Методика тестирования накопителей образца 2021 года

Мы уже не раз упоминали, что решили на прощание с SATA SSD протестировать несколько таких бюджетных моделей, емкостью по пол-терабайта. Таковых сейчас очень много — в основном за их счет сегмент и живет, так что решено было подойти к вопросу просто: во-первых, представленность в московской рознице, а во-вторых, должны продаваться массово. Последнее сейчас трудностей не составляет — все крупные магазины умеют сортировать свои каталоги и по популярности. Хотя завзятые конспирологи считают, что таким образом они «выпячивают» не действительно продаваемые товары, а те, которые им нужно продать. Но мы сторонниками конспирологии не являемся. Во многом и потому, что такой метод сортировки очень хорошо бьется с логикой. Одно плохо — позиции могут меняться со временем. А еще что-то может временно кончиться. Потом снова появиться, но, например, по другой цене: может, более интересной, а может и менее.

Поэтому подошли к вопросу просто — как решено было этим заняться, так сразу партия из десятка SSD и была отобрана и взята. Однако ее беглое изучение показало, что валить всё в одну кучу не совсем правильно. Тем более, мы не удержались от возможности взять и тройку не совсем дешевых, но популярных моделей — поэтому уже успели познакомить всех и с обновленным WD Green (уже третьего поколения, имеющего мало общего с первыми двумя), и с последней версией Transcend SSD230S, и белое пятно в виде Samsung 870 Evo закрыли наконец-то. Также недавно занимались парой Crucial BX500 — благо изучать их действительно лучше всего было парой, чтоб не запутаться.

Осталось у нас пять SSD, которые логически тоже разбились на две группы: в одной двухканальный контроллер Silicon Motion SM2259XT2 и разная TLC-память, а в другой — двухканальный же Maxio MAS1102, но уже разная QLC-память. С последней связкой мы уже знакомились и пришли к выводу, что, пожалуй, это даже хуже «нового» Crucial BX500. А вот первое может быть сопоставимо и со старым. Так что сегодня займемся этой тройкой — оставив самый нижний уровень на сладкое.

AMD Radeon R5 480 ГБ

С этой линейкой мы уже сталкивались года три назад. Причем уже в атипичной для того времени конфигурации — контроллер Silicon Motion SM2258XT и 32-слойная 3D TLC NAND с кристаллами по 384 Гбит совместного производства Intel и Micron. Уже на тот момент она была порядком устаревшей, поскольку эти производители освоили 64, а затем и 96 слоев, да и при жизни считалась не слишком удачной. Впрочем, тут платформа такая, что иногда и QLC от TLC отличить невозможно — тем более разные виды любой из них. Сегодня мы в этом в очередной раз убедимся. Зато никакой атипичности не будет — контроллер Silicon Motion SM2259XT2 (немного упрощенная версия SM2259XT, с которой мы недавно знакомились благодаря Crucial BX500) и 112-слойная BiCS5 SanDisk с терабитными кристаллами. Самый медленный вариант BiCS5, конечно — но, повторимся, в этом случае оно не важно: не та платформа. И использование именно двухканального XT2 оправдано — для получения полной емкости достаточно и четырех кристаллов, так что обычный ХТ работал бы вовсе без чередования. А в модификации на 240 ГБ (есть и такая, причем спросом заметным пользуется) оба контроллера вообще бы выродились в одно и то же.

Традиционно напомним, что к AMD эти SSD имеют отдаленное отношение. Просто компания в свое время разрешила использовать на этом рынке свою марку гонконгской Galt Advanced Technology, ставшей известной широким массам трудящихся после заключения соответствующего соглашения. Выпускается под ней много разного, R5 — практически самая простенькая серия, но, однако, TLC в накопителе от середины лета мы еще нашли. Не со всеми так повезло.

Kingston A400 480 ГБ

Еще одна знаменитая серия, в представлениях не нуждающаяся. Правда знаменита она в основном богатством конфигураций — коих на нескольких производителей хватило бы, не говоря уже о просто нескольких линейках SSD. Однако для данного сегмента это норма жизни. Просто следует понимать, что А400 — самый дешевый накопитель Kingston, в котором может оказаться практически что угодно. Но его продажам это не слишком мешает — в свое время именно А400 на 120 ГБ стабильно оказывался самой продаваемой в рознице моделью SSD в мировом масштабе. Локально же в каждом магазине, ведущем такую статистику, разные модификации А400 стабильно оказываются в «хитах продаж» максимум на втором месте (а чаще — на первом), если делать отбор только по SATA конкретной емкости, также входя и в список самых продаваемых магазином SSD вообще.

Нам с конфигурацией в этот раз относительно повезло: здесь тот же Silicon Motion SM2259XT2 и тот же 112-слойный TLC-флэш SanDisk, но уже кристаллами по 512 Гбит, так что и чередование стало четырехкратным. Если, конечно, это будет иметь хоть какое-то значение — грубо говоря, сегодня мы опустились практически на уровень плинтуса (а в следующем групповом тестировании еще немного углубимся). Но это как раз интересно проверить — больше в бюджетном сегменте и изучать нечего, за исключением подобных мелких деталей.

Netac N600S 512 ГБ

С флэш-продукцией Netac мы впервые сталкивались лет 20 назад — тогда это были разнообразные карты памяти в основном. Мимо рынка SSD, компания, естественно, позднее пройти не могла — на долгое время став типичной иллюстрацией определения «SSD с AliExpress», благо и концентрировалась в основном на бюджетных продуктах. В последнее время — не только на бюджетных. Да и в обычных розничных магазинах давно уже прописалась, быстро став популярной. Впрочем, а чего тут удивительно? Дешево же тот же N600S стоит, а к тому, что в этом сегменте даже у давно известных брендов (которые как правило продаются дороже) не пойми чего с начинкой творится, все уже тоже привыкли.

Да и вообще изучение современной статистики показывает, что многое в мире со временем меняется. В списке крупнейших производителей SSD, не занимающихся самостоятельной разработкой компонентов Netac давно уже входит в десятку. По данным за 2022 год (2023 еще не готов) вообще замыкает пятерку с показателем 6%. А, например, традиционно любимый многими в наших краях Transcend — лишь 3% и десятое место. Adata на втором месте — 9% рынка. На первом — Kingston, причем с солидным отрывом от прочих: доля рынка почти как у следующих четырех вместе взятых. Но делает ли это лучше тот же А400, сравнительно с N600S? Да нет, конечно. В одинаковых сегментах компании отгружают примерно одно и то же. Кто-то больше, кто-то — меньше. Но ничего принципиально отличного от других никто из них придумать не может, поскольку пользуется сторонними разработками. Просто закупая все компоненты на открытом рынке — откуда и чехарда с конфигурациями: сегодня такую память было выгоднее всего закупать, завтра — другую, так что и нечего к конкретным чипам привязываться.

Раз уж N600S оказался в этом материале, то понятно, что тут всё тот Silicon Motion SM2259XT2 и TLC-память — но уже с 96-слойным TLC-флэшем SK Hynix. Кристаллы по 512 Гбит, зачем-то собранные попарно в сборки — видимо совсем для других продуктов заказывались, но достались Netac по дешевке (а это уже не слишком новая память) и отправились в эту модель. Априори можно предположить фактически полную идентичность Kingston — и чуть лучше, чем в AMD. Но будет ли какая-то разница — тот еще вопрос.

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 Gen4 и «чипсетным» PCIe Gen3, но ни первое, ни второе нам сегодня не пригодится. В отличие от «чипсетного» же контроллера SATA600 — он нужен будет всем участникам.

Образцы для сравнения

Чтобы картина была проще и нагляднее, мы ограничимся всего двумя референсными накопителями. Формально даже одним — и то, и другое Crucial BX500. Просто в одном SM2259XT еще и 480 ГБ TLC-памяти, а во втором — SM2259XT2 и 500 ГБ QLC-памяти. Наши сегодняшние испытуемые должны быть похуже первого (хотя это еще проверить нужно), но мы всё равно считаем, что нам повезло — второй еще хуже. А как это всё в точности соотносится — сейчас и посмотрим.

Заполнение данными

Начнем со старых знакомых. Мы уже отмечали, что поведение последних TLC-версий Crucial BX500 для этого контроллера немного атипичное — лучше, чем было принято ранее. Он не пытается использовать кэш на все свободные ячейки, зато и прямая запись появилась, так что немалую часть объема записывает даже быстрее 100 МБ/с. Казалось бы — что за достижение, но...

AMD R5 тратит на весь процесс немногим больше времени, но пребывает всего в двух состояниях — либо на максимальной скорости данные пишем, либо уже строго меньше 100 МБ/с. Правда и на максимальной скорости можем больше записать, чем на ВХ500 — зато на минимальную раньше перейдем. В общем, не всё просто. По полному времени на запись всего объема вышло сопоставимо. Хотя больше часа на всего 0,5 ТБ это в принципе печально, но другого никто не ожидал.

А самое забавное, что Kingston A400 должен был оказаться быстрее (тот же BiCS5, но меньшими кристаллами), но оказался медленнее — за счет более глубокого провала в хвостовой части плюс и в пределах большей части SLC-кэша скорость ниже.

Netac же должен был работать как Kingston, но оказался быстрее. Правда, график получился какой-то невменяемый — сначала было даже ощущение, что мы не ту версию программы взяли (новые зачем-то делают паузы в работе, а современный SSD в это время начинает пытаться быстро-быстро очистить кэш). Но что времени ушло всего 50 минут — верится: тут минимальная скорость оказалась самой высокой среди всех испытуемых. Максимальная — ниже, так что пиковые показатели в тестах низкого уровня должны быть похуже, а на практике — как повезет.

И, повторимся, мы считаем, что со всеми этими тремя SSD нам повезло прямо со старта. Если бы не повезло, было бы так. Это тот же контроллер Silicon Motion SM2259XT2, но уже QLC-память. Встречается такое на рынке всё чаще и чаще. И даже при емкости в четверть терабайта уже нередко. Поэтому то, что из восьми «совсем» бюджетных SSD, купленных одновременно в московской рознице, на QLC оказалось лишь четыре... большая удача. Можно ли на нее рассчитывать прямо сейчас, когда с момента покупки прошло несколько месяцев? Уже сложнее — но можно. А как будет дальше развиваться ситуация — вообще непредсказуемо. Когда-то и бюджетный терабайт TLC купить было просто — сейчас нужно суметь найти такое в продаже.

Что же касается глобальных выводов хотя бы по отдельному сценарию, то видно, что переход с SM2259XT на SM2259XT2 ничего существенно не портит, хотя второй контроллер и является удешевленной модификацией первого. BX500/480 формально лучший из четырех моделей с TLC по низкоуровневым характеристикам, но даже не самый быстрый среди них. А переход на QLC удваивает время выполнения теста сравнительно даже с худшим случаем (из сегодняшних) для TLC. Вот такое изменение — критично. Колебания внутри группы — нет.

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.

С этим всё понятно. SLC-кэширование не зря так называется — это работа в однобитном режиме, вне зависимости от «плотности» памяти. Какая-никакая разница между конкретными кристаллами есть, но не слишком заметная на общем фоне. Поэтому тут и условно дорогой SSD от бюджетного обычно не отличить, не говоря уж о сортировке последних.

Казалось бы, B47R должна быть лучше всех. Но нет — похоже, что эти линейки контроллеров лучше «сочетаются» с BiCS5. Или, точнее, прошивки для последней лучше вылизаны. Поэтому лидером на мелкоблочке является Kingston, а AMD отстает от него лишь из-за меньшего количества кристаллов удвоенной емкости. Хуже всех Netac. Но всё это верно если докапываться до каждого знака после запятой, конечно. Внутри группы различия в производительности есть, стоит отодвинуть камеру подальше, и они в масштабах всего рынка просто потеряются.

А вот при записи мальчиком для битья оказывается AMD Radeon R5 — самая низкая степень параллелизма. Почему не BX500, где тоже терабитные кристаллы, да еще и QLC? А они все-таки 4-plane, а не 2-plane. Тип памяти же будет иметь значение при выходе за пределы SLC-кэша — чего в этом тесте не бывает.

Подобные операции оказывают куда большее влияние на скорость работы реального ПО, чем предыдущие: «длинным» очередям взяться на практике 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. И тут опять можно повторить замечание про BiCS5 и прошивки для нее. А вот Crucial… что интересно — из всех участников самый серьезный бренд. И самая серьезная память — которую и в топовые SSD ставят, в то время как все остальные участники забега сделаны на чисто бюджетных кристаллах. Но кошек он явно не умеет готовить. Или не желает слишком напрягаться — что более вероятно. Kingston или Netac этот сегмент рынка очень важен, про Galt и говорить нечего, а Micron деньги в основном совсем другими продуктами зарабатывает. В том числе, и просто торгуя самой памятью распивочно и на вынос.

При записи в проигрышном положении опять AMD Radeon R5, как и предполагалось. Впрочем, на деле приложениям этого всё равно избыточно, т. е. узким местом даже бюджетный SSD может оказаться лишь при нехватке SLC-кэша. Но для моделей на TLC-памяти это не столь критично, как для QLC.

Смешанный режим в принципе не является сильным местом для SSD на дешевых безбуферных SATA-контроллеров, однако снова верно замечание, сделанное выше — на практике и такого обычно «хватит». В настоящее время критичнее вопросы кэширования и вообще работы прошивок. Что может привести к немного неожиданным результатам — мы изначально рассчитывали на то, что Crucial BX500 окажется самым быстрым, поскольку «по железу» в этой паралимпиаде он лучший, однако реальность распорядилась по-иному.

Работа с большими файлами

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-кэше всё 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.

Мы уже не раз отмечали, что бюджетные контроллеры даже при чтении нередко не достают до потолка SATA — каким бы низким он не казался. И, наверное, уже никогда не достанут — уж на что примитивны были четырехканальные контроллеры этого семейства, а теперь идет переход на такие же, но двухканальные. Ну хоть какая-то жизнь :) Правда, радости от такой маловато.

Поскольку эта проблема аппаратная, разными программными ухищрениями ее не исправить. Если «нормальным» устройствам свойственно в многопоточном режиме скорость увеличивать, то некоторые подобные SSD ее снижают. И даже разница между скоростью чтения из основного массива и SLC-кэша начинает обнаруживаться, что тоже немного нонсенс для «классических» SATA и их очень низким потолком. Но нет таких вершин, которых в борьбе за себестоимость не сумели бы взять производители!

Хорошо хоть с записью стараниями программистов научились справляться. Точнее, маскировать проблемы, что иногда может их и усугубить. Но в целом используемая нами методика тестирования благосклонна к SSD на TLC, отводящим под кэш все свободные ячейки — откуда и высокие результаты накопителей, эту схему использующих. В BX500 кэш поменьше — откуда и резкое снижение скорости. А для обновленной версии на QLC результат в итоге еще печальнее. Тройка главных испытуемых справляется худо-бедно, хотя увеличь мы тестовый файл — и они б заметно просели.

В многопоточном режиме видим то же самое. В общем, главная проблема — чтоб места в кэше «хватило». А чтоб хватало почаще, его надо побольше — то есть запас свободного места иметь хороший. И, разумеется, что б паузы в работе происходили достаточно часто, чтобы было время старые данные разгрести, не мешая другим операциям. Второе от покупателя не зависит, первое — формально да. Но есть нюансы, о которых поговорим в выводах.

Что здесь могло измениться? Глобально — ничего. Что изменилось? Тоже ничего. Блестящее совпадение теории с практикой.

Интерес вызывает разве что рекордный результат AMD Radeon R5, однако он очень хорошо ложится в общую канву — нюансы прошивок зачастую оказываются важнее низкоуровневых характеристик памяти и/или конкретного контроллера. Однако сделать из бюджетки конфетку они не смогут — смогут только замаскировать бюджетный привкус. Иногда настолько хорошо, что конкретный покупатель ничего и не заметит. Но это идеальный случай.

Комплексное быстродействие

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, всё равно на данный момент нет. Поэтому есть смысл ознакомиться с этой.

Показать высокий пиковый результат бюджетные SSD могут — в этом давно никто не сомневался. При удачном стечении обстоятельств этому иногда и применение QLC не мешает. В случае Crucial — мешает, но глядя на результаты «старой» модификации мы еще больше убеждаемся в том, что в компании просто на этот момент куртуазно выражаясь забили. А зачем особо стараться, когда реальный результат будет совсем другим? Может чуть выше, может чуть ниже — многим достаточно, но звезд с неба ни один такой SSD в принципе хватать не может. Более-менее нормально работать в «пишмашинке» из старого ноутбука — может. Если не предъявлять к нему слишком серьезных требований.

Итого

Фактически инициатива Micron по смене алгоритма SLC-кэширования осталась незамеченной остальными производителями. Впрочем, мы не удивимся, если подобные прошивки существуют лишь для 176-слойной памяти этого производителя, а всем остальным она достается не настолько дешево, чтоб использовать в бюджетном сегменте. Да и сам Micron, «взбодрив» новой памятью некоторые модификации Crucial BX500 и P2 под конец их жизни, ныне предпочитает в подобных устройствах применять уже QLC, а не TLC. В общем, данная страница истории закрыта.

А все остальные производители никаких резких движений не делали. Разве что в моделях невысокой емкости поменяли Silicon Motion SM2259XT на еще более дешевый SM2259XT2, но это почти никак не сказалось на потребительских характеристиках. Производительность на операциях чтения приемлемая, с записью эти контроллеры тормозят всегда и всюду, но это можно замаскировать SLC-кэшированием. Для чего, правда, нужен достаточный запас свободного места. И это может оказаться уже не совсем бюджетно: если покупать 1 ТБ вместо 480 ГБ, планируя использовать его лишь наполовину, то проще за аналогичные (а то и меньшие) деньги приобрести одну из трех выживших «приличных» моделей и такими вопросами голову не забивать. Тем более, что с таким подходом можно и вовсе пойти по шерсть, а вернуться стриженным — поскольку в том терабайтнике окажется QLC.

Это первый момент, касающийся тех скоростных показателей, которые можно «поймать» тестами. Но не последняя проблема, с которой может столкнуться покупатель. Дело в том, что сам флэш бывает разного качества, и градаций обычно далеко не две. Стоят они по-разному, так что никто и никогда не будет ставить первосортную память в бюджетные модели. В конце концов, их задача — трехлетний гарантийный срок худо-бедно отработать у пользователя без претензий. А это сказывается не только на возможном полном выходе из строя, но и на той же скорости. Например, спустя некоторое время данные даже читаться начнут медленно — из-за высокого уровня ошибок, которые придется долго и нудно корректировать, задействуя весь набор аварийных механизмов. В один прекрасный момент это может не сработать, но в таком случае SSD просто пойдет под замену как однозначно неисправный. А вот с условно работающими накопителями всё сложнее. В том числе сложнее сдать их по гарантии, поскольку в более-менее нормальное состояние такое устройство на некоторое время можно привести простым Secure Erase.

Понятно, что с этой проблемой сталкиваются далеко не все покупатели, но шансы на это в бюджетном сегменте намного выше. Так что мы рекомендуем не перебарщивать с экономией (тем более что в абсолютном выражении это давно уже какие-то совсем неприличные суммы), но кто ж такие рекомендации слушает? ;) Не говоря уже о том, что нередко покупатель и пользователь — два разных человека. На себе любимом принято экономить в куда меньшей степени, чем приобретая те же диски для ремонта или модернизации компьютеров в офисе. Особенно если учесть трудности перевода аргументов за покупку десятка SSD по 5000 рублей вместо 3000 на язык, понятный бухгалтеру. Вот мало кто переводить и пытается. Проще уж обосновать экономию, получить за это благодарность от начальства, а как оно далее работать будет... Ну, как-то будет. Если вообще не сдохнет — но на этот случай есть гарантия.

Однако большинство таких устройств покупается всё же в частном порядке. И в больших количествах, причина чего на поверхности: сравнивать 3 и 5 учат еще в первом классе школы, а вот для всего остального потребуется куда больше знаний. Поэтому на подобные продукты с самого момента их появления приходилась львиная доля отгрузок. А в некоторых сегментах рынка других практически и не осталось, что сейчас верно для SATA-накопителей, где такие SSD уже даже не самые худшие. И ничего на самом деле не изменится — вне зависимости от наших или чьих-либо рекомендаций. Просто стоит понимать, что в этом сегменте всё сводится ровно к трем основным постулатам: как-то работать будет, сколько-то проработает, возможно не проявятся проблемы. И многое будет зависеть от личного везения — как на этапе покупки, так и при дальнейшей эксплуатации.