Обзор SSD-накопителя XPG MARS 980 BLADE – насколько быстрым оказался компактный PCIe 5.0 диск

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

PCIe 5.0 SSD постепенно становятся новым стандартом для быстрых систем, предлагая скорости уже за пределами 10 ГБ/с. Однако вместе с ростом производительности появляется и другой вопрос — нагрев и необходимость массивного охлаждения. В этом обзоре посмотрим на XPG MARS 980 BLADE — NVMe-накопитель с заявленной скоростью до 14 ГБ/с, и проверим, как он ведет себя в реальных тестах.

Упаковка, внешний вид и особенности

XPG Mars 980 Blade поставляется в компактной красной коробке, оформленной в фирменном стиле XPG. На лицевой стороне сразу показан сам накопитель с установленной теплорассеивающей пластиной, а рядом крупно указана емкость, в моем случае это версия на 1 ТБ. Сверху вынесены основные акценты: скорость до 14 ГБ/с, наличие DRAM-буфера, совместимость с ноутбуками и поддержка PS5. Внутри все устроено очень просто: сам накопитель уложен в картонный держатель, рядом находится тонкая декоративно-теплорассеивающая пластина, которую при необходимости можно установить на верхнюю сторону платы.


Автор: BadMadSam
Автор: BadMadSam

По формату это классический M.2 2280. Согласно спецификации, длина накопителя составляет 80 мм, ширина 22 мм. Толщина зависит от конфигурации: 3.2 мм без пластины и 4.5 мм с ней. Масса тоже отличается, 8 г без теплорассеивателя и 12 г с ним. Для ноутбучного накопителя это важная деталь, потому что здесь не используется массивный радиатор, а значит модель изначально рассчитана на тесные посадочные места, где высокий охладитель просто не поместится.

Накопитель выполнен в привычном для формата M.2 стиле. Конструкция двусторонняя, то есть элементы размещены по обе стороны текстолита. Такая схема используется довольно часто, особенно у быстрых моделей, где для достижения высокой производительности требуется большее количество кристаллов памяти. Несмотря на это, плата остается тонкой и без массивных охлаждающих элементов, поэтому накопитель можно без проблем установить в ноутбуки и другие компактные системы.

На одной стороне размещена заводская наклейка с основной информацией об устройстве. Здесь указано название модели — M.2 2280 MARS 980 BLADE 1TB, артикул SMAR-980B-1TCS и серийный номер конкретного экземпляра. На той же наклейке собраны различные сертификационные обозначения, служебные пиктограммы и предупреждение о том, что удаление стикера может привести к потере гарантии.

Если посмотреть на элементную базу, становится ясно, что перед нами достаточно современная аппаратная платформа. В основе накопителя используется контроллер Silicon Motion SM2508. Его маркировка хорошо читается на корпусе — SM2508G AC. Контроллер закрыт металлической теплораспределительной крышкой, которая помогает равномерно распределять тепло по поверхности корпуса. Этот контроллер относится к новому поколению решений Silicon Motion и рассчитан на работу с интерфейсом PCIe Gen5 x4. Он используется в высокоскоростных NVMe-накопителях и способен обеспечивать высокую пропускную способность, необходимую для современных систем.

Рядом с контроллером установлена отдельная микросхема оперативной памяти. Это DRAM-буфер производства Samsung с маркировкой K4A4G16. Наличие выделенной DRAM-памяти важно для подобных устройств, поскольку она используется для хранения таблиц адресации и ускоряет работу накопителя при активных операциях чтения и записи. Благодаря этому накопитель не относится к упрощенным DRAM-less моделям, где подобный буфер отсутствует и часть задач перекладывается на оперативную память системы.


Флэш-память представлена микросхемами ADATA. На плате установлены крупные корпуса NAND-чипов с фирменной маркировкой производителя. Они формируют основной массив памяти накопителя и отвечают за хранение данных. Точный тип кристаллов в маркировке не раскрывается, однако известно, что используется современная 3D NAND-память. Микросхемы распределены по плате таким образом, чтобы контроллер мог работать с ними параллельно, обеспечивая высокую скорость обмена данными. Сама печатная плата выглядит аккуратно и хорошо собранной. Монтаж элементов плотный, но упорядоченный. Мелкие SMD-компоненты выстроены ровными рядами, пайка выполнена чисто, без наплывов припоя и заметных следов флюса. Силовая обвязка и вспомогательные элементы расположены компактно вокруг контроллера и микросхем памяти. Контактная часть интерфейса M.2 выполнена аккуратно, края разъема ровные, а отверстие под крепеж обработано без дефектов.

Тестирование

Перед запуском синтетических тестов я сначала провел анализ накопителя на уровне аппаратной платформы. Накопитель корректно определяется системой как XPG MARS 980 BLADE с прошивкой Y0731A. Полезный объем составляет 976762 МБ, что соответствует модели на 1 ТБ. Анализ подтверждает, что в основе устройства используется контроллер Silicon Motion SM2508 ревизии SM2508AC. Это современный контроллер для NVMe-накопителей с интерфейсом PCIe 5.0 x4, рассчитанный на высокую пропускную способность и работу с многоканальной конфигурацией памяти.

Автор: BadMadSam

Флэш-память определяется как Micron 232-layer TLC NAND с кодом B58R. Емкость одного кристалла составляет 1024 Gb, что соответствует 128 ГБ на кристалл. Контроллер работает с 8 каналами памяти, что характерно для производительных NVMe SSD. Такая архитектура позволяет одновременно работать с несколькими микросхемами NAND и обеспечивает высокую скорость операций чтения и записи. Параметры организации памяти показывают 2784 страницы в блоке и 567 блоков в рабочем пространстве. Также подтверждается наличие внешней DRAM-памяти, которая используется контроллером для хранения таблиц трансляции адресов и служебных данных.

Переходим к синтетическим тестам производительности. Накопитель тестировался в нескольких популярных бенчмарках, что позволяет оценить как пиковую производительность, так и поведение при различных типах нагрузки.

В тестах последовательных операций накопитель показывает очень высокие результаты. Скорость чтения достигает 14249 МБ/с, а запись составляет 11242 МБ/с. Это практически максимальный уровень для интерфейса PCIe 5.0 и он хорошо совпадает с заявленными характеристиками устройства. При смешанной нагрузке показатель держится на уровне 10582 МБ/с, что также выглядит весьма уверенно. При операциях случайного доступа с высокой глубиной очереди накопитель демонстрирует 5499 МБ/с при чтении и 1850 МБ/с при записи. В пересчете на операции ввода-вывода это примерно 1.34 млн IOPS для чтения и около 452 тыс. IOPS для записи. Такой уровень характерен для быстрых NVMe SSD нового поколения.

Если перейти к сценарию с минимальной очередью запросов, который ближе к реальной пользовательской нагрузке, показатели ожидаемо снижаются. Последовательное чтение в этом режиме составляет 5795 МБ/с, а запись 9600 МБ/с. Для случайных операций 4K получаем 80.9 МБ/с при чтении и 217 МБ/с при записи, что соответствует примерно 19.7 тыс. IOPS и 53 тыс. IOPS соответственно.

Еще один тест показывает последовательную скорость 10107 МБ/с при чтении и 7887 МБ/с при записи. При работе с блоками 4K накопитель демонстрирует 93.5 МБ/с на чтение и 240 МБ/с на запись, а при увеличении числа потоков результат возрастает до 3966 МБ/с и 5263 МБ/с соответственно. При этом время доступа остается очень низким: 0.034 мс для чтения и 0.016 мс для записи. При анализе производительности в зависимости от размера блока видно, что уже при размере 128 КБ скорость чтения превышает 11 ГБ/с, а далее стабилизируется примерно на уровне 13.7-13.9 ГБ/с. Скорость записи при крупных блоках держится примерно в диапазоне 10.3-10.5 ГБ/с.


Автор: Noriyuki Miyazaki
Автор: Noriyuki Miyazaki
Автор: ATTO Technology, Inc.
Автор: ATTO Technology, Inc.
Автор: Alexey Zaitsev