Методика тестирования накопителей образца 2018 года
Тестирование твердотельных накопителей Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD емкостью 1 и 2 ТБ с интерфейсом PCIe 4.0
За то время, что накопители на базе Phison E16 были единственными представленными в широкой продаже SSD с поддержкой PCIe 4.0, мы протестировали целых пять устройств терабайтной емкости — и пришли к выводу, что это одно и то же. Собственно, ничего другого и не ожидалось — все они выпускаются под непосредственным контролем самой Phison, конфигурации флэш-памяти были одинаковыми, так что конкуренция между партнерами компании ограничивалась лишь ценами да комплектом поставки устройств. Также еще в прошлом году мы протестировали одну модификацию на 2 ТБ — и пришли к выводу, что она как минимум не быстрее своей сестренки, а зачастую и медленнее. Но это тоже было очевидно заранее: фактически эти два варианта различаются лишь разными кристаллами памяти в одинаковом количестве — терабайтные модели «набираются» 32 кристаллами по 256 Гбит, а вдвое большая емкость получается при использовании кристаллов по 512 Гбит. Однако подобные изменения никогда не увеличивали производительность — только уменьшить ее в некоторых сценариях могли.
Именно по этой причине основное внимание (и нами, и не только) уделялось именно терабайтным SSD данного сегмента. «Двушки» иногда упоминались, но они и сейчас стоят достаточно дорого, чтобы большие объемы набирать менее скоростными устройствами, ограничиваясь лишь одним условно-реактивным для наиболее критичных к скорости сфер применения. В принципе, массовым спросом до сих пор пользуются накопители и на четверть терабайта —, но таких в линейке Е16 вовсе нет. Формально есть 500 ГБ —, но фактически их продают даже не все партнеры Phison. А кто продает — старается не привлекать к ним слишком уж большого внимания. Причина проста: модели на 1 и 2 ТБ способны «вылазить» за возможности PCIe 3.0×4 хотя бы на последовательных операциях и при записи, и при чтении, а 500 ГБ — только при чтении. Обычный покупатель приходит в магазин, видит скорость записи 2,5 ГБ/с… и говорит: «Унесите пудинг!» 🙂 Даже если он понимает, что номинальные 4+ ГБ/с старших моделей никогда не будут достигаться на практике —, но в теории-то они есть. А у 500 ГБ — даже не декларируются. Так что эта модификация крайне редко попадает в обзоры разных изданий и в рекламу.
Но мы решили с этой практикой покончить. В первую очередь — чтобы не оставлять белых пятен. Тем более что «долгожданное» расширение ассортимента SSD с PCIe 4.0 будет в том числе сопровождаться выпуском еще более медленных на практике накопителей. Кто-то же должен в конце концов посмотреть, как это работает. И всем показать.
Patriot Viper VP4100 500 ГБ
Как уже было сказано, есть подобные модели даже не у всех партнеров Phison. Patriot сначала тоже ограничивался 1 и 2 ТБ, но позднее в компании решили, что надо пользователям и недорогое решение предложить. Причем к вопросу декларируемых характеристик подошли творчески — на деле красивая коробочка ровно та же, что и у старших модификаций, а на лицевую поверхность приклеена наклейка с емкостью и упоминанием, что все скоростные характеристики относятся к немного другому SSD.
Немножко жульничество, конечно. С другой стороны, пострадать от него могут только те, кто подходит к покупке совсем безответственно — так-то компания по всем моделям линейки на сайте приводит характеристики в достаточно подробном виде. И даже честно пишет — в каких конкретно попугаемерках они получены. А вот с упаковкой — такая маленькая хитрость.
Сам накопитель поставляется с уже приклеенным радиатором. Неплохим —, но с установкой на некоторые системные платы (а дорогие модели последних как правило снабжены своими радиаторами для слотов M.2) возможны трудности. В целом же плата практически идентична старшим модификациям: тот же двухсторонний дизайн, те же четыре микросхемы флэша — только в каждой стоит по четыре кристалла 96-слойной памяти BiCS4 3D TLC NAND Kioxia, емкостью 256 Гбит, а не по восемь. И микросхема DDR4L-1600 на 512 МБ тут всего одна, а не две, как в терабайтниках — что сказывается и на емкости, и на скорости работы с ней: поскольку в этом случае шина вдвое «уже». Впрочем, на практике оно вряд ли скажется — в отличие от двух кристалла памяти в каждом канале контроллера, вместо четырех в моделях на ½ ТБ. Быстро читать оно вряд ли помешает. А скорость записи ниже даже по заявленным ТТХ.
В итоге графики в слотах PCIe 3.0 и 4.0 практически идентичны — максимальная скорость записи достигается только в пределах SLC-кэша, но в данном случае она не превышает «обещанных» 2,5 ГБ/с, что под силу и 3.0. За пределами «быстрой» области — скорость и вовсе валится до непотребных 300 МБ/с, хотя это предсказуемо: у терабайтников было как раз вдвое больше. В общем, все накопители на Phison E16 — спринтеры, но некоторые — еще и небыстрые. На полное заполнение данными, кстати, уходит лишь на 10% меньше времени — хотя емкость отличается вдвое.
В общем, такой условный PCIe 4.0. Хотя все и предсказуемо — мы не раз уже говорили, что идея покупки маленького, но быстрого SSD хороша только в сферическом вакууме: высокую скорость демонстрируют только модели высокой же емкости, но отнюдь не младшие в линейках. Сколько будет достаточно? Сильно зависит от конкретной платформы и памяти. Для Phison E16 с BiCS4, как видим, нужно именно 1–2 ТБ, чтоб раскрыть свой потанцевал ©.
Если же не упираться в максимум в отдельных сценариях, то такие устройства все равно стоит относить к быстрым — даже в рамках NVMe. Просто они не быстрее многих накопителей с PCIe 3.0 — и это нужно учитывать заранее. С другой стороны, это же верно и для моделей другой емкости — просто эти еще чаще не быстрее. А что на самом деле мы теряем, покупая для экономии всего 500 ГБ — сейчас в точности и определим.
Тестирование
Методика и задачи тестирования
Методика подробно описана в отдельной статье. Там можно познакомиться с используемым программным обеспечением.
Обзор SSD Silicon Power US70 с интерфейсом PCIe 4.0 и его тестирование на системе с Ryzen 3 и с Ryzen 7
Аппаратное опять будет другим — и снова разным. Как и в прошлый раз — когда мы тестировали Silicon Power US70 1 ТБ на трех платах и четырех процессорах. Но сегодня оставим два стенда: «стандартный» на Core i7–7700 и ASRock Z270 Killer SLI на чипсете Intel Z270 и «перспективный» на Ryzen 7 3800X и Gigabyte B550 Vision D на чипсете AMD B550, что нам обеспечивает поддержку PCIe 4.0. А как ориентир для сравнения тот самый US70 и возьмем — это как раз стандартный терабайтник на Phison E16, причем и с той же прошивкой EGFM11.3, что и Viper.
Производительность в приложениях
Учитывая, насколько вяло (и не всегда однозначно) эти тесты реагируют на радикальное изменение тестовых платформ и пропускной способности интерфейсов, стоит ли удивляться тому, что мелкие детали конструкции SSD на одной платформе они и вовсе игнорируют? В потенциальной скорости какие-то флуктуации есть —, но и там незначительные. А в «основных попугаях» — и таких не наблюдается.
Последовательные операции
По сути все, что эта утилита может сделать в современных условиях — измерить скорость обмена данными с SLC-кэшем. Как и следовало ожидать, полученные результаты практически полностью совпадают с заявленными. Конечно, для чтения требуется использование PCIe 4.0, а вот при записи такое верно только в емкостях от 1 ТБ: 500 ГБ «пишутся» медленнее, чем позволяет и старый стандарт.
Случайный доступ
С такими сценариями все сложнее — точнее, сложнее с методиками измерения их производительности. Однако хорошо видно, что какая-то сверхточность здесь и не нужна: в синтетических сценариях терабайтник может выжать больше, а в более приближенных к практике — и пол-литры достаточно 🙂
Работа с большими файлами
500-ка немного лучше ведет себя на «старой» платформе —, но это может быть связано и с конкретными настройками прошивки (формально — одной и той же). Главное же — быстро читать данные можно и при такой емкости. Так что, если главной задачей является работа с большими объемами данных, причем именно их быстрое чтение, подойдут и такие модификации — ничуть не хуже, чем старшие.
Но как только дело касается записи — разница сразу проявляется. В принципе, и терабайтные модификации в теоретические возможности PCIe 3.0 на таких объемах данных укладываются —, а у 500 ГБ ниже скорость записи и в кэш, и за его пределами. Абсолютные значения в целом по меркам рынка неплохи —, но немного не те, чего можно было бы ожидать от PCIe 4.0, глядя только на потенциальную пропускную способность интерфейса.
Чтение вместе с записью — всегда вместе с записью. При произвольной адресации Viper немного быстрее, но как только значение начинает иметь скорость флэш-памяти — все сразу встает на свои места. Причем память-то одинаковая — количества только разные. На деле же и этого достаточно.
Рейтинги
Как мы уже видели выше, в частных случаях «литровая» модель нередко опережает «пол-литровую», а при переходе на целевой интерфейс количество таковых увеличивается. Что сказывается и на усредненных данных.
Если же «усреднение» продолжить, можно увидеть забавный эффект — на деле производительность моделей одной (фактически) линейки различается больше, чем каждой из них дает переход на PCIe 4.0 (или, напротив, «отбирает» замедление интерфейса — с какой стороны посмотреть). Хотя для обоих он, казалось бы, не бесполезен —, но тут надо учитывать, что и платформа меняется, а это на части результатов очень даже сказывается. В общем, как нужно было при одинаковом интерфейсе обращать внимание на конкретные устройства — так и при выборе между разными не стоит ограничиваться только лишь номинальной поддержкой более быстрого. Это даже в паре SATA/PCIe до сих пор нередко работает — что уж говорить о куда меньших различиях версий 3.0 и 4.0. Тем более, что пока еще все контроллеры в принципе не могут реализовать все возможности последнего —, а в определенных конфигурациях памяти и «свои собственные».
PCMark 10 Storage
В конце прошлого года компания Futuremark выпустила специальное дополнение к своему тестовому пакету — долгожданный набор для тестирования накопителей. К сожалению, доступен он только пользователям «топовой комплектации» (которая сама по себе стоит полторы тысячи долларов в год), причем в виде дополнительных компонентов для загрузки. Но это радикально переработанный набор тестов, ориентированный на SSD (в отличие от старых версий, которые разрабатывались много лет назад), причем способный «загрузить» работой любую систему. Причем в очень разных сценариях — от скорости загрузки Windows 10, до банального копирования данных.
В общем, отдельный материал, посвященный PCMark 10 Storage, у нас будет. Вводить программу в рабочий цикл мы тоже будем — очень интересна в качестве комплексной оценки потребительских характеристик. Пока же стадия тестирования самого пакета — который мы применили и в этом случае. Посмотрим на результаты в двух состояниях — на пустом устройстве и заполненном на 80%-90% (когда свободного места остается лишь 100 ГБ).
В принципе, ничего нового — добавление тех же тестов копирования, позволило уже иногда заметить и влияние линейных скоростей, но не слишком серьезное. Просто в итоге 500 ГБ отстают от 1 ТБ — причем в «родном» режиме PCIe 4.0 немного больше, чем в «режиме совместимости» PCIe 3.0. Точнее, даже, будет сказать, что для терабайтника какая-никакая польза от поддержки PCIe 4.0 есть —, а для младшей модификации последняя является лишь номинальной. Что называется, кто бы сомневался.
Итого
Главный вопрос, который появился сразу же после анонса таких моделей и публикации их характеристик:, а нужен ли тут PCIe 4.0? Практика показала, что не так уж новый интерфейс и необходим в персональном окружении. Просто немного выше последовательные скорости, чем иногда можно воспользоваться, но чаще — нет. В чем разница между 500 ГБ и ½ ТБ? У последних может оказаться более высокой и скорость записи, только и всего. А скорость чтения может быть более высокой, чем позволяет PCIe 3.0, в любом случае. В принципе, в перспективе это может быть интересно — если, например, что-то путное выйдет из инициативы быстрой загрузки данных с SSD в локальную память видеокарт «в обход» процессора и основного ОЗУ. Понятно, что какой-то эффект от этого можно получить, только если скорость чтения с накопителей будет очень высокой, причем читаться они будут последовательно (а иначе «высокой» в принципе не получится) —, а запись вообще не имеет значения. Тогда вот вам идеальный претендент на бюджетный игровой SSD! Емкость уже достаточная для подобного применения, цена ниже, чем у терабайтников, а скорость чтения как раз аналогичная.
Но это мы уже, конечно «натягиваем» задачи на имеющееся устройство, то есть ставим телегу впереди лошади. Да и неизвестно еще, что с подобными идеями получится: может быть, на практике такой подход окажется бесполезным, а то и вовсе вредным. На текущий же момент времени можно утверждать только одно: полутерабайтные накопители на базе Phison E16 являются быстрыми SSD по меркам рынка, но связано это вовсе не с поддержкой ими PCIe 4.0. Эффект от интерфейса еще нужно суметь найти, что гораздо сложнее, чем у моделей более высокой емкости.
Полный текст статьи читайте на iXBT
