Тестирование SSD MSI Spatium M370 и M470 емкостью 1 ТБ: контроллеры Phison E13T и E16 и TLC-память

Методика тестирования накопителей образца 2021 года

Производителей жестких дисков на рынке осталось всего трое. Причем и ассортимент таких продуктов постоянно сокращается, а что осталось — у всех практически одинаковое. Причины — понятны: слишком уж сложными стали современные модели, так что «со стороны» на этот рынок не зайдешь. А кто в гонке отстал — тот с рынка выбыл. Оставшаяся тройка — просто те, кто умел работать лучше всех остальных, так что ошибок не делает. А если дать школьному классу задачу по математике, то все правильные ответы будут одинаковыми — на рынке это тоже выполняется. Вот и получается такой своеобразный прогресс, когда все делают в общем одно и тоже — и все действия заранее предсказуемы.

Что же касается твердотельных накопителей, то там пока ситуация намного веселее — поскольку игроков на рынке много, и никто пока так и не забронзовел. На первый взгляд. Если же присмотреться, то на деле именно производителей намного меньше, чем торговых марок. Сложным делом является само по себе производство флэш-памяти — занимающихся им можно пересчитать по пальцам одной руки (да еще и список в скором времени сократится — поскольку соответствующие подразделения Intel уходят к SK Hynix, так что вместо двух производителей через несколько лет останется один). Разработка контроллеров, с одной стороны, доступна даже небольшим компаниям, но на деле создать что-нибудь удачное, что будет пользоваться спросом, не так-то просто. А вот выпускать готовые SSD уже несложно — достаточно компонентов, продающихся на открытом рынке. И не обязательно даже думать о том, как их правильно объединить друг с другом — разработчики контроллеров готовы предложить референсные дизайны под разную память, заботливо подготовив и соответствующие прошивки (долгое время этим направлением манкировали в Marvell — но в итоге контроллеров этого производителя давно уже и не видно). Да и само по себе производство организовывать вовсе не обязательно — можно просто обратиться к, например, Phison. Последняя компания давно уже снабжает партнеров не своими контроллерами, а готовыми SSD на их базе. Которые потом достаточно красиво упаковать — да и это не обязательно делать самостоятельно.

Хорошо это или плохо? Смотря кому. Для нас вот скучновато — поскольку в итоге все многообразие рыночного ассортимента вырождается буквально в несколько моделей. Одинаковых — хоть и под разными марками. А вот для покупателей — скорее хорошо. Просто потому, что, когда несколько компаний продают один и тот же продукт, конкурировать друг с другом они могут только ценой и сервисом. При этом на последнем можно иногда и сэкономить, равно как и на продвижении продуктов — поскольку затраты «размазываются» по широкому спектру продукции, а не ложатся исключительно на плечи покупателей SSD. Поэтому и такое расширение ассортимента крупным производителям удобно. Даже если более известны по другим продуктам. Вот, например, MSI многие до сих пор ассоциируют в первую очередь с системными платами, хотя на деле компания уже давно является и одним из крупнейших производителей видеокарт, ноутбуков, моноблоков, стационарных компьютеров и т. п. Во многих продуктах давно уже используются SSD — значит есть смысл делать и «собственные» SSD, причем продавать их и в розницу. Тем более, что «делать» что-то эксклюзивное не требуется — как уже сказано выше.

И выше недаром был упомянут Phison — именно при содействии этой компании ассортимент MSI с лета пополнило несколько моделей SSD. Разных — единственное, чего нет в линейке, так это SATA-накопителей. Но это логично — хотя бюджетные модели на Phison S11 и «середняки» на S12 на данный момент достаточно популярны, выводить такие продукты на рынок летом 2021 года уже как-то немного странно. Поэтому все SSD серии MSI Spatium выполнены в формате M.2 2280 и поддерживают протокол NVMe. К системе, соответственно, подключаются четырьмя линиями PCIe — в недорогих моделях Gen3, топовые же, как и следовало ожидать рассчитаны на Gen4. В общем, вполне современно — пусть и не слишком оригинально технически. Но, повторимся, пользователю на деле нужна не оригинальность, а более приземленные вещи. Например, цена, условия гарантии (и отсутствие проблем с их обеспечением конкретным производителем), лояльность к конкретному бренду и т. п. Но все это имеет какой-то смысл при выполнении самого важного условия — конкретная модель SSD должна вообще «подходить» для решения целевых задач, которыми собирается заниматься конкретный покупатель. Именно поэтому невозможно обойтись одной моделью на всех — да и внутри каждой линейки есть разные модификации по емкости. И все находят своего покупателя, что иногда удивляет теоретиков от IT, коих очень много в среде разнообразных компьютерных энтузиастов, временами способных отказать в праве на жизнь всем устройствам, кроме топовых максимальной емкости. Действительность же куда сложнее теоретических построений.

Поэтому нет ничего удивительного в том, что и в модельном ряду MSI есть очень разные устройства. Для первого знакомства мы решили взять пару SSD — каждый из которых интересен по-своему. А вот емкость зафиксируем на 1 ТБ — по нашему мнению, более мелкие устройства в настоящее время уже не слишком интересны (разве что, когда финансы сильно жмут — но тут уж и не до выбора), а вот более крупный все еще стоят дороговато, да и для многих сфер применения пока еще избыточны.

MSI Spatium M370 1 ТБ

Младшая линейка в ассортименте компании, использующая контроллер Phison E13T. Такие SSD в последнее время становятся все более популярными, вытесняя как раз «надоевшие» SATA. Во многом из-за того, что стоят недорого — практически на уровне бюджетных моделей на базе изрядно устаревшего (поскольку ему уже больше пяти лет — срок в этом сегменте немалый) Phison S11. Оба контроллера бюджетные безбуферные — но E13T намного мощнее, что позволяет при прочих равных получить и существенно более высокую производительность.

Но чтобы последняя не разочаровывала, нужно ответственно подходить к выбору памяти. E13T в паре с QLC воображение не поражает даже при высокой емкости — при низкой же все становится еще печальнее. Если же использовать TLC, то все намного живее — но она и дороже. При этом E13T «тянет» максимум 16 NAND-устройств, что при использовании массовой TLC дает максимум 1 ТБ емкости. 2 ТБ сделать тоже можно — но производители на это идут обычно неохотно, поскольку уровень цен получается несколько несоответствующим бюджетному контроллеру. В итоге TLC-память вместе с E13T в последнее время вообще чаще всего встречается в накопителях минимальной емкости — 500, а то и 250 ГБ.

Поэтому Spatium M370 и интересен хотя бы с технической точки зрения — в этом семействе есть SSD от 250 ГБ до 2 ТБ и все на TLC. Конкретно в «нашем» терабайтнике было 16 кристаллов 96-слойной флэш-памяти BiCS4 3D TLC NAND Kioxia по 512 Гбит каждый. Кроме того, условия гарантии на редкость (для бюджетного сегмента и этой платформы) щедрые — полных пять лет. Ограниченные, естественно, полным объемом записи, но тоже не слишком жестко — 200/400/800/1600 ТБ в зависимости от емкости. А это больше, чем у очень многих «середнячков» — и в принципе позволяет уже не слишком задумываться об ограничениях вообще. Минус — естественно, цена, но она является прямым следствием гарантийных условий. Если же к ней не привязываться, то практически эти модели — лучшие из SSD на Phison E13T (так что и цена может перестать пугать — прямых конкурентов устройству возможно придется подыскивать в изначально более дорогих линейках). Причем для полной реализации возможностей контроллера достаточно и 1 ТБ — двухтерабайтник не быстрее.

Что еще можно считать плюсами подобных моделей — при любой емкости они односторонние, благо контроллер компактный, DRAM — нет, да и флэш компактно помещается максимум в четыре корпуса. И слишком высокое энергопотребление этому скоростному классу несвойственно, что тоже будет полезно, если SSD покупается для компактной системы, типа ноутбука.

Но на рекорды производительности рассчитывать не стоит: все-таки всего четыре канала — это далеко не восемь. Терабайтные SSD на Phison E12/E16 при аналогичной политике кэширования способны обеспечивать скорости порядка гигабайта в секунду и в пределах основного массива памяти, а Е13Т выдает лишь порядка 500 МБ/с. Да и скорость записи в SLC-кэш различается в аналогичной пропорции. Однако все познается в сравнении — устройства на том же контроллере, но с QLC-памятью вне кэша на порядок (в полном смысле этого термина) медленнее. А приличные скорости записи они демонстрируют лишь «попадая в кэш», для чего архиважны запас свободного места и алгоритмы очистки кэша. TLC в плане скоростей постабильнее, мягко говоря, хотя и для них тоже SLC-кэширование очень важно — причем не только при записи данных, но и при чтении. Но об этом поговорим позже — пока же познакомимся со следующим героем.

MSI Spatium M470 1 ТБ

Это уже накопитель существенно более высокого класса — здесь восьмиканальный Phison E16 с DRAM-буфером. В принципе — не новинка: подобные SSD появились чуть больше двух лет назад и стали первыми устройствами, поддерживающими PCIe Gen4. В этом качестве оказались временными решениями — после вала новых контроллеров в прошлом году, на роль топовых устройств претендовать уже не могут. С другой стороны, если внимательно присмотреться к рынку Gen4 SSD, то среди новинок мы найдем не только более быстрые устройства — но и намного более медленные. А еще такой накопитель может быть интересен и при отсутствии в системе поддержки «модного» интерфейса, поскольку во многих сценариях и в неудобном положении будет быстрее немалого количества накопителей, изначально рассчитанных под Gen3. Некоторые новинки, впрочем, и на старых системах могут выжать больше — но стоят для такого применения слишком дорого. Так что и сегодня есть ниша для Е16 — равно как она есть даже и для более старого Phison E12. А мы по новой методике тестировали только SSD на этом контроллере с 2 ТБ памяти — так что этот пробел стоит закрыть. Благо тут конкретные марки вообще не имеют значения: если Е12 встречался и встречается с самой разной памятью, да еще и емкость DRAM часто разная, причем и E18 есть как минимум в двух очень разных модификациях, а про бюджетные модели на том же Е13Т и говорить не приходится, то с Е16 — все очень просто. Во всех моделях на 1 ТБ 32 кристалла 96-слойной флэш-памяти BiCS4 3D TLC NAND Kioxia по 256 Гбит и два чипа DDR4L-1600 по 512 МБ, т. е. гигабайт на шине 16 бит.

Если снять наклейки (что официально ведет к потере гарантии, но нам — можно :)), то потом очень сложно вспомнить — что именно на них было написано. Типичные платки черного или синего цвета (первый чаще всего встречается в более дорогих моделях, хотя это может быть и просто совпадением — но не факт), двухсторонний монтаж... даже производитель DRAM как правило один и тот же SK Hynix. В общем, выбирать тут нужно только по цене или отношению к конкретному бренду — работают все одинаково и условия гарантии тоже одинаковые, поскольку «стандартизованы» Phison. Разве что реализация ее в случае чего может быть разной — кого-то и на месте обслужат в сервисном центре производителя, а что-то придется для замены отправлять за границу (хотя «стандартный» вариант с обращением в магазин в любом случае никто не отменял), но это уже отдельный разговор. Работают же все почти одинаково — настройки SLC-кэширования бывают разными. У кого-то буфер на треть свободной емкости — но за его пределами скорость падает ниже 600 МБ/с. У кого-то размер буфера уменьшен — зато на остальном объеме накопитель пишет уже под гигабайт в секунду.

MSI, как видим, и в этой модели придерживается второго подхода. Какой лучше — сильно зависит от сценария использования. Для системного диска, например, агрессивное кэширование может оказаться более быстрым, а вот если использовать накопитель как дополнительный в первую очередь под данные — второй, пожалуй, оптимальнее. Учитывая, что в современных условиях Е16 как раз хорошо подходит для второго SSD в паре с каким-нибудь безоговорочным топчиком (для чего уже тоже может пригодиться поддержка PCIe Gen4, имеющаяся в AMD X570 и новых чипсетах Intel под LGA1700), это можно считать достоинством.

Как все это проявляется при сравнении устройств друг с другом и некоторыми другими SSD в более сложных сценариях — сейчас изучим более подробно.

Тестирование

Методика тестирования

Методика подробно описана в отдельной статье, в которой можно более подробно познакомиться с используемым программным и аппаратным обеспечением. Здесь же вкратце отметим, что мы используем тестовый стенд на базе процессора Intel Core i9-11900K и системной платы Asus ROG Maximus XIII Hero на чипсете Intel Z590, что дает нам два способа подключения SSD — к «процессорным» линиям PCIe 4.0 и «чипсетным» PCIe 3.0. Мы считаем, что актуальны оба режима. Первый — поскольку именно он является штатным и позволяет получить максимальную производительность. А второй потому, что высокоскоростные SSD под PCIe 3.0 постепенно будут исчезать с рынка (что уже и начинают делать). Во всяком случае, новых интересных разработок такого уровня уже точно не будет — появляться будут только середнячки или и вовсе бюджетные накопители. Поэтому у покупающих быстрый SSD под старую платформу выбора не останется — либо новое устройство в режиме совместимости, либо что-нибудь заведомо ограниченное по производительности. А этих самых старых платформ в эксплуатации очень много, причем начиная со Skylake (LGA1151 «первой версии» 2015 года в настольных системах) и заканчивая прошлогодними Comet Lake (LGA1200 и соответствующие ноутбуки) у Intel в этом плане ничего не менялось — чипсетное подключение, практически одинаковые чипсеты, практически один и тот же контроллер PCIe 3.0.

Таким образом, тестирование в двух указанных выше режимах позволяет получит информацию, релевантную для примерно 90%+ систем, в которые вообще есть смысл устанавливать NVMe-накопитель. За исключением AMD Ryzen — но в первом приближении там все эквивалентно одному из этих случаев. Где-то чуть лучше или чуть хуже — но без принципиальных отличий.

Образцы для сравнения

Как уже было сказано выше, SSD на Phison E16 по новой методике мы тестировали, но это был Corsair Force MP600 емкостью 2 ТБ. Возьмем его результаты в режиме Gen4 — чтобы сравнить с терабайтным MSI Spatium M470. А в режиме Gen3 будем сравнивать его с TeamGroup T-Force Cardea IOPS — где идентичная память в тех же количествах, но еще Phison E12S. Для MSI Spatium M370 он же послужит уже оценкой сверху. А «снизу» пусть будет Kingston NV1 2 ТБ на том же контроллере. Большая емкость смущать не должна — просто QLC-память выпускается исключительно кристаллами по 1 Тбит, так что их тут тоже 16, как и в М370. Но других.

Предельные скоростные характеристики

Низкоуровневые бенчмарки в целом и CrystalDiskMark 8.0.1 в частности давно уже пали жертвой в неравной борьбе с SLC-кэшированием — так что ничего, кроме самого кэша, протестировать и не могут. Однако и публикуемая производителями информация о быстродействии устройств тоже ограничена его пределами, так что проверить их всегда полезно. Тем более, что вся работа над кэшированием как раз и ведется для того, чтобы и в реальной жизни как можно чаще «попадать в кэш». И демонстрировать высокие скорости, несмотря на снижение стоимости памяти.

Начнем с линейных скоростей. Хотя некоторые пользователи и считают их совсем не важными, на практике это не совсем так. Да и, вообще говоря, это основная причина увеличения скорости интерфейсов — прочие сценарии практически никогда не упираются и в PCIe 3.0, а многим более чем достаточно пропускной способности SATA600 (одна из причин наличия вау-эффекта при смене жесткого диска на SSD — и отсутствия таковых при дальнейшей модернизации).

Последовательные операции (128К Q8T8), МБ/с
  Чтение Запись Смешанный режим
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 5013,1 4261,2 4503,6
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 4.0) 5010,0 4283,2 4326,0
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 3.0) 3479,4 3388,1 4373,2
TeamGroup T-Force Cardea IOPS 1 ТБ (PCIe 3.0) 3471,1 3035,3 3023,6
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe 3.0) 2399,5 2157,0 2061,1
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe 3.0) 1933,8 1854,0 1449,3

С двумя лидерами все понятно — несмотря на разную емкость, они очень похожи. И могут воспользоваться преимуществами PCIe Gen4 — пусть и степень утилизации данного интерфейса силами Phison E16 и вызывала нарекания, но бывает и медленнее: некоторые современные контроллеры поддерживают данную версию стандарта лишь номинально — построенные на них SSD за ограничения Gen3 в работе вообще не выходят. А при установке таких накопителей в слот Gen3 его-то «забиваем» полностью — чего тот же Е12 еще не всегда умел. Бюджетные четырехканальные контроллеры, естественно, еще медленнее. Причем отметим, что Kingston NV1 медленнее даже несмотря на то, что за пределы SLC-кэша мы в этом тесте не выходим.

Чтение 4К-блоками по произвольным адресам с разной глубиной очереди, IOPS
  Q1T1 Q4T1 Q4T4 Q4T8 Q32T8
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 15194 54316 174571 260929 671473
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 4.0) 15498 58165 190597 287342 694641
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 3.0) 14720 49649 178264 283319 694773
TeamGroup T-Force Cardea IOPS 1 ТБ (PCIe 3.0) 12781 50072 143401 274527 646441
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe 3.0) 14077 52389 171231 255085 342502
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe 3.0) 12456 46601 152640 214811 286413

Этот вид спорта очень популярный — но и настолько же бестолковый, сколь и популярный, хотя для абстрактного сравнения разных SSD пригодный. Но тут все в первую очередь определяется производительностью контроллеров. И граница между (пусть и подустаревшими) топовыми восьмиканальными решениями и бюджетными четырехканальными видна очень хорошо.

Запись 4К-блоками по произвольным адресам с разной глубиной очереди, IOPS
  Q1T1 Q4T1 Q4T4 Q4T8 Q32T8
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 66271 123260 276530 298253 279804
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 4.0) 64227 128370 282176 313033 297093
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 3.0) 44488 121942 269436 315850 296075
TeamGroup T-Force Cardea IOPS 1 ТБ (PCIe 3.0) 40480 133540 295773 347379 331477
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe 3.0) 42561 119913 227006 217810 207801
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe 3.0) 50370 87157 100614 113718 126916

То же самое можно сказать и про запись, причем здесь поле для оптимизации операций силами контроллера еще шире. Хорошо видно, что Phison E16 даже проигрывает старому Е12, причем самыми быстрыми в обоих случаях будут как раз терабайтники (2 ТБ — медленнее), но оба заметно быстрее бюджетных SSD. Особенно на QLC-памяти — которую по большому счету не спасают никакие программные ухищрения.

Чтение по произвольным адресам блоками разного размера с единичной очередью, МБ/с
  16К 64К 256К
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 62,2 192,9 525,5 1742,1
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 4.0) 63,5 181,1 549,0 1844,1
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 3.0) 60,3 172,7 499,9 1566,3
TeamGroup T-Force Cardea IOPS 1 ТБ (PCIe 3.0) 52,4 159,7 441,1 1323,9
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe 3.0) 57,7 169,1 379,5 676,3
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe 3.0) 51,0 139,6 173,9 444,5

Вопреки расхожему заблуждению, на скорость работы реального ПО подобные операции оказывают куда большее значение: «длинным» очередям, как уже сказано, взяться на практике неоткуда — зато блоки, отличные от 4К байт, встречаются очень часто. Количество операций в секунду на «больших» блоках немного снижается, но сами они больше — так что результирующая скорость в мегабайтах в секунду оказывается более высокой. Поэтому по возможности все и стараются работать именно так. Но максимального эффекта можно добиться лишь при использовании мощного контроллера — и желательно с поддержкой PCIe Gen4, причем именно в таком режиме. Бюджетные продукты с увеличением размера блока производительность наращивают куда медленнее. Впрочем, их основная задача — просто обгонять любые SATA-накопители, а с ней они справляются.

Запись по произвольным адресам блоками разного размера с единичной очередью, МБ/с
  16К 64К 256К
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 271,4 917,8 2270,2 3779,2
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 4.0) 263,1 897,7 2252,8 3804,7
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 3.0) 182,2 690,8 1522,9 2401,6
TeamGroup T-Force Cardea IOPS 1 ТБ (PCIe 3.0) 165,8 683,0 1528,5 2397,6
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe 3.0) 174,3 574,3 1297,6 1561,0
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe 3.0) 206,3 499,8 985,8 1466,4

Благодаря динамической трансляции адресов разница между последовательной и произвольной записью может и полностью стереться. Происходит это только при достаточно большом размере блока — но возможно на практике. А в этих случаях, естественно, очень важен контроллер — и поддержка им быстрого интерфейса тоже. Так что избиение младенцев продолжается — но этого эффекта мы и добивались. Другой вопрос, что на практике существующему программному обеспечению достаточно и уровня производительности бюджетных продуктов. Но топовые (и около того) в этом не виноваты — работать они могут быстрее; просто пока это не слишком востребовано.

Чтение и запись по произвольным адресам блоками разного размера с единичной очередью, МБ/с
  16К 64К 256К
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 77,5 228,3 613,4 1526,5
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 4.0) 78,7 221,5 630,0 1405,8
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 3.0) 71,1 202,0 581,6 1085,1
TeamGroup T-Force Cardea IOPS 1 ТБ (PCIe 3.0) 63,7 184,6 486,7 997,9
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe 3.0) 44,6 144,7 308,4 673,8
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe 3.0) 61,5 151,8 212,2 525,1

Смешанный режим тоже важен — ведь в реальности (а не в тестовых утилитах) редко бывает такое, что долгое время данные приходится только писать или только читать. Особенно в многозадачном окружении — и с учетом богатой внутренней жизни современных операционных систем. И тут опять верно все сказанное выше — быстрые SSD действительно быстрые, а вот то, что на практике «хватает» и медленных, лишь следствие качества оптимизации сегодняшнее ПО. Которую до сих пор приходится проводить во многом в расчете даже не на бюджетные SSD, а на жесткие диски. И глобально что-то может измениться лишь тогда, когда последние окончательно станут «архивными», а не рабочими накопителями.

Работа с большими файлами

Но, как бы хороши не были показатели в низкоуровневых утилитах, достигнуть таких скоростей на практике удается далеко не всегда. Хотя бы потому, что это всегда более сложная работа — тот же CrystalDiskMark работает с небольшими (относительно) порциями информации, причем внутри одного файла. Во-первых, таковой в современных условиях практически всегда и гарантировано располагается в SLC-кэш все время тестирования, во-вторых, не нужно отвлекаться на служебные операции файловой системы — реальная запись одного файла это еще и модификация MFT, и журналы (основные используемые в работе файловые системы журналируемые — и не только NTFS), так что писать приходится не в одно место последовательно, а в разные (и частично — мелким блоком). В общем, большую практическую точность дает Intel NAS Performance Toolkit. При помощи которого можно протестировать не только кэш. И не только на пустом устройстве, где он имеет максимальные размеры — а и более приближенный к реальности случай, когда свободного места почти нет. Что мы всегда и делаем.

Чтение 32 ГБ данных (1 файл), МБ/с
  Пустой SSD Свободно 100 ГБ
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 2534,5 2524,1
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 4.0) 2686,9 2626,9
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 3.0) 2412,9 2394,7
TeamGroup T-Force Cardea IOPS 1 ТБ (PCIe 3.0) 1813,9 1816,2
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe 3.0) 1576,0 1165,0
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe 3.0) 1419,9 1233,1

Работа в один поток — самый частый (146% случаев), но и самый сложный сценарий. По сути, для подавляющего большинства SSD тут и PCIe 3.0 x4 не ограничение. По крайней мере, в теории — на практике разница между интерфейсами у всех есть, но и быстрый за теоретические возможности медленного часто «не вылазит». В данном случае — тоже. И очень хорошо заметно, что максимальные скорости современными контроллерами Phison достигаются только при чтении «свежих» данных, т. е. из SLC-кэша. В процессе заполнения SSD данными мы их оттуда вытесняем — и скорость снижается. Но степень падения разная: в старших моделях им можно пренебречь, а вот E13T (и без того более медленный) «просесть» может на треть.

Чтение 32 ГБ данных (32 файла), МБ/с
  Пустой SSD Свободно 100 ГБ
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 4428,5 4398,6
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 4.0) 4845,6 4863,2
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 3.0) 3391,8 3399,6
TeamGroup T-Force Cardea IOPS 1 ТБ (PCIe 3.0) 3304,2 3307,1
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe 3.0) 1726,2 1194,0
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe 3.0) 1918,0 1476,9

В многопоточном режиме скорость чтения, естественно, выше. А проблемы — те же. И даже более заметные. Е16 (в соответствующем окружении) выходит за рамки PCIe Gen3 и всегда за ними остается, E13T в идеальном случае медленнее в пару раз, а в тяжелых для себя условиях — до трех-четырех раз.

Запись 32 ГБ данных (1 файл), МБ/с
  Пустой SSD Свободно 100 ГБ
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 4084,9 4039,1
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 4.0) 3671,2 3664,7
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 3.0) 2694,0 2608,9
TeamGroup T-Force Cardea IOPS 1 ТБ (PCIe 3.0) 2535,1 2521,0
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe 3.0) 1206,4 1214,8
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe 3.0) 1718,3 1768,0

MSI Spatium M470 отстает от Corsair Force MP600 исключительно из-за разной политики кэширования — у второго SLC-кэш больше. Если уменьшить объем записываемых данных — подровняются, если увеличить — М470 может оказаться и более быстрым. Просто очередное подтверждение того, что идеальной политики на все случаи жизни не бывает — у всех стратегий свои плюсы и минусы. Но получение высоких результатов требует мощных контроллеров. На бюджетном все ухищрения все равно приводят к более низким результатам. Хотя работа программистов видна хорошо — Kingston NV1 оказывается быстрее MSI Spatium M370, несмотря на использование более дешевой и медленной памяти. Эффективное кэширование — и принудительная расчистка кэша в минуты простоя. Правда вот в реальной жизни запись может быть не столь интенсивной, зато без пауз — и к чему такое приводит мы увидим чуть ниже.

Запись 32 ГБ данных (32 файла), МБ/с
  Пустой SSD Свободно 100 ГБ
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 4114,9 4150,8
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 4.0) 3809,7 3808,9
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 3.0) 3312,0 3367,8
TeamGroup T-Force Cardea IOPS 1 ТБ (PCIe 3.0) 2909,2 2886,6
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe 3.0) 1142,3 1167,0
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe 3.0) 1665,0 1796,0

В многопоточном режиме отличаются только абсолютные результаты — но тенденции те же. Причем хорошо заметно, что «старшим» контроллерам такой режим только в радость — а вот «младшие» нормально распорядиться им не могут. Впрочем, до сих пор массово используемые жесткие диски и вовсе существенно замедляются при многопоточной работе, так что на их фоне — и это нормально.

Чтение и запись 32 ГБ данных (последовательный доступ), МБ/с
  Пустой SSD Свободно 100 ГБ
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 3118,3 3048,2
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 4.0) 3407,9 3259,1
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 3.0) 3274,0 3376,8
TeamGroup T-Force Cardea IOPS 1 ТБ (PCIe 3.0) 2344,7 2281,8
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe 3.0) 913,4 925,5
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe 3.0) 1596,9 1480,1

Это все только усугубляется при разнонаправленной работе. Хотя и работа программистов становится более заметной — именно интенсивное использование SLC-кэширования позволяет Kingston NV1 демонстрировать очень высокие для бюджетной платформы результаты. Однако, повторимся, достижимо это лишь при наличии пауз в работе. Да и SSD на QLC с таким подходом пока очень мало — разве что тот самый NV1, да WD Green SN350. Основная же масса заметно отстает от MSI Spatium M370 в таких сценариях.

Чтение и запись 32 ГБ данных (произвольный доступ), МБ/с
  Пустой SSD Свободно 100 ГБ
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 2099,8 2089,4
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 4.0) 1937,3 1818,7
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 3.0) 1929,7 1879,2
TeamGroup T-Force Cardea IOPS 1 ТБ (PCIe 3.0) 1857,4 1833,0
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe 3.0) 907,5 857,7
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe 3.0) 1331,5 1120,6

Глобально твердотельные накопители хороши тем, что для них произвольный и последовательный доступ к данным принципиально не различаются. Производительность в первом случае все равно ниже — но такого драматического падения производительности, как у жестких дисков, не происходит. А все испытуемые ведут себя немного по-разному — но в полном соответствии с отмеченными выше тенденциями.

Комплексное быстродействие

Краткое знакомство с новым тестовым пакетом PCMark 10 Storage

На данный момент лучшим комплексным бенчмарком для накопителей является PCMark 10 Storage, с кратким описанием которого можно познакомиться в нашем обзоре. Там же мы отметили, что не все три теста, включенных в набор, одинаково полезны — лучше всего оперировать «полным» Full System Drive, как раз включающим в себя практически все массовые сценарии: от загрузки операционной системы до банального копирования данных (внутреннего и «внешнего»). Остальные два — лишь его подмножества, причем, на наш взгляд, не слишком «интересные». А вот этот — полезен в том числе и точным измерением не только реальной пропускной способности при решении практических задач, но и возникающих при этом задержек. Усреднение этих метрик по сценариям с последующим приведением к единому числу, конечно, немного синтетично, но именно что немного: более приближенных к реальности оценок «в целом», а не только в частных случаях, все равно на данный момент нет. Поэтому есть смысл ознакомиться с этой.

PCMark 10 Storage Full System Drive
  Пустой SSD Свободно 100 ГБ
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 2277 2272
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 4.0) 2244 2241
MSI Spatium M470 1 ТБ (PCIe 3.0) 2073 2048
TeamGroup T-Force Cardea IOPS 1 ТБ (PCIe 3.0) 1858 1832
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe 3.0) 1229 1096
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe 3.0) 1139 629

Мы выше предупреждали, что интенсивный подход к заполнению и очистки SLC-кэш не всегда срабатывает — если нагрузка по записи невелика, но постоянна, расчищать кэш некогда. В результате Kingston NV1 мгновенно «сдувается» — демонстрируя неплохие показатели пустым (когда размер SLC-кэш максимальный), но вот при простой нехватке свободного места производительность оказывается ниже, чем у приличных SATA-устройств. А вот MSI Spatium M370 использует TLC-память — так что его поведение более стабильно. Но действительно высокую скорость можно получить только от мощных восьмиканальных контроллеров — причем новые модели ведут себя лучше старых и при использовании PCIe Gen3 (о чем тоже было сказано выше — вот и подтверждение). Но лучше, конечно, «снабдить» тот же Phison E16 быстрым интерфейсом — будет работать еще быстрее. Не принципиально — но порядка 10% тоже разница.

Итого

Глобальные вопросы выхода MSI на рынок потребительских SSD были подробно рассмотрены во вступлении, и возвращаться к ним незачем. Что же касается непосредственно тестирования, то мы воспользовались поводом собрать в одном материале несколько накопителей разного уровня и посмотреть, как это влияет на производительность. В очередной раз установив, что быть богатым и здоровым намного лучше, чем бедным и больным. Но в любом случае, плохо быть совсем «больным» — все-таки использование QLC-памяти, да еще в основном и единственном SSD в системе, и сейчас нежелательно. Так что можно даже порадоваться, что в ассортименте MSI таких SSD нет. Скорее всего, пока нет — процесс внедрения 4-битной памяти во всех сегментах постепенно и неуклонно идет, вне зависимости от того, нравится он кому-то или нет. В любом случае, кроме производительности существенное значение имеет цена. Именно поэтому, как уже было сказано выше, невозможно выпустить одно устройство на все случаи жизни: одним покупателям требуется побыстрее, другим — подешевле. Хотя и первые не откажутся сэкономить, а вторые — при прочих равных получить более быстрый накопитель. В этом плане линейка MSI Spatium на данный момент выглядит логично и сбалансированно: никакого SATA, приличный базовый уровень в виде М370, а дальше — только быстрее, но на каждом шаге и дороже. Никакой технической уникальностью SSD MSI похвастаться не могут, так что тут тот случай, когда очень важны цены. И, естественно, лояльность покупателей к конкретным брендам. Со вторым у MSI всегда дела обстояли хорошо, а конкретные цены изучать имеет смысл непосредственно в торговых сетях на момент покупки.

3 декабря 2021 Г.