Тестирование бюджетного SSD Silicon Power UD85 2 ТБ на контроллере Phison E19T и TLC-памяти YMTC

Методика тестирования накопителей образца 2021 года

Тестирование SSD WD Black SN750 SE 500 ГБ на новой бюджетной платформе Phison с поддержкой PCIe Gen4

С SSD на контроллере Phison E19T мы знакомились более года назад, а первые такие модели были анонсированы почти два года назад. Казалось, что это решение окажется временным и канет в лету — поскольку как временное оно и задумывалось. Дело в том, что Phison так торопился застолбить местечко на формирующемся рынке «бюджетного Gen4», что E19T фактически стал лишь редизайном Phison E13T, появившегося годом ранее как решение начального уровня. Новый чип «обучили» поддержке PCIe Gen4 с одной стороны и памяти со скоростью до 1400 мегатранзакций в секунду на канал (против 800 МТ/с и PCIe Gen3 естественно), но внутри он принципиально не изменился. Речь по-прежнему шла лишь об одном 32-разрядном ядре собственной разработки, работающем на частоте 667 МГц и не более того. Производился E19T по тому же уже устаревшему техпроцессу 28 нм и был совместим с E13T по выводам. То есть просто такой дешевый способ проапгрейдить SSD до номинальной поддержки PCIe Gen4, ничего существенно не меняя. Действительным шагом вперед должен был стать Phison E21T, переведенный на техпроцесс 12 нм и существенно переработанный внутри с переходом на архитектуру Cortex-R5. Ядро так и осталось одним (в топовых контроллерах их давно уже и четыре-пять может быть), но существенно модифицированным, да и тактовую частоту ему повысили до 980 МГц.

В таких условиях даже сам по себе смысл выпуска Phison E19T не прослеживался, не говоря уже о его долгой жизни на рынке. Возможно, что в другой обстановке компания бы и вовсе бы его пропустила, ускорив появление E21T. Однако в начале пандемии резко подскочил спрос на всю полупроводниковую продукцию, так что TSMC (где заказы в числе прочих размещал и Phison) с производством попросту не справлялась. Но проявлялось это в разной степени для разных техпроцессов — линии, работающие с нормами 28 нм были загружены куда слабее прочих, что давало фору как раз морально устаревшим решениям. А заказанные кристаллы E21T Phison пришлось долго ждать — фактически массовый выпуск SSD на этом контроллере удалось освоить лишь в начале прошлого года, хотя анонсирован он был в январе 2021 года. До этого партнерам Phison приходилось либо ограничиваться E13T, либо заказывать E19T — если их, конечно, интересовали недорогие решения. Зато последний поддерживал PCIe Gen4, что на тот момент в этом сегменте было свежей струей. Настолько свежей, что даже WD впервые за много лет выпустил SSD на контроллере сторонней разработки, причем впервые — на Phison.

Однако первый опыт эксплуатации этих накопителей оказался, скорее, отрицательным. Все-таки ожидания многих покупателей в отношении нового интерфейса были завышенными, что усугубилось неспособностью контроллера им полноценно воспользоваться. Спешка вообще сыграла с разработчиком злую шутку — после выхода Phison E21T выяснилось, что и его-то PCIe Gen3 далеко не всегда ограничивает (особенно в паре с не слишком быстрой памятью — а кто будет что-то слишком быстрое в бюджетные продукты устанавливать?), и бюджетные модели контроллеров Silicon Motion обошлись бы старым интерфейсом — но к этому покупатели уже морально подготовились. А Phison E19T успел собрать все шишки подхода «Gen4 для галочки». При этом SSD на нем работали быстрее, чем основанные на E13T (внутренних оптимизаций хватило), но стоили существенно дороже. Нередко и дороже, чем модели более высокого класса, но рассчитанные на Gen3 — просто за шильдик и потому, что новинка, так что распродаж не бывает. А такое положение дел никому не нравится.

Чем может быть интересен в 2023 году контроллер, заклейменный еще в 2021-м? Так те самые распродажи начались! Выпущено чипов было много — с большим запасом: из-за того, что их проблемы с дефицитом мощностей под тонкие техпроцессы не касались. Продавать дорого — уже не получается: и более удачные Phison E21T, Silicon Motion SM2269XT или даже Maxio MAP1602 плотно окопались только в бюджетном сегменте, но не выше. Флэш-память с тех пор радикально подешевела, поскольку бум на рынке прошел, а производство все нарастили в расчете на него. И, что тоже немаловажно, современная память в основном имеет как раз быстрый интерфейс, так что использовать ее совместно со слишком старыми контроллерами попросту не интересно. Понятно, что на практике многих покупателей устроит и SSD на Phison E13T, а то и на совсем древнем SATA-контроллере Phison S11 — лишь бы цена была хорошей. Однако при прочих равных Phison E19T выглядит привлекательнее, поскольку производительность будет повыше. А тех, кто о ней не задумывается по-прежнему может привлечь номинальная поддержка PCIe Gen4 — толку от нее здесь нет, но звучит это куда более модно, нежели Gen3, не говоря уже о SATA. Плюс еще такой потенциальный рынок сбыта появился, как консоли PlayStation 5 — куда Sony волевым решением закрыла дорогу даже лучшим SSD со «старым» интерфейсом, но не препятствует использованию и самых дешевых (и небыстрых) накопителей с поддержкой PCIe Gen4.

Все условия для откапывания стюардессы сложились. Уже, естественно, немного под другим соусом, нежели ранее — не просто недорогой SSD под PCIe Gen4, а очень дешевый SSD — но с Gen4. Именно под таким девизом в начале года был выпущен Silicon Power UD85. Во всяком случае, такой была задумка производителя, однако любые благие намерения могут быть скорректированы розницей. Цена этого SSD в США где-нибудь на Amazon вопросов не вызывает — 80 долларов за 2 ТБ TLC-памяти выглядит красиво: даже Kingston NV2 (где есть серьезные шансы заполучить QLC) продается дороже, а WD Green SN350 (где гарантировано QLC и PCIe Gen3) буквально на три доллара дешевле. Причем у обоих упомянутых лишь три года гарантии, а Silicon Power дает пять — в таких условиях явное преимущество. А вот в Москве и NV2 дешевле, и не только он. Много что дешевле — включая некоторые накопители на топовых восьмиканальных контроллерах с DRAM-буфером, которым бюджетка типа Silicon Power UD85 или его более старший собрат UD90 (отличается только контроллером, но не слишком — в нем встречаются безбуферные же Phison E21T и Maxio MAP1602) с технической точки зрения не конкурент. Так что при таких исходных данных нужно быть очень большим фанатом марки (если такие есть), чтобы предпочесть Silicon Power — такие накопители в современных условиях должны стоить строго дешевле 10 тысяч (лучше, даже, девяти), а пока они лишь подешевели с 13 до 11 с копейками. Но протестировать SSD нам это никак не мешает — поскольку просто интересно, как такая связка работает. Последний раз с Phison E19T мы сталкивались давно, причем только в емкости 500 ГБ, а оставлять позади белые пятна не в наших традициях. К тому же, полученные результаты и в будущем обязательно пригодятся.

Silicon Power UD85 2 ТБ

Для решения задачи протестировать что-нибудь большое на базе Phison E19T, нам как раз и нужен был SSD максимальной емкости. Официально в этой линейке представлены модели до 4 ТБ включительно, однако в продаже таковых обнаружить не удалось. Хотя было бы интересно посмотреть на реализацию — поскольку даже для выпуска 2 ТБ компании пришлось пойти на некоторые ухищрения. Дело в том, что контроллер поддерживает до 16 устройств флэш-памяти, то есть четыре на канал. Недорогая массовая память обычно поставляется кристаллами по 512 ГБ, хотя в последнее время уже заметна тенденция к выпуску терабитных чипов TLC — практически вся память с числом слоев более 200 такова, да и 112-слойная BiCS5 Kioxia и SanDisk на рынке встречается давно. Однако в Silicon Power выбрали «вторую версию» 128-слойной памяти YMTC с кристаллами по 512 Гбит, так что они здесь спаренные. Максимум производительности, соответственно, должен достигаться уже при 1 ТБ емкости, а 2 ТБ — не быстрее. С терабитными кристаллами могло бы оказаться и медленнее, так что такой метод решения проблемы скорее благо, чем наоборот. В отличие от двухстороннего дизайна — нетипичного для бюджетных устройств. Но, по-видимому, так получается дешевле, а на использование UD85 где-нибудь в ноутбуках производитель не рассчитывает. Тем более, низкопрофильными слотами М.2 снабжаются в основном дорогие модели, куда незачем ставить недорогой SSD. А вот в качестве дополнительного в десктопе — самое то. Особенно в игровом десктопе — учитывая аппетиты современных игр, одним накопителем всё равно не обойдешься. Зато и требования к скорости у них невысокие, в отличие от объема. Значит нужен недорогой, но емкий SSD просто «под игры». Ранее в таком качестве обычно использовались SATA, сейчас же последний сегмент перешел в стадию угасания, да и слотов М.2 на современных платах обычно несколько — пора менять привычки.

Больше ничего интересного про сам SSD рассказать не получится. Причина понятная — это уже не новая платформа, так что мы ей занялись лишь потому, что в свое время недотестировали. Причем именно в отношении старших модификаций. И, повторимся, определенный интерес такие накопители представляют собой потому, что дорого им стоить не с чего. Хотя, глядя на местные розничные цены конкретно UD85 такого и не скажешь — нашлась, видимо, причина. В ассортименте же самого производителя эта линейка занимает позицию решения минимального уровня — ниже уже применяется QLC-память, причем с Gen3-контроллерами. В принципе, и на этом уровне соблазн удешевить конструкцию у производителя должен быть, поскольку UD85 в текущем состоянии слишком слабо отличается от UD90, но ранее Silicon Power в таковом замечен не был. Контроллеры и конкретную память этот производитель меняет регулярно и хаотически, но сохраняя класс и тип, т. е. если какая-то линейка анонсирована с TLC-памятью, то таковая там и будет, а вот конкретную платформу пока не вскроешь, не определишь. Что будет дальше с этой моделью — покажет время: сложно это прогнозировать. В любом случае Silicon Power UD85 для начала в наших магазинах придется существенно подешеветь — без этого его приобретать всё равно пока не слишком интересно. Но тестированию это никак не мешает.

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 Gen4 и «чипсетным» PCIe Gen3. Первое — как раз то, на что рассчитаны современные SSD, что позволяет им работать в полную силу. Но и «режим совместимости» тоже интересен — фактически чипсетный контроллер PCIe в таком виде появился еще в микросхемах Intel «сотой» серии (т. е. в 2015 году), а дальше принципиально не менялся. Так что аналогичные результаты «увидит» и владелец относительно старого компьютера, если решит установить туда современный накопитель. Есть ли в том вообще смысл? Нередко — да. Потому что современные модели среднего уровня и при ограниченном интерфейсе очень часто обходят былых флагманов. То есть, на самом деле, PCIe Gen4 не единственное достоинство новых SSD. Иногда и других хватает. Но чтоб разобраться в этом, нужно тестировать.

Образцы для сравнения

Заранее очевидно, что сравнивать Silicon Power UD85 с лучшими современными бюджетными Gen4-платформами не имеет смысла — проиграет он им гарантировано. Зато мы теперь имеем возможность сравнить E19T с наследником E21T и предшественником E13T. И добавим к списку испытуемых также терабайтник на Silicon Motion SM2263XT, благо тоже до сих пор популярный в дешевых накопителях контроллер. Поэтому набор ориентиров такой: Kingston NV2 (Phison E21T), MSI Spatium M370 (Phison E13T) и Digma Mega S3 (Silicon Motion SM2263XT). Все по терабайту, однако на сравнение скорости это не повлияет — как уже сказано, для четырехканальных контроллеров и кристаллов памяти по 512 Гбит это самая быстрая конфигурация. А более высокую емкость всё равно приходится получать спариванием тех же кристаллов.

Но, поразмыслив, мы добавили к списку испытуемых и один SSD, емкостью 2 ТБ — им стал Kingston NV1 на Phison E13T, но с QLC-памятью. Причина проста — буквально года полтора назад он был относителен популярен в качестве дополнительного устройства под игры, например. Просто потому, что тогда 13 тысяч воспринимались как всего 13 тысяч, а сейчас и 11 — это целых 11. Цены на рынке сильно изменились благодаря тому, что подешевела флэш-память — почему не так давно даже за такие деньги многие покупатели были согласны и на QLC, а теперь стали более придирчивыми. Потому, что теперь получили такое право. Но иногда нужны и подобные сравнения «было — стало»: хотя бы чтоб не казалось, что всё только ухудшается, а то и такое мнение можно иногда услышать.

Заполнение данными

Мы не ожидали от устройства никакого подвоха, благо платформа старая, но сюрпризы обнаружились. Большинство производителей в SSD на E19T используют динамическое SLC-кэширование, что является палкой о двух концах. С одной стороны, при запасе свободного места позволяет на высокой скорости записывать больше данных, что увеличивает производительность. Особенно верно это для «системного» диска, где записывать реально большие объемы данных никогда или почти никогда не приходится. Но такой подход сильно снижает скорость записи вне кэша и приводит к нестабильности результатов и их зависимости от количества свободного места. А Silicon Power предпочел ограничиться только статическим SLC-кэшом небольшого размера. Много данных в этом случае быстро не запишешь, зато и совсем низкой скорость записи не будет никогда. Бюджетная платформа, но, во всяком случае, SATA так не умеет — ниже 600 МБ/с не падаем. Причем слишком быстро Phison E19T и в кэш писать не умеет (поэтому отдельное тестирование в режиме PCIe Gen3 просто не требуется — график будет таким же), так что незачем его увеличивать. И для дополнительного накопителя такой подход, пожалуй, более правильный.

Причем какие-то хитрые алгоритмы по работе с кэшом при этом не требуются — статическая область быстро расчищается в любом простое, благо и маленькая, а дальше до конца и «по мусору» пишем в режиме прямой записи. На той скорости, которую вытягивает связка контроллера и памяти.

Понятно, что Phison E21T в задачах такого рода вел бы себя точно так же при аналогичных настройках кэширования — скорости фактически те же. Больше данных можно записать на максимальной — зато потом эти данные, может быть, придется уплотнять, так что получим просадки уже до 200 МБ/с. А средняя скорость получается аналогичной: разница во времени примерно двукратная — и так же соотносится емкость. Впрочем, тут «спасибо» нужно сказать и конкретно Kingston — компания использует в этой серии не слишком быструю память, что и приводит к фактическому исчезновению разницы между E19T и E21T. Но это и хороший намек на то, что смотреть нужно не только не только на контроллер, а оценивать всё в комплексе: контроллер, память и прошивку.

У SSD на Phison E13T отсутствие динамического кэширование встречалось достаточно часто. В MSI Spatium M370 как раз так. Что хорошо — сравнение будет максимально корректным. И оно не в пользу E13T — в пределах кэша мы не достигаем и 2 ГБ/с, а за его пределами прямая запись на скорости 500 МБ/с. Несущественно меньше, чем 600 МБ/с, но этот уровень для SATA-накопителей достижим, а вот 600 — нет.

Прошивки Silicon Motion SM2263XT допускают лишь одну политику кэширования — с задействованием всех или почти всех свободных ячеек. В итоге производительность оказывается еще ниже. Зато кэш большой — что позволит относительно быстро записывать небольшие порции информации. Но это, повторимся, хорошо для системного диска, но плохо для внешнего, например. У которого еще и времени на расчистку кэша обычно не будет со всеми вытекающими, так что лучше здесь использовать устройства без динамического кэширования. И с дополнительным диском похожая история — не нужно там запись сильно ускорять, но, если она есть, то это, например, может быть и какая-нибудь установка игры гигабайт так на сто, потому и не ускоришь, а только напортишь.

И, наконец, иллюстрация из разряда «что такое действительно плохо». Собственные скоростные возможности QLC-памяти при записи данных невелики, так что здесь приходится полагаться на динамическое кэширование — и молиться, чтобы емкости кэша «хватило». В противном случае наблюдаем то, что называется тормозит хуже жесткого диска: это уже не оценка разницы между минимальными 200 или 500 МБ/с, а на порядок ниже. И семь с лишним часов, чтобы записать полные 2 ТБ на изначально пустой SSD. Silicon Power UD85 и прочие участники тестирования в таком сценарии оказываются в семь раз быстрее! Хотя и не стоит сводить всё к нему — кэширование настраивается так, чтобы в кэш чаще попадать, чем нет, что результирующую скорость повышает. Но при такой разнице на низком уровне сложно что-то выиграть программными ухищрениями и на высоком.

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.

Последовательные операции (128К Q8T8), МБ/с
  Чтение Запись Смешанный режим
Digma Mega S3 1 ТБ (PCIe Gen3) 2290,3 1937,5 1759,8
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe Gen3) 1933,8 1854,0 1449,3
Kingston NV2 1 ТБ (PCIe Gen4) 3632,8 2945,9 3133,8
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe Gen3) 2399,5 2157,0 2061,1
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen4) 3600,1 2811,6 2415,7
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen3) 3460,2 2653,8 1926,4

Всей разницы между двумя режимами — 150 МБ/с. В двунаправленном режиме побольше, но тоже непринципиально. Причем это можно списать и на разницу между слотами — один-то подключен непосредственно к процессору, а второй реализован в чипсете. Однако важнее то, с чем мы результаты сравниваем — несложно заметить, что SSD на контроллерах предыдущего поколения в том же слоте радикально медленнее. То есть не рекорд — но хороший шаг вперед. И не меньший зачастую, чем формально следующий — с E21T творится аналогичное.

Чтение 4К-блоками по произвольным адресам с разной глубиной очереди, IOPS
  Q1T1 Q4T1 Q4T4 Q4T8 Q32T8
Digma Mega S3 1 ТБ (PCIe Gen3) 15886 51127 158006 221911 242285
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe Gen3) 12456 46601 152640 214811 286413
Kingston NV2 1 ТБ (PCIe Gen4) 19039 64424 195631 288245 622267
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe Gen3) 14077 52389 171231 255085 342502
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen4) 13138 53921 171768 259822 357617
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen3) 9949 49413 176105 274410 361702

А вот на суровом рандоме сразу видно, что E19T куда ближе к E13T, нежели к E21T. Однако, как уже было сказано в начале, ничего другого и ожидать сложно — первая пара внутри очень похожа, а вот E21T существенно переработан.

Запись 4К-блоками по произвольным адресам с разной глубиной очереди, IOPS
  Q1T1 Q4T1 Q4T4 Q4T8 Q32T8
Digma Mega S3 1 ТБ (PCIe Gen3) 45502 84355 140145 144515 139482
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe Gen3) 50370 87157 100614 113718 126916
Kingston NV2 1 ТБ (PCIe Gen4) 94138 124377 297228 409196 453031
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe Gen3) 42561 119913 227006 217810 207801
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen4) 90484 156971 305687 303725 361363
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen3) 76646 169528 298891 265332 322248

С записью же дела обстоят лучше. То есть, понятно, что что в модельном ряду Phison (как и других производителей) более новый контроллер всегда лучше предшественников того же класса. Ну и ладно. Было хуже — стало не настолько лучше, как уже могло бы, но лучше. «Как могло» сделано в UD90, а UD85 его удешевленная модификация.

Чтение по произвольным адресам блоками разного размера с единичной очередью, МБ/с
  16К 64К 256К
Digma Mega S3 1 ТБ (PCIe Gen3) 65,1 182,0 410,3 1133,4
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe Gen3) 51,0 139,6 173,9 444,5
Kingston NV2 1 ТБ (PCIe Gen4) 78,0 91,0 339,8 1153,5
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe Gen3) 57,7 169,1 379,5 676,3
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen4) 53,8 155,4 399,1 1082,2
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen3) 40,8 128,0 332,0 851,3

На скорость работы реального ПО подобные операции оказывают куда большее влияние, чем предыдущие: «длинным» очередям 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. Хотя SSD даже среднего уровня и немного ниже среднего уже достигли таких скоростей, что программам за ними просто не угнаться. А выводы по возможностям контроллеров — те же.

Запись по произвольным адресам блоками разного размера с единичной очередью, МБ/с
  16К 64К 256К
Digma Mega S3 1 ТБ (PCIe Gen3) 186,4 425,1 698,4 777,4
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe Gen3) 206,3 499,8 985,8 1466,4
Kingston NV2 1 ТБ (PCIe Gen4) 385,6 1185,9 2553,1 2831,8
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe Gen3) 174,3 574,3 1297,6 1561,0
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen4) 370,6 960,2 2191,5 2560,9
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen3) 313,9 806,8 1708,1 2185,7

На записи данных современные SSD могут продемонстрировать «безумные» гигабайты в секунду. Причем относится это уже и не только к топовым моделям, но и бюджетные в меру сил и цен ускорились — и стали быстрее некогда топовых. Причем процесс этот медленный, но не уклонный — разница между поколениями контроллеров опять отчетливо проявляется. Так что основной вопрос заключается в том, когда программисты начнут полноценно осваивать свалившееся на их голову счастье. Основная проблема почему не стоит гоняться за дорогими моделями, так это то, что требования ПО их возможности заведомо превышают. Что на руку недорогим — которые тоже всё ускоряются, поскольку разработчики уже не могут остановиться.

Чтение и запись по произвольным адресам блоками разного размера с единичной очередью, МБ/с
  16К 64К 256К
Digma Mega S3 1 ТБ (PCIe Gen3) 24,1 89,1 234,6 661,5
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe Gen3) 61,5 151,8 212,2 525,1
Kingston NV2 1 ТБ (PCIe Gen4) 98,3 111,3 412,4 1378,7
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe Gen3) 44,6 144,7 308,4 673,8
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen4) 68,1 164,4 385,3 1033,0
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen3) 50,4 143,6 350,3 945,8

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 — все предсказуемо. И укладывается в озвученное выше.

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.

Чтение 32 ГБ данных (1 файл), МБ/с
  Пустой SSD Свободно 100 ГБ
Digma Mega S3 1 ТБ (PCIe Gen3) 2009,7 1967,5
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe Gen3) 1419,9 1233,1
Kingston NV2 1 ТБ (PCIe Gen4) 2561,7 2485,9
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe Gen3) 1576,0 1165,0
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen4) 1788,1 1781,1
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen3) 1787,3 1776,4

Работа в один поток — самый частый (146% случаев), но и самый сложный сценарий. Но для современных контроллеров намного менее сложный, чем для их предшественников. Если же брать предшественников из ассортимента другого производителя, то не обязательно — чтобы обогнать Silicon Motion SM2263XT еще недостаточно Phison E19T — нужен хотя бы E21T. Но скорость на каждом шаге растет у всех — и это хорошо.

Чтение 32 ГБ данных (32 файла), МБ/с
  Пустой SSD Свободно 100 ГБ
Digma Mega S3 1 ТБ (PCIe Gen3) 2160,2 2063,0
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe Gen3) 1918,0 1476,9
Kingston NV2 1 ТБ (PCIe Gen4) 3525,8 3470,2
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe Gen3) 1726,2 1194,0
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen4) 2988,5 2980,5
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen3) 2426,3 2374,9

Phison E21T уже хотя бы так может упереться в ограничения PCIe Gen3 — E19T на такое был еще не способен. Но это не повод для сильного расстройства, поскольку, опять же, более ранние модели того же класса были еще медленнее. А дальше уже всё будет зависеть от того, в какую группу такие SSD попадут по цене.

Запись 32 ГБ данных (1 файл), МБ/с
  Пустой SSD Свободно 100 ГБ
Digma Mega S3 1 ТБ (PCIe Gen3) 1838,4 1840,4
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe Gen3) 1718,3 1768,0
Kingston NV2 1 ТБ (PCIe Gen4) 3069,2 582,2
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe Gen3) 1206,4 1214,8
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen4) 690,9 654,3
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen3) 682,9 657,1

Маленький статический кэш не позволяет вместить весь тестовый файл в любом состоянии, так что не стоит надеяться на высокий пиковый результат — зато и слишком низким он тоже не будет. Но видно, что с размером статической области немножко пересолили: у MSI подход тот же, но размер кэша чуть-чуть больше, так что и скорость столь же стабильна — но чуть выше. Будь количество записываемых данных чуть больше — разница уменьшится, меньше — увеличится. А у всех остальных важно количество свободного места, наличие времени на очистку кэша и много других факторов, что делает поведение накопителя малопредсказуемым. Зато очень быстрым «из коробки» как минимум — почему производители и предпочитают такой подход. В бытовых моделях, разумеется — в серверных всё куда больше похоже на эти модели MSI и Silicon Power: лучше меньше, но гарантировано.

Запись 32 ГБ данных (32 файла), МБ/с
  Пустой SSD Свободно 100 ГБ
Digma Mega S3 1 ТБ (PCIe Gen3) 1801,2 1698,7
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe Gen3) 1665,0 1796,0
Kingston NV2 1 ТБ (PCIe Gen4) 2870,7 573,1
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe Gen3) 1142,3 1167,0
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen4) 690,9 688,0
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen3) 682,9 681,0

Алгоритмы работы «внутри» накопителя становятся такими же, как и в предыдущем случае, так что и проблемы те же. Если, конечно, считать их проблемами — но тогда и методы решения тоже одинаковые. Тут, повторимся, на наш взгляд производитель ориентировался скорее на то, что этот SSD будут устанавливать в систему вторым, а не единственным — откуда и подход.

Чтение и запись 32 ГБ данных (последовательный доступ), МБ/с
  Пустой SSD Свободно 100 ГБ
Digma Mega S3 1 ТБ (PCIe Gen3) 1590,2 1527,2
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe Gen3) 1596,9 1480,1
Kingston NV2 1 ТБ (PCIe Gen4) 3123,9 878,6
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe Gen3) 913,4 925,5
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen4) 1005,4 970,0
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen3) 986,9 989,8

В принципе, тот же расклад. Только тут уже MSI Spatium M370 чуть больший размер SLC-кэша не помогает: тогда уж нужно переходить к динамике и быстрой расчистке. И, опять же, динамике «на все деньги» — иначе может получиться как с NV2: реактивным пустым, но самым медленным при недостатке свободного места. А «статический подход» позволяет обойтись без таких качелей.

Чтение и запись 32 ГБ данных (произвольный доступ), МБ/с
  Пустой SSD Свободно 100 ГБ
Digma Mega S3 1 ТБ (PCIe Gen3) 1383,7 1330,1
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe Gen3) 1331,5 1120,6
Kingston NV2 1 ТБ (PCIe Gen4) 2388,2 850,6
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe Gen3) 907,5 857,7
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen4) 894,5 888,5
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen3) 916,5 908,3

Задача на закрепление материала. Большой кэш может «спасти» устройство с низкой собственной скоростью записи лишь тогда, когда он действительно большой. Заведомо это выполняется лишь на пустом SSD — почему и желательно тестировать их все не только пустыми: чтобы «пробить» кэш. И тут уже модели, которые больше полагаются на собственные силы, нежели на программные ухищрения могут оказаться и самыми быстрыми. Впрочем, собственных сил в этом классе, прямо скажем, у всех маловато. Но новое поколение контроллеров в этом плане лучше предыдущего. А PCIe Gen3 подобные моделям всё еще не всегда ограничивает — как видим, иногда в режиме совместимости производительность может оказаться и более высокой.

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
Digma Mega S3 1 ТБ (PCIe Gen3) 1494 1374
Kingston NV1 2 ТБ (PCIe Gen3) 1139 629
Kingston NV2 1 ТБ (PCIe Gen4) 2305 1493
MSI Spatium M370 1 ТБ (PCIe Gen3) 1229 1096
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen4) 1431 1301
Silicon Power UD85 2 ТБ (PCIe Gen3) 1201 1073

Отказ от динамического SLC-кэширования разницу между лучшим и худшими случаями радикально сокращает. Но не за счет ускорения второго — а снижая результаты в первом. Почему, в общем-то, такой подход в настоящее время встречается не так и часто — все производители хотят показать хорошие пики, а дальше хоть трава не расти. При этом очевидно, что покупатель если какие-то тесты и запускает, то сразу после покупки, да и в обзорах самая распространенная ситуация «из коробки» — вот вам и пожалуйста. На практике же скорость легко может оказаться более низкой — даже из-за банальной нехватки свободного места, хотя это далеко не единственный фактор. Поэтому лучше смотреть именно на худший случай, а в нем... Kingston NV1 сразу отбрасываем — радикально отстает от остальных участников тестирования, падая до уровня SATA-устройств, в т. ч. и многих бюджетных. Вот так ведет себя QLC-память со слабеньким контроллером — чудес на свете не бывает. Действительно слабеньким — поскольку MSI Spatium M370 (где тот же контроллер, но TLC) на совсем уж непристойный уровень не проваливается, однако остается вторым с конца. Впрочем, в полностью равных условиях он фактически идентичен Silicon Power UD85 — так что вот вам и весь эффект от PCIe Gen4 и прочих оптимизаций Phison E19T сравнительно с предшественниками. Хотя проще с практической точки зрения считать вообще всю четверку примерно равной — что такое плохо нам показывает NV1, а хорошо в современных условиях это пара-тройка тысяч попугаев. И не в идеальном случае (пустым-то NV2 на этот уровень выходит), а в худшем. Из чего и стоит исходить. И цены, конечно.

Итого

В бюджетном сегменте цена имеет большее значение, нежели другие потребительские характеристики. Иногда даже определяющее — когда в принципе получается купить только самое дешевое устройство, и то с трудом. С SSD так тоже бывает, но не объемом 2 ТБ, конечно, а где-то в самом низу — 128 ГБ продаются до сих пор, хоть и стоят всего на три копейки дешевле, чем 256 ГБ, но это ж целый алтын, а «система» и сюда поместится! Выше уже принято искать компромиссы по цене, емкости и скорости. С емкостью в линейке Silicon Power UD85 всё хорошо — в соответствии с запросами рынка. С ценой не везде и не всегда всё гладко, но это можно списать на нюансы нашего местного розничного ценообразования — не по вине производителя, короче; свою часть работы он сделал нормально. Производительность в этом классе у всех компромиссная. В общем, опять будет решать цена. Важнее даже не сколько стоит тот же UD85, а что еще продается за аналогичные деньги. Будет получаться паритет с подустаревшими накопителями на Silicon Motion SM2263XT и Phison E13T — нужно брать. А если за те же деньги или дешевле будут продаваться более быстрые и современные устройства — нужно брать их. И эту информацию, естественно, лучше уточнять на момент покупки, поскольку ситуация на рынке меняется постоянно. Сама по себе комбинация из Phison E19T с большим количеством TLC-памяти право на жизнь имеет. Рекордов от нее ждать не стоит, поддержкой PCIe Gen4 воодушевляться тоже не стоит — тут она фактически «для галочки», но нормальный уровень производительности получается. Главное, чтоб стоило это недорого, еще раз повторимся. И чтоб сохранилось к моменту покупки именно в таком виде, потому что переход на QLC с тем же или даже более современным контроллером всё радикально испортит.

Ну и сама по себе рыночная тенденция видна отчетливо. Полтора-два года назад Kingston NV1, несмотря на все свои недостатки, продавался очень хорошо — ведь всего 13-14 тысяч рублей за 2 ТБ было очень дешево. Появись тогда на прилавках Silicon Power UD85 за нынешние 11 тысяч, его б сметали вместе с прилавками, поскольку заметно лучше и дешевле. Но сейчас его цена воспринимается явно завышенной. В принципе, это главное, что нужно знать о том, как изменился рынок с прошлого года.

Справочник по ценам

7 сентября 2023 Г.