OCZ RevoDrive X2 : le SSD plus rapide que les SSD

Introduction

En juin dernier, nous avions publié une actualité sur le nouveau bus d’OCZ, sensé s’affranchir des limites du SATA en s’appuyant sur les ports PCI Express. Malgré une augmentation des débits théoriques jusqu’à 6 Gbits/sec, l’idée derrière le HSDL est que le Serial ATA n’est tout simplement pas en mesure de soutenir l’évolution des SSD. Concrètement, on voit que les limites du SATA 3 Gbits/sec ont été atteintes et d’après les représentants de SandForce, les futurs SF-2500/2600 seront capables d’aller jusqu’à 500 Mo/sec en pointe.

A l’époque où le SATA 3 Gbits/sec est arrivé, les périphériques de stockage n’affichaient pas de débits suffisants pour justifier la transition depuis le SATA 1,5 Gbits/sec. De même, s’il fallait encore faire avec les seuls disques durs, le passage en SATA 6 Gbits/sec n’aurait aucun sens. Mais en parallèle à l’évolution des disques durs, l’apparition des SSD a constitué une révolution : avant même que la dernière mouture de l’interface Serial ATA ne décolle, on s’aperçoit que l’obsolescence la guette.

Il faut toutefois relativiser : pour les particuliers, le SATA 6 Gbits/sec ne sera pas un goulet d’étranglement dans l’immédiat à moins de vraiment sortir l’artillerie lourde. C’est précisément qu’OCZ a fait en assemblant un SSD hors normes autour de quatre contrôleurs SandForce et deux PCB pour un format 3,5 pouces, lequel emploie un bus très proche du PCI-Express. A l’arrivée, les opérations en lecture/écriture de flux continus excédent largement les 600 Mo/sec que le SATA III peut théoriquement gérer. Là où le bât blesse, c’est que l’OCZ IBIS HSDL 240 Go qui nous a été montré est actuellement référencé à 750 euros ce qui le réserve vraiment à une toute petite minorité. Cependant, il faut préciser qu’OCZ ne vise pas les particuliers mais les professionnels avec l’IBIS, autrement dit les clients les mieux placés pour exploiter les performances hors normes en termes d’IOPS notamment.

Une approche alternative pour des SSD à très hautes performances

A ce stade, l’IBIS constitue un surarmement dans 99% des cas pour les particuliers : c’est avant tout une vitrine technologique à plus de 3 euros le Go. En revanche, OCZ propose également des SSD en PCI-Express depuis quelques temps, lesquels peuvent bien servir de périphérique de démarrage : les RevoDrive.

Ces derniers ont pour eux des débits largement supérieurs à ceux des meilleurs SSD 3 Gbits/sec, qui ont besoin d’être mis en RAID 0 pour offrir le même niveau de performance avec l’inconvénient d’avoir deux périphériques ou plus. Le rapport performances/prix penche par contre en faveur du RAID 0 : là où une paire de Vertex II (eux aussi équipés de contrôleurs SandForce) 120 Go revient à environ 400 euros, il faut compter 530 euros pour un RevoDrive 240 Go.

Le RevoDrive X2 affiche pour sa part des performances revues à la hausse, mais le prix a malheureusement suivi cette tendance lui aussi. A 640 euros pour la version 240 Go, l’écart par rapport à quatre Vertex 2 60 Go grimpe à 200 euros. Ceci dit est-ce que cet écart est vraiment pénalisant dans un marché de niche comme celui-ci ? Les performances devraient nous aider à trancher.

La lignée RevoDrive

Le premier RevoDrive employait des puces de NAND flash d’origine Intel ainsi que deux contrôleurs SandForce SF-1200, chacun relié à un contrôleur Silicon Image Sil3124 SATA 4 ports de façon à obtenir l’équivalent d’un RAID 0. Un pont Pericom se charge quant à lui de convertir les quatre lignes PCIe en PCI-X  pour le contrôleur dédié au stockage.

L’approche d’OCZ est donc assez brute mais aussi suffisamment viable économiquement parlant pour faire du RevoDrive un produit relativement accessible. Quand on y regarde de plus près, l’écart de prix par rapport à deux Vertex 2 s’explique principalement par les composants propres au RevoDrive (2 contrôleurs et 1 pont).

Soulignons par ailleurs qu’OCZ a choisi les composants de manière à ne pas brider son produit : si le pont Pericom peut inquiéter vu qu’il se tient à des débits PCIe 1.1, on parle quand même d’une bande passante bidirectionnelle d’un Go/sec pour un lien à quatre ports qui est plus que suffisante vu les débits séquentiels annoncés à 540 Mo/sec. Les ports gérés par les contrôleurs Sil3124 sont quand à eux SATA 3 Gb/sec.

RevoDrive X2 : le successeur annoncé

Le second RevoDrive se distingue par l’emploi d’une carte fille qui permet de rajouter deux contrôleurs SandForce et potentiellement deux fois plus de mémoire flash. L’approche était plus que prévisible vu que son prédécesseur utilisait déjà un contrôleur quatre ports : le RevoDrive X2 exploite tout simplement les composants déjà présents sur la première version.

La capacité accrue du RevoDrive X2 est parfaitement reflétée par les différentes versions proposées puisque l’on passe de 50-480 Go à 100-960 Go. Les performances sont également revues à la hausse, comme les prix : un RevoDrive de 240 Go coûte environ 540 euros contre 640 euros pour le X2 à capacité égale.

Si le premier RevoDrive a été lancé à un tarif supérieur, l’ancienne comme la nouvelle génération sont encore loin d’être bon marché surtout quand on voit la concurrence sur les SSD 2,5 pouces en SandForce. Dans l’idéal, on souhaiterait un produit en PCIe dont le prix soit proche de l’équivalent en RAID de SSD classiques, or on paye 200 euros pour les composants additionnels ainsi que l’union de quatre SSD sur une seule carte par rapport au RevoDrive X2 240 Go.

Configuration du test

Le Vertex 2 comme le X25-M ont été testés avec le contrôleur Intel intégré à la carte mère en mode AHCI vu que ni l’un ni l’autre ne sont capables de saturer les débits en pointe de l’interface. Dans un environnement professionnel on pourrait utiliser une carte contrôleur SAS/SATA pour multiplier les ports mais ce sont les performances sur une configuration de particulier qui nous intéressent.

Performances E/S

Quand on interroge OCZ sur le choix de l’interface du RevoDrive X2, la marque répond sans hésitation qu’un SSD en PCI-Express est idéal quand il s’agit de fournir de très bonnes performances E/S. On voit rapidement le bien fondé de cette recommandation : bien que le nombre d’IOPS ne s’échelonne pas de façon linéaire, il y a une nette progression en passant de un à deux puis quatre contrôleurs SandForce.

Par ailleurs, le RevoDrive X2 et l’IBIS ont des conceptions très proches mais le premier s’en sort légèrement mieux dans les benchmarks en profil bases de données comme serveur fichiers grâce à son interface PCI Express directe. 

Le constat est identique en profil serveur Web.

Le dernier test en mode station de travail est l’occasion pour le RevoDrive X2 de faire un grand chelem. Si l’avance sur le Vertex 2, le X25-M ainsi que le premier RevoDrive n’a rien d’étonnant, nous sommes par contre quelque peu étonnés de voir le SSD en HSDL terminer systématiquement en seconde position.

Streaming (IOMeter)

Le test en streaming permet d’évaluer les performances séquentielles et c’est donc sans surprise que l’IBIS et RevoDrive X2 et sont aux coudes à coudes, ce dernier distançant nettement son prédécesseur.

Quand on compare le Vertex 2 à l’X-25M, on voit bien que les opérations d’écriture séquentielle sont un des points forts des contrôleurs SandForce. Une fois de plus, l’IBIS et le RevoDrive X2 se tiennent dans un mouchoir de poche au sommet.

Lecture/écriture séquentielle (CrystalDiskMark)

Pour mémoire, nous avons décidé d’ajouter CrystalDiskMark à notre suite de test après avoir trouvé un biais dans h2bench2 dont le test en écriture tend à favoriser les SSD équipés de contrôleurs SandForce.

CrystalDiskMark valide pour l’essentiel le constat fait avec Iometer. C’est au niveau du duel Vertex 2/X25-M que la donne change : le SSD d’OCZ est cette fois derrière vu que le test s’appuie sur des données aléatoires.

Cette fois-ci les résultats sont vraiment différents, ce qui tient à la différence entre les approches de Iometer et CrystalDiskMark : nous paramétrons spécifiquement ce dernier pour qu’il utilise exclusivement des données aléatoires, ce que l’architecture DuraClass des SandForce à du mal à traiter tandis que l’X25-M est bien plus à son aise. L’exemple le plus significatif est encore l’évolution du rapport de forces entre le premier RevoDrive et le SSD d’Intel : le monstre d’OCZ n’est pas loin de voir ses performances divisées par trois alors que celles du X-25M sont doublées, ce qui lui permet de devancer le RevoDrive.

Toutefois, l’écart entre l’IBIS et le RevoDrive X2 est encore plus intéressant vu qu’ils ont une conception très proche. D’après OCZ, les résultats sont révélateurs de ce qu’il peut se passer lorsque le SSD a été considérablement utilisé dans le temps (le RevoDrive X2 comme son prédécesseur ne gèrent pas la commande TRIM). On peut trouver sur le site de la marque un utilitaire qui permet de retrouver les performances d’origine au prix d’un effacement sécurisé complet, ce qui n’est pas spécialement commode quand il s’agit du périphérique de stockage dédié au système d’exploitation. La dégradation des performances en écriture est donc un inconvénient à prévoir.

Lecture aléatoire de fichiers 4 et 512 Ko

Le niveau de performance en lecture/écriture aléatoire est probablement le critère le plus important à nos yeux : à moins de faire très régulièrement de l’édition vidéo, la lecture/écriture de données séquentielles est loin d’être aussi importante.

Avec des fichiers de 4 Ko, le RevoDrive X2 et l’IBIS continuent leur duel tandis que l’X25-M est au niveau du RevoDrive premier du nom. Le Vertex 2 est quant à lui distancé dans des proportions non négligeables.

L’intitulé des deux graphiques est quasiment identique si ce n’est la longueur de la file d’attente (QD) qui varie d’une à 32 opérations, variable qui joue énormément sur les résultats.

Le Native Command Queuing qui est partie intégrante des spécifications a été conçu à l’origine pour améliorer les performances des disques durs en optimisant l’ordre d’exécution des opérations des commandes en lecture/écriture. Si l’on ne peut transposer la physique d’un disque dur à celle d’un SSD, l’architecture multicanaux de ces derniers leur permet aussi d’ordonner de multiples commandes simultanées (Intel affirme à ce sujet que ce n’est pas le périphérique de stockage mais plutôt la configuration qui fait goulet d’étranglement). Ainsi, les SSD actuels s’appuient largement sur de longues files d’attente pour atteindre les débits annoncés par les marques.

Rappelons qu’OCZ a insisté sur le fait que le RevoDrive X2 brillait lorsqu’il s’agissait d’effectuer une multitude d’opérations E/S. Lorsque la file d’attente est courte, on voit qu’il finit premier mais les 30,7 Mo/sec ne sont pas impressionnants dans l’absolu et même encore moins lorsque l’on voit le Vertex 2 finir dernier avec 22,4 Mo/sec. En passant à l’autre extrême (ce qui n’est pas représentatif des environnements qui sont les nôtres), le RevoDrive X2 et ses quatre contrôleurs atteint des sommets avec 466,7 Mo/sec tandis que le RevoDrive  première version est à la traîne avec seulement 210,7 Mo.

Ecriture aléatoire de fichiers 4 et 512 Ko

Les performances en écriture ont toujours été en retrait chez Intel, ce que l’on constate une fois de plus ici. Néanmoins, les contrôleurs SandForce ayant tendance à optimiser les données fortement compressibles, mieux vaut croiser les résultats d’Iometer avec un test sous CrystalDiskMark.

Avec des données complètement aléatoires, L’écriture de petits blocs constitue un des pires exercices qui soit pour les contrôleurs SandForce, tandis que l’X25-M fait bien meilleure figure. Comme c’était le cas avec les opérations en lecture, les performances ne sont pas exceptionnelles avec une file d’attente d’une seule opération puisque l’on ne mesure que 37,7 Mo d’écart entre le RevoDrive X2 et le Vertex 2.

Lorsque la file d’attente compte 32 commandes, l’IBIS prend cette fois une énorme avance à l’image de ce que l’on avait déjà constaté avec les opérations en écriture séquentielle. Une fois encore, le RevoDrive X2 ne devrait pas être distancé de la sorte et l’on a donc une idée de ses performances dans le pire des cas. De son côté, l’Intel X25-M se paye le luxe de coiffer le premier RevoDrive sur le fil en plus de largement dominer le Vertex 2.

PCMark Vantage

Sous ses airs de benchmark synthétique, PCMark est un très bon indicateur des performances réelles comme en témoigne le test de chargement de programmes qui s’appuie sur Microsoft Word 2007, Adobe Photoshop CS2, Internet Explorer 7 et Outlook 2007. Le RevoDrive X2 finit encore une fois premier de peu.

Les débits relatifs aux jeux sont encore plus intéressants. Dans ce test qui s’appuie à plus de 99 % sur une lecture en streaming, l’Intel X25-M sort du lot suivi par le Vertex 2 tandis que les SSD au format carte fille déçoivent.

Le test en édition vidéo fait une répartition équilibrée en lecture/écriture et offre des résultats inverses à ce que l’on a vu avec les jeux. Vu les excellentes performances des SSD OCZ en PCIe, ceci n’a rien d’étonnant.

Parce qu’elle nécessite essentiellement des opérations en lecture, l’analyse anti spyware avec Windows Defender sous Vista favorise les SSD équipés de contrôleurs SandForce. Le retard du X25-M dans de telles proportions est par contre assez surprenant.

A l’image du test en édition vidéo, la charge de travail est ici bien équilibrée entre lecture et écriture. On voit d’excellents débits dans un contexte multitâche sur les SSD OCZ haut de gamme : un flux vidéo est lu, envoyé en streaming vers un périphérique extender et enregistré en même temps. Le RevoDrive X2 est particulièrement bien mis en valeur par rapport à son prédécesseur avec des performances en hausse d’environ 35 %.

L’ajout de musique vers Windows Media Player 11 induit essentiellement des opérations en lecture, ce qui ne réussit pas vraiment aux contrôleurs SandForce.

Le transfert de photos vers Windows Photo Gallery est aussi un exercice qui s’appuie presque exclusivement sur des opérations en lecture, mais cette fois les SSD OCZ au format carte fille s’en tirent nettement mieux tandis que l’X25-M surclasse le Vertex 2.

Au final, Le RevoDrive X2 s’en tire mieux que l’IBIS dans des tests représentatifs pour nos configurations.

Conclusion

Pour un particulier avec des besoins ordinaires, avoir un RevoDrive X2 s’apparente à conduire une voiture de course en centre ville : l’objet est plaisant à posséder mais très cher et son vrai potentiel n’est pas vraiment utilisable.

En revanche, quand on connait les raisons derrière le choix de l’interface PCI Express et que l’on a besoin de ce niveau de performances, c’est un vrai plaisir : outre le fait que les débits franchissent parfois le seuil de 600 Mo/sec, on dépasse les 100 000 IOPS lorsqu’il s’agit d’écritures aléatoires de blocs 4 Ko. Bien entendu, ceci correspond à un cas de figure idéal où les contrôleurs SandForce traitent des données fortement compressibles. Dans des scénarios moins favorables le RevoDrive X2 est moins exceptionnel mais reste tout de même hors d’atteinte pour les SSD conventionnels, même s’il faut rappeler l’absence de commande TRIM (ce qui est aussi valable pour les SSD en RAID).

Dans la plupart des cas, le RevoDrive X2 arrive devant l’IBIS et son interface HSDL, ce qui s’explique vraisemblablement par l’interface PCI Express directe du premier : certes, il y a un pont ainsi qu’un contrôleur PCI-X, mais la conversion semble moins pénalisante que celle de PCIe vers HSDL. A ce stade OCZ n’en doit probablement pas s’en émouvoir plus que cela vu que l’IBIS première génération a des airs de concept fonctionnel : les évolutions de cette interface mettront en évidence l’insuffisance du SAS à terme. Ajoutons que les cartes dual channel en PCIe 2.0 prépareront le terrain pour des débits de 4000 Mo/sec pour les périphériques reliés en backplane. Le RevoDrive X2 n’a pas été conçu pour se positionner sur un tel marché, alors que l’IBIS est clairement conçu pour les milieux professionnels ; OCZ ne s’attend donc sûrement pas à ce que l’un des deux produits cannibalise les ventes de l’autre.

Quid des performances de ces SSD haut de gamme par rapport aux modèles SATA 2,5 pouces autrement plus accessibles ? Un Vertex 2 120 Go ne tient pas la comparaison par rapport à un RevoDrive première génération de capacité égale, par contre on arrivera au même niveau de performances avec deux Vertex 2 60 Go en RAID tout en économisant une centaine d’euros au passage.

Le constat est encore plus dur pour le RevoDrive X2 : 640 euros pour la version 240 Go, contre 440 € pour quatre Vertex 60 Go. Certes, le RevoDrive X2 est encore très peu distribué en France ce qui ne tire pas les prix dans le bon sens et il faut pouvoir placer 4 SSD dans son boîtier. On pourrait donc le considérer comme une bonne solution quand, outre les problèmes de place, on n’a pas envie de configurer un RAID.

Le frein le plus important est peut être l’annonce récente de nouveaux SSD chez OCZ : ceux-ci seront équipés de nouveaux contrôleurs SandForce, d’une interface SATA 6 Gbits/sec et devraient atteindre des débits de 500 Mo/sec. On attend également la troisième génération de SSD Intel qui devrait faire son apparition lors de ce trimestre, le géant de Santa Clara ayant probablement à cœur de répondre avec la montée en puissance de SandForce.

Rétrospectivement, 2010 n’aura pas été une année faste en termes d’innovations pour les SSD, les cours de la mémoire n’ayant pas aidé. 2011 s’annonce par contre beaucoup plus mouvementé et il semble donc difficile d’investir maintenant dans un produit (très) haut de gamme qui pourrait perdre beaucoup d’intérêt dans les mois qui viennent.