Обзор Kingston KC3000 2 ТБ: изучаем масштабирование производительности SSD на Phison E18 по ёмкости памяти

Образовался тут за мной небольшой должок — SSD на Phison E18 я протестировал пять штук, но все лишь терабайтники. Сейчас это уже не новинка — взгляды энтузиастов прикованы к Phison E26, поскольку он первый и пока единственный с поддержкой PCIe Gen5, а массовый пользователь в основном пытается разобраться в сортах безбуферных четырехканальных контроллеров. А то и SATA SSD не слишком неприличный ищет для модернизации старого компьютера, что в современных условиях процесс не слишком вдохновляющий. Но оставлять белые пятна неправильно. К тому же, из-за этого полноценного сравнения данной платформы с более свежими конкурентами сделать не получалось, что совсем плохо — их-то уже в модификациях на 2 ТБ в основном тестировал.

Почему вопрос емкости критичен? Потому, что в SSD банки памяти работают параллельно. Это не жесткий диск, где сколько бы головок чтения-записи ни было, а в каждый момент времени работает ровно одна. Ну две иногда — в экзотических моделях с двумя актуаторами, но не более. А в SSD многое хорошо параллелится. Кроме, разве что, важных на практике операций чтения с произвольной адресацией без очереди — на какой адрес запрос выпал, оттуда и честно читать нужно. Остальное же отлично оптимизируется. Потому топовые контроллеры и в бытовых SSD восьмиканальные, а вот бюджетные лишь четырёхканальные (а то и в двухканальном режиме могут использоваться иногда где-то внизу бюджетного сегмента) — пиковые скорости это удваивает.

Но и количество кристаллов памяти на каждом канале тоже важно, поскольку можно работать с чередованием — как в RAID0 (в первом приближении). На самом деле, и внутри кристаллов параллелизм тоже есть, причем разной степени — ниже двух «плоскостей» давно уже как-то не встречалось, а в самой быстрой памяти уже и до шести доросли. Но при одинаковой остается только внешним чередованием играться. Четыре кристалла на восьми каналах — 32 суммарно. А теперь вспоминаем, что «быстрой» памяти в кристаллах менее 512 Гбит пару лет, как уж нет — вот и выходит 2 ТБ как необходимое количество для раскрытия потанцевалов. Году в 2020 таким был ещё 1 ТБ — поскольку самая быстрая память тогда поставлялась в кристаллах по 256 Гбит. А сейчас вообще терабитные кристаллы становятся стандартом де-факто, так что опять придется удваивать желательные ёмкости. Даже в недорогих моделях на четырехканальных контроллерах правильным значением будут те самые 2 ТБ, а в топовых SSD — уже и все 4 ТБ минимум.

К радости тех, кому столько нужно. И к ужасу тех, кто хотел купить быстрый, но маленький SSD — оперируя понятиями 15-летней давности, когда любой SSD был быстрым, но маленьким, так что обычно использовать его приходилось в паре с медленным, но большим жестким диском. Сейчас необходимости в том обычно нет, так что можно бы и просто всегда покупать быстрый и большой SSD, тем паче, что самый большой — часто и самый быстрый, только вот цены так поступать по-прежнему мешают. Поэтому на практике иногда и сейчас приходится наступать на горло собственной песне, успокаивая себя тем, что потенциальные возможности топовых накопителей всё равно избыточны — не может ими современный софт распорядиться как следует.

А вот для обзоров этот метод не слишком подходит — каждого второго читателя, не считая первого как раз волнуют эти самые потенциальные скорости. Даже если он сам ничего подобного покупать не планирует. Точнее, тем более в этом случае. Так что пришлось решать проблему.

Для чего приобрел очередной Kingston KC3000 — как и год назад, но уже вдвое более ёмкий. С учетом снижения цен за год и смены места покупки, обошелся практически в те же деньги — несмотря на ёмкость. Попутно обнаружился и ещё один неожиданный бонус моделей для китайского рынка. Точнее, бальзам на душу человека, измученного всякими пластиковыми блистерами, кои Kingston давно использует для упаковки не только лишь бюджетных продуктов. Оказывается, что в цивилизованной стране любую компанию можно заставить вести себя цивилизованно — то есть поставлять SSD в нормальной красивой коробочке :)

Но на самом SSD это всё, естественно, не сказывается. Устройства на Phison E18 вообще очень похожи друг на друга, благо выходят с одной и той же фабрики, контролируемой самим Phison, а дальше уже отправляются партнерам. Kingston делается там же, но дизайн его терабайтников немного отличается от референсного. На Kingston KC3000 и Fury Renegade (близнец первого для геймеров, почему встречается и с радиатором в комплекте) контроллер смещен к разъему M.2, а флэш «запакован» всего в два чипа, а не четыре — что позволило установить на плате и две микросхемы DRAM. Потенциально это даёт чуть более широкую шину между ней и контроллером, реально найти эффект от такого подхода пока никому не удавалось.

А вот SSD на 2 ТБ от Kingston такой же, как у всех. Но в данном случае две микросхемы DRAM тоже у всех, а сохранить при такой ёмкости односторонний дизайн, по-видимому, всё равно не представлялось возможным. Впрочем, и терабайтники тоже не сразу стали оригинальными — в первых поставках тоже шли такие же, как у всех остальных. Поэтому имеет смысл считать все версии разработками конкретно Phison — и не искать серьезных различий. Что придумали — то и отгружают.

При этом одно серьезное отличие SSD Kingston от аналогов на этой же платформе есть. Все производители давно уже используют в таких накопителях быструю 176-слойную TLC-память Micron B47R, но практически у всех она работает в режиме со скоростью 1200 МТ/с. А вот у Kingston тактуется по-максимуму — то есть 1600 МТ/с. Казалось бы, серьезное преимущество. На самом деле нет — для полной реализации скоростных возможностей PCIe Gen4 восьмиканальному контроллеру 1200 МТ/с как раз и достаточно. Однако с точки зрения настоящего пуриста именно KC3000 и Fury Renegade в полном смысле слова топы на Е18, а остальные — лишь рядом стоят. Почему и в прошлом году для исследования я брал КС3000, и сейчас тоже его. А вот как сказывается более высокая ёмкость — посмотрим.

Скорость записи в SLC-кэш почти не увеличилась — но она и так была близка к максимальным возможностям этого контроллера с этой памятью. Более интересны дополнительные 500 МБ/с вне кэша — то есть фактически увеличение скорости в полтора раза. Потому и общее время выполнения теста увеличилось непропорционально количеству работы. Это несмотря на не оптимальную для записи «огромных» объемов данных стратегию кэширования — сначала все ячейки записываются в однобитном режиме, а потом данные приходится стирать и заново перезаписывать. Но даже в таких условиях ниже полутора гигабайт в секунду не падаем.

Так-то могло быть и быстрее — что нам показывает второй проход по мусору. И он же показывает, что два года на этом рынке — большой срок. Для 2021 года Phison E18 был мощнейшим контроллером, но, например, уже год назад Silicon Motion SM2264 (именно он используется в Adata Legend 960) из той же памяти Micron B47R научился выжимать при записи немного больше. Понятно, что частный случай — однако из таких всё и складывается. Потому и разные стратегии кэширования используются — под разные сценарии. А в серверных SSD SLC-кэширование чаще мешает, чем помогает, почему его чаще всего вовсе отключают. И тут гипотетический SM2264 показывал бы себя точно лучше, чем гипотетический E18. Впрочем, оба изначально для других нагрузок, конечно. Но расклад интересный сам по себе. При этом SSD Kingston от других накопителей (по крайней мере, большинства) на той же платформе как раз отличает политика кэширования — под SLC-кэш задействованы все ячейки. Как уже сказал, это снижает скорость записи действительно больших объемов информации. Но это редкий на практике случай — чаще всего приходится записывать вовсе не сотни гигабайт одномоментно, и даже десятки редко, а лишь единицы — или ещё меньшие порции данных. И в большой кэш они будут попадать практически гарантировано.

Что мы и наблюдаем в NASPT. Так уж совпало, что, при использовании шаблонов по 32 ГБ, таковые в кэш «влазят» даже если оставить всего 100 ГБ свободного места. При такой стратегии кэширования, разумеется — стоит SLC-кэш уменьшить, за его пределами скорость записи увеличится, зато на максимальной можно будет записать меньше. А то, что не дотягиваемся до показателей AIDA64 — в последнее время обычное дело. Не успевает уже сама система и функции WinAPI. В том числе, и потому, что ввод-вывод остается в системе на деле однопоточным. Может быть, немного поможет замена платформы — но для Core i9-11900K (который я традиционно и использую) такая картинка, как на диаграмме является чем-то вроде предела в режиме PCIe Gen4. Да и тесты на Core i9-12900K не слишком отличаются — или вообще не отличаются. В общем, пока на практике потенциальные возможности современных топовых SSD вообще никак не удается реализовать принципиально. Разве что в низкоуровневых бенчмарках. Так что основной смысл покупки именно топов — чтобы в принципе перестать задумываться о возможностях SSD, априори считая их достаточными с запасом. Тоже, в общем-то, дело.

Чтобы посмотреть, как это проявляется в общем и целом, 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. Особенно в этом сегменте. Но всегда же хочется знать — кто тут самый-самый.

Поэтому и ориентиры для сравнения подберем соответствующим образом. От терабайтной модификации того же Kingston KC3000 нам никуда не деться — для оценки масштабируемости результатов по ёмкости. Остальные SSD — топовые платформы последних двух лет с теми же 2 ТБ памяти. Самый простой и недорогой тут Digma Top G3 2 ТБ — на данный момент самый быстрый из попадавших ко мне в руки SSD на InnoGrit IG5236. Но этот контроллер и один из самых старых — тоже 2021 год. А модели 2022 года уже сами по себе посерьезнее. Например, упомянутая уже выше Adata Legend 960 на контроллере Silicon Motion SM2264, но с той же памятью Micron B47R, что и KC3000. WD Black SN850X — удачное обновление легендарного SN850 на собственном контроллере и памяти WD. Впрочем, справедливости ради, SN850X уже не самый быстрый SSD на рынке, хотя SN850 таковым долгое время был — сейчас пальму первенства перехватил Samsung. Поэтому без Samsung 990 Pro обойтись точно нельзя, но я решил добавить ещё и PM9A1. Последний — ОЕМ-аналог Samsung 980 Pro. По нынешним меркам, конечно, довольно тормознутого SSD (впрочем, производительность вообще редко является коньком Samsung в равных условиях), но до сих пор относительно популярного, так что как ориентир он интересен.

Повторюсь: больше двух лет на рынке — срок немалый. InnoGrit IG5236, впрочем, формально тех же времен, но тогда в паре с этим контроллером обычно использовалась память Micron (сначала B27B, а потом B47R — в точности, как и с Phison E18) и ранние версии платформы воображения не поражали — существенно ускорилась «допиленная» последняя модификация с памятью YMTC и вылизанными прошивками. Вот до неё уже не дотягиваемся, до более свежих SSD — тем паче. А особенно заметно падение производительности при недостатке свободного места — расплата за слишком агрессивное кэширование: тест записывает порядка 200 ГБ информации, а столько места в кэше нет и расчищать его во время теста контроллер не успевает, поскольку ему и другой работы хватает. Очень похоже на старую платформу Samsung — которая, что естественно ещё медленнее.

Но есть два «но». Во-первых, как уже сказал, сейчас скорости просто избыточны. На самом деле что-то заметить без приборов можно лишь до условной границы в 1000 баллов этого теста — то есть уровня хорошего SATA-накопителя. Если устройство обеспечивает их в любом состоянии, то в 99% сценариев пользователь не ощутит никакого дискомфорта. Грубо говоря, 2000 баллов — это 99,9%, а 3000 — уже 99,99%. То есть борьба идёт за какие-то отдельные эпизоды. Второй момент — то, что SSD на Phison E18 уже отстают (и временами очень заметно) от наиболее современных устройств, тоже не проблема для разработчика. Им тоже уже смена пришла — в виде Phison E25 и E26. Фактически одинаковые внутри контроллеры, различающиеся внешним интерфейсом — PCIe Gen4 у первого и Gen5 у второго. Так что формально Phison E18 — уже не топовый контроллер компании. Был таковым в 2021-2022 году — но тогда и конкуренты в основной массе другими были. Да и цены тоже другими были.

И, что тоже имеет отношение к ценам — как видим, в бытовом плане производительность модификаций на 1 и 2 ТБ не слишком-то различается. На низком уровне иногда есть серьезные расхождения в скорости записи. Но на практике при такой стратегии кэширования обычно за пределы SLC-кэш выходить не приходится. А в пределах обе версии ведут себя фактически одинаково. Тестировать разные SSD, всё-таки, лучше в одинаковых условиях. А вот если дело доходит до покупки и «обычной» эксплуатации, то просто нужна та ёмкость, которая сама по себе и нужна. Необходимость в 2 ТБ в наличии? Столько и стоит покупать. Достаточно 1 ТБ? Отличный повод сэкономить и почти ничего на этом не потерять. Что скорее хорошо, чем наоборот :)