SSD OCZ Vertex 4 vs. Corsair Force GS: quando IIndilinx sfida Sandforce

Il segmento dei dischi allo stato solido sta regalando tante primizie in termini di tecnologia e prestazioni ed un margine di profitto molto ampio per i produttori tanto che in pochi si sono davvero preoccupati di contenere al massimo i costi di produzione. Ma la fine dell'effetto prezzo dovuto all'inondazione di Taiwan sui dischi rigidi che sta segnando un loro repentino calo, l'affinamento delle tecnologie di base e l'ingresso sul mercato di tanti concorrenti sta garantendo al consumatore finale la possibilità di accesso a questo mondo a prezzi davvero interessanti, anche al di sotto dell'Euro per Gigabyte.

Purtroppo, però, ciò che si registra in questi casi è un appiattimento della tecnologia. L'iniziale ventaglio di opzioni a disposizione lascia pian piano il posto alle sempre meno possibilità, magari scelte fra quelle migliori (anche se questo non sempre è detto). Così, ad esempio, il mondo dei controller per SSD ha visto l'emergere di un singolo player, nella fattispecie SandForce, o meglio LSI che l'ha acquisita ad inizio 2012.

Invece OCZ sta cercando un modo per differenziarsi e per dare un senso alla sua di acquisizione perfezionata a marzo 2011 per inglobare nel suo business quello di IndiLinx. IndiLinx si è sempre espressamente occupata di controller ed i primi frutti della collaborazione fra le due realtà si sono visti con la serie di SSD low-cost Octane prima di giungere ai modelli Vertex 4, famiglia di fascia alta progettata fino alla sua terza generazione attorno a controller SandForce.

La virata fatta con Vertex 4 che utilizza invece il controller Indilinx Everest 2 marca il segno per OCZ e non può non essere oggetto di valutazione. Nasce dunque questo nostro articolo nel quale metteremo a confronto due SSD:

• OCZ Vertex 4 SATA3 da 256GB con controller IIndilinx Everest 2
• Corsair Force GS SATA3 da 240GB con controller Sandforce SF-2281

 

Il confronto sulle prestazioni non può essere avulso da quello sulla dotazione e sul prezzo di acquisto. In merito a quest'ultimo i due prodotti presentano mediamente una differenza di prezzo di 10 euro nel momento in cui scriviamo (180 Euro l'OCZ Vertex 4 e 190 Euro il Corsair Force GS). La dotazione accessoria è invece del tutto identica a meno che non si voglia considerare un adesivo come elemento di diversificazione! In entrambe le confezioni troviamo le necessarie viti per il fissaggio dell'SSD ed un cassettino per adattarlo a baie da 3,5 pollici. 

 

Dotazione accessoria Corsair Force GS

 

 Dotazione accessoria OCZ Vertex 4

 

 

 

Specifiche tecniche

La tabella seguente include le specifiche dei due SSD che prendono parte al nostro confronto unitamente a quelle di altri modelli che abbiamo testato in passato e che possono essere utilizzati come riferimento diretto.

 

 

I due prodotti differiscono completamente per le tecnologie utilizzate internamente mentre all'esterno sono identici: interfaccia SATA 3, formato da 2,5 pollici e capacità di memorizzazione (240GB contro 256GB nominali) sono parametri comuni o molto simili. A dirla tutta differenze esistono anche nell'estetica ma crediamo questo sia solo un fattore secondario.

Il Vertex 4 di OCZ si presenta con un vestito nero sul quale spicca un'etichetta in colore grigio / argento che riporta giusto le informazioni relative al marchio.

Scelta diversa per Corsair che ha utilizzato invece un case di colore rosso vivo sul quale troviamo ancora un'etichetta che però riporta molte più informazioni di quelle viste sul modello di OCZ.

 

Lo spessore dei due SSD in prova è pari a 9,5mm. Anche le altre dimensioni sono identiche e rispettano, ovviamente, il formato da 2,5 pollici.

 

  

 

Le connessioni sono quelle che fanno capo allo standard Serial ATA sia per quella di aloimentazione che per quella dati, di tipo SATA 3. 

 

 

  

La componentistica interna

Internamente invece i due prodotti sono ben diversi. Ora che la maggior parte dei produttori utilizza controller SandForce le strade da seguire sono due: differenziarsi ed utilizzare soluzioni di altro tipo, e questa è stata la scelta di OCZ per la sua quarta iterazione di dischi Vertex, oppure restare su una tecnologia comune e consolidata, come ha fatto Corsair con il suo Force GS (e come aveva fatto sinora OCZ con le serie di SSD più vecchie).

 

 

 

La decisione di OCZ non è comunque del tutto disinteressata visto che Indilinx fa ormai parte del proprio business a seguito della sua recente acquisizione. Una prima prova di uso del controller basato su CPU Marvell e firmware personalizzato è stata fatta con gli SSD Octane; questa ha poi subito un'evoluzione che ha portato alla realizzazione della seconda generazione inclusa appunto nei Vertex 4.

 

Caratteristiche controller in prova
	Indilinx Everest 2	SandForceSF-2281
Processore	400MHz dual-core	N/D
Interfaccia	SATA 3.0	SATA 3.0
Set di comandi	NCQ, TRIM	NCQ, TRIM, SMART
Canali	8	8
Interleaving	16 vie per canale	8 vie per canale
Capacità max	2 TB	512 GB
NAND Flash	ONFI 2.3, Toggle Mode 1.0, Async SLC, MLC, TLC	ONFI 2.x, Toggle Mode 1.0, Async SLC (max 128GB), MLC
Cache DRAM	Max 1GB DDR2/3-800	N/A
Algoritmi
Ottimizzazione prestazioni	- HyperQueuing - Cache Controller / Buffer Manager	- Power/Performance balancing - Thermal threshold management
Gestione Flash	- Ndurance 2.0 - Multi-Level ECC - Adaptive NAND Flash Signal Processing e Management - RNA Redundant NAND Array - Vendor-Specific Command Support - Dynamic and static wear-leveling - Advanced flash defect management - Background garbage collection	- LSI DuraWrite - Intelligent block management e wear leveling - Intelligent read disturb management - Background garbage collection - RAISE (Redundant Array of Independent Silicon Elements) - Intelligent data retention optimization - ECC
ECC	- Correzione fino a 128 bit/1KB - T10 Data Integrity Field - End to End Data Path Protection	- ECC 55 BCH - Errori lettura non recuperabili: meno di 1 settore per 1016 bit letti - ECC su tutta la memoria - End to End CRC protection
Sicurezza	- AES-256 - Automatic Self-Encryption Mode - ATA Security Mode Features - TCG OPAL support	- AES-256 / AES-128 - Optional disk password - TCG OPAL support
Power fail	- Write Atomicity - Supporto (opzionale) per condensatori di backup	N/A
Consumi
Write	1,4W	N/D
Read	1,1W	N/D
Idle	0,52W	N/D
Sleep	35mW	N/D
Temperature	0°C to 70°C	N/D
Package	400-Pin TFBGA; 17x17mm; 0,8 mm pitch	256-pin TFBGA; 14x14 mm, 0,8 mm pitch

 

Il processore Indilinx Everest 2 utilizza una CPU dual-core funzionante a 400MHz che supporta lo standard SATA 3.0 6Gbps e le ultime tecnologie in fatto di memorie NAND flash. In pratica si tratta di un controller Marvell con firmware sviluppato e ottimizzato da OCZ per garantire la migliore integrazione fra hardware e software e grazie al quale è possibile gestire fino a 8 canali indipendenti e paralleli e capacità massime di 2TB. Il firmware include le funzionalità Ndurance 2.0 per la gestione dei chip flash, capace di assicurare una vita media elevata per gli SSD consumer sia quando usati in ambienti enterprise che client.

 

 

Delle caratteristiche del controller Sandforce SF-2281 abbiamo già ampiamente discusso in passato. Anche se non sappiamo esattamente che tipo di CPU esso utilizzi dispone di 8 canali indipendenti e paralleli come per il suo rivale ma la capacità massima di storage è limitata a 512GB. Alcune funzionalità software offerte da questo controller possono o meno essere attivate:

• Durawrite e Intelligent Wear levelling: permettono di ottimizzare la scrittura sulle celle di memoria facendo sì che non si insista sempre sulle stesse. Le memorie NAND Flah hanno un limitato numero di cicli di programmazione dunque una gestione efficiente del disco può garantire una vita media molto più elevata.
• Garbage Collector: l'integrazione di un algoritmo come questo fa sì che anche con file system che non supportano le funzionalità TRIM, le prestazioni vengano mantenute inalterate nel tempo indipendentemente se sul disco si è scritto o no.
• Read Disturb: permette di monitorare la bontà dei dati scritti nelle celle di memoria evitando anche cancellazione o riprogrammazione (totale o parziale) errate.
• RAISE (Redundant Array of Independent Silicon Elements): grazie alla possibilità di gestire 8 canali, le celle di memoria sono collegate al controller in modalità RAID sia per incrementare le prestazioni che per migliorare la sicurezza dei dati permettendo di recuperarli anche a seguito di danneggiamento totale di un intero blocco NAND Flash.

 

 

L'organizzazione interna dell'OCZ Vertex 4 sembra offre una certa impressione di disordine. Al centro è presente il controller Indilinx collegato al connettore Serial ATA 3.0 e ad un chip di memoria RAM DDR3. Il lato componenti del PCB ospita 8 chip di memoria NAND Flash mentre altri 8 sono saldati sulla facciata opposta assieme ad un secondo chip DDR3.

 

  

 

Complessivamente il disco OCZ prevede un buffer da 512MB DDR3 (2x 256MB), realizzato con chip Micron 2GD22 D9LGQ per velocizzare le operazioni di lettura e scrittura.

 

 

Situazione ben diversa quella che troviamo all'interno del Corsair Force GS ove regna l'ordine più totale. La facciata componenti del PCB vede il controller Sandforce posizionato proprio a ridosso del connettore dati SATA 3.0. A valle di esso sono presenti 8 chip NAND flash che unitamente agli altri 8 saldati sul lato opposto fanno un totale di 256GB di memoria.

 

 

 

I chip di memoria NAND Flash utilizzati da OCZ in accoppiata la controller Everest 2 sono prodotti da Intel e recano la sigla 29FI6B08CCME3. Si tratta di chip MLC a 2 die di terza generazione a 25nm che prevedono 3.000 cicli p/e, densità di 16 gigabytes ciascuno per un totale di 256GB e possono essere configurati via hardware in modalità asincrona o sincrona. Nel nostro caso sono utilizzati in modo sincrono per ottenere prestazioni più elevate. 

 

 

Scelta diversa anche in questo caso per il disco di Corsair che per la serie Force GS ha optato per chip NAND Flash MLC di produzione SanDisk marchiati SDZNPQBHER -016GT. Si tratta, in particolare, di chip realizzati a 24nm di tipo Toggle Mode NAND da 16GB l'uno anche qui per un totale di 256GB complessivi.

 

 

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

 

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).

 

 

Il disco firmato OCZ sembra essere in grado di rispondere decisamente meglio e in special modo nelle operazioni di scrittura rispetto al rivale Corsair Force GS. Fra i rivali solo il Kingston HyperX può tener testa ai due modelli in prova.

 

I test di copia usando differenti pattern di prova non supportano quanto abbiamo visto in precedenza: in questo caso è infatti il Corsair Force GS ad avere la meglio sul Vertex 4 di OCZ. In ogni caso i due SSD risultano essere davvero molto veloci, più del Kingston HyperX 3K.

 

Il comportamento dei due SSD con dati di diversa comprimibilità mette in mostra le peculiarità die due controller. Mentre il Corsair segue un andamento simile a quello dei due SSD Kingston basati sempre su controller SandForce con un livello di prestazioni sempre elevato in lettura e crescente al crescere della comprimibilità in scrittura, il Vertex 4 riesce a fornire sempre e comunque prestazioni molto elevate,  superiori a quelle del rivale e indipendenti da quanto i dati in ingresso siano comprimibili.

 

ATTO Disk Benchmark continua a dar ragione alla scelta di OCZ con prestazioni massime fino a circa 500/550MB/s rispettivamente in scrittura e lettura, allineate a quelle del Kingston HyperX 3K da 240GB.

 

Kingston V+200 240GB	Kingston HyperX 3K 240GB	Corsair  Force GS 240GB	OCZ Vertex 4 256GB

 

Il benchmark CrystalDiskMark utilizza solo dati incomprimibili ed ecco dunque spiegato il perché delle migliori prestazioni ottenute dall'OCZ Vertex 4 (abbiamo appena visto che il controller Indilinx riesce a fornire prestazioni sempre molto elevate qualunque sia il livello di  comprimibilità dei dati in ingresso).

 

IOMeter

Utilizziamo IOmeter per effettuare dei test più mirati (come descritto nella pagina della configurazione e metodologia di test): utilizzando blocchi di dati da 4KB è la soluzione di Corsair con controller SandForce ad offrire le migliori prestazioni, seppure in questo caso crediamo che entrino nel computo anche le differenti celle di memoria utilizzate. Stando ai dati raccolti da IOMeter il disco di OCZ offre prestazioni vicine a quelle di un Kingston SSDNow V+ 200.

 

 

I tempi di occupazione della CPU sono però in favore dell'OCZ Vertex 4 con un valore del 4% circa contro il 7,2% del Corsair Force GS.

 

Anche con blocchi di dati da 2MB lo scenario resta quello appena dipinto con l'SSD Corsair Force GS in netto vantaggio sul rivale OCZ Vertex 4.

 

La percentuale di occupazione della CPU, invece, è quasi la stessa in entrambi i casi.

 

 

Benchmark reali

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

 

 

Nelle operazioni di copia di file e cartelle i tempi impiegati dai due SSD OCZ Vertex 4 e Corsair Force GS sono molto simili e decisamente migliori di quelli di qualunque altro modello sinora testato.

 

 

Anche i tempi di avvio di applicazioni come GIMP ed Eclipse sono del tutto simili con differenze riconducibili alla sola tolleranza del test. In ogni caso i tempi risultano essere fra i migliori, vicini a quelli mostrati dal Kingfast F3 PLUS.

 

 

Il PCMark 7 consegna l'alloro al Corsair Force GS seguito dal Kingston HyperX 3K, dal KingFast F3 Plus e, in quarta posizione, dall'OCZ Vertex 4.

 

Questione di prima volta?

Tutti i test sugli SSD vengono effettuati utilizzando il prodotto "non vergine" ma effettuando prima due cicli di scrittura e formattazione. Questo ci è utile per riflettere i casi di utilizzo pratico: crediamo non sia corretto valutarne le prestazioni considerando i numeri che vengono fuori dello scenario della "prima volta" perché l'utente si troverà di fronte ad una simile situazione solo nelle prime ore di utilizzo dell'SSD. Per capire se ci sono delle reali differenze prestazionali fra il primo utilizzo e quelli seguenti, abbiamo effettuato alcuni test.

 

 

Il Force GS di Corsair non mostra quasi alcun decadimento prestazionale passando da una situazione di primo utilizzo ad una susseguente a riempimento e formattazione. Le tecniche di TRIM e garbage collection stanno funzionando egregiamente.

 

La stessa situazione la rileviamo anche per l'OCZ Vertex 4.

 

 

E ancora una conferma, per entrambi gli SSD, di quanto ormai siano state ottimizzate le tecnologie che permettono di mantenere inalterate le prestazioni nel tempo.

 

Conclusioni

Sul fronte dei dischi allo stato solido ci sono solo buone nuove: prezzi in discesa, tecnologie in avanzamento, varietà di prodotto. L'incontro tra domanda e offerta è ormai arrivato ad un equilibrio al di sotto dell'euro per GB e questo non può che far piacere a chi era già deciso per l'acquisto e a chi, invece, è tutt'ora tentennante.

La disponibilità di un ampio numero di modelli sul mercato rischia però di creare una certa difficoltà nella scelta: si fa la conta, ci si affida ai numeri forniti dai produttori, spesso inflazionati dal marketing o si cerca di carpire le informazioni necessarie da pubblicazioni indipendenti? La nostra risposta sarebbe figlia di un forte conflitto di interessi, dunque lasciamo a voi decidere.

Se però state ancora leggendo vorrà dire che ormai sapete a chi affidarvi. I nostri test servono per fornirvi tutti i dati necessari ad effettuare una scelta che spesso risulta difficile per la troppa somiglianza fra prodotti che dovrebbero e vorrebbero essere diversi ma poi in fondo lo sono solo nel nome o nel marchio.

Non è il caso invece dei due prodotti messi a confronto in questo nostro articolo: il Corsair Force GS basato su controller SandForce e chip di memoria NAND Flash Toggle di SanDisk e l'OCZ Vertex 4 con controller Indilinx Everest 2 e memorie NAND Flash Intel. Queste soluzioni, come abbiamo avuto modo di osserare, reclamano differenze nello spazio di memorizzazione e nelle prestazioni.

Il Corsair Force GS prevede un fattore di over-provisioning di 16GB (la sua capacità nominale è di 240GB ma i chip nel complesso forniscono 256GB) per garantire spazio necessario al buffer ed alla gestione della sicurezza dei dati. Al contrario il Vertex 4 mette a disposizione dell'utente tutto lo spazio offerto dai chip flash utilizzati ed affida le funzioni di buffer a 256MB di memoria volatile DDR3.

 

 

 

Sotto il punto di vista delle prestazioni, l'OCZ Vertex 4 si comporta in maniera eccezionale in presenza di dati incomprimibili (video, immagini) e per questo potrebbe essere la soluzione ideale nella realizzazione di workstation grafiche e di video editing o ancora per tutti coloro che fanno molte conversioni video.

Il Corsair Force GS si dimostra più veloce con dati comprimibili: nelle operazioni effettuate con IOMeter vince sempre sull'avversario (tranne per la percentuale di occupazione della CPU) così come con le operazioni di copia di dati effettuate con ASSSD. Questo lo elegge come prodotto da usare nella realizzazione di sistemi general purpose.

Entrambi i prodott, in ogni caso, offrono velocità impressionanti nell'avvio di applicazioni e sistema operativo con latenze ridotte al lumicino, quasi come se tali applicazioni risiedessero in RAM.

Il costo dei due dischi è molto simile con differenze del tutto trascurabili.