Apple fusion drive 1tb

Question: Q: 2017 iMac : fusion drive details

Like other people I was wondering about the Display Target Mode : will USB-C (Thunderbolt 3) will allow this feature again.

But my point in this particular topic is the fusion drive : I am thinking about a new 5K iMac, but I still see the 1Tb and 2 Tb options for Fusion Drives. Does anybody have a clue if the 1Tb is still having the very low 24Gb SSD part? and The 2Tb FD has the 128Gb part? Apple emphasis was about SSD speed improvement, but not on Fusion Drive.

Thanks for your hints or piece of info!

iMac with Retina 5K display, iOS 10.3.2

Posted on Jun 6, 2017 5:43 AM

I have found some extra details in Apple description : » The 1TB Fusion Drive pairs a 1TB hard drive with 32GB of fast SSD — enough to store important macOS files and applications to ensure fast startup, near instant wake from sleep, and quick application launching, with room left over for your most frequently used files and apps. The 2TB and 3TB Fusion Drives pair a larger hard drive with 128GB of fast SSD storage»

Posted on Jun 7, 2017 1:15 AM

All replies

Loading page content

Page content loaded

I have found some extra details in Apple description : » The 1TB Fusion Drive pairs a 1TB hard drive with 32GB of fast SSD — enough to store important macOS files and applications to ensure fast startup, near instant wake from sleep, and quick application launching, with room left over for your most frequently used files and apps. The 2TB and 3TB Fusion Drives pair a larger hard drive with 128GB of fast SSD storage»

Jun 7, 2017 1:15 AM

I just got done with a chat. She said it was a 32GB SSD in the 1T Fusion Drive. Didn’t ask about the 2TB.

Jun 8, 2017 3:43 PM

verified, on the apple site under storage specs, it does state » The 2TB and 3TB Fusion Drives pair a larger hard drive with 128GB of fast SSD storage, «

next, and more important question. What is the speed of the spinning disk portion? is it 7200RPM, or 5400RPM, and its read/write speed?

Jun 8, 2017 10:03 PM

that’s what exactly I’m wondering

Jun 14, 2017 8:13 PM

I have an iMac top 2013. i7 / 16Gb / 3Tb fusion / GTX 780

I haven´t fusion configure. Have 128SSD separate to 3Tb.

128SSD to 3Tb fusion configuration in my iMac is SSD PCIe x2 (5.0 GT/s), 550mb/s r/w speed more or less. so new iMac 2017 is possible to has ummm PCIe x4? Whats spect?

Jun 20, 2017 9:32 AM

Hi, it can be done and I had to after a repair by Apple left them forgetting to run the process. This link will show you how to do it but; unless you’re very confident, take it back to Apple and get them to do it properly as they should have in the beginning.

Hope this helps, 🙂

Jun 27, 2017 11:14 PM

Why, mac mini (late 2012) 2.6GHz 1tb fusion drive paired a 128gb ssd as follows:

disk0s2:

Device Name: APPLE SSD SM128E

Media Name: APPLE SSD SM128E Media

Size: 120.99 GB (120,988,852,224 bytes)

Medium Type: SSD

Partition Map Type: GPT (GUID Partition Table)

S.M.A.R.T. Status: Verified

PV UUID: DA55B080-40DC-421E-9FD6-2CDA3C6573B3

disk1s2:

Device Name: APPLE HDD HTS541010A9E662

Media Name: APPLE HDD HTS541010A9E662 Media

Size: 999.35 GB (999,345,012,736 bytes)

Medium Type: Rotational

Partition Map Type: GPT (GUID Partition Table)

S.M.A.R.T. Status: Verified

PV UUID: 3FE810D7-41E2-4FC0-9681-4320B0924627

Jul 4, 2017 12:21 PM

that’s correct. the earliest fusion drive 1tb had 128 gb ssd but after a few years brought it back to the new configuration of 32gb or maybe even 24 gb as of now.

Jul 7, 2017 2:26 PM

Thanks jcsuperstar for the info.

Really? I was eyeing to buy this model:

Apple 21.5″ iMac with Retina 4k Display (Mid 2017

• 3.0 GHz Intel Core i5 Quad-Core
• 16GB of DDR4 RAM |1TB Fusion Drive
• 21.5″ 4096 x 2304 IPS Retina 4K Display
• AMD Radeon Pro 555 Graphics Card (2GB)
• UHS-II SDXC Card Reader
• Thunderbolt 3 | USB 3.0 Type-A

But paired with only a meager 32gb or 24gb ssd maybe

for $100 more I’ll probably opt for the 256gb ssd. Or wait until October 2017

Apple may announce an update of my favorite model, the lowly Mac mini (late 2014)

pcle/ssd drive only then I will make my final decision.

Jul 7, 2017 7:48 PM

I understand your thinking and the choice for the 21.5 4K model is really good. just opt for the 2tb fusion drive which leaves more than ample room (128gb) to run your applications and a lot extra to fill up the drive.
this was the option I took but then with the 27 inch.
you can always, later in game, lose the fusion drive for a hefty 750GB or 1T SSD when the prices come down.
G’luck in your choice.

Jul 8, 2017 11:54 AM

I have the entry level 2017 iMac with 32 GB SSD and 1 TB hard drive. If I had known that the 2TB drive would have bumped the SSD up to 128, I would *instantly* have paid the difference.

My philosophy as I bring this iMac into the next 7 years of use is to leave the internals they way they are, and then get external SSDs and other storage devices that use the thunderbolt 3. Like my first *plan for world domination* is to get an M.2 SSD and a thunderbolt 3 enclosure (M.2 SSDs top out at 2 GB so TB2 should be fine with its 10 GB). Then boot the iMac2017 off the M.2 drive. As TB3 comes along, I’m hoping that someone will do direct attach TB3 NAS that performs like this wicked cool Dell internal SSD:

Has anyone booted a 2017 iMac off an external TB2 or TB3 M.2?

Jul 8, 2017 7:38 PM

I understand your thinking and the choice for the 21.5 4K model is really good. just opt for the 2tb fusion drive which leaves more than ample room (128gb) to run your applications and a lot extra to fill up the drive.

Is it possible to get a 2TB fusion drive with the 21.5″ iMac? I thought the 2TB and 3TB fusion drive options only came with the 27″ iMac.

Jul 9, 2017 12:39 AM

» Has anyone booted a 2017 iMac off an external TB2 or TB3 M.2?»

Not exactly, but I did install Sierra on a 256gb thumb drive and booted an i7 2017 Imac 27 from it with no problems I also have a 1TB ssd external that I can boot from. My internal is the Apple 3TB fusion.

Jul 9, 2017 5:48 AM

I have the entry level 2017 iMac with 32 GB SSD and 1 TB hard drive. If I had known that the 2TB drive would have bumped the SSD up to 128, I would *instantly* have paid the difference.

As far as I know it is not a secret, did you ‘instantly’ look?

Jul 9, 2017 5:53 AM

I «instantly» jumped to the 2TB machine.

But I spent the 1st 5 days of ownership battling a problem that took all color and images out of my preferred browser, Google Chrome. which made it unusable. In case this happens to anyone else, the solution is not available online (checked MANY places). So, I wiped and reset it, and everything was immediately fine.

Jul 9, 2017 9:56 AM

Question: Q: 2017 iMac : fusion drive details More Less

Источник

Совет Как оптимизировать работу Fusion Drive на Mac

Недавно приобрел iMac с 2 ТБ Fusion Drive. Он поставляется со 128 Гб высокоскоростной памяти PCI SSD (скорость чтения до 3000 Мб/сек) и обычным, но емким жестким диском на 2 Тб (скорость чтения до 200 Мб/сек).

Fusion Drive объединяет их в единый виртуальный диск и автоматически распределяет часто используемые файлы на SSD. Результат – моментальный запуск программ и системы.

Какие минусы?

Начал замечать, что система отправляет на SSD фотографии и видео из приложения Фото, библиотеки инструментов из Logic Pro и другие файлы, которые я использую часто, но они занимают кучу места.

Мне лично по барабану, на сколько миллисекунд фотография или инструмент открываются быстрее. С таким алгоритмом 128 Гб (или 32/24 Гб в других моделях) могут переполниться, и вот тогда начнутся тормоза там, где это не нужно. Со временем многие пользователи отмечают низкую скорость работы Fusion Drive, особенно когда свободное пространство на дисках уже на исходе.

Да, алгоритм Fusion Drive не идеален и идеальным быть не может.

Но мы можем ему помочь.

И вручную освободить дополнительное место на SSD.

Тупо перетащить файлы на HDD не получится: в системе мы видим только 1 логический накопитель, что и где в нем находится, мы не знаем. Можно делать лишь предположения на основе скорости запуска и открытия тех или иных файлов.

Но есть другой способ.

С помощью Дисковой утилиты можно отделить от Fusion Drive часть свободного пространства жесткого диска. Да, именно жесткого диска. В результате мы получим новый раздел, все файлы на котором будут размещаться исключительно на HDD, не затрагивая область SSD.

Далее – переносим туда все, что занимает много места и не имеет необходимости в моментальном запуске. Получается знакомая схема: на Fusion Drive (SSD) хранятся система и приложения, на жестком диске – все остальное.

Нужно выбрать в Дисковой утилите Fusion Drive и создать на нем новый раздел. Все. Для сохранности данных все манипуляции лучше выполнять с загрузочной флешки.

Что можно закинуть на HDD. Ярлыки папок

Приведу несколько примеров:

• Системные папки
Пользуйтесь ярлыками. Например, практически любую системную папку с контентом (фильмы, скачанные в iTunes, бэкапы и так далее) можно перенести на жесткий диск, предварительно создав и оставив перенаправляющий ярлык там, где папка располагалась ранее. Как это сделать, читайте ниже:

• Резервные копии iPhone и iPad в iTunes
На эту тему я публиковал отдельную статью с подробной инструкцией. Этим же способом можно перенести на жесткий диск и другие системные папки. Именно так я перенес на HDD инструменты Logic.

Если коротко:
1. Находим тяжелую папку с контентом на системном диске (Fusion Drive).
2. Копируем папку на жесткий диск.
3. Удаляем папку оттуда, где она располагалась ранее, и там же вместо нее оставляем перенаправляющий ярлык. Каждый раз, когда программа будет обращаться к системному диску, ярлык перенаправит ее на жесткий диск.

• Медиатека iCloud (фото и видео)
К примеру, около 5000 моих фотографий хранятся в iCloud и автоматически синхронизируются со всеми устройствами. Это – 60 Гб данных, и на SSD им не место.

Библиотека находится в системной папке Изображения и называется Photos Library, достаточно перетащить этот пакет на жесткий диск, открыть приложение Фото и выбрать его в роли основной библиотеки.

• А также…
Фотографии, видеозаписи и фильмы, не хранящиеся в iCloud. Инструменты, плагины, библиотеки сэмплов. Музыкальные коллекции. Папки загрузок.

Если во время работы с Photoshop появляются уведомления о нехватке свободного места, в настройках можно выбрать HDD в роли рабочего диска.

Слушай, просто удали Fusion Drive и живи спокойно

Да, можно расформировать Fusion Drive полностью. Вручную перекидывать тяжелые файлы на HDD, установить систему и программы на SSD и не париться.

Но на деле 128 Гб, не говоря о 32 Гб, недостаточно. Система постоянно достает оповещениями о нехватке места, некоторые тяжелые программы во время работы создают на диске огромный кэш, и геморроя становится втройне больше.

Личный опыт, один такой компьютер у меня уже был.

Пользователей, использующих Mac только для выхода в интернет, обработки фото и каких-то повседневных задач, это может не коснуться. Но для творческой деятельности и масштабных проектов, это – барьер.

P.S. Если очень грамотно распределять место, (в том числе, используя советы из статьи) и не загружать кучу софта, 128 Гб SSD-only будет достаточно. Но точно не 32 Гб.

Что будет идеально:

Оставить 512 Гб Fusion Drive (128 Гб SSD + 384 Гб HDD) и 1.6 Тб пространства на жестком диске для файлов.

512 Гб – более чем достаточно для бесшовной работы системы, запуска тяжелых программ и проектов. Проблем с нехваткой места не будет.

Для менее требовательных пользователей – 256 Гб Fusion Drive (128 Гб + 128 Гб), остальное под HDD.

Новые Mac в конфигурации с 1 Тб Fusion Drive поставляться лишь с 32 Гб SSD. В этом случае лучше оставить под Fusion Drive 256 Гб, а остальное HDD-пространство использовать для файлов.

Сейчас все новые модели Mac с 1 Тб Fusion Drive поставляются с 32 Гб SSD. Для 128 Гб SSD нужен Fusion Drive на 2 Тб или 3 Тб. Но некоторые предшествующие модели с 1 Тб Fusion Drive имеют встроенные планки на 128 или 24 Гб SSD.

Есть ли необходимость делать все это?

Не всегда. Если скорость работы Mac полностью устраивает, можно не заморачиваться. Но это – дополнительный порядок в работе компьютера, и лишним он не будет. Только польза. Особенно для моделей с 32 и 24 Гб SSD.

Да, душа гика хотела полностью разделить диски и распределять файлы вручную. Но 512 Гб Fusion Drive + HDD оказались идеальным вариантом как по скорости работы, так и по количеству свободного места. Не вижу резкой необходимости ждать и переплачивать за кастомную сборку iMac только ради емкого SSD. Тем более, в моделях 2017 года его скорость чтения идентична SSD на Fusion Drive.

Сегодня все 27-дюймовые и топовый 21.5-дюймовый iMac поставляются с Fusion Drive, их можно купить здесь и сейчас.

Источник

Обзор Apple Fusion Drive: реабилитация «гибридов»

Вопреки ожиданиям, которые вызвало появление первых SSD в потребительских устройствах, сейчас совершенно очевидно, что тотальный переход на твердотельные накопители невозможен в обозримом будущем. Производители NAND Flash-памяти достигли больших успехов в плане снижения стоимости чипов, но цена гигабайта емкости на магнитных дисках все еще на порядок ниже, чем на SSD. Кроме того, с каждым шагом Flash-памяти на более «тонкую» производственную норму все труднее обеспечить надежность считывания заряда в ячейке и требуемое количество циклов перезаписи. У жестких дисков, напротив, еще есть неисчерпанный резерв увеличения емкости в стандартной конструкции с привычными GPP/GMR-головками (Perpendicular to Plane / Giant Magnetoresistance) и несколько экзотических технологий в перспективе.

Наиболее широко Flash-память применяется в мобильных устройствах, где преимущества твердотельных накопителей всецело оправдывают более высокую цену единицы объема. Если говорить об Apple, то как производитель безусловно дорогой техники она может устанавливать в компьютеры SSD, по емкости соперничающие с жесткими дисками, что мы и видим в топовых конфигурациях MacBook Air и MacBook Pro with Retina Display. А единственное мобильное устройство Apple, которое все еще поставляется в конфигурации с жестким диском, — это устаревающий с каждым годом MacBook Pro без «ретины».

В настольных компьютерах даже для Apple не так-то просто отбросить жесткий диск как базовый вариант накопителя. Если на Mac Pro (полностью переведенный на SSD) принцип экономии распространяется в ограниченной степени, то все три базовые модели iMac, которые сейчас производит Apple, имеют в составе жесткий диск емкостью 500 Гбайт — 1 Тбайт. Существуют опции с полностью твердотельным накопителем объемом до 256 или 512 Гбайт, которые требуют дополнительного вложения 200-500 долларов США сверх конфигурации с терабайтным HDD. А между этими крайностями — Fusion Drive, который представляет собой массив SSD объемом 128 Гбайт и жесткого диска на 1 или 3 Тбайт. Апгрейд «Мака» на Fusion Drive в сочетании с терабайтным диском также стоит $200, так что выбор предстоит нелегкий. О нем и пойдет речь.

Прим. Указаны цены для американского Apple Store. В России апгрейд с HHD объемом 1 Тбайт на Fusion Drive стоит 7 960 руб.

Если честно, автор данной статьи уже давно не ждет ничего хорошего от гибридных накопителей. Пока ни одно из протестированных в 3DNews решений не приблизилось к декларируемой производителями цели — сочетать быстродействие SSD и объем HDD с доступной ценой. Большинство «гибридов» построены по единой схеме: твердотельный компонент небольшого объема используется как кеш, в котором дублируется часто запрашиваемая информация с основного накопителя — HDD. В ряде случаев SSD также используется для кеширования записи. Предполагается, что после определенного периода адаптации кеш начинает дублировать наиболее ходовые данные — файлы ОС и приложений, а завалы редко востребованных ресурсов остаются на HDD. В этой концепции естественно, что чем больше твердотельный компонент гибридного накопителя, тем выше средняя производительность. К примеру, 8 Гбайт Flash-памяти, распаянных на дисках Seagate SSHD, явно недостаточно, чтобы система была столь же отзывчивой, как и полностью твердотельное хранилище. В лучшем случае можно говорить о промежуточном положении такого рода «гибридов» между SSD и HDD, хотя в численном выражении — даже не о среднем.

Более эффективный подход реализован в технологии Intel Smart Response, которая позволяет использовать в качестве кеша SSD отдельный SSD объемом вплоть до 64 Гбайт (при условии, что система построена на одном из определенных чипсетов Intel). Но одновременно растет цена, и по этой причине немногие из готовых компьютеров и ноутбуков наслаждаются такой роскошью. Наконец, при достаточно крупном SSD уже возникает мысль: а не следовало ли отказаться от кеширования и отвести его целиком под ОС и программы как отдельный том? Собственно, так и поступили с диском WD Black 2 , который представляет собой терабайтный HDD и отдельный SSD объемом 120 Гбайт в одном корпусе. Но опять-таки экономия на компонентах SSD, помноженная на сырое ПО, не позволяет и WD Black 2 привести как пример удачного гибридного накопителя.

⇡#Встречайте Fusion Drive

Итак, что к этому может добавить Apple? Рецепт Fusion Drive в целом такой же, как у того еврея из анекдота: «Больше заварки кладите». В роли твердотельного компонента массива в «Маках» выступают SSD объемом 128 Гбайт, и что немаловажно — с качественными контроллерами.

В принципе, это сама по себе удовлетворительная конфигурация для комфортной работы. Соблюдая определенную дисциплину, можно ОС и все ходовые файлы держать в пределах 128 Гбайт объема SSD (спросите пользователей MacBook Air), а медиатеку и другие тяжелые ресурсы вручную складировать на жестком диске. Однако Fusion Drive на то и Fusion, что SSD и HDD объединены в массив. В таком случае конечный результат зависит от того, как именно используется твердотельный накопитель.

Apple iMac 21.5” Mid 2014

Совокупный объем массива равен объему отдельных компонентов. Мы тестировали iMac с диагональю 21,5 дюйма, и в нашем случае это 1128 десятичных Гбайт (1 Тбайт HDD плюс 128 Гбайт SSD). То есть сразу можно сказать, что данные не дублируются, SSD не выполняет функцию кеша. Вместо этого имеет место эшелонирование (tiering): часто востребованные данные поступают на SSD, залежавшиеся — на HDD. Вопрос: каким образом определяются приоритеты? Но об этом позже.

⇡#Fusion Drive: компоненты

Для начала нужно понять, какое железо нам досталось. В моделях iMac и Mac mini до 2013 года использовались вариации Samsung PM830 — не самого худшего накопителя для интерфейса SATA 6 Гбит/с. Сейчас Apple повсеместно внедрила SSD с нативным интерфейсом PCIe, который сулит немалый прирост быстродействия. Жесткий диск — объемом 1 Тбайт в форм-факторе 2,5 дюйма для младшего iMac и Mac mini или 1-3 Тбайт в форм-факторе 3,5 дюйма для 27-дюймового iMac.

Утилита System Information выдает производителя SSD. Если судить по наименованию APPLE SSD SD0128F, это такой же накопитель SanDisk, который можно встретить в Mac mini, а также MacBook Air и MacBook Pro with Retina Display образца 2014 года. Не исключено, что альтернативный вариант, который поставляет Samsung, также может попадаться в конфигурации Fusion Drive. Оба накопителя подключаются по интерфейсу PCIe 2x.

SSD SanDisk, фото iFixit

SSD SanDisk базируется на контроллере Marvell 88SS9183, с которым мы ранее познакомились на примере Plextor M6e. Чип обладает нативным интерфейсом PCIe с двумя линиями версии 2.0, данные передает по протоколу AHCI (в отличие от NVMe, специально предназначенного для твердотельных накопителей). Для соединения с микросхемами Flash-памяти предусмотрено восемь каналов. Разумеется, поддерживается команда TRIM.

Сам SSD выполнен в проприетарном форм-факторе, но любители экономии могут попытать счастья с планками сторонних производителей, собрав собственный Fusion Drive или используя SSD отдельно. Только с iMac это не так-то просто сделать, в отличие от Mac mini.

Контроллер Marvell сочетается с чипами Flash-памяти производства SanDisk. Судя по маркировке 05131 016G, это память типа eX2 ABL MLC NAND, произведенная по техпроцессу 19 нм. Ее отличительная особенность: часть ячеек работает в режиме псевдо-SLC и служит кешем, который ускоряет операции записи и одновременно продлевает жизнь микросхемы за счет дефрагментации запросов. Впрочем, таких ячеек здесь вряд ли много, поскольку в накопителе зарезервирован стандартный объем около 7% (разница между числом 128 Гбайт в бинарном и десятичном исчислении), который используется еще и для сборки мусора, подмены вышедших из строя ячеек и прочих служебных функций.

На обеих сторонах платы размещены восемь корпусов, каждый из которых содержит по два NAND-устройства емкостью 64 Гбит (8 Гбайт). Таким образом, в накопителе не только заполнены все восемь каналов контроллера, но и задействовано чередование NAND-устройств.

В общем, весьма достойные компоненты для SSD. Но вердикт оставим до окончания тестов, поскольку в случае с контроллерами Marvell многое зависит от встроенного ПО. Ранее мы чаще всего встречали их в накопителях Plextor с мастерски сделанной прошивкой. Посмотрим, как себя проявит SanDisk.

Жесткий диск в iMac 21.5” представляет собой банальный 2,5-дюймовый привод HGST серии Travelstar 5K1000 со скоростью вращения шпинделя 5400 об/мин. Здесь нет ничего особенного.

HGST Travelstar 5K1000 1 Тбайт (HTS541010A9E662), фото iFixit

⇡#CoreStorage — основа Fusion Drive

Реализация Fusion Drive стала возможной за счет того, что, начиная с версии 10.7 (Lion), в OS X встроен CoreStorage — менеджер томов (volume manager), который представляет собой программную прослойку между файловой системой и накопителем. Благодаря ему и стало возможным перераспределение блоков данных между двумя физически отдельными устройствами, составляющими массив, абсолютно прозрачное для вышележащего стека ПО. В терминологии CoreStorage физические устройства называются Physical Volume и могут быть соединены в Logical Volume Group, обладающую непрерывным адресным пространством. Осталось только развернуть поверх этого Logical Volume, который и предъявляется ОС как обычный том. Затем в дело включается ПО, управляющее миграцией данных между эшелонами.

Внимательные читатели могут заметить, что в схеме присутствует еще одна сущность под названием Logical Volume Family, которая является контейнером для Logical Volume. Заключенные внутри LVF логические тома наследуют ее свойства, единственным из которых пока может выступать полнодисковое шифрование — за счет этого работает встроенный в OS X сервис FileVault 2.

При желании конструкцию можно разобрать командами из «Терминала», загрузившись в режиме восстановления ОС или с внешнего диска, и потом использовать SSD и HDD как отдельные накопители. На «Мак» с Fusion Drive также без проблем устанавливается Windows в раздел Boot Camp. Последний вырезается с конца логического тома и может включать едва ли не все адресное пространство жесткого диска, но не распространяется на SSD. Программа инсталляции Windows, как и сама установленная ОС впоследствии, видит маковские разделы, что оставляет возможность невзначай убить все содержимое Fusion Drive. При последующей установке OS X с нуля Disk Utility, обнаружив знакомое железо, предложит собрать все как было с полным уничтожением данных.

⇡#Как это работает

Поскольку в случае с Fusion Drive мы имеем дело не с кешированным, а эшелонированным хранилищем, то первый вопрос — куда изначально поступают записанные в логический том данные. Выяснилось, что, покуда хватает емкости SSD, исключительно он и используется для записи. С помощью Dynamo, backend-компонента тестовой утилиты Iometer, на диске был создан файл объемом свыше 128 Гбайт, а в процессе регистрировалась загрузка накопителей с помощью iostat . Вначале проходили обращения исключительно к SSD, но, как только объем файла стал больше емкости SSD за вычетом установленной ОС, нагрузка полностью переключилась на жесткий диск.

Сразу же после того, как запись кончилась, команда fs_usage показала вал вызовов CoreStorage, из которых RdChunksCS и RdMigrCS запускают миграцию данных между эшелонами массива. Четвертая колонка листинга также показывает, что данные перемещаются кусками по 128-512 Кбайт. Таким образом, за счет крупного масштаба перемещений побочным эффектом является дефрагментация данных. Если просуммировать вызовы, то получится объем в районе 4 Гбайт. Последующие попытки записи показали, что каждый раз на SSD попадают первые 4 Гбайт файла, а затем CoreStorage выселяет такой же объем каких-то других блоков на жесткий диск. То есть на SSD всегда остается резерв 4 Гбайт, который обеспечивает запись свежепоступивших данных на высокой скорости.

Средняя скорость последовательного чтения и записи блоков по 256 Кбайт с очередью в четыре команды с SSD составляет 754 и 391 Мбайт/с (бинарных) соответственно. Очень достойно — притом что операции происходят поверх файловой системы. Скорость чтения/записи на HDD — 82-88 Мбайт/с.

Но как вызвать миграцию данных в обратном направлении — с HDD на SSD? Это оказалось довольно просто проделать с целыми файлами. Чтобы сразу попасть в адресное пространство жесткого диска, SSD был забит в ходе длительной записи большого файла, и одновременно с помощью dd был создан файл объемом 2 Гбайт с рандомизированным содержимым из /dev/zero . После прекращения записи немедленно последовала миграция, расчистившая 4 Гбайт объема на SSD.

Первое прочтение файла прошло со скоростью 87 Мбайт/с (большая часть нагрузки зарегистрирована на HDD). Но во второй раз файл уже был считан исключительно с SSD на скорости 427 Мбайт/с ( purge гарантировала предварительную очистку кеша). Впрочем, легко заметить, что скорость далека от максимума: файл очутился на SSD во фрагментированном состоянии.

Дальнейшие эксперименты показали, что Fusion Drive может переносить и отдельные куски крупных файлов. Из середины файла на 400 Гбайт, который в силу размера по большей части располагался на HDD, считывался диапазон блоков объемом 2 Гбайт. Два прохода зацикленного чтения по 30 с вызывают перемещение части блоков на SSD и резкий прирост общей производительности. Но для того чтобы все блоки оказались на SSD, а скорость чтения достигла максимума, понадобилось целых 34 прохода! Что интересно, этот метод сработал и для записи данных в тот же диапазон. В последнем случае пиковая скорость была достигнута на 15-м проходе.

Красный — чтение с SSD (disk0), синий — преимущественно с HDD (disk1). Зеленый — миграция блоков после итерации чтения

Получается, что алгоритмы, по которым Fusion Drive выбирает данные для миграции, действуют как на файловом, так и на блочном уровне. Причем файлы имеют приоритет. Доступ к избранным блокам внутри файлов CoreStorage расценивает как нетипичный сценарий, и нужно долго требовать, чтобы эти блоки получили повышение. Ну что ж, iMac — не лучший кандидат на роль сервера баз данных, а предпочтение целых файлов способствует меньшей фрагментации.

На следующем этапе мы протестируем SSD в составе Fusion Drive отдельно и сравним его с другими высокопроизводительными твердотельными накопителями с интерфейсом PCIe или SATA 6 Гбит/с.

⇡#Методика тестирования

Тестирование проводится в операционной системе Microsoft Windows 8.1 Professional x64 with Update, корректно распознающей и обслуживающей современные твердотельные накопители. Это значит, что в процессе прохождения тестов, как и при обычном повседневном использовании SSD, команда TRIM поддерживается и активно задействуется. Измерение производительности выполняется с накопителями, находящимися в «использованном» состоянии, которое достигается их предварительным заполнением данными. Перед каждым тестом накопители очищаются и обслуживаются с помощью команды TRIM. Между отдельными тестами выдерживается 15-минутная пауза, отведённая для корректной отработки технологии сборки мусора. Во всех тестах, если не указано иное, используются рандомизированные несжимаемые данные.

Используемые приложения и тесты:

Iometer 1.1.0

1. Измерение скорости последовательного чтения и записи данных блоками по 256 Кбайт (наиболее типичный размер блока при последовательных операциях в десктопных задачах). Оценка скоростей выполняется в течение минуты, после чего вычисляется средний показатель.
2. Измерение скорости случайного чтения и записи блоками размером 4 Кбайт (такой размер блока используется в подавляющем большинстве реальных операций). Тест проводится дважды — без очереди запросов и с очередью запросов глубиной 4 команды (типичной для десктопных приложений, активно работающих с разветвлённой файловой системой). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
3. Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов (в пределах от одной до 32 команд). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
4. Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с блоками разного размера. Используются блоки объёмом от 512 байт до 256 Кбайт. Глубина очереди запросов в течение теста составляет 4 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
5. Измерение производительности при смешанной многопоточной нагрузке и установление её зависимости от соотношения между операциями чтения и записи. Используются последовательные операции чтения и записи блоков объёмом 128 Кбайт, выполняемые в два независимых потока. Соотношение между операциями чтения и записи варьируется с шагом 10 процентов. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
6. Исследование падения производительности SSD при обработке непрерывного потока операций случайной записи. Чтобы проверить, насколько падает скорость записи на SSD по мере заполнения, мы поэтапно забиваем его случайными данными на блочном уровне и проводим с помощью Iometer тесты произвольной записи блоков по 4 Кбайт с глубиной очереди запросов 4. Затем на диск посылается команда TRIM (при помощи утилиты diskpart создается и форматируется раздел на весь объем диска) и еще раз измеряется скорость записи.

⇡#Тестовый стенд

Устройства, выбранные для сравнения с Fusion Drive, были протестированы на компьютере с материнской платой ASUS Z97-Pro, процессором Core i5-4590 со встроенным графическим ядром Intel HD Graphics 4600 и 4 Гбайт RAM DDR3-1600 МГц. Диски с SATA-интерфейсом подключаются к контроллеру SATA 6 Гбит/с, встроенному в чипсет материнской платы, и работают в режиме AHCI. Накопители с интерфейсом PCI Express устанавливаются в полноскоростной слот PCI Express 3.0 x16. Используется драйвер Intel Rapid Storage Technology (RST).

Объём и скорость передачи данных в бенчмарках указываются в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт).

⇡#Участники тестирования

• Apple SanDisk PCIe SSD 128 Гбайт
• OCZ Vector 150 240 Гбайт
• Plextor M6 Pro 256 Гбайт
• Plextor M6e 256 Гбайт
• Samsung 850 Pro 256 Гбайт

⇡#Производительность

Последовательные операции чтения и записи, Iometer

По графику видно, что для накопителя с нативным интерфейсом PCIe плата SanDisk, установленная в нашем iMac, звезд с неба не хватает. Скорость последовательного чтения блоков по 256 Кбайт с глубиной очереди в одну команду не превышает показатели добротных SSD для шины SATA 6 Гбит/с. Plextor M6e, построенный на таком же контроллере, демонстрирует гораздо более высокую производительность. Впрочем, обескураживающий результат SanDisk явно связан с короткой очередью команд в данном тесте.

При чтении в четыре команды производительность колоссальная и фактически упирается в предел возможностей используемого контроллера.

А вот плачевный итог теста на скорость записи был предсказуем. Модели емкостью 256 Гбайт, взятые для сравнения, пользуются чередованием четырех NAND-устройств (трех в случае Samsung 850 Pro) на каналах контроллера, а у SanDisk — только двукратное чередование.

Случайные операции чтения и записи, Iometer

Еще один тест, в котором плата SanDisk подвержена влиянию длины очереди команд. При чтении в одну команду на результат смешно смотреть, а при четырех командах в очереди SSD уже не то чтобы очень сильно отстоит от большинства соперников, включая Plextor M6e. Пропускная способность хост-интерфейса тут не имеет решающего значения, поэтому недосягаемым для SanDisk лидером является Samsung 850 Pro.

В тесте на скорость произвольной записи переход к более длинной очереди команд не спасает накопитель SanDisk. Производительность опять весьма скромная.

По скорости произвольного чтения коротких блоков SanDisk хотя и не может сравниться с лидирующими соперниками (коими являются Samsung 850 Pro и Plextor M6 Pro), но по крайней мере не отстает от приличного SSD для шины SATA 6 Гбит/с — OCZ Vector 150. При запросе более крупных блоков накопитель не представляет собой ничего выдающегося, и только с блоками по 256 Кбайт достигает в полной мере конкурентоспособной производительности.

Скорость произвольной записи с достаточно длинной очередью команд опять-таки определяется параллелизмом в конфигурации Flash-памяти. Накопителю объемом 128 Гбайт здесь рассчитывать не на что. Так и вышло: более емкие соперники демонстрируют более чем удвоенную производительность по сравнению с платой SanDisk, особенно если запрашиваются наиболее крупные блоки и, соответственно, силен компонент процедуры считывания данных, а не доступа к ним.

Деградация и восстановление производительности

Обратите внимание, что даже небольшое заполнение (96 Гбайт свободного места) уже сказывается на производительности SSD. Впрочем, в абсолютных значениях разница невелика, и по мере дальнейшей записи скорость не претерпевает больших изменений вплоть до того момента, когда остается всего 8 свободных гигабайт. Затем — предсказуемый коллапс производительности. TRIM работает без нареканий, хотя для полной очистки ячеек нужно подождать (15 минут вполне достаточно).

⇡#Выводы

Как ни крути, а сделать одновременно быстрый, емкий и дешевый гибридный накопитель невозможно (по крайней мере в сегодняшних реалиях). Но если пожертвовать третьей из этих целей, открываются интересные возможности.

Перед покупателями «Маков» стоит выбор между Fusion Drive в конфигурации 128 Гбайт SSD + 1 Тбайт HDD или единственным SSD объемом 256 Гбайт за те же деньги. И по сути, выбор зависит от того, сколько у вас файлов, к которым требуется быстрый доступ. Пользователи, которые не качают ничего крупного или привыкли держать склад на внешних хранилищах, могут никогда и не почувствовать, что в компьютере не «чистый» SSD: пока есть возможность, Fusion Drive не трогает жесткий диск вовсе.

В более сложной ситуации, когда многие гигабайты цифрового скарба лежат на одном томе, подход Apple к гибридному хранилищу более эффективен, чем все, что нам попадалось до этого. Во-первых, мы не теряем в общем объеме массива, поскольку SSD и HDD образуют единое адресное пространство. Во-вторых, миграция между эшелонами весьма агрессивная. Fusion Drive всегда держит свободные 4 Гбайт на SSD, обеспечивая быструю запись новоприбывших файлов. Продвижение файлов с HDD на SSD происходит на раз. Кроме того, система берет в расчет активность как на блочном, так и на файловом уровне, предотвращая засорение SSD разрозненными блоками. В конечном счете даже при активной ротации данные быстро занимают подобающее им место.

В общем, наконец кто-то сделал гибридный накопитель, который не разочаровывает пользователя, вкусившего прелестей полноценного SSD. Единственная претензия: $200 за SSD объемом 128 Гбайт, пусть и на шине PCIe, — это дороговато для 2014 года (хотя именно в российской рознице аналогичный Plextor M6e тоже не найти дешевле 6 тыс. руб.). Кроме того, хотелось бы видеть опцию с SSD на 256 Гбайт. Вот это был бы по-настоящему универсальный вариант, которой бы удовлетворил запрос одновременно на существенный объем высокоскоростной памяти, жесткий диск и ПО, которое берет на себя заботу о распределении файлов.

Отдельно стоит сказать о выборе компонентов для Fusion Drive. К жесткому диску со скоростью вращения шпинделя 5400 об/мин нет претензий — при наличии SSD 7200 об/мин здесь были бы излишними. SSD от SanDisk также не ударил в грязь лицом и в состоянии использовать пропускную способность интерфейса PCIe. Но нельзя не отметить, что конфигурация с 128 Гбайт Flash-памяти сама по себе неизбежно уступает в быстродействии более емким SSD. Кроме того, у прошивки платы SanDisk есть такая особенность, что при слабой нагрузке с короткой очередью команд скорость оказывается довольно посредственной для SSD с шиной PCIe. Возможно, накопитель Samsung, который Apple также применяет в последних «Маках», избавлен от этого недостатка.

Источник