Методика испытания запоминающих устройств 2021 года выпуска.
Год назад мы упоминали эту модель при тестировании старшего собрата — Micron 2450. Тогда было собрано четыре модели, с которыми отлично смотрелся бы и Micron 2400, но тогда он не попался к моменту тестирования. Сейчас же удалось встретиться с ним непосредственно, причем в изначально недешевом компьютере. Такое на рынке встречается нередко, о чем мы уже не раз предупреждали. OEM-модели в большинстве своем очень похожи на самые дешевые розничные SSD, а иногда используют устаревшие с точки зрения покупателя компоненты, но им это не мешает: одно дело покупать накопитель для себя, а другое — когда пользоваться им придется кому-то другому. На себе экономить непринято, на других — нормально. Поэтому производители компьютеров всегда не прочь сэкономить на SSD, благо в спецификациях всё равно конкретные модели таковых не указывают, да и вообще могут менять произвольным образом. Вот поддержку PCIe Gen4 упомянуть не забывают и емкость, естественно, всегда указывается не только в кратких, но и в полных спецификациях. А детали приходится выяснять самостоятельно.
Стоит ли этим заниматься? С одной стороны, при покупке ноутбука выбрать конкретную модель невозможно — из-за указанных выше причин. Да и имея такую информацию, всё же это второстепенный фактор: SSD всегда можно заменить — главное, чтобы остальные компоненты устраивали. А вот придется ли вообще о замене задумываться — зависит от многих факторов. Но для того, чтобы было от чего отталкиваться, те же OEM-модели по возможности тоже нужно тестировать. И этим мы и занимаемся.
Для начала — краткий обзор линейки Micron. Их несколько. Есть и флагманская — с номерами, начинающимися на 3. Среди актуальных — модели 3400 и 3500. Первый в плане железа соответствует уже известному нам… Crucial P5 PlusНо прошивки в них немного различаются, а в моделях 3500 используется уже контроллер Phison E25 — аналог хорошо знакомого многим E26, но с отключенной поддержкой PCIe Gen5. Восьмиканальные контроллеры с дополнительным DRAM-буфером и быстрая TLC-память — то, что любят энтузиасты, но не очень жалуют производители компьютеров. Поэтому последние закупают в основном модели совсем другой линейки — 2000.
Когда-то одна, линейка разделась на две с переходом на PCIe Gen4. Модели с индексами 2х50 используют контроллеры Phison и память TLC, а 2х00 — Silicon Motion и QLC. Первой из моделей с Phison можно считать Micron 2450, изученный годом назад на базе Phison E19T и памяти с 176 слоями, но сейчас он устарел. Текущая пара — 2550 на Phison E21T и памяти с 232 слоями, а также анонсированный прошлым летом 2650 на Phison E27T с памятью TLC из 276 слоев (которую пока не видели). На ступеньке ниже — 2400 на Silicon Motion SM2269XT со 176-слойной памятью QLC и дополнивший его в конце весны 2500, где SM2268XT сочетается с памятью из 232 слоев, но также QLC. Такой подход создает любопытный эффект: официальные спецификации моделей с QLC на каждой ступени выглядят лучше, чем TLC. Но никакой магии нет — все декларации сейчас относятся только к работе внутри SLC-кэша, а контроллеры технически действительно на шаг впереди.
Недорогие OEM SSD Micron и розничные SSD Crucial разных серий не всегда соответствуют друг другу. И в них применяют исключительно QLC, но с разными контроллерами Phison — E21T в P3 / P3 Plus и E27T в P310. Нужно привыкнуть к особенностям современного рынка.
В эпоху жестких дисков такого разнообразия не было — технологий не так много было. Для твердотельных накопителей его даже специально создавать не нужно — у некоторых моделей получается вариативность конфигураций.
В сфере OEM-производства не принято оставлять характеристики накопителей открытыми для покупателя. Производители компьютеров желают точно знать, что приобретают, заключая долгосрочные контракты. Несмотря на то, что они часто сотрудничают с разными поставщиками, в ходе выпуска одной модели ноутбука могут использоваться различные накопители.
Помимо времени, это может быть обусловлено разной комплектацией для разных рынков. Пользователю доступна ограниченная информация — обязательны сведения о емкости, а интерфейс подключения указывается только при его привлекательности. В сегодняшнем обзоре рассматривается пример того, что обычно скрывается под названием «PCIe Gen4 512 ГБ».
Micron 2400 512 ГБ
Модель OEM-накопителя нигде не указывается. В обзорах ноутбуков его иногда упоминают, но стоит помнить, что ориентироваться на них нужно с осторожностью: они лишь дают представление о том, какие SSD могли использоваться (даже это не всегда точно), поскольку пресс-образцы часто отличаются от серийных компьютеров. Не гарантируют, что в конкретном магазине в данный момент времени будет куплен именно такой накопитель. Но если ноутбук уже приобретен и название совпало, то его работа будет соответствовать показаниям тестов ниже.
Оборудование накопителя описано в начале: контроллер Silicon Motion SM2269XT с памятью Micron N48R на 176 слоев QLC. В устройствах малой емкости использование «четырехбитной» памяти само по себе нежелательно, и не только из-за ее медленной работы. Уменьшение скорости можно ослабить увеличением количества таких чипов, повышающим уровень параллелизма. Но здесь всего четыре кристалла по 1 Тбит, один на каждый канал контроллера без чередования. Поэтому производители в розничных SSD до терабайта обычно используют TLC. По крайней мере, старались до недавнего времени, а теперь QLC все чаще встречается и в этом классе из-за своей стоимости. В сегменте OEM цена еще важнее, поскольку закупают такие накопители одни люди, а пользуются другими. Что получат в итоге — увидим.
Тестирование
Методика тестирования
Методика подробно описана в отдельной статьеВ документе представлена информация об используемом программно-аппаратном обеспечении. Обратите внимание, что тестирование проведено на стенде с процессором Intel Core i9-11900K и системной платой. Asus ROG Maximus XIII Hero На чипсете Intel Z590 доступны два способа подключения SSD: к линиям PCIe Gen4 процессора и к линиям PCIe Gen3 чипсета. OEM SSD обычно используют первый способ, так как возможности штатной работы в нестандартных условиях у них практически отсутствуют.
Образцы для сравнения
Необходимо сравнить его с Micron 2450, которые ранее выпускались одновременно. Сейчас 2450 снят с производства, а на его место… Хотелось бы написать, что вместо него устанавливают 2550 в те же компьютеры, но вероятнее всего достанутся 2400. Спецификации компьютера при этом менять не нужно, а потери покупателя оценим напрямую. Заодно сравним SSD с Kingston OM8SEP4512N из предыдущего обзора, поскольку Micron 2400 ему близок концептуально. У обоих контроллеры Silicon Motion — только в Kingston немного устаревший и медленнее SM2267XT, а в Micron его наследник SM2269XT. У обоих QLC-память — только у Micron своя 176-слойная, а у Kingston — 144-слойный Intel/Solidigm. То есть отличия по букве есть, но по духу — одно и то же.
«Дух» во многом напоминает Crucial BX500: такое же количество памяти и тот же разработчик контроллера. Правда, контроллеры очень разные – развитие SATA-линеек давно свернуто, поэтому SM2259XT2 по сути гость из прошлого десятилетия, немного урезанный в этом (вместо четырех каналов флэш-памяти предыдущей версии здесь осталось два). А SM2269XT – разработка вполне современная. Но обеспечит ли это принципиальную разницу в поведении, когда все равно приходится работать с QLC, да еще и в небольших количествах? Во многих низкоуровневых тестах таковая будет, но мы, конечно же, не об этом. Давайте посмотрим – каков на самом деле прогресс в этом сегменте.
Заполнение данными
Сперва вспомним: что такое хорошо. Phison E19T часто критиковали за бумажную поддержку PCIe Gen4, но с быстрой памятью этот контроллер мог использовать хотя бы Gen3 даже при записи – в пределах SLC-кэша, разумеется. За его пределами всё гораздо скромнее, но более чем приемлемо. Менее 15 минут на все полтерабайта.
Память Kingston OM8SEP4512N демонстрирует относительное снижение производительности: всего четыре кристалла памяти без чередования даже внутри кэша обеспечивают скорость записи лишь 1,2 ГБ/с, при этом стабильность в этой области не гарантируется. В основном показатели остаются выше 100 МБ/с, но могут опускаться до уровня USB 2.0. Тем не менее, и то, и другое будет называться одинаково — «SSD PCIe Gen4 512 ГБ» в спецификациях компьютеров.
Еще одно устройство «SSD PCIe Gen4 512 ГБ», почти идентичное предыдущему. Обновленный контроллер увеличил скорость записи в кэш вдвое, повысив стабильность работы. Скорости по-прежнему невысоки. В частности, уменьшился кэш, а реализована прямая запись в QLC, которую многие ждали во времена господства TLC. Сейчас ее
простота стала бесполезной. Измерения показывают, что скорость прямой записи и «перезаписи» у Micron практически одинакова: меньше 100 МБ/с. Уменьшение кэша стало необходимым для реализации такой политики, поэтому запись тех же 512 ГБ Micron 2400 занимает даже больше времени, чем Kingston OM8SEP4512N. Зато память Intel пишется чуть быстрее (хотя внешне это не так заметно).
Сравнение с SATA-братом похоже на избиение младенцев. Даже не про разницу в скорости SLC-кэша — с ней всё ясно. Более мощный SM2269XT и с остальной работой справляется значительно лучше — в пару раз быстрее. Соответственно сокращается и время выполнения теста. То есть, казалось бы, в таком сценарии не нужны скоростные контроллеры — память сама по себе очень медленная. А с другой стороны — нужны. Но не из-за интерфейса, а потому что из той же памяти выжимают большее. Можно возразить, что достаточно было не ставить медленную память. И это правда. Но тогда бы не удалось снизить цену — так что лучше хотя бы так.
Предельные скоростные характеристики
Низкоуровневые бенчмарки, в том числе CrystalDiskMark 8.0.1, не справляются с тестированием устройств без влияния SLC-кэширования. Производители тоже публикуют данные о производительности, ограниченные кэшем. Проверка этих показателей всегда полезна. реальной жизни Чаще попадать в кэш и показывать высокую скорость работы даже при уменьшении цены памяти.
Из трех SSD PCIe Gen4 512 ГБ хоть какая-то польза от стандарта Gen4 заметна разве что у Micron 2400, к чему мы были изначально готовы. Убедительное преимущество над SATA есть у всех. Было бы так всегда, и проблем бы не было.
В этом параметре сомнений нет: задача довольно простая для современных SSD, скорость выполнения которой иногда уже зависит от самого интерфейса. Лидером является Micron 2400: память всех участников тестирования работает в однобитном режиме, а его контроллер самый производительный.
Запись не улучшается. Помогла бы разная емкость. Здесь проблема не в скорости работы QLC, а в меньшем количестве кристаллов, поэтому чередования нет.
Эти операции сильнее всего влияют на производительность реальных программ, чем синтетика выше. Можно утверждать, что влияние определяющее — длинным очередям взять неоткуда, да и работа блоками минимального размера не всегда необходима: при увеличении размера блока растет скорость. Но ничего принципиально нового здесь мы не увидим. За пределы кэша CDM не выходит, так что все сопоставимы.
Кроме Crucial BX500, но в этом никто не сомневался.
Во время записи чередование опять отсутствовало. На это можно не обращать особого внимания — прикладное ПО пока ещё толком сотни мегабайт в секунду по SATA не сносило, так что критичными оказываются совсем иные сценарии, нежели пиковые показатели в искусственных условиях.
Смешанный режим важен, поскольку в реальных условиях данные обычно одновременно записываются и считываются. Это особенно актуально в многозадачных средах и с учетом активной работы современных операционных систем.
Новизна контроллера влияет на его скорость: чем новее устройство, тем выше его шансы работать быстро, если память не является преградой. В отличие от розничного рынка, где риски оптимизации могут быть высокими, в данном случае риск получить «канделябр» (неработоспособный объект) мал.
Работа с большими файлами
Даже при высоких показателях низкоуровневых утилит достичь таких скоростей на практике бывает не всегда возможно.
Это связано с тем, что работа CrystalDiskMark сложнее:
* он обрабатывает небольшие порции информации в пределах одного файла;
* во время тестирования SLC-кэш гарантированно доступен для всех данных;
* нет необходимости учитывать операции файловой системы — реальная запись файла включает модификацию MFT и журналов, так что запись производится не последовательно в одно место, а частично в разные. мелким блокомIntel NAS Performance Toolkit повышает практическую точность измерений. С его помощью можно протестировать не только кэш, но и устройство в условиях, близких к реальным, когда свободного места практически нет. Именно такой подход мы всегда используем.
Работа в одном потоке — самый распространенный, но и самый сложный сценарий. В эпоху SATA об этом не задумывались, так как предел был слишком низок, к которому все еще десять лет назад упирались. Сейчас ограничения сняты, но этим могут воспользоваться не все. А по абсолютным скоростям видно, что PCIe Gen4 пока в этом сегменте и для таких задач нужен как рыбке зонтик. Особенно учитывая тенденцию применять кэширование и для ускорения операций чтения, что положительно сказывается на низкоуровневых утилитах, да и на практике небесполезно (учитывая работу с временными файлами), но… Когда дело доходит до основного массива памяти, результаты могут быть обескураживающими. Лидером оказался Kingston в самой неудачной (из NVMe) конфигурации.
В отличие от жестких дисков, SSD достигают максимальной скорости в многопоточном режиме, что встречается на практике очень редко. Максимальные значения в этом сегменте не впечатляют: даже до лимитов PCIe Gen3 не удаётся приблизиться при чтении из кэша. С другой стороны, SATA остаётся далеко позади, и это нормально.
Все хорошо, пока остается много свободного места и достаточный объем кэша. Когда его не хватает, происходят разные неприятности — даже Micron 2450 перестает впечатлять, не говоря уже о накопителях на QLC-памяти. Но обратим внимание на то, что оба накопителя не достигли предела SATA — это конечно плохо. Но реальные SATA-устройства того же ценового диапазона еще медленнее — так что все не так уж плохо. А при сравнении устройств разной стоимости можно прийти к любым выводам. Только Crucial MX500, который в этом сценарии мог бы заставить покраснеть Micron 2400, снят с производства — оказался слишком дорогим для сохранения популярности. А BX500 на это не жалуется — так что покупатели сами виноваты.
Проблемы остаются прежними, так как причина их возникновения не меняется. Сразу после приобретения нового ноутбука с SSD пользователь будет доволен. В процессе использования радость может уменьшиться — или вовсе исчезнуть, уступив место другим чувствам. Однако важно помнить, что могло быть и хуже.
Поражение от OM8SEP4512N связано с большей емкостью SLC-каша у последнего. В предыдущих сценариях этого недоставало, но здесь объем записей меньше, и этого хватило. На данный момент настройки ПО могут быть более важными, чем характеристики железа.
Проблемы те же, поскольку причины возникновения также остались прежними. С учётом назначения этот набор сценариев самый важный сегодня. Остальные достаточно гипотетические: в компьютерах по умолчанию нет других быстрых накопителей. Кроме того, быстрому потоку данных неоткуда взяться никуда. Работа в пределах одного SSD всегда будет — разнонаправленная и подходящая под сценарий произвольной адресации. Однако картина давно ясна, и мелкие частности её не меняют.
Комплексное быстродействие
В настоящее время наилучшим комплексным бенчмарком для накопителей считается PCMark 10 Storage, подробное описание которого представлено в нашем обзоре. Там же отмечалось, что все три теста, включенные в набор, не равнозначны по полезности – наиболее информативен «полный» Full System Drive, охватывающий практически все массовые сценарии: от загрузки операционной системы до копирования данных (внутреннего и внешнего). Остальные два теста представляют собой лишь его подмножества, которые, на наш взгляд, не столь интересны. Full System Drive полезен в том числе точным измерением не только реальной пропускной способности при выполнении практических задач, но и возникающих при этом задержек. Усреднение этих показателей по сценариям с последующим приведением к единому числу, конечно, немного синтетично, но именно… немногоДля получения более достоверных общих оценок, а не только отдельных ситуаций, пока нет возможности. Знакомство с этим предлагается.
Микрон 2400 оказывается самым быстрым при полном заполнении, кэш вмещает значительную часть из 200 ГБ, записанных в процессе теста. Однако такой сценарий на практике нетипичен — свободное место займут операционная система, программы и данные, так что более реалистична ситуация с 100 ГБ свободного места или даже меньше. В этом случае накопитель показывает худшие результаты — размеры кэша невелики, а скорость вне его ещё меньше. С другой стороны, эмпирические оценки в 800-1000 баллов этого теста (уровень хороших SATA-моделей; жаль, что их почти уже не осталось) позволяют избежать явных неудобств. Разница между устройствами заметна только при помощи специального инструмента. В целом вся тройка «SSD PCIe Gen4 512 ГБ» совместима с жизнью. Всегда хочется большего — но совсем недавно стабильно было хуже.
Итого
Результаты тестирования предсказуемы, но подтверждение теории фактами всегда полезно.
Часто задаётся вопрос: зачем медленной памяти быстрый интерфейс?
Необходимо его наличие для работы с современными контроллерами, которые способны извлечь больше ресурсов из медленной памяти, чем старые медленные контроллеры. Можно возразить, что лучше использовать быструю память и более простой контроллер, так как общий уровень производительности будет выше.
В теории это верно, но на практике память вносит основной вклад в себестоимость накопителей, поэтому экономия производится именно на ней. Экономить приходится из-за того, что потребитель обращает внимание на цену при выборе SSD. Именно по этой причине рынок покинули большинство «приличных» SATA-моделей, недавно к этому печальному списку присоединился и Crucial MX500: «неприличные» модели продаются лучше.
В сегменте OEM-производителей эти тенденции более заметны: Micron 2450 уже устаревшая модель, а Micron 2400 — пока актуальная. Общая картина не столь мрачная, ведь компания Micron не прекращает выпускать TLC-накопители. Вместо модели 2450 компания готова предложить заказчикам модели 2550 или 2650. Другой вопрос, что многие выберут 2500 или 2400 — типичные бюджетные OEM-модели со всеми вытекающими. Серьезно критиковать их не за что: не мы такие — жизнь такая. В конце концов, не отказываться же от покупки компьютера только потому, что производитель устанавливает в него такие накопители. Лучше обращать внимание на основные компоненты, особенно незаменимые. SSD можно заменить при необходимости без особых сложностей.
Мы не будем удивлены, если станет популярной практика начала прошлого десятилетия. Тогда твердотельные накопители стоили дорого, поэтому в готовых компьютерах их применяли ограниченно, а если и использовались, то с большой наценкой по сравнению с розницей. В отдельных линейках их вообще не было. Грубо говоря, Core i7 с SSD можно было купить, а Celeron — нет. Обычным делом была покупка ноутбука с жестким диском, который сразу же после приобретения заменялся отдельно купленным SSD. Конечно, это было доступно только тем, кому позволили финансы. Производители и многие пользователи продолжали использовать жесткие диски из-за дороговизны SSD, а не из-за своей дремучести. По мере снижения цен на SSD образовался большой спрос на SATA-модели именно для модернизации уже купленных устройств. Причем по мере старения компьютеров спрос смещался в сторону более дешевых моделей — что и привело к господству на рынке SSD вроде того же Crucial BX500 и стало одной из причин его включения в сегодняшний обзор. Как видим, современный ОЕМ, несмотря на тягу к экономии, всё равно выглядит существенно лучше. «Спасает» то, что производителям техники из рекламных соображений нужен PCIe Gen4 — а значит, и достаточно мощные контроллеры, способные вытянуть производительность на приемлемый уровень даже при использовании недорогой памяти. Однако не стоит ждать от таких моделей многого: «SSD PCIe Gen4 512 ГБ» бывают очень разными, но в готовых компьютерах — чаще такими. Ну а если вам нужно что-нибудь получше, то спасение утопающих — дело рук известно кого.