Тестирование накопителей, выпущенных в 2021 году.
Не всем привык к этой торговой марке, поскольку часть накопителей долго продавалась под брендом Intel. Последние решения компании показывают, что обычному потребителю может и не стоит привыкать. Solidigm, напомним, является флэш-подразделением Intel, проданным SK Hynix. На этом рынке всё происходит не мгновенно: процесс смены крыши рассчитан на несколько лет. Только-только завершился этот процесс. Solidigm P41 Plus — первый, единственный и, возможно, последний потребительский SSD, созданный бывшими инженерами Intel после перехода под SK Hynix.
Формально P44 Pro занимал место топовой модели в ассортименте Solidigm, хотя по своей сути являлся «братской помощью» SK Hynix. Его существование было обусловлено тем, что Intel могло себе позволить жить на своей волне, полностью прекратив производство клиентских моделей на TLC-памяти и сократив ее использование в серверном сегменте. Для начинающего бренда такое поведение опасно. И вот пришлось поделиться своим топовым на тот момент SK Hynix Platinum P41.
Конечно же, это было не без выгоды для SK Hynix: P44 Pro продавался по каналам Solidigm, унаследованным от Intel, которые намного мощнее собственных возможностей SK Hynix.
В современном мире сделать что-то — это еще даже не полдела. Главное — потом это продать, и чтобы в итоге с прибылью остаться. У SK Hynix же со сбытовой сетью даже сейчас есть сложности, так что покупка бывшего подразделения Intel произошла не в последнюю очередь для решения этой проблемы.
Память — главное. Solidigm P41 Plus, по сути преемник линеек Intel 660p/665p/670p, вызывает наибольший интерес. Это SSD на базе QLC-памяти, которая многих пугает. Страхи не беспочвенны. Другого пути повышения плотности хранения данных пока нет. Революции в области технологий памяти не предвидится, а более дешевого вида, чем NAND, не появится. Надежды на это невелики: ячейка NAND-флэш — всего один транзистор, аналоговый прибор, хранящий непрерывный заряд. Цифровизация его зависит от внешних схем. Чем лучше это делается, тем больше информации хранится в одном транзисторе, и дешевле обходится. Поэтому развиваться приходится именно в этом направлении.
Внимательный анализ рынка флэш-памяти показывает разный путь развития производителей. Intel и Micron, когда-то сотрудничавшие над разработкой памяти, продвинулись наиболее далеко. Распавшись, обе компании всё более активно применяли QLC в собственных продуктах, поставляя ее на рынок. Samsung начал использовать QLC еще в прошлом десятилетии, но до прошлого года — не в массовых продуктах. 860 Qvo и 870 Qvo смогли завоевать определенную популярность, однако с каждым годом SATA-накопители становились всё более нишевыми решениями. Массовые поставки QLC-памяти у WD и YMTC начались только в 2024 году, хотя оптимистичные анонсы появлялись гораздо ранее.
Процесс внедрения QLC шел достаточно медленно. Ситуация интересна и заслуживает отдельного рассмотрения. SK Hynix оказалась среди отстающих — на момент приобретения флэш-подразделения Intel у компании не было успехов в этом направлении. После покупки компания вышла в лидеры с готовыми разработками. Правда, вместе с ними были получены разработки более высокого уровня, включая линейки SSD Intel. Первое время накопители продавались без изменений, включая бренд. Однако быстро решено было модернизировать основной потребительский накопитель Intel SSD 670p, результатом чего и стал наш герой. Накопитель кое-чем радикально отличается от предшественников, что интересно.
Solidigm P41 Plus 2 ТБ
Без упоминаний Intel — всё начинается заново. Все интересные детали скрыты под большой наклейкой, которая расположена на одной стороне. Как и раньше, все модели односторонние: 2 ТБ памяти помещаются легко с запасом, а SSD большей емкости в линейке изначально не предусматривались.
Демонтировав наклейку, становится очевидным, что здесь с легкостью разместился бы диск на 4 терабайта. Можно также значительно укоротить длину платы. Внешне устройство напоминает SSD от других брендов — за исключением Intel.
Появившийся в конце работы того же подразделения Intel в составе 670p, тоже бросает в глаза микросхема DRAM. В серии 600-й Intel не слишком экономил на ней. Не считая вопроса о необходимости внешнего буфера в потребительских сценариях, вспомним, что не всем до сих пор доверяют безбуферным контроллерам. В 660p и 665p применялись Silicon Motion SM2263, но не чуть более дешевый SM2263XT. Экономия — 256 МБ DRAM вне зависимости от емкости SSD. Этот же подход перекочевал в 670p, но с контроллером получилось еще интереснее: Silicon Motion SM2265 больше нигде на рынке не встречается. Неудивительно — это всего лишь SM2267, которому отрубили (бесполезную в его случае) поддержку PCIe Gen4.
После освобождения от контроля прежнего руководства инженерами Solidigm был выпущен P41 Plus на безбуферном контроллере Silicon Motion SM2269XT с поддержкой PCIe Gen4. Память осталась прежней, так как компания до сих пор не разработала ничего новее 144-слойной N38A. Таким образом, P41 Plus — удешевленная версия 670p, аппаратно очень похожая на многие бюджетные SSD на той же памяти и контроллерах, представленные на рынке. К чему претензий не было — поставки 670p тоже не сразу прекратились. Гарантийные условия для новой модели даже получше — те же пять лет, но уже с «разрешенным» полным объемом записи (TBW) 800 ТБ против 740 ТБ.
Работу необходимо проверять непосредственно. SSD данной серии отличаются от аналогов других производителей благодаря особенностям прошивок. Либо Silicon Motion разрабатывала их по заказу Intel, либо это внутренний продукт (в пользу второй версии говорит отсутствие утечек), но факт остается фактом: прошивка под Intel существенно отличается от той, что Silicon Motion предлагает другим клиентам с теми же контроллерами и памятью. SSD давно стали настолько сложными (хотя сам процесс их производства «снаружи» проще, чем у жестких дисков), что софт может оказывать решающее значение.
Так что посмотрим — сохранилось ли это в исполнении Solidigm.
Тестирование
Методика тестирования
Методика подробно описана в отдельной статьеЗдесь приводится более подробная информация об используемом программном и аппаратном обеспечении.
Кратко упомянем, что для тестирования применяется стенд с процессором Intel Core i9-11900K и материнской платой. Asus ROG Maximus XIII Hero На чипсете Intel Z590 есть два варианта подключения SSD: к линий PCIe Gen4 процессора и к линиям PCIe Gen3 чипсета. Первый способ подходит для современных SSD, поскольку позволяет им работать в полном объёме. в полную силуРежим совместимости тоже часто интересен. Впервые чипсетный контроллер PCIe в таком виде появился в микросхемах Intel «сотой» серии (т. е. в 2015 году), а затем принципиально не менялся. Поэтому это то, что увидит пользователь старого компьютера, установивший даже современный SSD. А если это современный бюджетный SSD, разницы между режимами может и не быть вовсе. Что, естественно, следует проверять при встрече с новыми (для нас) контроллерами и платформами — как сегодня.
Образцы для сравнения
Необходимо сравнить SSD с Intel SSD 670p, поскольку эти модели представлены в ассортименте Solidigm и используют одинаковую память. Вторым ориентиром является WD Green SN350. Хотя это устройство уже не новое, но у WD появился лишь недавно более новый вариант, так что Solidigm P41 Plus на рынке с ним не пересекался.
Samsung в этих соревнованиях не участвует, предоставляя лишь экзотические модели с SATA-интерфейсом. «Внутренний» Micron обычной емкости пока не попадался, а вот аппаратный аналог Crucial P3 / P3 Plus уже проходил тестирование — TeamGroup MP44S 2 ТБ. Однако и тут возможны программные отличия — но как ориентир. вообще Хорошо подходит. Точно так же, как и Adata Legend 800 — к сожалению, всего 1 ТБ, что сказывается, но нужно для представления о том, как ведут себя «стандартные» платформы на контроллерах Silicon Motion с такой же памятью.
Заполнение данными
Поведение Intel SSD 670p свидетельствует о том, что это QLC. Скорость прямой записи в центральной части графика позволяет сделать такой вывод. Из TLC можно было бы добиться большей скорости, но более 300 МБ/с при прямой записи и около 250 МБ/с на третьей стадии разгребания кэша вполне устраивают для комфортной работы. Для тестов недостаточно, но для повседневного использования достаточно.
Solidigm P41 Plus в том же слоте Gen3 демонстрирует, что спешить с переходом на Gen4 было нецелесообразно, по крайней мере, для записи данных. В остальном график схож с предыдущей моделью — несколько минут потеряны в скорости, зато немного приобретены в скоростях записи в кэш.
Второе наблюдение даже проще. Поведение прошивок осталось прежним — хотя иногда считается, что безбуферные контроллеры так не способны. Действительно, чаще всего, нет. Но лишь потому, что их никто и не обучает.
Переход на Gen4 нужен только для проверки возможности обойтись без него. Для последовательной записи при такой памяти — уж точно можно было бы обойтись. Но продвигать P41 Plus компании было проще — для широких масс трудящихся такие нюансы непонятны, зато шильдик понятен. Чем производители и пользуются. Intel в себе силы сдерживаться находил, а Solidigm уже не смог.
С другой стороны, и пусть они будут здоровенькими — ведь стандартное поведение Silicon Motion таково. Здесь SM2267, но в режиме, аналогичном SM2267XT, поскольку DRAM отсутствует физически. Но и SM2265 — тоже SM2267 внутри. И память во всех трёх SSD одинаковая — а результаты разные. Adata Legend 800 не смогла даже оказаться вдвое медленнее — ёмкость как раз вдвое меньше, а время выполнения теста немного больше. И минимумы уже не выше 200, а ниже 50 МБ/с.
Но самое плохое ещё может быть. У Intel память быстрая изначально, поэтому это заметно. А Phison E21T с Micron медленнее. Правда SLC-кэш умеет заполнять быстрее, оправдывая позиционирование как Gen4-гакопителя, но если в нём места не хватает, то начинается… страх и ужасПопытки повысить кеш до максимума частично связаны с тем, что контроллерам Phison этот режим работы менее предпочтителен, чем другим. Производители, однако, настаивают на его использовании, в том числе с памятью TLC.
Идея сама по себе не виновата, ее реализация важна. WD Green SN350 — достаточно быстрый SSD в своем классе. Отсутствие прямой записи ему тоже мешает, но такие скорости уже подходят. Хуже, чем у Intel, однако лучше, чем у многих бюджетных SSD даже на TLC-памяти. Вдвое быстрее вне кэша, чем связка Phison E21T + QLC Micron (Team MP44S, Crucial P3 / P3 Plus). Почему WD не слишком охотно продавал такие модели — не будь садистских условий гарантии (TBW 100 ТБ на три года — это издевательство для двухтерабайтника), покупали бы такие SSD лучше, чем Blue. Но подход Intel / Solidigm нравится больше.
Предельные скоростные характеристики
Простые тесты производительности часто оказываются бесполезны при оценке работы накопителей с SLC-кэшированием, поскольку измеряют только скорость работы самого кэша.
Информация от производителей о скорости устройств также ограничена этой проблемой, поэтому независимые проверки остаются актуальными. реальной жизни Стараться максимально часто попадать в кэш и обеспечивать высокую скорость работы, невзирая на уменьшение цен на память.
Установка контроллера Silicon Motion SM2269XT вместо SM2265 приносит несомненные преимущества. полнота утилизации Скорость передачи данных по PCIe Gen3 увеличилась, а при чтении даже превзошла его ограничения в родном режиме. Phison E21T с кэшем функционирует немного быстрее. В целом же все эти накопители очень быстрые.
Жесткий случай рандомизации уже давно превратился в вид спорта высших категорий. По этой причине слабые показатели WD Green SN350 — компания признала, что и так сойдетПотребность в производительности иногда достигает до трех тысяч IOPS, значит восемь — это уже вдвое больше необходимого. Четырех- или восьмикратный запас будет избыточным и не оценим по достоинству ни разработчиками, кроме, может быть, тестировщиков. Phison и Silicon Motion же вынуждены продавать свой товар заказчикам, поэтому соперничают между собой. Преимущественно в решениях другого класса, но стоит напомнить, что пределы SLC-кэша CDM не выходит за рамки, а сам кэш существенно сглаживает различия между различными видами памяти.
Всё изложенное верно.
Phison пока в соревновании на равных выступает чуть лучше, но и Silicon Motion при переходе к новому поколению производительность контроллеров немного увеличила. Иногда — значительно. Это проявляется даже несмотря на наличие у SM2265 256 МБ внешней DRAM и её отсутствия у SM2269XT.
Это не говорит о том, что DRAM совсем бесполезен. Просто в быту прямую пользу от увеличения размера буфера даже бенчмарки найти не могут.
Влияние на скорость работы реального ПО этих операций отличается от предыдущего: «длинным» очередям взяться 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 стараются работать именно так. Хотя уже и бюджетные SSD достигли таких скоростей, что программам за ними просто не угнаться. Но это лишь пока мы работаем в пределах SLC-кэша, который призван замаскировать различие между разными типами флэш-памяти.
То же верно и для записи: в однобитном режиме даже бюджетные контроллеры демонстрируют мегабайты в секунду, которые некоторым интерфейсам прошлого не снились. Несмотря на то что такой скорости уже достаточно, увеличение производительности контроллеров — объективный процесс, необходимый в некоторых сценариях. Это побочные явления.
Смешанный режим тоже имеет значение: в реальных условиях редко приходится только писать или только читать данные длительное время. Особенно в многозадачном окружении с активной деятельностью современных операционных систем. Однако ничего нового мы здесь не наблюдаем – всё предсказуемо и соответствует изложенному выше. Показатели растут и будут расти, поскольку это естественный результат решения значимых задач. А что программному обеспечению уже не нужно – так это его проблемы.
Работа с большими файлами
Несмотря на хорошие показатели низкоуровневых утилит, достичь такой скорости в реальности не всегда возможно. Это сложнее, потому что CrystalDiskMark работает с небольшими порциями информации внутри одного файла. Во-первых, во время тестирования всё время располагается в SLC-кэше. Во-вторых, не нужно отвлекаться на служебные операции файловой системы — реальная запись файла это еще и модификация MFT, журналов (основные используемые файловые системы журналируемые — и не только NTFS). Поэтому запись идёт не в одно место последовательно, а в разные. мелким блокомIntel NAS Performance Toolkit обеспечивает большую практическую точность. С его помощью можно протестировать не только кэш, но и устройство с малым количеством свободной памяти, что ближе к реальной ситуации. Это то, что мы всегда делаем.
Работа в режиме одного потока — самый распространенный, но и самый трудный сценарий. Однако для современных контроллеров он куда проще, чем для их предшественников, даже бюджетных. Стоит обратить внимание не на пиковые показатели, а на то, насколько Phison E21T снижает производительность при чтении данных из массива QLC-памяти вместо SLC-кэша. Остальные модели ведут себя более стабильно.
В многопоточном режиме память остаётся приоритетом. Низкоуровневые утилиты успешно маскируют эту проблему с помощью SLC-кэша, что не вызывает нареканий. Причина необходимости такого режима в Solidigm понятна: модели 60-й линейки Intel отстают от конкурентов, включая более доступные варианты, и этот режим возвращает им статус-кво.
Концепция SLC-кэширования основана на предположении, что длительных нагрузок по записи в обычной эксплуатации обычно нет, а короткие всплески эффективно (и быстро!) сглаживаются кэшем. Использование его для ускорения чтения тоже логично — временные файлы записываются, а затем чаще всего используются лишь один раз и удаляются. Потому желательно делать это быстро, а переносить информацию в основной массив не стоит торопиться. Но понятно, что как только отклоняемся от этой идеальной картины, начинаются проблемы. И чем дальше отклоняемся — тем более серьезные. В этом случае подход Intel / Solidigm будет предпочтительнее. А вот в простых ситуациях хуже, поскольку в уменьшенный кэш много не запишешь, а за его пределами скорость всё равно падает. Остальным же участникам на тестовый файл места в кэше почти хватает и в заполненном состоянии, откуда и их выигрыш.
Количество программ, которые одновременно могут писать на SSD, не имеет значения. Жесткие диски плохо справляются с отклонением от строго последовательной работы одного потока, а твердотельным накопителям удобнее даже последовательные задачи распределять между несколькими потоками. Именно поэтому их поведение в таких сценариях одинаковое. Важно только количество данных, но не число рабочих потоков.
Важны не направления потоков данных, а скорость чтения и записи. Чтение никак не мешает записи (тем более, что PCIe двунаправленный) — только общее время выполнения операций сокращается. Misses мимо кэша ощутимы для QLC, но увеличение кэша до максимума может решить эту проблему. Практически все так и делают.
Ещё одна иллюстрация того, почему сейчас стала стандартом схема с SLC-кэшем на все свободные ячейки и максимально быстрым его освобождением при первой же паузе в работе.
Топовые SSD могут отступать от этого правила, но в бюджетном сегменте это чаще создаёт проблемы, чем решает. Главное — чтобы места в кэше хватило на любой «сеанс» работы и чтобы эти «сеансы» не происходили чаще, чем контроллеры с их последствиями успевают разбираться.
Для этого желательно не забивать накопитель до упора — что проще при высокой общей емкости. А таковая в виде «бюджетный контроллер + QLC» обходится дешевле, чем любая другая связка.
Комплексное быстродействие
В настоящее время лучшим комплексным бенчмарком для накопителей является PCMark 10 Storage. Обзор этого бенчмарка доступен в нашем материале, где отмечено, что не все три теста, включенные в набор, одинаково полезны. Наиболее предпочтительным является «полный» Full System Drive, поскольку он охватывает практически все массовые сценарии: от загрузки операционной системы до копирования данных (внутренних и внешних). Два других теста представляют собой лишь подмножества этого набора, которые, по нашему мнению, не слишком информативны. Full System Drive полезен тем, что позволяет точно измерить не только реальную пропускную способность при выполнении практических задач, но и возникающие задержки. Усреднение этих показателей по сценариям с последующим преобразованием в единое число является синтетическим, однако именно такое… немногоДо сих пор нет достаточно точных оценок «в целом», хотя существуют отдельные расчёты.
Основная сложность «стандартного» подхода к кэшированию заключается в том, что он работает интенсивнее, чем в обычной эксплуатации.
Тем не менее, это необходимо для тестирования за час, а не сутки. Это оказывает негативное влияние на бюджетные модели, производительность которых ниже ожидаемой. С другой стороны, лучше знать реальные показатели, чем оптимистичные оценки. При тестировании пустого SSD запас SLC-кэша достаточен для выполнения теста без необходимости очистки. Затем наблюдается падение до двух раз для моделей, полагающихся исключительно на SLC-кэширование, и меньшее снижение для моделей с альтернативными решениями.
Даже заполненный данными Solidigm P41 Plus демонстрирует скорость работы почти такую же как пустой TeamGroup MP44S. Пиковые показатели у Solidigm выше в рамках общей тенденции — контроллеры Silicon Motion оказывались мощнее, чем у Phison. По крайней мере, в рамках этого теста, что объяснимо объективными различиями: в бюджетных моделях Phison до недавнего времени было лишь одно универсальное ядро, которое при комплексных нагрузках может проявлять недостатки.
Итого
В тестах слабое место подхода Intel/Solidigm очевидно: чем меньше кэш, тем труднее в него попасть. Штраф за «непопадание» меньше, но до этого нужно добраться — чего низкоуровневые тесты не умеют, и в других моделях такую ситуацию сложнее воспроизвести. Впрочем, на практике при большом кэше и достаточном свободном месте такое случается редко, что позволяет производителям экономить — горе тем, кто попадает в неприятные ситуации. Но можно просто ответить: если есть предположение, что самой дешевой конфигурации не хватит — не экономьте. Выбор иногда труден из-за неполноты информации от производителей, но надежд на них свет клином не сошелся.
Solidigm P41 Plus получился интересным с технической точки зрения, но слабым вариантом для покупки. Так же обстояло дело и с линейкой Intel 600: ей приходилось конкурировать в основном со среднеуровневыми моделями на TLC, которые быстрее и меньше пугают покупателей. Самые смелые просто выбирали что подешевле, всё чаще останавливаясь на QLC, часто произведенной самой Intel, но не в SSD этой компании. В Intel, как нам кажется, давно уже махнули рукой на розничный рынок. Выпускаемые модели обычно были образцово-показательными: как можно сделать, если делать хорошо. Пусть даже они делались из дешевых компонентов, что началось ещё во времена Intel SSD 600p, поскольку тогда сама по себе идея бюджетного NVMe-накопителя на базе TLC-памяти казалась революционным шагом. А несколько лет спустя появилась необходимость продвигать QLC, так что компания старательно показывала всем партнёрам, что такие устройства не обязаны попадать исключительно в «околоплинтусный» класс. Отсюда и старательное игнорирование безбуферных контроллеров, и даже специальное ухудшение формальных потребительских характеристик, типа отрезанной от SM2267 поддержки PCIe Gen4: ей всё равно ничего не давала, но красиво выглядела на бумаге — вот в Intel и предпочли сделать модель 670p Gen3-накопителем, дабы не вводить покупателей в заблуждение.
После расставания с материнской компанией у Solidigm исчезла необходимость демонстрировать максимально возможное. Отпала также потребность в ресурсах для решения этой задачи. В результате появился P41 Plus на контроллере Silicon Motion SM2269XT без буфера. У компании не было особого выбора: последним недорогим четырёхканальным контроллером с поддержкой DRAM от этого разработчика был именно SM2267, но выпускать SSD на его базе уже не имело смысла. Других подходящих вариантов не было, а переходить на восьмиканальные топовые контроллеры было бы слишком затратно. В итоге Solidigm P41 Plus получился немного быстрее Intel SSD 670p с чуть более низкой себестоимостью. Однако компания не снизила отпускную цену — и это имело последствия. По мере заполнения рынка бюджетными моделями на аналогичной памяти вся линейка Intel (включая первый «интел-неинтел») начинала выглядеть всё более странно.
В конце прошлого года появилась надежда на модернизацию линейки продукции из-за освоения 192-слойной памяти компанией Solidigm. Однако было выбрано другое направление: после Нового года с сайта исчез раздел с потребительскими моделями, а на вопросы о причинах компания отвечала: больше не будем заниматься этим направлением. Слово свое сдержала, сосредоточившись на SSD для центров обработки данных и подобных продуктах. Маржинальность этого бизнеса выше, покупатели лучше понимают, что приобретают, поэтому QLC-накопители выдающейся емкости (по которой сейчас Solidigm лидирует) продаются хорошо. Что касается потребительских продуктов, то End of Life для Solidigm P41 Plus был объявлен 31 марта этого года, унаследованные от Intel модели под нож пошли раньше. Отгружено их было много, поэтому даже сейчас не так уж сложно найти в продаже Intel SSD 670p, не говоря уже о Solidigm P41 Plus. Однако смысла искать и покупать их сегодня практически нет. В этом обзоре мы отдаем последние почести потребительским SSD Intel и всей их небезынтересной истории, которая, скорее всего, закончилась навсегда.