Методика тестирования накопителей образца 2021 года

Как мы уже не раз писали, основной тенденцией современного SSD-строения является всё более активное использование QLC-памяти. Сам по себе этот процесс неизбежен — ячейка флэш-памяти в любом случае представляет собой один полевой транзистор, то есть, по сути, аналоговый прибор. Сколько бит в него получится впихнуть, зависит от «внешних» схем дискретизации, а они постоянно улучшаются. Именно поэтому массовая продукция в прошлом десятилетии мигрировала с двухбитной MLC на трехбитную TLC, а в позапрошлом даже о миграции говорить не приходилось — у SSD на SLC просто не получалось стать массовыми продуктами. По банальной причине — цены. Переход с одного бита на два позволил их уполовинить, на три — уменьшил еще в полтора раза (на самом деле, чуть меньше, поскольку эти самые «внешние схемы» усложнились, но этими тонкостями можно и пренебречь). Внедрение QLC позволяет в тот же физический массив ячеек впихнуть еще на треть больше информации, чем в TLC-режиме, а это в масштабах рынка очень серьезно.

Однако хорошо заметно и то, что каждый следующий шаг дается труднее предыдущего, а эффективность его снижается. Но, повторимся, альтернатив в глобальном смысле нет — флэш-памяти требуется всё больше, а цены ее до сих пор не настолько низкие, чтобы пренебрегать возможностью сэкономить. И потребители основных объемов относятся к этому с пониманием — им такая экономия тоже нужна, а побочные эффекты где-нибудь на серверном рынке не слишком заметны. И первое, и второе связано как раз с объемами. Даже небольшое снижение относительных цен очень весомо в абсолютном исчислении, во-первых. Во-вторых, и работать серверные QLC SSD высокой емкости (максимум уже перевалил за 100 ТБ) могут... всё равно медленнее, чем аналоги на TLC, но с достаточной для практического применения скоростью. И надежность или «износостойкость» одиночного накопителя не слишком волнует эксплуатантов, поскольку вся важная информация в любом случае многократно дублируется на нескольких уровнях. «Вылетел» один SSD в массиве — его просто поменяли на новый в горячем режиме, не прерывая работу. Случилось что-то более серьезное — есть резервные копии. А иногда и просто резервные серверы, на которые переносится вся нагрузка на время ремонта проблемного узла.

А вот для «обычных» пользователей персональных компьютеров процесс миграции отрасли на QLC оказывается болезненным. Причины — тоже финансы. Из-за чего емкость накопителей всё еще очень ограниченная, а QLC в малых количествах быстро работать не может чисто технически. Да и многократное резервирование данных не все себе могут позволить. Или могут, но надеются, что пронесет — а вероятность этого с QLC всё же ниже. В «свежем» состоянии из коробки ведут себя разные виды памяти одинаково, но вот изнашиваться более плотная будет быстрее. Справедливости ради, еще неизвестно, что окажется хуже на практике — качественная QLC или TLC вида третий сорт не брак. И нагрузки в этом сегменте гораздо ниже, да и сами по себе требования к устоявшемуся уровню производительности — тоже, так что проблемы возникают не у всех. Но при прочих равных предпочли бы TLC многие. А что до экономии, так она при малых объемах памяти и сама по себе невелика, так что и при немного неравных условиях тоже есть смысл выбрать TLC, но не QLC.

Линейка Silicon Power Endura: ответ на вызовы эпохи перемен

Вот только возможность такого выбора до последнего времени была очень ограниченной. За пределами топового сегмента производители информацию обычно старались скрыть, а не наоборот. Это как раз и позволяло внедрять новую память тихой сапой в, казалось бы, знакомые и привычные модели, либо вообще менять конфигурации SSD сколь угодно причудливым образом, максимизируя прибыль. Сейчас постепенно определенности становится больше. В бюджетном сегменте — явочным порядком: там, фактически, QLC уже доминирует, так что на что-то большее мало кто и надеется. В среднем — вовсе не из какого-то альтруизма и стремления к открытости, а потому, что за гарантированную TLC-память люди уже готовы доплачивать. Кто не готов, тот может продолжать играть в лотерею, отдавая себе отчет, что вероятность выигрыша в ней будет только сокращаться — у производителей всё меньше стимулов использовать «старую» память там, где они такого не обещали. Зато с «обещаниями» всё упрощается.

Сегодняшний пример в этом плане очень показателен. В марте Silicon Power анонсировал новую линейку SSD Endura — название прямо намекает на повышенную выносливость. При этом технические характеристики первых четырех вошедших в нее устройств воображения не поражают — ни по производительности, ни по условиям гарантии. Более того — по производительности это вообще накопители совершенно разных классов. «Базовый» E55 — вообще SATA-накопитель, E60 — бюджетная (судя по заявленным скоростным показателям) модель с PCIe Gen3, а ED90 — типичный для настоящего времени середнячок с заявленными последовательными скоростями до 5 ГБ/с. Чуть более серьезно выглядит ES75, где обещано до 7 ГБ/с чтения и лишь немногим меньше записи, но это уже пару лет как легко реализуется и при помощи четырехканальных безбуферных контроллеров. И вообще — в последнее время на рынке всё больше SSD на Maxio MAP1602 с 232-слойной QLC-памятью YMTC, которые тоже на такое способны. В пределах SLC-кэша, разумеется — но о том, что происходит со скоростью при выходе за эти пределы, молчат вообще все производители, и давно.

Так что же общего у столь разных устройств? Именно использование TLC-флэша, что прямо подчеркивается и в пресс-релизе, и в характеристиках — и прописано даже на упаковке устройств и их этикетках. Потому, кстати, и такой разношерстый и немного несовременный набор — в котором есть SATA, но нет PCIe Gen5. Но последнее всё равно пока еще вне подозрений — Gen5-накопители с QLC-памятью наверняка появятся, однако сейчас готовых идти на подобные эксперименты еще нет. А SATA-накопители сегодня востребованы лишь для модернизации или ремонта очень старых компьютеров, так что у их покупателей лишних денег как правило нет — но и в этой группе есть достаточное количество желающих, готовых немного доплатить за гарантированную TLC-память. Есть и готовые доплатить много — но их потребности отлично удовлетворяет буквально пяток сохранившихся на рынке «приличных» SATA-моделей. Промежуток между ними и самыми дешевыми SSD на QLC с бюджетными контроллерами производителями сейчас охвачен очень слабо — и именно на него нацелен Silicon Power Endura E55.

Особо подчеркнем, что тип памяти — единственное, что гарантируется и в линейке Silicon Power Endura. Выбор конкретной TLC или там контроллера остается за Silicon Power. Так что на самом деле и тех же, например, ED90 может быть очень много, причем разных по реальным скоростным характеристикам. Общий уровень задается спецификациями — то есть это точно Gen4 среднего класса. Тип памяти зафиксирован жестко, так что и принципиального разброса по скорости тоже не будет. Но какой-то вполне возможен — вместе с изменениями конфигурации. Поэтому мы просто оценим один из возможных конкретных примеров реализации, но сразу предупреждаем, что со временем могут появиться и немного другие. Для современного рынка — обычное дело. Но, хотя бы, вариативность памяти существенно ограничена — и это (на современном, опять же, рынке) имеет большое значение.

Может ли попасться в точности такой же SSD в «обычной» линейке, типа UD90? А кто запретит-то? Основные характеристики идентичные, а конфигурации с TLC в ней всегда встречались и встречаются. Всё отличие — в ED90 других быть не может, а в UD90 — как повезет. И что-то нам подсказывает, что при таком разделении везти будет чем дальше, тем реже. Так что, если не хочется играть в такую лотерею — выбор очевиден. Тем более, что не всегда она дает возможность сэкономить — на момент тестирования, например, в ДНС UD90 стоил на 1000 рублей дороже, чем ED90 (при одинаковой емкости в 1 ТБ).

Silicon Power Endura ED90 1 ТБ

Упаковку можно было увидеть выше — она стандартная для продуктов компании. Сам же SSD выглядит тоже стандартно, но уже не только для продуктов компании, а вообще всего класса в целом.

Единственный нюанс — в семействе Endura Silicon Power закрывает большими наклейками не только лицевую сторону платы M.2 2280, но и обратную. Каких-то элементов на ней, естественно, нет (все устройства этого класса давно уже односторонние), но встречаются надписи и прочие улики, позволяющие опытным взглядом распознать конкретную платформу. Иногда и гадания по лицу достаточно, причем не вскрывая упаковку.

Но если SSD из нее уже извлечен, то все карты в руки. И не обязательно даже снимать наклейки — и программной идентификации достаточно, чтобы определить — попался нам контроллер Realtek RTS5772. Мы с ним уже знакомились, но только в паре с QLC-памятью, так что одна реперная точка в сравнении уже есть. Вкратце же напомним, что это Gen4-контроллер среднего класса — не слишком-то отличающийся от аналогичных продуктов Maxio, Phison или Silicon Motion. Не без недостатков, но они есть у любых четырехканальных безбуферных решений, поскольку их никто не «вылизывает» настолько тщательно, как топовые контроллеры.

Главное же будет определять память, поскольку все уже хорошо усвоили, что скорость QLC очень часто оказывается узким местом, независимо от контроллера. Некоторые умеют тормозить и с TLC, у Realtek, в частности, пока не встречается прошивок с прямой записью в TLC-массив — но тут уже можно хоть на что-то рассчитывать. И в данном случае вопросов не возникает — в нашем экземпляре 232-слойный TLC-флэш Micron B58R. Небольшим его недостатком для устройств невысокой емкости можно считать терабитные кристаллы, из-за чего и в терабайтниках будет лишь двукратное «внешнее» чередование, а не более эффективное четырехкратное.

Но это тоже общая тенденция — на данный момент на рынке почти нет «свежей» памяти с кристаллами по 512 Гбит. В основном остатки продукции предыдущих поколений, но какой-нибудь Micron B47R востребован для производства почти топовых устройств на топовых контроллерах предыдущего же поколения. Решить проблему кратности чередования можно и самостоятельно — выбирая SSD на 2—4 ТБ, но такое «решение» дороговато для большинства потенциальных покупателей, так что подхода придерживаются лишь те, кому действительно нужны большие объемы. И в нагрузку они получают чуть более высокую производительность — что вполне справедливо.

Сразу отметим, что в ноутбук такие устройства можно устанавливать безбоязненно — много «сожрать» под нагрузкой не позволят ограничения производительности, а в простое накопитель «умеет» уходить в глубокий сон, так что лишнего электричества потреблять не будет. Это, кстати, тоже в тему сказанного выше, что свои недостатки есть у всех платформ данного уровня — на Maxio очень часто попадаются модели с отключенным состоянием L1. Во всяком случае, куда чаще, чем на продукции остальной тройки производителей, включая и Realtek.

А теперь просто посмотрим, как это работает. Тем более, что с такой платформой встречаемся на практике первый раз, а с самим контроллером — пока только второй. Поэтому сегодняшнее тестирование будет не только изучением конкретной модели (а она может и измениться — не забываем об этом), но и позволит поискать ответы на более общие вопросы.

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. Первое — как раз то, на что рассчитаны современные SSD, что позволяет им работать в полную силу. Но и «режим совместимости» тоже нередко важен — фактически чипсетный контроллер PCIe в таком виде появился еще в микросхемах Intel «сотой» серии (т. е. в 2015 году), а дальше принципиально не менялся. В последнее время, впрочем, мы им редко пользуемся, но при первом тестировании новой платформы среднего класса это интересно — их многие и выбирают вместо SSD с «настоящим» Gen3, поскольку контроллеры с тех пор существенно изменились (и дело не только и не столько в поддержке новых интерфейсов), а разница в цене уже стала минимальной.

Образцы для сравнения

Как уже было сказано выше, это наша первая встреча с такой платформой, но уже вторая — с этим контроллером. Обзор AGI AI818 на том же Realtek RTS5772, но с терабайтом 144-слойного QLC-флэша Intel был опубликован на сайте еще прошлым летом. И это как раз идеальный ориентир, поскольку и контроллер одинаковый, и емкость одинаковая, и даже размер кристаллов памяти одинаковый (и там, и там терабитные), а вот ее тип — разный. Но в современных условиях при покупке недорогого SSD часто остается лишь гадать — каким он будет. Причем и всю экономию производители любят класть себе в карман, так что и цена тут не помощник. Зато после покупки уже не спутаешь. Вот точные размеры этой самой разницы нам и интересны.

Также значение имеет разница производительности внутри класса. Понятно, что конфигураций много, а суметь выбрать конкретную в продаже — см. выше. Но, хотя бы с точностью до контроллера сравнение провести можно, благо накопители терабайтной емкости на всех конкурентах Realtek RTS5772 нами уже тестировались. Например, это Digma Meta P21 — Phison E21T и 176-слойный TLC-флэш SK Hynix. Тестировали немногим позже AGI.

Или Digma Meta S69 из того же обзора — здесь Silicon Motion SM2269XT и 128-слойная TLC-память YMTC. По крайней мере, так было на момент тестирования — с тех пор запасы такого флэша начали иссякать, так что производители активно переходят на его аналоги. Тем более, им это не сложно, поскольку точных спецификаций не бывает. Digma для всех SSD декларирует TLC, как и Silicon Power в линейке Endura, но не какие-то конкретные кристаллы.

Третьим можно было взять Digma Meta M6E, но для разнообразия мы решили выбрать SmartBuy Helix Pro. Тем более, тестировали его чуть позднее, так что здесь уже официально Maxio MAP1608, но от MAP1602 он практически только маркировкой и отличается. Плюс отрезанная (но не известно — на каком уровне) поддержка памяти со скоростным интерфейсом, что ограничивает пиковую скорость 5 ГБ/с, но это-то и требуется. А память здесь, кстати, точно такая же, как Digma Meta P21.

Сразу предупреждаем, что у всей этой тройки со старта есть фора — кристаллы памяти по 512 Гбит, так что они работают с четырехкратным чередованием. Но соблюдение таких тонкостей никто из производителей уж точно никто не гарантирует. А Phison, например, сейчас активно использует терабитные кристаллы и в топовых линейках E27T/E31T, и в совсем уж бюджетке, типа E15T, так что и E21T может ждать модернизация платформы, что сразу же скажется на продукции всех партнеров этой компании. Но сегодня, повторимся, некоторое преимущество у этой тройки заведомо будет. С другой стороны, AGI AI818 — это столь же однозначно оценка снизу. Такой «вилки» нам будет достаточно.

Заполнение данными

До заявленных 4800 МБ/с далеко и в пределах SLC-кэша, но это можно списать на особенности работы разных программ — максимум декларируется для какого-нибудь CrystalDiskMark в многопоточном режиме, что с алгоритмами работы AIDA64 перекликается примерно никак. Сам же график характерен для бюджетных контроллеров, пишущих данные только через кэш. Последний в таком случае имеет делать максимально большим, а что там при этом происходит за его пределами... производители никак не оговаривают, во-первых. Покупатели, эксплуатирующие такой накопитель в гордом одиночестве в недорогом компьютере в кэш обычно «попадать» будут, так что и никаких проблем не заметят. Тем более, что у этой платформы скорость записи и вне SLC-кэша не слишком высокая, но вполне приемлемая: три-четыре сотни мегабайт в секунду, конечно, уложились бы и в ограничения SATA, но это, опять же, для дня сегодняшнего обыденность. Точнее, лучше обыденности, но об этом чуть позже.

Пока же отметим, что второй проход (по мусору) просто подтверждает сказанное выше. Прямая запись в TLC-массив в прошивках для контроллеров Realtek на данный момент не реализована, так что при отсутствии подготовленного расчищенного SLC-кэша мы буквально сразу переходим в режим его расчистки. Сам же контроллер без посторонней помощи чистит только статическую область кэша, имеющую (как и у всех остальных) совсем уж рудиментарные размеры.

Тип памяти имеет огромное значение. Алгоритмы работы с TLC и QLC у Realtek RTS5772 одинаковые (как уже сказано, тут пока и выбора особого быть не может), но вторая сама по себе намного хуже справляется с записью данных. Несмотря на кристаллы одинакового размера, здесь и в кэш существенно не дотягиваем до 3 ГБ/с, а вне его бо́льшую часть времени держимся ниже сакральных 100 МБ/с, с чем при последовательной записи в один поток и ноутбучные жесткие диски справляются. Так что основное различие находится на поверхности: при использовании QLC приемлемые скорости записи возможны лишь при попадании в кэш. Побочный результат — и место в нем TLC-модификации будут готовить существенно быстрее. А время выполнения теста различается в три раза — существенно, учитывая, что записан один и тот же терабайт данных. На AGI AI818, впрочем, покупателю доступно чуть больше дискового пространства, но это не столь существенно, как очень разная скорость работы.

Что при сравнении с другими платформами? Здесь результаты менее однозначны. Для Phison E21T существуют разные варианты прошивок. Некоторые рассчитаны на максимальный размер SLC-кэша — и контроллер они превращают в посредственность. Впрочем, используются таковые в основном с QLC, а в паре с TLC другая стратегия — маленький кэш и быстрая прямая запись по его исчерпании. Потом, конечно, всё равно приходится уплотнять данные из кэша, но этот участок уже маленький. И «мелкие» кристаллы памяти тоже поспособствовали — на терабитных скорость прямой записи была бы равна не 1,2 ГБ/с, а в пару раз ниже. Да и скорость записи в кэш тоже заметно снизилась бы.

Долгое время безбуферные контроллеры Silicon Motion тоже обходились без прямой записи, демонстрируя графики, похожие на тот же нынешний Realtek. Поведение последней пары поколений стало очень похоже на аналоги от Phison — кэш на все ячейки с QLC и «три скорости» с TLC. Причем все участки сходные — разве что размер их различается.

Что касается Maxiotek, то контроллеры этого разработчика обычно реализуют режим прямой записи и в QLC. Правда в паре с памятью такого типа ни к чему хорошему оно не приводит, а с TLC — можно обогнать всех остальных. Часть успеха, впрочем, заслуги этой памяти SK Hynix — кристаллы по 512 Гбит и высокая собственная скорость. Но ведь в Digma Meta P21 такая же, а скоростные показатели SSD в целом более скромные.

Впрочем, эта тройка у нас сегодня вне конкурса — больше интересует Realtek. У которого, напомним, запись только через кэш — и из-за этого он объективно отстает от конкурирующих платформ. Кроме того, против Silicon Power Endura ED90 сыграл и выбор терабитных кристаллов — это куда лучше смотрелось бы при общей емкости в 2 ТБ или выше. Однако по большому счету это всё менее важно, чем радикальная разница, обусловленная типом памяти. Как с QLC тормозят контроллеры Phison и Silicon Motion, мы уже видели. Сегодня перед глазами пример Realtek, да и у Maxio будет то же самое. В общем, для таких сценариев важно выбрать TLC, а потом уже можно заниматься более мелкими деталями. Но это на современном рынке проще сказать, чем сделать. Во всяком случае, в этом сегменте: выше — проще, но не всем удается быть здоровыми и богатыми. И в этом плане появление еще одной серии с гарантированной TLC можно только приветствовать.

Что касается режима совместимости, то, естественно, этой конкретной конфигурации он дается легко и без потерь: скорость записи в AIDA64 за пределы ограничений PCIe Gen3 всё равно не выходила, так что тут уж особо изучать нечего. Переходим к более сложным сценариям.

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.

Скорость и здесь оказалась чуть ниже заявленной, но это можно поправить размером блока — мы давно уже используем в этой программе настройки, отличные от «умолчальных». Тем более, максимальные показатели заявлены для всей линейки, а скорость SSD от емкости зависит. И, как уже было сказано выше, из-за памяти на терабитных кристаллах, такие терабайтники в линейке точно не будут самыми быстрыми. Но в целом результаты примерно соответствуют конкурирующим платформам и существенно отличаются от того же контроллера с QLC-памятью. Даже в этом довольно простеньком бенчмарке, целиком и полностью укладывающемся в кэш.

То же самое можно сказать и про этот тестовый сценарий: Realtek RTS5772 к рекордсменам не относится, но в целом все эти контроллеры примерно одного поля ягоды — и с сопоставимой памятью (а тут, опять же, у конкурентов некоторая фора за счет четырехкратного чередования) демонстрируют сопоставимые показатели. А QLC на данный момент всех их превращает в посредственность. Чуть особняком стоит разве что какой-нибудь Solidigm P41 Plus, но и он отстает от того же SM2269XT с аналогичным или даже меньшим количеством TLC.

При такой нагрузке как мы уже давно знаем однозначными аутсайдерами являются контроллеры Maxio. А вот память может и вовсе не сказываться на скоростных характеристиках, но лишь потому, что SLC-кэширование в данном случае слишком уж хорошо ее недостатки маскирует.

Длинных очередей на практике не бывает — потому, что скорость обработки запросов со стороны системы и в худшем случае превышает скорость их появления (вне бенчмарков). «Большие» блоки бывают — количество операций с ними снижается, но результирующая скорость растет, причем еще со времен жестких дисков (так что этой оптимизации уже несколько десятков лет). Результатом оказывается то, что современные SSD даже бюджетного уровня уже просто не поместились бы в ограничения древних интерфейсов, типа SATA. Осталась самая малость — научить программное обеспечение использовать все эти сияющие горизонты. Проблема в том, что программистам до сих пор приходится учитывать существование гораздо более медленных накопителей, а объемы унаследованного кода могут и вовсе испугать неподготовленного человека. Но много — не мало.

Запись контроллеры SSD давно уже линеаризуют и распараллеливают «по-своему», а промахнуться мимо кэша в простых бенчмарках невозможно — откуда и тут уже давно вылазят гигабайты в секунду. Но всё это, в очередной раз повторим, в точном соответствии с анекдотом: в полночь Золушка превратилась в тыкву, но принца было уже не остановить. Долгое время производительность накопителей в таких сценариях была недостаточной для реализации более-менее сложных запросов программного обеспечения. Отказ от «механики» проблему решил. Теперь пользователи ждут — когда же всеми новыми возможностями научатся пользоваться программисты. А разработчики контроллеров SSD продолжают свои гонки — просто потому, что могут. И Realtek в них обычно участвует на уровне — не лучше, но и не хуже прочих контроллеров того же класса.

Смешанный режим тоже важен — ведь в реальности (а не в тестовых утилитах) редко бывает такое, что долгое время данные приходится только писать или только читать. Особенно в многозадачном окружении — и с учетом богатой внутренней жизни современных операционных систем. Но ничего интересного мы тут уже тоже не увидим — пока не выйдем из зоны комфорта внутри SLC-кэша. Оптимизировать работу контроллеров в его рамках разработчикам несложно — вот этим и развлекаются. На практике же не всегда приходится работать со свежезаписанными данными, да и локальность их может быть куда меньшей, чем в низкоуровневых бенчмарках. Но последние являются своеобразным эталоном размерности — вот мы их и приводим. Предпочитая делать глобальные выводы немного по другим сценариям, конечно.

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.

Работа в один поток — самый частый (146% случаев), но и самый сложный сценарий. Но и тут мы уже выбрались далеко за два, а то и за три гигабайта в секунду, хотя на деле многим еще и в рамках SATA не тесно. Правда выбрались в контроллерах последних поколений, которые и стоит предпочесть при возможности. Производительность будет выше даже при использовании старого интерфейса, а новый в последовательных сценариях вообще киллерфича. Единственное, на что стоит обратить внимание — снижение скорости чтения уже вытесненных из кэша данных. Очень заметное у продукции Realtek — но и Maxio тоже. А в первом случае оно намного выше для QLC — память сумела подгадить даже в таком сценарии.

Еще сильнее впечатляет прогресс современных недорогих контроллеров в многопоточном режиме. Который сам по себе, к сожалению, всё еще слишком синтетичен — именно из-за десятилетий господства жестких дисков, которые, напротив, требовали количество потоков ввода-вывода сокращать (в идеале — до одного). Безотносительно же этого можно заметить, что тут как раз Maxio лучше всех справляется с чтением «полежавших» данных, а Realtek — похуже. Но с TLC он в целом по-прежнему на уровне одноклассников, а QLC снова умудряется и чтение данных замедлить.

Скорость записи — вопрос попадания в кэш и штрафов за промахи на стороне SSD, а также способности самих по себе функций работы с файлами операционной системы. Последние начинают уже и недорогие SSD ограничивать, но пока редко и не слишком заметно — собственные ограничения куда серьезнее. И организация кэширования тоже важна — маленький кэш позволяет не так сильно падать за своими пределами, зато у большого «пределы» могут вместить больше информации. В частности, и в сегодняшнем случае тестовый файл у Endura ED90 целиком записался именно в ускоренном режиме. С другой стороны, был бы файл побольше, было бы и заметное снижение скорости. А вот SmartBuy Helix Pro со своими 2 ГБ/с прямой записи по-прежнему держался бы почти ровно.

Эти два сценария принципиально различаются для «механики» жестких дисков, а SSD внутри всё равно приводит всё к общему знаменателю. Или почти общему — все-таки для бюджетных контроллеров это работа до сих пор чуть более сложная. Но принципиальной разницы нет, так что и выводы не меняются.

«Разнонаправленная» работа еще сложнее, чем многопоток в одну сторону, но, опять же, принципиально это картину не меняет. В этом классе мы уже получаем несколько гигабайт в секунду, когда всё работает как задумано, и те или иные проблемы, когда характеристики памяти не удается замаскировать кэшированием. И очередное подтверждение выдвинутого в начале тезиса — у всех контроллеров этого класса есть определенные недостатки, причем проявляющиеся в разных сценариях. А в среднем — один уровень. Если... память не подкачает. Но и тут никаких различий — в посредственность QLC превращает всех.

А в этом случае, например, явно проштрафился не сам Silicon Motion SM2269XT, а прошивки конкретной реализации платформы — поскольку производительность просела радикальнее, чем у него же в некоторых QLC-модификациях. Бывает и такое — в виде локальных взбрыков на общем фоне. С общим же тоже всё понятно: контроллеры одного класса демонстрируют и сходную производительность, причем ее на данный момент и в этом классе можно считать даже избыточной — пока еще открывшиеся возможности утилизируют разработчики софта, мы эти накопители уже сменить, возможно, успеем. Критичным является вопрос памяти. QLC в моделях такого уровня тоже зачастую справляется с основными бытовыми нагрузками, но лучше уж без нее.

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.

Напомним, что общий объем записи от всех подтестов составляет 200 ГБ — то есть мы гарантированно не вместимся в кэш, когда свободного места всего 100 ГБ. Расчищать же его оперативно некогда — пауз практически нет. Нагрузки PCMark 10 Storage «рисовали» с реальной жизни, но он представляет собой пессимистичный взгляд на таковую. Именно из-за плотности рабочих операций — в реальности то, что он делает за час, растягивается у кого на день, а у кого и на неделю, так что тех же пауз достаточно, мусор убирать время есть — и проблем будет меньше, чем показывает балл этой программы. Но хороший преферансист считает именно те взятки, которые отдаст, а не может взять — так что при планировании будущего мы тоже за подобный пессимизм. Не так обидно ошибаться :)

Рафинированный случай пустого накопителя рассматривать стоит только в порядке повышения общей образованности — в реальной жизни на нем будут не только лишь необходимые программы в ограниченном количестве, но и большое количество их данных. Рекомендация же покупать накопители с запасом, поскольку и производительность, и долговечность SSD от количества свободного места зависит существенно, обычно лишь рекомендацией и остается. По всё тем же финансовым причинам — покупать 2 ТБ в случаях, когда достаточно и 512 ГБ слишком дорогое удовольствие, почему так никто и не поступает. Впрочем, всего 100 ГБ свободных тоже своего рода предельный случай — это уже слишком близко к порогу неэффективности даже и самих по себе файловых систем — вне зависимости от технологий конкретного накопителя. Зато в таком виде сразу раскрываются все темные стороны — что бывает, когда SLC-кэша радикально не хватает для работы. И сильнее всего, естественно, это бьет по конфигурациям с QLC — где пристойная производительность обеспечивается только благодаря кэшированию. А лучше всего себя в таких условиях проявляют накопители с небольшим кэшем, но реализованным режимом прямой записи. Желательно относительно высокоскоростной — почему так хорошо на фоне одноклассников выглядят контроллеры Maxiotek с быстрой памятью в паре. У Realtek, как уже было сказано, прямой записи пока нет, так что получается нечто среднее. Но все эти выкладки, подчеркнем, действительно при одинаковой памяти. Разная будет иметь большую значимость, чем нюансы работы конкретных контроллеров и прошивок. На этом фоне мелкие.

Итого

Такое представительное тестирование нам понадобилось, поскольку ранее мы SSD на контроллере Realtek RTS5772 с TLC-памятью не тестировали — вот и захотелось сравнить платформу со всеми потенциальными конкурентами. Результат, впрочем, получился вполне предсказуемый: в мелочах решения этого (одного) класса могут различаться; где-то чуть лучше один контроллер, где-то — другой, но невооруженным глазом этого всё равно уже не разглядеть. Причем верно это с любой одинаковой памятью. То есть на данный момент критически важным в данном классе является именно память: в паре с TLC все такие контроллеры демонстрируют более чем приемлемые результаты быстродействия в любых сценариях, а QLC превращает в посредственность, опять же, всех. Так что есть смысл окончательно отказаться от поисков «хорошего контроллера»: когда все они похожи, а вот памяти — два существенно различающихся вида, то танцевать нужно именно от нее.

Конечно, это не всегда просто: производители стараются сохранить за собой свободу выбирать то, что в конкретный момент времени окажется более выгодным — для них. В итоге розничная цена какого-нибудь, например, Kingston NV3 терабайтной емкости будет одинаковой вне зависимости от конкретной модификации, каковых на рынке наблюдается уже как минимум шесть (возможно, некоторые еще не нашли своего вдумчивого исследователя), причем половина — именно на QLC. Справедливости ради, о том, что так будет, Kingston всех предупреждал изначально, но куда чаще дело обходится без подобных предупреждений. А Silicon Power Endura — серия с гарантированной TLC-памятью, то есть противоположный пример. Никакой технической новизны в самих этих моделях нет, аналогичные SSD в ассортименте компании встречались и ранее, просто в современных условиях постоянство (хотя бы) типа памяти является конкурентным преимуществом, позволяющим подзаработать. Поэтому, как нам кажется, со временем эта тенденция станет более массовой, но ничего плохого для покупателей мы в ней не видим. Даже наоборот: тот, кого этот вопрос волнует, получит возможность осознанного выбора. А кого не волнует — не исключено, что и дополнительную возможность сэкономить (хотя это не точно). И то, и другое — полезно.