OCZ Vertex 460: il primo SSD dell'era Toshiba

L'inizio della nuova era sotto l'ala di Toshiba è stato festeggiato da OCZ con l'avvio di una politica di prodotto la quale ha visto l'abbandono di tutte le soluzioni non legate al settore dello storage. A seguito dell'acquisizione da parte di Toshiba, insomma, OCZ realizzerà e commercializzerà solo SSD: questa scelta appare decisamente coerente con il core business della stessa Toshiba, da sempre impegnata nel fornire hard disk meccanici e dunque ora pronta ad aggredire anche il mercato delle soluzioni di storage allo stato solido. Per noi consumatori significa che non vedremo più case ed alimentatori firmati OCZ. Effettivamente un po' ci mancheranno vista la buona qualità con cui essi erano realizzati.

Primo prodotto della nuova era è la serie di SSD Vertex 460 della quale oggi abbiamo il piacere di poter mettere le mani sul modello da 240GB.

Cosa cambia rispetto ai predecessori? Tutto sommato OCZ continua a perseguire la politica che l'ha portata sini qui. Prestazioni elevata, qualità finale eccellente e componenti realizzati in proprio. Le varie acquisizione portate a termine da OCZ nel corso degli ultimi anni le hanno permesso di produrre il firmware, il controller ed assemblare il prodotto finale. Mancava solo la firma sui chip di memoria. Ma il caso ha voluto che l'acquisizione stavolta fosse stata fatta da chi produce quei chip di memoria che ora trova nelle proprie maestranze tutto ciò di cui necessita per realizzare gli SSD, senza dover chiedere nulla al di fuori.

I nuovi modelli della serie Vertex 460 sono dunque perfettamente confrontabili con quelli di precedente generazione Vertex 450: le differenze sono da ricercare praticamente solo nelle celle di memoria flash e nella capacità di memorizzazione disponibile per l'utente.

Vertex 460 Series
Modello	Capacità	Prestazioni in lettura	Prestazioni in scrittura	Max Read IOPS
VTX460-25SAT3-120G VTX460-25SAT3-240G VTX460-25SAT3-480G	120GB 240GB 480GB	530MB/s 540MB/s 540MB/s	420MB/s 525MB/s 525MB/s	80.000 IOPS 85.000 IOPS 95.000 IOPS

Le prestazioni sulla carta, come indicato dal produttore, sono molto elevate, al limite delle specifiche della connessione SATA 3.0. Il modello da 120GB presenta valori inferiori a quelli degli altri due, seppur di poco.

All'interno della confezione troviamo i soliti accessori cui OCZ ci ha abituati: un adattatore per slot da 3,5 pollici, un set di minuteria, un adesivo "I love my SSD" ed una licenza per il software di clonazione Acronis True Imaging HD.

Specifiche tecniche

Nella tabella seguente abbiamo raccolto le specifiche tecniche dell'SSD in prova messe a confronto con quelle di altri modelli che abbiamo testato in passato e che possono essere utilizzati come riferimento diretto.

 

 

Il cambio societario non ha influito sulla costruzione esterna del disco. Come i modelli Vertex 450, anche i Vertex 460 sono dotati di una scocca in alluminio molto rigida e dagli spigoli arrotondati. Le dimensioni di 99,7 x 69,75 rispondono perfettamente a quelle dello standard 2,5 pollici mentre lo spessore di 7mm ed il peso di 113g fanno si che esso sia un candidato ideale anche per l'uso in dispositivi mobile.

La connettività è ovviamente di tipo standard Serial ATA 3 sia per i dati che per l'alimentazione.

Un adesivo incollato sulla pancia del disco sono stati riportati i dati di targa del modello oltre alla capacità ed il numero di serie.

 

La componentistica interna

La componentistica interna è ben fissata allo scheletro in alluminio che funge anche da dissipatore per il controller grazie ad un pad termoconduttivo.

Il cuore dell'SSD è il controller Indilinx Barefoot 3 M10 (IDX500M10-BC), esattamente lo stesso della serie Vertex 450, abbinato a chip di memoria NAND Flash MLC a 19nm Toshiba.

 

I chip di memoria NAND flash MLC (Multi Level Cell) utilizzati nel Vertex 460 rispondono al nome Toshiba TH58TEG7DDJBA4C e sono prodotti a 19nm. Nel modello in nostro possesso con capacità di 240GB ne troviamo installati 16, ognuno con capacità di 128Gbit suddivisi in due die da 64Gbit ciascuno (i due die lavorano in parallelo garantendo un ulteriore boost prestazionale).

In aggiunta i chip TH58TEG7DDJBA4C sono basati sulla tecnologia DDR Toggle Mode 2.0 sincrona a garanzia di prestazioni più elevate rispetto ai chip asincroni. Il produttore, infine, garantisce questi chip per 3.000 cicli di scrittura per cella.

Il controller Indilinx Barefoot 3 M10 (IDX500M10-BC) è basato su due core ARM Cortex con coprocessore matematico OCZ Aragon per gestire i dati che arrivano dagli otto canali cui sono connesse le memorie e gestire tutte le funzioni accessorie del disco come la crittografia AES a 256-bit. Rispetto al modello Indilinx Barefoot 3 (IDX500M00-BC) della serie Vector il controller ha subito dei miglioramenti in termini di maggiore efficienza energetica.

Per meglio supportare i rapidi scambi di dati da e verso il controller,  Toshiba ha utilizzato un buffer di memoria RAM costituito da due chip DDR3 da 256MB ciascuno.

Gli algoritmi e le tecnologie impiegate da OCZ e raccolte sotto il nome di Ndurance, offrono un'elevata consistenza delle prestazioni in quanto non utilizzano tecniche di compressione dei dati come accade per i controller concorrenti SandForce ed offrono supporto per SATA 3.0, wear-leveling, NCQ, SMART, ECC, TRIM e garbage collection.

 

Caratteristiche controller in prova
	Indilinx Barefoot 3 M10	Indilinx Barefoot 3	SandForceSF-2281
Processore	ARM dual-core + Aragon co-processor	ARM dual-core (400MHz) + Aragon co-processor	N/D
Interfaccia	SATA 3.0	SATA 3.0	SATA 3.0
Set di comandi	NCQ, TRIM	NCQ, TRIM	NCQ, TRIM, SMART
Canali	8	8	8
Interleaving	16 vie per canale	16 vie per canale	8 vie per canale
Capacità max	N/D	N/D	512 GB
NAND Flash	ONFI, Toggle	ONFI, Toggle	ONFI 2.x, Toggle Mode 1.0, Async SLC (max 128GB), MLC
Cache DRAM	DDR2/3	DDR2/3	N/A

 

 

Sistema e metodologia di prova

I dischi SSD sono stati provati su un sistema SATA 3 così configurato:

La nostra metodologia operativa prevede quanto segue:

• Sul sistema sono stati installati solo i componenti necessari quali CPU, memoria RAM, scheda video ed hard disk.
• L'hard disk di sistema è stato formattato, sono stati poi installati il sistema operativo, i driver per le periferiche ed i software di analisi
• Sull'SSD viene effettuata una prima serie completa di test anche se i dati che ne derivano vengono utilizzati solo per scopi secondari. I risultati veri e propri saranno quelli che derivano dalle altre serie di test effettuate solo dopo aver riempito completamente l'SSD ed averlo formattato
• Ogni test è stato ripetuto per tre volte e nel caso in cui valori di qualcuno di essi mostri una varianza troppo elevata il test stesso viene nuovamente ripetuto ma non prima di aver individuato le cause dell'errore
• Fra un test e l'altro il sistema viene riavviato
• I dischi sono impostati per funzionare in modalità AHCI e con tecnologia TRIM funzionante

Software di analisi:

• ATTO Disk Benchmark: software di benchmark per hard disk che misura ne le prestazioni utilizzando file di diversa dimensione e scrivendoli e leggendoli da punti a caso del disco
• AS SSD: tool di misurazione delle prestazioni appositamente progettato per mettere sotto stress gli SSD con operazioni di copia e compressione oltre che di misurazione della banda dati. Utilizza un set di dati misto comprendente sia file comprimibili che non comprimibili. In particolare sono presenti:
  • Test sintetici: determinano le prestazioni in lettura e scrittura sequenziale e casuale, effettuate senza utilizzare la cache del sistema operativo. Il test Seq misura il tempo necessario per leggere e scrivere un file da 1GB. Nel test 4K vengono eseguite letture e scritture casuali con blocchi di 4KB. Nel test 4K-64Thrd vengono eseguite le stesse prove del test 4K distribuite però su 64 thread al fine di verificare la bontà della tecnologia Native Command Queuing (NCQ) attiva solo in modalità di funzionamento AHCI (ma non con quella IDE). Infine il tempo di accesso viene rilevato sull'intera capacità del disco (Full Stroke).
  • Test di compressione: permette di misurare le prestazioni dell'SSD al variare della comprimibilità dei dati. Questo test è molto interessante per tutti quei controller che comprimo i dati prima di scriverli sulle celle di memoria (come accade ad esempio con i controller SandForce).
  • Test di copia: vengono testate le prestazioni nella copia semplice di file utilizzando tre cartelle di prova: ISO contenente due file di grandi dimensioni, applicazioni ove viene creata una cartella di un tipico programma con molti di file di piccole dimensioni e giochi con una cartella contenente file di piccole e grandi dimensioni. In questo caso viene lasciata attiva anche la cache del sistema operativo.
• IOMeter 2006.07.27: Iometer è un software di rilevazione delle prestazioni del sottosistema di I/O sviluppato inizialmente da Intel Corporation e poi portato avanti come un progetto Open Source. Con questo tool abbiamo realizzato due serie di test con 4 thread attivi contemporaneamente. La prima serie comprende blocchi da 4KB (corrispondenti alle dimensioni minime che il File System è in grado di gestire) mentre la seconda prende in considerazione blocchi da 2MB per valutare le con operazioni sequenziali. <span >I valori che osserveremo sono:
  • Total I/Os per Second (IOps): rappresenta la media rispetto al tempo di esecuzione del benchmark del numero delle operazioni di I/O al secondo. Questo test prevede anche uno spaccato per la lettura (Read I/Os per Second, Read IOps) e per la scrittura (Write I/Os per Second, Write IOps).
  • Total MBs per Second (MBps): rappresenta la media in termini di Megabytes letti e scritti al secondo calcolata su tutto il tempo di esecuzione del test. Questo test prevede anche uno spaccato per la lettura (Read MBs per Second, Read MBps) e per la scrittura (Write MBs per Second, Write MBps).
  • Average I/O Response Time<span >: rappresenta il valore medio del tempo fra l'inizio ed il completamento di una operazione di I/O mediato su tutta la lunghezza del test e misurato in ms (millisecondi). Questo test prevede anche uno spaccato per la lettura (Avg. Read Response Time) e per la scrittura (Avg. Write Response Time).
  • % CPU Utilization: rappresenta la percentuale di tempo di CPU speso nell'eseguire i threads relativi ai test sul disco.
• PCMark 7: esegue una serie di test sintetici basati però su applicazioni reali per misurare tempi di caricamento ed esecuzione
• Windows Copy: misurazione di tempi di copia di file e cartelle (cartella da 5,36GB contenente 4.379 file di diversa dimensione e tipologia come immagini, testo, html, video, foto, applicazioni e 536 sottocartelle, file compresso da 4,87GB)
• AppTimer: misurazione dei tempi di avvio di applicazioni di fotoritocco come GIMP e di sviluppo software come Eclipse

 

La capacità formattata del disco risulta essere pari a 223,57GiB (240 GB) nonostante siano presenti 16 chip di memoria da 16GB ciascuno per un totale di 256GB. I 16GB restanti sono utilizzati dagli algoritmi interni per l'overprovisioning, per gestire la ridondanza dei dati e per sostituire eventuali celle che durante l'uso possono rovinarsi.

Benchmark sintetici

AS SSD ci permette di valutare le prestazioni degli SSD in prova guardando al loro comportamento in diverse situazioni (banda dati sequenziale, banda dati con file da 4KB, tempi di accesso, copia di file, compressione).

Prestazioni assolutamente eccezionali quelle mostrate dal nuovo disco OCZ Vertex 460 il quale riesce a strappare il trono dalle mani del fratello Vertex 450 precedente detentore del titolo. Migliorie si notano in tutti i campi, sia in lettura che in scrittura ma anche nei tempi di accesso. Chiaramente ci sentiamo di attribuiire il merito di tutto ciò all'utilizzo delle nuove celle di memoria Flash Toshiba prodotte a 19nm.

Come accade per tutti i prodotti OCZ dotati di controller Indilinx, anche il nuovo Vertex 460 non mostra alcuna dipendenza prestazionale dal fattore di comprimibilità dei dati. Questo grazie al fatto che gli algoritmi del controller non effettuano alcuna operazione di compressione dei dati prima di memorizzarli (come invece accade con i controller Sandforce).

I tempi di copia di dati di tipo diverso sono praticamente identici a quelli del precedente OCZ Vertex 450, decisamente migliori di quelli del Kingston HyperX 3K ma non dissimili da quelli di un altro concorrente, il Corsair Force GS da 240 GB.

ATTO Disk Benchmark conferma ancora una volta le elevate prestazioni dell'OCZ Vertex 460, simili a quelle del Vertex 450 e, in questo caso, del Kingston HyperX. Il Corsair Force GS resta invece abbastanza staccato dal resto.

OCZ Vertex 460 240GB	Kingston  HyperX 3K 240GB	Corsair  Force GS 240GB	OCZ Vertex 450 256GB

Il nuovo modello di casa OCZ continua sulla stessa linea del suo predecessore Vertex 450 mostrando numeri molto elevati con CrystalDiskMark (dati incomprimibili) sia nelle operazioni di lettura che di scrittua. I concorrenti, se riescono a fare leggermente meglio durante la lettura, cadono pesantemente nella scrittura dei dati sia in modalità sequenziale che random.

 

IOMeter

Utilizziamo IOmeter per effettuare dei test più mirati (come descritto nella pagina della configurazione e metodologia di test). Quelli che seguono sono i risultati ottenuti dopo aver utilizzato il disco per un certo periodo di tempo (riempito e svuotato dei dati per 3 cicli successivi).

Con blocchi di dati da 4KB, il nuovo modello di OCZ si comporta degnamente mostrando numeri ben superiori rispetto al Vertex 450, simili a quelli del modello della serie Vector 150 ma comunque inferiori a quelli ottenuti da alcuni modelli dotati di controller SandForce come il Kingston HyperX.

I tempi di occupazione della CPU sono molto elevati: l'11% è il massimo che abbiamo rilevato nei nostri test, alla stregua del Vector 150 da 240GB.

 

La percentuale di occupazione della CPU questa volta rimane è nella media, pari allo 0,80%.

 

Benchmark reali

Osserviamo ora il "comportamento sul campo" dell'SSD in prova, prendendo in considerazione alcuni casi rappresentativi.

Nelle operazioni di copia di file e cartelle non notiamo differenze di rilievo risetto ad altri modelli prodotti dalla stessa OCZ o da altre case concorrenti. I tempi evidenziati sono comunque tali da porre il Vertex 460 nel gruppo dei migliori.

 

Il punteggio ottenuto con il PCMark 7 di Futuremark pone il nuovo OCZ Vertex 460 ai primi posti della nostra classfica. 

Ottimi anche i tempi di avvio di un paio di applicazioni, i quali continuano a porre il nuovo prodotto della neo-acquisita da Toshiba in cima alla classifica.

Analisi prestazioni nel tempo

Cosa accade nel momento in cui sottoponiamo il disco allo stress tipico dell'utilizzo quotidiano? Alcuni test illustrano tale funzionamento mettendo a confronto i risultati ottenuti con disco vergine con quelli ottenuti dopo aver utilizzato il disco per più sessioni di test ed altri ove il disco è stato riempito a metà.

 

 

Le prestazioni del nuovo OCZ Vertex 460 restano praticamente immutate anche dopo uso intenso e anche dopo aver riempito una parte dello stesso (tipica situazione di utilizzo comune). Anzi, in quest'ultimo caso le performance mostrano un certo incremento.

 

 

La stessa situazione la ritroviamo anche con il test sui dati comprimibili. 

 

 

I tempi di copia, invece, subiscono un rallentamento solo quando consideriamo la situazione con SSD pieno di dati. Il decadimento, pur non essendo eccessivo, ha comunque una sua importanza.

Banda in lettura con SSD riempito 

 

Conclusioni

Dopo il salto da hard disk tradizionale ai primi SSD e dopo aver superato anche il secondo scoglio che portava dai controller SATA2 a quelli SATA3, non abbiamo più assistito a netti miglioramenti nel settore dello storage. Restavano comunque degli spazi da riempire, creati principalmente dai punti deboli della nuova tecnologia allo stato solido: in particolare ci riferiamo al mantenimento del livello di prestazioni nel tempo, cosa che la maggior parte degli SSD ancora non riesce a garantire in maniera ottimale.

OCZ, con il Vertex 460, si è concentrata proprio su questi aspetti: conscia che oltre la banda dati dello standard SATA3 non si potrà andare fino a che non arriveranno schede madri e chipset di futura generazione, i nuovi SSD continuano sulla strada dei predecessori offrendo prestazioni e feature all'avanguardia ma vanno anche a colmare parte delle loro lacune. 

Dai nostri test e dalla nostra esperienza è emerso che l'utilizzo prolungato nel tempo ed il fatto che il disco sia pieno o vuoto non costituiscono più elementi che possano inficiare le prestazioni. Questo obiettivo è stato raggiunto non tanto grazie all'utilizzo delle nuove celle di memoria Toshiba a 19nm ma soprattutto attraverso la revisione degli algoritmi di gestione del controller che, a differenza del Vertex 450, possono ora contare su un fattore di overprovisioning importante (il modello da noi testato ha a disposizione spazio per 256GB ma ne offre all'utente solo 240GB).

Rilevazioni di OCZ

Il prezzo dei principali modelli da 240GB è ormai molto allineato: si va da crica 160 Euro ad un massimo di 220 Euro ed il Vertex 460 lo si puà acquistare con circas 180 Euro. Questo significa pagare circa 0,75 Euro a GB, un valore assolutamente interessante considerando ciò che ci si porta a casa. Come più volte ripetuto, oggi il miglior upgrade prestazionale che possa essere preso in considerazione per il proprio PC è la sostituzione (o affiancamento) di un disco allo stato solido al posto di un disco rigido tradizionale.