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

Silicon Power XPOWER XS90 — накопитель на базе PCIe Gen5, и в теории от него ждешь максимальной отдачи от интерфейса. В тестах я смотрю не только на пиковые цифры, но и на поведение при переносе сотен гигабайт и работе с мелкими файлами. В статье разберу, где Gen5 действительно чувствуется, а где все решает тип нагрузки.

Упаковка, комплект поставки и внешний вид

Накопитель поставляется в компактной картонной коробке темного цвета. Коробка содержит на себе базовые сведения о накопителе: PCIe Gen 5 x4 M.2 2280 SSD XS90 с поддержкой NVMe 2.0., указана максимальная скоростью чтения до 14 300 МБ/с и емкостью 2 ТБ. Внутри — прозрачный пластиковый блистер, в котором накопитель. Ни винта, ни радиатора, ни бумажной инструкции в комплекте не предусмотрено.

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.

В режиме «Реальной» скорости картина меняется, и именно этот профиль интереснее для практики. Здесь используется Q1T1, то есть минимальная глубина очереди, приближенная к бытовым сценариям. Последовательное чтение составляет 5885 МБ/с, запись — 10091 МБ/с. Это уже не цифры из описания, а результат, ближе к повседневной нагрузке. Чтение заметно ниже пикового значения, и это логично: при Q1 контроллер не может распараллелить операции по максимуму. По 4K Q1T1 получаем 80 МБ/с на чтении и 222 МБ/с на записи. В операциях это около 19600 IOPS на чтении и 54365 IOPS на записи. Здесь уже видно реальную картину работы FTL и алгоритмов распределения нагрузки. Задержки 50.77 мкс на чтении и 18.32 мкс на записи находятся в пределах нормы для современного NVMe с DRAM.

В завершение провел линейное чтение и запись в AIDA64 с размером блока 8 МБ. Этот тест уже показывает не кратковременный пик, а поведение накопителя по всей площади, от 0 до 100 процентов. Картина получилась ровной. Скорость на протяжении всего объема держится в районе 8.2-8.4 ГБ/с. Минимум — 7831 МБ/с, максимум — 8442 МБ/с, среднее значение — 8288 МБ/с. График без провалов, без ступенчатых переходов, без деградации к концу диска. Это говорит о стабильной работе контроллера и отсутствии ограничений по термопакету в режиме чтения. Нагрузка на процессор минимальная, что подтверждает корректную работу NVMe-стека. Важно понимать, что здесь мы не видим 14 ГБ/с, как в пиковом профиле. И это нормально. В линейном чтении AIDA использует другую методику и не работает в экстремальной очереди, поэтому результат ближе к реальной последовательной передаче крупных файлов.

А вот запись дает куда более интересную картину. В начале теста скорость держится на уровне около 9.5 ГБ/с — это работа в пределах SLC-кеша. Примерно к отметке 18-20 процентов график резко падает до 1.5-1.6 ГБ/с. Это момент выхода из динамического SLC и перехода к записи напрямую в TLC. Дальше накопитель удерживает скорость в диапазоне 1.3-1.6 ГБ/с достаточно продолжительное время. Периодически наблюдаются кратковременные всплески до 8-10 ГБ/с — это перераспределение буфера и очистка SLC. Ближе к 70-75 процентам начинается более выраженная нестабильность: появляются колебания, отдельные просадки вплоть до 443 МБ/с. Средняя скорость по всему объему составила 3200 МБ/с. Поведение типичное для современного TLC-накопителя с агрессивным SLC-кешированием. В пределах кеша скорость очень высокая, после его заполнения диск переходит в режим устойчивой прямой записи с заметно более скромными показателями.

От синтетики переходим к практике. Переношу файлы и папки различных объемов. В качестве источника используется Silicon Power XPOWER XS90, приемником выступает XPG MARS 980 Blade. Перенос выполнялся через TeraCopy с проверкой xxHash3-64, то есть запись сопровождалась верификацией данных.

Первый сценарий — один файл объемом 401.6 ГБ. Операция заняла 3 минуты 06 секунд, средняя скорость составила около 2.2 ГБ/с. По графику видно, что в начале запись идет на высокой скорости, затем происходит снижение — это выход из SLC-кеша и переход к нативной TLC-записи. Далее скорость держится на стабильном уровне без резких провалов, что указывает на корректную работу контроллера и отсутствие выраженного троттлинга в данном сценарии.

Следующий сценарий — перенос папки объемом 10.2 ГБ, содержащей 36 989 файлов. Это уже не линейная запись, а нагрузка на файловую систему и FTL-таблицы контроллера. Операция заняла 2 минуты 47 секунд. Средняя скорость составила около 62 МБ/с. Разница по сравнению с переносом одного крупного файла принципиальная. Здесь накопитель работает в режиме большого количества мелких операций: создаются тысячи записей в MFT, обновляются атрибуты, происходит постоянная фиксация метаданных. Линейной передачи почти нет, основная нагрузка — случайная запись и управление таблицами. График передачи отражает это поведение: скорость нестабильная, без длинной «полки», с колебаниями. Это нормальная картина для сценария с десятками тысяч мелких файлов.

Теперь выполняю обратную операцию: перенос того же крупного файла объемом 401.6 ГБ с XPG Mars 980 Blade обратно на Silicon Power XPOWER XS90. Операция заняла 2 минуты 01 секунду. Средняя скорость составила около 3.3 ГБ/с. Картина передачи ровная, без выраженных провалов. В отличие от теста записи в синтетике, где после заполнения буфера наблюдалось снижение, в реальном сценарии накопитель удерживает высокую скорость на протяжении всей операции. Это говорит о том, что при копировании с другого быстрого NVMe контроллер работает в устойчивом режиме, а объем SLC-кэша достаточен для такого объема записи.

Теперь переношу ту же папку объемом 10.2 ГБ, содержащую 36 989 файлов, обратно на Silicon Power XPOWER XS90. Операция заняла 2 минуты 08 секунд. Средняя скорость составила около 81 МБ/с. В сравнении с предыдущим направлением (62 МБ/с при записи на Mars 980 Blade) здесь результат выше. Однако речь по-прежнему не идет о гигабайтах в секунду. При работе с десятками тысяч мелких файлов накопитель упирается не в пропускную способность PCIe, а в обработку большого количества мелких операций записи, обновление метаданных и внутреннюю организацию NAND. График передачи характерный: без ровной полки, с постоянными колебаниями. Это типичное поведение для сценария с большим числом небольших объектов.

Также получил информацию, которая позволяет точно зафиксировать аппаратную конфигурацию Silicon Power XPOWER XS90. Контроллер определен как SM2508AC, прошивка Y0804A00, ROM-версия 2508ACROM: X0613A. Это восьмиканальное решение, что подтверждается параметром Channel: 8 и картой каналов Ch map 0xFF — активированы все линии без урезания конфигурации.

Тип памяти определяется по строке FlashID: 0x2c, 0xd3,0x8,0x32,0xe8,0x30 — Micron 232L (B58R) TLC 1024Gb/CE, 1024Gb/die.

Таким образом, используется 232-слойная TLC NAND плотностью 1 Тбит на кристалл. Для 2 ТБ версии это соответствует современной высокоплотной компоновке с полноценным распараллеливанием по восьми каналам.

Параметры организации памяти:

• Pages/Block: 2784 — характерное значение для 232-слойной TLC
• Total Fblock: 567
• Bad Block From Pretest: 18 — значение в пределах нормы для NAND данного поколения

Наличие DRAM подтверждается строкой DRAM Info [0x4E 0xD6], что соответствует использованию внешнего буфера для FTL. Это напрямую коррелирует с результатами тестов: при линейной записи 401.6 ГБ накопитель демонстрировал устойчивую скорость около 3.3 ГБ/с без хаотичных провалов, а при работе с мелкими файлами поведение оставалось контролируемым, без деградации до сотен мегабайт в секунду на протяжении всей операции.

Заключение

По итогам всех проведенных тестов можно говорить, что Silicon Power XPOWER XS90 — это полноценный NVMe-накопитель с интерфейсом PCIe Gen5, который действительно работает на уровне своего поколения, а не просто формально поддерживает стандарт. В синтетических тестах накопитель демонстрирует высокий потолок пропускной способности и хороший запас по линейной скорости. Но гораздо важнее то, как Silicon Power XPOWER XS90 ведет себя в реальных задачах. При переносе крупных файлов объемом сотни гигабайт диск показывает стабильную, высокую скорость без резких обвалов и затяжных провалов. Это говорит о грамотно реализованной работе контроллера и кэширования.

При работе с большим количеством мелких файлов поведение закономерно меняется. Здесь уже интерфейс PCIe Gen5 не играет решающей роли, и производительность определяется особенностями обработки мелких операций записи. В этих условиях разница между быстрыми NVMe сокращается, что полностью соответствует характеру нагрузки.

Как итог, Silicon Power XPOWER XS90 — это накопитель для систем на современной платформе, где PCIe Gen5 действительно используется по назначению. Он раскрывается в задачах с крупными массивами данных, в монтаже, архивации, работе с большими проектами и объемными играми. Если платформа поддерживает Gen5, модель XS90 имеет смысл. Это уже решение с запасом на несколько лет вперед, рассчитанное на серьезную нагрузку, а не просто на повседневную офисную работу.

Стоимость устройства Silicon Power XPOWER XS90 можно посмотреть здесь.