IOPS, próbki i kolejki, czyli co naprawdę określa wydajność SSD

Kilka dni temu doradzałem Wam to, jak wydajnego SSD potrzebujecie i już wtedy wpadłem na pomysł zgłębienia często pomijanego, ale bardzo ważnego tematu. Mowa o tym, co tak naprawdę określa wydajność SSD w codziennych sytuacjach, a więc o operacjach IOPS, próbkach i kolejkach. Producenci wolą je jednak zwykle zachować w zakamarkach specyfikacji, aby lepiej trafiać do masowego nabywcy. Reklamowane dyski PCIe 5.0 sprzeda się bowiem lepiej, wspominając o ich ponad 10000 MB/s odczytu niż milionach niewiele mówiących IOPS.
Zestawienie polecanych dysków SSD, dyski SSD, polecane dyski SSD
Zestawienie polecanych dysków SSD, dyski SSD, polecane dyski SSD

W zastosowaniach “typowych” wydajność SSD określają przede wszystkim konkretne operacje losowe

Kiedy rynek dysków podbijały SSD, ciągle wspominano o magicznej liczbie 500 MB/s, co oczywiście odnosiło się do sekwencyjnego zapisu i odczytu. Przy przechodzeniu na standard M.2 oraz interfejs PCIe 3.0 dumnie ogłaszano, że limit 550 MB/s połączenia SATA III to już przeszłość, ale mimo wchodzenia już w erę PCIe 5.0, nigdy nie odczuliśmy tak wielkiego przeskoku wydajności SSD, jak w przypadku przejścia z HDD na te “ograniczone” SSD na SATA III. 

Czytaj też: Digital X 2022 – widziałem Metaverse, zakupy przyszłości i… śledzenie ludzi

technologia X-NAND, cechy SLC i QLC, X-NAND,

Podobnego odczuwalnego przeskoku nie zapewnił PCIe 4.0 i dla zwyczajnego użytkownika nie zapewni też PCIe 5.0 (chyba że powstaną technologie, które zrobią z nich użytek np. w grach). Wszystko właśnie przez to, że pierwsze SSD wprowadziły zupełnie nowy poziom losowego odczytu, względem tego, co miały do zaoferowania HDD. Kolejne ich generacje oczywiście również podnosiły te wartości, ale nigdy nie zapewniły tak wielkiego przyrostu. 

Co więc takiego jest w tych “IOPSach” i losowych operacjach, że to one uznaję za najważniejsze? O tym opowiadam poniżej, ale zanim do nich przejdę, muszę podkreślić, że sam wzrost sekwencyjnego odczytu i zapisu również przekłada się na wydajność dysku. Jest to jednak bardzo rzadko wykorzystywany w praktyce parametr, bo wchodzi w grę tylko wtedy, kiedy np. przenosicie jeden wielki plik .ISO. W przenoszeniu np. plików gry, których są całe dziesiątki tysięcy, główną rolę odgrywa już właśnie wydajność na danych losowych.

test MSI MEG Z690 ACE, recenzja MSI MEG Z690 ACE, opinia MSI MEG Z690 ACE

Ten drugi scenariusz wchodzi w grę przy każdym włączaniu i wyłączaniu komputera, gry i tak naprawdę dowolnej aplikacji, podczas gdy pierwszy jest raczej sporadyczny w przypadku wykorzystywania komputera przez “typowego Kowalskiego”. Dlatego właśnie tak ważni są cisi bohaterowie każdego SSD, czyli operację IOPS (Input/Output Operations Per Second), bo to one określają wydajność w najczęstszych zadaniach, jakie rzucamy dyskowi. 

Czytaj też: Jak zastąpić kierowcę? Opowiadamy, jak działają systemy autonomiczne

Dlatego właśnie SSD są szybsze od HDD, których największym problemem są te operacje. Jednak sam termin IOPS nie jest aż tak prosty. Są z nim bezpośrednio związane tak zwane Queue Deep (QD), czyli w praktyce kolejki zadań, które układa sobie kontroler dysku (istny mózg SSD), kiedy zlecamy mu zadania. Dlatego też nie zdziwicie się, kiedy tuż obok operacji IOPS znajdziecie wzmiankę o parametrze QD. 

Transcend ESD240C

Nie popadajcie jednak w panikę przy ich licznych wariantach, bo tak naprawdę kluczowym jest QD1, podczas gdy QD4 jest po prostu ważna. Dlaczego? Bo w praktyce jego przekroczenie i wzbicie się do poziomu QD8, QD32 i wreszcie QD64 jest często zwyczajnie niemożliwe. Nawet dla tych, którzy “pracują na plikach”. Wiedząc o tym, nie rozpoczynajcie jednak ślepej pogoni za dyskiem o najwyższym współczynniku operacji IOPS, jeśli nie wykonujecie na swoim sprzęcie specjalnie wymagających zadań. W praktyce bowiem znakomita większość markowych dysków SSD na rynku spełni wymagania każdego typowego użytkownika i to nawet w przypadku modeli na oldschoolowy wręcz interfejs SATA. Te oferują już w większości operacje IOPS na poziomie ponad 100000 jednostek, które przekładają się na jakieś 30 MB/s odczytu.

To pozornie niewiele, ale w praktyce dużo, bo te operacje dotyczą szeregu bardzo skromnych, bo w głównej mierze ledwie kilobajtowych plików porozrzucanych po szeregu komórek pamięci. Im bardziej zaawansowany dysk, tym rzeczywiście jest szybszy, a że nie chcę pozostawiać Was bez praktycznej informacji, przypomnę mój poprzedni wpis, w którym sugerowałem Wam, jak szybkiego SSD naprawdę potrzebujecie. 

Czytaj też: Sekcja zasilania będzie tylko ważniejsza. Opisujemy budowę i rolę VRM

W skrócie? Jeśli zależy Wam na najlepszym stosunku ceny do wydajności, to obecnie w dobie bardzo tanich SSD, najlepszym wyjściem jest sięgnięcie po pojemny (1, lub 2 TB) dysk SSD na PCIe 3.0×4, który względem SSD na SATA będzie “na papierze” nawet dwukrotnie wydajniejszy. Odczujecie to zwłaszcza przy operacjach na plikach i do pewnego stopnia w aplikacji. Różnica względem dysku na PCIe 4.0 jest już mniejsza, ale ciągle zauważalna… o ile rzeczywiście Waszym priorytetem jest przyspieszenie transferu plików oraz ich ładowaniu do aplikacji, niż usprawnieniu działania gier oraz programów, które nie są uzależnione od wielkich plików na dysku. Więcej na ten temat przeczytacie tutaj.