Собираем маленький, но не слишком быстрый внешний SSD из внутреннего M.2 2230 в соответствующем корпусе

Стоит написать что-нибудь (заметку ли в блоге или большой сравнительный обзор — не важно) про какую-нибудь «быстрофлэшку», в комментариях мгновенно материализуется кто-нибудь с заявлением — не нужно покупать такую тормозную флэшку, когда внешний SSD можно и дешевле приобрести. Объясняешь, что будет тот внешний SSD на самом деле не быстрее, а то и медленнее — в ход идут скриншоты CrystalDiskMark, который давно пал смертью храбрых в неравной борьбе с SLC-кэшированием, где, естественно, наблюдаются то 550 МБ/с, то и вся 1000 МБ/с. Что там будет, когда кэш кончится… а вот это уже вопрос интересный.

При этом нельзя не отметить, что некоторая справедливость в таких замечаниях есть. Внешний SSD потенциально действительно может быть быстрым. Иногда очень быстрым. Либо не очень — но всё равно быстрее, чем компактные флэшки. Причина тому — относительная слабость интегрированных флэшечных контроллеров, включая даже лучшие модели с поддержкой USB 3.2 Gen2x2. Проблема в том, что в плане работы с флэш-памятью какой-нибудь Silicon Motion SM2320 не слишком отличается от самых дешевых SSD-контроллеров того же разработчика, типа SM2259XT или, в лучшем случае, SM2263XT.

Не со зла — просто Silicon Motion нужно было компактное и дешевое решение, а самым простым способом сделать такое было как раз взять бюджетный безбуферный контроллер (DRAM требует дополнительного места и денег стоит, а внешнику, по большому счету, не требуется) и «поменять» ему внешний интерфейс. А некоторые производители «собирают» такое самостоятельно из пары чипов — но в условиях ограниченных размерах им всё равно приходится использовать те же безбуферные контроллеры и максимально плотный флэш. В общем, бросаем все силы на уменьшение себестоимости, а потом максимизируем прибыль, продавая такое подороже — ведь готовые платить за компактность находятся.

Однако если таковая не требуется, то нет необходимости и так себя ограничивать. Берём нормальную большую коробку под SSD формата M.2 2280 — и получаем огромный выбор тех самых SSD. В пределе можно и какой-нибудь терабайтный Samsung 970 Pro добыть — который писать данные умеет на скорости в 2,5 ГБ/с, то есть полосу пропускания того самого USB 3.2 Gen2x2 забьёт гарантированно хоть при чтении, хоть при записи данных. Почему так практически никто не поступает? Так дорого же слишком! Даже когда что-то для себя любимого собираешь, всё равно переплачивать не хочется. И вообще много платить — тоже. А что иногда попытки сэкономить по-максимуму приводят к тому, что полученный внешник будет временами тормозить сильнее приличной «быстрофлэшки» — уже издержки производства.

Тем более, как дополнительный стимул для экономии часто рассматривается ограниченная скорость внешних интерфейсов. Они, конечно, давно уже шагнули и за 3 ГБ/с — Thunderbolt 3 доступен аж с 2015 года. Только вот на практике такие порты встречаются очень редко. И даже USB 3.2 Gen2x2 со своими 2 ГБ/с более-менее в массы пошел каких-то года два-три назад. Чаще всего доступен только Gen2 десятилетней давности, а то и в вовсе до сих пор Gen1 — который в девичестве назывался USB 3.0 и был горячей темой конца позапрошлого десятилетия. И тут, вроде бы, гоняться за сверхскоростями не за чем. Если только на перспективу, но будет ли она — неизвестна, а платить придется уже сейчас. А раз скорость всё равно ограниченная, значит можно взять и не очень быстрый SSD — с точки зрения житейской мудрости не так и много потеряем. На самом деле не всё так уж просто — но не буду забегать вперёд. Факт в том, что при таком подходе подходящих SSD становится очень много. И даже на 2280 уже замыкаться необязательно.

Почему это важно? А всё в сравнении познаётся. Справа — типичная коробка под 2280. Точнее, не совсем типичная — Orico M2V01-C4 может похвастаться одновременной поддержкой USB3 Gen2 и Thunderbolt. На момент его появления на рынке это было редкостью, да и сейчас что-то универсальное по цене начинается примерно от семи тысяч рублей известно где. Правда новые коробки на ASMedia ASM2464 стали более универсальными и более быстрыми — но для реализации этого нужен заодно и быстрый SSD. А слева — мелкий бокс чисто под M.2 2230. Он одностандартный, но раз так в пять дешевле универсальных моделей. И скорость ограничена гигабайтом в секунду — то есть искать что-то очень быстрое не обязательно. Да и среди «мелких» моделей SSD очень быстрых вообще мало.

Мне же такая коробчонка была интересна как компаньон для TeamGroup MP44S на 2 ТБ, где используется QLC-память, так что особой быстротой зверушка не отличается. Но тут цели во многом экспериментальные — если б я просто хотел сделать быстрый и маленький внешний SSD, то взял бы тот же бокс от iRhasta или аналогичный и купил к нему WD PC SN740. Было б быстро — но тестировать почти нечего. А поиграться как раз с последним хотелось, поскольку несколько самых дешевых внешних SSD на QLC недавно погонял, дно, похоже, нащупал, так что интересно было посмотреть, чем тут смена интерфейсов может помочь. Ну и вообще — как оно работает. Дабы проработать правильную универсальную стратегию не только для себя — и чтоб с цифрами, в которые можно было кого угодно при необходимости потыкать.

Сами по себе такие связки интересны именно с учетом компактности — в первую очередь. Так-то сам SSD с монетку, да и коробочка немногим больше. Минус — кабель требуется, который в кармане больше места займет, чем корпус. С другой стороны, под SSD формата M.2 2230 или 2242 есть коробки с уже «припаянным» USB-разъемом, но тут уже всё-таки слишком здоровая дура получается для полноценной замены «быстрофлэшки».

Основную платку можно вытащить. Полюбоваться на контроллер JMicron JMS583 — практически первенца на рынке мостов USB-NVMe. Если кому не нравится, то есть и аналоги на ASMedia ASM2362 или Realtek RTL9210В — последние интересны тем, что в них и SATA SSD ставить можно (с соответствующей потерей в скорости, конечно). Меня JMS583 больше устроил по цене, плюс, как уже сказал, экспериментальные цели — в упомянутом Orico M2V01-C4 за USB-часть отвечает именно такой, так что можно будет сравнивать некоторые SSD наиболее корректно. Но это не сегодняшняя тема — сегодня конкретная пара. Так что лишь скажу, что от контроллера тут реализован теплоотвод на корпус при помощи термопрокладки, с SSD можно сделать то же самое — для чего несколько кусков «жувачки» в комплекте есть.

Равно как там же есть отвертка, да пара USB-кабелей. С-С, кстати, как и предполагалось простенький — разведен только один линк USB3, чего этой коробки достаточно, но, если вдруг, подключить им что-нибудь с поддержкой Gen2x2, скорость всё равно зарежет на том же гигабайте в секунду. А А-С больше и конструктивно не умеют — там «лишних» контактов вообще нет. Зависимость скорости от кабеля — новая напасть современности. Впрочем, довольно мелкая — на фоне того, что большинство кабелей «для зарядки» вообще больше USB 2.0 не умеет, независимо от цены. Даже не знаю — почему поддержка скоростных режимов оказывается столь дорогой на фоне реализации всяких стандартов Power Delivery хоть на 100 Вт, что на ней все экономят. Ну, а так по комплекту… Всё как принято у китайцев в последнее время: только самого SSD нет. Ставим подходящий по размеру и по скорости. Мне нужно было поиграться с таким.

Что для многих тоже оказывается неким откровением: работа через мост — это не когда просто сверху потолком придавило. Скорость записи в кэш, понятно, что в разы ниже — именно в интерфейс и упёрлись. Но и скорость записи вне пределов SLC-кэш тоже упала: при прямом подключении было 50-60 МБ/с, а стало лишь порядка 35 МБ/с.

Для сравнения — то, что можно считать именно дном внешних SSD (к сожалению, в продаже очень популярное), а именно Kodak Portable SSD X200. Тут внутри сам SSD на контроллере Realtek RTS5735DLQ и 144-слойной QLC-памяти Intel N38A. В Team — контроллер Phison E21T и 176-слойная QLC-память Micron N48А. Вывод — когда нужны скорость последовательной записи больших объемов информации, QLC зло в любом случае. И более новый, и «продвинутый» SSD с поддержкой PCIe Gen4 тут всё равно не панацея. Хотя в каком-нибудь популярном CrystalDiskMark разница будет заметной — там любые внешники на USB-SATA в лучшем случае дадут 550 МБ/с, а тут почти до гигабайта дожать можно… но это только скорость записи в кэш. За ним всё может и хуже стать. Kodak на своём терабайте ёмкости казнился три часа с небольшим — Team на 2 ТБ убил почти 11 часов, то есть отработал в среднем в полтора-два раза медленнее. Так что критичным является наличие свободного места для эффективной работы SLC-кэширования. Ну и сами по себе алгоритмы кэширования — тоже. В частности, будет ли сам кэш расчищаться в простоях (да и найдутся ли те простои), а то всякое бывало раньше. Причем сравнивая первую пару графиков понятно, что для внешнего использования эти вопросы ещё важнее, чем для внутреннего.

Ещё один тонкий момент — скорость чтения из SLC-кэш и из основного массива памяти. Для Phison E21T это немного разные вещи, при его работе с QLC нередко не «немного», но и второе формально больше, чем через интерфейс может пролезть — в обзоре MP44S в многопоточном чтении намерялось 3,6 ГБ/с и 2,7 ГБ/с. С точки зрения житейской мудрости, имея пропускную способность в один гигабит столько мы и должны получить в обоих случаях. А вот и нет! Скорость всё равно снижается — но уже от «своего» потолка. То есть было в идеале 1,06 и 0,85 ГБ/с — получим 0,61 и 0,55 ГБ/с. К такому жизнь не всех готовила :) Ну, а с записью понятно — не влазит целиком тестовый файл в кэш при ограниченном свободном месте. Впрочем, я уже говорил, что для наглядности в тестах использую несколько жестковатый режим — до такого доводить не рекомендуется. Без разницы на каком носителе, но у NTFS начинаются свои выкрутасы, когда свободного места на разделе остается менее 10%. Это было верно и во времена жёстких дисков, сохранилось и сейчас — механизмы фрагментации MFT и прочих «радостей» одинаковые. Если же постараться те самые рекомендуемые 10-15% места держать свободными, то для QLC это и потенциальный размер кэша при такой схеме будет удерживать на уровне 50-75 ГБ, так что файлы меньшего размера в него улетать будут на полной скорости целиком. Опять же — если давать накопителю время на то, чтоб кэш почистить. Так-то он и при подключении через USB этим занимается — но только если не мешать. А не как многие привыкли — что-то записал, срочно отключил от компьютера, как только процесс завершился, и убежал. Тогда будет каша вместо свободного SLC-кэша. С внутренними накопителями проблема стоит менее остро, поскольку «убежать» преждевременно проблематично.

Не хочется забивать голову такими вопросами? Тогда только TLC. И, желательно, выбирая SSD не слишком завязанный на кэширование. В идеале вообще с чисто статическим кэшированием. Но таких, к сожалению, на рынке почти и не осталось. Из более-менее свежих образцов, разве что, Silicon Power UD85 вспоминается, но там очень велик риск купить совсем не то, что я летом тестировал. Например, тем же летом терабайтные UD85 уже встречались и в таком виде, как MP44S — так что всё будет также плохо. Так что-либо не зацикливаться на этом вопросе, либо искать WD Blue SN570 (а если повезет — то старый SN550) — где точно будет и TLC, и «статика». И вообще SN550 в своё время был как раз лучшей базой для переделки во внешний SSD под USB3 Gen2. Но именно, что «был». SN570 в этом плане ему не совсем замена, так что сейчас лучше идти другим путем. Однако о том, что такое хорошо, поговорим как-нибудь позднее — пока закончим со что такое плохо.

А для этого осталось посмотреть, как всё вышесказанное проявляется в общем и целом. Для чего, как обычно проведем тестирование в PCMark 10 Storage Full System Drive. При всех его недостатках и синтетической природе, лучшего комплексного бенчмарка на данный момент все равно нет — что не делает его идеальным, зато делает практически безальтернативным. Собственно, подобных инструментов всегда мало было, а предыдущие версии вовсе на SSD не рассчитаны. Поэтому результаты этой важны и показательны. с учетом вышесказанного — в основном до определенного уровня, который давно уже пройден: выше меняются только количественные показатели, а вот отличить одно устройство от другого на глаз «без приборов» уже невозможно. Однако это верно для «традиционного» использования внутренних SSD — и начиная где-то со среднего уровня. Внешники — по-определению медленнее. Хотя бы потому, что USB сама по себе режет количество операций в секунду, да и пропускная способность интерфейса ограниченная. С другой стороны, для многих работа Windows вообще без внутренних накопителей своего рода магия — не привыкли к такому. На самом деле, всё работает. И с приличным внешним SSD не хуже, чем на внутреннем — без приборов и не отличить. А как тут — посмотрим.

Для чего подберем набор ориентиров для сравнения. Все рассчитаны на USB3 Gen2 — как самый ходовой на сегодняшний день: всё, что быстрее, пока экзотика, а более медленные — слишком уж медленные обычно. Но понятно, что, сделав внешний SSD на базе моста USB-SATA, мы и Gen2 целиком не загрузим. Зато это дешево и привычно. А, чтоб было совсем дешево, два условных тормоза — упомянутый уже Kodak Portable SSD X200 и Silicon Power PC60. Оба с терабайтом QLC и на дешевых SATA-контроллерах. Как альтернативный пример хорошего внешнего SSD на аналогичной базе — SanDisk Extreme Portable 1 ТБ, где уже TLC и контроллер получше. Но таких накопителей давно в продаже нет — вместо них в своё время начали поставляться аналогичные внутренне WD My Passport и SanDisk Extreme Portable SSD V2. Первый (всё так же на терабайт) я тестировал ещё пару лет назад. Тогда в нём как раз стоял тот самый WD Blue SN550, так что получилась одна из лучших реализаций внешнего SSD с таким интерфейсом. Что сейчас — не знаю: редко их в последнее время в наши края завозят. Но технически, повторюсь, именно протестированная когда-то модификация практически идеально подходит в качестве иллюстрации что такое хорошо.

В принципе, показательно. Лучшее, что мы можем сделать на базе USB-SATA, выдаёт порядка 600 баллов — это уровень бюджетных SATA-накопителей внутри компьютера. USB-NVMe позволяет «дожать» до 1000 баллов — а это уже уровень лучших SATA SSD тоже внутри компьютера. Но для того, чтобы не только получить такие результаты в пике, а удерживать их стабильно, нам нужна соответствующая «начинка». Делать что-то на базе QLC — гарантированно проваливаться по скорости уровнем ниже, как только не хватит SLC-кэша. А не хватать его в рамках этого теста будет достаточно часто: пишет он в процессе порядка 200 ГБ данных, времени на расчистку места не оставляя. Другой вопрос, что проваливаемся до разного уровня. Тот же MP44S всё равно остается сопоставим именно с «хорошими» внешниками на USB-SATA, а вот совсем бюджетка местами может и с жесткими дисками начать конкурировать — и не обязательно побеждать. Но не стоит забывать о том, что это в среднем — программы-то с любого внешнего SSD будут быстро запускаться, причем в любом состоянии, а вот прочие операции… Как получится. Повторюсь — для выискивания всяких тонкостей PCMark 10 Storage Full System Drive практически не подходит — он для быстрой комплексной оценки. Прочее — лучше низкоуровневыми тестами.

Ну и вообще об оценке эксперимента, результаты которого мне нужны были и просто как самоцель. С одной стороны. С другой — цель тут совершенно практическая: моделей SSD на TLC именно в виде M.2 2230 достаточно, но почти все такие до терабайта максимум. А вот 2 ТБ — обычно QLC. Так что с моей точки зрения проверка показала, что лучше выбирать — либо маленький 2230, либо 2 ТБ и больше. Пытаться совместить — не очень-то получится. Может и лучше, чем масса недорогих внешних SSD, продающихся в магазинах, да и по деньгам интереснее — но настоящего перфекциониста такой результат точно не удовлетворит. Потому всё просто: если хочется действительно маленький по габаритам внешний SSD, то 2230 в соответствующей коробке хорошая идея. Но придется хорошенько подумать о том, что именно в ней будет стоять. Samsung PM991a и WD PC SN530 в таком формате до терабайта, масса альтернативных предложений — тоже. В последнее время, разве что, WD PC SN740 на 2 ТБ начал в продаже мелькать — и он как раз должен хорошо подойти. Но не дешево уже получится. Дешево — наплевать на габариты, поскольку там выбор интересных моделей куда больше. И скорости выше можно получить, выбрав коробку с более быстрым интерфейсом — если они нужны и есть готовность платить. Но SSD и в этом случае придется подбирать ответственно — иначе вот так получится, как выше показано, только больше по размеру. Или немногим лучше, что тоже не интересно, поскольку потенциально можно и многим лучше сделать.