Тестирование SSD Kingston NV1 500 ГБ в самой массовой для первой половины 2022 года конфигурации

Методика тестирования накопителей образца 2021 года

Как показала практика, обзоры бюджетных SSD всегда пользовались не меньшей популярностью, нежели тестирование топовых устройств — и большей, нежели статьи, посвященные твердым середнячкам. Но ничего удивительного в этом нет — про борьбу в верхнем сегменте многим интересно читать просто в порядке повышения общей образованности. Несмотря на то, что такие устройства как правило избыточны для среднестатистического пользователя, они наиболее технологичны. Причем со временем опробованные в этом сегменте технологии нередко проникают и в более дешевые. Не говоря уже о том, что для покупки обычно «устаревший» и подешевевший в итоге топ всегда лучше, чем изначально спроектированное под эту цену устройство. И относится это не только к SSD, но и ко многим другим устройствам и комплектующим.

А информация по бюджетке нужна в первую очередь ее потенциальным покупателям — и именно для осознанной покупки. Тем более, что в этом сегменте разница в цене между разными накопителями невелика, а вот отдача от даже небольшой доплаты может оказаться непропорционально высокой. В отличие от накопителей высокого уровня — где даже существенно большая цена нередко дает лишь более высокие цифры в бенчмарках, но никакого практически значимого эффекта. Более того — в бюджетном сегменте иногда и доплачивать за улучшенные потребительские характеристики не приходится. Наоборот — можно сэкономить и получить больше. Поэтому и так обидно ошибиться при выборе (тем более, большинство выбирающих бюджетные продукты делает это совсем не от хорошей жизни) — а значит нужен максимум информации.

Однако как мы уже отмечали в обзоре третьей версии SSD Crucial P2 500 ГБ, бюджетные SSD — это адский коктейль, в котором вообще не всегда понятно, что же такое лежит на прилавках. Конфигурации производителями не фиксируются, меняются регулярно до неузнаваемости, некоторые названия моделей существуют при этом годами — но под ними продаются совершенно разные устройства. На разных контроллерах и разной памяти. И тут даже «устаревшие» обзоры могут покупателю просто навредить — когда он хочет купить одно, а получает... Разве что указанную емкость и интерфейс — с этим, как правило, не вольничают. А вот все остальное — другое, нежели в найденном обзоре. Самое смешное, что иногда покупателю даже достается более ценный мех. Просто другой.

К P2 это относилось в полной мере. Спецификации семейства изначально были прописаны под использование TLC-памяти при емкости 250 ГБ, но допускали применение QLC в SSD на 500 ГБ, 1 и 2 ТБ. Три модели из четырех в процессе выпуска не менялись, т.е. в младшей по емкости всегда была TLC (другого там и быть не могло), а в двух старших только QLC, но вот в первых экземплярах пятисоток неожиданно оказалась TLC. В итоге накопитель работал быстрее заявленного, что отмечали все тестеры (естественно, именно эта версия и попала во все первые обзоры), популярности ей добавило сарафанное радио, и... Покупатели, не попавшие в первые ряды, пошли за шерстью, а вернулись стриженными — поскольку получили куда более медленные (как минимум) SSD на QLC. Да — ничего другого им на самом деле и не обещали изначально. Но ведь обидно. А потом Micron начал выпуск 176-слойной TLC-памяти, ставшей не только очень быстрой, но и дешевой одновременно, так что на рынок вышла уже третья версия P2 на 500 ГБ, которую мы и тестировали. Именно она с конца прошлого года и продается во всех магазинах, однако не исключено, что вскоре там будет лежать уже четвертая модификация. И какой она будет, а, главное, когда — через месяц или через год, заранее не известно. При этом большинство обзоров таких пятисоток посвящено первой модификации, а отзывы есть по всем — так что попробуй разберись. Особенно если не варишься в этом соусе постоянно, а просто хочешь купить себе хороший и дешевый SSD. Впрочем, дешевый купить несложно — цена-то в прайс-листах магазинов сразу указана. Но что именно продается за эти деньги в точности можно узнать только их заплатив.

Однако просто взять и прекратить изучать бюджетные продукты как нам кажется неправильно — как раз они очень многих и интересуют. Но вот заниматься этим нужно очень аккуратно. Не забывая, что любой обзор актуален на момент написания, причем даже в этот момент может описывать не все возможные модификации, а конкретную попавшую в руки тестеру. Просто потому, что производители — большие затейники: иногда разные конфигурации отгружаются практически одновременно. И хорошо еще если их можно как-то рассортировать по емкости или найти другие отличительные особенности, но и это выполняется не всегда. Поэтому изучая разные обзоры в обязательном порядке нужно обращать внимание на дату. И даже если последняя «свежая», не сбрасывать со счетов вероятность того, что в магазинах уже что-то поменялось. Или, наоборот, не завалялось что-то более старое. В бюджетном сегменте изменения часты — и не всегда предсказуемы.

Линейка Kingston NV1: год бурной жизни

Данное семейство является прекрасной иллюстрацией этого факта. С одной стороны, ему всего-то порядка года. С другой — в Kingston изначально не обещали какой-то стабильности аппаратных конфигураций. Все, что компания декларировала — использование контроллеров Phison E13T или Silicon Motion SM2263XT и какой-то TLC- или QLC-памяти. Впрочем, кой-какую информацию можно было почерпнуть из заявленных скоростных характеристик: для всех трех модификаций первой волны (0,5, 1 и 2 ТБ) была обещана скорость записи до 1700 МБ/с. Разумеется, выполняется это только при записи в SLC-кэш, однако (как уже было к тому моменту не раз установлено) 500 ГБ QLC в паре с любым из этих контроллеров даже в кэш пишется примерно вдвое медленнее из-за большего размера каждого кристалла и меньшего их количества. Соответственно, можно было быть уверенным в том, что NV1 500 ГБ всегда на TLC. А вот NV1 2 ТБ — всегда на QLC: даже при желании на перечисленных платформах сложно получить такую емкость TLC. Можно — но сложно. А потому и незачем. Так что такой вот канонический двутер мы прошлым летом и тестировали.

Что изменилось потом? Во-первых, в Kingston решили, что с минимальной емкостью пересолили — большим спросом (особенно в бюджетном сегменте) пользуются и SSD на 250 ГБ. Поэтому пришлось выпустить и такой NV1. Впрочем, возможно, задержка с этим была изначально запланирована — сначала нужно было распродать остатки снятых с производства предшественников семейства, типа А2000. Для 250 ГБ были обещаны более низкие скоростные показатели, но тоже позволяющие рассчитывать на TLC-память. Во-вторых, появилась масса модификаций на 1 и 2 ТБ с контроллером Silicon Motion SM2263XT, хотя в первой волне более широко был представлен Phison E13T. Впрочем, ничего существенно это не изменило — контроллеры примерно одного (минимального) уровня, да и их прошивки для QLC-памяти различаются слабо. Разве что 64-слойная QLC-память Intel уступила свое место 96-слойному Micron, но это физически один завод, близкие технологии и почти идентичные потребительские характеристики. Что же касается пятисоток и «четвертинок», то в них (как и следовало ожидать) использовалась только TLC, но к изначальной паре E13T + Kioxia BiCS4 добавились и модели на SM2263XT с 96-слойной TLC-памятью Micron.

Таким образом, NV1 всех версий стал аналогом Kingston A400, но NVMe, а не SATA: дешевые безбуферные контроллеры с недорогой памятью, неразбериха с конкретными конфигурациями, зато недорого. Многим покупателям это и требуется — недаром же А400 является чуть ли не самым продаваемым в розницу вообще, а не только среди ассортимента Kingston. Но поскольку SATA постепенно отмирает, надо уже идти дальше. Тем более, производительность в этом случае хоть немного, но растет, а себестоимость практически не меняется. Т. е. такой апгрейд бюджетного семейства полезен и производителю, и покупателям.

Но более серьезные изменения в данном семействе произошли ближе к концу года — после появления на рынке той самой 176-слойной TLC-памяти Micron. Которая, повторимся, оказалась не только быстрой, но и дешевой — настолько что многие производители начали переходить на нее с 96-слойной QLC. Масла в огонь добавило и то, что Kioxia наконец-то начала отгружать свою 112-слойную TLC-память BiCS5 — причем из-за задержек с началом продаж для продвижения на рынке вовсю задействовала ценовую дубину. В итоге сейчас в продаже можно найти Kingston NV1 даже терабайтной емкости с BiCS5. Но это лотерея. Упрощает которую разве что то, что упаковка SSD компании позволяет увидеть версию прошивки без вскрытия — и сделать по ней определенные выводы. В частности, если в магазине со склада выносят терабайтник с номером прошивки, начинающимся с S8I — можно брать и убегать оплачивать. Если же S84, S8B или EDF — нужно еще подумать, поскольку это разные вариации SSD на QLC-памяти. Во всяком случае, так дела обстояли в первой половине этого года — в дальнейшем список может пополниться, а какие-то из вариантов — исчезнуть.

Так что не все просто, но попробовать купить на грош пятаков — можно. Если же нужно 2 ТБ, то нельзя — все такие Kingston NV1 используют QLC-память и вообще очень похожи друг на друга (и аналогичные устройства других производителей). А вот при выборе 250 или 500 ГБ ситуация обратная: все такие модели тоже похожи друг на друга, но во всех флэш с трехбитной ячейкой (TLC). Чем-то похоже на упомянутый Crucial P2, но определенности немного больше — разнообразны как правило терабайтники, а у P2 ничего определенного нельзя сказать и про 500 ГБ. Тут, повторимся, такой проблемы нет. При этом накопитель недорогой, так что и обреченный на популярность — которая к нему приходит по мере того, как все большее количество покупателей отказывается от SATA. Так что есть смысл протестировать одну из массовых сегодняшних версий — чем мы и займемся.

Kingston NV1 500 ГБ

Для тех, кто пропустил вводную часть, повторяем — NV1 такой емкости бывает только на TLC (но разной), да и контроллеров здесь пара. На данный момент так — но со временем возможно и появление других версий. Поэтому все сказанное ниже в полной мере относится лишь к одной модификации: Silicon Motion SM2263XT и 176-слойная TLC-память Micron с кристаллами по 512 Гбит (B47R). На данный момент наиболее массовой в розничных сетях (в DNS и приобретен), но чем больше времени пройдет с момента публикации статьи, тем больше вероятность встретить там какой-то другой SSD, но с тем же названием.

Поэтому подробно останавливаться на внешнем виде смысла не имеет — разные NV1 больше похожи на свои аналоги в ассортименте других производителей, чем друг на друга. Общего — как и положено всем продуктам на четырехканальных безбуферных контроллерах накопители односторонние, так что поместятся в любой слот M.2. А поскольку производительность не слишком высокая, можно и об охлаждении не слишком заботиться. Но это общие черты устройств данного класса.

График полной прописи тоже типичный для SSD на базе контроллеров Silicon Motion SM2263XT. У Phison E13T разные настройки SLC-кэширования встречаются — здесь же под кэш всегда отводятся все свободные ячейки. В пределах кэш скорость записи превышает 1700 МБ/с (что и отражено в спецификациях), дальше приходится и расчищать кэш от старых данных, и новые принимать (режим прямой записи в прошивках для этого контроллера не встречается), так что скорость колеблется в диапазоне 150-250 МБ/с. Не так уж много. Но и не слишком мало — SSD на QLC умеют просаживаться и ниже 50 МБ/с. Да и TLC — не панацея: как мы помним, Crucial P2 на такой же флэш-памяти, что и в данной модификации NV1, и с такими же настройками кэширования (но болезненными для Phison E13T) вне SLC-кэш выходил на те же 50 МБ/с. На этом фоне скорости в 3-5 раз выше смотрятся уже хорошо. Вот то, что они на порядок ниже заявленных — не очень хорошо. Но такова сегодняшняя реальность.

Как она проявляется в более сложных сценариях — непосредственно и проверим. Упомянув лишь, что гарантия составляет три года при ограничении полного объема записи (TBW) 150 TB на этот срок. Для сравнения — у Crucial P2 те же 150 ТБ, но уже на пять лет: а второе в обычном персональном компьютере все-таки более значимо. С другой стороны, P2 обычно и стоит хоть немного, но дороже, так что в целом все сбалансировано.

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, но первое нам сегодня не пригодится. В отличие от «чипсетного» же контроллера SATA600 — одному из участников тестирования нужен именно такой способ подключения.

Образцы для сравнения

По текущей версии методике мы в основном тестировали устройства более высокого класса. Либо большей емкости. Либо и то, и другое сразу. Но тройку ориентиров для сравнения найти среди изученных моделей можно. Во-первых, это Crucial P2 — накопители в целом очень похожи по всем параметрам. Включая и использование идентичной памяти, но с разными контроллерами. Во-вторых, мы возьмем и самый большой Kingston NV1 — на Phison E13T с 64-слойной QLC NAND Intel. Одна линейка, принципиально разная емкость и (вследствие этого) цена. Но может ли «топ» конкурировать с младшими моделями семейства по скорости? Вопрос не праздный. А еще по этой версии методики мы тестировали WD Red SA500 емкостью 500 ГБ. Официально он предназначен для NAS, но аппаратно идентичен бытовому WD Blue 3D — хорошему SATA-накопителю среднего уровня. С которым бюджетные NVMe-накопители точно имеет смысл сравнивать — чтобы понимать, нужна ли на деле такая реализация NVMe или лучше подобрать что-нибудь другое (пусть и дороже).

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.

Освоение быстрых интерфейсов во многом дань как раз последовательным операциям — недаром эксперименты с PCIe начались еще до появления протокола NVMe. И тут, казалось бы, все ясно. Если забыть об уже сказанном — пробиться сквозь кэш низкоуровневые утилиты неспособны. Так что это лишь пиковые значения. Зато красивые — особенно у Crucial P2. Хотя и остальные себя неплохо ведут, да и почему у всех модификаций Kingston NV1 заявленные скоростные характеристики одинаковые тоже понятно.

Что же касается столь любимыми многими «рандома», то тут иногда и между интерфейсами разница отсутствует, но сегодня не тот случай. А вообще скорость зависит от огромного количества факторов — например, умеет ли контроллер использовать SLC-кэш для ускорения операций чтения. Или сколько кристаллов памяти (неважно каких) подключено к каждому его каналу.

При записи отлично работает SLC-кэш, так что SATA тут ловить нечего. И работает хорошо вне зависимости от конкретного контроллера. Но можно сделать вывод, что сам по себе SM2263XT пошустрее Phison E13T в задачах такого рода.

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. И вот тут-то становится понятно — зачем нам нужен NVMe. Любой — даже, казалось бы, настолько «страшная» конфигурация, как E13T+QLC невысокой емкости. Остальные еще быстрее. И иногда намного.

С записью тоже все нормально — по крайней мере, пока удается «попадать» в кэш. Вот промахи — болезненны. И чем бюджетнее устройство, тем больнее. Но в низкоуровневых бенчмарках такого практически не бывает, так что остается оценивать, какой из контроллеров под какой сценарий лучше заточен.

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. Но ничего нового мы тут не видим — даже дешевые NVMe-накопители способны обгонять и более дорогие SATA-устройства, а вот среди них обычно скорости очень прямо связаны с ценами (скорее, с себестоимостью, конечно). Но тоже не всегда — например, SM2263XT такой режим работы с маленькими блоками явно противопоказан (что и по другим накопителям на этом контроллере видно). Хотя на деле это приводит лишь к разному количеству попугаев в бенчмарках, но не более того — реальному ПО и такого уровня с запасом.

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-кэше 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.

Работа в один поток — самый частый (146% случаев), но и самый сложный сценарий. А контроллеры Phison в настоящее время вовсю используют SLC-кэш и для ускорения чтения (что нередко называют «оптимизацией под бенчмарки», хотя на деле оно под работу с временными файлами в целом). Впрочем, даже когда это не получается (данные вытеснены при заполнении SSD), чтение — процедура относительно простая, так что SATA-интерфейса давно не хватает. Но, как видим, другие (не менее бюджетные) контроллеры могут показывать и более высокие результаты, причем стабильно.

В многопоточном режиме некоторые бюджетные SSD на четырехканальных контроллерах до сих пор иногда скорость даже снижают. К нашим сегодняшним героям это не относится, хотя и, справедливости ради, их скорость не слишком увеличивается. А остальные тенденции сохраняются.

Для быстрой записи нужна быстрая память — или большие ее количества. А лучше и то, и другое. Полностью на кэш полагаться опасно, а если это и делать, то желательно его, хотя бы, чистить в паузах. И, как видим, старая проблема SM2263XT, который иногда расчисткой SLC-кэш пренебрегает, сохранилась и в новых прошивках. Именно поэтому NV1 на QLC оказался быстрее в «забитом» состоянии. Но модификации на том же контроллере, а не Phison E13T, вряд ли сумели повторить такой трюк.

Поскольку и однопоточная запись на деле внутри превращается в многопоточную, особой разницы в результатах этих сценариев нет. Главный сегодняшний герой неплох, однако «расчищает» меньше места, чем основанные на контроллере Phison SSD этой и другой линеек. А тип памяти в таких условиях не имеет решающего значения — запись ведется в однобитном режиме, а не в «стандартном». Но для таких трюков нужны паузы в работе — что выполняется далеко не всегда. Да и вообще основная задача бюджетных NVMe-устройств — работать быстрее SATA. А с ней справляются все.

Запись с чтением — из той же оперы, поскольку лимитирующим фактором обычно оказывается как раз скорость записи. Если с ней проблем нет, то и с результирующей скоростью тоже не будет. А с этим снова все вышло просто — большой кэш и быстрая его расчистка оказываются лучше, чем недостаточно быстрая. Таким образом, при наличии пауз в работе (иначе и чистить некогда) контроллеры Phison имеют некоторое преимущество перед своими одноклассниками от Silicon Motion. Чем при необходимости можно пользоваться.

Повторение пройденного. Как уже было сказано выше, выбранная Phison политика кэширования вредит длительным операциям записи — но вот если они периодические «порционные» метод пишем-чистим оказывается эффективным. Пока каждая порция информации помещается в кэш, разумеется. И пока есть паузы для его очистки. В этом тесте все выполняется, а вот в следующем — не будет. Кроме того, хорошо заметно, что при использовании разной памяти все эти ухищрения все равно не дают какого-то очень уж значимого эффекта. Kingston NV1 2 ТБ (Phison E13T + QLC) совсем не на много быстрее младшего брата, емкостью 500 ГБ.

Комплексное быстродействие

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.

И сразу видно, что все имеет свою цену. Исследуемая платформа тоже сильно зависима от кэширования, но страдает от его отсутствия в меньшей степени, нежели аналогичные по позиционированию разработки Phison. Плюс чуть более высокие собственные скоростные характеристики — и вот он лидер среди участников тестирования. Особенно интересно сравнение двух модификаций устройств одной линейки Kingston — даже будучи забитой до упора пятисотка быстрее, чем пустой двутер! Последний (равно как и многие SSD на QLC вообще) при неудачном стечении обстоятельств может отстать и от приличного SATA-накопителя. А вот даже бюджетный SSD на TLC так низко не падает :)

Итого

Изменения аппаратной конфигурации бюджетных SSD, случающиеся в процессе их жизненного цикла, могут быть непредсказуемыми — это одновременно и плохо, и хорошо. С одной стороны, затрудняется планирование: даже если бы положение только ухудшалось, но ухудшалось монотонно, жить было бы проще. С другой стороны, за те же небольшие деньги можно иногда приобрести устройство получше. Иногда количественные изменения вообще могут преобразоваться в качественные — так случилось с возвращением TLC-памяти в Crucial P2/500 и ее фактическим приходом в Kingston NV1/1T. Другой вопрос — что вылавливая что-то пограничное, можно и промахнуться. В этом плане Kingston NV1/500 предсказуемее: как мы уже не раз говорили, заявленные характеристики этой модели с использованием QLC-флэша несовместимы. А что при этом заранее не угадаешь конкретную память и даже производителя контроллера... Это обычное дело в бюджетном сегменте, ничего иного и не обещалось. В любом случае можно сделать вывод, что хуже за год эти модели не стали, пусть и сильно поменявшись внутренне. Они остаются неплохими бюджетными устройствами и являются хорошей альтернативой SATA-накопителям за сопоставимые деньги. Топовые устройства намного быстрее, да и гарантийные условия для них куда мягче, но там и цены другие. Выбор — это всегда компромисс. В данном случае, как нам кажется, удачный компромисс.