SSD-накопитель Toshiba RC500 емкостью 500 ГБ: интересная связка из контроллера Phison E12 и новой 96-слойной памяти Toshiba BiCS416.01.2020 18:02

Методика тестирования накопителей образца 2018 года

Как уже не раз было отмечено, в мире очень много производителей SSD —, но очень малое количество компаний занимаются собственно памятью и контроллерами. Причем по мере «взросления» рынка их количество, фактически, только уменьшается, а крупнейшие игроки норовят «закуклиться» в рамках собственного ассортимента, ничего не отгружая наружу. Первыми по этому пути решили идти в Samsung, и результаты оказались впечатляющими и по доле рынка, и по доходам. Особенно впечатлились, судя по всему, в Western Digital — после чего был приобретен SanDisk вместе с собственным производством NAND-флэш и контроллерными наработками. В итоге на данный момент почти весь ассортимент твердотельных накопителей WD/SanDisk (пока еще используются обе торговые марки) построен на контроллерах собственного производства.

А вот судьба партнера SanDisk по производству памяти сложнее и интереснее. Toshiba Corporation в июне 2018 года выделила подразделение, занимающееся накопителями, в отдельную компанию, получившую название Kioxia. С 1 октября 2019 года Toshiba Memory Holdings уже всю деятельность осуществляет под новым названием Kioxia Holdings, но до тех пор, пока старые бренды более известны, активно будут использовать и их. На коробке новенького RC500 и вовсе написано, что он OCZ RC500, хотя современную продукцию Toshiba/Kioxia с OCZ не связывает уже совсем ничего.

Зато крепки связи с Phison. Напомним, что этот тайваньский производитель контроллеров одним из первых почувствовал, куда ветер дует — и партнерам, как правило, отгружает не контроллеры, а готовые SSD, произведенные под собственным контролем. Все, что остается последним в таких условиях — придумывать системы охлаждения, конкурировать ценами и т. п. Но не трогать техническую составляющую — таковая определяется Phison. На особом положении лишь компания Kingston, которая нередко применяет платы собственного дизайна, а то и вовсе экспериментирует с флэш-памятью по собственному усмотрению. Остальные же получают один из типовых дизайнов — использующих ту или иную память Toshiba (сейчас уже, конечно, Kioxia —, но к новому бренду и нам еще нужно будет привыкнуть). В обратную сторону от Phison к Toshiba/Kioxia «идут» готовые накопители — такое вот взаимовыгодное сотрудничество, причем уже непонятно, для кого из партнеров более важное. Да, производителей памяти мало —, но и разработчиков контроллеров не больше. В итоге Toshiba получает и готовые SSD под собственный заказ, и широкий рынок сбыта памяти. При этом не совсем понятно, что в итоге будет с собственными наработками Toshiba в плане контроллеров. А ведь среди них были и очень интересные продукты — например, линейки RC100/BG3, где кристаллы памяти вместе с контроллером упаковывались в один BGA-чип. С другой стороны, подобные миниатюрные модели (укладывающиеся в габариты карт M.2 2230/2242, а то и вовсе 1620 — для припаивания прямо к плате компактной системы) ОЕМ-заказчикам очень нужны. Так что вряд ли это направление будет свернуто — скажем, наследника BG3 в виде BG4 компания уже поставляет. Но на массовом рынке ставка делается на другие решения.

Toshiba RC500 500 ГБ

Накопители семейств RC500 и RD500 были анонсированы компанией в прошлом сентябре — еще до начала перехода на новую торговую марку. Внутри они очень похожи: используют 96-слойную память 3D TLC NAND BiCS4 Toshiba, но разные контроллеры. Старшая RD500 — восьмиканальный, RC500 — четырехканальный. Однако даже модель RC500 все равно имеет уровень выше среднего: это решение с поддержкой NVMe 1.3 на базе PCIe 3.0×4, снабженное DRAM-буфером.

Какой в точности контроллер используется? Согласно маркировке, это Toshiba TC58NC1202GST-00-BB. Однако утилита Вадима Очкина для работы с NVMe-контроллерами Phison воспринимает RC500 «как родного» и выдает полную диагностическую информацию: контроллер PS5012-E12 (четырехканальная модификация), память BiCS4 с кристаллами по 256 Гбит (16 штук с четырехкратным чередованием), 512 МБ DDR4L-1600. Отметим, что большинство накопителей на базе Е12 использует BiCS3 (64 слоя), а более новая (и экономически эффективная) BiCS4, как правило, встречается в комплекте с Phison E16. Таким образом, RC500 (и, в какой-то степени, RD500 тоже) на рынке будут занимать особое положение. Они недорогие, не «DRAM-less» (типа решений на Phison E13, Silicon Motion 2263XT или устройств из линеек WD Blue SN500/SN550), но и не топовые — для RC500, например, компания даже в плане последовательных скоростей обещает только 1,7 ГБ/с, что теоретически могло бы «вписаться» и в PCIe 3.0×2. Кроме того, очень жестко «зарублены» гарантийные условия: полный объем записи составляет всего 100 ТБ на каждые 250 ГБ емкости, причем всего при трех годах полной длительности. Да и емкость невелика: лишь «ходовые» 250 и 500 ГБ — в точности как WD Blue SN500, но там хоть пять лет гарантии. Хотите больше? Тогда RD500 — где от 500 ГБ до 2 ТБ и пятилетняя гарантия. А RC500, таким образом, это бюджетное решение для случаев, когда SATA уже скучно, а топовый NVMe еще дорого.

Не стоит ждать от такого SSD невероятных достижений. Максимальная скорость (как уже было сказано, воображения не поражающая) при записи данных достигается только в пределах SLC-кэша: традиционно (для контроллеров Phison) статического и размером лишь порядка 5%. Далее накопитель будет пытаться расчистить кэш, одновременно с продолжением записи, но это ему не всегда будет удаваться. С другой стороны, типичные пользовательские сценарии все равно не предполагают длительных нагрузок по записи, так что этого можно не слишком опасаться. Во всяком случае, в недорогом настольном ПК. С такой точки зрения мы попробуем подобрать накопителю и условных конкурентов.

Образцы для сравнения

В первую очередь на роль такового напрашивается TeamGroup T-Force Cardea Liquid 512 ГБ и его менее вычурные модификации того же производителя — Cardea II M.2 PCIe SSD и МР34. Технически вся тройка одинакова: Phison E12, BiCS3 Toshiba и DDR3L-1866 Nanya емкостью 256 МБ. Похоже на нашего героя? Да, очень: в нем получше DRAM и флэш, но тот же контроллер и те же три года гарантии. А в WD Blue SN500 500 ГБ тоже BiCS3, но собственный контроллер и DRAM вовсе нет — зато пять лет гарантии и тоже невысокая цена. К этому мы добавим еще Transcend 110S 512 ГБ на «безбуферном» контроллере Silicon Motion SM2263XT и памяти Micron — представителя «совсем бюджетного» сегмента технически, но не так уж далеко ушедшего от RC500 и SN500 по цене. Понятно, что конкуренция в данном сегменте вообще очень высока — во многом за счет большого количества SATA-предложений. Но в очередной раз сравнивать новое устройство с ними уже лишено смысла: с практической точки зрения, конечно, заметить невооруженным глазом изменения в скорости работы системы невозможно, однако веяния моды тоже исключать не стоит :) Если уж человек хочет купить недорогой NVMe-накопитель, то его больше интересует вопрос, какой именно. А надо ли — он для себя наверняка уже решил.

Тестирование

Методика тестирования

Методика подробно описана в отдельной статье. Там можно познакомиться с используемым аппаратным и программным обеспечением.

Производительность в приложениях

Как мы уже не раз отмечали, даже бюджетные SSD с точки зрения тестов высокого уровня не являются «узким местом» в системе. Соответственно, преимущества «небюджетных» уже не слишком-то различимы даже вооруженным глазом. Toshiba RC500 своему позиционированию во всяком случае соответствует — больше тут и сказать-то нечего.

Будь это нужно приложениям — мог бы работать еще быстрее. С этой точки зрения он соответствует другим моделям на Phison E12, т. е. немного быстрее, чем бюджетные NVMe-накопители — и, соответственно, лучше любых SATA.

Предыдущая версия тестового пакета рапортует нам тоже самое: RC500 немного медленнее топовых накопителей и немного быстрее бюджетных. Хорошая «рабочая лошадка».

Последовательные операции

В очередной раз убеждаемся, что в этом сегменте необходимости в PCIe 3.0×4 нет даже при чтении данных. Вот восьмиканальные контроллеры могут работать быстрее (по крайней мере, при такой емкости), а четыре канала и в х2 укладываются.

При записи же все еще хуже — тут и сама скорость взаимодействия с памятью может ограничить итоговую производительность. Во всяком случае, если выбирается устройство, емкостью 500 ГБ или менее — для этого сегмента «уберконтроллеры» не нужны. И Toshiba RC500 в итоге оказывается одним из самых быстрых из тестируемых.

Случайный доступ

Даже если бы нам на помощь не пришли диагностические утилиты, и по результатам этих программ «родственные связи» аппаратной платформы прослеживаются — тем более, что здесь обычно нет разницы между четырех-и восьмиканальными контроллерами. Между BiCS3 и BiCS4 она возможна. С другой стороны, более высокие скоростные показатели устройств на Е16 (даже при работе на шине PCIe 3.0) можно списать и на преимущества как раз более нового контроллера —, а Е12 с обоими (тем более, оба с одного завода) видами памяти в ряде сценариев работает примерно одинаково.

Работа с большими файлами

Повторяется то, что мы видели в тестах низкого уровня — четырехканальной модификации Phison E12 при наличии «под боком» 500 ГБ флэш-памяти PCIe 3.0×4 не нужен. С другой стороны, это верно и для многих других бюджетных накопителей. Так что в целом высчитывать и сравнивать количество линий при выборе не нужно — заявленные характеристики обычно и то точнее:)

А вот здесь явно тот случай, когда BiCS3 лучше, чем BiCS4: с записью данных все устройства на базе первой и Е12 испытывают большие проблемы. Во всяком случае, показатели NASPT при любой емкости оказываются существенно более низкими, чем красивые цифры, которые «рисует» Cristal Disk Mark. У RC500 такой проблемы нет — одно соответствует другому. И возможностям четырехканального контроллера — тоже. Понятно, что хорошо это работает лишь до тех пор, пока SLC-кэширование более-менее справляется с задачей —, но это верно для всех накопителей с аналогичным количеством TLC-памяти (а для многих — и с бо́льшим).

На чтении с записью Phison E12 «притормаживает» и вовсе с любым количеством BiCS3 —, но не BiCS4. Поскольку последняя фактически и используется только в Toshiba RC500, эта линейка выглядит предпочтительнее аналогов на этом контроллере. Таковые же, вообще говоря, относятся к устройствам среднего и высокого класса. А RD500, где используется та же память, но (с высокой вероятностью) восьмиканальная модификация Е12, будет вообще самым быстрым. Так что, как видим, тесное сотрудничество Toshiba и Phison может привести и к подобным априори не очевидным следствиям.

Рейтинги

Как уже было показано выше, RC500 часто ведет себя подобно другим накопителям на базе Phison E12 — чуть проигрывая на операциях чтения из-за использования четырехканальной модификации контроллера и чуть выигрывая при записи за счет более быстрой памяти. Общий итог — закономерный: не рекордный, конечно, но для целевого сегмента очень хороший.

Да и в целом накопитель сложно отнести к совсем уж бюджетным решениям, хотя и стоит он недорого. Хороший современный середнячок, способный обгонять и некогда топовые SSD на MLC-памяти. Или не слишком отставать и от более современных накопителей высокого уровня — что еще интереснее.

Итого

Уже в момент анонса Toshiba RC500 и RD500 было понятно, что все лучшее компания припасла для старшей модели — и емкость до 2 ТБ, и восьмиканальный контроллер. Младший же «брат» мог бы остаться в тени старшего родственника, что мы считаем неправильным. На деле в нем используется очень интересная связка из Phison E12 и новой 96-слойной памяти, работающей в паре с ним быстрее, чем «старая» 64-слойная. Причем большинство накопителей на базе этого контроллера использует как раз 64-слойную память, а BiCS4 — практически эксклюзив для Toshiba на правах производителя. Кроме всего прочего, эта память еще и дешевле, что позволяет снизить цену без существенных «издевательств» над контроллером: фактически он лишился лишь половины каналов, но сохранил DRAM-буфер. Первое при невысокой емкости не так уж и важно, а второе не слишком типично для бюджетного сегмента (именно на DRAM многие производители и экономят). По совокупности это позволяет RC500 считаться одним из лучших накопителей на рынке: он лучше своей цены. Но, разумеется, речь идет исключительно о конкуренции в рамках бюджетного сегмента — более дорогие накопители не только быстрее, но и, как правило, обеспечивают более комфортные условия гарантии. С другой стороны, покупатели, готовые «разменять» гарантию на скорость при сопоставимой цене, обычно находятся, да и готовые ограничиться гарантией в три года — тоже (не так давно это вообще было стандартом де-факто).

Полный текст статьи читайте на iXBT