Методика тестирования накопителей образца 2021 года
Переход твердотельных накопителей SATA/AHCI на PCIe/NVMe вызвал мучительную ломку — почему до сих пор не закончился. Причина — коренная смена даже не интерфейса подключения — PCIe в компьютеры пришел еще в середине нулевых, а именно нового программного протокола, для которого требуется соответствующая поддержка как со стороны UEFI системной платы, так и от операционной системы. Или не требуется — если интересует просто устройство для хранения данных. В этом случае SSD можно установить и в плату на каком-нибудь Intel i915P двадцатилетней давности (через переходник, естественно — слоты M.2 никому в те годы даже в кошмарах не являлись), загрузиться с другого устройства — и не слишком древняя ОС его «увидит» и сможет с ним работать. Несмотря на то, что современные устройства рассчитаны на PCIe Gen3x4, а в такой системе зачастую можно получить лишь Gen1x1 (что лишает подобную возню практического смысла, но может и пригодиться) в таком виде работать будет.
А вот загрузиться с нового диска совсем уж старый компьютер не сможет — не понимает его BIOS тех времен в принципе. Если найти такую экзотику, как PCIe-накопитель с поддержкой протокола AHCI, то этой проблемы не будет. Только где ж ее искать, когда таких устройств было очень мало, да и то «было» кончилось 10 лет назад? А именно с NVMe-накопителя 20-летний компьютер не загрузишь. И 15-летний — наверняка. Начиная же с LGA1155 появились платы, где прошивку можно вручную модифицировать на свой страх и риск (либо воспользоваться готовыми тродами плудов мододелов) и тем добавить нормальную поддержка загрузки с NVMe. А примерно 10 лет назад проблемы с UEFI кончились — все платы с LGA1151 и многие модели под LGA1150 снабжены встроенной поддержкой NVMe-устройств, про более поздние и говорить нечего.
Казалось бы, давняя история. Но для многих она еще не кончилась — старые компьютеры до сих пор используются, и будут использоваться, пока не развалятся — поскольку владельцам их хватает для решаемых задач. Тем более, это с десктопами всё просто — места много, переходники на любой вкус существуют, а с ноутбуками так не поиграешься. Есть единственный отсек под 2,5″ (а в бюджетном сегменте такое встречалось и существенно позднее 2015 года) — значит, только SATA. Без вариантов — как бы там PCIe Gen5 не бороздил Большой театр, но иногда новый накопитель нужен для старого компьютера, а выбора в этом случае нет.
Но только в этом. Держаться же за старые NVMe-модели, казалось бы, смысла нет, так что уход от них может быть легким и безболезненным. Где нормально работает SSD под PCIe Gen3, туда же можно установить и Gen4 или Gen5. Последнее на практике обычно не нужно, а вот первое даже полезно. В отличие от закостеневшего рынка SATA-контроллеров (новые модели большого смысла разрабатывать нет, поскольку эти деньги никогда уже не отобьются), здесь прогресс ощутим, в чем мы не раз убеждались. Большой разницы в цене при этом взяться неоткуда — основной вклад в стоимость вносит флэш-память. Так что более новый SSD за те же деньги чаще всего может оказаться (и оказывается!) более быстрым и в системе, не поддерживающей новые интерфейсы.
По этой причине большинство крупных производителей от использования старых контроллеров уже отказалось. А вот контроллеры на рынке пока остались — и продают их товарные остатки уже совсем за копейки. Да и старой (относительно) памяти на рынке достаточно, новым контроллерам она не слишком подходит (потому и такие прошивки никто не делал), а старым ничего сверхсовременного тоже не требуется — они им всё равно не умеют полноценно распоряжаться. Так что если посмотреть на ассортимент производителей непервого эшелона, то до сих пор можно обнаружить своеобразных долгожителей.
Например, Netac N930E Pro, ставший сегодняшним главным героем, поставляется уже как бы не лет пять. Четыре года — точно. Из чего не следует, что это всё те же SSD, что продавались изначально — память там менялась много раз. Да и вообще определенность — вовсе не конек Netac: у производителя сложно найти хоть одну модель, которая поставлялась бы менее, чем на двух разных контроллерах. В данном случае тоже — встречались уже и Silicon Motion SM2263XT, и Realtek RTS5766DL как минимум. В общем, типичный такой бюджетный SSD, который в последнее время продается не только на AliExpress, но и в обычных магазинах с местной гарантией. И покупается, что характерно — несмотря на то, что ценовая привлекательность того же Netac на местности зачастую оставляет желать лучшего, сравнительно с более молодыми конкурентами из тех же краев.
Зачем покупать такого заведомого кота в мешке, на что-то выдающееся изначально не претендующего? Стоит недорого, QLC-память в нем ранее не встречалась хотя бы (а вот с новинками всякое бывает — особенно с недорогими) — почему бы и нет. Тем более, многие покупатели о совместимости даже не задумываются — и специально ищут под старую систему что-нибудь старое же. Находят массу обзоров, большинство из которых давно не соответствует действительности, убеждаются, что им это, вроде подходит — на чем и успокаиваются. К тому же в сети всякого можно начитаться. И страшилок на тему перегрева современных SSD — достигается обычно тем методом, которым сибирские лесорубы японскую бензопилу тестировали, но кто ж в подробности вдается. И рассуждений о тотальном внедрении QLC в современные устройства. А что это часто бывает и без изменения названия «старого» SSD — опять же, кто в эти подробности вдается. И хоррора о проблемах крупных брендов, типа касавшихся некоторых партий Samsung 870 Evo, начитаться можно — из-за чего до сих пор многие с опаской относятся не только к этой модели, но и вообще ко всем SSD Samsung. Конкретно про Netac тоже много разного написано, и очень часто вполне обосновано. Но черт знакомый завсегда лучше черта незнакомого. Даже если он только кажется знакомым — психология.
А мы сегодня воспользовались случаем посмотреть — тот ли это старый знакомый черт, или уже его наследник. В любом случае, как уже было не раз сказано, проводить инспекции подобной бюджетной продукции регулярно стоит. Как минимум для того, чтобы не расслабляться в надеждах на прогресс — с ним всякое бывает. И, опять же, практика показывает, что на всё это нужно не только регулярно смотреть, но и демонстрировать его всем заинтересованным лицам. Одного раза недостаточно. Значит сегодня будет очередной показ 🙂
Netac N930E Pro 1 ТБ
Октябрь прошлого года — не то, чтоб прямо с колес, но было совсем недавно. А еще в конце прошлого года был у нас на тестировании моноблок с SSD той же линейки. Существенно более мелким, конечно, но важен сам факт того, что в современных условиях подобный накопитель можно приобрести и неявным образом. Кого-то такое может и пугать, хотя, глядя на многие ОЕМ-накопители… возможно, лучше и Netac, чем так. А внешне, понятно, ничего особенного: принципиально односторонний дизайн, всё интересное скрыто наклейкой, которую нельзя отрывать во избежание потери гарантии.
Впрочем, и под ней ничего такого уж из ряда вон выходящего. Silicon Motion SM2263XT в этой линейке чаще всего и встречается с самого 2020 года как минимум. Чипы памяти без каких-либо маркировок, так что кто занимался корпусировкой и тестированием — неизвестно. Сами кристаллы — банальный (уже) 176-слойный TLC-флэш Micron B47R, который у компании получился таким дешевым при прочих характеристиках, что быстро начал использоваться и в топовых, и в бюджетных SSD. Сейчас свой блеск подрастерял, да и его потенциальные скоростные возможности SM2263XT помогают как мертвому припарки — все проблемы этой линейки контроллеров с производительностью чисто внутренние. Но сама по себе конфигурация получше, чем могло бы быть за эти деньги. А могло бы — и наоборот, причем даже не нужно ходить за примерами к конкурентам: NV2000 в наших магазинах стоит как правило даже чуть дешевле, чем N930E Pro и чаще всего «ловится» в версии на Maxio MAP1202, что по многим критериям лучше, чем SM2263XT. Впрочем, гарантии, что не попадется такой редкий зверь, как HG2283 (что похуже), нет никакой.
Так что такой сегмент. С определенностью конфигураций здесь всегда сложно, с памятью высоких классов — тоже. B47R бывает самых разных градаций — даже если брать непосредственно отгружаемые Micron чипы, а не что-то из неопознанного места, когда и вовсе делать любые прогнозы невозможно. Спецификации и то от балды писанные — например, Netac указывает скорость чтения до 3500 МБ/с, забывая сказать, что это очень «до»: ни один используемый в этой линейке контроллер в принципе на такое неспособен, какую память к нему не припаивай. Что называется, полный набор. Помнить о нем стоит всегда, а вот избавиться простыми средствами не получится — только за дополнительные деньги, что не всегда возможно (или, как минимум, не всегда есть такое желание). Поэтому, повторимся, помнить о всем этом нужно, но «начудить» производители умеют и за пределами бюджетного сегмента, а здесь это просто придется принимать как данность. Посмотреть, как оно вообще работает, уж точно не мешает.
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 дает нам два способа подключения SSD — к «процессорным» линиям PCIe Gen4 и «чипсетным» PCIe Gen3. Первое — как раз то, на что рассчитаны современные SSD, что позволяет им работать в полную силу. Но и «режим совместимости» тоже нередко интересен — фактически чипсетный контроллер PCIe в таком виде появился еще в микросхемах Intel «сотой» серии (т. е. в 2015 году), а дальше принципиально не менялся. Соответственно, это то, что увидит пользователь старого компьютера, установивший в него даже современный SSD. А сегодня у нас на повестке дня и вовсе не слишком современные в первую очередь, так что ограничимся чипсетным контроллером.
Образцы для сравнения
Пользуясь случаем, можно закрыть и некоторые исследовательские темы. Например, мы уже тестировали (и не так давно) пару SSD на том же контроллере. В Kingston NV1 и память была такой же, но было ее вдвое меньше. А Digma Mega S3 была тоже терабайтной, но этот терабайт набирался из 128-слойной памяти YMTC. Так что не лишним будет глянуть на то, как это сказывается на производительности при одинаковом контроллере. Пусть уже и уходящим, но это интересно как минимум для повышения общей образованности.
А непосредственных конкурентов на данный момент можно подбирать сколь угодно творчески. Мы решили остановиться на Ardor Gaming AL1288 и Adata Legend 800. Оба терабайтные, но в первом Maxio MAP1202 и 128-слойная TLC-память SK Hynix, а во втором — Silicon Motion SM2267, работающий в режиме SM2267XT, поскольку DRAM физически нет и 144-слойный QLC-флэш Intel. Стоят они в местных магазинах практически столько же, сколько и Netac N930E Pro, так что еще один повод взглянуть — лучше ли черт знакомый черта незнакомого.
Заполнение данными
Для начала про масштабируемость по объему. Как видим, чуть-чуть, но есть — пол-сотни мегабайт в секунду на хвостах отвоевали. В кэш пишем даже чуть медленнее, благо и контроллер быстро не умеет. Сам SLC-кэш немного меньше — SM2263XT (в отличие от своих SATA-собратьев) такое позволяет. Это, кстати, иногда пугает покупателей — резкое снижение скорости после четверти объема сильно напоминает QLC. Но нет — просто контроллер такой и алгоритмы его работы.
Конкретная память тут существенного значения не имеет — Digma Mega S3 демонстрирует почти такой же график. Но вообще из всех трех у Netac самая высокая «мохнатость» и самая низкая скорость записи в кэш. А это можно расценивать и как показатель качества памяти. Хотя и не обязательно — может, и просто совпадение.
Но чего вообще ожидать от этого ценового сегмента? Вот, например, чуть более современный контроллер, но уже с QLC-памятью. Чуть выше скорость записи в кэш — хотя и тут без провалов не обходится. А за его пределами скорость способна проседать уже не до полутора-двух сотен мегабайт в секунду, а и до трех десятков. Впрочем, достаточно и общего времени выполнения теста, которое отличается в два с половиной раза. А Legend 800, напомним, в рознице стоит даже немного дороже. Правда есть нюанс — по совместительству он и один из самых дешевых SSD с поддержкой PCIe Gen4, но вот нужна ли в таком раскладе такая поддержка, которой контроллер всё равно распорядиться нормально не способен? Если только владельцу PlayStation 5, куда Gen3 не подходит, а встроенный накопитель еще хуже, так что, что туда не ставь, а не испортишь — но это очень уж частный случай.
И другая сторона медали — за практически те же деньги можно и так. Причем, как мы уже знаем, MAP1202 в паре с памятью SK Hynix работает похуже, чем он же умел с YMTC, однако и такого достаточно. Главный момент — кэш тут маленький, зато и за его пределами скорости вполне приемлемые. Даже если расчищать придется — что на практике редкость все-таки. То есть без взлетов и падений — более стабильно. Чего вообще так не хватает в современном мире. Особенно в бюджетной его части.
Предельные скоростные характеристики
Низкоуровневые бенчмарки в целом и CrystalDiskMark 8.0.1 в частности давно уже пали жертвой в неравной борьбе с SLC-кэшированием — так что ничего, кроме самого кэша, протестировать и не могут. Однако и публикуемая производителями информация о быстродействии устройств тоже ограничена его пределами, так что проверить их всегда полезно. Тем более, что вся работа над кэшированием как раз и ведется для того, чтобы и в реальной жизни как можно чаще «попадать в кэш». И демонстрировать высокие скорости, несмотря на снижение стоимости памяти.
Контроллер в Adata Legend 800 самый «свежий», пусть и поддержка PCIe Gen4 им лишь бумажная, а память на результатах не сказывается именно потому, что бенчмарк работает исключительно в пределах SLC-кэша. На деле это не так и много дает сравнительно с более дешевым Ardor Gaming, но в линейке Silicon Motion позволяет убедительно демонстрировать превосходство SM2267XT над предшественником в виде SM2263XT. А из трех участников паралимпиады самым быстрым оказался снабженный терабайтом памяти YMTC, хотя различия вообще невелики.
А еще Netac N930E Pro как-то слишком грустно выглядит в этой до сих пор популярной среди широких масс трудящихся дисциплине. Понятно, что 12 kIOPS — это на практике в несколько раз больше, чем требуется среднестатистической персональной системе. Но с точки зрения спортивных достижений могло быть и больше.
Да и при записи отставание от ближайших родственников больше ожидаемого. С «неродственниками» всё понятно — у них контроллеры мощнее. А тут один и тот же SM2263XT, да и конфигурация памяти очень близкая. Другой вопрос, что вдаваться в эти нюансы было интересно года так четыре назад — сейчас проще сделать шаг на другой уровень. Что легко может обойтись и не дороже.
Тот случай, когда терабайта QLC уже маловато даже в низкоуровневых бенчмарках. Причем сценарий-то куда более приближенный к практике, нежели чтение-запись только 4К, да еще и с очередью. Но главному испытуемому это не слишком помогает с одной стороны. С другой — не так уж это и важно, поскольку запросы прикладного ПО куда скромнее возможностей даже бюджетных SSD.
Возможно, этим давно уже руководствуются авторы прошивок устройств этого сегмента. Если производительность всё равно избыточна для практического использования, то зачем бороться за улучшения, которых никто не заметит? С точки зрения абстрактных тестов, конечно, устройство будет выглядеть хуже, чем могло бы. Но это не тот случай, когда покупатели обращают внимание на цифры. Да и вообще SSD на этой платформе давно уже перестали в основной массе становиться героями хоть каких-то обзоров. Так что ресурсы программистов имеет смысл направить на другие задачи. А тут… Работает — и ладно.
Смешанный режим тоже важен — ведь в реальности (а не в тестовых утилитах) редко бывает такое, что долгое время данные приходится только писать или только читать. Особенно в многозадачном окружении — и с учетом богатой внутренней жизни современных операционных систем. Но ничего нового мы тут уже не увидим. Что-то «выжимать» из Silicon Motion SM2263XT имело смысл во время существования совсем других конфигураций. 176-слойная же память Micron здесь используется вовсе не потому, что очень быстрая — этой быстротой контроллер всё равно полноценно распорядиться не может. Просто она уже давно недорога — что и побуждает к ее использованию и со старыми бюджетными контроллерами. А как это работает «в цифрах» — дело десятое. Современный покупатель в этом точно разбираться не станет.
Работа с большими файлами
Но, как бы хороши не были показатели в низкоуровневых утилитах, достигнуть таких скоростей на практике удается далеко не всегда. Хотя бы потому, что это всегда более сложная работа — тот же CrystalDiskMark работает с небольшими (относительно) порциями информации, причем внутри одного файла. Во-первых, таковой в современных условиях практически всегда и гарантировано располагается в SLC-кэше всё время тестирования, во-вторых, не нужно отвлекаться на служебные операции файловой системы — реальная запись одного файла это еще и модификация MFT, и журналы (основные используемые в работе файловые системы журналируемые — и не только NTFS), так что писать приходится не в одно место последовательно, а в разные (и частично — мелким блоком). В общем, большую практическую точность дает Intel NAS Performance Toolkit. При помощи которого можно протестировать не только кэш. И не только на пустом устройстве, где он имеет максимальные размеры — а и более приближенный к реальности случай, когда свободного места почти нет. Что мы всегда и делаем.
Работа в один поток — самый частый (146% случаев), но и самый сложный сценарий. Однако на него мало кто обращает внимание. Покупатели бюджетных SSD на старых платформах — уж точно. Основная причина для их покупки — воспринимаются как что-то привычное и проверенное, так что пугают меньше новинок. И, опять же, это в любом случае не SATA — хотя и последнего до сих пор многим достаточно.
Обычно только многопоточный режим чтения позволяет накопителям развернуться в полную силу, только вот у всех сегодняшних участников этой «силы» как раз и недостает. И тут напомним, что Netac заявляет для этого семейства до 3,5 ГБ/с — на что ни один из используемых в нем контроллеров неспособен в принципе. Но это касается не только их, а и многих других не слишком новых четырехканальных бюджетных контроллеров. Не слишком старые, впрочем, хотя бы в CDM на этот уровень выходят, но тоже не при реальной работе с файлами. Однако и это тоже можно оценивать двояко — всё равно же в три-четыре раза быстрее, чем SATA даже в теории. На чем можно и успокоиться если старательно забыть о том, что ускориться еще в полтора-два раза стоит не на много дороже. Несколько лет назад обойтись малой кровью не получалось, что и делало такие платформы востребованными. Сейчас по большому счету поезд уже ушел — но не все это заметили.
При записи низкую собственную скорость памяти принято маскировать SLC-кэшированием. Мы специально разрабатывали методику так, чтобы через эту «маскировку» пробиваться, но и это уже не всегда получается — программисты не зря свой хлеб едят. В проигравших — устаревшие бюджетные платформы с быстрой памятью. Как в данном случае — полноценно распорядиться скоростными возможностями Micron B47R SM2263XT неспособен, так что из-за собственных недостатков способен проиграть и SM2267XT с QLC, более-менее уложившемуся в кэш. Хорошо хоть старые недоработки в виде неполной очистки SLC-кэша в прошивках исправили. Как они выглядели на практике, хорошо показывает Kingston NV1 — вроде бы места должно было хватить, но не сложилось. Mega S3 и N930E Pro хватает — но абсолютный результат всё равно по современным меркам уже невысокий.
Причем неважно — однопоточной или многопоточной: алгоритмы работы «внутри» накопителя остаются такими же, как и в предыдущем случае, так что и проблемы те же. Учитывая же, что речь у нас сегодня о достаточно слабых контроллерах, тут еще и абсолютные результаты немного ниже, чем в однопоточном режиме.
Что и в этом случае сказалось. Современные топовые контроллеры в этих сценариях заставляют вспомнить о том, что PCIe — интерфейс дуплексный. Для пожилых бюджетных это куда более серьезные нагрузки, чем просто передавать данные в любую сторону в один поток. Со всеми вытекающими.
Произвольная же адресация дается еще хуже. Но достижимые скорости всё равно намного выше, чем даже потенциальные возможности SATA. Что в свое время и работало как основной драйвер привлекательности подобного «бюджетного NVMe» — недорогой компромисс по скорости. Однако основной вклад в цену вносит именно стоимость памяти, на фоне чего на контроллере не слишком-то и сэкономишь. Если не стараться выжать последний цент, то можно взять более современный контроллер — пусть тоже безбуферный четырехканальный, но производительность будут выше. В чем и проблема этих платформ — бесполезна им новая быстрая память. Ей можно распорядиться лучше.
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.
Память, как уже не раз было сказано, со всех точек зрения быстрая. А вот контроллер ей не соответствует — они разрабатывались с оглядкой на куда более медленный флэш. В итоге, казалось бы, стабильный результат, что хорошо. Но он стабильно низкий — что не хорошо. Пользоваться — можно. Рисков того, что кэш не справится с работой, в результате чего производительность упадет ниже плинтуса, куда меньше, чем у более современных SSD, но с QLC. Это плюсы. Минус — скорость и в идеальном-то случае немногим выше того плинтуса. Года три-четыре назад такие результаты выглядели нормально — в среднем быстрее любого SATA-накопителя, но куда дешевле топовых NVMe-устройств. А вот сравнение с более современной бюджеткой же уже куда менее оптимистичное.
Итого
Своеобразный долгожитель этого сегмента рынка за прошедшие годы хуже не стал. Можно даже сказать, что стал лучше. Но тут многое зависит от везения. В конце концов, Netac никакой стабильности аппаратной конфигурации для N930E Pro никогда не обещал, вольно тасуя в этих моделях даже контроллеры, так что никаких гарантий сохранения быстрой памяти тоже нет. Причем серьезным недостатком платформы является то, что потенциальная быстрота памяти оказывается невостребованной. Той же Micron B47R в паре с более свежими InnoGrit IG5220 или Silicon Motion SM2269XT уже и в рамках PCIe Gen3 тесно — такие накопители, по крайней мере в сценариях с последовательным доступом, на 4-5 ГБ/с замахиваются. Стоят они немного дороже, но речь идет о процентах, а не о разах. Тем более, часть разницы в цене может приходиться вовсе не на контроллер: память бывает разного качества, а следовательно, и разной долговечности. Если пластины порезаны и корпусированы самим Micron — это одно, если дочерним SpecTek — уже другое, а когда ее неизвестно кто тестировал и упаковывал, причем даже поскромничал свой автограф на микросхемах оставить — вообще сложно что-либо прогнозировать.
Почему же объективно устаревшая модель продолжает жить на рынке? Основные причины указаны: черт знакомый лучше черта незнакомого. Отзывов вроде много (правда, не все положительные), обзоров тоже накопилось, что дает иллюзию спокойствия. Не говоря уже о том, что многие покупатели бюджетных устройств забывают (ибо легко забыть то, чего и не знал), что поддержка новых интерфейсов — вовсе не главное преимущество новых контроллеров. Вот и ищут для модернизации немного устаревшего компьютера непременно SSD под PCIe Gen3, причем недорогой — и находят именно такие модели. И длиться это может еще долго — пока сам Netac не прекратит отгрузки N930E Pro. Но пока эти SSD покупают, смысла снимать их с продажи нет — много не заработаешь, однако за большой маржой этот производитель никогда и не гонялся, предпочитая действовать по методике Раскольникова: пять старушек — рупь © А потому разорвать этот круг могут только покупатели. Либо… если контроллеры этого класса наконец-то закончатся на рынке. Второе более вероятно.