OCZ RevoDrive 3 : le SSD ultime ?

Introduction

Les SSD constituent à la fois une rupture avec le passé et une catégorie de produits en pleine évolution. Pour les utilisateurs accoutumés aux performances aujourd’hui toutes relatives des disques durs conventionnels, il est souvent inutile de chercher bien loin pour trouver considérablement mieux : les simples SSD interfacés en SATA sont fréquemment capables de fournir des débits dépassant les 3 Gbits/s. Dans cette gamme, il serait difficile de ne pas recommander les derniers modèles Crucial et OCZ et plus particulièrement l’OCZ Vertex 3.

Toujours dans le domaine des SSD en SATA, on commence à trouver de plus en plus de modèles à base de contrôleur SandForce SF-2200, et ceux-ci s’annoncent d’ores et déjà comme la future référence en la matière (du moins lorsque les bugs auront été éliminés) ; le Crucial m4 est probablement le produit le moins cher de cette catégorie. Mais quoi qu’il en soit, il est apparaît clairement que le plafond que constitue le SATA 6 Gbits/s n’est pas encore près de représenter un problème dans le segment des ordinateurs de bureau.

Bien sûr, il y a toujours les amateurs de performances, qui en veulent toujours plus ; mais si les SSD 2,5″ actuels ne sont pas assez rapides pour satisfaire vos besoin, vous n’avez d’autre choix que de vous détourner du SATA et de sa bande passante limitée à 600 Mo/s. Si vos finances vous le permettent, vous avez peut-être l’œil sur un SSD connecté en PCI Express ou sur une grappe RAID de SSD branchés en SATA ; dans les deux cas, vous pouvez dire adieu à la prise en charge du TRIM sous Windows. Parmi les modèles de ce type (prévus pour les stations de travail), les OCZ RevoDrive et RevoDrive X2 comptent probablement parmi les plus connus, pour la simple et bonne raison qu’ils peuvent servir de lecteur de démarrage, ce qui n’est pas toujours le cas dans cette catégorie.

Le problème de ces deux produits est qu’ils sont bâtis sur le même contrôleur que les OCZ Vertex 2, alors que l’on trouve maintenant sur le marché les Vertex 3, qui font appel au contrôleur SandForce de deuxième génération et dont les performances dépassent celles des modèles PCI Express dès lors qu’on les met en RAID. Quoi de plus naturel pour OCZ, donc, de renouveler sa gamme et de lancer aujourd’hui son RevoDrive 3 X2, un produit à base de contrôleur SF-2200 et dont les performances annoncées sont à des années-lumière de ce que nous avons vu jusqu’ici, comme le montre le tableau ci-dessous :

Le secret de ces chiffres impressionnants ? OCZ indique que le RevoDrive 3 X2 contient un contrôleur PCI Express vers SAS (contre un contrôleur PCI-X vers SATA pour le RevoDrive X2) et quatre contrôleurs SandForce de deuxième génération.

Le RevoDrive 3 X2 est donc au Vertex 3 ce que le RevoDrive X2 était au Vertex 2. Les dénominations ont plus de sens quand on sait que le premier Vertex contenait un contrôleur Indilinx ; les Vertex 2 / RevoDrive étaient bâtis autour d’un contrôleur SandForce de première génération et les Vertex 3 / RevoDrive 3 étaient passés à la deuxième génération du contrôleur.

Pour les spécialistes du stockage, difficile de ne pas s’enthousiasmer ! Si vous avez vu la vidéo mise en ligne par nos amis d’Engadget, le RevoDrive X3 est le premier SSD grand public (les LSI et Fusion-io sont destinés aux entreprises et ne comptent donc pas ici) à promettre des débits allant au-delà de 1 Go/s.

Malheureusement, si vous êtes spécialiste du stockage, vous savez également que les modèles les plus rapides sont également les plus chers. Si un Vertex 3 n’est déjà pas donné, l’équivalent de plusieurs Vertex 3 sur une même carte PCI Express l’est encore plus. Il s’agit clairement d’un produit orienté performances, et ceux qui désirent y avoir accès vont le payer très cher.

Les choses étant maintenant clairement mises au point, reste une série de questions importantes. Comment le RevoDrive 3 X2 parvient-il à afficher des performances astronomiques ? Tient-il réellement ses promesses ? Résout-il le problème de compatibilité mis en lumière par Chris dans son article OCZ RevoDrive X2 : le SSD plus rapide que les SSD ?

Un RevoDrive X2 sans les problèmes, un RevoDrive 3 amélioré

À première vue, bien peu de choses différencient le RevoDrive X2 et le RevoDrive 3 X2 ; il faut creuser pour remarquer les évolutions. À commencer par les contrôleurs SandForce SF-2200, au nombre de quatre.

La connexion entre ces quatre contrôleurs et le bus PCI est par ailleurs gérée de manière plus élégante (ou à tout le moins plus moderne). Pour rappel, le RevoDrive X2 créait l’équivalent d’une configuration RAID 0 à l’aide d’un contrôleur SATA Silicon Image Sil3124 à quatre ports reposant sur la norme PCI-X. Une puce de marque Pericom en configuration inversée faisait le pont entre les quatre lignes de l’interface PCI Express et ce contrôleur PCI-X, quelque peu désuet. Ce montage introduisait certes une petite latence, mais rien qui aurait pu constituer un goulot d’étranglement pour l’équivalent de quatre Vertex 2.

Le RevoDrive 3 X2 est un animal au pedigree plus « pur ». Contrairement à son prédécesseur, il contient un nouveau contrôleur SuperScale qui lui confère un architecture de stockage entièrement renouvelée. Selon OCZ, celle-ci résout les problèmes liés à la taille du firmware qui affectaient le RevoDrive X2 sur certaines cartes-mères.

Le contrôleur SuperScale du RevoDrive 3 X2 est un modèle PCIe vers SAS. D’autres versions autoriseront la prise en charge d’autres interfaces, mais dans ce cas précis, il permet à OCZ de se passer entièrement de la puce pont : rien ne vient entraver le flux de données entre le contrôleur SuperScale et les SandForce.

Mais la simplification n’était pas le seul objectif d’OCZ : la véritable raison du changement réside dans la volonté d’améliorer les performances. L’approche, certes moins coûteuse, employée sur le RevoDrive X2 avait dans les faits introduits un goulot d’étranglement, la puce Pericom étant limitée aux débits du PCI Express 1.1, soit 1 Go/s de trafic bidirectionnel sur une liaison à quatre voies. Des chiffres inacceptables pour le nouveau modèle de RevoDrive, dont la vitesse annoncée dépasse largement le gigaoctet par seconde. Le contrôleur SuperScale affiche une bande passante déjà plus proche de celle de la liaison PCIe x4, à savoir 2 Go/s.

VCA 2.0

Mais ce n’est pas tout ; les avantages du contrôleur SuperScale ne se limitent pas à une simplification de la carte SSD. Il permet également l’utilisation de la nouvelle Virtual Controller Architecture (VCA) 2.0 d’OCZ, une couche de virtualisation qui réduit la charge processeur à l’aide d’algorithmes d’équilibrage de files d’attente et qui améliore l’accès direct à la mémoire.

Nous avons noté avec intérêt qu’OCZ ne mentionnait absolument pas le RAID 0 dans sa description de la manière dont sont organisés les contrôleurs SandForce derrière le SuperScale ; et nous avons demandé au représentant si son nouveau SSD employait une commutation de type FIS comme la société l’avait fait par le passé, il nous a répondu que ce n’était pas le cas. De manière très évasive, il nous a expliqué que le RevoDrive 3 X2 faisait appel à une architecture propriétaire en grappe basée sur un algorithme d’équilibrage de files d’attente (Queue Balancing Algorithm) utilisant à la fois le NCQ et le TCQ (Native Command Queuing et Tagged Command Queuing), équilibrant les charges entre les volumes et permettant d’obtenir « une évolution pratiquement linéaire des performances ».

Le VCA 2.0 ajoute également la prise en charge du TRIM et du SCSI Unmap, deux commandes équivalentes qui aident à préserver les performances et à minimiser l’amplification des écritures. Ce n’est pas rien, car avant cela, il était en effet impossible d’envoyer ces commandes aux disques configurés en grappe RAID ou équivalente : le système d’exploitation ne sachant pas sur quel lecteur se trouvent les pages de données, il se trouve dans l’impossibilité de gérer les pages invalides. Le VCA 2.0, par contre, en est capable. En théorie, il sait ce qui se passe en arrière-plan et peut donc marquer les bons LBA lorsque le système d’exploitation envoie la commande.

Malheureusement, bien que le RevoDrive 3 X2 soit doté du VCA 2.0, il ne prend pas en charge la commande TRIM, pour la simple et bonne raison que le contrôleur SuperScale utilise les commandes SCSI et que le TRIM est une commande ATA (ce qui explique pourquoi OCZ fait appel à des pilotes SCSI StorPort). Quid de la commande SCSI Unmap, dans ce cas ? Unmap est l’équivalent SCSI (ou, dans ce cas, SAS) du TRIM, mais malheureusement, elle n’est pas prise en charge nativement par Windows 7. OCZ est en train de chercher une solution au problème, mais dans l’immédiat, ne vous attendez pas à la gestion du TRIM.

Effacement sécurisé et mise à jour du firmware

Pour les passionnés, le contrôle est une chose importante. Les premiers acquéreurs du RevoDrive et du RevoDrive X2, pratiquement tous des passionnés, s’en sont rendu compte à leurs dépens lorsqu’ils ont voulu procéder à un effacement sécurisé ou à une mise à jour du firmware de leur produit. Dans bien des cas, l’effacement sécurisé est le seul moyen de remettre un lecteur en son état d’origine, et les mises à jour de firmware d’un SSD sont aussi importantes que celles du BIOS d’une carte-mère : qu’elles résolvent les problèmes de compatibilité ou qu’elles améliorent les performances, elles peuvent rendre un produit inutilisable parfaitement fonctionnel du jour au lendemain. Quoi qu’il en soit, il est toujours préférable d’avoir la possibilité de les effectuer.

Le RevoDrive et le RevoDrive X2 prennent en charge ces deux fonctionnalités, mais uniquement via le Live CD d’une distribution Linux et moyennant une connaissance de base des commandes Unix. On a vu plus convivial…

Dans le cas de l’effacement sécurisé, il faut ouvrir un terminal et utiliser la commande wipe pour effacer chacun des lecteurs de la grappe (deux sur le RevoDrive et quatre sur le RevoDrive X2). Si vous n’y connaissez rien à Unix, votre seule planche de salut est l’interface graphique de Parted Magic. Mais pour ce faire, il faut préalablement briser la grappe avant d’effectuer la procédure…

Pour ce qui est de la mise à jour, c’est pire encore : il n’existe aucune interface graphique permettant de réaliser cette opération ; la procédure passe obligatoirement par l’ouverture d’une fenêtre terminal. Et encore, il faut d’abord télécharger le logiciel OCZ Linux Update Tool via le Live CD de votre distribution Linux puis trouver le « Device ID » de chaque lecteur de la grappe. Pour procéder à la mise à jour proprement dite, il convient ensuite d’exécuter la commande de mise à jour sur chaque lecteur, à savoir sudo [emplacement de la mise à jour du firmware] /dev/sh? (remplacer ? par l’identifiant du lecteur).

La très bonne nouvelle est qu’OCZ a considérablement facilité l’effacement sécurisé et la mise à jour du firmware sur le RevoDrive 3 X2 : il suffit maintenant de télécharger l’utilitaire OCZ Toolbox, dans lequel le SSD s’affiche comme un modèle SATA conventionnel. Sachant qu’OCZ crée l’équivalent d’une grappe unifiée, il n’y a plus qu’un seul lecteur logique à traiter.

Configuration de test

Performances à long terme

Les fabricants de SSD préfèrent que nous testions leurs produits à la sortie de l’usine, car ils ont tendance à ralentir lorsqu’on commence à les utiliser. Pourtant, avec le temps, les performances des SSD finissent par se stabiliser : en règle générale, les lectures deviennent légèrement plus rapides, les écritures légèrement plus lentes et les effacements nettement plus lents.

Nous souhaitons à partir de maintenant ne plus tester les SSD neufs, car les performances qu’ils affichent en début de vie n’ont qu’un temps ; on se retrouve assez rapidement avec des performances « stables » qui, elles, durent jusqu’à ce que l’on procède à un effacement sécurisé et que l’on ne remette ainsi le produit à zéro. L’utilisateur moyen ne réinstalle pas Windows 7 sur son PC toutes les semaines. Les performances de départ sont donc certes intéressantes, mais pas réellement importantes dans la durée, contrairement à ce que nous appelons les performances à long terme.

Il s’agit d’une nouvelle procédure pour nous, mais elle est en réalité courante chez les professionnels de l’informatique. L’association des producteurs et des consommateurs de produits de stockage, la Storage Networking Industry Association (SNIA), recommande d’ailleurs de tester les performances à long terme des SSD, car il s’agit effectivement de la seule manière de déterminer la manière dont se comporte réellement un SSD en situation réelle.

Il existe plusieurs manières d’amener un SSD à son état stable, mais nous avons opté pour le kit IPEAK d’Intel (Intel Performance Evaluation and Analysis Kit). Il s’agit d’un benchmark traceur, ce qui signifie que nous utilisons un enregistrement d’entrées/sorties pour mesurer les performances du lecteur. Notre enregistrement (que nous avons nommé Storage Bench 1.0) capture deux semaines d’utilisation de l’ordinateur personnel de notre rédacteur Andrew Ku et illustre les entrées/sorties que l’on est susceptibles de voir durant les premières semaines suivant l’achat d’un ordinateur, à savoir beaucoup de configuration.

Notre rédacteur a procédé à l’installation des logiciels suivants :

• Une série de jeux comme Call of Duty: Modern Warfare 2, Crysis 2 et Civilization V
• Microsoft Office 2010 Professionnel Plus
• Firefox
• VMware
• Adobe Photoshop CS5
• Divers utilitaires pour imprimantes Canon et HP
• Outils d’étalonnage LCD : ColorEyes, i1Match
• Utilitaires classiques : WinZip, Adobe Acrobat Reader, WinRAR, Skype
• Outils de développement : SDK Android, SDK iOS et Bloodshed
• Logiciels multimédia : iTunes, VLC

Passé la phase d’installation, la charge de travail est modérée. Andrew lit les news, recherche des informations sur le web, lit des documents techniques, compile de temps en temps du code, lance des benchmarks de jeux et étalonne des moniteurs. Il retouche également des photos, les uploade sur le serveur de la rédaction, rédige des articles dans Word et effectue des recherches dans plusieurs fenêtre Firefox.

Ces deux semaines d’utilisation on engendré les statistiques suivantes :

Selon ces statistiques, Andrew écrit plus de données qu’il n’en lit au cours de ces deux semaines ; il s’agit de remettre ce paradoxe apparent en contexte : n’oublions pas qu’il a d’abord fallu configurer l’ordinateur, c’est-à-dire installer une série de logiciels. Si l’on exclut les premières heures de l’enregistrement, le volume d’écriture chute de plus de 50 %. Au quotidien, son schéma d’utilisation est donc relativement équilibré : entre 8 et 10 Go par jour, composés à peu près pour moitié de lectures et à peu près pour moitié d’écritures. Il s’agit d’un scénario typique pour un utilisateur d’ordinateur de bureau ; les grands consommateurs de fichiers audio et vidéo devraient toutefois s’attendre à un plus gros quota de lectures.

Notons par ailleurs qu’en installant tout durant les premières heures, nous avons spécifiquement évité de créer un enregistrement de trop grande taille, car cela ne correspond pas à un usage réel. Comme le souligne Intel, les enregistrements de cette nature sont très artificiels car il ne prennent pas en compte le garbage collection qui s’effectue au repos et qui a un effet notable sur les performances (comme nous le verrons plus loin dans ce dossier).

Storage Bench 1.0 : une analyse réaliste

Analyse en conditions réelles

Nous allons entamer notre analyse du RevoDrive 3 X2 par un test sous Storage Bench 1.0, celui-ci nous permettant de déterminer les performances réelles d’un SSD au cours de ses deux premières semaines d’utilisation.

Outre la vitesse, IPEAK propose également deux autres indicateurs : le busy time et le service time.

• Le busy time est le temps total consacré à une opération.
• Le service time est quelque peu différent. Comme vous pouvez le voir, le service time total des trois opérations représentées dans le diagramme ci-dessus est de 1785 secondes, soit plus que le busy time, parce que les opérations ont une queue depth de trois (il y a donc trois opérations simultanées).

Le service time donne plus de poids aux périodes où la queue depth (profondeur de file) est élevée, tandis que le busy time donne plus de poids aux périodes où elle est faible. Si vous utilisez une machine de bureau, le busy time constitue un indicateur plus pertinent que le service time, car vous êtes moins susceptible d’exécuter des tâches qui imposent une profondeur de file élevée (c’est-à-dire un grand nombre de requêtes simultanées).

Comment savons-nous qu’il vaut mieux examiner les chiffres représentant une profondeur de file peu élevée plutôt que les chiffres correspondant aux profondeurs de file élevées que les fabricants de SSD ont tendance à mettre en avant afin de faire montre des performances de pointe de leurs produits ? Il suffit pour cela de regarder la distribution des profondeurs de files sous Storage Bench 1.0 dans le graphique ci-dessous.

Distribution des profondeurs de file

Si vous utilisez un disque dur ou un SSD d’entrée de gamme, vous êtes assez susceptible de rencontrer une profondeur de file comprise entre deux et cinq, mais d’après ce que montre notre enregistrement, si vous possédez un SSD de milieu de gamme ou orienté performances, il est plus probable que la profondeur de file sera de… une opération. Pourquoi ? Tout simplement parce que les opérations s’exécutent si vite sur un SSD haut de gamme qu’elles n’ont pas la possibilité de « s’empiler » et donc de devoir être exécutées simultanément.

Il faut toutefois concéder à OCZ, qui préconise un modèle d’analyse totalement différent, que le RevoDrive 3 X2 n’a pas vraiment vocation à vous permettre de surfer sur le web ou de rédiger vos e-mails. Son potentiel en matière de débit séquentiel et de lecture/écriture aléatoire est énorme, raison pour laquelle il convient mieux aux tâches particulièrement gourmandes dans l’un de ces deux domaines.

Ce que verrez donc dans cet article tient donc plus du comportement « au quotidien » dans une machine de bureau, notre but étant de comparer les performances du RevoDrive 3 X2 à celles de la concurrence, même si cela revient à sous-utiliser le produit.

Busy time total

Les données relatives au busy time et aux débits moyens sont directement liées, mais il est utile d’examiner les deux simultanément ; bien que nous évaluions les performances du RevoDrive 3 X2 à une profondeur de file inférieure à celle pour laquelle il est optimisé, ce SSD s’en tire avec une belle longueur d’avance sur ses concurrents : il se montre 16 % plus rapide qu’un Vertex 3 de 240 Go et 25 % plus rapide que le RevoDrive X2.

Débit moyen en busy time

La première conclusion que vous pourrez tirer de ces chiffres est que, si votre schéma d’utilisation correspond à notre benchmark, un Vertex 3 de 240 Go devrait amplement vous suffire. Nettement moins cher que le RevoDrive 3 X2, il affiche un débit moyen de 190,7 Mo/s, soit environ 35 Mo/s de moins que l’objet de ce dossier, qui grimpe quant à lui jusqu’à 226,9 Mo/s en moyenne.

Lecture/écriture aléatoire de blocs de 4 Ko : débit

Notre Storage Bench 1.0 est un mélange d’opérations aléatoires et séquentielles, mais il reste important d’isoler les performances en lecture/écriture aléatoire de blocs de 4 Ko, car ces opérations représentent une part importante de ce que fait un utilisateur moyen au quotidien. Après le Storage Bench 1.0, nous avons donc soumis les lecteurs à Iometer ; mais au juste, pourquoi des blocs de 4 Ko ?

Lorsque vous ouvrez Firefox, lisez plusieurs pages web ou rédigez un document, vous effectuez essentiellement de petites opérations de lecture et d’écriture aléatoire. Le graphique ci-dessus provient de l’analyse du Storage Bench 1.0, mais il est parfaitement représentatif de ce que l’on obtient lorsqu’on analyse le comportement normal d’un ordinateur de bureau ; on note une chose importante : près de 70 % des accès font une taille de huit secteurs, ce qui, à 512 octets par secteur, donne 4 Ko.

Nous avons volontairement bridé Iometer afin que celui-ci ne teste qu’un espace LBA de 16 Go, car c’est à peu de chose près la place qu’occupe une installation toute fraîche de Windows 7 64 bits. Cela revient en pratique à analyser les performances d’un SSD devant accéder à des fichiers, caches et fichiers temporaires éparpillés sur un espace donné.

Lecture aléatoire de blocs de 4 Ko

Si vous êtes un utilisateur de PC moyen, il est important de connaître les performances lorsque la profondeur de file est de un (une seule opération à la fois, donc). Le RevoDrive 3 X2 est cependant très loin d’être un SSD moyen ; OCZ l’a prévu pour les profondeurs de file élevées, et cela se voit clairement dans les résultats qu’il obtient en lecture aléatoire.

Lorsque la profondeur de file est faible, les Crucial m4 256 et 512 Go, le C300 256 Go et même le vieux RevoDrive X2 s’en sortent mieux que le RevoDrive 3 X2 ; mais faites passer la profondeur de file au-dessus de huit, et le nouveau SSD PCIe d’OCZ fait mordre la poussière à tous ses concurrents : il atteint en effet presque 700 Mo/s et environ 175 000 IOPS.

Pour les possesseurs de disque dur, ce benchmark est le pire que l’on puisse imaginer : le Seagate 5400.6 n’obtient qu’un débit en lecture aléatoire de… 0,6 Mo/s ; soit 150 fois moins que le Crucial m4 de 64 Go.

Écriture aléatoire de blocs de 4 Ko

Le RevoDrive 3 X2 tire mieux son épingle du jeu en écriture aléatoire : même lorsque la profondeur de file n’est que d’une opération, son débit de 224,6 Mo/s n’est dépassé que par les Crucial m4 256 et 512 Go (notons que les écarts entre les cinq meilleurs SSD du classement sont extrêmement faibles sur ce plan). Il commence à se démarquer lorsque la profondeur de file dépasse quatre opérations et devient impressionnant à huit opérations et plus, où son débit approche les 800 Mo/s (environ 200 000 IOPS).

Lecture/écriture aléatoire de blocs de 4 Ko : temps de réponse

Dans le cas des SSD, il serait vraiment dommage d’analyser le débit sans tenir compte de la latence et du temps de traitement. Nous avons déjà expliqué pourquoi dans le volet « débit WiFi » de nos dossiers consacrés aux tablettes, mais le concept s’applique également au stockage. Nous allons revenir à notre analogie de l’appel téléphonique car elle illustre très bien pourquoi le débit est loin d’être le seul élément constitutif de la vitesse.

Dans un appel téléphonique, le débit correspond à la qualité audio, la latence est le temps qui sépare le moment où vous parlez et celui où votre interlocuteur vous entend et le temps de traitement est le délai durant lequel l’interlocuteur en question réfléchit à ce que vous venez de lui dire avant de vous répondre. Dans un SSD, le débit est le volume de données que vous pouvez transmettre en un temps donné, la latence est correspond au délai provoqué par la transmission des données et le temps de traitement est le délai généré par le SSD proprement dit lorsqu’il reçoit les données.

Ce que nous mesurons dans Iometer, c’est le temps de réponse, autrement dit la latence plus le temps de traitement. La confusion est possible car Iometer utilise les termes « latence » et « temps de réponse » sans discrimination, mais l’utilitaire ne mesure en réalité que ce dernier.

Temps de réponse en lecture/écriture aléatoire de blocs de 4 Ko

En lecture aléatoire, le RevoDrive 3 X2 affiche un temps de réponse de 0,14 ms, ce qui est environ 40 % plus lent que le RevoDrive X2 ; curieusement, le plus lent des SSD de ce comparatif est le Vertex 3, dont le temps de réponse est de 0,17 ms.

Les choses sont totalement différentes en écriture aléatoire : le Vertex 3, les Crucial m4 de 256 et 512 Go et les deux RevoDrive arrivent tous premiers ex aequo avec un temps de réponse de 0,07 ms.

N’oublions pas que le temps de réponse correspond au délai entre le début et la fin d’une opération alors que le débit mesure le volume de données transférées en un temps donné. Ces deux valeurs affectent la vitesse de manière différente et ne s’additionnent pas : le Crucial m4 64 Go n’est pas 75 % plus « lent » que le modèle 125 Go (débit inférieur de 25 % et temps de réponse 50 % plus élevé). Il existe généralement une corrélation entre débit et temps de réponse : le débit est souvent élevé lorsque le temps de réponse est faible. Pour revenir à notre analogie, lorsque ce n’est pas le cas, on a l’impression d’avoir un appel téléphonique dont la qualité sonore est très bonne mais avec de gros blancs au milieu, ou l’inverse.

Temps de réponse maximum en lecture aléatoire de blocs de 4 Ko

Le temps de réponse maximum nous donne un aperçu des extrêmes : en lecture aléatoire, le RevoDrive 3 X2 ne bat que le Seagate 5400.6, un disque dur conventionnel. Il est à peu près 6 fois plus lent que le RevoDrive X2 ou que le Vertex 3.

Temps de réponse maximum en écriture aléatoire de blocs de 4 Ko

Tous les SSD de marque OCZ sont en retrait lorsqu’on examine leur temps de réponse maximum en écriture aléatoire, mais il faut relativiser ces chiffres. La différence reste viscérale par rapport à un disque dur, elle est juste moins glorieuse qu’avec un Vertex 3 ou un m4.

OCZ utilise en effet des contrôleurs SandForce, ce qui signifie qu’une petite opération de garbage collection est effectuée après chaque écriture. Le RevoDrive 3 X2 ne se comporte par vraiment différemment de son prédécesseur, ce qui aurait tendance à nous faire dire qu’OCZ n’a pas modifié ses algorithmes au point d’affecter les performances dans ce test.

Lecture/écriture séquentielle de blocs de 128 Ko

Les fabricants de SSD aiment que nous mettions l’accent sur les performances aléatoires, car c’est surtout dans ce domaine que leurs produits creusent l’écart avec les disques durs. Les performances en séquentiel constituent toutefois aussi un aspect important de la vitesse globalement ressentie des produits de stockage.

Les performances en séquentiel sont-elles réellement si importantes que cela pour l’utilisateur lambda ? Pour avoir un élément de réponse, il suffit de jeter un coup au graphique ci-dessous, qui représente la distribution des distances de recherche au cours de l’un de nos enregistrements.

La première chose que l’on remarque est la prépondérance des activités à zéro secteur de distance, ce qui signifie que les requêtes essentiellement séquentielles. Si l’enregistrement était 100 % aléatoire, aucun des accès ne se ferait à zéro secteur de distance, mais nous constatons exactement l’inverse. Comment cela se fait-il ?

La plupart du temps, ce que vous lisez/écrivez au quotidien sur votre support de stockage est de nature aléatoire, mais avec le temps (jours, semaines), le cycle lecture-modification-effacement-écriture a un effet significatif sur l’équilibre entre E/S séquentielles et aléatoires. Dans les SSD, l’écriture est réalisée au niveau de la page mais l’effacement s’effectue au niveau du bloc (chaque bloc contenant plusieurs pages). C’est ici que la garbage collection entre en jeu.

Lors de l’écriture aléatoire de données, le bloc contenant ces données va accumuler des pages invalides au fur et à mesure de la suppression d’informations ; si un bloc contient un grand nombre de pages devant être déplacées, le contrôleur du SSD les réécrit de manière séquentielle. Avec le temps, lorsque vous devez relire ces informations, vous le faites donc séquentiellement, même si elles avaient à l’origine été écrites de manière aléatoire : au final, les lectures aléatoires finissent donc par se transformer en lectures séquentielles. Évidemment, ce processus n’affecte pas l’intégralité du support de stockage : tout dépend du firmware et de l’architecture du contrôleur du SSD.

En matière de transferts séquentiels, les blocs de 128 Ko sont ce qu’il y a de plus important ; ils sont aux performances séquentielles ce que les blocs de 4 Ko sont aux performances en aléatoire.

Lecture/écriture séquentielle compressible

Le RevoDrive 3 X2 est le roi des transferts séquentiels : avec ses 500 Mo/s et plus en lecture comme en écriture, il laisse la concurrence loin, très loin derrière, son plus proche adversaire étant encore à plus de 175 Mo/s d’écart (une différence de 35 % !).

Lecture/écriture séquentielle incompressible

Avant de vous étonner des faibles scores obtenus par nos concurrents, rappelez-vous que nous testons les performances à long terme et non celles à la sortie d’usine, ce qui modifie considérablement le comportement des SSD. N’oublions pas non plus que les produits OCZ sont bâtis autour de contrôleurs SandForce, qui sont optimisés pour les opérations sur données compressibles, ce qui, en situation réelle, est tout à fait raisonnable. Les données totalement aléatoires et incompressibles sont relativement rares dans la vie réelle ; il s’agit essentiellement de fichiers précompressés ou chiffrés ou de données vidéo.

Relation entre performances séquentielles et taille des blocs

Sur la page précédente, nous avons analysé les performances du RevoDrive 3 X2 en lecture/écriture séquentielle de blocs de 128 Ko, mais avec une profondeur de file d’une seule opération. Comme nous l’avons déjà signalé, ce produit n’est toutefois pas prévu pour effectuer des tâches aussi « banales ». Après tout, si vous êtes à la recherche d’un SSD connecté en PCI Express, c’est parce que vous avez besoin d’un débit inégalé et que votre charge de travail implique un grand nombre de requêtes simultanées.

Cette fois-ci, nous allons faire appel à ATTO pour évaluer les performances de nos concurrents lors de la lecture/écriture d’un volume de données de plus de 2 Go avec une profondeur de file de deux opérations. Pourquoi seulement deux ? Parce que, même avec une charge de travail élevée, les opérations s’effectuent tellement vite sur les SSD que les profondeurs de file supérieures à deux ou trois sont rares sur les ordinateur de bureau moyens.

L’autre raison pour laquelle nous utilisons ATTO réside dans sa capacité à tester différentes tailles de blocs. Si 128 Ko est effectivement la taille standard utilisée pour mesurer les performances en séquentiel, il existe des situations dans lesquelles le transfert s’effectuera sur des blocs de plus petite ou de plus grande taille. Pour les fichiers exécutables ou vidéo, les blocs font fréquemment plus d’un mégaoctet ; à l’inverse, les DLL font souvent 4 Ko ou moins.

Débit en lecture séquentielle, profondeur de file : 2 opérations

Lorsque la profondeur de file est de deux opérations et que les blocs sont de petite taille, les écarts de performances entre le RevoDrive 3 X2 et les autres SSD sont minimes. En fait, à 128, 256 et 512 Ko, il arrive que le RevoDrive X2 fasse mieux que son successeur, qui ne prend réellement la tête qu’à partir de blocs de 1 Mo.

Débit en écriture séquentielle, profondeur de file : 2 opérations

Ses performances en écriture séquentielle sont légèrement meilleures : il se place en tête de peloton dès que l’on dépasse les 64 Ko et atteint la vitesse incroyable de 900 Mo/s lorsque les blocs font 1 Mo.

Débit en lecture séquentielle, profondeur de file : 4 opérations

La donne change encore lorsqu’on fait passer la profondeur de file à quatre opérations simultanées : le RevoDrive 3 X2 est plus lent lorsque les blocs font 128 Ko ou moins, mais affiche un débit supérieur à 1 Go/s en lecture séquentielle sur blocs de 256 Ko et plus.

Débit en écriture séquentielle, profondeur de file : 4 opérations

En écriture séquentielle, le RevoDrive 3 X2 reste toujours légèrement en retrait lorsque la taille des blocs est faible, mais il suffit que celle-ci atteigne 64 Ko pour que le débit grimpe à près de 1 Go/s.

PCMark 7 Storage Suite

PCMark 7 est le tout dernier benchmark synthétique de Futuremark et résulte notamment d’une série de discussions entre notre rédaction et l’éditeur. Futuremark Vantage donne en effet une vague idée des performances de stockage, mais dans certaines situations, ses scores varient trop d’une passe à l’autre pour être pertinent, surtout dans le cas des SSD (il faut savoir que Vantage n’a jamais été conçu pour ces produits).

PCMark Vantage et 7 font appel à la même technologie de traçage qu’Intel IPEAK, mais les développeur de Futuremark ont légèrement amélioré la version 7 afin d’en accroître la précision et, surtout, d’éliminer les variations précitées.

Score global

Comme on peut le voir, les écarts sont globalement très faibles entre les SSD, mais il ne faut pas oublier que ce score résulte de la moyenne de tous les sous-tests, où les variations peuvent être plus marquées.

Windows Defender

Le test « Windows Defender » repose sur un enregistrement de Windows Defender effectuant une analyse rapide du système. Il s’agit d’un scénario extrêmement orienté lecture aléatoire : 97,9 % du tracé est composé d’opérations de lecture et 93 % d’entre elles sont aléatoire. En situation réelle, ce scénario n’a qu’un nombre très faible d’applications :

• recherche de fichiers
• analyse antivirus

Dans l’ensemble, on ne note aucune différence entre les différents SSD : le Crucial m4 de 64 Go est aussi rapide que le RevoDrive 3 X2, ce qui peut sembler logique lorsqu’on sait que le jeu de données à transférer n’est au final que de 45 Mo… Tous les SSD sont par contre quatre fois plus rapides qu’un disque dur pour portable.

Importation d’images dans WLPG

Le deuxième test de PCMark 7 Storage Suite est un tracé portant sur l’importation de 68 images (434 Mo au total) depuis une clé USB vers la Galerie de photos Windows Live. Notons que les images ne sont pas copiées : le traceur n’enregistre que les activités d’E/S liées à leur indexation. Ce scénario implique plus d’écriture que de lecture, mais les accès sont pour la plupart aléatoires.

Ici, le RevoDrive X2 original fait mieux que le RevoDrive 3 X2, probablement parce que sa vitesse en lecture aléatoire est plus élevée lorsque la profondeur de file est faible.

Édition vidéo

Le test d’édition vidéo analyse les entrées/sorties effectuées lors de la publication d’une vidéo 1080p dans Windows Live Movie Maker ; plus spécifiquement, il s’agit de combiner plusieurs sources haute définition en un seul fichier de sortie. Dans ce scénario, on compte 9 fois plus d’opérations de lecture que d’écritures et la répartition entre les lectures aléatoires et séquentielles est d’environ 30 % / 70 %.

Bien que le RevoDrive 3 X2 excelle en lecture séquentielle, ce scénario accorde tout de même une place assez importante aux lectures aléatoires, ce qui ne lui est pas favorable. Même chose pour la partie « écriture » du benchmark, qui implique des données vidéo incompressibles. Bref, si le RevoDrive 3 X2 parvient à combler quelque peu l’écart avec ses concurrents grâce à ses performances en lecture séquentielle, celles-ci ne suffisent pas à le placer en première position du classement.

Windows Media Center

Le test sous Windows Media Center consiste à prendre un PCHC et à lui faire enregistrer simultanément deux émissions de télévision sous WMC tout en lisant une émission préenregistrée. Une lecture pour deux écritures, donc ; raison pour laquelle on constate deux fois plus d’écritures que de lectures sur le tracé.

Dans ce scénario, les écritures sont majoritairement aléatoire (94 %) car Windows Media Center ajoute les données aux fichiers vidéo de manière incrémentielle au fur et à mesure que l’émission progresse. Les lectures, par contre, sont presque entièrement séquentielles (84 %) : lorsqu’on lit un fichier vidéo, on commence au début et on avance en un flux continu.

Comme on pouvait s’y attendre, les différences entre les SSD sont minimes dans ce test ; le disque dur, par contre, affiche des performances catastrophiques.

Ajout de morceaux à la bibliothèque WMP

Le test d’ajout de musique de PCMark 7 est assez différent de ce que laisse entendre son nom : en réalité, il consiste à analyser les E/S effectuées lors de l’ajout de 68 Gio de musique (WMA sans perte) stockées sur un volume externe à la bibliothèque du Lecteur Windows Media. Les fichiers ne sont donc pas copiés, mais simplement scannés et indexés. A priori, on pourrait se dire que cela implique avant tout des opérations de lecture aléatoire et presqu’aucun écriture, mais l’indexation implique l’ajout d’informations à une base de données, raison pour laquelle les écritures sont en fait deux fois plus nombreuses que les lectures et essentiellement séquentielles (75 %).

Dans ce benchmark, il est plus que probable que nous soyons limités par la faible bande passante du disque externe contenant les morceaux de musique.

Démarrage des applications

Le tracé consacré au démarrage des applications est extrêmement bref, car il consiste simplement en l’ouverture d’un PDF, le PCMark 7 Whitepaper 1.0 et en l’ouverture d’Internet Explorer depuis la barre des tâches (19,236 secondes au total). Bref, il s’agit de lire un PDF de 717 Ko et de charger un exécutable et ses dépendances. Le volume lu est 63 fois plus élevé que le volume écrit et, forcément, est majoritairement aléatoire (86 % des opérations de lecture).

La plupart des accès en lecture aléatoire s’effectuent toutefois à une profondeur de file comprise entre deux et quatre opérations, ce qui explique pourquoi le RevoDrive X2 termine en tête. Le RevoDrive 3 X2 s’en sort également bien, mais est probablement handicapé par le manque de gros transferts séquentiels.

Jeux

Le test « gaming » implique le démarrage et le chargement de World of Warcraft, raison pour laquelle il comporte presque exclusivement des opérations de lecture. Celles-ci sont pour la plupart de nature aléatoire mais en termes de volume total lu, la proportion d’accès séquentiels et aléatoires est relativement équilibrée : bien que l’on compte 3002 opérations de lecture aléatoire et 575 opérations de lecture séquentielle sur des blocs de 4 Ko ou moins, celles-ci ne représentent au total que moins de 14 Mo des 123 Mo lus au total. Lorsque la taille des blocs est comprise entre 1 et 2 Mo, les opérations de lecture séquentielle sont plus nombreuses que celles de lecture aléatoire.

En matière de scores, les écarts sont bien moins marqués que dans le test de démarrage des applications ; il est donc assez ardu d’analyser les performances. Évidemment, la différence toujours flagrante entre SSD et disques durs n’appelle aucun commentaire.

Conclusion

Avec le RevoDrive 3 X2, OCZ continue à innover et à servir le marché des amateurs de performances. Bien qu’il puisse donner l’impression d’être un bazooka devant tuer une mouche, ce SSD n’est en réalité « que » la version « station de travail » des produits plus orientés « entreprise » de la firme, comme le Z-Drive R3 ou le VeloDrive. Il ne s’agit pas d’un produit professionnel mais bien d’un SSD destiné aux amateurs de performances qui doivent traiter de grosses charges de travail. Si vous ne correspondez pas à ce profil, il ne fait strictement aucun doute que vous allez sous-utiliser le RevoDrive 3 X2.

Si vous avez la charge de travail adaptée, par contre, ce SSD explose littéralement tout ce que nous avons testé précédemment. En matière de performances en lecture/écriture aléatoire, il vous suffit d’avoir une profondeur de file de deux opérations pour commencer à profiter des avantages de son architecture ; passez à quatre opérations simultanées et vous atteindrez des scores proches de 700 Mo/s.

Les performances en lecture/écriture séquentielle sont encore plus impressionnantes. Une fois encore, il vous faut une profondeur de file assez importante (au moins quatre opérations simultanées) pour réellement exploiter le potentiel du RevoDrive 3 X2, mais lorsque vous y êtes et que vos blocs de données font plus de 128 Ko, vous pouvez vous attendre à des débits dépassant 1 Go/s.

Pour briller, ce SSD haut de gamme a besoin de travailler dans un environnement capable de le bombarder de demandes simultanées, raison pour laquelle vous aurez besoin d’une profondeur de file de 10 opérations ou plus pour obtenir des chiffres comparables lorsque vos blocs de données sont de petite taille (32 Ko ou plus).

Après vérification, les performances du RevoDrive 3 X2 sont donc effectivement impressionnantes. Le hic réside malheureusement dans le prix de la bête, forcément astronomique étant donné qu’il s’agit d’une carte PCI Express pour laquelle OCZ a dû mettre au point toute une série de nouvelles technologies. La plupart des acheteurs se soucient toutefois du rapport performances/prix, raison pour laquelle il ne fait aucun doute que certains d’entre vous mettront ce SSD en comparaison avec une grappe de SSD 2,5″ branchés en SATA.

Si le rapport performances/prix entre en ligne de compte dans votre décision d’achat, il est fort probable que vous préfèrerez opter pour deux Vertex 3 en RAID. Malheureusement, il ne faudra pas compter aller plus loin avec une carte-mère Intel, qui sera obligatoirement limitée à deux ports SATA 6 Gbit/s. Pour contourner cette limitation, il vous faudra acheter une machine à base de processeur AMD, acheter un contrôleur de stockage supplémentaire ou… opter pour un SSD branché en PCI Express comme celui-ci. C’est probablement la niche que vise OCZ avec son RevoDrive 3 X2, une niche minuscule mais composée d’utilisateurs très exigeants.

Enfin, nous tenons à saluer le fait qu’OCZ ait réussi à résoudre le problème lié à la taille du firmware du RevoDrive en abandonnant la puce Silicon Image et en adoptant une solution maison. Il ne reste plus qu’une dernière chose : bien que la firme soit parvenue à nous offrir des vitesses incroyables, nous aimerions qu’elle parvienne à activer la prise en charge des commandes TRIM ou Unmap, que le contrôleur SuperScale est matériellement capable de gérer.