démarrage « simple » de Vista ne montrait pas de grosse différence entre les SSD, les choses changent lors d’un lancement multi-applicatif très lourd. Le X25-M V2 est dans le groupe de tête composé de la V1, des OCZ Vertex, du Mtron MOBI 3500, le maillot jaune revenant au Samsung PS410.

Comme vous pouvez le voir, le fait de passer d’un HDD à un SSD ne change pas forcément la vie dans le chargement du niveau d’un jeu. Il faut savoir que le lors du chargement, il y’a bien entendu des opérations de lecture qui sont effectuées sur le support de stockage, mais aussi une grande partie du temps qui est lié à la création de l’environnement par le processeur à partir des données qui sont lues, cette partie étant incompressible. Du coup, le gain même si il est présent reste ici léger, et le X25-M est plutôt bien placé.

Au final on notera que le X25-M V2 160 Go offre dans ces tests pratiques un écart très faible par rapport au X25-M V1 80 Go, ce malgré des écarts qui peuvent être plus élevés dans les tests synthétiques.

Page 7 - Consommation

Consommation

Tous les SSD testés ici sont parfaitement silencieux. Nous nous sommes donc concentrés sur la mesure de consommation, au repos ainsi qu’en charge sous IOMeter. Voici les résultats obtenus :

Les niveaux atteints sont tout à fait corrects, et on notera que si le X25-M V2 160 Go ne fait pas mieux au repos qu'un X25-M V1 80 Go, en charge on passe de 2 à 1.1W !

Page 8 - Conclusion

Conclusion

Si on note de nettes améliorations des performances du X25-M dans les tests synthétiques, notamment pour ce qui est des écritures aléatoires, le delta en pratique entre les deux révisions du SSD MLC d’Intel est plus que mince. Certains regretterons que le principal point faible de cette série, à savoir le débit en écriture séquentielle, n’est pas corrigé mais il faut bien dire qu’il s’agit ici d’une caractéristique secondaire pour un SSD étant donné son usage.

Au global le X25-M v2 affiche comme le v1 des résultats de tout premier ordre qui lui permettent d’être un met de choix pour qui cherche un SSD haut de gamme. La baisse de prix le rends des plus compétitifs en terme de prix au Go, et il a pour avantage d’avoir une très bonne stabilité des performances dans le temps sans avoir besoin de recourir au TRIM comme c’est le cas sur les SSD Indilinx.

[TAGPRIX|4|5|C|"Intel X25-M 80 Go"|271361]

[TAGPRIX|4|5|C|"Intel X25-M 160 Go"|271371]

A propos de cette fonctionnalité, sachez que les X25-M 34nm devraient bénéficier comme les SSD à base d’Indilinx Barefoot d’un firmware supportant le TRIM natif de Windows 7 dès la sortie officielle de l'OS Microsoft. Pour rappel cette commande intégrée à l’OS permet au SSD de savoir quelles pages de Flash ne sont plus utilisées afin de maintenir un niveau de performance optimal. On regrettera par contre que selon les dernières rumeurs, les anciens X25-M 50nm ne bénéficieront pas d’une telle mise à jour alors que c’est a priori techniquement possible. Un tel choix serait douteux si il est confirmé !

Pour finir, il faut noter que le firmware actuel a un bug qui peut être génant : si vous utilisez un mot de passe dans le bios et que vous le modifiez ou le désactivez ensuite, le X25-M v2 deviendra inutilisable et les données inaccessibles. Un nouveau firmware devrait corriger le problème d'ici à la mi-Août.

Mise à jour : Le problème lié aux mot de passe fixé dans le bios a bien été résolu via un nouveau firmware que vous pourrez trouver par ici . Notez cependant que très peu de X25-Ms V2 présentant ce défaut ont été écoulés dans le commerce, Intel ayant stopé leur distribution temporairement le temps de corriger le problème.