Jak przyspieszyć stary komputer stacjonarny lub laptopa? Rozwiązaniem jest wymiana dysku talerzowego na dysk SSD np. Crucial MX100. W artykule znajdziesz test oraz wyniki. Znajdują się tu informacje dla osób rozważających decyzję o modernizacji swojego laptopa lub szukających danych dotyczących dysku SSD firmy Crucial.

Posiadam laptopa marki Samsung, konkretnie model NP300EP-S02PL, którego wydajność 2 lata od daty zakupu była dla mnie zadowalająca do większości zastosowań. Jednak czytałem wiele artykułów na vortalach technologicznych i blogach o zaletach dysków SSD i ich przewadze w stosunku do talerzowych dysków HDD.

Założenia wstępne

Oryginalny dysk talerzowy dostępny w moim laptopie – występujący w formacie 2,5” Hitachi 5K750-750 (jak samo oznaczenie modelu wskazuje) posiadał powierzchnię dyskową na dane w wielkości 750 gigabajtów. Przyzwyczaiłem się do wygody, jaką jest dysponowanie dyskiem o tej wielkości, dlatego przyjąłem założenie, iż nowy SSD powinien dysponować zbliżoną wielkością. To powstrzymywało mnie przed wcześniejszą wymianą dysku, bo nie chciałem za mniejsze pieniądze kupić dysk SSD o powierzchni rzędu 128 czy 256 GB. Taka wielkość dysku w laptopie była już dla mnie nie do zaakceptowania. Oczekiwaną wartością dla mnie byłby dysk SSD w laptopie o powierzchni 1 TB, ale na dzień dzisiejszy ceny są zaporowe, a poza tym w moim laptopie jest złącze SATA II, a nie stosowane już powszechnie SATA III, więc dysk w laptopie osiągnąć może maksymalną prędkość transferu danych na poziomie 3 Gb/s, a nie możliwe dla interfejsu SATA III 6 Gb/s. Biorąc to pod uwagę dysk o powierzchni 512 GB jest dla mnie na dzień dzisiejszy wyborem optymalnym.

Szukałem dysku relatywnie taniego o potwierdzonej jakości. Po analizie kilku artykułów wybór padł na firmę Crucial, która wedle zapewnień komentatorów-posiadaczy dysków tej firmy, oferuje dyski o dużej pojemności w bardzo konkurencyjnej cenie, które cechuje niska awaryjność. Ja za swój 512 GB dysk w sierpniu 2014 r. zapłaciłem 766 zł łącznie z kosztami transportu i możliwością odbioru przesyłki w placówce pocztowej.

Jeżeli chodzi o rozmiary dysku HDD i SSD są one porównywalne, oba dyski występują w formacie 2,5”, z tym że dysk SSD jest lżejszy i waży 142 gramy. Grubość samego dysku SSD wynosi 7 mm, natomiast w przypadku użycia dodatkowej ramki mocującej grubość wzrasta do 9 mm. Wymiary dysku SSD wynoszą 100 x 69,9 x 6,8 mm. Zgodnie z zapewnieniami producenta dysk SSD Crucial MX100 pozwala na losowy odczyt danych – próbek 4K na maksymalnym poziomie 90 tys. IOPS oraz losowy zapis danych – próbek 4K na maksymalnym poziomie 85 tys. IOPS. W dysku zastosowano 8-kanałowy kontroler Marvell 88SS9189 używający firmware MU01, a kości pamięci NAND MLC zostały wykonane w 16-nanometrowym procesie technologicznym. Pamięć cache dysku twardego ma pojemność 512 MB. Producent udziela 3-letniej gwarancji, która jest standardem dla dysków flashowych. Istnieją jednak ograniczenia gwarancji związane z całkowitą ilością zapisów – Total Bytes Written (TBW), która w czasie okresu gwarancyjnego nie może przekroczyć wartości 72 terabajtów, czyli 65 GB dziennie, co powinno być poziomem zadowalającym tzw. przeciętnego użytkownika. To ograniczenie jest właściwie jedynym mankamentem dysków flashowych, które nie dotyczy dysków starej generacji – talerzowych, ale trzeba przyznać, że kolejne serie dysków SSD cechuje coraz większa trwałość. Producent dysku Crucial MX100 512 GB przewiduje szacowany czas pracy urządzenia – Mean Time Between Failures (MTBF) na 1,5 mln godzin. Dysk może prawidłowo funkcjonować w temperaturze, która mieści się w przedziale od 0 do 70°C. Wymienione przeze mnie parametry producent opisuje w jęz. angielskim w pliku pdf. Więcej informacji można uzyskać na stronie wsparcia technicznego firmy Crucial: http://www.crucial.com/usa/en/support-ssd. Po wybraniu modelu dysku SSD można między innymi zobaczyć filmy instruktażowe, jak sklonować dysk przy użyciu dostarczanego w zestawie z dyskiem Crucial programu firmy Acronis > Acronis True Image HD. W opakowaniu dysku jest kartka z 16-znakowym kluczem aktywacyjnym programu.

Testy wydajności dysku HDD Hitachi 5K750-750 750 GB
oraz dysku SSD Crucial MX100 512 GB.

Porównanie przy użyciu benchmarków.

Przed demontażem dysku talerzowego Hitachi wykonałem kilka testów z użyciem standardowych programów do pomiaru wydajności dysków. Były to kolejno: ATTO Disc Benchmark, benchmark CrystalDiscMark, benchmark HD Tune. Symbolicznym jedynie uzupełnieniem wymienionych benchmarków był odczyt indeksu wydajności systemu Windows 7 na starym i nowym dysku i właśnie od niego zacznę prezentację.

Wskaźnik szybkości transferu danych dla dysku talerzowego HDD Hitachi 5K750-750 wyniósł 5,9 (taka sama wartość została wyliczona dla wydajności pulpitu z interfejsem Aero),  co było najniższym wynikiem cząstkowym indeksu i determinowało wynik podstawowy, który ustalany jest na podstawie najniższej wartości cząstkowej. Wynik podstawowy 5,9 odnosi się do indeksu, którego wyniki mieszczą się w przedziale od 1,0 do 7,9.

Wskaźnik szybkości transferu danych dla dysku flashowego SSD Crucial MX100 wyniósł 7,8, co tym razem było najlepszym wynikiem cząstkowym indeksu. Jednocześnie ten wskaźnik cząstkowy osiągnął prawie maksymalny pułap w swojej kategorii. Wynik końcowy determinuje jednak wskaźnik z najniższą wartością, stąd wynik podstawowy wyniósł 5,6 – tyle co indeks wydajności pulpitu z interfejsem Aero.

Jak widać na powyższej grafice test ATTO Disc Benchmark dla dysku HDD Hitachi wykazał maksymalne wartości 69 MB/s dla zapisu i 80 MB/s dla odczytu w trybie sekwencyjnym.

Pomiary testu ATTO Disk Benchmark dla dysku SSD Crucial wykazały maksymalne wartości 272 MB/s dla zapisu i 285 MB/s dla odczytu danych w trybie sekwencyjnym.

Benchmark CrystalDiscMark wykonany na dysku SSD Crucial przedstawia z kolei 262 MB/s dla odczytu i 264 MB/s dla zapisu danych. Wyniki dla próbek 4K i wynoszą: 26 MB/s dla odczytu i 89 MB/s dla zapisu danych.

Benchmark CrystalDiscMark wykonany na dysku HDD Hitachi przedstawia z kolei 73 MB/s dla odczytu i 71 MB/s dla zapisu danych. Najgorsze wyniki są dla próbek 4K i wynoszą: 0.3 MB/s dla odczytu i 0.6 MB/s dla zapisu danych.

Benchmark HD Tune dla dysku HDD Hitachi wykazał minimalne wartości transferu danych na poziomie 1.3 MB/s, maksymalne na poziomie 99 MB/s oraz przeciętne na poziomie 65 MB/s. Jak widać na rysunku dysk podczas pracy miał temperaturę w wysokości 42°C, a średni czas dostępu do danych wynosił 20.4 ms.

Benchmark HD Tune dla dysku SSD Crucial MX100 wykazał minimalne wartości transferu danych na poziomie 117 MB/s, maksymalne na poziomie 215 MB/s oraz przeciętne na poziomie około 171 MB/s. Jak widać na rysunku dysk podczas pracy miał temperaturę w wysokości 32°C, a średni czas dostępu do danych wynosił tylko 0.1 ms.

Ostatni z benchmarków, który użyłem do testów to AS SSD Benchmark, który jak sama nazwa wskazuje dotyczy tylko dysków SSD. Pierwsza rzecz którą można zaobserwować to podana rzeczywista dostępna wielkość dysku twardego, która wynosi 476,94 GB i jest  to 93% wartości deklarowanej przez producenta. Test podaje, iż dysk SSD Crucial osiąga 263,30 MB/s dla odczytu i 249,82 MB/s dla zapisu danych w trybie sekwencyjnym. Dla próbek 4K dysk SSD wykazuje wynik 22,30 MB/s dla odczytu i 48,91 MB/s dla zapisu danych w trybie sekwencyjnym. Czas dostępu do danych wynosi tylko 0,080 ms w przypadku danych odczytywanych z dysku i 0,085 ms w przypadku danych zapisywanych na dysku. Są to wartości bardzo małe w porównaniu do dysku HDD Hitachi.

Porównanie parametrów deklarowanych przez producenta dysku SSD Crucial MX100 i wyników benchmarków

Producent zapewnia, iż dysk SSD Crucial MX 100 wykorzystując interfejs SATA III, jest w stanie osiągnąć prędkość odczytu danych na poziomie 550 MB/s oraz prędkość zapisu danych 500 MB/s. Wspomniałem wcześniej, że posiadam w laptopie interfejs SATA II, więc moje wyniki powinny być dwukrotnie mniejsze i  w zasadzie potwierdzają to benchmarki. Dla przykładu programy CrystalDiskMark oraz AS SSD Benchmark wykazują 95% zgodność wyników odczytu i zapisu danych sekwencyjnych z wartościami deklarowanymi przez producenta (przy uwzględnieniu, że wyniki dotyczą dysku SSD ograniczonego interfejsem SATA II).

Porównanie czasu bootowania systemów operacyjnych Windows i Linux oraz startu programów na dyskach HDD i SSD

Dysk HDD Hitachi 5K750-750 750 GB	Windows 7	Archlinux
Start ‘Power’ → ekran logowania	~ 26 s	~ 24 s
Ekran logowania → gotowy pulpit	~ 1 min 43 s	~ 43 s
Inkscape	~ 9 s (portable)	~ 5 s
Gimp	~ 1 min 4 s (portable)	~ 7 s / ~ 3 s
VLC	~ 9 s (portable)	~ 1 s

Tabela nr 1 Czas bootowania systemu Windows 7 i Archlinuksa KDE oraz uruchomienia programów na dysku HDD Hitachi  5K750-750

Dysk SSD Crucial MX100 512 GB	Windows 7	Archlinux
Start ‘Power’ → ekran logowania	12 s	~ 7 s
Ekran logowania → gotowy pulpit	~ 7 s	~ 14 s
Inkscape	11 s (portable)	~ 3 s
Gimp	~ 1 min 46 s / ~16 s (portable)	~ 3 s
VLC	~ 10 s (portable)	~ 4 s

Tabela nr 2 Czas bootowania systemu Windows 7 i Archlinuksa KDE oraz uruchomienia programów na dysku SSD Crucial MX100

Jak widać z danych przedstawionych w tabelach wymiana dysku talerzowego na flashowy bardzo znacząco skróciła czas ładowania systemów operacyjnych. Dotyczyło to w moim wypadku Windowsa 7 i Archlinuksa ze środowiskiem KDE. Pełne przygotowanie środowiska pracy podzielone jest na dwa etapy:

1. Od momentu wciśnięcia przycisku „Power” do chwili pojawienia się ekranu logowania oraz …
2. Od momentu zalogowania się do systemu do załadowania się pulpitu i pełnej gotowości komputera do pracy

W przypadku zarówno Windowsa i Linuksa przejście 1 etapu z dyskiem SSD trwało 3 razy krócej. Jeszcze lepiej przedstawiają się statystyki dla 2 etapu przygotowania laptopa do pracy. Jeśli chodzi o Windowsa 7, dysk SSD Crucial MX100 od momentu zalogowania się do gotowego pulpitu potrzebował około 15 razy mniej czasu niż dysk talerzowy Hitachi  5K750-750. Ten etap dla Archlinuksa z KDE skrócił się 7-krotnie. Ogółem cały proces ładowania uruchamiania komputera i przygotowania pulpitu do pracy z nowym dyskiem w przypadku Windowsa skrócił się aż 6-krotnie! a Linuksa 3-krotnie. W przypadku programów tak samo w Windowsie jak i Linuksie czas startu aplikacji na dysku SSD był porównywalny lub nieznacznie gorszy od dysku HDD. W przypadku Windowsa korzystałem w chwili testu z wielu programów w wersji portable, których nie trzeba było odinstalowywać, nie miały niepotrzebnych wpisów w menu start, ale które startowały o wiele dłużej niż programy zainstalowane w tradycyjny sposób. Swoją specyfikę posiada też program Gimp, który przy pierwszym lub kolejnym po długiej przerwie starcie długo ładuje swoje moduły, czcionki. Natomiast kolejne starty tego programu zajmują już mało czasu. Mogę dodać tylko, że w późniejszym okresie w Windowsie korzystałem z programów zainstalowanych na dysku SSD i czas ich uruchamiania nie przekraczał kilku sekund.
Na podstawie moich prostych pomiarów widać, że wymiana dysku była warta poniesionych kosztów, biorąc pod uwagę wzrost responsywności systemu – czasu potrzebnego na uruchamianie systemów operacyjnych, programów oraz ich sprawne działanie.

Porównianie czasu pracy  baterii laptopa z dyskiem HDD i SSD

Czas pracy baterii laptopa porównywałem w systemie Windows 7. Nie korzystałem z jakiś specjalistycznych narzędzi diagnostycznych, a punktem odniesienia dla mnie były wyniki czasu pracy baterii wyświetlane przez widget Battery Gauge oraz wyniki wyświetlane na pasku systemowym, dostępne po kliknięciu w ikonę baterii. Od razu zaznaczę, że są to dane w zaokrągleniu do pełnych godzin.Oryginalna bateria Samsunga dostarczona standardowo ze sprzętem przy ustawieniu jasności ekranu na 40% podczas pracy w systemie Windows 7 wytrzymywała nieco ponad 4 godziny. Podczas tych czterech godzin włączona była przeglądarka internetowa z kilkunastoma zakładkami, a często 2 przeglądarki, w tle grało radio internetowe, włączony był arkusz tekstowy i program graficzny. Po roku czasu bateria dość gwałtownie traciła żywotność. Czas pracy skrócił się o godzinę, by po następnym miesiącu spaść do poziomu 1 godziny. Problemem był sposób, w jaki korzystałem z baterii. Kiedy bateria była naładowana, od razu odłączałem zasilanie i korzystałem z baterii (teraz już tego nie robię :)). Kupiłem nową baterię – zamiennik przez Internet, która trzymała w przybliżeniu około 3 godzin, przy uwzględnieniu podanej przeze mnie jasności ekranu i opisanego wyżej sposobu korzystania z komputera.Zanim zdecydowałem się na kupno dysku SSD, spotykałem się z opinią, że dyski SSD z racji swojej energooszczędności wydłużają możliwy czas pracy laptopa na baterii. Autorzy wpisów podawali wartości 10% lub kilkanaście procent. Komentujący chwalili się maksymalnymi wynikami czasu pracy laptopa na baterii wyższymi o 1/3 w porównaniu do talerzowych dysków twardych. Mój czas pracy na baterii zamienniku, po zamontowaniu dysku SSD, wynosi obecnie około 4 godzin. Jest więc o godzinę dłuższy, co daje długość pracy większą o 1/3. Potwierdza to prawdziwość optymistycznych opinii komentujących czas pracy na baterii, kiedy nasz laptop działa z dyskiem wykorzystującym kości NAND Flash. Mogę powiedzieć krótko – jest dobrze.

Zdjęcia dysku SSD Crucial MX100 w galerii:

Galeria. Dysk SSD MX100 512 GB – zawartość oryginalnego pudełka

PodsumowanieDecydując się na kupno dysku SSD brałem pod uwagę to, że nie będę wykorzystywał pełnej szybkości, którą zapewnia dysk Crucial MX100 korzystający z interfejsu SATA III. Nowy dysk jest ograniczony „wąskim gardłem”, konkretnie interfejsem SATA 2 generacji (dostępnym w moim laptopie), przez co dysk SSD pracuje „na pół gwizdka”. Pomimo tego znacznego ograniczenia, suma sumarum korzyści z wymiany dysku HDD na SSD są oczywiste i zauważalne. Porównanie dysku HDD i SSD wskazuje na wyraźną przewagę tego drugiego.Generalnie zyskujemy na wymianie:

• prawie zerowy czas dostępu do danych, co potwierdził również u mnie identyczny wynik w benchmarku HD Tune. Czas dostępu jest prawie zerowy, ponieważ kontroler odczytuje dane rozmieszczone w dowolnym miejscu na dowolnej kości pamięci prawie w tym samym czasie. U mnie na dysku HDD wynosił 20.4 ms, a na nowym dysku SSD jedynie 0.1 ms! Nawet na bardzo starych komputerach wyposażonych jedynie w interfejs SATA I i wykorzystujących do pracy system Windows XP daje się to odczuć w codziennym użytkowaniu. Niech dowodem będzie choćby ten film na Youtube.
• zwielokrotnioną szybkość odczytu i zapisu danych na dysku SSD w porównaniu do dysku HDD. Wartość odczytu na dysku SSD w stosunku do poprzedniego HDD wykazała 2,5-krotnie lepszy w programie HD Tune i 3,5-krotnie lepszy w programach ATTO Disk Benchmark oraz CrystalDiskMark. Jeżeli chodzi o czas zapisu danych na dysku SSD w stosunku do wymienionego HDD wyniki okazały się ponad 3,5-krotnie lepsze w programie CrystalDiskMark i prawie 4-krotnie lepsze w programie ATTO Disk Benchmark. Ponadto średni czas transferu danych wyliczony w programie HD Tune wykazuje wynik okazuje się ponad 2,5-krotnie większy przy użyciu dysku SSD zamiast dysku HDD.
• bardzo szybki czas startu komputera i jego zamknięcia oraz zdecydowanie szybszy czas startu programów i gier, które są zainstalowane na dysku. W przypadku większości aplikacji typu portable tej zależności nie zauważyłem. Startują wolniej od zainstalowanych programów na talerzowym dysku twardym.
• dłuższy czas pracy laptopa na baterii. W moim przypadku wymiana dysku twardego na SSD wydłużyła czas pracy komputera o godzinę, z 3 do 4 godzin, co daje wynik o 1/3 lepszy w porównaniu do dysku HDD.
• niższą temperaturę dysku twardego. Jak wykazał test z użyciem programu HD Tune temperatura nowego, wymienionego dysku SSD okazała się o całe 10°C niższa w porównaniu do starego dysku.
• bezgłośną pracę dysku twardego. Używając starego dysku twardego nie narzekałem specjalnie na hałas obracających się talerzy, ale teraz ciszę zakłócają jedynie wiatraki procesora i dyskretnej karty graficznej przy wymagających zadaniach np. grach.
• odporność na wstrząsy i upadki sprzętu – bezpieczeństwo danych na dysku. Jedną z wad dysków talerzowych jest podatność na utratę danych w przypadku np. upadku laptopa. W przypadku dysków SSD tego problemu nie ma.
• brak potrzeby defragmentowania danych na dysku twardym. Wprawdzie już od czasów Windowsa Visty defragmentacja dysku dokonywała się w tle, to brak jej konieczności oszczędza zasoby komputera.
• niski pobór prądu. Zużycie energii  podczas pracy dysku SSD wynosi od 1 do 4 W. Jak podaje serwis storagereview.com podczas startu dysk pobiera 2,58 W. Zapis danych to zużycie energii na poziomie 4,16 W, odczyt danych z dysku daje zużycie energii 2,48 W, losowy odczyt danych z dysku powoduje zużycie enrgii na poziomie 1,41 W. Najmniej energii jest zużywane w trakcie bezczynności dysku, gdyż jej zużycie wynosi jedynie 1,06 W.