Конфигурируем мини-ПК: изучаем влияние памяти и накопителя на быстродействие системы09.08.2017 18:33

Изучаем влияние памяти и накопителя на быстродействие системы Бытует среди части пользователей такое (неправильное) мнение, что творчески подходить к конфигурации компьютера имеет смысл лишь при сборке или приобретении дорогой высокопроизводительной системы, а все остальное можно собирать по остаточному принципу. Особенно часто такое можно услышать, когда речь идет о компактной системе, зачастую используемой в качестве второго компьютера в семье. Разве что на процессор все всегда обращают внимание, предполагая (и не без оснований), что на скорость работы прикладных программ он оказывает основное влияние. Однако выбор процессоров в этом классе систем обычно не слишком широк. Память же и накопители берут по принципу «лишь бы работало». Активное внедрение твердотельных накопителей в жизнь вносит определенные коррективы в этот выбор, но все еще не всегда. Работают-то они быстро, но ведь и стоят дороже — особенно в пересчете на гигабайт. А этих самых гигабайтов в настоящее время требуется много — не десятки тысяч (если говорить об обычной персональной системе для решения ежедневных задач), но по крайней мере тысяча (терабайт). Дальше простая арифметика: ноутбучный винчестер такой емкости обойдется сейчас примерно в пять тысяч рублей, а SSD — в двадцать. Наилучшим способом решения этой проблемы, как уже не раз было сказано, является гибридная СХД, т. е. твердотельный накопитель небольшой емкости и емкий винчестер для хранения «холодных» данных. Но и такой подход с точки зрения финансов не является оптимальным: один винчестер дешевле, а систему и программы можно держать на нем же. То есть опять возвращаемся к принципу «работать будет — значит, и так сойдет». При этом никто не оспаривает преимущество твердотельных накопителей в скорости загрузки программ (в том числе и самой операционной системы), да и в выполнении «дисковых» операций, однако… долгую загрузку можно и потерпеть. Ведь с точки зрения житейской логики, когда программа уже запустилась и в первую очередь «нагружает» работой не накопитель, то работать она будет одинаково — есть там SSD или нет его. Равно как и оперативной памяти слишком много не нужно — раз в продаже до сих пор встречаются системы с 2–4 ГБ, значит, 8 ГБ точно хватит надолго, так что о расширении можно не думать. Так оно или не так — могут показать только тесты. К сожалению, поднятые вопросы редко привлекают внимание тестовых лабораторий, особенно в приложении к упомянутым в начале системам — компактным и с ограниченной производительностью. Поэтому сегодня мы решили нарушить заговор молчания. Объект экспериментов Для начала определились с системой: ею сегодня будет NUC 7i3BNH. Подробно мы с этой моделью не знакомились, но чего можно ожидать от младшего NUC в линейке, понятно и по результатам тестирований предыдущих поколений мини-ПК. Фактически, это такой разумный базовый уровень: десктоп аналогичной (и даже большей) производительности можно собрать дешевле, а возможности модернизации у него будут куда шире, но ведь и исполнение далеко не такое компактное. Поэтому когда важны габариты компьютера — особых альтернатив нет. Если требуется автономность — тоже: ни для кого не секрет, что NUC «построены» на типовой ультрабучной платформе (кстати, поэтому полученные сегодня результаты можно распространять и на тонкие и легкие ноутбуки). В компактных системах используются и куда более быстрые процессоры, нежели Core i3–7100U, а некоторые из них даже позволяют поиграть во многие игры (младшие модели, снабженные только интегрированным GPU HD Graphics 620, справляются с этим очень плохо — кое во что поиграть можно, но лишь выкрутив качество графики на минимум). Таким образом, есть процессоры более универсальные, но нам была интересна именно младшая модификация: ведь если и в ее случае производительность будет зависеть не только от процессора, но и от его окружения, то с более быстрыми процессорами — тем более. Возможности для конфигурирования у NUC аналогичны тем, что встречаются в ноутбуках: есть два слота SO-DIMM для оперативной памяти DDR4 и два отсека для накопителей. Точнее, отсек здесь один — в него можно установить ноутбучный винчестер или «классический» твердотельный накопитель в том же форм-факторе. Но кроме него есть и слот M.2 на плате, поддерживающий только SSD с любым интерфейсом. Вот от этого и будем отталкиваться. Тестовые конфигурации Итак, возможен выбор накопителя и памяти. Что касается первого, то очевидно, что базовым вариантом должен быть винчестер. Мы остановились на терабайтном WD Blue, поскольку меньшая емкость на практике не интересна, а бо́льшая обойдется дороже при аналогичной производительности. В этом мы уже не раз убеждались на практике: ноутбучные винчестеры разных компаний, если они не относятся к разным поколениям, имеют примерно равную производительность. Цены у них у всех тоже примерно равны — порядка 3–4 рублей за гигабайт на текущий момент. Относительная стоимость хранения информации на твердотельных накопителях пока существенно выше, так что непосредственным конкурентом терабайтного винчестера по цене является SSD на 120 ГБ с TLC-памятью. Но такой емкости обычно мало (ее мало даже для нашей тестовой методики, что приводит к лишним неудобствам), к этому SSD придется покупать винчестер и немалое количество данных хранить на нем — в том числе и «рабочие», а не «архивные». Поэтому мы решили «не зажиматься», а взять Kingston SSDNow M.2 SATA G2 емкостью 240 ГБ, имеющий немало достоинств. В нем применяется пусть и чуть более дорогая, но привычная MLC-память — имеющая чуть бо́льшую производительность и надежность. При этом относительно небольшой объем позволяет уложиться примерно в 7000 рублей в среднем. Однако «небольшим» этот объем является, только если сравнивать с другими моделями — на практике в 240 ГБ помещаются не только операционная система и прикладные программы (а современные игры, требующие десятки гигабайт дискового пространства, как уже было сказано выше, все равно не для таких компьютеров), но и основные рабочие данные. «Карточный» же формат нужен для того, чтобы оставить свободным дисковый отсек — туда можно будет при необходимости установить винчестер, если потребуется больше свободного места. По суммарной цене терабайтный винчестер и SSD на 240 ГБ примерно равны одному SSD на 480 ГБ и вдвое дешевле терабайтного SSD — почему мы и считаем правильным при возможности использовать в компьютере накопители разных типов: такое решение оптимально по скорости, емкости и стоимости. С памятью все еще проще: мы взяли два модуля Kingston KVR21S15S8/8 и использовали либо один из них, либо сразу оба. Главным плюсом этих модулей является емкость в 8 ГБ, что позволяет при необходимости ограничиться одним — все-таки 4 ГБ в настоящее время мало даже для веб-серфинга, так что нужно хотя бы 8 ГБ. Два модуля по 4 ГБ, конечно, и дадут необходимую емкость, и будут работать в двухканальном режиме (т. е. потенциально чуть быстрее), но при желании впоследствии увеличить объем памяти их придется менять — слотов-то всего два. А к одному модулю на 8 ГБ можно просто добавить второй такой же. Или не добавлять — если тесты покажут, что разницы нет. Методика тестирования Тестирование проводилось с применением нашего бенчмарка на основе реальных приложений iXBT Application Benchmark 2017. Отметим, что для нормальной работоспособности тестовых скриптов на системе с винчестером в качестве основного накопителя их пришлось немного модифицировать в плане задержек, да и длительность паузы между загрузкой системы и запуском теста пришлось увеличивать, поскольку фоновая работа продолжалась даже после того, как Windows «рапортовала» об успешном окончании загрузки. В принципе, ничего неожиданного в этом нет — даже наоборот: именно такой эффект и должен наблюдаться. А вот влияние емкости памяти и накопителя на работу приложений, как уже было сказано выше, часто остается за кадром, особенно в случае использования процессоров класса Core i3–7100U, которые сами по себе на рекорды быстродействия не способны. Вот мы и проверим, не будут ли мешать им (даже им!) прочие компоненты системы. С тестовыми конфигурациями все просто: один или два модуля памяти; винчестер или твердотельный накопитель — всего четыре комбинации. Все результаты нормированы относительно самого дешевого варианта: 8 ГБ памяти в одноканальном режиме и винчестер. «Процессорная» производительность Логическая группа тестов HDD+8 HDD+16 SSD+8 SSD+16 Видеоконвертирование, баллы 100,0 99,5 107,1 107,6 MediaCoder x64 0.8.45.5852, с 369,0 371,0 361,0 361,0 HandBrake 0.10.5, с 389,4 391,5 346,7 343,8 Оправданность кавычек в заголовке подтверждает первая же группа, в которую входят два теста транскодирования файлов. Обычно считается, что скорость транскодирования зависит только от процессора, а любые накопители обеспечивают достаточное в задачах такого рода быстродействие. Однако мы, несмотря на медленный экономичный процессор, получили 7% разницы между винчестером и твердотельным накопителем. Разница невелика, но достигается при прочих равных. А вот емкость и «канальность» памяти в этих тестах не сказываются никак — значит, 8 ГБ одним модулем (оставив второй слот свободным «на будущее») вполне достаточно. Логическая группа тестов HDD+8 HDD+16 SSD+8 SSD+16 Рендеринг, баллы 100,0 101,1 105,2 105,7 POV-Ray 3.7, с 471,4 471,3 461,5 461,5 LuxRender 1.6×64 OpenCL, с 885,0 882,0 873,0 869,0 Вlender 2.77a, с 811,9 789,8 722,1 715,1 Тоже, казалось бы, «играет» только процессор —, но 5% разницы между накопителями разных типов есть. Вклад памяти здесь не нулевой, но не более 1%. Отметим, что переход с 8 ГБ на 16 ГБ заметнее при использовании винчестера, что вполне объяснимо: эффективнее работают дисковые кэши и т. п. Впрочем, и в этом случае отличия невелики, а для SSD приростом от увеличения емкости памяти можно просто пренебречь. Логическая группа тестов HDD+8 HDD+16 SSD+8 SSD+16 Видеоредактирование и создание видеоконтента, баллы 100,0 103,6 101,8 105,5 Adobe Premiere Pro CC 2015.4, с 398,8 376,5 393,2 373,5 Magix Vegas Pro 13, с 1265,0 1175,0 1262,0 1171,0 Magix Movie Edit Pro 2016 Premium v. 15.0.0.102, с 435,8 427,0 417,9 409,9 Adobe After Effects CC 2015.3, с 1832,0 1836,0 1808,0 1802,0 Photodex ProShow Producer 8.0.3648, с 524,0 509,0 516,0 499,0 В видеоредакторах положение дел, скорее, обратное: здесь действительно почти не имеет значения накопитель (всего пара процентов разницы), но одного модуля памяти на 8 ГБ уже маловато. Лучше иметь два — даже в компактной экономичной системе. Логическая группа тестов HDD+8 HDD+16 SSD+8 SSD+16 Обработка цифровых фотографий, баллы 100,0 111,4 108,3 118,6 Adobe Photoshop CС 2015.5, с 1510,5 1393,1 1468,2 1382,3 Adobe Photoshop Lightroom СС 2015.6.1, с 555,0 461,6 526,9 454,3 PhaseOne Capture One Pro 9.2.0.118, с 982,1 926,7 837,7 785,7 Еще заметнее этот эффект при работе с фотографиями, только здесь уже важна и система памяти, и накопитель. Степень их влияния зависит от программ: Lightroom и Photoshop в первую очередь мало памяти, а Capture One Pro более требователен к накопителю. В общем и целом, как видим, 8 ГБ и SSD лишь немного медленнее, чем 16 ГБ и винчестер, а между лучшим и худшим случаями уже около 20% разницы, что можно заметить на глаз, «по ощущениям». Логическая группа тестов HDD+8 HDD+16 SSD+8 SSD+16 Распознавание текста, баллы 100,0 101,4 101,6 102,4 Abbyy FineReader 12 Professional, с 1646,3 1624,0 1620,9 1608,1 А вот распознавание текста действительно можно считать чистым тестом процессора. Но даже в этом случае небольшая разница между 4 конфигурациями в производительности есть. И лучше иметь твердотельный накопитель, чем винчестер и вдвое больше памяти. Однако столь небольшой разницей смело можно пренебречь. Логическая группа тестов HDD+8 HDD+16 SSD+8 SSD+16 Архивирование, баллы 100,0 111,2 107,6 117,5 WinRAR 5.40 СPU, с 261,2 234,8 242,7 222,3 В случае же архиваторов разницей пренебречь никак нельзя. Отметим, что мы используем два теста WinRAR с разными установками: один загружает преимущественно процессор, а второй — накопитель. Но даже первый их них (который и представлен на данной диаграмме) сигнализирует о том, что быстрый накопитель почти столь же важен, как большое количество памяти в двухканальном режиме. Причем это один из немногих случаев, когда имеет значение «канальность». Но все равно — SSD полезен даже при одном модуле памяти. А самой быстрой, как и следовало ожидать, оказывается «правильная» конфигурация: с твердотельным накопителем и двумя модулями памяти по 8 ГБ. Логическая группа тестов HDD+8 HDD+16 SSD+8 SSD+16 Научные расчеты, баллы 100,0 102,6 102,5 105,2 LAMMPS 64-bit 20160516, с 1352,6 1220,7 1272,5 1207,3 NAMD 2.11, с 767,1 789,7 766,0 780,7 FFTW 3.3.5, мс 112,4 110,8 112,5 108,8 Mathworks Matlab 2016a, с 383,9 380,2 364,6 361,5 Dassault SolidWorks 2016 SP0 Flow Simulation, с 572,1 554,2 565,0 536,0 Научные расчеты — не стезя компактных систем (как и рендеринг или обработка видео, впрочем). Хотя если они (или аналогичный ноутбук) оказываются вторым компьютером в доме, то как раз на них ребенку-студенту, возможно, и придется заниматься расчетами. В любом случае, нас сегодня интересуют не абсолютные результаты, а относительные. А они показывают, что разницы между конфигурациями практически нет, но если уж быть абсолютно точным, то в очередной раз SSD+8 примерно соответствует HDD+16. И эффект от удвоения памяти в случае «механического компьютера» более заметен. Так что цифры меняются, а общая тенденция — нет. И в конечном итоге мы видим иллюстрацию этой тенденции: несмотря на то, что все перечисленные тесты в первую очередь «нагружают» работой процессор, который во всех конфигурациях один и тот же (в части программ немного задействовано видеоядро, но оно тут тоже одно и то же, интегрированное), итоговое быстродействие системы с твердотельным накопителем выше, чем с механическим. Более того, оно в среднем выше даже в неравных условиях — при разном объеме памяти. Таким образом, даже для такой небыстрой платформы, как Core i3–7100U, твердотельные накопители полезны, и не только с точки зрения файловых операций. Поэтому в условиях ограниченных финансов стоит начинать именно с «SSD+8». К тому же, такую конфигурацию при желании проще доводить до максимального уровня (коим является наличие двух накопителей и 16 ГБ памяти), чем если начинать с винчестера. Файловые операции Логическая группа тестов HDD+8 HDD+16 SSD+8 SSD+16 Скорость файловых операций, баллы 100,0 130,9 719,0 778,2 WinRAR 5.40 Storage, с 652,1 504,351 108,28 93,812 UltraISO Premium Edition 9.6.5.3237, с 388,5 281,2 53,4 51,9 Скорость копирования данных, с 431,6 343,6 50,9 47,6 Ну, а «на своей территории» твердотельный накопитель вообще не оставляет никаких шансов механике — тут уже не проценты, а разы. Кстати, отмеченная выше тенденция эффект от установки второго модуля памяти заметнее для винчестера тоже выражена очень ярко: прирост в 30% в одном случае и менее 10% в другом. Стандартным возражением апологетов механики является то, что можно же и потерпеть — зато дешевле, а непосредственно при работе разница невелика. Оно, с одной стороны, правильное, а с другой… Чтобы загрузить компьютер работой минут на 20, нужно сначала подготовить ему фронт работ. Причем все это происходит при непосредственном участии пользователя, т. е. все задержки (кликнул — подождал, еще кликнул — еще подождал, выбрал нужные файлы для загрузки в приложение — и долго подождал) он видит непосредственно. А они, честно говоря, раздражают. Даже при тестировании в автоматическом режиме нам пришлось увеличить паузы при работе тестовых скриптов — во избежание проблем с их исполнением. Твердотельный накопитель дает близкую к мгновенной реакцию на действия пользователя —, а потому существенно комфортнее в использовании. Итого Для практического использования важны и память, и накопитель, поэтому общий результат, с нашей точки зрения, выглядит так. Конечно, можно себе представить систему, где с файлами вообще не работают, но это уже экзотика. Особенно в реалиях сегодняшнего дня, когда большинство программ научилось обновляться автоматически, т. е. даже если пользователь месяцами не устанавливает ничего нового «ручками», компьютер все равно живет своей жизнью. В том числе, и по вине операционных систем —, а та же Windows при установке обновлений «хрустеть» винчестером может долго. Поэтому «танцевать» мы считаем правильным от твердотельного накопителя, к которому уже добавлять при необходимости (если потребуется дополнительное место) винчестер. Это несколько не похоже на «традиционный подход» последних пяти лет, когда SSD обычно добавлялся к готовой системе, но времена меняются. Тем более, что этот вариант проще: систему и программы, например, не придется потом переносить с винчестера, поскольку они изначально размещены в «правильном» месте. При ограниченных финансах можно сэкономить на одном модуле памяти — как, мы убедились в ходе тестирования, для большинства программ 8 ГБ памяти достаточно, если используется твердотельный накопитель. В случае NUC и многих других компактных систем (где очень часто число слотов для памяти ограничено двумя, а дисковый отсек всего один; дополнительно же можно установить только «карточный» накопитель) ориентироваться надо как раз на модули памяти по 8 ГБ и SSD формата M.2. Что мы сегодня и сделали — и убедились, что идея была правильной. В заключение предлагаем посмотреть наш видеообзор, посвященный конфигурированию мини-ПК: [embedded content] Виджет от SocialMart Facebook Twitter Вконтакте Одноклассники Google+ Дополнительно

Полный текст статьи читайте на iXBT