平澤寿康の周辺機器レビュー

Intel MLC SSD「X25-M Mainstream SATA SSD」新モデル
~ランダムアクセス時のIOPSが大きく向上



Intel MLC SSD「X25-M Mainstream SATA SSD」新モデル

 MLCタイプNANDフラッシュメモリを採用しながら、高速なアクセス速度で人気のインテル製SSD「X25-M Mainstream SATA SSD」に、製造プロセス34nmのMLC NANDフラッシュメモリを採用する第2世代モデルが登場。従来モデルと比較して反応速度が改善し、特にランダムアクセス速度が向上しているとされ、より魅力が向上しているものと思われる。X25-M Mainstream SATA SSDの新モデルは、従来モデル同様80GBと160GBの2モデルが用意されているが、今回はその中から160GBモデルの「SSDSA2MH160G2GC」を試用する機会を得たので、従来モデルと比較しつつ、パフォーマンスをチェックしていきたいと思う。

●ボディカラーがブラックからシルバーに変更

 ではまず、本体からチェックしていこう。

 本体の厚さは約7mmだが、厚さが約2.5mmのスペーサーが本体上部に取り付けられているため、実際の厚さは約9.5mmとなる。もちろん、SATAコネクタやネジ穴の位置などは2.5インチHDDと全く同じであり、厚さ9.5mmの2.5インチHDDと全く同じ感覚で利用できる。

 従来モデルでは、当初はスペーサーが取り付けられていないものも存在していたが、OEMモデルなどでは当初からスペーサーが取り付けられており、基本的に本体の形状やサイズは、従来モデルとほぼ同じと考えていい。ネジを外せばスペーサーを取り外すことも可能だが、厚さ9.5mm未満のSATA HDDしか利用できないノートPCは基本的に存在せず、標準でスペーサーが取り付けられていることが問題になることはないはずだ。しかも、スペーサーを取り外すことは本体の分解を伴うため、保証が受けられなくなることを考えると、取り外して利用する意味はないと考えていい。

 ボディカラーは、従来モデルのブラックからシルバーに変更されている。正確には、カラーの変更と言うよりは、ブラックでの塗装が省かれただけといった感じだ。もちろん、むき出して利用することはほぼないため、ボディカラーの違いは特に気にする必要はない。

デザインは従来モデルと同じだが、ボディカラーがシルバーに変更されている本体上部には標準でスペーサーが取り付けられている本体自体の厚さは従来モデル同様約7mmだが、約2.5mmのスペーサーが取り付けられ、ほぼ9.5mmの厚さとなっている。接続インターフェイスはSATAだ
側面のネジ穴などは2.5インチHDDと全く同じだ旧モデル(上)との比較。ボディカラー以外は全く同じとなっている

●基板の構造はほぼ同じ

 内部の基板は、従来モデル同様、本体上部のネジを外すだけで簡単に取り出せる。基板の構造は、従来モデルとほぼ同じ。とはいえ、MLC NANDフラッシュメモリは34nmプロセスの新モデルが採用されているため、当然異なっている。加えて、コントローラチップおよびキャッシュ用のSDRAMチップも変更されている。

 MLC NANDフラッシュメモリチップは、容量128Gbitの「29F16B08JAMD1」を10個搭載。従来モデルでは、基板の表裏に10個ずつ、合計10個のチップを搭載していたが、新モデルでは表側に10個のみ搭載となっている。基板裏面にもチップ搭載用のパターンが10個用意されているので、20個搭載することで容量320GBを実現することも可能と思われる。

 コントローラチップは、「PC29AS21BA0」を搭載。従来モデルの「PC29AS21AA0」と型番が異なっており、パフォーマンスを改善するための変更が加えられていると考えていいだろう。

 また、キャッシュメモリには、Micron製の256Mbit SDRAMチップ「MT48LC16M16A2P-75IT」を搭載。従来モデルの128Mbitチップから容量が倍増しており、この点もパフォーマンス改善につながっていると考えられる。

基板表面。容量128Gbitの新MLC NANDフラッシュメモリチップ「29F16B08JAMD1」を10個搭載。コントローラは「PC29AS21BA0」、キャッシュメモリはMicron製の256Mbit SDRAMチップ「MT48LC16M16A2P-75IT」。キャッシュメモリ容量は従来モデルから2倍に増量されている基板裏面。こちらにはフラッシュメモリチップは搭載されていない。パターンは10チップ分用意されているので、容量320GBの実現も可能と思われる
旧モデル(右)の基板との比較。基板自体の構造はほとんど同じだ基板裏面の比較。こちらの構造もほぼ同じだ

●ランダムアクセス時のパフォーマンス向上を確認

 X25-M Mainstream SATA SSDの新モデルは、シーケンシャルアクセス時の速度こそリード250MB/sec、ライト70MB/secと、従来モデルと同等ではあるが、従来製品から反応速度を改善することで、ランダムライト時に高いIOPS(Input/Output Operations Per Second)を達成し、遅延時間も25%短縮して65μsecを実現、4KBランダムライト時で最大6,600IOPS、同リード時で最大35,000IOPSを達成。これによって、実際にPCに搭載して利用する場合のOSやアプリケーションの反応速度が高速化されるとしている。そこで、従来モデルとして80GBモデルの「SSDSA2MH080G1GC」を用意し、ベンチマークテストを通してパフォーマンスを比較してみた。利用したベンチマークソフトは、CrystalDiskMark 2.2.0と、HD Tune Pro 3.50、Iometer 2008.06.28の3種類。テスト環境は下に示す通りで、シリアルATAの動作モードはAHCIモードで行なっている。

 ちなみに、X25-M Mainstream SATA SSD新モデルの初期出荷製品には、特定の条件で使用するとSSDが使用不能になるという不具合があった。この不具合を改善する新ファームウェアの提供は既に始まっており、今回はこの新ファームウェアを適用する前後でのテストも同時に行なっている。

テスト環境
CPUCore 2 Quad Q8200
メモリPC2-6400 DDR2 SDRAM 4GB
マザーボードGIGABYTE EP45-UD3R
ビデオカードATI Radeon HD 2400 PRO
OSWindows Vista Ultimate SP2

 Crystal Disk Markの結果を見ると、シーケンシャルアクセス、ランダムアクセスともに新モデルのほうが速度が向上している項目が多い。中でも速度向上の幅が大きいのはライト速度で、シーケンシャルライトや512KBランダムライトの数値は特に大きく向上していることがわかる。また、差はそれほど大きくないものの、512KBのランダムリード、4KBのランダムリード・ライトも若干向上。このあたりは、反応速度の改善とともに、キャッシュ容量が2倍に増えたことが大きく影響していると考えられる。

X25-M(34nm)新ファームウェア
100MB1000MB

X25-M(34nm)初期ファームウェア
100MB1000MB

X25-M(50nm)
100MB1000MB

 HD Tuneの結果では、シーケンシャルアクセス時の速度は新旧モデルの間に大きな違いは見られないものの、速度のブレがかなり少なくなっている。しかし、ランダムアクセスの結果を見ると、ランダムライトの結果がかなり向上。このあたりは、ランダムライト時のIOPSが大きく向上しているという新モデルの特徴がはっきり現れたと言っていいだろう。

X25-M(34nm)新ファームウェア
8MBリード8MBライト
64KBリード64KBライト
ランダムリードランダムライト

X25-M(34nm)初期ファームウェア
8MBリード8MBライト
64KBリード64KBライト
ランダムリードランダムライト

X25-M(50nm)
8MBリード8MBライト
64KBリード64KBライト
ランダムリードランダムライト

 最後にIOmeterの結果だ。IOmeterのテストは、アクセスパターンとして「File Server Access Pattern」に加えて、4KB、16KB、64KBのランダムリード100%、ランダムライト100%の全7パターンを実行。実行時間は各テストとも5分とした。結果を見ると、全ての項目でIOPSが向上していることがわかる。特に、File Server Access Patternおよび4KB Ramdom WriteのIOPSは2倍以上に大きく向上。これだけのIOPS向上が実現されていれば、Windowsを導入して利用した場合の反応速度はかなり変わってくるはずで、体感の速度も大きく向上するものと考えていいだろう。

Iometer 2008.06.28Intel X25-M(34nm) 160GB
新ファームウェア
Intel X25-M(34nm) 160GB
初期ファームウェア
Intel X25-M(50nm) 80GB
Queue Depth:1Queue Depth:32Queue Depth:1Queue Depth:32Queue Depth:1Queue Depth:32
File Server Access PatternRead IOPS2951.5065537468.3703862763.2364727000.289953935.0984256014.362242
Write IOPS738.4899491871.184148691.4682771752.534981233.7254391503.678891
Read MB/s31.89121980.74579229.90937575.76101210.05160965.037891
Write MB/s7.99694720.2574057.48058818.9742342.53237816.255765
Average Read Response Time0.3037843.4324070.3251133.6647030.8940884.256846
Average Write Response Time0.1335793.3942780.1406733.6132660.6943094.247192
Maximum Read Response Time268.443196282.180766268.061793280.921039215.739361281.308309
Maximum Write Response Time268.562764281.97494485.44829280.63182617.643513281.260747
4KB RandomRead IOPS5330.04527638614.7087765290.79126438985.5107271433.00618336797.005913
Write IOPS7820.55945910136.3814477755.24033510102.9815843191.6158794551.301739
Read MB/s20.820489150.83870620.667153152.2871515.59768143.738304
Write MB/s30.5490639.5952430.29390839.46477212.4672517.778522
Average Read Response Time0.1863670.8270490.1877850.8191860.6963610.867907
Average Write Response Time0.1265993.1547750.1276953.1658410.3120237.029451
Maximum Read Response Time2.5047884.945882.811813.3954732.8826993.794197
Maximum Write Response Time273.599089310.775322269.930256304.752559364.549335543.810387
16KB RandomRead IOPS3999.17511714659.858493987.52319514724.6313913434.40770313899.829496
Write IOPS1994.2297912458.1674912002.406452476.3659571598.761871906.416829
Read MB/s62.487111229.06028962.30505230.07236553.66262217.184836
Write MB/s31.1598438.40886731.28760138.69321824.98065429.787763
Average Read Response Time0.2488092.1813780.2495612.1717720.2899142.300849
Average Write Response Time0.50019813.0164530.49812912.9202660.62416716.783834
Maximum Read Response Time13.3913675.209112216.4972085.0319942.1128385.321277
Maximum Write Response Time301.638476328.443699294.210717320.633418502.97021537.818913
64KB RandomRead IOPS2096.6114444034.0203712096.3283744049.1533041837.8031723879.653601
Write IOPS707.895253737.996039480.181685624.085026430.470364500.715437
Read MB/s131.038215252.126273131.020523253.072081114.862698242.47835
Write MB/s44.24345346.12475230.01135539.00531426.90439831.294715
Average Read Response Time0.4757077.931230.4757927.9015860.5428648.246865
Average Write Response Time1.41135643.35960466.6187311.6010722.32169463.899524
Maximum Read Response Time2.59711822.4092732.75803210.1575762.10857810.670351
Maximum Write Response Time268.374053303.967683397.921663279.124931521.286295565.421094

 ちなみに、不具合解消の新ファームウェアの導入前後でのパフォーマンス差は、一部でやや違いが見られる部分もあるが、全体的にはほとんど同じと考えていい。

●速度重視なら新モデルがおすすめ

 X25-M Mainstream SATA SSD新モデルは、34nmプロセスの第2世代MLC NANDフラッシュメモリの採用とともに、新コントローラとキャッシュメモリ容量の倍増などにより、ランダムアクセス性能だけでなくシーケンシャルアクセス性能も向上しており、第2世代モデルと呼ぶに相応しいパフォーマンス向上が実現されている。

 ただ、新モデルの登場によって、旧モデルの価格が大きく下落しており、価格の点から考えると、旧モデルの魅力が高まっているのも事実。価格を取るかパフォーマンスを取るかは、購入しようと考えている人の考え方次第だが、SSDを導入するのはHDDよりも快適な速度を得るためという場合がほとんどであり、そういった意味では、どうせ買うならパフォーマンスに優れる新モデルをおすすめしたい。

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(2009年 8月 21日)

[Text by 平澤 寿康]