Тестирование SSD XPG Gammix S70 Blade емкостью 2 ТБ на новом контроллере InnoGrit IG5236 с поддержкой PCIe 4.0

Методика тестирования накопителей образца 2021 года

Первые SSD с интерфейсом PCIe 4.0 появились еще в середине 2019 года — как только AMD обеспечила его поддержку в рамках своей платформы АМ4. Однако далее ничего интересного не происходило — на деле все модели использовали один и тот же контроллер Phison E16, да и производились под непосредственным контролем Phison на одном и том же заводе. Все остальные игроки ожидали расширения кормовой базы. Просто потому, что изначально целевая платформа была очень ограниченной — для реализации PCIe 4.0 требовался Ryzen 5 3600 или выше, причем на плате с топовым чипсетом AMD X570. При этом те же процессоры можно было использовать и на более дешевых платах на старых чипсетах, лишаясь в первом приближении только лишь этого самого PCIe 4.0. Понятно — о какой итоговой доле рынка шла речь. Тем более, что ноутбучные процессоры AMD новый интерфейс не поддерживают до сих пор, а их продается больше. И Intel новый интерфейс в принципе игнорировал.

Коренным образом все начало меняться осенью прошлого года. Точнее, первые подвижки начались даже год назад — AMD наконец-то выпустила недорогой чипсет В550, «позволяющий» подходящим процессорам реализовать свои возможности версии 4.0. И подходящих стало больше — добавилась пара недорогих Ryzen 3. Но основное событие случилось осенью — анонс Intel Tiger Lake. Новые процессоры тоже поддерживали PCIe 4.0. Причем это ноутбучные модели — т. е. давно уже самый массовый сегмент рынка ПК. После чего всех производителей SSD и прорвало. И даже самые консервативные поняли, что надо шевелиться после того, как появились серверные и настольные процессоры Intel с поддержкой PCIe 4.0.

Из чего не следует, что все покупатели экстренно бросились за новыми продуктами, а производители — прекратили выпуск старых. На деле основные продажи все еще приходятся как бы не на SATA-накопители, да и новые NVMe-устройства, ограниченные PCIe 3.0, продолжают не только выпускаться, но и разрабатываться. Однако даже второй сегмент, не говоря уже о первом, постепенно мигрируют в сторону бюджетной продукции — со всеми вытекающими. При этом второй «давит» сверху на первый, а его начинают «поджимать» бюджетные модели под PCIe 4.0 (которых тоже появляется все больше) — так что эти процессы только ускорятся. Какая-либо конкуренция, кроме ценовой, становится невозможной, да и эта-то в основном заключается в использовании все более дешевой памяти — новых SATA-контроллеров нет уже достаточно давно (даже бюджетных — «хватает» и разработок трех-пятилетней давности), да и новых с PCIe 3.0 тоже уже, возможно, не будет. Тем более, что разные версии стандарта совместимы — новые SSD можно «втыкать» хоть в PCIe 2.0, хоть даже в 1.1 (на практике в последнем почти нет смысла — но можно). Соответственно, специально подстраиваться под старые системы не нужно — переход на PCIe 4.0 (а потом и 5.0) будет куда более спокойным и плавным, нежели радикальная смена связки SATA/AHCI на PCIe/NVMe. И присматриваться к новым накопителям имеет смысл даже при отсутствии нового интерфейса — таковые могут оказаться как минимум не хуже заслуженных «старичков» среднего и высокого уровня, а производство последних все равно будет со временем сокращено.

На рынке контроллеров в итоге актуальность сохраняет только разработка решений с поддержкой PCIe 4.0. Но сам по себе такой переход дает неплохой шанс «втиснуться» на него и новым игрокам. Тем более, пора бы. Да и не так это и сложно — основные грабли уже собраны первопроходцами, принципы разработки понятны, а главное, что нужно при создании топового контроллера — не жалеть заварки. Куда сложнее наладить производство и сбыт готовой продукции. Но и тут «повезло» — спрос есть изначально: разработчиков контроллеров всегда было меньше, чем производителей SSD на их основе, а сейчас осталось совсем мало. Практически все крупные игроки на рынке флэш-памяти обзавелись уже и собственными контроллерами — и на открытый рынок их не поставляют. Samsung так и вовсе предпочитает полную вертикальную интеграцию, продавая готовые SSD, а не компоненты для их производства — благо у компании есть и собственный флэш, и собственная DRAM, и собственные контроллеры. Kioxia, Micron, SK hynix и WD память желающим продавать готовы — но собственные контроллеры используют в собственных же продуктах. Phison норовит сменить лигу — из поставщика контроллеров перейти в статус производителя готовых SSD. К чему это может привести — хорошо было видно на примере Е16: когда партнерам остается только разрабатывать дизайн наклеек, да решать, что будет лежать в упаковке помимо накопителя. Остаются только Silicon Motion, Marvell да Realtek. Последние двое — лишь номинально: свои решения с поддержкой PCIe 4.0 они демонстрировали еще в 2019 году, но пока не попадалось ни одного SSD ни на Realtek RTS5771, ни на одном из целой тройки (88SS1321, 88SS1322, 88SS1323) Marvell. Учитывая, что потребность рынка реально есть, такая затянувшаяся пауза выглядит зловещей.

Тем более, что новый игрок на рынке недавно появился — небольшой стартап InnoGrit, о котором ранее практически никто не слышал. Впрочем, создали его в 2016 году несколько бывших сотрудников Marvell, взгляды которых на будущее, по-видимому, разошлись с мнением руководства компании. Похоже, что и не зря — первые свои продукты компания анонсировала в том же 2019 году, официально представила в начале 2020, но первый SSD на одном из них мы будем тестировать сегодня. Причем изначально об использовании InnoGrit IG5236 объявили Adata и Biwin, а недавно к ним добавился Patriot Memory — и вряд ли на этом процесс закончится.

Немного о контроллерах InnoGrit

«Много» не получится — компания пока не раскрывает подробностей внутренней кухни, а сторонней информации пока тоже недостаточно. Но, поскольку новые игроки на рынок выходят не так уж часто, имеет смысл хотя бы кратко ознакомиться — с чем они приходят.

Изначально речь шла о четырех контроллерах — сейчас их фактически пять. Но младшая пара IG5208 (Shasta) и IG5216 (Shasta+) большого интереса не представляют — это четырехканальные «безбуферные» (но с поддержкой HMB) решения, ограниченные снаружи двумя или четырьмя линиями PCIe 3.0. Изготавливаются по техпроцессу 28 нм, рассчитаны на установку до 2 ТБ разной памяти (до QLC включительно) — словом, это непосредственные конкуренты Phison E13T или Silicon Motion SM2263XT. Поэтому никакого ажиотажа не вызвали, хотя SSD на их основе в ассортименте некоторых производителей и доступны, но в очень ограниченных количествах — те-то уже давно освоены. Более того — в скором времени будут заменены на Е19Т и SM2267XT соответственно — уже с поддержкой PCIe 4.0 (которая в этом сегменте нужна как рыбке зонтик, но… мы предупреждали, что так будет). Так что что-нибудь подобное наверняка появится и в ассортименте InnoGrit.

А сейчас наибольшего интереса заслуживает другая пара контроллеров: IG5236 и IG5636, относимые компанией к семейству Rainier. Заявленные характеристики практически совпадают — это восемь каналов NAND с пропускной способностью 1200 мегатранзакций в секунду и DRAM-буфер на 32-разрядной шине (либо 32+8 для реализации ECC!) с традиционной расчетной емкостью мегабайт на гигабайт флэша. Сам контроллер по имеющейся информации включает в себя четыре ядра ARM Cortex R5 — вспоминаем принцип не жалеть заварки. Естественно, PCIe 4.0 x4, причем заявлены очень высокие показатели для последовательных операций — 7,4/6,4 ГБ/с чтение/запись соответственно (но, как обычно, не сказано — с какой памятью это намеряли и какой линейкой). Почему два? IG5236 ориентирован на топовые клиентские SSD, а IG5636 — дата-центра и прочий ынтерпрайз. На деле кроме некоторого (возможного) различия в прошивках, удалось найти лишь одно серьезное отличие — один поддерживает до 8 ТБ флэша и 8 ГБ DRAM, а другой — уже 16/16 (где какой — понятно сразу). Так-то физически чип наверняка один, изготавливается по нормам 12 нм FinFET. Но тут выбора не было — на деле даже так контроллер получился достаточно «горячим», хотя официально его энергопотребление и под максимальной нагрузкой не превышает 3 Вт. Впрочем, на данный момент это общая беда всех топовых SSD с поддержкой PCIe 4.0. С которой можно достаточно успешно справляться радиаторами, причем хватает и штатных для системных плат, хотя все производители наверняка будут поставлять накопители на IG5236 и со своими красивенькими (Adata и Patriot во всяком случае так и делают).

Есть в ассортименте компании и такое решение, как IG5668 (Tacoma) — старший брат этой парочки. В принципе, на нем тоже можно сделать мощный клиентский SSD, хотя изначально ориентации на серверы. Но из интересных особенностей можно отметить емкость до 32 ТБ и 72-разрядную (64+8) шину DRAM. Здесь уже на каждом канале 1600, а не 1200 МТ/с, хотя последовательные скорости официально и ниже — зато при произвольной адресации в полтора раза больше «йопсов». И 5 Вт вместо 3 Вт — допустимо и для M.2.

Так на сегодня и выглядит ассортимент продукции InnoGrit. Минус — отсутствие недорогих, но «модных» контроллеров, какие уже есть у Phison и Silicon Motion. Однако с бюджетными продуктами всегда все не просто в плане сбыта и т. п., так что можно быть уверенным, что, если получится с топовыми — будут со временем и бюджетные. А вот в данном случае товар лицом показать как раз просто. И сейчас мы на него посмотрим на примере законченного SSD, который можно просто пойти и купить (на момент написания этих строк, впрочем, из-за известных событий в продаже отсутствовал — но тут уже не вина производителя).

XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ

Компания Adata (для топовых продуктов активно использующая марку XPG) старается выпускать SSD на самых разных платформах, не зацикливаясь на каком-то одном производителе. Даже когда речь идет об узких (пока еще) сегментах, типа SSD с поддержкой PCIe 4.0, у покупателя должен быть выбор. До последнего времени его обеспечивали Gammix S50 и уже знакомый нам Gammix S50 Lite. Но первый — еще более старый знакомый, поскольку это типичный SSD на базе Phison E16, а они практически одинаковые. Второй же накопитель основан на контроллере Silicon Motion SM2267, поддержка которым нового интерфейса лишь формальность — на производительности практически не сказывается. Впрочем, определенные бенефиции можно получить и в этом случае — если подключать SSD не четырьмя, а двумя линиями, то поддержка нового стандарта сыграет свою роль. При этом подобный режим уже заложен в чипсет B550 для процессорных линий Ryzen — но вот пока еще ни разу мы не сталкивались с его практической реализацией. Равно как и «умение» вообще всех чипсетов AMD совмещать PCIe x2 с парой дополнительных SATA вместо PCIe x4 — в настольных системах не используется, а так бы мог выйти толк.

Поэтому сейчас место на вершине модельного ряда занимает пара модификаций Gammix S70 — на базе контроллера InnoGrit IG5236, на который компания обратила внимание фактически первой. А модификаций две, поскольку более ранний Gammix S70 поставлялся с уже установленным большим алюминиевым радиатором. У Gammix S70 Blade в комплекте лишь небольшая теплораспределительная пластина, которую нужно устанавливать самостоятельно. Или не устанавливать, а использовать штатную систему охлаждения материнской платы или ноутбука — либо купленный отдельно радиатор. В общем, подход более гибкий и удобный как для производителя, так и для покупателей. Но не стоит использовать устройство «голым» — о необходимости радиатора (какого-нибудь — хотя комплектный эффективностью не отличается) прямо сказано на упаковке.

Памяти может быть 1 или 2 ТБ, причем в обоих случаях это 96-слойная 3D TLC NAND Micron с кристаллами по 512 Гбит — просто кристаллов разное количество. Соответственно, старшая модификация — самая быстрая, что отражено и в спецификациях: например, скорость последовательной записи официально равна 5,5 либо 6,4 ГБ/с. Скорость чтения — в любом случае 7,4 ГБ/с. В общем, очень многие цифры взяты прямо из спецификаций контроллера, а будут ли они достижимы на практике и как часто — посмотрим.

DRAM-буфер состоит из двух микросхем LPDDR-2400 от SK hynix по 1 ГБ каждая — на S50 Lite к примеру была ровно одна такая же. Кстати, Patriot Viper VP4300 выглядит практически точно также вплоть до цвета текстолита. Единственное отличие — «родная» маркировка на флэше против «собственной» у Adata (этот производитель предпочитает закупать память пластинами, а потом уже ее самостоятельно тестировать, нарезать и упаковывать). Но тут ничего удивительного: InnoGrit разрабатывает не только контроллеры, но и референсный дизайн накопителей, и прошивки, что упрощает работу партнеров. Marvell так делать не любил — за что и поплатился потерей рынка, да и, возможно, очень толковых сотрудников.

Полная пропись данными в AIDA64 выглядит типично. Как мы уже говорили, все современные SSD на базе TLC- и (особенно) QLC-памяти спринтеры — быстро пишут лишь в пределах SLC-кэша, под который могут отводить вплоть до всех свободных ячеек. Переход на PCIe 4.0 ситуацию только усугубил — как раз скорость кэша и повысилась, а вот собственные возможности той же памяти, разумеется, остались теми же. Но в целом выглядит симпатично: 5,5 ГБ/с в ускоренном режиме — это хорошо. Да и 700-800 МБ/с за пределами кэша тоже нормально.

Они же получаются и в режиме PCIe 3.0 — только максимальная скорость в пару раз ниже, что естественно. И в обоих случаях присутствует небольшая «ступенька» — контроллер начинает «расчищать» кэш еще до исчерпания запаса свободного места, что позволяет окончательно снизить скорость немного позже, некоторое время выжимая вполне приличные 1,5 ГБ/с. Т. е. даже в таких простых случаях видно, что IG5236 с работой справляется очень хорошо. Как минимум, настолько, насколько хорошо способна работать память — тут как уже сказано все производители в одной лодке, поскольку TLC — это лучшее, что используется в массовых устройствах. Поэтому у всех максимальные показатели лишь благодаря SLC-кэшированию.

И они тоже разные — для сравнения приводим аналогичный график, полученный на типовом двухтерабайтнике на базе Phison E16. Долгое время эти накопители были единственными доступными SSD с интерфейсом PCIe 4.0, был такой и у Adata (упомянутый Gammix S50) — но тут уже ни о каких 5,5 ГБ/с речи не шло. Да и за пределами кэша скорость получалась заметно более низкой.

Так что встречу по одежке можно считать благоприятной. А как устройство будет вести себя в более сложных сценариях — покажет подробное тестирование.

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 4.0 и «чипсетным» PCIe 3.0. Мы считаем, что актуальны оба режима. Первый — поскольку именно он является штатным и позволяет получить максимальную производительность. А второй потому, что высокоскоростные SSD под PCIe 3.0 постепенно будут исчезать с рынка (что уже и начинают делать). Во всяком случае, новых интересных разработок такого уровня уже точно не будет — появляться будут только середнячки или и вовсе бюджетные накопители. Поэтому у покупающих быстрый SSD под старую платформу выбора не останется — либо новое устройство в режиме совместимости, либо что-нибудь заведомо ограниченное по производительности. А этих самых старых платформ в эксплуатации очень много, причем начиная со Skylake (LGA1151 «первой версии» 2015 года в настольных системах) и заканчивая прошлогодними Comet Lake (LGA1200 и соответствующие ноутбуки) у Intel в этом плане ничего не менялось — чипсетное подключение, практически одинаковые чипсеты, практически один и тот же контроллер PCIe 3.0.

Таким образом, тестирование в двух указанных выше режимов позволяет получит информацию, релевантную для примерно 90+% систем, в которые вообще есть смысл устанавливать NVMe-накопитель. За исключением AMD Ryzen — но в первом приближении там все эквивалентно одному из этих случаев. Где-то чуть лучше или чуть хуже — но без принципиальных отличий.

Образцы для сравнения

Смена методики и тестовой платформы вынуждает нас начинать накапливать результаты почти с нуля. Поэтому в первом материале с ее использованием большого количества накопителей для сравнения с испытуемым быть и не может. Однако у нас уже есть результаты одного из самых быстрых SSD этого класса, а именно WD Black SN850. К которым мы добавили еще и Corsair Force MP600 — типичного представителя продуктов на базе Phison E16, т. е. еще не так давно единственного широко доступного решения с поддержкой PCIe 4.0. Оба SSD имеют емкость 2 ТБ — как и наш экземпляр XPG Gammix S70 Blade, так что сравнение абсолютно корректно.

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.

Начнем с линейных скоростей. Хотя некоторые пользователи и считают их совсем не важными, на практике это не совсем так. Да и, вообще говоря, это основная причина увеличения скорости интерфейсов — прочие сценарии практически никогда не упираются и в PCIe 3.0, а многим более чем достаточно пропускной способности SATA600 (одна из причин наличия вау-эффекта при смене жесткого диска на SSD — и отсутствия таковых при дальнейшей модернизации).

Последовательные операции (128К Q8T8), МБ/с
  Чтение Запись Смешанный режим
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 5013,1 4261,2 4503,6
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 3.0) 3453,7 3352,9 4309,9
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) 7075,2 6732,9 6216,7
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 3.0) 3476,6 3444,0 4585,8
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) 6597,3 5065,3 6059,1
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 3.0) 3541,3 3303,1 4767,5

Тут все достаточно просто. Во-первых, на фоне появившихся конкурентов понятны претензии к тому, что у Phison E16 PCIe 4.0 какой-то неправильный. Действительно — скорость чтения выросла менее, чем в полтора раза, записи — еще меньше, а со смешанным режимом (по умолчанию для этой программы 70% чтения на 30% записи) вышло и вовсе смешно. PCIe (в отличие от SATA) интерфейс двунаправленный, так что при таком подходе пропускная способность может суммироваться — почему все испытуемые и показывают более 4 ГБ/с. Но у Е16 результат почти не меняется при ускорении интерфейса — больше уже сам контроллер «не может». Вот новые разработки WD и InnoGrit — могут. Но с «чистыми» операциями есть нюансы — первый близок к утилизации возможностей PCIe 4.0 лишь при чтении, а второй — даже записывает данные быстрее, чем он читает. Понятно, что на реальных файловых операциях картина может и измениться — однако пока благоприятное впечатление только усиливается. И, по сравнению с первыми SSD с PCIe 4.0, это заметный шаг вперед.

Чтение 4К-блоками по произвольным адресам с разной глубиной очереди, IOPS
  Q1T1 Q4T1 Q4T4 Q4T8 Q32T8
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 15194 54316 174571 260929 671473
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 3.0) 13648 50460 163466 256825 694486
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) 18472 71377 154534 381627 687159
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 3.0) 15981 67382 129831 374568 685449
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) 19404 68471 220798 417082 792941
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 3.0) 16728 64122 194615 395910 801621

Почему вообще все вспомнили про линейные скорости? А потому, повторимся, что именно они наиболее убедительно голосуют за быстрые интерфейсы. Что же касается, такой популярной (в узких кругах) дисциплины, как «мелкоблочка», то с ней все сложнее. Какие-то оптимизации возможны при большом количестве запросов, но определяющими являются все-таки собственные задержки памяти. И, если взять устройства близкого класса, то никаких существенных отличий мы не увидим. И влияния интерфейса — тоже: поскольку пока еще PCIe 3.0 х4 достаточно и для самых предельных случаев. Не говоря уже о более жизненных — когда запросы просто не успевают накапливаться.

Запись 4К-блоками по произвольным адресам с разной глубиной очереди, IOPS
  Q1T1 Q4T1 Q4T4 Q4T8 Q32T8
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 66271 123260 276530 298253 279804
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 3.0) 42513 133947 279617 298264 278021
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) 70237 161587 268158 374477 496876
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 3.0) 57397 159014 250144 328187 501731
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) 75491 172322 339679 550253 594869
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 3.0) 62824 164438 345499 483016 539542

Запись в каком-то смысле проще — не требуется искать конкретные запрошенные ячейки, а можно писать в любые с коррекцией адресов в трансляторе. Поэтому здесь уже есть и некоторая зависимость от интерфейса. Но в первую очередь, как видим, нужно выбирать все-таки накопитель: более быстрая модель на PCIe 3.0 может обгонять более медленную на 4.0. Поэтому, кстати, не стоит отметать покупку современного устройства только лишь на основании отсутствия «правильного» интерфейса в имеющейся системе.

Ну а если взглянуть на ситуацию с этой стороны, то XPG Gammix S70 Blade все-таки медленнее, чем WD Black SN850. Т. е. лидерство в последовательных сценариях на «случайные» не распространилось. Впрочем, преимущество перед «первенцами» на базе Phison E16 у обоих безоговорочное. Чего в ряде случаев и достаточно.

Чтение по произвольным адресам блоками разного размера с единичной очередью, МБ/с
  16К 64К 256К
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 62,2 192,9 525,5 1742,1
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 3.0) 55,9 172,9 490,5 1545,8
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) 75,7 180,6 366,2 1328,7
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 3.0) 65,5 173,3 343,7 1234,5
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) 79,5 222,9 639,5 2191,9
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 3.0) 68,5 210,2 624,5 1637,7

Вопреки расхожему заблуждению, на скорость работы реального ПО подобные операции оказывают куда большее значение: «длинным» очередям, как уже сказано, взяться на практике не откуда — 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. Почему по возможности все и стараются работать именно так. И в этой связи несколько расстраивает, что при таком сценарии XPG Gammix S70 Blade не просто перестал быть лидером — а способен отставать и от Phison E16. Впрочем, пока это все частности — причем в представлении низкоуровневых бенчмарков. Просто видно, что и в этом плане идеала не существует: все сбалансировано.

Запись по произвольным адресам блоками разного размера с единичной очередью, МБ/с
  16К 64К 256К
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 271,4 917,8 2270,2 3779,2
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 3.0) 174,1 491,6 1328,9 2372,3
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) 287,7 1061,8 2847,7 4803,9
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 3.0) 235,1 861,2 1929,5 2482,4
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) 309,2 1041,5 2615,3 4375,1
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 3.0) 257,3 787,1 1758,2 2364,9

Благодаря динамической трансляции адресов разница между последовательной и произвольной записью может и полностью стереться. Происходит это только при достаточно большом размере блока — но возможно на практике. А в этих случаях, естественно, очень важен контроллер — и поддержка им быстрого интерфейса тоже. Вот в этом частном случае (в отличие от предыдущего) XPG Gammix S70 Blade снова на коне.

Чтение и запись по произвольным адресам блоками разного размера с единичной очередью, МБ/с
  16К 64К 256К
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 77,5 228,3 613,4 1526,5
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 3.0) 66,6 194,3 545,8 1130,0
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) 94,2 229,7 436,4 1374,7
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 3.0) 81,5 220,9 418,9 1236,1
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) 88,9 270,0 769,0 1982,4
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 3.0) 81,5 260,2 719,7 1616,5

Говоря о практически значимых результатах, а не абсолютных рекордах, не стоит забывать и о том, что «чистые» операции в современных условиях рафинированный идеальный случай. На практике основное количество ресурсов, конечно, потребляют программы переднего плана — но и фоновыми приложениями пренебрегать тоже нельзя. Особенно применительно к накопителям — какой-нибудь висящий на втором плане torrent-клиент можно легко «не заметить» в плане влияния на центральный процессор и память, но вот сеть и систему хранения данных «дергать» он может достаточно активно. Причем и сам по себе разнонаправленно — файлы и раздаются, и скачиваются одновременно. А такой режим работы может оказаться более сложным, чем не только запись (которая SSD неплохо линеаризуется), но и чтение. А сложнее — значит, и медленнее. XPG Gammix S70 Blade в таком сценарии ведет себя как и при чтении — не идеально.

В общем и целом, можно сделать вывод, что у нового контроллера, равно как и у SSD на его основе есть как сильные, так и слабые стороны. К первым относятся последовательные операции — тут пошли на рекорд. По крайней мере, потенциальный — окончательные выводы нужно будет делать после изучения ситуации на файловом уровне. А вот рекорда в комплексных бенчмарках не будет точно — иногда накопитель может проиграть и более старым устройствам на Phison E16.

Работа с большими файлами

Но, 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-кэш все 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.

Чтение 32 ГБ данных (1 файл), МБ/с
  Пустой SSD Свободно 100 ГБ
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 2534,5 2524,1
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 3.0) 2195,5 2170,7
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) 2933,3 2842,0
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 3.0) 2170,2 2310,3
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) 4013,4 3808,0
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 3.0) 2550,8 2448,3

Работа в один поток — самый частый (146% случаев) самый частый, но и самый сложный сценарий. По сути, для подавляющего большинства SSD тут и PCIe 3.0 x4 не ограничение. WD Black SN850 один из самых быстрых — и он в таком даже режиме практически не медленнее, чем Phison E16 «в родном», например. XPG Gammix S70 Blade занимает промежуточное положение — он быстрее последних, но от того же SN850 отстает на весомый гигабайт в секунду.

Чтение 32 ГБ данных (32 файла), МБ/с
  Пустой SSD Свободно 100 ГБ
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 4428,5 4398,6
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 3.0) 3434,4 3369,7
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) 5095,5 5080,6
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 3.0) 3318,1 3341,2
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) 6856,3 5981,6
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 3.0) 3564,9 3516,2

Всеобщее же счастье наступит только тогда, когда системные программисты перепишут всю работу с дисками под SSD — которым многопоточный режим только в радость (в отличие от жестких дисков). Сейчас же подобное можно организовать только специально. Но для оценки и этого достаточно. И главное — от ожидаемого рекорда не осталось и следа: XPG Gammix S70 Blade старается данные из кэша «уплотнить» побыстрее, а из основного массива памяти больше 5 ГБ/с выжать не выходит. SN850 кэш освободить нужно «заставить» (например записав еще несколько сотен гигабайт, что мы делаем для второй части теста) — но даже в этом случае он способен почти на 6 ГБ/с. В общем, что в однопоточном, что в многопоточном режиме абсолютная разница практически одинаковая, что хорошо согласуется. С другой стороны... Ну и что? Да — лидер не сменился. Но ведь долгое время все накопители даже с поддержкой PCIe 4.0 были еще медленнее. А что происходит без таковой — хорошо видно по режиму совместимости. Там больше 3,5 ГБ/с в принципе получиться не может — а тут уже речь заходит о выборе между 5 и 6 ГБ/с.

Запись 32 ГБ данных (1 файл)
  Пустой SSD Свободно 100 ГБ
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 4084,9 4039,1
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 3.0) 2519,1 2533,5
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) 4952,8 4559,4
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 3.0) 2800,7 2792,3
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) 4693,0 4496,7
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 3.0) 2828,0 2844,6

Запись в целом считается более сложной задачей для флэша. Однако однопоточная запись выполняется быстрее, чем однопоточное чтение — ее можно эффективно распараллелить «внутри» устройства. Если контроллер на это способен — даже старшие модели на Phison E16 «выжимали» в этом случае до 4 ГБ/с, то SSD следующей волны тянут уже на 4,5-5 ГБ/с. И тут XPG Gammix S70 Blade хоть немного, но быстрее, чем WD Black SN850.

Запись 32 ГБ данных (32 файла), МБ/с
  Пустой SSD Свободно 100 ГБ
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 4114,9 4150,8
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 3.0) 3287,4 3381,1
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) 4693,5 4379,6
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 3.0) 3384,9 3360,3
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) 4706,9 4522,6
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 3.0) 2731,8 2740,0

При попытке работать сразу в 32 потока — уже не быстрее. Но тут нашлось одно (неожиданное) слабое место SN850 — нормально утилизировать PCIe 3.0 он не может. Точнее, делает это хуже двух других SSD, «выбирающих» из старого интерфейса максимум. В большинстве прочих сценариев вся тройка в режиме совместимости равна — но не здесь.

Чтение и запись 32 ГБ данных (последовательный доступ), МБ/с
  Пустой SSD Свободно 100 ГБ
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 3118,3 3048,2
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 3.0) 3029,2 2952,4
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) 4140,5 3860,6
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 3.0) 3451,9 3324,7
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) 4599,6 4213,9
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 3.0) 3442,0 3432,7

В этом режиме (который не так уж и редко получается на практике сам собой — например, при копировании данных внутри накопителя без обработки) XPG Gammix S70 Blade работает немного медленнее, чем WD Black SN850, но быстрее накопителей на базе Phison E16. И, главное, в отличие от последних тут есть какой-никакой эффект от PCIe 4.0. Не слишком большой — но ранее и такого не было.

Чтение и запись 32 ГБ данных (произвольный доступ), МБ/с
  Пустой SSD Свободно 100 ГБ
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 2099,8 2089,4
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 3.0) 1817,6 1807,9
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) 2604,0 2482,0
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 3.0) 2413,0 2420,9
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) 3054,7 2535,7
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 3.0) 2727,4 2534,7

В этом сценарии можно получить небольшую прибавку от ускорения интерфейса, но главным является «собственное» быстродействие SSD: быстрый и на медленной версии PCIe быстрее, чем более медленный на быстрой. Поэтому, повторимся, не стоит привязываться только к интерфейсу — важны все характеристики. Ну а в остальном оба более новых накопителя существенно быстрее устройств первой волны. Дальше уже будут «играть» цены и другие факторы — самый быстрый это не всегда оптимальная покупка. Самый медленный, впрочем, почти никогда, но совсем уж «медленных» (реально) в этой тройке устройств вообще нет :)

Комплексное быстродействие

Краткое знакомство с новым тестовым пакетом PCMark 10 Storage

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

PCMark 10 Storage Full System Drive
  Пустой SSD Свободно 100 ГБ
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 4.0) 2277 2272
Corsair Force MP600 2 ТБ (PCIe 3.0) 1964 1942
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 4.0) 2444 2332
XPG Gammix S70 Blade 2 ТБ (PCIe 3.0) 2102 2017
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 4.0) 3009 2771
WD Black SN850 2 ТБ (PCIe 3.0) 2734 2487

Стоит обратить внимание на пару моментов. Хорошо видно, что при практически значимых для массового пользователя нагрузках интерфейс PCIe 3.0 до последнего времени нельзя было считать выжатым досуха даже применительно к топовым SSD. Резервы повышения производительности были — что прекрасно показывает WD Black SN850 даже в режиме PCIe 3.0 отстающий только... от себя же, но на PCIe 4.0. Но, все-таки, отстающий. Да и понятно, что все это представляет собой лишь академический интерес — теперь уже никто из производителей все равно не будет заниматься развитием «устаревшего» направления. Так что в очередной раз нужно повторить — не стоит обращать внимания только на интерфейс и считать, что новое устройство плохо подойдет к старой системе. Может и так получиться, что старые «не хуже» вообще исчезнут вскоре — если и были.

Возвращаясь же к сегодняшней основной теме, напомним, что выше встречались и случаи, когда XPG Gammix S70 Blade отставал даже от Corsair Force MP600 в сценариях с произвольной адресацией. Они неминуемы должны были сказаться и на результатах PCMark 10. Сказались. Хотя общий итог все равно благоприятный для устройства. Не рекордный просто, но совсем недавно о подобном уровне производительности можно было только мечтать. А не так давно — и мечтать было бесполезно.

Итого

Контроллер InnoGrit IG5236 нацелен на создание SSD топового уровня, в XPG Gammix S70 Blade используется именно он — и это действительно SSD топового уровня. Выйди в свет эти устройства чуть раньше — были бы безоговорочными лидерами. Однако «лидеры» на рынке могут меняться очень быстро, а конец прошлого года вообще оказался очень урожайным на анонсы практически всех производителей, включая и грандов отрасли, что ситуацию сильно усложнило. Но отрадно, что и на этом фоне разработка ранее малоизвестного производителя вовсе не теряется. И это хорошо и в том плане, что этот рынок нас вообще давно не баловал новыми именами. Оказывается, и так можно :) Так что и производителями новинка была тепло встречена, но XPG Gammix S70 оказались первыми SSD на новом контроллере, реально добравшимися до торговых сетей (до наших уж точно). Так что Adata с ней явно не прогадала. А дальше все будут решать цены и доступность разных устройств — с чем в последнее время есть свои сложности. К технической же части у нас претензий нет.

В заключение предлагаем посмотреть наш видеообзор SSD-накопителя XPG Gammix S70 Blade (2 ТБ):

Наш видеообзор SSD-накопителя XPG Gammix S70 Blade (2 ТБ) можно также посмотреть на iXBT.video

3 июня 2021 Г.