З моменту написання минулого огляду, присвяченого рішенням об’ємом 480-512 Гбайт, минуло кілька місяців. У цьому огляді ми так само протестуємо найбільш популярні моделі, але меншого обсягу пам’яті.
Список учасників огляду:
Умови відбору були колишніми: найпопулярніші SSD з продажу в торговельній мережі DNS.
Упаковка і комплектація
Варіантів пакування два: картонна коробка з формою із пластику всередині і пластикова форма на картонній підкладці. Додатково до деяких накопичувачів додаються невеликі інформаційні буклети.
Форм-фактор єдин — 2.5″ з висотою корпусу 7 мм. Корпуси — пластик і метал, а у Crucial BX500, ADATA Ultimate SU650 і WD Blue 3D — комбінований (пластиковий верх і металевий низ). Kingston A400 традиційно вирізняється оригінальним металевим корпусом із гвинтами під нестандартний шліц із «захистом» (Torx Tamper Resistant T6).
Апаратні платформи
ADATA Ultimate SU650 . Перші зразки, які мені попалися (початок 2018 року) базувалися на «безбуферному» контролері Silicon Motion SM2258XT, причому тоді в модифікації об’ємом 120 Гбайт застосовувалася MLC 3D 256 Гбіт виробництва Micron, а в 240 Гбайт — TLC 3D 384 Гбіт Micron. Використання MLC дивувало, але це, найімовірніше, було зумовлено дефіцитом TLC на ринку на той момент.
Пізніше чого тільки не перебивало — і Micron 88NV1120, і Maxiotek MAS0902A. Минулого року траплялася навіть така екзотика, як SM2246XT (звідки тільки відкопали?) у зв’язці з планарною MLC NAND Samsung. Об’єднує їх одне — апаратні платформи на базі «безбуферних» («DRAM-Less») контролерів із самих низів «піраміди». Ось і тепер ми бачимо Realtek RTS5732 — ще одне «рішення початкового рівня». Масив пам’яті набраний кристалами 3D TLC NAND від Samsung.
Найцікавіше, що цей контролер можна зустріти в ADATA SU655 (і теж з 3D TLC), а покопавшись ще трохи, можна знайти ще неабияку кількість перетинів в асортименті бренду. Закопуватися в деталі не будемо, лише скажу, що купівля бюджетного SATA SSD від ADATA — лотерея, в якій найменування моделі мало що означає.
AMD Radeon R5 . Той факт, що AMD до цих накопичувачів не має стосунку, не є таємницею. Компанія не володіє ні контролерами, ні пам’яттю, ні виробничими потужностями. Накопичувачі, як і раніше, збирає Galt Advanced Technology (за деякими повідомленнями, вона ж виготовляє деякі SSD для Silicon Power), про що можна знайти згадки на накопичувачі та упаковці. Використано «безбуферний» Silicon Motion SM2258XT у зв’язці з 64-шаровою TLC 3D NAND IMFT:
У цьому накопичувачі теж був «зоопарк», траплялося різне, але останні пару-трійку років, зважаючи на все, зміни стосуються флеш-пам’яті, а контролер, як правило, залишається SM2258XT. Накопичувач можна акуратно розкрити, не залишаючи слідів, чим я і скористався.
Усередині виявилася досить велика друкована плата з одностороннім монтажем елементів. На мікросхемах флеш-пам’яті красується логотип AMD, але при цьому збережено й оригінальне маркування Intel — Intel 29F64B2ALCTH1. Чотири мікросхеми по одному кристалу 512 Гбіт.
На момент написання даного огляду, згадки про випуск SSD під торговою маркою AMD з офіційного сайту видалені, а окремий сайт http://amd-memory.com/ відключений.
А ось Apacer AS350 побудований на іншому «безбуфернику» — Phison S11. В якості флеш-пам’яті встановлена 64-шарова TLC NAND Toshiba:
Apacer AS350 теж не вирізняється постійністю: з 2017 року мені траплялися і на Silicon Motion SM2258, Phison S11, і Silicon Motion SM2258XT. Можливо, було щось ще.
Crucial BX500 . По цьому накопичувачу я пройшовся достатньою мірою у своєму минулому огляді. Подивимося, що Micron приготувала нам цього разу. Випробуваний зразок заснований на Silicon Motion SM2259XT, на кожному з чотирьох каналів якого — по одному кристалу TLC 3D NAND Micron.
Накопичувач можна розкрити — корпус не опломбований, тримається на засувках.
Компактна друкована плата з мікросхемою контролера SM2259XT і чотири мікросхеми Micron NW986 (MT29F512G08EBLDEH6-M:D), кожна з яких містить по одному кристалу 128-шарової 3D TLC ємністю 512 Гбіт (Micron B37R). Навіть пара термопрокладок є.
До речі, з приводу «начинки» в Crucial BX500 накопичена така статистика:
- 120 Гбайт — SM2258XT + Micron B16A;
- 240 і 480 Гбайт — SM2258XT + Micron B16A / SM2259XT + Micron B27A / SM2259XT + Micron B37R;
- 960 Гбайт — SM2259XT + Micron B27A;
- 1000 Гбайт і 2000 Гбайт — SM2259XT + Micron N18A.
Ідентифікація можлива за версією прошивки виду M6CR0xx, де xx — :
- 1x — Micron B16A — 96-шарова 3D TLC 256 Гбіт;
- 2x — Micron B27A — 96-шарова 3D TLC 512 Гбіт;
- 3x — Micron N18A — 64-шарова 3D QLC 1024 Гбіт;
- 4x — Micron B37R — 128-шарова 3D TLC 512 Гбіт.
Дякую vlo .
Kingston A400 . Раніше в цьому накопичувачі можна було зустріти Phison S11 і Silicon Motion SM2258XT. Нинішній зразок не розпізнається додатками від Вадима Очкіна (vlo). Судячи з версії прошивки «03170007», на думку Вадима, перед нами варіація платформи Marvell на контролері 88NV1120. Флеш-пам’ять — можливо, вдасться впізнати за непрямими ознаками. Розкривати накопичувач з великою часткою ймовірності марно: у своїх бюджетних SSD Kingston, як правило, використовує мікросхеми власної упаковки і, природно, зі своїм маркуванням.
Потрібне невелике пояснення з технічної частини. DRAM-less, він же «безбуферний» — це не означає, що контролер зовсім позбавлений буферної пам’яті. Під цим терміном мається на увазі тільки те, що немає необхідності на друкованій платі проектувати розводку під мікросхему DRAM і встановлювати її. Сама по собі буферна пам’ять є — вона упакована в один корпус із контролером. Умови обмеженості розмірів корпусу мікросхеми контролера і вимоги до собівартості (ми ж зараз говоримо про апаратну платформу для найдешевших продуктів) дають на виході невеликий обсяг цього буфера. З найпоширеніших зараз контролерів розмір буфера відомий у Phison S11 — до 32 Мбайт, для інших — закриті дані. Але явно не сильно більше. Зазвичай розмір буфера задають у співвідношенні 1 Мбайт DRAM на 1 Гбайт NAND. Економія на вартості DRAM і супутніх виробничих витратах, стосовно одного накопичувача, невелика, але при масовому виробництві суми утворюються помітні.
Привіт із минулого
Сім накопичувачів. Порівняно з моїми минулими матеріалами, це — мало. Тому я вирішив злегка урізноманітнити матеріал.
Із запасників був витягнутий KingFast F8M 256 Гбайт (KF1310MCJ09-256) — накопичувач форм-фактора mSATA, який підключався до тестового стенду через спеціальний адаптер.
Нехай вас не бентежить його виконання. В основі цього накопичувача лежить зв’язка з мікроконтролера JMicron JMF667H і 20-нм планарної MLC NAND Micron — досить типова апаратна платформа бюджетного класу 2014 року. У тієї ж KingFast було сімейство KingFast F8 у «повноцінному» виконанні 2.5″ (відмінність була в зменшеному користувацькому просторі — 240 Гбайт, наприклад), але зразків на руках не залишилося.
Близькоспорідненими рішеннями в нашому роздробі на той момент були, наприклад, Transcend SSD340/SSD740 і Silicon Power S50. Позиціонування — трохи вище за «низи», де на той момент перебували деякі SSD на контролерах SandForce SF-2241/SF-2281 від безіменних марок, що базуються на найнижчоякіснішій MLC, а на китайських торговельних майданчиках на кшталт Aliexpress у «низах» бовталися різні рішення на JMicron JMF606 і т. д. Причому таке позиціонування було більше за рахунок малої розкрученості торгової марки JMicron, ніж через їхні характеристики — останні ж якраз були досить непогані. Жаргонне слово «китаєць» в даному випадку означає накопичувач, притаманний китайському роздробу, рідкісний або такий, що не з’являвся в нашому російському роздробі, і придбаний на іноземному торговельному майданчику типу Aliexpress, eBay і т.д.
Природно, що один SSD не дасть всієї повноти картини, але дозволить хоча б трохи подивитися, наскільки пішли вперед (або записалися в аутсайдери) сучасні SSD. Тим більше, що в нинішню добірку потрапили найрізноманітніші рішення.
Технічні характеристики в загальній таблиці
Зведемо воєдино всю інформацію про накопичувачі, що потрапили на тестування.
| ADATA Ultimate SU650 | AMD Radeon R5 | Apacer AS350 | Crucial BX500 | Kingston A400 | Samsung 860 EVO | WD Blue 3D | KingFast F8M | |
| Об’єм, Гбайт | 240 | 240 | 256 | 240 | 240 | 250 | 250 | 256 |
| Доступний обсяг, Гбайт | 223.6 | 223.6 | 238.5 | 223.6 | 223.6 | 232.9 | 232.9 | 238.5 |
| Заявлений контролер | не вказується | не вказується | не вказується | не вказується | не вказується | Samsung MJX | не вказується | не вказується |
| Контролер за фактом у тестованому зразку | Realtek RTS5732 | Silicon Motion SM2258XT | Phison S11 | Silicon Motion SM2259XT | Імовірно, Marvell 88NV1120 | Samsung MJX | Marvell 88SS1074 | JMicron JMF667H |
| Заявлена пам’ять | 3D NAND | не вказується | 3D TLC | не вказується | не вказується | V-NAND 3-bit MLC (TLC) | не вказується | MLC NAND |
| Пам’ять за фактом у тестованому зразку | TLC 3D 64L V-NAND V-NAND 256 Gbit Samsung | TLC 3D 64L V-NAND 512 Gbit IMFT | TLC 3D 64L V-NAND 512 Gbit Toshiba | TLC 3D 128L V-NAND 512 Gbit Micron 3D 128L V-NAND 512 Gbit | не визначено | TLC 3D 64L V-NAND V-NAND 256 Gbit Samsung | TLC 3D 96L V-NAND 256 Gbit SanDisk | MLC 2D 20 nm 128 Gbit Async Micron |
| Версія мікрокоду за фактом у зразку | V8X14c18 | S1211A0 | SBFM61.3 | M6CR041 | 03170007 | RVT04B6Q | 401020WD | KFJ09001 |
| Швидкість лінійного читання, до, Мбайт/с | 520 | 530 | 560 | 540 | 500 | 550 | 550 | 510 |
| Швидкість лінійного запису, до, Мбайт/с | 450 | 420 | 540 | 500 | 350 | 500 | 525 | 240 |
| Продуктивність на читанні, до, IOPS | 40 000 | не вказується | не вказується | не вказується | не вказується | 98 000 | 95 000 | 75 000 |
| Продуктивність на записі, до, IOPS | 75 000 | не вказується | не вказується | не вказується | не вказується | 90 000 | 81 000 | 68 000 |
| Номінальний ресурс, записаних даних, Тбайт (TBW) | 140 | не вказується | не вказується | 80 | 80 | 150 | 100 | не вказується |
| Гарантія | 3 роки, але не більше TBW | 3 роки | 3 роки | 5 років, але не більше TBW | 3 роки, але не більше TBW | 5 років, але не більше TBW | 5 років, але не більше TBW | 3 роки |
| Ціна накопичувача в DNS (25.03.2021) | 2 799 | 2 799 | 2 799 | 2 999 | 2 899 | 4 299 | 3 599 | близько 4300 руб на момент покупки в червні 2014 року |
Накопичувач KingFast був придбаний у червні 2014 року за ціною близько 4300 рублів — близько $125 на той момент. Сьогодні це було б приблизно 9300 рублів — приблизно вчетверо дорожче за його нинішніх номінальних «одногрупників», які беруть участь у даному матеріалі.
Тестовий стенд
- Процесор: Intel Core i5-8600K, розігнаний до 5200 МГц («скальпування» із заміною термоінтерфейсу на ЖМ);
- Оперативна пам’ять: Corsair Vengeance LPX DDR4-3600 18-19-19-39 з розгоном до 3866 МГц з таймінгами 16-16-16-38;
- Материнська плата: ASRock Z370 Extreme 4;
- Система охолодження процесора: Thermaltake Water 3.0 Ultimate;
- Системний накопичувач: PCIe NVMe SSD Silicon Motion SM2262G об’ємом 480 Гбайт (інженерний зразок);
- Блок живлення: Corsair HX750W;
- Операційна система: Windows 10 x64 «Домашня» версія 20H2 (10.0.19042.867);
Як програмне забезпечення використовується комплект з Iometer, dd і fio, задіяні в рамках самописних сценаріїв, а також AIDA64. «Зоопарк» з різних тестів обумовлений історією народження всього цього (передбачається надалі дещо скоротити різноманітність). Їхні звіти розбирають у таблиці Excel за допомогою самописних макросів і будують графіки і таблиці. Тести на копіювання, архівацію та мікшування — це реальна робота з реальними файлами (фото, відео, документи MS Word), а не штучні «траси»-імітації з якого-небудь пакета типу PCMark8 або PCMark10. Але і традиційні бенчмарки не проігноровані: AIDA64, PCMark8 і Crystal Disk Mark 8.0.1.
Тестування
Трохи про SLC-режим. Вступна теоретична частина перед тестуванням.
SSD архітектурно — об’єднання деякої кількості кристалів флеш-пам’яті, масив. Швидкість масиву — спільність швидкостей кристалів («спільність», а не «сума», тому що, крім розподілу по каналах, кристали можуть бути підключені до контролера і за принципом чергування на одному каналі). Водночас прогрес іде шляхом збільшення щільності зберігання даних — зростає ємність кристалів: якщо років сім тому в ходу були кристали NAND на 32-64 Гбіт, то сьогодні нікого не здивує і 1 Тбіт. З іншого боку, обсяги накопичувачів такими темпами не зростають. Нескладно зрозуміти, що для складання одного і того ж обсягу потрібно все менше і менше кристалів. Але ж ні швидкість читання, ні запису у NAND не зростають пропорційно.
З проблемою невисокої швидкості запису розробники зіткнулися давно. Так народився SLC-режим (згадуємо, наприклад, OCZ Vertex 4). Популярності він спочатку не мав, але в міру переходу на більш ємні мікросхеми, перехід на більш повільну TLC, SLC-режим де-факто став стандартом. Зараз накопичувач 256 Гбайт можна побудувати всього лише на парі кристалів (сучасна 1 Тбіт QLC 3D NAND від Micron), але навіть якщо вони розведені на окремі канали контролера (яких у бюджетних контролерів зазвичай лише два), без хитрощів фізично не домогтися не те що запису, але навіть читання зі швидкістю SATA3.
А тому розробники стали поступати хитріше. У мікропрограми багатьох накопичувачів тепер стала закладатися відкладена консолідація даних, записаних в SLC-режимі: внутрішній перезапис в MLC/TLC/QLC-режимі відбувається тільки за фактом надходження нових даних ззовні. Своєрідна черга з витісненням. І, відповідно, якщо ззовні надходить запит на читання, з якою швидкістю віддаватимуться дані, залежатиме від того, в якому режимі вони записані і зберігаються на поточний момент — дані, записані в SLC-режимі і ще не перезаписані в TLC/QLC-режимі, читаються помітно швидше.
По суті, тут майже повна аналогія з «гібридниками» (SSHD) і проблема тестування продуктивності, притаманна SSHD, постала на повен зріст: багато популярних бенчмарків оперують не тільки обмеженим об’ємом даних, а й самі їхні дії відбуваються на невеликому часовому відрізку і, як правило, всі їхні операції опиняються в рамках SLC-буфера — частково або повністю. Як підсумок, результати, отримані в бенчмарках типу Crystal Disk Mark, можуть зовсім не відображати реальність.
Але назвати це зовсім безчесною поведінкою («читерством») не можна: це може дати деякий приріст швидкодії в програмах з активним кешуванням і водночас трохи заощадити ресурс накопичувача: тимчасові файли активно пишуться/видаляються, їх довготривале зберігання не потрібне, а запис у SLC-режимі зношує NAND меншою мірою, ніж у «рідному» для TLC/QLC режимі запису. Хоча питання ресурсу навряд чи турбувало розробників: як показує практика, він поки що на порядки вищий, ніж потрібно середньостатистичному користувачеві. Та й ліміт запису (TBW), після досягнення якого накопичувач знімається з гарантії, теж багато скромніший (ну а деякий відсоток відхилень цілком вписується в частку браку).
Вплив SLC-кешу на дрібноблокове читання
Здійснимо нескладний тест на випадкове дрібноблокове читання. Створюємо тестовий файл (заповнення випадковим чином блоками 4 Кбайт), який повністю поміщається в SLC-буфер. Перший замір. Робимо паузу, щоб мікропрограма накопичувача могла провести консолідацію записаних даних, якщо вона це робить. Проводимо другий вимір. Пишемо на накопичувач обсяг даних для однозначного витіснення тестового файлу з SLC-буфера. Робимо паузу. Проводимо третій вимір. Перша цифра — результат, який дадуть класичні бенчмарки як підсумок (і з ним матимуть справу програми з активним кешуванням операцій). Другий — чи зберігається записане в SLC-буфері через деякий час або відразу перезаписується в «рідному» режимі. Третій результат — уже «чистий», однозначно без SLC-кешування, те, як із часом працюватимуть програми. Якщо бути точним, SLC-кешування впливає взагалі на все (лінійне читання зокрема — це ми потім теж подивимося, у загальній групі тестів).
| Накопичувач | Випадкове читання блоками 4 Кбайт із глибиною черги запитів 1, Мбайт/с | ||
| Без витіснення з SLC-буфера, читання відразу після запису | Без витіснення з SLC-буфера, читання після простою | Витіснення із SLC-буфера | |
| ADATA Ultimate SU650 240 Гбайт (RTS5732, TLC 3D 64L V-NAND 256 Gbit Samsung, V8X14c18, 03.2021) | 24,87 | 24,87 | 20,37 |
| AMD Radeon R5 240 Гбайт (SM2258XT, TLC 3D 64L V-NAND 512 Gbit IMFT, S1211A0, 03.2021) | 23,91 | 23,81 | 19,96 |
| Apacer AS350 256 Гбайт (S11, TLC 3D 64L V-NAND 512 Gbit Toshiba, SBFM61.3, 03.2021) | 41,52 | 29,45 | 29,26 |
| Crucial BX500 240 Гбайт (SM2259XT, TLC 3D 128L V-NAND 512 Гбіт Micron, M6CR041, 03.2021) | 26,75 | 26,70 | 21,74 |
| KingFast F8M 256 Гбайт (JMF667H, MLC 2D 20 nm 128 Gbit Async Micron, KFJ09001, 03.2021) | 31,38 | 31,39 | 31,35 |
| Kingston A400 240 Гбайт (88NV1120, ?, 03170007, 03.2021) | 19,61 | 18,73 | 18,64 |
| Samsung 860 EVO 250 Гбайт (MJX, TLC 3D 64L V-NAND 256 Gbit Samsung, RVT04B6Q, 03.2021) | 49,53 | 38,58 | 38,98 |
| WD Blue 3D NAND 500 Гбайт (88SS1074, TLC 3D 96L V-NAND 256 Gbit SanDisk, 401020WD, 03.2021) | 39,38 | 39,35 | 34,37 |
Тільки лише KingFast F8M стабільний. Воно й зрозуміло: ніяких SLC-режимів у цьому накопичувачі немає (в ті роки це ще не було «мейнстримом» і застосовувалося в одиничних моделях SSD). Всі інші SSD — так чи інакше, але результати в популярних простих бенчмарках на кшталт Crystal Disk Mark відрізняються від реальності. Особливо драматично виглядає Apacer AS350 — втрата 25% швидкодії.
Два лідери визначаються відразу — Samsung 860 EVO і WD Blue 3D: ці накопичувачі хоч і також втрачають у показниках, але в підсумку виявляються найшвидшими. Ну а JMicron JMF667H робота з дрібноблоковими читанням/записом, по-моєму, завжди була сильною стороною. А тому заснований на ньому «китаєць» з легкістю посідає третє місце.
Стійкість швидкісних характеристик: лінійний запис
Цей простий тест дасть змогу виявити одразу три можливих особливості накопичувача: наявність SLC-режиму й обсяг даних, що приймаються в такому режимі (це безпосередньо впливає на загальні показники швидкодії, і важливо, наприклад, під час відправлення ПК у «сплячий режим» замість звичайного вимкнення, коли весь вміст оперативної пам’яті скидають на накопичувач, і від розміру буфера, а також швидкості поза ним залежить час, що витрачається ПК на перехід), швидкість накопичувача на записі, можливе фатальне перегрівання.
Для наочності представимо всі результати у вигляді таблиці:
| Накопичувач | SLC-режим | Швидкість запису поза SLC-режимом |
| ADATA Ultimate SU650 240 Гбайт (RTS5732, TLC 3D 64L V-NAND 256 Gbit Samsung, V8X14c18, 03.2021) | ~416 Мбайт/с, 18 % вільного користувацького простору | ~30 Мбайт/с із провалами до 6 Мбайт/с |
| AMD Radeon R5 240 Гбайт (SM2258XT, TLC 3D 64L V-NAND 512 Gbit IMFT, S1211A0, 03.2021) | ~400 Мбайт/с, до третини вільного простору | ~60 Мбайт/с |
| Apacer AS350 256 Гбайт (S11, TLC 3D 64L V-NAND 512 Gbit Toshiba, SBFM61.3, 03.2021) | ~441 Мбайт/с, 2,5% вільного користувацького простору | ~70 Мбайт/с |
| Crucial BX500 240 Гбайт (SM2259XT, TLC 3D 128L V-NAND 512 Гбіт Micron, M6CR041, 03.2021) | ~450 Мбайт/с, 5% вільного користувацького простору | ~100 Мбайт/с |
| KingFast F8M 256 Гбайт (JMF667H, MLC 2D 20 nm 128 Gbit Async Micron, KFJ09001, 03.2021) | немає | ~250-280 Мбайт/с |
| Kingston A400 240 Гбайт (88NV1120, ?, 03170007, 03.2021) | ~420 Мбайт/с, 2,5% вільного користувацького простору | ~60 Мбайт/с |
| Samsung 860 EVO 250 Гбайт (MJX, TLC 3D 64L V-NAND 256 Gbit Samsung, RVT04B6Q, 03.2021) | ~500 Мбайт/с, 15% вільного користувацького простору | ~350 Мбайт/с |
| WD Blue 3D NAND 500 Гбайт (88SS1074, TLC 3D 96L V-NAND 256 Gbit SanDisk, 401020WD, 03.2021) | ~500 Мбайт/с, 1,5 % вільного користувацького простору | ~230 Мбайт/с |
Як я вже сказав вище, минулого разу Cruc ial BX500 480 Гбайт від мене неабияк дісталося. І було за що. Протестований цього разу зразок на 240 Гбайт побудований на дещо іншій версії TLC NAND і забезпечений іншою версією прошивки. І начебто перед нами інший SSD: під SLC-режим виділяється не 1% (3% у масиві), а 5% (15% у масиві) користувацького простору, сам запис відбувається без «пилки». Мало того, серед усіх «бюджетників» цей SSD виявився найкращим.
ADATA Ultimate SU650 і AMD Radeon R5 суперечливі: під час копіювання невеликих обсягів даних ці SSD, найдешевші в групі тестованих, мають найцікавіший вигляд завдяки великому об’єму SLC-буфера (у першого під цей режим виділяється до половини вільного місця в масиві, а в другого — усе вільне місце), але в той самий час, під час копіювання реально великих об’ємів (припустімо, сотня гігабайт), вони дуже здають.
Kingston A400 і Apacer AS350 скромні: і приймається максимум близько 5.5 Гбайт за раз, і швидкість за межами SLC-режиму невелика.
Лідери — Samsung 860 EVO і WD Blue 3D.
Цікаво, що KingFast F8M і тут посів третє місце. Сучасним «ультрабюджетникам» просто нічого йому протиставити.
Стійкість швидкісних характеристик: дрібноблочний запис, робота без TRIM
Непрерывная мелкоблочная запись с большой глубиной очереди запросов при отсутствии TRIM (накопитель ведь не размечен) — это тип нагрузки, являющимся совершенно несвойственным для домашних ПК, это скорее серверная нагрузка (базы данных и т.д.), где важны показатели постоянства скоростей и работа накопителя в стиле «пишем на уровне 25000 IOPS > ушел в себя, 0 IOPS > принимаем еще порцию данных с 15000 IOPS > оживаем до 30000 IOPS > пішов у себе, 0 IOPS» просто неприпустима. Слабкість багатьох «безбуферних» контролерів у тому, що в разі постійних запитів до всього масиву пам’яті, мікрокод контролера накопичувача змушений постійно зупиняти роботу, вивантажувати непотрібні фрагменти таблиці ретранслятора і довантажувати потрібні (а таблиця зберігається в масиві пам’яті — різниця у швидкості між DRAM і NAND істотна, особливо на записі). Виражається це в сильному розкиді показників моментальної продуктивності. І що більший обсяг масиву флеш-пам’яті, то більший цей розкид. Занадто «гальмівні» SSD можуть викликати в роботі такі затримки, які може помітити навіть пересічний користувач у домашніх умовах.
Повне «засмічення» масиву комірок дає змогу побачити, як поводитиметься накопичувач: чи є реалізація алгоритмів, що вивільняють сторінки пам’яті за умов відсутності команди TRIM, і наскільки великий вивільнюваний об’єм (корисно в разі використання в USB-боксах — навіть у «швидких» рішеннях з USB3.0 можуть потрапляти реалізації з помилками в програмній частині, через які до накопичувача в такому боксі не доходитиме команда TRIM), а також чи не втрачає накопичувач у швидкодії надалі (згадуємо SandForce).
Я вирішив обійтися без публікації окремих графіків по кожному з накопичувачів, а дати лише одну загальну таблицю:
21 000 в SLC-режимі і
~500 (1.8 Мбайт/с) поза ним
5 000, після запису 67 Гбайт — від 0 до 4 000 IOPS
60 000 у SLC-режимі
10 000 поза ним
5 000 у SLC-режимі
15 000 у SLC-режимі та
88 000 у SLC-режимі та
86 000 поза ним
45 000 у SLC-режимі та
22 000 поза ним
Apacer Panther AS350 відзначився цікавою поведінкою. Описати її можна так: «приймаємо дані, різко просідаємо майже в нуль, швидкість зростає, швидкість знову падає». Виглядає це так:
Подібна поведінка сигналізує про те, що, з якихось причин, у даній апаратній конфігурації відключено режим прямого запису у флеш-пам’ять під випадковим дрібноблоковим записом: всі дані, які надходять ззовні, пропускаються через SLC-кешування (спочатку дані пишуться в SLC-режимі, а в моменти провалів на графіку мікрокод накопичувача займається консолідацією даних та їхнім перезаписом у TLC-режимі). Сам розмір SLC-буфера на цьому типі навантаження — всього лише близько 700 Мбайт. Ефект проявляється і при QD=1, не тільки QD=32. При великих обсягах одноразового запису це призводить до додаткової витрати ресурсу флеш-пам’яті.
Затримки під час відпрацювання TRIM
Накопичувачі на флеш-пам’яті (SSD) відрізняються від звичних рішень на магнітних пластинах (HDD) ще й тим, що, на відміну від останніх, їм, для збереження швидкодії, необхідно проводити стирання даних, що стали непотрібними. Перед записом флеш-пам’ять має бути порожня, на відміну від магнітних пластин, де запис можна робити «поверх».
Для цього було вигадано команду TRIM, яку операційна система передає разом із видаленням даних, що сигналізує мікропрограмі накопичувача, що наявні за певними LBA-адресами дані більш неактуальні. І тут налаштування мікрокоду контролера (відкладати виконання очищення «на потім», якщо це можливо, або виконувати одразу, навіть якщо в цьому немає необхідності), швидкодія контролера і пам’яті призводять до відмінностей між накопичувачами.
На живому прикладі це має такий вигляд: видалили дистрибутив з грою об’ємом у кілька десятків гігабайт, одразу ж намагаємося записати невеликий файл на 1-2 Гбайт і бачимо, як швидкість запису падає до нуля. А якщо цей накопичувач попутно ще й системний, то це може виражатися в ривках («фризах») навіть операційної системи і додатків, аж до того, що система може взагалі перестати відгукуватися на дії користувача.
Тест виконується на тестованому накопичувачі так: на накопичувачі записуються чотири файли по 8 Гбайт кожен, після паузи в кілька хвилин запускається читання накопичувача з паралельним веденням моніторингу (показання знімаються кожні 0.5 секунд) і проводиться видалення цих файлів. В кінцевому підсумку вийшло так:
| Накопичувач | Характеристика | Видима тривалість операції очищення, сек |
| ADATA Ultimate SU650 240 Гбайт (RTS5732, TLC 3D 64L V-NAND 256 Gbit Samsung, V8X14c18, 03.2021) | Повне зупинення зовнішніх операцій | 4,0 |
| AMD Radeon R5 240 Гбайт (SM2258XT, TLC 3D 64L V-NAND 512 Gbit IMFT, S1211A0, 03.2021) | Повне зупинення зовнішніх операцій | 3,5 |
| Apacer AS350 256 Гбайт (S11, TLC 3D 64L V-NAND 512 Gbit Toshiba, SBFM61.3, 03.2021) | Робота не переривається | 0 |
| Crucial BX500 240 Гбайт (SM2259XT, TLC 3D 128L V-NAND 512 Гбіт Micron, M6CR041, 03.2021) | Повне зупинення зовнішніх операцій | 3,5 |
| KingFast F8M 256 Гбайт (JMF667H, MLC 2D 20 nm 128 Gbit Async Micron, KFJ09001, 03.2021) | Повне зупинення зовнішніх операцій | 2,5 |
| Kingston A400 240 Гбайт (88NV1120, ?, 03170007, 03.2021) | Повне зупинення зовнішніх операцій | 5,5 |
| Samsung 860 EVO 250 Гбайт (MJX, TLC 3D 64L V-NAND 256 Gbit Samsung, RVT04B6Q, 03.2021) | Незначне зниження швидкодії | 0,5 |
| WD Blue 3D NAND 500 Гбайт (88SS1074, TLC 3D 96L V-NAND 256 Gbit SanDisk, 401020WD, 03.2021) | Незначне зниження швидкодії | 1,5 |
Для прикладу — три графіки по накопичувачах із тестованих:
Єдиний накопичувач на контролері Phison S11 поводиться цілком очікувано для цієї платформи: виконання операцій очищення, якщо це можливо, відкладається на той момент, коли накопичувач не діє. Samsung 860 EVO і WD Blue 3D теж «у своєму стилі» — швидкодії апаратних платформ, що лежать в їхній основі, достатньо для виконання роботи у фоновому режимі, без помітної шкоди користувачеві.
Аутсайдером виявився Kingston A400 — вельми непристойні 5.5 секунд. Чи типово це для 88NV1120, сказати не можу — рідко він мені трапляється, статистики я просто не накопичив. Передостаннім виявився ADATA Ultimate SU650 на контролері Realtek, і з ним логіка простежується: у минулому порівняльному тестуванні SATA SSD 480-512 Гбайт вельми довгим відпрацюванням також Realtek (ADATA Ultimate SU750).
Невелике застереження. Поведінка накопичувача може залежати від стану масиву пам’яті — ступеня «засміченості», розміру вільного простору — на «дрібноблочковому» накопичувачі, який активно перезаписується, і на сильно заповненому накопичувачі цифри можуть бути значно більшими.
Загальне тестування продуктивності
Синтетичні стандартні тести
Доопрацьовані тести
Тести проводилися з урахуванням можливих «оптимізацій» під бенчмарки в рамках SLC-режиму: всі тестові файли примусово витіснялися з SLC-буфера додатковим записом. Саме тому результати тестів можуть виявитися несподіваними.
Для початку — «синтетика».
Зверніть увагу, як результати відрізняються від тих, що були отримані в Crystal Disk Mark. Так, тут варто пам’ятати, що CDM видає результати в десятковій системі, але різниця в цифрах настільки невелика, що нею можна нехтувати, не обтяжуючись перерахунком (що я і зробив). Щось можна списати на похибку і різницю в тестах, але — не стільки. Зате на SLC-кешування — так. Подібну розбіжність можна побачити в дрібноблоковому випадковому читанні:
Ось і вір після цього стандартним бенчмаркам 🙂
Висновок
По-перше, про лідерів. Samsung 860 EVO і WD Blue 3D. Перший — найдорожчий у добірці. Він же — і найшвидший. Другий — дешевший і повільніший.
Несподівано третім виявляється Crucial BX500 240 Гбайт — нову модифікацію на 128-шаровій 3D TLC 512 Гбіт (Micron B37R) можна загалом вважати вдалою: SLC-режим двоступеневий, а після переходу в прямий режим запису швидкість залишається вищою, ніж у інших, у 2-3 рази. Сама швидкість стабільна, без «пили». І цінник відповідає становищу — він теж третій за величиною. Але співвідношення тут особливе: Samsung і WD коштують 4300 і 3600, а ось Crucial — 3000, інші SSD дешевші всього на 100-200 рублів. Фактично таке цінове становище Crucial BX500 робить безглуздим розбиратися в тому, що можуть запропонувати інші бюджетники.
Але все ж спробуємо. Kingston A400 вибуває відразу: найдорожчий з дешевих, при цьому в більшості тестів — найповільніший. Залишаються три SSD з однаковою ціною: ADATA Ultimate SU650, Apacer Panther AS350, AMD Radeon R5. Серед них найцікавіше, на мій погляд, виглядає Apacer: так, є дивацтва з режимом прямого запису під дрібноблоковим навантаженням, але водночас у більшості тестів показники швидкодії найвищі, TRIM відпрацьовується з мінімальною шкодою для користувача. AMD Radeon R5 і ADATA Ultimate SU650 не виручає навіть агресивніший SLC-режим.
Єдине, можна відзначити, що Kingston, за наявною інформацією, забезпечує гарантію своїх накопичувачів і незалежно від магазину. Ні AMD, ні Apacer, ні ADATA такого не пропонують.
Ну і наостанок трохи лірики. Свого часу KingFast F8 був із тих SSD, які викликали у багатьох посмішку. Мовляв, так собі — не найвищі швидкості, маловідомий контролер і «повільна» пам’ять. На той час це дійсно не найшвидша пам’ять. А у 2021 році цей непоказний SSD не тільки дає фору сучасному бюджетному класу, але фактично може позмагатися навіть із SATA SSD старшого рівня. Розрада в ціні: у 2014 році цей SSD коштував $120-125, а нинішні бюджетні SSD — $35. ~$35.