Vector 150: la nuova serie di SSD top di gamma di OCZ

OCZ si rivela uno dei produttori maggiormente attivi nella produzione di dispositivi di memorizzazione allo stato solido e, dopo aver offerto un aggiornamento delle serie di prodotti Vertex con i modelli Vertex 450, propone oggi un upgrade anche per la famiglia Vector.

I nuovi SSD Vector 150 arrivano in un momento in cui è necessario per i produttori consolidare tutti gli sforzi fatti in termini di miglioramento delle prestazioni, dando maggiore stabilità ai numeri e fornendo maggiori garanzie all'utente finale. Gli obiettivi principali della nuova serie di SSD OCZ Vector 150 sono esattamente questi: performance stabili nel tempo e vita media ben superiore ai suoi predecessori (il produttore parla di un incremento del 150%).

Ad ogni modo la nuova famiglia di prodotti rappresenta un ulteriore segnale di continuità nella politica di OCZ che negli ultimi tre anni ha messo a segno una serie di acquisizioni per portare dentro il necessario know-how utile a progettare dischi allo stato solido senza doversi avvalere di terze parti. E così l'acquisizione di Indilinx nel 2011, seguite da quella di PLX Design Team e poi di Sanrad permette oggi al produttore di avere a disposizione un team di ingegneri esperti di chip al silicio, firmware, hardware e software.

Gli SSD Vector 150 sono progettati, come i predecessori, per gli utenti enthusiast, e sono suddivisi in 3 modelli, tutti in formato 2,5 pollici ma dalla differente capacità di memorizzazione. Nel momento in cui saranno disponibili anche i nuovi RevoDrive 400, OCZ completerà questo nuovo ciclo di aggiornamenti con soluzioni per tutte le fasce di utenza.

Riassumiamo le caratteristiche dei 3 modelli nella tabella seguente:

Vector 150
Modello	Capacità	Prestazioni in lettura	Prestazioni in scrittura	Max read IOPS	Max write IOPS
120G 240G 480G	120GB 240GB 480GB	550MB/s 550MB/s 550MB/s	450MB/s 530MB/s 530MB/s	80.000 IOPS 90.000 IOPS 100.000 IOPS	95.000 IOPS 95.000 IOPS 95.000 IOPS

Come è facile aspettarsi, gli esemplari di capienza maggiore offrono anche prestazioni superiori grazie ad una maggiore saturazione del controller. Ad ogni modo in lettura il limite è imposto dallo standard SATA3 mentre in scrittura si va dai 450MB/s del 120GB ai 530MB/s del 240GB e del 480GB. Per i nostri test oggi abbiamo a disposizione i modelli da 120GB e 240GB.

All'interno della confezione sono presenti, come tradizione OCZ, doversi accessori come un adattatore per slot da 3,5 pollici (per installare il disco anche in una baia più grande), un set di minuteria, una licenza di Acronis True Image HD compatibile anche con Windows 8 (UEFI) ed un adesivo "I love my SSD".

Specifiche tecniche

Nella tabella seguente abbiamo raccolto le specifiche tecniche degli SSD che abbiamo provato, al fine di avere un confronto diretto fra gli stessi.

Come si evince dalla tabella, le differenze rispetto alla prima generazione di SSD Vector sono minime. E' bene dunque darne evidenza e spiegare il perché di determinate scelte:

1. NAND flash: i chip di memoria flash utilizzati sugli SSD Vector 150 sono prodotti a 19nm invece che a 25nm come accade per i modelli Vector originarti;

2. Capacitià: OCZ ha introdotto un fattore di overprovisioning per ogni modello (quello da 128GB ha ora a disposizione solo 120GB, quello da 256GB ne rende disponibili 240 e così via) al fine di incrementrare la durata, la garanzia e la stabilità delle prestazioni nel tempo

3. Vita media: la durata di questi SSD è stata incrementata del 150% passando così da 20GB/giorno a 50GB/giorno per 5 anni con carichi tipici da client

4. Crittazione: i nuovi Vector 150 sono compatibili con gli algoritmi di crittazione AES a 256-bit

5. Bundle: il produttore offre, insieme al disco, una licenza di Acronis True Image HD, compatibile anche con Windows 8

Dal punto di vista estetico, sempre che conti qualcosa, e delle dimensioni, non vi sono differenze di alcun genere con la serie precedente (fatto salvo ovviamnente il marchio). I dischi Vector 150 sono dunque racchiusi in una scocca in alluminio con angoli arrotondati in formato 2,5 pollici, dimensioni pari a 99,7 x 69,75 x 7mm e peso di 115g.

La connettività è fornita dallo standard Serial ATA 3, sia per quel che concerne i dati che per l'alimentazione.

La componentistica interna

Abbiamo già parlato estensivamente dell'architettura utilizzata da OCZ per i suoi SSD, in occasione della recensione dei modelli della famiglia Vector. Anche i modelli Vector 150 seguono pedissequamente le stesse regole: controller della serie Indilinx, buffer di memoria RAM e chip NAND Flash MLC. Tale configurazione vale sia per il modello da 120GB che per quello da 240GB.

Il controller è esattamente identico a quello visto perr la serie precedente Indilinx Barefoot 3 M00 (IDX500M00-BC) anche se il firmware al suo interno è stato appositamente modificato per gestire un'area di overprovisioning (non disponibile con la serie Vector originaria) e fornire un miglior supporto alle performance di lungo termine.

Il Barefoot 3 M00 utilizza due core ARM Cortex ed un coprocessore matematico OCZ Aragon per gestire fino a otto canali in parallelo ai quali possono essere collegati i chip di memoria; esso supporta la crittografia AES a 256-bit oltre alla possibilità di utilizzare un buffer di memoria RAM DDR3.

Visto che gli SSD soffrono di un calo fisiologico delle prestazioni dopo un primo periodo di utilizzo e visto che ormai i modelli top di gamma hanno saturato le prestazioni dello standard SATA3, l'idea di OCZ è stata quella di sacrificare una parte dello spazio di memorizzazione a disposizione dell'utente (come accade con tutti i dischi che fanno uso di controller SandForce) per realizzare un prodotto capace di mantenere prestazioni elevate anche dopo il primo periodo di utilizzo.

Oltre alla gestione di queste featrure, il Barefoot 3 del Vertex 150 di trova a collaborare con chip di memoria NAND Flash MLC realizzati con tecnologia produttiva a 19nm invece che a 25nm. Nella fattispecie si tratta di chip Toshiba TH58TE67DDJBA40 con densità di 128Gbit. Al momento in cui scriviamo non abbiamo ulteriori informazioni ma siamo abbastanza certi che debbano essere garantiti per un elevato numero di cicli di scrittura (almeno 6.000) e rispettare lo standard ONFi 2.2.

 

Sul disco da 120GB ne troviamo otto di tali chip...

 

... mentre su quello da 240GB ne sono presenti 16.

 

 

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

 

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).

In quanto a punteggio complessivo i due nuovi SSD OCZ Vector 150 riescono a mantenere salda la tradizione seppure la serie precedente mostrava numeri leggermente migliori. In particolare i nuovi modelli brillano per tempi di accesso e banda dati sequenziale (anche in scrittura sembrano non esserci differenze sostanziali fra il modello da 120GB e 240GB). Il Vector di prima generazione è, invece, vincente sulle operazioni di lettura e scrittura random con blocchi da 4kB-64 thread contemporanei, probabilmente perché il controller è meno carico rispetto a quello dei modelli Vector 150.

Ormai sappiamo bene che il controller Indilinx Barefoot 3 non è influenzato dalla comprimibilità dei dati in quanto non utilizza algoritmi di compressione per velocizzare la lettura e scrittura degli stessi. Questo fa sì che le prestazioni siano costanti al variare di tale parametro. In termini di prestazioni assolute i nuovi modelli Vector vanno davvero forte in scrittura con un leggero vantaggio del modello da 240GB. In lettura sono superati solo dal vecchio modello.

Le prestazioni in termini di copia di dati sono molto simili fra i due modelli Vector 150 e solo leggermente inferiori a quelle mostrate dal Vector di prima generazione. Il Corsair Force GS preso a riferimento e dotato di controller SandForce non se ne esce molto bene dal confronto.

ATTO Disk Benchmark conferma le elevate prestazioni dei nuovi modelli Vector e mette in evidenza le differenze, in termini di banda dati in scrittura, fra la soluzione da 120GB e quella da 240GB.

OCZ Vector 256GB	Corsair  Force GS 240GB	OCZ Vector 150 120GB	OCZ Vector 150 240GB

CrystalDiskMark, che utilizza solo dati incomprimibili, offre un quadro d'insieme che riassume quanto avevamo visto sinora. I due Vector 150 mostrano prestazioni in lettura, ma soprattutto scrittura, sequenziali molto elevate mentre cedono un po' il terreno, almeno nei confronti del predecessore, quando si mettono in campo un elevato numero di thread che scrivono e leggono randomicamente.

 

IOMeter

Utilizziamo IOmeter per effettuare dei test più mirati (come descritto nella pagina della configurazione e metodologia di test).

Con blocchi di dati da 4KB, i due nuovi dischi OCZ Vector 150 mostrano numeri superiori a quelli della serie precedente: in particolare il modello da 240GB va ad insidiare i "primi della classe" basati su controller concorrente SandForce. Questo vale sia per il numero di operazioni di I/O al secondo che per la banda dati sequenziale e per i tempi di risposta.

I tempi di occupazione della CPU sono, invece, i più elevati in assoluto, con il modello da 240GB che supera la soglia del 10%.

In questo caso la percentuale di occupazione della CPU scende a valori decisamente ridotti, inferiori all'1%.

 

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, i tempi impiegati dai due SSD OCZ Vector 150 dell'ordine di quelli del Vertex 4, solo leggermente superiori a quelli del "vecchio" Vector. Ovviamente il modello da 240GB è quello più performante.

 

PCMark 7 di Futuremark conferma che fra i due dischi in prova quello da 240GB riesce a dare qualcosa in più: ad ogni modo entrambi i Vector 150 dominano la testa della classifica. 

Nella misurazione dei tempi di avvio delle applicazioni non c'è storia. I due Vector 150 continuano a macinare secondi!

Prestazioni nel tempo

L'avevamo già accennato in precedenza ma ora lo verifichiamo con alcuni test. La tenuta delle prestazioni nel tempo sembra infatti essere la parola d'ordine per questi nuovi SSD targati OCZ. Abbiamo dunque eseguito i nostrio test con il disco "out-of-the-box", cioè vergine, appena installato, e li abbiamo poi rieseguiti dopo averli riempiti completamente e svuotati per 5 volte. Lo screenshot a sinistra è quello ottenuto con disco vergine, mentre quello a destra rappresenta le rilevazioni fatte a seguito delle operazioni di riempimento e svuotamento (vi mostriamo solo i risultati del modello da 240GB in quanto per quello da 120GB la situazione è identica).

 

I numeri riportati da CrystalDiskMark parlano chiaro: non ci sono praticamente differenze!

 

 

 

 

 

 

E se i valori riportati dal tool precedente possono essere indicativi di un caso limite, certo è che anche con ASSD rileviamo differenze appena percettibili.

 

 

 

Lo stesso dicasi nelle operazioni di copia di file.

Prestazioni con dati presenti sul disco

Oltre alle differenze che possono insorgere nel tempo con l'uso del disco, le prestazioni di un SSD possono variare in dipendenza di quanto è pieno. Per testare questo caso abbiamo riempito il disco a metà e verificato cosa succede.

 

In questo caso HD Tune può essercio di aiuto in quanto rileva le prestazioni offerte da tutte le celle del disco mettendo in evidenza solo piccole differenze in termini di prestazioni.

 

 

 

Conclusioni

OCZ ha deciso di percorrere una strada diversa da quella finora tentata per migliorare le prestazioni degli SSD e la loro affidabilità. Sacrificando una parte dello spazio dati, cosa che ovviamente può anche far storcere il naso visto che in genere gli SSD non sono campioni in tal senso, ha cercato di far si che le prestazioni restassero stabili nel tempo e che le celle di memoria fossero sfruttate nella maniera più omogenea possibile regalando una affidabilità del disco molto elevata.

D'altro canto ci sembra una delle possibili strade per differenziarsi in attesa che arrivi un nuovo standard a sostituire il Serial ATA 3, ormai completamente saturato dagli SSD di nuova generazione.

Al di là dei numeri, verificati anche sul lungo termine, le prestazioni generali del prodotto restano comunque elevate, di certo seconde a nessuno. Il costo di questi dischi è comunque più elevato di quello di altri modelli della stessa capacità: quello da 240GB costa circa 240 dollari (non abbiamo ancora indicazioni per il mercato di casa nostra).

 

Quello che dobbiamo considerare è che il costo per GB, di entrambi i modelli, va pesato su un valore inferiore rispetto a quelli delle serie Vector o Vertex che offrono, rispettivamente, 128GB e 256GB di base. Nel caso dei due Vector 150 in prova, lo spazio effettivamente disponibile per l'utente dopo la formattazione è circa di 224GB e 112GB rispettivamente! Questo significa che, se si pensa al modello più piccolo è assolutamente indispensabile affiancarlo ad un HDD tradizionale per avere lo spazio necessario a supportare le moderne attività di computing.