Методика тестирования накопителей образца 2021 года
О том, что собой представляет формат CFexpress 2.0 и почему это на самом деле не формат, а совокупность разных форматов карт, мы уже достаточно написали в двух предыдущих материалах. Во всяком случае, достаточно с практической точки зрения — исторические вопросы появления наследников CompactFlash, равно как их взаимоотношения с предшественниками и конкурирующими разработками сами по себе тянут на пару отдельных полноценных материалов, с которой мы рассчитываем всех познакомить в ближайшее время.
Пока же продолжим практические исследования. Как уже было сказано в предыдущей части, карт CFexpress Type B у нас на руках оказалось целых четыре. Также (не было счастья, да несчастье помогло) мы можем их тестировать в максимальном скоростном режиме — просто подключив непосредственно к слоту PCIe компьютера. Причем все карты — одного производителя, но позиционирование у них разное, так что немного отличаются и скоростные характеристики. Кроме того, у них немного разная емкость, что тоже сказывается. Вот мы сегодня и посмотрим, что́ это дает на практике.
По крайней мере, что́ оно в теории может дать на практике. С чисто практической точки зрения, напомним, скоростные характеристики современных карт избыточны для современной же техники. Если же брать не только современную, то мы столкнемся и с оборудованием, рассчитанным еще на XQD 2.0. Таковое полностью совместимо с картами CFexpress Type B, но две линии PCIe (интерфейс этих карт с хост-системой) работать будут вообще не как Gen3, а как Gen2 — то есть вдвое медленнее. Ирония судьбы в том, что двух линий Gen2 или одной Gen3 хватило бы и более современной технике. Но карты должны идти на шаг вперед — поскольку пока нет быстрых носителей, нет смысла и выпускать рассчитанное на них оборудование. А еще ирония судьбы в том, что конкретно Type B может в ближайшее время вырваться уже и на два шага вперед — ведь переход на PCIe Gen4 просто удвоит этот самый запас скорости. В этой связи у производителей фото- и видеотехники вообще появляется стимул в новых моделях мигрировать на более компактный и немного более простой Type A: ведь одной линии PCIe Gen3 достаточно сейчас, а одной Gen4 — и на перспективу. Но как вообще будут развиваться события, только будущее и покажет. Пока индустрия стоит на распутье, а на нишевых рынках такие ситуации склонны разрешаться вообще непредсказуемо.
А прямо сейчас всё просто. Есть карты потенциально самого быстрого формата. И есть применения, где такая «быстрота» не востребована. Поэтому есть смысл немного сегментировать рынок. Во что это выливается, сейчас и посмотрим.
Exascend Archon CFexpress Type B 1 ТБ
Линеек карт в ассортименте Exascend пять, но тестировать Element не очень интересно. Позиционирование карт очень простое и прямое — Entry-level option. Поэтому, например, за гигабайт в секунду выбирается только старшая модификация терабайтной емкости.
А вот в семействе Archon терабайт — уже минимум, зато есть 2 ТБ. И больше ничего 🙂 При этом скоростные характеристики тоже не поражают воображения на фоне старших моделей, но 1,6 ГБ/с здесь заявлено. Главным же для Archon можно считать сертификацию под камеры Red (V-Raptor, V-Raptor XL и Komodo-X). Как мы уже говорили, в современных условиях видеографам вообще есть смысл ориентироваться именно на официальную совместимость. Тем более, большинство из них вовсе не компьютерные энтузиасты, любящие изучать циферки в спецификациях и тому подобное — людям работать надо.
Как раз линейка, чтоб работать. Проблемы совместимости, впрочем, давно уже диво дивное, но тут их гарантировано не будет. Просто покупаем карту (лучше сразу несколько) нужной емкости — и всё. А у нас свои интересы — нам важно, как это в пределе может работать. Что и проверим.
Exascend Essential CFexpress Type B 256 ГБ
Принципиальной разницы между Essential и Element по характеристикам нет. Разве что первые побыстрее, да и модельный ряд шире — от 128 ГБ до 2 ТБ.
При этом SLC-кэширование в Element используется для емкости до 512 ГБ включительно, а в серии Essential при таковой без него уже обходятся. Но мы специально взяли карту, емкостью 256 ГБ, дабы посмотреть, как оно работает. Тем более, по официальному позиционированию карты в первую очередь предназначены для фото (в RAW, естественно), а тут требования к емкости пониже. Да и устоявшаяся скорость не так важна — ведь даже серийная съемка обычно конечна по времени, так что есть все шансы в кэш попасть.
И, опять же, устоявшаяся даже в этом случае составляет 900 МБ/с. Что это означает? Что современной технике или, тем более, рассчитанной на XQD 2.0, этих карт тоже хватит в любом режиме. То есть такой ходовой универсал — даже если не говорить про модели максимальной емкости.
Exascend Nitro CFexpress Type B 512 ГБ
А это — вершина модельного ряда компании.
Официально предназначена и для фото, и для видео. А еще кроме банального упоминания влагозащиты здесь есть и официальная сертификация IP67. И не менее официальное соответствие скоростному классу VPG400. Причем Exascend Nitro стала первой картой на рынке, получившей соответствующий сертификат — конкуренты подтянулись чуть позднее. Остальные же продукты «ограничены» VPG200, но кавычки здесь более чем уместны. На деле VPG400 означает всего лишь гарантированный скоростной поток в 400 МБ/с, что давно уже не проблема и для самых недорогих карт. Просто, как обычно, сертификация отстает даже от требований камер, не говоря уже о возможностях карт.
В немалой степени потому, что такой вот специфический сегмент рынка. Его можно попробовать и дальше нарезать на кусочки, разделяя флагманские, премиальные и бюджетные уровни. Однако глобально и бюджетный CFexpress живет существенно выше, чем, например, премиальные Secure Digital. Правда, к сожалению, и цен это нередко касается. Но у покупателей выбора особого всё равно нет. Да и на фоне стоимости техники, которая такие карты используют, стоимость носителей несколько теряется. Снявши голову, по волосам не плачут.
Exascend Vigor CFexpress Type B 512 ГБ
Эта карта нам уже знакома — тестировали в прошлый раз. Позиционируется она уже не для фото, а для видео. Но 256 ГБ в линейке тоже есть — и тоже с кэшем. И тоже если обращать внимание не только на официальные заявления, а на сухие цифры, устоявшихся 900 МБ/с пока достаточно для самых сложных применений. В частности, максимальный режим 8К N-RAW 60 кадров в секунду Nikon Z9 в них укладывается. Вот в низкую емкость — уже не очень: когда каждая минута съемки сжирает десятки гигабайт, нужны уже терабайты свободного места.
Из чего нередко лучше и исходить. То есть позиционирование позиционированием, а более привлекательным может оказаться Essential — поскольку есть 2 ТБ. Либо и вовсе несколько терабайтных Element — чтобы уложиться в хоть сколь-нибудь разумный бюджет. Но, если экстремальные условия не интересуют, у старших серий найдутся свои плюсы. В частности, основной отличительной особенностью Vigor является высокая энергоэффективность. Официально только эти карты в работе укладываются в 3 Вт — остальным требуется до 4,5 Вт. Впрочем, с учетом компактности и первое может привести к проблемам с тепловыделением, почему эти вопросы приходится решать производителям и камер, и даже картоводов.
Элементная база может быть немного разной, конечно. При этом в Vigor мы обнаружили стандартную для SSD платформу из контроллера Maxio MAP1602 и 176-слойной TLC-памяти Micron, но и последняя бывает разных градаций по качеству. А определить начинку остальных карт, к сожалению, не удалось. Хотя и понятно, что это интересно лишь в порядке повышения общей образованности. Сейчас же мы этих мальчиков измерять будем.
Тестирование
Методика тестирования
Методика подробно описана в отдельной статье, в которой можно более подробно познакомиться с используемым программным и аппаратным обеспечением. Здесь же вкратце отметим, что мы используем тестовый стенд на базе процессора Intel Core i9-11900K и системной платы Asus ROG Maximus XIII Hero на чипсете Intel Z590, что обеспечивает полную поддержку всех скоростных режимов USB 3.2 вплоть до Gen2×2 включительно, а также снабжена слотами PCIe Gen4 и Gen3. Последним мы сегодня и ограничимся — особенности USB-подключения разбирали в прошлый раз.
Заполнение данными
Поддержка SLC-кэширования в Archon нашлась. Но это малюсенький статический кэш, который на практике мешать никак не будет. Основной объем прописывается непосредственно в TLC-массив на скорости порядка 1,2 ГБ/с. Что ниже положенного по спецификациям, но, в очередной раз повторим, методики определения официальных характеристик разные (и это не AIDA64), да и реально это всё равно солидный запас для современной техники.
А вот в картах невысокой емкости без кэширования практически никуда. Точнее, на практике можно было бы и обойтись, но тогда пришлось обойтись бы и без упоминания красивых цифр в рекламе, что в наше время опасно 🙂 Да и с учетом целевого назначения карт невысокой емкости кэширование будет полезно, а не вредно.
В старших линейках же при емкости в 512 ГБ и более от кэширования можно отказаться вовсе безболезненно.
Околотоповый Vigor работает чуть медленнее топовой Nitro, но именно чуть. Однако в очередной раз заметим, что тестируем мы по большому счету потенциальные возможности карт. Для обычных компьютерных SSD это тоже верно, но там их реализовать хотя бы в принципе можно. А карты памяти работают внутри камер со скоростями, востребованными камерами — менее гигабайта в секунду. Поэтому не так уж важно, насколько выше кто может забраться. Мешать работать не будет никто. Тем более, что возможны и обоюдные оптимизации прошивок карт и камер друг под друга, так что реальное быстродействие не обязательно будет коррелировать напрямую с потенциальным.
Работа с большими файлами
Быстрое чтение может понадобиться пользователю для быстрого же сброса отснятого камерой на компьютер. Однако скорость его фактически определяется реальной пропускной способностью двух линий PCIe Gen3 в таком режиме, почему и результаты всех испытуемых очень близки. Пусть и немного различаются, но Vigor оказался даже быстрее Nitro той же емкости.
Как-то ускорить сброс данных на компьютер можно лишь переходом к многопоточному копированию. Но для всех современных карт это уже давно слишком простая нагрузка, так что просто интерфейс померили.
Самое смешное, что и при записи существенных отличий нет. Archon помедленнее прочих, но так и обещали. А у Essential файл целиком или почти целиком уложился в кэш — и писать получилось даже быстрее, чем старшим моделям прямо в основной массив. Почему мы и сказали, что для ограниченных объемов данных кэширование скорее полезно, чем наоборот. А писать видео потоком на карты низкой емкости никто и не будет — эта попытка всё равно очень быстро завершится.
Еще более выпукло это видно в многопоточном режиме — где скорости у приличных платформ увеличиваются. Но иногда непропорционально — здесь Nitro заметно оказалась быстрее Vigor равной емкости. Зато и отрыв Essential от обеих может быть солидным — пока в кэш укладываемся. Потом, конечно, данные надо в фоне переписать в основной массив — но в работе фотографа пауз для этого более чем достаточно.
Чисто синтетический сценарий. Зато демонстрирующий, что Nitro и Vigor очень похожи, несмотря на более высокий статус первой. А результаты Essential в очередной раз показывают, почему в «компьютерных» SSD кэширование используется сплошь и рядом. И то, что происходит, когда оно не может справиться со своими задачами — тоже показывает.
Еще одно сравнение ради сравнения, так что оставим его без подробных комментариев. Просто отметив, что, раз для выпуска таких карт используются типовые SSD-платформы (что можно сделать и самостоятельно — на базе M.2 2230), то и ведут они себя так же.
Комплексное быстродействие
На данный момент лучшим комплексным бенчмарком для накопителей является PCMark 10 Storage, с кратким описанием которого можно познакомиться в нашем обзоре. Там же мы отметили, что не все три теста, включенных в набор, одинаково полезны — лучше всего оперировать «полным» Full System Drive, как раз включающим в себя практически все массовые сценарии: от загрузки операционной системы до банального копирования данных (внутреннего и «внешнего»). Остальные два — лишь его подмножества, причем на наш взгляд не слишком «интересные». А вот этот — полезен в том числе и точным измерением не только реальной пропускной способности при решении практических задач, но и возникающих при этом задержек. Усреднение этих метрик по сценариям с последующим приведением к единому числу, конечно, немного синтетично, но именно, что немного: более приближенных к реальности оценок «в целом», а не только в частных случаях, всё равно на данный момент нет. Поэтому есть смысл ознакомиться с этой. Пусть она и немного избыточна для оценки даже «полноформатных» и небюджетных внешних SSD, не говоря уже о картах памяти, но нас и само по себе сравнения разных накопителей интересует как минимум в исследовательских целях.
Понятно, что любая такая карта с успехом может заменить любой SSD в «традиционном» исполнении, поскольку сама по себе отличается от него лишь исполнением. Именно поэтому мы решили и такой тест провести, хотя отдаем себе полный отчет в том, что практической ценности его результаты не имеют. Могли бы — будь цены другими. Либо там, где цены не волнуют — например, нужен быстрый SSD, но с возможностью горячей замены, на что слоты CFexpress обычно рассчитаны. А так просто подтвердили априорные предположения 🙂
Итого
В очередной раз повторим, что в современных условиях пользователь фактически не выбирает карты памяти. Уж точно не выбирает их формат: какой используемой технике нужен, то и покупать следует. А внутри такого формата, как CFexpress Type B, реального выбора, по сути, тоже нет, поскольку ограничения фото/видеотехники делают скоростные показатели карт не слишком важными. Что будет с завтрашней техникой — посмотрим. Но и смотреть придется, скорее всего, на «завтрашние» же карты, которые опять окажутся избыточно быстрыми. Либо производители и вовсе мигрируют на CFexpress Type А, например. Огромный жизненный цикл и вытекающая из него совместимость разных карт с разной же техникой была отличительной особенностью оригинального CompactFlash. У его наследников такой базы за плечами нет. И вообще — слишком уж резко умеет меняться современный мир.
Поэтому подбирать что-то приходится здесь и сейчас, без особых попыток просчитать перспективы. А вот как подбирать — вопрос уже интересный. По скорости сложно. Во-первых, не настолько велики различия внутри сегмента, а во-вторых, даже минимальные значения нередко избыточны. По цене? Память бывает разного качества, что может сказаться на сроке эксплуатации — не в пользу самых дешевых карт, которые и дешевы-то лишь относительно. С другой стороны, что попало в них в любом случае не пихают — это ж не microSD по 200 рублей 🙂
Так что выбор нелегкий, и делать его придется самостоятельно. Нам же в первую очередь было интересно познакомиться с самым скоростным на сегодня (да и в перспективе, не исключено, тоже) из реально используемых форматом карт памяти. Либо форм-фактором твердотельных накопителей, применимым не только в компьютерах и рассчитанным на горячую замену — можно и с этой стороны зайти. Оба определения останутся правильными.