Test • OCZ RevoDrive 3 X2 480 Go

Le PCIe pour s'affranchir des limites du SATA ?

Alors que le SATA 6 Gb/s natif se démocratise seulement sur les plateformes haut de gamme d'Intel (avec la commercialisation du X79 Express), ce dernier s'avère déjà presque saturé par les contrôleurs SSD modernes. En attendant l'avènement de son successeur, il existe d'ores et déjà une interface capable d'assouvir les débits réclamés par plusieurs contrôleurs en parallèle sur un seul et même disque flash : le PCIe ! Les SSD l'employant sont souvent associés à de la très coûteuse (et performante) flash SLC et destinés au monde professionnel, toutefois, OCZ acteur actif s'il en est dans le monde des SSD, propose avec le RevoDrive 3 une alternative certes coûteuse mais toutefois accessible aux passionnés en embarquant de la NAND Flash MLC gérée par 2 ou 4 contrôleurs SandForce SF-2281 ! Que vaut donc le RevoDrive 3 X2 480 Go face à un compétiteur basé sur le même contrôleur et testé en 6 Gb/s, puis 3 Gb/s ?

• RevoDrive 3 X2 480 Go

A l'origine, nous pensions vous proposer une comparaison entre l'OCZ RevoDrive 3 240 Go employant 2 contrôleurs SF-2281 sur bus PCIe et un Vertex 3 employant la même quantité de NAND Flash mais associé à un seul contrôleur et utilisant l'interface SATA 6 Gb/s. Toutefois, nous n'avons réussi à mettre la main "que" sur un modèle X2 de 480 Go. La différence entre les 2 modèles est simple, la version X2 dispose d'un second PCB reprenant lui aussi 240 Go de flash MLC gérés par 2 contrôleurs SandForce SF-2281 ce qui porte donc le nombre de ces derniers à 4 pour un seul SSD ! Pour gérer tout ce petit monde, OCZ a développé une technologie dénommée VCA (Virtualized Controller Architecture), dans sa version 2.0 sur les RevoDrive 3. Késako ?

En fait, il s'agit d'une couche logicielle permettant de gérer plusieurs contrôleurs mémoire flash et les virtualiser afin de faire reconnaitre l'ensemble par l'OS comme une seule et même unité de stockage. Notons que VCA 2.0 gère la commande SCSI unmap qui est l'équivalent du TRIM sous la norme SATA. En conséquence malgré l'utilisation d'un système RAID, il est en théorie possible d'utiliser cette commande "TRIM" pour peu que l'OS la gère, ce qui est le cas actuellement de Linux mais pas de Windows ... Afin d'éviter de solliciter outre-mesure le CPU, OCZ a opté pour une puce maison (SuperScale Controller, à priori basé un controleur SAS Marvell) intégrée sur le PCB principal pour gérer VCA 2.0. Cette dernière est située juste derrière l'équerre de fixation de la carte et semble dégager quelques joules comme en témoigne la nécessité de la recouvrir par un radiateur en aluminium noir.

OCZ RevoDrive 3 X2 480 Go - Cliquer pour agrandir

Puisque que l'on parle de la carte, elle est de longueur moyenne et utilise un bus PCIe 2.0 au format x4. Nous l'avons testée sur diverses cartes mères, Intel DX79SI, Gigabyte EX58-UD5, DFI DK X58-T3eH6 avec succès pour peu que les ports utilisés soient bien à la norme PCIe 2.0 et x4 mini (fonctionne sans souci sur un port x16). On distingue tout de suite le second PCB superposé et intégrant 2 contrôleurs SandForce et 16 puces de 8 Go MLC par face. La carte "principale" dispose elle aussi des 2 mêmes SF-2281 accompagnés de 32 puces NAND Flash (16 puces de 8 Go par face là-aussi). En fait chaque contrôleur gère une quantité de 120 Go + 8 Go d'over-provisionning de MLC ce qui explique que l'on retrouve 64 puces NAND Flash sur les 4 faces des PCB.

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En s'attardant justement sur les puces NAND, on constate rapidement qu'elles sont d'origine Micron 25 nm et.... asynchrones. J'en vois déjà faire la moue (si si, là, au 2éme rang !) puisque ce type de mémoire n'offre pas les performances que l'on peut attendre d'un SandForce SF-2281 (cf. OCZ Agility 3 par exemple) lorsqu'il est couplé avec de la mémoire synchrone (Vertex 3). Nous verrons ce qu'il en est avec ce SSD un peu plus loin ! OCZ a toutefois lancé récemment de nouveaux RevoDrive 3 (X2) MaxIOPS qui en toute logique devraient utiliser de la NAND synchrone.

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Pour finir la description physique, une petite vue du sandwich à base de PCB, MLC et SF-2281 ! La liaison entre les 2 PCB est assurée par un petit connecteur verrouillé à l'aide de 2 vis cruciformes. Notons la présence de nombreuses LED à l'arrière des deux PCB qui décrivent l'activité du SSD en fonctionnement.

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Pour preuve en voici un petit exemple en images, les amateurs de tuning (à l'instar du couple de l'année Thibaut et Pascal) disposant de façades latérales transparentes seront aux anges !

Voilà pour la description du RevoDrive 3 X2 passons au protocole de test page suivante.

• Protocole de test

A présent la configuration retenue pour nos tests, attaquons d'abord par la partie Hardware de notre configuration :

Core i7-3960X
Intel DX79SI
G.Skill Ripjaws Z PC3-12800 4 x 4Go @DDR3-1600 (9/9/9/24)
AMD RADEON HD 7970
>G.Skill Phoenix (OS) /OCZ RevoDrive 3 X2 480 Go / OCZ Vertex 3 MAXIOPS 240 Go / Crucial M4 512 Go
Samsung SH-D163B
Antec True Power 1200W

L'OS est installé sur le SSD G.Skill Phoenix raccordé au premier port SATA de la carte mère Intel DX79SI. Le RevoDrive 3 X2 480 Go est installé dans le second port PCIE 16x de la carte mère, le Vertex 3 MAXIOPS 240 Go est quant à lui testé successivement raccordé au second port SATA (6 Gb/s) puis au troisième (3 Gb/s). Enfin le Crucial M4 512 Go est quant à lui connecté au second port SATA de la carte mère (6 Gb/s) pour certains tests spécifiques. Entre chaque série de tests, nous procédons à un Secure Erase des SSD via l'utilitaire d'OCZ, les RevoDrive 3 X2 et Vertex 3 utilisant le firmware 2.15. Poursuivons avec la partie software de notre configuration :

Windows Seven Entreprise 64 bits SP1
Intel RST Driver 3.0.1.7016
OCZ Driver 1.2.0.10490 64 bits

Nous avons retenu Windows Seven dans sa version 64 Bits SP1 pour nos tests, les dernières mises à jour disponibles étant bien sûr appliquées. Nous utilisons les derniers drivers fournis par Intel pour la gestion des ports SATA en AHCI et OCZ pour l'installation du pilote SCSI indispensable à la reconnaissance du SSD PCIe. L'installation de l'OS sur ce SSD ne pose pas de problème particulier, il suffit d'indiquer lors de l'assistant d'installation que l'on dispose d'un contrôleur tiers et d'insérer une clef USB contenant le pilote.

Pour évaluer les performances de notre RevoDrive 3 X2, nous mesurerons d'abord les performances "brutes" en lecture et écriture via IOMeter. Ce dernier nous permet à l'aide de tests personnalisés de mesurer les débits en fonction des différentes tailles de fichiers (à l'image d'ATTO mais en bien plus fiable et flexible) et selon des accès en lecture/écriture séquentiels puis aléatoires. Nous avons limité nos mesures à l'intervalle compris entre 0.5 Ko et 32 Mo, chaque test étant exécuté 3 mn et les accès alignés.

Comme il est important de multiplier les situations de tests, nous avons ajoutés les benchs réalisés via AS SSD (temps d'accès, débits, "tests pratiques") y compris celui mesurant les performances selon la "compressibilité" des données car le contrôleur SF-2281 a la particularité de compresser à la volée les données pour limiter l'usure des cellules NAND mais aussi gagner en performance. En parallèle nous ajouterons pour ces tests spécifiques les valeurs obtenues par un Crucial M4 512 Go qui lui ne compresse pas les données et obtient donc des résultats constants quels ques soient le type de données. Nous complèterons les mesures de débits bruts via les tests de CrystalDiskMark 3.

Enfin les résultats issus des tests de la HDD Suite de PCMark 7 constitueront la partie la plus "pratique" de notre protocole. Chaque bench est réalisé 3 fois de suite sur un SSD fraîchement réinitialisé (hdderase). Ce bench étant basé sur des traces préenregistrées de diverses activités, le contrôleur SandForce peut éventuellement profiter de sa capacité à compresser les données pour améliorer les performances ce qui n'est pas forcément représentatif de l'activité réelle "simulée" par ces traces. Toutefois nous ne comparons dans ce test que des contrôleurs du même type ce qui permet d'afficher une hiérarchie entre ces derniers sans pour autant certifier que les écarts générés soient réalistes d'une utilisation réelle des activités simulées. Fini le blabla, place aux tests.

• Débits (IOMeter) & temps d'accès

Attaquons tout de suite par les débits en lecture séquentielle selon la taille des fichiers. Un clic sur le graphique vous permettra de limiter ce dernier aux 4 premières valeurs afin que l'échelle ne soit pas totalement écrasée par les résultats obtenus avec les tailles importantes. Sur les très petits fichiers, le RevoDrive 3 X2 480 Go se situe en dessous du Vertex 3 que ce dernier soit géré via une interface SATA 3 ou 6 Gb/s ! A partir de fichiers de 32 Ko, il reprend du poil de la bête égalant le Vertex 3 dans sa configuration la plus performante, puis à partir de fichiers de 128 Ko il s'envole avec un pic à plus de 1200 Mo/s pour des fichiers de 8 Mo puis une chute au-delà tout en restant largement hors de portée du Vertex 3.

Cliquer pour resserrer l'échelle sur les 4 premiers Ko

Quid des accès aléatoires en lecture ? La courbe présente de fortes similitudes avec la précédente, le RevoDrive 3 X2 ne "décolle" vraiment qu'à partir des fichiers de 128 Ko et le maximum atteint est en légère berne. En fait avec de très gros fichiers, les accès sont de moins en moins aléatoires et on s'approche alors logiquement du comportement en accès séquentiel. Notons toutefois que pour les très petits fichiers le RevoDrive 3 X2 ne s'en laisse cette fois-ci pas compter et devance même légèrement son petit frère basé sur un seul SF-2281.

Cliquer pour resserrer l'échelle sur les 4 premiers Ko

Passons aux tests d'écriture à présent en débutant par les accès séquentiels. A nouveau le RevoDrive 3 X2 480 Go est en difficulté par rapport au Vertex 3 avec de très petits fichiers, il se démarque toutefois nettement à partir de 64 Ko et atteint pratiquement 500 Mo/s entre 256 Ko et 2 Mo. C'est ensuite la dégringolade en 2 paliers avec un minimum atteint pour les fichiers de 16 Mo le faisant repasser sous son petit frère en SATA 6 Gb/s, avant de se reprendre ensuite... Notons l'écart bien plus restreint qu'il existe cette fois entre les 2 interfaces pour le Vertex 3.

Cliquer pour resserrer l'échelle sur les 4 premiers Ko

Concluons nos tests issus de IOMeter par celui qui a souvent posé de nombreux problèmes aux contrôleurs de SSD poussifs, les écritures aléatoires. Encore une fois le RevoDrive 3 X2 tel un bon vieux diesel se montre moins enclin que son petit frère à gérer les fichiers inférieurs à 16 Ko, au-delà, il crée des écarts considérables jusqu'aux fichiers de 4 Mo avant à nouveau de s'effondrer, toutefois son petit frère fait de même et le mode 6 Gb/s n'apporte rien dans ces conditions...

Cliquer pour resserrer l'échelle sur les 4 premiers Ko

Clôturons notre page par les temps d'accès mesurés via AS SSD, un bench spécifiquement développé pour évaluer les performances de ces zolies bébêtes que sont les SSD. Les temps d'accès étant mesurés en millisecondes, la valeur la plus faible est par conséquent la meilleure. En écriture, on est très proche entre les 2 SSD, par contre en lecture le RevoDrive 3 X2 se montre plus de 2 fois plus prompt !

Poursuivons nos tests page suivante pour confirmer ou non les premières impressions qui se dessinent au gré des benchs de cette page.

• AS SSD / CrystalDiskMark /PCMark 7

Puisque nous avons introduit AS SSD page précédente, autant poursuivre avec ce dernier, non ? Sur les 3 tests "pratiques" que comprend ce dernier c'est un carton plein du RevoDrive 3 X2. Le Vertex 3 profite de son côté largement du passage de 3 Gb/s à 6 Gb/s. Sur les tests plus théoriques, alors qu'en lecture 4K le R3 X2 ne devance que très légèrement le Vertex 3 et qu'il est largement battu en écriture, il se montre intraitable dès que le nombre d'accès simultanés augmente comme en témoigne le test 4k-64 Thrd. Enfin en séquentiel sur des données incompressibles le couple PCIe + 4 SF-2281 ne laisse aucune chance à son petit frère même si le passage à 6 Gb/s transcende les performances en lecture, ce qui n'est pas le cas en écriture.

Finissons avec les tests d'AS SSD sur l'évolution des performances selon le degré de compressibilité des données. Sans surprise le SF-2281 couplé à de la MLC asynchrone voit ses performances chuter lourdement que ce soit en lecture comme en écriture avec des données incompressibles. Par contre ce contrôleur couplé à de la mémoire synchrone ne voit ses performances dégradées qu'en écriture comme en attestent les courbes du Vertex 3 MaxIOPS.

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En comparaison les 2 courbes bien horizontales du Crucial M4 512 Go montre bien que selon les accès un SSD utilisant un contrôleur n'affichant pas des valeurs maximales aussi alléchantes peut n'avoir rien à envier au SandForce SF-2281... Enfin, en 3 Gb/s les performances du Vertex 3 MaxIOPS sont trop bridées par l'interface pour constater le phénomène décrit précédemment lors des opérations d'écriture avec une courbe presque horizontale !

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On continue nos tests avec CrystalDiskMark cette fois. L'échantillon est fixé à 4 Go et les tests répétés 9 fois. Les résultats corroborent tout à fait ceux d'AS SSD, les données étant incompressibles les débits atteints sont bien en deçà de ceux indiqués dans les conditions les plus favorables au RevoDrive 3 X2. Du côté du Vertex 3, il ne tire son épingle du jeu en 6 Gb/s qu'en lecture pour les mêmes raisons exposées précédemment.

Finissons notre évaluation avec PCMark 7 et ses différents tests dévolus aux unités de stockage. Selon le type de sollicitation, l'écart en faveur du RevoDrive 3 X2 peut aller d'une grosse dizaine de pourcents à près de 200%, toutefois, attention au point soulevé en page protocole sur la représentativité de ces tests compte tenu des spécificités des contrôleurs SandForce.

Cliquer pour resserrer l'échelle sur les 4 premiers Ko

Voilà, s'en est fini des tests, place à notre verdict page suivante.

• Verdict

Nous voici au terme de ce dossier consacré au RevoDrive 3 X2 480 Go d'OCZ, que penser donc d'un tel SSD connecté au bus PCIe de votre carte mère ? Débarrassé du goulot d'étranglement que constitue l'interface SATA pour un SSD comprenant pas moins de 4 contrôleurs SF-2281, les débits proposés dans les situations les plus favorables peuvent paraitre pharaoniques et les performances avec un grand nombre d'accès simultanés alléchantes, mais derrière ce joli tableau certains points dérangent.

D'une part le choix d'utiliser des modules NAND MLC asynchrones plutôt que synchrones, entraine inévitablement sur un contrôleur SF-2281 une nette dégradation des performances tant en lecture qu'en écriture lorsque les données manipulées ne sont pas ou peu compressibles. Seul le second point aurait été de mise avec de la mémoire plus performante.

Ensuite, un usage courant ne réclame généralement que 4 ou 5 accès simultanés, tout comme des débits séquentiels très élevés ne correspondent pas forcément au point le plus important lorsque l'on utilise un SSD dans un PC de "power user" ou une station de travail qui sont les placements avancés pour ce RevoDrive 3. En effet lors d'accès aléatoires (entre 1 et 4) avec les petits fichiers, il ne fait pas forcément mieux, voire parfois moins bien qu'un SSD basé sur un seul contrôleur et raccordé à l'interface SATA, ce qui aura pour conséquence qu'en pratique hormis lors de certaines tâches spécifiques où naturellement il excellera et enterrerra n'importe quel SSD SATA, il sera bien difficile de constater une réelle différence à l'usage et par contre quelques contraintes supplémentaires pour la star du jour.

Au premier rang de celles-ci la perte du TRIM en environnement Windows, même si ce point n'est pas directement imputable à OCZ qui a ajouté la commande SCSI unmap à son VCA 2.0, malheureusement non gérée par les OS de Microsoft pour le moment à contrario de Linux. On notera aussi que toutes les cartes mères ne sont pas compatibles avec les RevoDrive 3 et que ces derniers nécessitent une opération supplémentaire lors de l'installation de l'OS pour qu'il soit reconnu au travers d'un driver fourni par OCZ, rien d'insurmontable toutefois.

Nous remercions naturellement nos partenaires pour la mise à disposition du matériel de test