Обзор SSD Silicon Power XPOWER XS90 – раскрываем потенциал PCIe Gen5 без синтетики

Форм-фактор стандартный M.2 2280. Плата черного цвета. С лицевой стороны установлена декоративная наклейка с логотипом XPOWER и надписью M.2 PCIe Gen 5x4 SSD. Указана модель XS90 и объема 2TB, а также серийным номером и QR-кодом. Наклейка глянцевая, тонкая, внутренняя поверхность фальгилированая, без металлической пластины либо штатного радиатора. Контактная группа выполнена под M-Key. Край аккуратный, пайка визуально чистая. По толщине накопитель соответствует заявленным 2.3 мм, то есть он совместим с ноутбуками и системами, где критична высота модуля.

С обратной стороны размещена крупная черная наклейка с сертификационной информацией: CE, FCC, EAC, UKCA, RoHS и другие обозначения. Поверхность также без элементов охлаждения.

После снятия декоративной наклейки плата полностью открывается, и уже можно спокойно рассмотреть компоновку. Ближе к контактной группе расположен контроллер Silicon Motion SM2508G AC — актуальное решение под PCIe Gen5 x4. Он находится практически у ключа, что типично для такой схемы разводки. На корпусе есть маркировка TSMC, что согласуется с официальной информацией о современном техпроцессе. Сверху установлена металлическая крышка, но это не радиатор в привычном понимании, а стандартный теплорассеиватель без дополнительного ребрения. Рядом с контроллером размещена отдельная микросхема DRAM с маркировкой 4JD77 D9WQK. Используется LPDDR4-кэш, то есть здесь реализован полноценный буфер памяти, а не HMB через системную ОЗУ. Для накопителя такого уровня это ожидаемая конфигурация.

Далее по плате расположены микросхемы NAND с маркировкой LGM512G5BCB5. В версии на 2 ТБ используется несколько чипов памяти, распределенных по плате. Монтаж аккуратный, пайка ровная, дорожки разведены чисто, без следов избыточного флюса или небрежной обработки.

Вокруг контроллера плотная обвязка — много мелких элементов питания и стабилизации. Для Gen5 это характерная картина: требования к питанию и сигналу выше, чем у предыдущего поколения, поэтому силовая часть выглядит насыщенной. Контактная группа выполнена аккуратно, позолота ровная, край платы обработан чисто. Отверстие под крепеж стандартное для M.2 2280.

Особенности PCIe Gen5

PCIe Gen5 x4 — это скорость передачи 32.0 гигатранзакции в секунду на линию, что дает теоретическую пропускную способность около 15.75 гигабайта в секунду в каждом направлении. Для четырех линий это практически предел возможностей интерфейса. Заявленные 14 300 мегабайт в секунду по чтению находятся очень близко к максимуму пределу протокола. Удвоение пропускной способности по сравнению с Gen4 достигается за счет повышения частоты передачи сигнала. Но вместе с этим возрастают требования к качеству разводки линий, стабильности питания и подавлению помех. Поэтому на плате заметна плотная силовая обвязка вокруг контроллера — система питания рассчитана на более высокие частоты и нагрузки.

Контроллер класса SM2508G работает по протоколу NVMe 2.0. Это означает поддержку современных механизмов управления очередями команд, улучшенную телеметрию и оптимизированную обработку операций ввода-вывода. Наличие отдельной микросхемы оперативной памяти типа LPDDR4 играет важную роль: при таких скоростях полноценный буфер снижает задержки при работе с таблицей трансляции адресов и позволяет удерживать высокую производительность при длительной записи.

С точки зрения тепловыделения Gen5 — это уже другой уровень. При последовательной записи на максимальной скорости энергопотребление контроллера выше, чем у большинства решений Gen4. Это напрямую связано с увеличенной частотой работы интерфейса. Без радиатора при продолжительной нагрузке накопитель может перейти в режим ограничения частоты для удержания температуры в допустимых пределах.

Важно понимать, что PCIe Gen5 требует совместимой платформы — процессора и материнской платы с поддержкой пятого поколения. При установке в слот четвертого поколения скорость ограничится примерно 7 000 мегабайтами в секунду, а в третьем поколении — около 3 500 мегабайт в секунду.

Тестирование

Начал с ATTO в режиме Direct I/O, без обхода кеша записи. Диапазон блоков от 512 байт до 64 МБ, глубина очереди 4, тестовый файл 256 МБ. Картина получилась ожидаемая для высокоскоростного Gen5-накопителя, но есть нюансы.

На малых блоках до 4 КБ скорость растет постепенно, без резких скачков. Уже на 8 КБ видно уверенное ускорение, а начиная с 16 КБ накопитель выходит в гигабайтный диапазон. Это говорит о корректной работе контроллера и отсутствии узких мест на уровне прошивки. При переходе к 64 КБ и выше скорость записи быстро поднимается к 6-11 ГБ/с, а с 256 КБ фактически стабилизируется на уровне около 12.4 ГБ/с. Чтение держится еще выше — порядка 13.7 ГБ/с на крупных блоках. То, что кривая практически выравнивается уже после 256 КБ, показывает, что интерфейс PCIe 5.0 x4 используется почти полностью. Потолок близок к теоретическому пределу линии. Поведение ровное, без провалов, без ступенчатых просадок — это характерно для контроллера с DRAM и хорошо настроенного SLC-кеша.

Теперь про IOPS. На блоке 4 КБ при глубине очереди 4 получаем примерно 104-120 тысяч операций в секунду. Это нормальный показатель для очереди QD4. Здесь важно понимать: ATTO не нагружает диск как профиль QD32 или QD64, поэтому цифры выглядят скромнее, чем заявляет производитель. Но с точки зрения реального настольного сценария это как раз ближе к жизни. Интересный момент — поведение на мелких блоках 512 байт и 1 КБ. Скорость не обваливается критично, но видно, что контроллер начинает упираться в накладные расходы. Это нормально. В реальных задачах такие размеры блоков почти не используются, поэтому на практическую производительность это не влияет.

Далее накопитель тестировал в CrystalDiskMark 9 в двух режимах — «Пиковой» и «Реальной» скорости. Оба сценария принципиально разные по нагрузке. В режиме Пиковой скорости диск демонстрирует те значения, которые ожидаешь от полноценного PCIe 5.0 x4 решения. Последовательное чтение выходит на уровень 14202 МБ/с, запись — 13410 МБ/с. Это фактически потолок интерфейса. Линия используется максимально эффективно, ограничений со стороны контроллера или прошивки не видно. На случайных операциях 4K при высокой очереди (Q32T16) получаем 6026 МБ/с на чтении и 5333 МБ/с на записи. В пересчете на операции — около 1.47 млн IOPS на чтении и 1.30 млн IOPS на записи. Это уже уровень топовых контроллеров с DRAM и агрессивной оптимизацией очередей. Задержки при этом находятся в разумных пределах, без аномальных всплесков. Поведение ровное. Никаких резких просадок внутри тестового объема 1 ГиБ не наблюдается. Понятно, что это работа внутри SLC-кеша, но с точки зрения пиковых значений накопитель полностью раскрывается.