Обзор и тестирование SSD-накопителя PCIe 4.0 NVMe Patriot Viper VP4300 (VP4300-1TBM28H) объемом 1 ТБ18.06.2021 09:03

Оглавление

Вступление

В новом обзоре мы рассмотрим твердотельный накопитель (SSD) серии VP4300 емкостью 1 ТБ бренда Patriot Memory. Он интересен во многих отношениях: и интерфейсом PCIe 4.0, и контроллером компании Innogrit — нового игрока на этом рынке, и даже необычностью комплектации.

Впрочем, обо всем по порядку.

В серию накопителей VP4300 входят две модели: с емкостью 1 ТБ и 2 ТБ. Официальная страница накопителей SSD серии Patriot VP4300 — здесь.

Технические характеристики SSD-накопителей серии Patriot VP4300

Основные технические характеристики новых SSD перечислены в следующей таблице.

На момент тестирования эта серия была слабо представлена в торговой сети, но кое-где уже появилась, и ориентировочные цены назвать можно. В точках продажи на дату составления обзора цена на накопитель 1 ТБ составляла около 23 500 российских рублей (ситуация с ценами может меняться в любую сторону).

Упаковка, комплектация и дизайн SSD-накопителя Patriot VP4300 1 TB

Накопитель поставляется в упаковке, традиционной для дорогих накопителей компании Patriot. Это упаковка в виде «книжечки» с открывающейся обложкой. Так выглядит упаковка с закрытой обложкой:

Обложка «книжечки» держится на магнитной застежке. Если обложку открыть, то можно увидеть содержимое упаковки:

Но упаковка, хоть она и не проста, это — всего лишь антураж. Нас интересует содержимое. Посему посмотрим на комплектацию накопителя:

И вот тут уже начинается самое интересное. Кроме собственно накопителя, в комплекте прилагаются два радиатора и инструкция по их установке. Почему два радиатора и почему ни один из них заранее не прикреплен к накопителю? Это делается для возможности применения накопителя в тесных (по высоте) местах, таких, как, например, ноутбуки.

Если с местом по высоте совсем дела плохи, то можно установить накопитель без радиатора. Если с местом дела чуть получше, то можно установить тонкий графеновый радиатор (нижний на фото). Этот радиатор не имеет ребер, и потому его правильнее назвать теплораспределительной пластиной. Но когда пространство — ограничено, то и это лучше, чем совсем без теплоотвода.

Кстати, графеновый радиатор — гибкий; и, вероятно, кроме графена содержит необходимые связующие пластиковые компоненты. Для установки на накопитель он имеет прозрачный клейкий слой.

И, наконец, когда пространства достаточно, можно установить алюминиевый радиатор или даже оба радиатора (но строго с одной стороны, один на другой). Относительно толстый алюминиевый радиатор с обратной стороны имеет термоинтерфейс с клейким слоем:

Вместе с алюминиевым радиатором высота SSD увеличивается до 8 мм. Держится на накопителе радиатор хорошо и при применении силы среднего уровня не отрывается, а применять большую силу я не стал: как бы не оторвать вместе с микросхемами.

И вот, наконец, перед нами герой обзора (вид сверху, пока еще без радиатора):

Здесь установлены два чипа флеш-памяти TLC по 256 GB (производителя установить не удалось), микросхема DRAM DDR4 на 512 MB, и «сердце» накопителя — 8-канальный контроллер Innogrit IG5236FAA.

Данный контроллер — еще одна интересная особенность SSD, поскольку его разработчик — относительно молодая компания Innogrit. Официальная страница контроллеров Innogrit — здесь. Эта компания — новый игрок на рынке контроллеров для высокопроизводительных SSD, и появилась она как нельзя кстати: старые игроки уже малость «забронзовели».

Обратная сторона накопителя тоже не пустая:

Здесь под наклейкой с реквизитами накопителя находятся еще два чипа флеш-памяти по 256 GB и еще одна микросхема DRAM на 512 MB. Итого, общее количество DRAM-памяти составляет 1 GB, что соответствует сложившейся традиции »1 мегабайт оперативной памяти на 1 гигабайт флеш-памяти».

И, наконец, взглянем, как выглядит SSD Patriot Viper VP4300 (VP4300–1TBM28H) с установленным «большим» радиатором:

Теперь перейдем к тестам.

Тестовый стенд и дополнительное программное обеспечение

Используемый тестовый стенд основан на следующих комплектующих:

• Процессор AMD Ryzen 3 3100, 4 ядра, 3.6 / 3.8 ГГц (Turbo);
• Материнская плата: Gigabyte B550M S2H;
• Оперативная память: 2×4 Гбайт DDR4 CRUCIAL CT4G4DFS8266;
• Видеокарта: Gigabyte GeForce GT1030 GV-N1030D5–2GL;
• Блок питания: Cooler Master MasterWatt Lite 500 MPX-5001-ACABW-ES (500 Вт);
• Корпус: открытый стенд (для исключения влияния качества корпуса на результаты термоизмерений);
• Операционная система: Windows 10×64 со всеми текущими обновлениями с Windows Update.

Перед проведением тестов производилась перезагрузка системы и выполнялась команда оптимизации для тестируемого SSD (об исключениях будет упомянуто в тексте). Кроме того, физически отключался интернет.

Если коротко охарактеризовать тестовый стенд, то его производительность более чем достаточна, чтобы не стать «узким горлом» и не влиять на результаты замеров производительности SSD. Для тестирования производительности накопителя в большинстве случаев использовались «старые» версии тестовых утилит с целью обеспечения сравнимости с данными предыдущих тестов SSD.

Для проверки копирования и обработки реальных файлов использовались следующие операции:

• Копирование папки с фотографиями в формате jpeg, размер 1.52 Гбайт (1 634 471 499 байт), 410 файлов;
• Копирование папки с HD-видео (AVC), размер папки 10.4 Гбайт (11 147 297 564 байт), 7 файлов;
• Копирование папки с музыкальными аудиозаписями в формате mp3, размер папки 1.52 Гбайт (1 634 133 002 байт), 481 файл;
• Копирование папки с документами в формате doc, размер папки 1.50 Гбайт (1 612 546 048 байт), 566 файлов;
• Обработка контейнера mkv при помощи программы MKVToolnix 18.0.0 с удалением всех звуковых дорожек и субтитров (в качестве образца использовался короткометражный анимационный фильм Sintel в виде файла размером 5.11 Гбайт);
• Архивация вышеуказанных папок с фотографиями и с документами в один архив (архиватор 7Zip версии 19.00×64, тип архива — 7z, без сжатия).

Для проверки копирования больших объемов данных использовались папки с фильмами объемом 196 ГБ.

Большинство тестов проводилось с установленным на накопителе радиатором, но некоторые тесты — без радиатора (будет оговорено особо).

Тестирование температурных режимов и стабильности Patriot VP4300 1 TB

Утилита CrystalDiskInfo (8.10.0) показывает, что в установившемся режиме без проведения каких-либо операций температура SSD без радиатора составляет 52–55 градусов:

Такую температуру нельзя назвать низкой, и она свидетельствует о том, что при установке в каком-либо автономном устройстве (например, ноутбуке) потреблением накопителя нельзя будет пренебречь.

Если на SSD установить радиатор, то температура сильно снижается (на 14 градусов):

Но потребление по току, естественно, никак от установки радиатора не изменяется. Тем не менее, будем иметь в виду, что если система позволяет по габаритам установить радиатор, то пренебрегать этим нельзя: выигрыш очень ощутимый.

Для линейного чтения на накопитель предварительно был записан массив плохо сжимаемой информации примерно на 22% объема. Это необходимо было для определения реакции системы на чтение памяти с данными и без данных (ячейки в этом случае в SSD помечаются как «пустые»).

Вот что получилось в тесте линейного чтения:

Здесь видно, что на той области, где содержались реальные и притом трудносжимаемые данные, скорость чтения слегка «изрезана» и колебалась вокруг 2000 МБ/с, а на «пустом» участке была стабильной и составила около 5650 МБ/с. Такое возможно только в одном случае: если контроллер видит, что чтение осуществляется из «пустых» ячеек, то собственно чтения он не осуществляет, а посылает в систему непрерывный поток нулевых данных.

Это один из методов ускорения работы SSD, и это не есть плохо. Поведение SSD может быть весьма разнообразным в зависимости от вида данных и их наличия как такового. Отсутствие данных — это предельный случай легкосжимаемых данных; в иных случаях кривая может занимать промежуточные положения.

Тест на линейное чтение проводился только с установленным радиатором, температура при этом была очень далека от перегрева:

Теперь переходим к тестам на линейную запись, их будет два: с радиатором и без радиатора. Линейная запись — самый энергоемкий тест, и здесь могут быть разные «фокусы».

Итак, первый тест — без установки радиатора:

Температура SSD в конце теста составила 84 градуса, а зазубрины на графике после 40% заставляют задуматься: уж не троттлинг ли это?

Повторяем этот же тест с радиатором:

Никаких принципиальных изменений в графике не случилось, из чего делаем вывод: троттлинга не было даже в тесте без радиатора. А это — редкий случай для высокопроизводительных SSD, которые под нагрузкой греются о-го-го как!

Первая (высокая) часть графика — это работа SLC-кэша, а остальная часть графика — это уже работа накопителя на собственной скорости флеш-памяти. Кстати, температура в конце этого теста (с установленным радиатором) составила всего лишь 63 градуса:

Несмотря на позитивные результаты теста накопителя даже без радиатора, надо помнить, что он был проведен в «идеальных» условиях, т.е. в открытом стенде. При установке в тесном корпусе ноутбука, да еще и при слабой вентиляции, троттлинг будет не исключен. По возможности надо устанавливать хотя бы тонкий (графеновый) радиатор из комплекта. Скорее всего, никаких препятствий к его установке не будет: его толщина — всего лишь 0.3 мм.

Теперь проверим стабильность скоростных характеристик накопителя в различных ситуациях его использования. Тестирование проводилось утилитой CrystalDiskMark 3.0.3 для пяти вариантов: «спокойное» состояние (диск записан на ~21%); состояние сразу после записи (копирования) очень высокого объема данных (196 ГБ записи без команды Trim); затем — еще через 5 минут; затем — через час после записи высокого объема данных (снова без принудительной подачи команды Trim); и, наконец, после подачи команды Trim.

Эти тесты позволяют определить, насколько внутренние процессы после записи данных «мешают» работе с новыми данными; происходит ли автоматическая «расчистка» накопителя, как быстро и насколько успешно она работает.

Результаты во всех тестах оказались почти одинаковыми, отличаются только в пределах обычных колебаний от теста к тесту.

Из этого, конечно, не следует, что накопитель смог мгновенно избавиться от 196 ГБ, записанных в SLC-кэш. Вероятнее всего, Patriot Viper VP4300 (VP4300–1TBM28H) просто отдал приоритет выполнению текущих операций над расчисткой кэша. Но это — на уровне предположений, поскольку о внутренних алгоритмах SSD авторы прошивок для них распространяться не любят.

Тестирование производительности Patriot VP4300 1 TB

Итак, как мы видели в предыдущем разделе, тестируемый накопитель в режиме записи имеет два режима работы: «очень быстрый» (без переполнения кэша) и «просто быстрый» — когда кэш переполняется.

Сразу скажу, что тестирование производительности полностью проводилось в «быстром» режиме. Будем считать, что потребитель в курсе особенностей накопителя и не будет его «насиловать», доводя до переполнения кэша. А если и будет, то не часто. :) Тем более, что «изнасиловать» его таким образом будет довольно трудно, ибо кэш — очень большой!

Чтобы при тестировании чтения накопитель показывал реальную скорость (а не скорость «пустого» накопителя), накопитель тестировался заполненным на 20–60% плохо сжимаемыми данными. Некоторые тесты были повторены при заполнении до 98.8% (будет оговорено особо).

А для гарантированного обеспечения «быстрого» режима перед каждым тестом производилась перезагрузка, подача команды оптимизации, после чего — еще несколько минут «покоя».

Для «разминки» — результаты теста в Anvil’s Storage Utilities 1.1.0.

Anvil’s Storage Utilities

Сначала — при занятости около 40%:

Теперь — тот же тест, но при занятости диска 98.8%:

Отличия результатов — очень небольшие, около 5%.

CrystalDiskMark 8.0.1

Теперь — тест CrystalDiskMark 8.0.1 при занятости около 40%:

И для сравнения при занятости 98.8%:

Разница между измерениями при разной занятости накопителя не превысила естественного разброса показаний тестов.

Кстати, в тесте CrystalDiskMark 8.0.1 мы видим как раз те цифры максимальной производительности, которые заявлял производитель. Так что формально уже можем подтвердить характеристики, указанные производителем. Но, разумеется, на этом тесты не остановим.

И, еще для сравнения: тест накопителя в системе, где нет поддержки PCIe 4.0, а есть только PCIe 3.0:

Разница с интерфейсом PCIe 4.0 видна невооруженным глазом. Теперь снова возвращаемся на PCIe 4.0.

Atto

Еще один популярный тест — Atto (только при занятости накопителя около 40%, в двух вариантах теста):

CrystalDiskMark (64bit) 3.0.3

Этот тест делает проверку скорости записи/чтения в нескольких режимах с потоком случайных плохосжимаемых данных. Это позволяет уменьшить влияние на результат внутренних алгоритмов сжатия в накопителях, но надо иметь в виду, что «ускоряющие» алгоритмы в современных накопителях настолько хитры и изворотливы, что полностью исключить их влияние вряд ли получится.

Операции с различными типами файлов внутри накопителя

В данном подразделе, кроме собственно копирования типовых наборов файлов, будут проверены операции редактирования видеофайла и архивирования двух папок с разнотипным содержимым (в одной — аудиофайлы, в другой — документы doc).

Время доступа при операциях случайного чтения и записи

Время доступа накопителей SSD настолько короче по сравнению с «традиционными» HDD, что им, как правило, можно пренебречь. Но раз такой параметр существует, то он будет проверен.

Среднее время доступа при операциях чтения и записи было получено в результате тестирования AS SSD Benchmark версии 1.7.4739.38088.

Чтение файлов с одновременным удалением

Такая нагрузка (чтение и/или запись одной информации с одновременным удалением другой) — характерна для серверных применений, когда разные процессы (или разные пользователи) могут одновременно выполнять операции записи, чтения и удаления.

Причем операция удаления для накопителей SSD, в отличие от традиционных HDD, очень непроста. В добрых старых HDD саму информацию удалять не надо — достаточно пометить, что она удалена. А магнитный слой потом, при поступлении новой информации, можно перезаписать как угодно: вместо нулей записать единицы, или наоборот. В SSD так сделать нельзя, там запись «однонаправленная». Перед записью новой информации ячейки надо обязательно очистить от старой. А это — дополнительная нагрузка на накопитель.

Для проверки поведения накопителя было осуществлено удаление очень большого объема данных (около 100 ГБ, ~10% объема) во время прохождения теста линейного чтения накопителя. Перед этим диск был заполнен данными общим объемом около 40% объема, т.е. после удаления диск должен быть заполнен примерно на 30%. Удаление делаем «по-честному», а не перемещением файлов в «Корзину» (что удалением в физическом смысле не является). Затем делаем скриншот графика чтения, вот он:

Удаление было произведено, когда было прочитано 10% диска. В результате удаления файлов с задержкой возник пик, направленный вниз, примерно на 13% графика, слабо различимый на фоне естественных колебаний кривой. Это задержанная реакция накопителя на удаление, связанная с проведением большого объема «внутренних работ» после удаления (очистка и т.п.).

Реакция оказалась очень слабой, и это — хорошо. С одновременным выполнением чтения и удаления файлов накопитель справился на «отлично». На участке примерно от 21% до 31% виден высокий прямоугольный подъем — здесь находились удаленные данные, но после удаления место оказалось пустым, и тест этот участок прошел с высокой скоростью.

Копирование файлов большого объема

В большинстве предыдущих тестов мы проверяли работу накопителя в «быстром» режиме (когда объема кэша хватает для выполнения тестовых операций). А теперь — попытаемся выйти за пределы этого режима, для чего будем использовать копирование файлов в пределах накопителя в большом объеме (196 ГБ). При малом проценте занятости диска такой объем не сможет «забить» кэш, но мы проверим и при большом проценте занятости.

Первый тест — при занятости диска ~20% (т.е., кроме копируемых файлов, на накопителе ничего нет).

График — очень ровный, поскольку весь копируемый объем смог поместиться в SLC-кэш диска.

Теперь — копирование того же самого набора файлов, но при занятости диска в 60%:

При такой занятости диска объем SLC-кэша стал примерно в 3 раза меньше, и участок с быстрым копированием (1.6 ГБ/с) стал заметно короче (~65% от объема копируемых файлов). А оставшаяся часть графика копирования оказалась примерно в три раза ниже.

Мораль из этого — та же, что и для большинства других SSD, кроме серверных: чем меньше места на диске, тем медленнее будет идти работа с большими файлами.

Заключение

Протестированный накопитель Patriot Viper VP4300 (VP4300–1TBM28H), хотя и не показал рекордных результатов, оставил очень приятное впечатление во всех отношениях.

Во-первых, он обеспечил хорошие характеристики в плане нагрева. При необходимости его действительно можно использовать без радиатора или с «тонким» комплектным 0.3 мм теплорассеивателем. Во-вторых, в комплектации, помимо тонкого графенового, есть и толстый алюминиевый радиатор. С ним точно никакого перегрева не будет даже при очень интенсивной нагрузке. И, наконец, в третьих, накопитель выдал очень высокие скоростные характеристики, вплотную приближающиеся к лидерам рынка.

Несомненно, положительную роль сыграло применение контроллера производства Innogrit — нового игрока на рынке. Чем больше конкуренции, тем лучше для потребителя, по крайней мере, в отношении широты выбора устройств на разной элементной базе. И вот тут подходим к малоприятному на сегодня факту — к не самой низкой цене SSD с интерфейсом PCIe 4.0. К сожалению, и протестированный накопитель не стал исключением.

В заключение надо лишний раз напомнить, что свои высокие характеристики Patriot VP4300 1 ТБ может раскрыть только в системах с интерфейсом PCIe 4.0. Приобретение же его для систем с PCIe 3.0 не имеет практического смысла (хотя работать он там сможет). Для таких систем есть масса отличных SSD с более низкой ценой, в том числе и того же производителя.

Выражаем благодарность:

• Компании Patriot Memory за предоставленный на тестирование накопитель Patriot Viper VP4300 1 ТБ (VP4300–1TBM28H).

Полный текст статьи читайте на overclockers.ru прочитано 29741 раз