Проверка накопителей, выпущенных в 2021 году.
Контроллер InnoGrit IG5236 и SSD на его основе прославились более четырех лет назад. Такой успех пришел по счастливой случайности: рынок уже ждал подобных решений. В течение года весь ассортимент твердотельных накопителей с интерфейсом PCIe Gen4 состоял из однотипных продуктов на базе Phison E16, основной претензией к которому была… Недостаточно показаны плюсы нового интерфейса. Это случилось из-за стремления Phison первыми освоить PCIe Gen4. Компании пришлось ориентироваться на доступную в 2019 году флэш-память, поскольку никто тогда не думал о высоких скоростях обмена данными. На рынке господствовал SATA, а топовые SSD под PCIe Gen3 справлялись и с памятью медленного интерфейса — восьмиканальная конфигурация всё равно ограничена самим интерфейсом.
В конце 2020 года появились Samsung 980 Pro и WD Black SN850, которые демонстрировали новые возможности. Samsung 980 Pro разочаровал многих ещё до начала поставок из-за использования TLC-памяти вместо привычной MLC. Отказались от неё многие производители, но пользователи хотели видеть бескомпромиссное решение хотя бы в топовом варианте. WD Black SN850 вызвал нарекания по поводу высокого тепловыделения. Ожидания многих не оправдались лидерами отрасли. Кроме того, после опыта с Phison E16 у многих появился скептицизм по отношению к его преемнику E18, но первые модели на E18 «страдали» от недостаточной скорости памяти.
Выход InnoGrit на рынок SSD высокой производительности оказался удачным. Потребители не ждали слишком многого от новичка, а мелкие недочеты были простительны.
Внимание привлек сам факт появления контроллера топового уровня от малоизвестной компании. Уровень качества был на высоте, поэтому накопители на IG5236 пользовались успехом. InnoGrit в первую очередь интересовал производителей не самого высокого ранга (самым крупным заказчиком стала Adata — остальные значительно скромнее), поэтому цена готовой продукции осталась доступной. Хороший вариант для экономных покупателей.
На рынке контроллеров SSD дефицит устранили. Впоследствии … топовый уровень Модель начала связываться с PCIe Gen5, хотя бы виртуально, а просто быстрыми стали модели на бюджетных четырехканальных контроллерах. InnoGrit IG5236 понемногу забывают, поскольку превратился в компромисс. Не топ, но без шансов сильно подешеветь — восьмиканальный контроллер разводить сложнее, чем четырехканальный, да еще и DRAM требуется. Референс-дизайн уже не универсальный — двухсторонние SSD не во всякий ноутбук поставишь.
С другой стороны, куда небольшому производителю еще податься? Phison предпочитает самостоятельно выпускать готовые SSD для партнеров. Выпустить что-то оригинальное на контроллерах этой компании может лишь Kingston как минимум. А лучше Kioxia или Micron — отношения с поставщиками памяти выходят за рамки простой модели, поскольку «заказчиками» оказываются уже оба участника. Можно было бы переключиться на Silicon Motion, но компания столько протянула с выпуском SM2264, что все его устали ждать. За исключением, разве что, Adata Legend 960, других продуктов на рынке не замечено. Значит можно продолжать использовать InnoGrit IG5236.
Референс-дизайн нуждается в модернизации. Первоначально SSD на этом контроллере комплектовались памятью Micron B27B, затем перешли на B47R, а самой массовой стала 128-слойная TLC-память YMTC. Запасы её ограничены, а 232-слойная память того же производителя находится под санкциями, поэтому не подходит для всех рынков. Не все могут поступить как Netac, который в NV7000 (по крайней мере, в NV7000-t) заменил IG5236 связкой MAP1602 и 232L YMTC — это формально соответствует спецификациям и дешевле. Заменить можно все, но поставки в США уже невозможны. Производителю контроллера пришлось подобрать замену YMTC и написать новые прошивки — забота производителя на современном рынке. С этим заданием он справился.
В итоге что получилось — посмотрим на примере AGI AI838. Название схоже с недавно рассмотренным Al818, но это продукты совершенно разных уровней. В Al818 на 1 и 2 ТБ используется недорогой контроллер и QLC-память. В AI838 такого (да и большей — есть в линейке и 4 ТБ, доступны и в российской рознице) емкости мощный контроллер с DRAM и TLC. Эта модель в Москве чаще всего продается не дороже (а то и дешевле), чем Al828 — связка на MAP1602 и YMTC. Но может быть и не санкционной — у YMTC есть некоторое количество быстрой 128-слойной памяти, хотя основным методом решения сложившихся проблем производитель планирует освоением 162 слоев (своеобразный шаг назад, но не неожиданный — ограничения наложены на память с 200 слоями и более). В любом случае сегодня у нас AI838 — по формальным характеристикам всё ещё «тянущий» на топовый уровень не только в ассортименте одной фирмы, но и в целом по рынку. А как справляется с этим покажет тесты.
AGI AI838 2 ТБ
Наклейка на лицевой стороне небольшая, поэтому можно разглядеть контроллер и один из чипов DRAM. Производитель последнего — Micron, в отличие от предыдущих моделей, где использовались чипы SK Hynix.
С обратной стороны находятся ещё один чип оперативной памяти DRAM и два чипа флэш-памяти. Дизайн характерен для SSD на базе InnoGrit IG5236, вне зависимости от конкретного типа используемой памяти – в этом нет необходимости в оптимизациях.
Легкость установки стикеров обусловлена тем, что для IG5236 изначально настоятельно рекомендовалось использование радиаторов. Однако ставить его на накопитель по умолчанию нецелесообразно — многие платы оборудованы штатной системой охлаждения слотов M.2 (а в тех, где её нет, обычно устанавливают и более простые SSD).
Недостатки: штатный радиатор не крепится, просто приклеивается к плате на термопрокладку. Другая сторона не охлаждается, хоть и находится флэш память, а греется контроллер. На топовых платах обычно тепло с тыльной стороны M.2 отводится через термопрокладку на саму плату, в бюджетных чаще устанавливают попроще решения.
В комплекте контроллер, оперативная память и флэш-память. Это 176-слойная, четырёхплановая TLC SK Hynix с кристаллами по 512 Гбит, обеспечивающая четырекратное чередование и емкость в 2 ТБ. Скорость работы не хуже, чем у предыдущих версий платформы, возможно, даже лучше.
Программы управления, естественно, другие, но формат их названий остался прежним. Встроенный термодатчик удивительно корректно функционирует — ранее мы с таким поведением у накопителей на этом чипе сталкивались реже, чем с ограничениями его показаний в прошивке. Осталось перейти к практическим испытаниям.
Тестирование
Методика тестирования
Методика подробно описана в отдельной статьеВ данном документе можно более подробно узнать о применяемом программном и аппаратном обеспечении. Также кратко укажем, что мы используем тестовый стенд с процессором Intel Core i9-11900K и системной платой. Asus ROG Maximus XIII Hero На чипсете Intel Z590 есть два варианта подключения SSD: по «процессорным» линиям PCIe Gen4 и по «чипсетным» PCIe Gen3. В данном случае мы выбрали первый способ, так как второй не предоставит значительных новых данных.
Образцы для сравнения
При сравнении Digma Top G3 с Maxio MAP1602 + YMTC 232L, уде внимание будет уделяться контроллеру InnoGrit IG5236, использовавшемуся в первой платформе вместе с памятью YMTC на 128 слоёв. Поскольку конфигурация с IG5236 становится устаревшей, не исключено, что Digma уже изменила свой подход. Также будут сравниваться цены AGI AI838 и Al828, которые в рознице близки по стоимости. HikVision G4000 будет выступать в качестве примера для платформы с Maxio MAP1602 + YMTC 232L. В качестве ориентира верхней планки будет использован Samsung 990 Pro, являющийся одним из самых быстрых SSD с таким интерфейсом. Сравнение позволит оценить разницу между лидерами и более доступными вариантами, а также понять, какие потери могут возникнуть при выборе более экономичных решений.
Заполнение данными
Замена памяти привела к незначительному увеличению скорости записи в кэш и росту малого участка прямой записи (из-за использования большинства свободных ячеек на первом этапе). Скорость уплотнения ранее записанных данных также чаще достигает уровня новой максимальной скорости. Общий вид графика сохранился, а время выполнения теста сократилось на три с половиной минуты. Результат положительный.
Сравнение по времени выполнения показывает отставание «старых» конфигураций от платформы Maxiotek, но новые конфигурации уже ее немного опережают.
Более точное сравнение затруднено из-за принципиально различающихся политик кэширования. InnoGrit IG5236 записывает в кэш быстрее и имеет больший кэш — Maxio MAP1602 больше полагается на прямую запись. Медленная запись, но «распихивание» данных из кэша еще медленнее. 2-2,5 ГБ/с прямой записи, на что способны оба контроллера, является тем, что многие предпочли бы просто в виде стабильного значения без кэшей. Но тогда не получится озвучить 6-7 в спецификациях, почему производители и не идут на это.
Сильным местом топовых контроллеров Samsung уже второе поколение является фактическое отсутствие штрафа за разгребание данных. Так как они настолько быстрые, то способны заниматься этим процессом в фоне даже под постоянной нагрузкой. А вот пиковая скорость ниже, чем у многих более дешевых платформ. Хотя и тоже избыточная с точки зрения практических нагрузок, а также ограничений файловых функций операционных систем, код которых писался совсем под другие скорости. Возможно, именно поэтому в некоторых сценариях (в частности — в этом) 990 Pro так сложно отличить от 980 Pro, поскольку зачем улучшать то, что всё равно не будет востребовано? Ладно еще, если это какие-то новые достижения, которые можно красиво обыграть в рекламе.
Предельные скоростные характеристики
Бенчмарки низкого уровня, например CrystalDiskMark 8.0.1, уже не могут объективно оценить производительность накопителей из-за SLC-кэширования. Производители тоже ограничены его рамками при предоставлении информации о быстродействии устройств. Поэтому проверка производительности остается актуальной задачей, тем более что разработка кэширования направлена на преодоление этих ограничений. реальной жизни Чаще попадать в кеш и сохранять высокую скорость при снижении цен на память.
Тестируя лишь кэш, результат предсказуем: его предназначение – скрывать недостатки памяти, даже имеющиеся. Здесь недостатков нет. Сравнивая контроллеры на скоростных платформах в относительно простых режимах, видно, что InnoGrit IG5236 не устарел и сохраняет позицию в классе, а Maxio MAP1602 полной заменой ему не является (несмотря на попытки некоторых производителей доказать обратное). Он быстро читает и пишет данные, но предельная скорость записи медленнее многих «несовременных» восьмиканальных контроллеров. В смешанном режиме разница с топовыми платформами (как современными, так и нет) огромна.
С чтением нет проблем — и не только последовательным. По диаграмме сложно разобраться, кто есть кто, пока не прочитаешь подписи. Различия могут появиться в более сложных практических режимах — например, база данных на сотни гигабайт, «поливаемая» запросами по всем записям. Но в быту это всё равно «практическим» не является. CDM тестирует только кэш, локальность данных велика, поэтому никто не мешает выжимать в таких условиях десятки и сотни тысяч операций ввода-вывода в секунду.
В процессе записи MAP1602 показательными результатами похвастаться не может, технические ограничения дают о себе знать. Рассеивание работы по восьми каналам контроллера всегда проще — пока одни еще записывают свои страницы, другие уже готовы принимать новые данные. Что касается IG5236 в двух версиях, то нельзя сказать, что в этом сценарии замена памяти принесла ему пользу. Впрочем, как мы уже не раз предупреждали, это вообще спорт высоких достижений — никаких длинных очередей в практической работе (в быту — уж точно) просто не успевает выстроиться, поскольку современные SSD отрабатывают запросы быстрее, чем приложения успевают их генерировать.
Актуальны показатели очереди единичной длины или блоков разного размера – более эффективно, поэтому система стремится к этому. В связи с этим, связка IG5236 с Hynix медленнее, чем с YMTC, а оба отстают от платформы Maxiotek. Но это важно лишь в исследовательских целях, поскольку для современного ПО и столько-то «слишком много».
Это особенно актуально при записи информации. Исследование показывает, что IG5236 не только возродился благодаря замене памяти, но и продолжает устанавливать новые рекорды.
Смешанный режим быстро снижает эффективность из-за уступающего чтения.
Все подобные эксперименты применимы только к профессионалам в области управления оборудованием. Это не бюджетная ниша, где могло бы быть недостаточно ресурсов. Производительность увеличивается по причине возможности, а не из практической необходимости.
Работа с большими файлами
Несмотря на хорошие показатели в утилитах для низкоуровневых операций, достичь таких скоростей на практике бывает не всегда возможно. Это сложнее из-за того, что CrystalDiskMark и подобные утилиты работают с небольшими объемами информации внутри одного файла. Во-первых, современные устройства гарантированно размещают тестируемый файл в SLC-кэше, во-вторых, не нужно учитывать операции файловой системы — реальная запись одного файла включает модификацию MFT и журналов. Файловые системы журналируются, так что писать приходится не последовательно в одно место, а в разные. мелким блокомIntel NAS Performance Toolkit обеспечивает высокую практическую точность. С его помощью можно протестировать не только кэш, но и устройство в условиях, близких к реальным, когда свободной памяти практически нет, что мы и делаем постоянно.
Работа в один поток — самый распространенный, но и самый сложный сценарий, где современные SSD обычно демонстрируют лучшее поведение по сравнению с предшественниками хотя бы того же класса. Но важен именно этот сценарий, поскольку именно его можно увидеть в реальной практике. Лучше сразу обращать внимание на результаты при заполненных данными — это уже чтение из основного массива, а не из кэша, который современные контроллеры используют для ускорения чтения (а низкоуровневые утилиты пропустить его не могут, что существенно меняет картину). И сразу видно, что на роль современного в этом сценарии IG5236 уже не очень тянет. С другой стороны, снова повторяется проблема курицы и яйца — в реальной жизни разницу между даже SATA SSD с любым из тестируемых можно заметить лишь в приложениях, действительно читающих большие количества данных (поскольку на малых всё везде будет проскакивать. ) мгновенноЭто же просто копирование больших файлов на очень быстрое устройство, да ещё и с различными нюансами — например, замена дорожки аудио в фильме без перекодирования. Но и это уже немного сложнее, чем просто чтение.
Выжимка всех соков в многопоточном режиме способна дать 5-7 ГБ/с, но мало кто так данные читает. Длительное господство жестких дисков привыкло программистов к тому, что параллельные потоки ввода-вывода — это плохо. Так оно и было: снижение скорости диска лучше всего компенсировать ожиданием завершения процесса и запуском нового. На твердотельных накопителях многопоточность эффективнее, но её часто всё же стараются избегать, иначе бы всё ускорилось. само собой На не самых новых устройствах разница ещё более очевидна. Samsung 990 Pro корректно показывает заявленные 6 ГБ/с при чтении. SSD на MAP1602 и IG5236 работают быстрее с кэшем, но при переходе к основным данным их производительность падает примерно на гигабайт в секунду у первых и почти на два у вторых.
В современных условиях запись данных сталкивается с ограниченностью файловых функций операционных систем. Хотя этот предел не является жестким и его можно немного превысить (например, SSD на Phison E26 при использовании PCIe Gen4), топовые накопители всё равно остаются ограничены. Поэтому серьезных различий в производительности ждать не стоит. Тем не менее, приятно, что новая модификация платформы InnoGrit смогла повысить скорость записи примерно на 350 МБ/с даже в таких жестких условиях.
Два варианта работы принципиально различаются для жестких дисков, но в SSD всё равно приводит к общему знаменателю, распараллеливая работу. Хорошо видна разница между контроллерами: новому Samsung удается увеличить скорость, а MAP1602 и IG5236 ее даже снижают. Память тоже важна — Hynix заметно ускорил работу последнего устройства.
Без внешних ограничений, таких как даже программные API, скорость могла бы быть выше. Однако разработчики пока не знают, что с этим делать. Поэтому результат такой, какой есть.
Важно обратить внимание на то, как по-разному функционирует IG5236 в зависимости от места расположения считываемых данных.
Все усилия были направлены на достижение максимального результата, который можно было продать заказчикам.
В действительности возможности аппарата скромнее, но пока всё равно достаточны.
Комплексное быстродействие
На данный момент лучшим комплексным бенчмарком для накопителей является PCMark 10 Storage. В обзоре кратко изложена его информация. Там же отмечено, что не все три теста, входящих в набор, одинаково полезны — лучше всего оперировать «полным» Full System Drive, включающим практически все массовые сценарии: от загрузки операционной системы до копирования данных (внутреннего и внешнего). Два остальных теста — лишь его подмножества, причем не слишком «интересные». А вот Full System Drive 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… немногоДля получения более точных оценок в целом, а не только отдельных моментов, пока нет подходов. Потому стоит изучить данную…
Объём записей от всех подтестов — 200 ГБ, а свободного места в кэше всего 100 ГБ. Время на очистку оперативно отсутствует из-за постоянной нагрузки. Нагрузки PCMark 10 Storage отражают реальность, но представляют пессимистичный взгляд. В реальности то, что программа делает за час, растягивается у кого-то на день, а у кого-то на неделю, поэтому пауз хватает для уборки мусора и проблем меньше. Хорошо это или плохо? Хороший преферансист принимает те взятки, которые отдаст, а не может взять. При планировании будущего тоже учитываем пессимизм. Не так обидно ошибаться.
Выявленная ранее существенная зависимость от кэширования, необходимо отметить, касается не только операций записи, но и других действий. избыточность Высокие показатели сохраняются и в не топовых моделях. В данном контексте замена памяти дала положительный результат, если оценивать его отдельно. Но всё же более доступная платформа Maxiotek становится более привлекательной, особенно когда кэширование не справляется с нагрузкой. Не стоит рассчитывать на то, что кэширование справится с ускорением чтения за пределами тестовых сценариев.
Итого
Тестирование демонстрирует, что контроллер, созданный для высоких позиций, не теряет актуальности долгое время. Однако претендовать на топовый статус он тоже перестает быстро, так как гонка производителей продолжается непрерывно, хотя практической пользы от этого уже нет, особенно в сегменте выше среднего. Но такие модели покупают обычно не из-за недостатка производительности, а для того, чтобы о ней вообще не думать. InnoGrit IG5236 пока справляется с этой задачей, но стоит сравнительно недорого. AGI AI838 использует этот контроллер и часто оказывается дешевле SSD на MAP1602, в том числе и собственных решений бренда. Плюс ко всему, линейка включает модификации на 4 ТБ, что также привлекает некоторых покупателей, ведь на рынке они пока не слишком распространены. В целом складывается ощущение, что доступные «четверки» в местных магазинах все чаще основаны на IG5236, но с разными модификациями. Недавно еще встречались относительно медленные модели на памяти Micron, хотя казалось бы, мы уже с ними распрощались. В этой платформе вопросов не возникает: это последняя версия с исправленными и улучшенными прошивками.