Тестирование бюджетных NVMe SSD SCY G3000 и KingSpec NX-512 емкостью 512 ГБ на контроллере Maxio MAP1202 с двумя видами TLC-памяти

Методика тестирования накопителей образца 2021 года

Михаил Васильевич Ломоносов в свое время закон сохранения массы сформулировал сочным языком XVIII века: Все перемены, в натуре случающиеся, суть такого состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько присовокупится к другому. Так ежели где убудет материи, то умножится в другом месте. Рыночных процессов полностью касается. Например, спецификации SATA регулярно обновляются в мелочах, но с 2008 года в них ничего серьезного не происходит, сегмент SATA SSD естественным путем сокращается с середины прошлого десятилетия (после появления альтернативы), так что конкуренция ведется исключительно за счет цен. С учетом этого ничего удивительного в том, что новые контроллеры давно не разрабатываются, а старые постепенно уходят с рынка, причем первыми это делают те, что «поприличнее», нет. Но это не значит, что развитие твердотельных накопителей вовсе прекратилось — просто сейчас оно целиком и полностью привязано к интерфейсу PCIe и протоколу NVMe. И особенно заметно в бюджетной части этого сегмента — которой не так давно и вовсе не было, а сейчас таких продуктов на рынке всё больше и больше. В первую очередь за счет каннибализации SATA SSD — ведь себестоимость накопителей оказывается сопоставимой, но при этом бюджетные модели на безбуферных NVMe-контроллерах оказываются быстрее даже лучших SATA-устройств, которые стоят дороже.

Правда параллели тут нужно проводить осторожно. При прямом сопоставлении контроллеров одного класса преимущество NVMe оказывается стабильным, однако самые дешевые накопители в части сценариев все же отстают от SATA SSD более высокого уровня по скорости в части сценариев, а иногда могут проигрывать даже жестким дискам. Во всяком случае, подобрать условия, в которых выполняется и последнее, можно, причем иногда и подбирать не приходится. Те, кто более-менее следит за развитием событий, хорошо знают, что камнем преткновения обычно является скорость записи, у дешевых моделей «упирающаяся» в возможности дешевой же памяти. Далее берем обычный и нередкий на практике случай — запись большого объема данных в один поток. Что может быть проще простого копирования с другого устройства? Ничего. Но жесткие диски с этой операцией более-менее пристойно справляются, а для любого SSD на QLC она не вызывает проблем лишь когда эффективно работает SLC-кэширование. По каким-то причинам кэш не сработал (например, его емкость оказалась низкой из-за общей нехватки свободного места) — можно проиграть даже ноутбучному жесткому диску. А дальше уже всё зависит от точки зрения — кто-то предпочитает именно на такие случаи и упирать (что справедливо — не так уж и редки они на практике), кто-то (не менее справедливо) предпочитает не замыкаться на частных случаях, предпочитая оценивать ситуацию в целом. А «в целом» всё просто. Во-первых, любые SSD быстрее любых жестких дисков при работе в качестве «системного» накопителя — основные нагрузки в этом случае относятся к чтению данных, причем не последовательному, а с произвольной адресацией, так что ничего удивительного. Во-вторых, при использовании в таком качестве принципиальной разницы между SATA/AHCI и PCIe/NVMe нет — просто потому, что реальная нагрузка оказывается ниже возможностей и самых дешевых SATA SSD. В-третьих, при прочих равных NVMe-накопители работают, все же, быстрее — и не их вина, что потенциальные возможности не удается реализовать из-за того, что программное обеспечение до сих пор оптимизируется под куда более медленные устройства. Но происходит это не из-за интерфейса, а просто потому, что сами по себе NVMe-контроллеры современнее и мощнее своих SATA-собратьев. В-четвертых, в частных случаях и при сравнении в неравных условиях возможны и отступления от последнего правила. Ключевой момент — «в неравных». Например, при существенной разнице в скорости памяти всё будет определять последняя. Но из одинаковой памяти NVMe-контроллер всегда «вытянет» больше, чем SATA. А более дорогой и современный NVMe-контроллер — больше, чего его недорогой собрат. Поэтому последним тоже есть куда расти. И всегда будет — не успели четырехканальные безбуферники утилизировать полностью PCIe Gen3x4, так пришло время на PCIe Gen4x4 переходить — и всё сначала.

В общем, в отличие от SATA здесь новые контроллеры нужно разрабатывать постоянно. А в таких условиях появляются не только они сами, но и даже новые разработчики на рынок выходят. Пару лет назад это бодро сделал InnoGrit, а в прошлом году список пополнил TenaFe. И в этом нет ничего удивительного: хоть контроллеры SSD и являются высокотехнологичными продуктами, принципы их построения давно уже понятны и известны всем. Да и у ARM есть специализированные ядра серии Cortex R, предназначенные как раз для подобного применения — что тоже упрощает процесс. Покупаем лицензию, проектируем сам чип, разрабатываем эталонный дизайн накопителя и пишем прошивки… В общем, всё просто — самое сложное потом убедить кого-нибудь из производителей это купить и использовать. Но раз новые имена появляются, значит и это не невозможно — достаточно в чем-то опередить конкурентов хотя бы на время и всё сложится: на растущем рынке место найдется всем. А у компаний, на рынке присутствующих давно и базу клиентов набравших, всё еще проще.

Сегодня настала очередь посмотреть на то, что там у Maxiotek. Фактически это SSD-подразделение JMicron, выделенное в 2016 году в отдельную компанию, но опыт разработки контроллеров непрерывный с 2006 года — когда большинство пользователей ПК еще о твердотельных накопителях не задумывалось. В основном это были SATA-продукты, с некоторыми из которых мы знакомились в разное время (и под маркой JMicron, и как Maxiotek), но сейчас компания, как и прочие разработчики, все силы сконцентрировала на NVMe. В числе прочих были анонсированы когда-то мощные контроллеры с DRAM-буфером — MAP1001 (восьмиканальный) и MAP1003 (четырехканальный), но спросом они не пользовались — слишком сложно попасть в высшие слои общества, особенно когда все знают, что твоя специализация — бюджетная. Безбуферная же модификация последнего решения под названием MAP1002 на рынок попала, но особых следов на нем не оставила — тоже оказалась не лучше конкурентов. Но компания на этом не остановилась, а выпустила MAP1202. Вот он уже активно используется многими, несмотря на появление в ассортименте Maxiotek MAP1602 с интерфейсом PCIe Gen4x4.

Тестирование бюджетных NVMe SSD SCY G3000 и KingSpec NX-512 емкостью 512 ГБ на контроллере Maxio MAP1202 с двумя видами TLC-памяти

Но им мы займемся позднее — сейчас же нужно закрыть последнее (фактически) белое пятно в сегменте бюджетного PCIe Gen3x4. Есть ли в этом практический смысл, кроме повышения общей образованности? В целом да — ведь, повторимся, SSD на этом контроллере немало, причем многие активно продаются и в локальной рознице, а не только где-нибудь на AliExpress. Правда сами они не слишком предсказуемы — специфика сегмента. Изначально были бюджетными решениями, сейчас же стали совсем бюджетными, так что у производителей есть стимул себестоимость сокращать по максимуму. Об этом при выборе некоторые покупатели забывают — потом начинаются неприятные открытия. Точнее, разницу между QLC и TLC уже некоторые освоили и учитывают (надеемся, что уж среди наших-то читателей таковых большинство), а вот нюансы быстродействия разных версий TLC-памяти всё еще непонятны не только лишь массовому пользователю. Поэтому заодно мы совместим сегодня приятное с полезным — и рассмотрим два SSD на одинаковом контроллере, но с разной TLC-памятью: так будет нагляднее.

SCY G3000 512 ГБ

Тестирование бюджетных NVMe SSD SCY G3000 и KingSpec NX-512 емкостью 512 ГБ на контроллере Maxio MAP1202 с двумя видами TLC-памяти
Тестирование бюджетных NVMe SSD SCY G3000 и KingSpec NX-512 емкостью 512 ГБ на контроллере Maxio MAP1202 с двумя видами TLC-памяти

Продукцию этого производителя в рознице искать бесполезно — в основном он занимается работой с производителями разных компьютеров и ноутбуков. Материковыми производителями, естественно — островные компании в основном ориентируются на условных американцев, типа Kingston или там WD. Или на Samsung — когда последнему есть что интересного предложить. Причем так же они поступают, когда фактическое производство ведут на заводах на материке, поскольку контракты заключаются надолго и на большие объемы продукции. Но есть и «совсем китайские» производители компьютеров, которым удобнее работать с местными же поставщиками. А их продукция всё чаще встречается на нашем рынке — под собственными или нашими же марками. Этот SSD, например, мы извлекли из моноблока Digma Pro, да и в ноутбуках под этой маркой активно используются SSD SCY: либо такие же, либо более дешевые M.2 SATA семейства C500.

Тестирование бюджетных NVMe SSD SCY G3000 и KingSpec NX-512 емкостью 512 ГБ на контроллере Maxio MAP1202 с двумя видами TLC-памяти

Для чего это было сделано? Поскольку OEM-заказчики не любят резких движений по смене конфигурации SSD, здесь сохранилась в каком-то смысле каноническая версия платформы: на 128-слойной TLC-памяти YMTC с кристаллами по 512 Гбит. Во второй половине прошлого года другие практически и не встречались, однако позднее началось видовое разнообразие. А в последнее время все чаще и чаще Maxio MAP1202 встречается в паре со 128-слойной QLC-памятью YMTC. Одной из особенностей таковой являются кристаллы по 1,33 Тбит, что приводит к массе интересных эффектов. Во-первых, для достижения одной и той же емкости кристаллов требуется не только меньше, чем у моделей на массовой TLC-памяти, но и большинство QLC впереди. Во-вторых, для получения суммарных 512 ГБ требуется всего три таких кристалла — то есть контроллер превращается в трехканальный. А в терабайтниках обычно на первых двух каналах получается двукратное чередования, а на остальных двух — никакого. Производительность же у QLC изначально низкая, так что всё это суммируется и… Понятно, к чему приводит. И защититься от этого почти невозможно. Разве что, выбирая устройство из другого ценового сегмента, но этот метод не всем нравится, пусть он и рабочий. А в бюджетных продуктах такой дрейф — обычное дело, к сожалению. И общее — а не особенность конкретного контроллера. Но конкретная память имеет значение — остальные производители предпочитают ограничиваться терабитными кристаллами QLC, что хоть немного, но лучше.

Впрочем, тема сегодняшнего дня — вовсе не хардкорный хоррор. До него, возможно, дело когда-нибудь дойдет попозже. А пока, повторимся, тестировать мы будем два SSD на TLC-памяти, но тоже немного разной. И G3000 пример изначальной канонической версии платформы Maxio MAP1202. Когда-то все модели были такими, сейчас же они остались как бы не в меньшинстве. Но не познакомиться с этим вариантом было бы неправильным — ведь нас интересует и сам контроллер, а наиболее полно его возможности раскрываются, естественно, в конфигурациях с быстрой памятью.

KingSpec NX-512 512 ГБ

Тестирование бюджетных NVMe SSD SCY G3000 и KingSpec NX-512 емкостью 512 ГБ на контроллере Maxio MAP1202 с двумя видами TLC-памяти

Изначально серия KingSpec NX была точно такой же — то есть Maxio MAP1202 и 128-слойная TLC-память YMTC с кристаллами по 512 Гбит. Но KingSpec чуть ли не первым повернулся к темной стороне — однако на пол-оборота: в попавшем к нам в руки накопителе MAP1202 соседствует со 112-слойной TLC BiCS5 SanDisk. Таковая имеет три версии — быструю и медленную с кристаллами по 512 Гбит и очень медленную с терабитными. И упомянутый выше кумулятивный эффект здесь тоже работает — ведь для получения 512 ГБ нам нужно лишь четыре таких кристалла, а не восемь, так что остаемся без чередования, благотворно сказывающегося на производительности. Когда есть, естественно — в идеале-то и в терабайтных SSD на четырехканальных контроллерах лучше остановится на кристаллах по 512 Гбит: получим наиболее эффективное четырехкратное чередование. Терабитные его и там низведут до двукратного, а при емкости 512 ГБ чередования вообще лишаемся.

Тестирование бюджетных NVMe SSD SCY G3000 и KingSpec NX-512 емкостью 512 ГБ на контроллере Maxio MAP1202 с двумя видами TLC-памяти
Тестирование бюджетных NVMe SSD SCY G3000 и KingSpec NX-512 емкостью 512 ГБ на контроллере Maxio MAP1202 с двумя видами TLC-памяти

Однако, повторимся, это общая тенденция в сегменте. Могло бы быть и хуже — то есть QLC. А эта память для бюджетного сегмента приемлема, но на скоростные рекорды рассчитывать не стоит априори. Впрочем, KingSpec на них изначально и не рассчитывал, так что местами доходит до смешного — например, SSD использует HMB-буфер в целых… 8 МБ. Что в этом такого? Напомним, что какое-то количество встроенной памяти есть во всех контроллерах — иначе бы само по себе безбуферное направление развиваться не могло, а дополнительная DRAM требовалась бы всем в обязательном порядке. Сколько ее там? Почти 10 лет назад Phison гордился, что в бюджетный S11 удалось встроить 32 МБ памяти. Тогда это было много — с учетом используемых техпроцессов (S11 производится до сих пор по нормам 40 нм) и общего состояния дел в сегменте. Информацию о современных моделях производители не раскрывают, но нет оснований считать, что в них памяти стало меньше.

Для чего же тогда нужен DRAM? А таблицы трансляции адресов могут быть большими. «Постоянно проживают» они обычно во флэше, но какие-то куски имеет смысл кэшировать в памяти. Причем чем больше емкость накопителя, чем ниже локальность данных и чем выше требования к производительности операций с произвольной адресацией, тем большие куски нужно держать в оперативном доступе — и тем выше требования к емкости памяти (встроенной или внешней — без разницы). Именно поэтому на серверном рынке практически невозможно встретить безбуферные SSD (за исключением, разве что, Optane — который прекрасно обходится и без костылей), да и емкость DRAM у них выше, чем у потребительских моделей сопоставимого объема. Всё просто — «горячая» часть какой-нибудь базы данных может привольно распахнуться хоть на несколько десятков терабайт, а быстрый доступ нужен к любой записи на этом пространстве (на то она и «горячая»). Что же касается персональных компьютеров, то тут суровый рандом вообще редок, да и даже в бенчмарках пространственно-ограничен. Почему часто хватает и того объема динамической памяти, который можно встроить непосредственно в контроллер. Идея HMB — добавить к этому какое-то количество в оперативной памяти самого компьютера, благо ее там очень много и стоит копейки, а PCIe — интерфейс быстрый, так что всё равно с таким буфером получится работать быстрее, чем непосредственно во флэше (особенно ели говорить не только о чтении, но и модификации таблиц трансляции). Обычно добавляют 32—64 МБ — кто HMB поддерживает. На сегодня — уже практически все и MAP1202 здесь не исключение. И SCY G3000, равно как аналогичные по конфигурации модели «заказывает» под себя как раз 64 МБ. А прошивка KingSpec NX на BiCS5 — как уже сказано, лишь 8 МБ. Зачем? Скорее всего, лишь для галочки — показать, что HMB используется. В принципе, ничего страшного нет — поскольку пока никому так и не удалось обнаружить хоть какую-то пользу от этой технологии в типичных пользовательских сценариях, но забавно само по себе.

Тестирование бюджетных NVMe SSD SCY G3000 и KingSpec NX-512 емкостью 512 ГБ на контроллере Maxio MAP1202 с двумя видами TLC-памяти

Зачем же KingSpec так изувечил платформу? Ответ на поверхности — к зиме потребовалось снижать цены, а такая конфигурация и сейчас остается одной из самых дешевых. Получилось на уровне того же MAP1202 с QLC — но не настолько ужасно по производительности. Более того — цена на уровне дешевых SATA-накопителей, включая и использующие QLC-память. Что-то сколь-нибудь более приличное, типа хотя бы WD Blue SA510, уже в полтора раза дороже. Быстрый (безоговорочно) Kingston KC600 той же емкости — более чем в два раза дороже. То есть расклад любопытный вырисовывается — это копеечный SSD, но потенциально самый быстрый из всех копеечных. Плюс доверия к памяти SanDisk/Kioxia у многих больше, чем к YMTC — да и тут хотя бы TLC, что для этого сегмента становится редкостью. Впрочем, наперед загадывать опасно. Мы не удивимся, если и эта компания уже перешла на QLC — просто купить это еще никто не успел. Или успел, но не заметил — так тоже бывает.

Тестирование бюджетных NVMe SSD SCY G3000 и KingSpec NX-512 емкостью 512 ГБ на контроллере Maxio MAP1202 с двумя видами TLC-памяти

А нам наличие двух разных модификаций в одном тестировании даст возможность оценить степень влияния память на итоговую скорость. Заметим — не всегда такое бывает. Например, некоторые бюджетные SATA-контроллеры, типа Silicon Motion SM2259XT сами по себе настолько тормозные, что сложно по результатам тестов понять, TLC там в паре с ними или QLC. Тут же разница поменьше — но и платформа производительнее. Что делает сравнение интересным.

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 4.0 и «чипсетным» PCIe 3.0, но первое нам сегодня не пригодится. В отличие от «чипсетного» же контроллера SATA600 — одному из участников тестирования нужен именно такой способ подключения.

Образцы для сравнения

Тестирование бюджетных NVMe SSD SCY G3000 и KingSpec NX-512 емкостью 512 ГБ на контроллере Maxio MAP1202 с двумя видами TLC-памяти
Тестирование бюджетных NVMe SSD SCY G3000 и KingSpec NX-512 емкостью 512 ГБ на контроллере Maxio MAP1202 с двумя видами TLC-памяти
Тестирование бюджетных NVMe SSD SCY G3000 и KingSpec NX-512 емкостью 512 ГБ на контроллере Maxio MAP1202 с двумя видами TLC-памяти

Накопители по пол-терабайта мы в последнее время тестировали редко, однако хороший набор ориентиров для сравнения у нас набрался. Crucial P2 на Phison E13T, Kingston NV1 на Silicon Motion SM2263XT и MSI Spatium M390 на Phison E15T — в точности тот же сегмент. Особый интерес представляет собой последний SSD, поскольку это уже практически переходная форма от бюджетного PCIe Gen3 к не менее бюджетному Gen4: контроллер идентичен E19T с поддержкой последнего, а отличается тем, что в нем таковая просто отключена. И память во всех трех накопителях одинаковая, причем самая быстрая на рынке — 176-слойный Micron B47R. Кристаллы по 512 Гбит — в точности, как в SCY G3000.

Тестирование бюджетных NVMe SSD SCY G3000 и KingSpec NX-512 емкостью 512 ГБ на контроллере Maxio MAP1202 с двумя видами TLC-памяти

И для большей наглядности — один из самых быстрых современных SATA SSD. Тоже похожий по конфигурации на остальных — и в нем Micron B47R на четырехканальном контроллере. Правда Silicon Motion SM2259 снабжен DRAM-буфером — зато ограничен интерфейсом SATA.

Заполнение данными

Тестирование бюджетных NVMe SSD SCY G3000 и KingSpec NX-512 емкостью 512 ГБ на контроллере Maxio MAP1202 с двумя видами TLC-памяти

Именно последнее ограничение и оказалось критичным — выше головы не прыгнешь. Однако есть и обратная сторона: приличные SATA-устройства высоко не прыгают, зато и глубоко не падают. Стабильно, предсказуемо — и вообще неплохо: средняя скорость около 470 МБ/с.

Тестирование бюджетных NVMe SSD SCY G3000 и KingSpec NX-512 емкостью 512 ГБ на контроллере Maxio MAP1202 с двумя видами TLC-памяти

А вот KingSpec NX-512 так не умеет, благо собственная скорость записи у этой памяти составляет лишь порядка 160 МБ/с. На первом этапе это можно скомпенсировать SLC-кэшированием, но кэш в размерах ограничен. Да и всё равно потом под конец данные из него приходится перезаписывать, что снижает скорость до 80 МБ/с. А средняя (для наглядности имеет смысл сравнивать ее) составляет лишь 155 МБ/с. То есть втрое ниже, чем обеспечивает хороший SATA SSD той же емкости.

Тестирование бюджетных NVMe SSD SCY G3000 и KingSpec NX-512 емкостью 512 ГБ на контроллере Maxio MAP1202 с двумя видами TLC-памяти

Но это именно проблема неудачной по памяти конфигурации. Оригинальная версия платформы лучше, поскольку тут собственная скорость памяти на записи составляет уже 650 МБ/с — в четыре раза больше. Поэтому график похож внешне, но все участки выше. И средняя скорость 552 МБ/с — что в возможности SATA как минимум поместиться может лишь теоретически.

Тестирование бюджетных NVMe SSD SCY G3000 и KingSpec NX-512 емкостью 512 ГБ на контроллере Maxio MAP1202 с двумя видами TLC-памяти

Но вообще клеймить позором KingSpec NX-512 на основании одного сценария рановато — на нем сказываются не только аппаратные характеристики, но и программные настройки прошивки. Собственная скорость памяти при записи ограниченная, так что преимущества быстрых интерфейсов приходится реализовывать SLC-кэшированием. И, чем больше кэш, тем больше данных можно записать быстро. Но тем серьезнее проблемы, если кэш уже кончится, а данные — еще нет. На примере Crucial P2 это видно отлично — здесь кэш на все ячейки, так что по его исчерпании скорость падает драматически: не умеет Phison E13T быстро расчищать место. Мы уже отмечали, что поведение этого SSD очень похоже на то, как себя ведут устройства на том же контроллере с QLC — где используется аналогичная же стратегия кэширования. В итоге на полную пропись уходит еще больше времени, чем у NX-512.

Тестирование бюджетных NVMe SSD SCY G3000 и KingSpec NX-512 емкостью 512 ГБ на контроллере Maxio MAP1202 с двумя видами TLC-памяти

Тот же подход на той же памяти, но в паре с Silicon Motion SM2263XT дает чуть более низкую скорость записи в SLC-кэш, зато за его пределами процесс идет вдвое быстрее. Но все равно медленнее, чем в хороших случаях.

Тестирование бюджетных NVMe SSD SCY G3000 и KingSpec NX-512 емкостью 512 ГБ на контроллере Maxio MAP1202 с двумя видами TLC-памяти

А вот MSI Spatium M390 обгоняет всех. Да и с чего б ему их не обогнать? Помять — быстрая, контроллер — по меркам этого сегмента мощный, стратегия кэширования — оптимальная. Правда и размер самого кэша меньше, чем у пары выше, да и расчистка его, выполняемая интенсивно, просаживает скорость заметно. Причем (характерная особенность E15T/E19T) делается это сразу по заполнении данными. Такой сегмент — совсем хорошо тут не получится. Разве что если всё ограничено сверху SATA, так что и необходимости мудрить с кэшированием нет — все равно никаких гигабайтов в секунду даже в ограниченной области не получится. Но лучше, все-таки, мудрить — всё равно на практике записываемые объемы данных невелики (особенно если накопитель используется в роли «системного» диска), так что за пределы SLC-кэша выходить не приходится. А если приходится, то всем придется несладко. За эти деньги, разумеется. Да и за немного большие — тоже. Это покупка топового SSD высокой емкости позволяет о таких скучных материях просто не заботиться, но и цена будет совсем другой — далеко не всем по карману. Поэтому и приходится выбирать из многих зол меньшее.

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.

Показать исходные данные

Освоение быстрых интерфейсов во многом дань как раз последовательным операциям — недаром эксперименты с PCIe начались еще до появления протокола NVMe. И тут, казалось бы, все ясно. Если забыть об уже сказанном — пробиться сквозь кэш низкоуровневые утилиты неспособны. Так что это лишь пиковые значения. Зато красивые — особенно у MSI Spatium M390. А оба SSD на MAP1202 пишут данные быстрее, чем читают. Хотя это объяснимо — пишут-то они их в однобитном режиме в этом тесте, а читают в нормальном. Но тоже из SLC-кэша — что, как будет показано ниже, имеет значение. SATA в таких условиях просто приглашенный мальчик для битья.

Показать исходные данные

Что же касается столь любимыми многими «рандома», то тут иногда и между интерфейсами разница отсутствует, как минимум на коротких очередях — длинные-то для NVMe более удобны. Впрочем, медленная память и это «удобство» может нивелировать — что KingSpec NX-512 и демонстрирует: выше 80 тысяч IOPS он в такой конфигурации подняться не может. Хотя и это больше, чем нужно ПО. Да и вообще — последнее (за вычетом специальных бенчмарков) обычно очередей не создает — а в этом случае все примерно равны.

Показать исходные данные

При записи отлично работает SLC-кэш, так что SATA тут ловить нечего. А быстрая память или медленная — в данном случае неважно. Всё вырождается в сравнение контроллеров. В котором Maxio MAP1202 у непосредственных конкурентов как минимум не выигрывает. Впрочем, у конкурентов и память заведомо быстрая — о чем тоже не стоит забывать.

Показать исходные данные

Вопреки расхожему заблуждению, на скорость работы реального ПО подобные операции оказывают куда большее значение: «длинным» очередям, как уже сказано, взяться на практике неоткуда — зато блоки, отличные от 4К байт, встречаются очень часто. Количество операций в секунду на «больших» блоках немного снижается, но сами они больше — так что результирующая скорость в мегабайтах в секунду оказывается более высокой. Поэтому по возможности все и стараются работать именно так. И вот тут-то MAP1202, напротив, очень даже неплохо смотрится.

Показать исходные данные

С записью тоже все нормально — по крайней мере, пока удается «попадать» в кэш. Вот промахи — болезненны. И чем бюджетнее устройство, тем больнее. Но в низкоуровневых бенчмарках такого практически не бывает, так что остается оценивать, какой из контроллеров под какой сценарий лучше заточен. У всех есть свои сильные и слабые стороны. Но SATA — в любом случае, приговор. Как и при чтении. Из той же памяти даже бюджетные NVMe-контроллеры выжать могут больше. Да и из более медленной нередко тоже — в пределах SLC-кэша как минимум.

Показать исходные данные

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 не видим — даже дешевые NVMe-накопители способны обгонять и более дорогие SATA-устройства, а вот среди них обычно скорости очень прямо связаны с ценами. При сопоставимых — и производительность сопоставима. Хотя на деле это приводит лишь к разному количеству попугаев в бенчмарках, но не более того — реальному ПО и такого уровня с запасом.

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 все 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.

Показать исходные данные

Работа в один поток — самый частый (146% случаев), но и самый сложный сценарий. А контроллеры Phison в настоящее время вовсю используют SLC-кэш и для ускорения чтения (что нередко называют «оптимизацией под бенчмарки», хотя на деле оно под работу с временными файлами в целом). Как видим, тем же самым занимается и Maxiotek. Разница между двумя состояниями тут на первый взгляд поменьше. На второй — зависит от самой памяти: чем она медленнее, тем критичнее кэширование.

Показать исходные данные

Особо заметен последний эффект в многопоточном режиме, который заметно ускоряет «нормальные» конфигурации, а вот у KingSpec NX-512 скорость чтения из основного массива памяти даже снижается. С другой стороны, и 900 МБ/с — неплохо. Смотря с чем сравнивать — на фоне SATA это шаг вперед. Но на фоне «более правильных» одноклассников — пример отрицательного роста.

Показать исходные данные

Для быстрой записи нужна быстрая память — или большие ее количества. А лучше и то, и другое. Особенно если память не очень быстрая, что мы пытаемся замаскировать кэшированием — тогда нужен запас свободного места, дабы размер кэша увеличить. Поэтому Crucial P2 в заполненном данными состоянии обогнал всех — тестовый файл в кэш поместился. Теоретически результат мог бы повторить и Kingston NV1, но не смог — SM2263XT иногда кэш в простое недочищает. Впрочем, на второе место выбраться всё равно удалось. А совсем плохо дело у KingSpec NX-512 — чего можно было ожидать изначально.

Показать исходные данные

Поскольку и однопоточная запись на деле внутри превращается в многопоточную, принципиальной разницы в результатах этих сценариев нет. Главное — в последних двух строках. Два похожих SSD — на одинаковом контроллере и TLC-памяти. Но разной TLC-памяти — что при неудачном раскладе дает расхождение в скорости записи более чем в 700 МБ/с. И психологическую границу пробивает: KingSpec может оказаться даже медленнее SATA-накопителей.

Показать исходные данные

Запись с чтением — из той же оперы, поскольку лимитирующим фактором обычно оказывается как раз скорость записи. Если с ней проблем нет, то и с результирующей скоростью тоже не будет. А с этим снова все вышло просто — маленький кэш и медленная память не позволяют KingSpec NX-512 сражаться с остальными участниками на равных. KC600, впрочем, тут он обогнал — но это так себе победа.

Показать исходные данные

Повторение пройденного. С той лишь разницей, что здесь SCY G3000 пустым совсем не блеснул, поскольку производительность ограничил уже контроллер, а выше головы не прыгнешь. Но основное уже в духе отмеченных выше тенденций. Maxio MAP1202 в паре с быстрой памятью ведет себя на уровне одноклассников и даже лучше (от Phison E15T временами отстает — но тот и более свежий, о чем не стоит забывать), а вот медленную может спасти только SLC-кэширование. Когда не может — ничего хорошего.

Комплексное быстродействие

Тестирование бюджетных NVMe SSD SCY G3000 и KingSpec NX-512 емкостью 512 ГБ на контроллере Maxio MAP1202 с двумя видами TLC-памяти
Краткое знакомство с новым тестовым пакетом PCMark 10 Storage

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, все равно на данный момент нет. Поэтому есть смысл ознакомиться с этой.

Показать исходные данные

Выше мы видели, что Maxio MAP1202 лучше прочих в своем сегменте справляется с чтением без очереди по произвольным адресам, а именно таких операций в жизни «системного» диска очень много. Поэтому и в попугаях PCMark эти SSD оказываются достаточно длинными. Но очень хорошо прослеживается и влияние памяти. Когда свободного места много, оно не так заметно — ведь в полную силу может развернуться кэширование. И тут оба накопителя выходят на уровень топовых SSD примерно четырех-пятилетней давности, что очень хорошо. А вот когда места для кэширования мало (а в числе прочего этот тест за время работы записывает порядка 200 ГБ данных), KingSpec сразу же выдает свою бюджетную породу. SCY же продолжает прикидываться чем-то большим, стабильно обгоняя одноклассников. А всего-то немного другая память — но такой эффект. Впрочем, с практической точки зрения важнее то, что оба быстрее и лучших SATA-накопителей. Что удается не всем — тот же Crucial P2 был скорее вровень с таковыми. Поэтому какой-никакой смысл и в KingSpec NX-512 был — с учетом его копеечной цены. Да и сейчас остался — если за прошедшие месяцы компания не поменяла конфигурацию. Поскольку, как уже выше было сказано, многие коллеги компании перешли на QLC, хотя продают свои продукты немного дороже. И вообще — даже разнообразные «околоплинтусные» SATA-накопители той же емкости лишь немногим дешевле NX-512, а то и вовсе не дешевле даже они. Тут же вполне вменяемое устройство. Которое могло бы быть и лучше, но это контроллер позволяет — а память уже не дает.

Итого

Сначала о глобальном. Хорошо видно, что если уж докапываться до компонентов SSD детально, то нужно это делать именно детально. Широкие массы трудящихся уже более-менее осознали, что контроллеры бывают разными, так что и разные цены SSD при одинаковой памяти (которая по-прежнему обеспечивает основной вклад в себестоимость) не на пустом месте возникают. И что разные типы памяти работают по-разному тоже уже более-менее понятно всем, кто вообще в курсе, что типы бывают разными. Впрочем, технически тут нет ничего нового: внедрение TLC вместо MLC 10 лет назад шло так же, как сейчас продвигается QLC на замену TLC. Вот в плане маркетинга надо отметить, что в те годы такой вакханалии не было. То есть производители выпускали накопители и на MLC, и на TLC — но хотя бы называли их по-разному, так что можно было заранее четко понять, что́ покупаешь. Сейчас же в одной и той же модели могут спокойно обнаружиться несколько разных контроллеров с самой разной памятью — в бюджетном сегменте это считается нормой даже крупными производителями. Причем, подчеркнем, речь часто идет именно о параллельном использовании, а не о монотонном ухудшении конфигураций в целях их удешевления.

Но и таковое тоже распространено. Пример KingSpec NX достаточно показателен: изначально оба героя сегодняшнего обзора были одинаковыми, а затем второй стал куда более медленным устройством, просто перейдя на новую память. Причем формально память того же класса — это, по крайней мере, не смена TLC на QLC. Однако и этого хватило, чтобы получить совсем другое устройство. Позднее же YMTC начала отгружать QLC-память, а Maxiotek — новый более мощный контроллер MAP1602. В итоге производители SSD на таких платформах занялись своеобразной рокировкой: быстрая память — в пару к MAP1602, а на долю MAP1202 остался самый низ бюджетного сегмента, для чего подходит как раз самая дешевая, но медленная флэш-память. В общем, глобально стало хуже. Заметим, что вины контроллера в этом нет: по результатам тестирования несложно убедиться, что у Maxiotek получился отличный для данного сегмента продукт, превосходящий прямых конкурентов. Выполняется это, правда, только при использовании одинаковой или примерно одинаковой памяти — с разной может получиться всё, что угодно. А специфика бюджетного сегмента сейчас такова, что не только с ней не угадаешь — даже с контроллером не всегда получается.

Поэтому остается только три пути. Либо разбираться досконально и пробовать добиться определенности, собирая информацию где только можно. Например, если вы обнаружили «свежий» отзыв покупателя конкретного SSD в конкретном магазине, есть основания предполагать, что в течение пары-тройки недель в нем ничего не изменится. Но это довольно сложно и утомительно. Проще попробовать увеличить бюджет и присмотреть что-нибудь из твердого среднего класса или уровнем выше. Тогда будет и бо́льшая скорость, и бо́льшая определенность, и гарантийные условия могут улучшиться — но за это придется доплатить. Третий способ тоже рабочий — и позволяет сэкономить как время, так и деньги: просто не обращать внимания на детали, предполагая, что все накопители этого сегмента примерно одинаковые. Чуть лучше или чуть хуже — но не принципиально. Стоят они недорого и с большинством практических сценариев справляются хорошо, а дальше уже вопрос везения. Maxio MAP1202 с TLC-памятью (желательно быстрой) — скорее повезло, чем нет. Но стабильности тут нет — и не будет.


Источник