Твердотельный накопитель PNY XLR8 CS3140 емкостью 1 ТБ: новая топовая платформа Phison E18 — а смежники подкачали
Методика тестирования накопителей образца 2021 года
История контроллера Phison E16 и SSD на его основе обнажила одно слабое место независимого контроллеростроения. Как только производители получили быстрый внешний интерфейс для связи с хост-системой — так сразу потребовался и быстрый внутренний: с флэш-памятью. Но сам по себе он бесполезен — нужен и соответствующий флэш. Те компании, которые сами и его производят, и контроллеры разрабатывают, в данном случае имеют определенную свободу действия — можно подгонять одно под другое. По потребностям и возможностям. Именно поэтому одними из самых быстрых накопителей на данный момент являются Samsung 980 Pro и WD Black SN850 — где все свое. Независимый же разработчик контроллеров вынужден действовать с оглядкой на рынок памяти. В частности, Phison два года назад ориентировался на флэш со скоростью 800 мегатранзакций в секунду. Это было логично и правильно — такой на рынке был, причем у нескольких поставщиков. Получилось ограничиться Kioxia BiCS4 —, но можно было бы (при необходимости) перейти и на Micron. А вот с производительностью при этом дела обстояли сложнее — восьмиканальный контроллер с такой скоростью обмена данными никак не выдаст сакральные 7 ГБ/с (столько можно получить от PCIe 4.0×4) на внешнем интерфейсе в любых сценариях. Что и получилось в итоге — накопители на Е16 «умели» читать данные на скорости до 5 ГБ/с и записывать — до 4,4 ГБ/с. Это больше, чем PCIe 3.0×4 —, но ближе к нему, чем к возможностям PCIe 4.0×4. Именно поэтому энтузиазм от поддержки нового интерфейса быстро сменился разочарованием — какая-то поддержка неправильная. Что еще больше усугублялось тем, что некоторые сценарии-то интерфейсом и вовсе не ускоришь в принципе. Значит, надо было бы хотя бы те, что можно, «подстегивать» по максимуму —, но этого как раз и не вышло. А увеличение количества каналов было возможно теоретически —, но практически уже возникли бы сложности с разводкой всего богатства на плате М.2 2280. И с емкостями — тоже: не все были довольны тем, что «полноценно» работали модели только терабайтной емкости (в младших 500 ГБ скорость записи была ограничена 2500 ГБ/с, т. е. медленнее возможностей PCIe 3.0×4), а потребуйся, например, 1,5 ТБ — популярности устройствам это б точно не добавило.
Понятно, что все это прекрасно осознавали в Phison — именно поэтому Е16 и позиционировался как временное решение для самых нетерпеливых: первый (и долгое время единственный) массово-доступный контроллер с поддержкой PCIe 4.0. А вот все сливки с нового интерфейса должны были снимать уже совсем другие контроллеры — например, существенно переработанный Е18, где, в частности, интерфейс с флэш-памятью был ускорен вдвое: с 800 до 1600 МТ/с на каждом канале. Кроме того, компания перевела чип на новый техпроцесс (с 28 на 12 нм), что еще и позволило «впихнуть» в кристалл третье «быстрое» ядро ARM Cortex-R5, доведя полное количество ядер уже до пяти: как и в Е16, тут есть еще пара вспомогательных низкочастотных ядер для обслуживания массива памяти. В итоге получилось очень мощное решение — способное обгонять предыдущую разработку в полтора-два раза и полностью утилизировать возможности PCIe 4.0×4 в сценариях с последовательным доступом. Но…, но нужен подходящий флэш. Рынок в основном заполнен кристаллами со скоростью 800 или даже 666 МТ/с — чего более чем достаточно для выпуска наиболее массовых SSD под SATA600 или PCIe 3.0×4, однако для топовых продуктов его мало: просто повторилась бы история с Е16. Есть и более быстрые чипы —, но они нужны самим производителям. Например, у WD кроме SN850 теперь есть еще и SN750 SE — построенном не на собственном контроллере, а на Phison E19T. Последний — четырехканальный, так что конкурировать с более старыми топчиками может только с быстрой же памятью: 4×1400 МТ/с это больше, чем 8×666 МТ/с (для примера — уровень Phison E12), но меньше, чем 8×800 МТ/с. Однако из этого сразу вытекает, что WD невыгодно продавать на открытом рынке самые быстрые кристаллы (даже если вдруг найдутся их излишки) — поскольку тогда появится слишком много непосредственных конкурентов SN850 и (в особенности) SN750 SE. Samsung всегда предпочитал работать в одиночку, SK Hynix (постепенно поглощающий флэш-бизнес Intel) — тоже, да и Kioxia (которая долгое время являлась основным стратегическим партнером Phison) в процессе реорганизации начала переосмысливать свое место в жизни.
Остается Micron — пока еще предпочитающий продавать память, а не только готовые SSD (хотя в последнее время компания заинтересовалась последним направлением и даже сделала собственный контроллер). Однако полностью соответствующей запросам независимых производителей памяти в ассортименте этой компании нет. Но есть В27В — 96-слойная 3D TLC NAND с кристаллами по 512 Гбит и интерфейсом 1200 МТ/с. Из характеристик сразу вытекают две проблемы. Во-первых, 1200 — не 1600, т. е. скоростные возможности Phison E18 реализовать удастся не полностью. Во-вторых, полная конфигурация из восьми каналов с четырехкратным чередованием будет иметь емкость в 2 ТБ — при меньшей скорость будет еще ниже. Это стоит помнить — хотя не так давно некоторые возмущались нижней границей в терабайт, а теперь вот приходится повышать ставки. Немного успокаивает лишь то, что пока такое верно для двух платформ — Phison E18 и InnoGrit IG5236, где также используется Micron B27B (и по тем же причинам). Со временем, возможно, появится на рынке память на меньших кристаллах и с более быстрым интерфейсом — и тогда обе эти проблемы будут исправлены. Но сейчас пока их нужно иметь в виду.
Насколько обе критичны? Для этого достаточно сравнить декларации самой Phison — потенциальные возможности Е18 и реальные на сегодня (к чести производителя, ни то ни другое не замалчивается). Итак, для контроллера в идеальном случае обещано было до 7400 МБ/с последовательного чтения, до 7000 МБ/с последовательной записи и до миллиона IOPS при чтении/записи блоками по 4К с произвольной адресацией. Это очень высокие значения, превосходящие все остальные существующие контроллеры. Но на практике даже старшие модели в линейке (т. е. 2 ТБ емкости) могут обеспечить хотя бы в синтетических бенчмарках 7000/6850 МБ/с последовательного чтения/записи соответственно — и 650/700 kIOPS на 4К. Если же говорить о терабайтных моделях, то это уже 7000/5500 МБ/с и 350/700 kIOPS. Ну, а работающие вовсе без чередования накопители на 500 ГБ умеют записывать данные лишь на скорости до 2850 МБ/с (т. е. опять медленнее возможностей PCIe 3.0×4), а random read 4K падает вовсе до 170 kIOPS. Все это, конечно, тоже серьезные значения — только вот терабайтники и двутеры на Е16 «умели» 5000/4400 МБ/с и 600 kIOPS. Получается, что для новых SSD на 1 ТБ некоторые показатели даже снизились, а некоторые — не слишком увеличились. Причем речь идет о предельных случаях — как положено в современном мире, декларируемых при работе внутри SLC-кэша и «длинных» очередях (которые на практике просто не успевают выстроиться). А в каких-то более приближенных к реальности сценариях можно получить и «типичное» для других накопителей на базе 96-слойной TLC-памяти Micron быстродействие — более мощный контроллер просто не сможет развернуться в полную силу. SSD на 2 ТБ должны быть посерьезнее — только такой объем до сих пор к массовым никак не относится. Собственно, и терабайтники пока еще продаются хуже, чем более мелкие накопители —, а тут производители прямо провоцируют на еще большие затраты.
Поэтому для первого тестирования мы решили, все-таки, ограничиться одним терабайтом — более массовый случай. 500 ГБ с учетом вышесказанного вовсе не интересно, а 2 ТБ — слишком дорого. Впрочем, контроллер приходит на рынок всерьез и надолго, со временем могут появиться и более быстрые конфигурации, да и цены будут снижаться, так что, как нам кажется, постепенно мы познакомимся со всеми вариантами. Но начнем с такого — большого по меркам продаж, но «маловатого» для полной реализации потенциала Phison E18.
PNY XLR8 CS3140 1 ТБ
О семействе накопителей CS3140 (XLR8 скорее групповая маркировка — встречается в названиях сразу нескольких линеек для геймеров) мы уже писали в новостях в начале года. Сейчас устройства емкостью 1 и 2 ТБ (500 ГБ в PNY решили не выпускать — понятно почему) уже начали добираться до торговых сетей, да и до тестовых лабораторий. Каких-то фирменных особенностей у этих продуктов не бывает — как и в случае Е16 все существующие устройства выпускаются под непосредственным контролем Phison и отгружаются заказчикам в готовом виде. Конкурировать остается только ценой, да комплектом поставки. В частности, и CS3140 существует в четырех, а не в двух модификациях — часть SSD поставляется с большим и красивым радиатором. Мы же тестировали более простой и универсальный вариант — без всего. Скорее всего, он будет более массовым — на большинстве системных плат есть свои радиаторы для слотов M.2: простые, но с работой справляющиеся. Равно как и в ноутбуках о теплоотводе должны заботиться их производители. А если в каких-то моделях этот вопрос не решен заранее, то изначально не стоит устанавливать туда скоростной SSD; причем без разницы — какой, поскольку к перегреву в неподходящих условиях будут склонны абсолютно все.
Сам накопитель односторонний, хотя разводка есть и на второй стороне — это должно пригодиться в устройствах более высокой емкости. По большому счету шаг вперед — SSD на Phison E16 были двухсторонними при любом объеме. Правда, основные модификации использовали «удвоенную» ширину интерфейса для DRAM-буфера —, а терабайтники на Е18 остались всего с одной микросхемой DDR4–1600. С другой стороны, для них это менее критично: 16 бит (что для Е16 было максимумом) работает и в таком случае, а два чипа могут потребоваться лишь для расширения шины до 32 бит. Также работу DRAM-буфера можно ускорить использованием памяти с частотой до 2666 МГц (1600 было предельным значением для Е12/Е16), но пока это не сделано. Появятся модификации с более быстрой памятью — в Phison наверняка воспользуются и другими способами повышения быстродействия.
Как и положено современным устройствам, максимальная скорость записи достигается лишь в пределах SLC-кэша. Логика работы не менялась — кэш используется и для ускорения чтения (актуально для временных файлов, но завышает результаты низкоуровневых бенчмарков), и может быть динамическим, т. е. «разрастаться» до трети свободной емкости. Однако последнее в CS3140 не используется (насколько это будет типичной ситуацией — проверим в будущем) — здесь кэш ограничен 100 ГБ. В принципе, более чем достаточно на практике — зато такая схема позволяет не слишком «проваливаться» при исчерпании свободного места: если большинство накопителей на Е16 за кэшем писали лишь на скорости порядка 500 МБ/с, то CS3140 примерно вдвое быстрее. А до 620–630 МБ/с опускается лишь на последних 15% емкости — когда все свободные ячейки кончаются.
Если повторить тест не очистив мусор, получаем порядка 1 ГБ/с по всей емкости. На самом деле это очень хороший результат, равно как и 5,1 ГБ/с в пределах кэша — напомним, что в плане конфигурации терабайтники на Е18 немножко ущербны: здесь всего лишь двукратное чередование. Не все попадавшие к нам в руки ранее SSD «умели» так работать даже с четырехкратным. А в этом случае увеличение емкости может позволить еще повысить скорость записи независимо от объема записываемых данных. Но пока за это нужно платить слишком много.
Устанавливаем SSD в чипсетный слот PCIe 3.0×4 и… Как и следовало ожидать, интерфейс ограничивает нас только в пределах SLC-кэша. Таким образом, подобные SSD будут интересны и многим владельцам устаревших систем. Что верно для многих моделей, рассчитанных на PCIe 4.0 — очень быстрыми SSD они остаются и на старом интерфейсе. Нередко смогут обгонять и лучшие модели, изначально под него спроектированные — последние некоторое время назад перестали развиваться. Правда тут уже многое будет зависеть от конкретных цен. Пока еще наценка за моду никуда не делась, так что какой-нибудь проверенный временем Samsung 970 Evo Plus (не говоря уже о 970 Evo) стоит намного дешевле, чем PNY CS3140. Хотя, справедливости ради, нынешние цены SSD этой линейки выглядят достаточно привлекательно. Но главное — определить, как оно работает. Чем сейчас и займемся.
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. Мы считаем, что актуальны оба режима. Первый — поскольку именно он является штатным и позволяет получить максимальную производительность. А второй потому, что высокоскоростные SSD под PCIe 3.0 постепенно будут исчезать с рынка (что уже и начинают делать). Во всяком случае, новых интересных разработок такого уровня уже точно не будет — появляться будут только середнячки или и вовсе бюджетные накопители. Поэтому у покупающих быстрый SSD под старую платформу выбора не останется — либо новое устройство в режиме совместимости, либо что-нибудь заведомо ограниченное по производительности. А этих самых старых платформ в эксплуатации очень много, причем начиная со Skylake (LGA1151 «первой версии» 2015 года в настольных системах) и заканчивая прошлогодними Comet Lake (LGA1200 и соответствующие ноутбуки) у Intel в этом плане ничего не менялось — чипсетное подключение, практически одинаковые чипсеты, практически один и тот же контроллер PCIe 3.0.
Таким образом, тестирование в двух указанных выше режимах позволяет получит информацию, релевантную для примерно 90%+ систем, в которые вообще есть смысл устанавливать NVMe-накопитель. За исключением AMD Ryzen —, но в первом приближении там все эквивалентно одному из этих случаев. Где-то чуть лучше или чуть хуже —, но без принципиальных отличий.
Образцы для сравнения
Смена методики и тестовой платформы вынуждает нас начинать накапливать результаты почти с нуля. Поэтому в первом материале с ее использованием большого количества накопителей для сравнения с испытуемым быть и не может. Однако три SSD с поддержкой PCIe 4.0 мы уже протестировали: WD Black SN850 (один из самых быстрых на сегодня SSD), Corsair Force MP600 (типичный представитель продуктов на базе Phison E16), и XPG Gammix S70 Blade (многообещающий новичок на базе контроллера InnoGrit IG5236). Правда есть одна тонкость — все имеют емкость в 2 ТБ. В случае первых двух это не мешает — там 1 и 2 ТБ различаются лишь размерами кристаллов флэша, так что по скорости примерно одинаковы. А вот у XPG Gammix S70 Blade та же память, что и в PNY XLR8 CS3140 — и те же проблемы с чередованием: которых нет только при максимальной емкости. Таким образом, нам пришлось поставить CS3140 в изначально невыгодное положение —, но пока с этим ничего поделать нельзя. С другой стороны, зато хорошо будет видно — где скорость ограничена, а где контроллер «справляется» даже в таком случае.
Для экономии места мы также не будем приводить результаты референсной тройки в режиме PCIe 3.0×4 — все-таки пока под такое применение проще подыскать что-нибудь более дешевое. А вот для CS3140 рассмотрим оба случая (с остальными это уже недавно делали).
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.
Начнем с линейных скоростей. Хотя некоторые пользователи и считают их совсем не важными, на практике это не совсем так. Да и, вообще говоря, это основная причина увеличения скорости интерфейсов — прочие сценарии практически никогда не упираются и в PCIe 3.0, а многим более чем достаточно пропускной способности SATA600 (одна из причин наличия вау-эффекта при смене жесткого диска на SSD — и отсутствия таковых при дальнейшей модернизации).
| Чтение | Запись | Смешанный режим | |
|---|---|---|---|
| Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) | 5013,1 | 4261,2 | 4503,6 |
| WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) | 6597,3 | 5065,3 | 6059,1 |
| XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) | 7075,2 | 6732,9 | 6216,7 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 4.0) | 7065,4 | 5368,0 | 4403,3 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 3.0) | 3527,0 | 3441,3 | 4312,9 |
Заявленные Phison характеристики, напомним, 7000/5500 МБ/с —, а PNY в спецификациях пишет про 7500/5650 МБ/с (чтение/запись соответственно). Первое явно ближе к нашим результатам. Которые в целом выглядят очень хорошо — даже SN850 обогнали, не говоря уже о предшественниках. S70 Blade быстрее —, но у него и фора в количестве кристаллов, т. е. для устройств на Phison E18 емкость действительно критична (как и ожидалось). А еще на месте так и осталось слабое место Phison в «двунаправленном» режиме: почти никакого выигрыша от ускорения интерфейса. Впрочем, и тут часть вины на ограниченном количестве кристаллов флэша, т. е. исправить-то можно.
| Q1T1 | Q4T1 | Q4T4 | Q4T8 | Q32T8 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) | 15194 | 54316 | 174571 | 260929 | 671473 |
| WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) | 19404 | 68471 | 220798 | 417082 | 792941 |
| XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) | 18472 | 71377 | 154534 | 381627 | 687159 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 4.0) | 18515 | 54115 | 173890 | 253425 | 355581 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 3.0) | 15987 | 63890 | 182179 | 264526 | 355931 |
Увы, но двукратное чередование скорость в таких сценариях ограничивает. Во всяком случае, если говорить о длинных очередях — которые можно оптимизировать. Правда, как не раз было сказано, на практике таких случаев не бывает (или почти не бывает). В более приближенных к реальности случаях все топовые накопители примерно равны — и всем «не нужен» PCIe 4.0, в чем в очередной раз и убеждаемся. Критичными тут являются задержки самой памяти —, а они как минимум близки. У одинаковой — (внезапно) одинаковы, что на примере XPG Gammix S70 Blade и PNY XLR8 CS3140 на единичной очереди хорошо заметно.
| Q1T1 | Q4T1 | Q4T4 | Q4T8 | Q32T8 | |
|---|---|---|---|---|---|
| Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) | 66271 | 123260 | 276530 | 298253 | 279804 |
| WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) | 75491 | 172322 | 339679 | 550253 | 594869 |
| XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) | 70237 | 161587 | 268158 | 374477 | 496876 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 4.0) | 82489 | 126330 | 370276 | 493161 | 503393 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 3.0) | 68065 | 146054 | 359599 | 449106 | 461579 |
При записи данных по произвольным адресам SLC-кэширование и «правильный» контроллер давно уже умеют творить чудеса. В данном случае убеждаемся, что Phison E18 стал куда боле правильным, чем предшественник — и не уступает другим топовым решениям. Чего и достаточно.
| 4К | 16К | 64К | 256К | |
|---|---|---|---|---|
| Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) | 62,2 | 192,9 | 525,5 | 1742,1 |
| WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) | 79,5 | 222,9 | 639,5 | 2191,9 |
| XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) | 75,7 | 180,6 | 366,2 | 1328,7 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 4.0) | 75,8 | 153,4 | 473,2 | 1588,2 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 3.0) | 65,5 | 151,5 | 467,0 | 1403,0 |
Вопреки расхожему заблуждению, на скорость работы реального ПО подобные операции оказывают куда большее значение: «длинным» очередям, как уже сказано, взяться на практике не откуда — 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. Почему по возможности все и стараются работать именно так. Результат Phison E18 «хороший» — несмотря на то, что на нем (в отличие от 4К) уже начинает сказываться чередование в каналах. Из-за этого — не отличный. Но совсем недавно подобные результаты были вовсе недостижимы. Правда, хорошо заметно, что дело тут вовсе не в интерфейсе.
| 4К | 16К | 64К | 256К | |
|---|---|---|---|---|
| Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) | 271,4 | 917,8 | 2270,2 | 3779,2 |
| WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) | 309,2 | 1041,5 | 2615,3 | 4375,1 |
| XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) | 287,7 | 1061,8 | 2847,7 | 4803,9 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 4.0) | 337,9 | 1105,5 | 2704,7 | 4646,8 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 3.0) | 278,8 | 795,0 | 1808,5 | 2443,2 |
Благодаря динамической трансляции адресов разница между последовательной и произвольной записью может и полностью стереться. Происходит это только при достаточно большом размере блока —, но возможно на практике. А в этих случаях, естественно, очень важен контроллер — и поддержка им быстрого интерфейса тоже. И в таких условиях Phison E18 на лидирующих позициях — даже несмотря на ограничения со стороны памяти: как уже было сказано выше, рассчитан контроллер на большее. Особенно впечатляет прогресс по сравнению с предшественником — который быстро оказался в положении мальчика для битья.
| 4К | 16К | 64К | 256К | |
|---|---|---|---|---|
| Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) | 77,5 | 228,3 | 613,4 | 1526,5 |
| WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) | 88,9 | 270,0 | 769,0 | 1982,4 |
| XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) | 94,2 | 229,7 | 436,4 | 1374,7 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 4.0) | 95,1 | 196,5 | 546,7 | 1408,5 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 3.0) | 81,8 | 189,5 | 522,0 | 1119,4 |
На смешанном режиме сильнее всего сказываются операции чтения — где CS3140 не блистал. Но абсолютные результаты высокие — сложнее будет добиться от прикладного ПО (а не синтетических утилит) такой нагрузки, чтобы их достичь. Впрочем, это давняя беда, присущая всем топовым накопителям — они давно уже стали слишком быстрыми, так что с работой справляются шутя. И поспать между запросами успевают. Что в этом плане изменило внедрение PCIe 4.0? Естественно, ничего. Только в некоторых сценариях потенциальное быстродействие стало еще более высоким.
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-кэш 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.
| Пустой SSD | Свободно 100 ГБ | |
|---|---|---|
| Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) | 2534,5 | 2524,1 |
| WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) | 4013,4 | 3808,0 |
| XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) | 2933,3 | 2842,0 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 4.0) | 3470,5 | 3140,5 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 3.0) | 2255,2 | 2211,7 |
Работа в один поток — самый частый (146% случаев), но и самый сложный сценарий. По сути, для подавляющего большинства SSD тут и PCIe 3.0×4 не ограничение. По крайней мере, в теории — на практике разница между интерфейсами у всех есть, но и быстрый за теоретические возможности медленного «не вылазит». За исключением, разве что, WD Black SN850 — который так и остался вне конкуренции. А вот остальных двух участников тестирования PNY XLR8 CS3140 обогнал и заметно.
| Пустой SSD | Свободно 100 ГБ | |
|---|---|---|
| Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) | 4428,5 | 4398,6 |
| WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) | 6856,3 | 5981,6 |
| XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) | 5095,5 | 5080,6 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 4.0) | 6957,9 | 6499,8 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 3.0) | 3481,7 | 3316,7 |
В многопоточном же режиме у нас новый рекордсмен: у PNY XLR8 CS3140, как и у WD Black SN850 результаты очень хорошо согласуются с низкоуровневыми утилитами, но первый даже немного быстрее. Да и «читерит» с кэшированием даже немного меньше. Хотя ему и нужнее — кэш сам по себе меньше.
| Пустой SSD | Свободно 100 ГБ | |
|---|---|---|
| Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) | 4084,9 | 4039,1 |
| WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) | 4693,0 | 4496,7 |
| XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) | 4952,8 | 4559,4 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 4.0) | 4783,3 | 4689,3 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 3.0) | 2673,9 | 2673,2 |
С записью тоже все хорошо. Не идеально — из-за недостаточного внутреннего параллелизма, но и только-то. Еще и стабильность результатов при заполнении пример многим.
| Пустой SSD | Свободно 100 ГБ | |
|---|---|---|
| Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) | 4114,9 | 4150,8 |
| WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) | 4706,9 | 4522,6 |
| XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) | 4693,5 | 4379,6 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 4.0) | 4542,7 | 4548,7 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 3.0) | 3333,1 | 3339,0 |
В многопоточном режиме — просто на уровне лучших, а в чем-то и еще лучше. То, чего так не хватало Phison E16 — который быстро растерял свой блеск после появления реальных конкурентов. Е18 уже и сейчас быстр —, а может и еще ускориться.
| Пустой SSD | Свободно 100 ГБ | |
|---|---|---|
| Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) | 3118,3 | 3048,2 |
| WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) | 4599,6 | 4213,9 |
| XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) | 4140,5 | 3860,6 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 4.0) | 4281,3 | 3715,1 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 3.0) | 3740,2 | 3518,1 |
«Двунаправленный» режим, как уже было замечено, сильным местом этих SSD не является —, но и настолько слабым, как было присуще Phison E16 (и еще сильнее — Е12) тоже уже нет.
| Пустой SSD | Свободно 100 ГБ | |
|---|---|---|
| Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) | 2099,8 | 2089,4 |
| WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) | 3054,7 | 2535,7 |
| XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) | 2604,0 | 2482,0 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 4.0) | 2810,5 | 2518,8 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 3.0) | 2408,3 | 2176,8 |
Для произвольного доступа это тоже верно. Компания слабые места своих изделий знает — и по мере сил старается исправлять. Иногда это очень эффектно проявляется — например, Е18 в режиме совместимости и в не самой быстрой конфигурации спокойно обходит Е16 на PCIe 4.0.
Комплексное быстродействие
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.
| Пустой SSD | Свободно 100 ГБ | |
|---|---|---|
| Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) | 2277 | 2272 |
| WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) | 3009 | 2771 |
| XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) | 2444 | 2332 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 4.0) | 2557 | 2012 |
| PNY XLR8 CS3140 1 ТБ (PCIe 3.0) | 2253 | 1782 |
Угнаться за WD Black SN850 почти ни у кого не получается. С прочими можно и пободаться. К сожалению, зачастую это удается сделать только при помощи SLC-кэширования — так что на заполненном данными устройстве производительность падает очень сильно. С другой стороны, это общая беда очень многих современных накопителей — так что сильно пенять ему за такое поведение мы не будем. Но это очередной намек на то, что нужна большая емкость — чтоб и больше свободного места оставалось: сейчас это сильно сказывается на производительности даже в топовом сегменте. А как раз нынешним устройствам на Phison E18 она нужна и сама по себе — чтобы добиться четырехкратного чередования: что у многих конкурентов получается и на 1 ТБ. Такое вот одновременно сильное и слабое место.
Итого
Как уже было сказано в начале, при разработке контроллера Phison E18 компания ориентировалась на более быструю память, чем та, которую сейчас приходится использовать. В перспективе это хорошо: можно выпускать быстрые SSD, а потом легким движением руки перейти на еще более быстрые. Но плохо то, что на первом этапе скорости оказываются ниже, чем могли бы быть: контроллер «тянет» 1600 МТ/с, а память — лишь 1200 МТ/с. К тому же, минимальный размер кристаллов даже у такой памяти составляет 512 Гбит, а это значит, что четырехкратного чередования можно достичь лишь в SSD на 2 ТБ, что до сих пор экзотика «в быту». И вообще, даже покупая SSD с поддержкой PCIe 4.0, многие по-прежнему выбирают модели всего на 500 ГБ. На Phison E18 такие выпускать теоретически можно, но фактически слишком уж байтораздирающее зрелище получится.
В то же время, даже при таких невыгодных стартовых условиях терабайтники демонстрируют неплохой уровень производительности. Не абсолютный рекорд, но производительность более чем конкурентоспособная. А дальше все будет зависеть исключительно от цены. На данный момент накопители на этой платформе не слишком дешевы, однако лидеры (типа Samsung 980 Pro или WD Black SN850) еще дороже, да и некоторые SSD с PCIe 3.0 не дешевле. В таких условиях присмотреться к тому же PNY XLR8 CS3140 смысл есть — он как раз один из самых недорогих. Кроме того, широко доступны модификации разной емкости и есть выбор между двумя комплектами: с радиатором и без. В общем, с практической точки зрения, это привлекательный SSD — настолько, насколько таковым вообще может считаться накопитель с интерфейсом PCIe 4.0, который не так уж много дает на практике, но все еще увеличивает цену. На рекорды (хотя бы в бенчмарках — чтоб похвастаться) можно рассчитывать, повторимся, только при покупке старшей модификации на 2 ТБ. И в ближайшее время мы постараемся эти рекорды оценить. Во всяком случае, стало уже интересно — после (в целом) приятного впечатления от терабайтника.
Полный текст статьи читайте на iXBT
