Железо

Новая статья: Действительно ли PCI Express 4.0 – важное преимущество Ryzen 3000? Проверяем на NVMe SSD

0. Одним из ключевых направлений в маркетинговой стратегии AMD по продвижению процессоров Ryzen 3000 стал акцент на появившейся в них поддержке скоростного интерфейса PCI Express 4. 0 в списке характеристик на сегодняшний день не имеет. Действительно, новые Ryzen, построенные на микроархитектуре Zen 2, стали первыми процессорами потребительского уровня, которые получили этот скоростной интерфейс, и более того, ни одна из актуальных платформ Intel пункта PCI Express 4. Не использовать такой повод для выпячивания прогрессивности своей продукции AMD, естественно, не могла, и поэтому как в момент анонса Ryzen 3000, так и после него представители компании не упустили ни единого случая козырнуть соответствующей возможностью.

Однако, честно говоря, их аргументация безупречностью не отличалась. Доводы AMD в пользу новой шины, которая позволяет выделять для устройств интерфейс с вдвое большей, чем раньше, пропускной способностью, сводились к двум тезисам: «это хорошо для графических карт» и «это хорошо для твердотельных накопителей».

0 для графических карт, представители AMD ссылаются на синтетический тест пропускной способности 3DMark, который действительно показывает 69-процентное улучшение производительности при использовании более скоростной версии шины. Говоря о пользе перехода на шину PCI Express 4.

Во-первых, поддерживают PCI Express 4. Однако к этому нужно приложить два больших но, о которых AMD умалчивает. 0. 0 лишь избранные видеокарты, относящиеся к сериям Radeon RX 5700 и RX 5500, в то время как представители семейства GeForce вполне успешно обходятся традиционным интерфейсом PCI Express 3. 0 x16, достигающей 16 Гбайт/с. Во-вторых, если говорить о реальной игровой нагрузке, то она заведомо не создаёт таких объёмов данных, которым не хватало бы пропускной способности общеупотребительной графической шины PCI Express 3. 0 снижает частоту кадров в популярных играх в разрешении 4K на единицы процентов, а разница в быстродействии GPU при соединении с процессором при использовании третьей и четвёртой версии шины в самом неблагоприятном случае составляет десятые доли процента. Более того, даже использование интерфейса PCI Express 2.

0 кажется куда более осмысленным шагом, ведь современные NVMe SSD и впрямь подобрались к пределу пропускной способности шины PCI Express 3. Перевод твердотельных накопителей на работу через PCI Express 4. Увеличение скорости интерфейса за счёт добавления линий PCI Express при этом было бы не слишком удобным выходом, поскольку потребительские SSD прочно вжились в форм-фактор M. 0 x4. Зато переключение на PCI Express 4. 2, позволяющий подвести к накопителю не более четырёх линий. Именно на это и указывают маркетинговые материалы AMD, в которых компания заявляет о почти полуторакратном росте производительности дисковой подсистемы в системах на базе процессоров Ryzen 3000. 0 можно без проблем провести в рамках сложившейся экосистемы, и это действие кажется вполне осмысленным, ведь оно позволяет поднять планку пиковых скоростей с 3,9 до 7,9 Гбайт/с.

В первую очередь нужно понимать, что речь идёт исключительно о росте линейных скоростей, в то время как в отзывчивости твердотельные накопители за счёт перевода на более скоростной интерфейс определённо не выиграют, потому что здесь всё определяется не внешней шиной, а их внутренней архитектурой и возможностями флеш-памяти. Но и тут не всё так просто. То есть в распространённых среднестатистических сценариях такого впечатляющего прироста, который изображён на маркетинговом слайде AMD, конечно же, не будет.

0 в своих продуктах. К тому же стоит учесть и ещё один немаловажный момент: ведущие производители SSD пока не поддерживают PCI Express 4. И более того, все SSD с поддержкой шины PCI Express 4. Поэтому, если вы захотите установить в свою Ryzen 3000-систему NVMe-накопитель с новым скоростным интерфейсом, выбирать придётся среди предложений фирм второго-третьего эшелона. Иными словами, особого оптимизма такие SSD не вызывают. 0 x4 однотипны и полагаются на один и тот же контроллер PS5016-E16 независимого тайваньского разработчика Phison, инженеры которого пока не смогли отметиться какими-либо заметными достижениями на поприще создания высокопроизводительных платформ для потребительских SSD.

Тем более что вопрос о том, какой SSD стоит рекомендовать обладателю современной системы на базе Ryzen 3000, стремящемуся выжать из неё максимум возможного, отнюдь не праздный. Тем не менее мы не привыкли полагаться на какие-то оценочные суждения и всё стараемся проверять на практике. 0 x4 наконец-то добрались до отечественных магазинов. Накопители на базе контроллера Phison PS5016-E16 с поддержкой PCI Express 4. 0; то ли поддаться на агитацию AMD и Phison и попробовать получить более высокую производительность, связавшись с новинками с поддержкой PCI Express 4. А значит, многие покупатели, решившие остановить свой выбор на актуальной и многообещающей платформе AMD, встают перед выбором: то ли установить в систему проверенный временем производительный SSD с интерфейсом PCI Express 3. В этом материале мы постараемся выяснить, что лучше, протестировав оба варианта в реальных условиях. 0.

⇡#Почему мы вообще заговорили про PCI Express 4.0

0 была утверждена в ноябре 2010 года, и нет ничего удивительного, что к настоящему времени эта шина прочно закрепилась в роли базового интерфейса для сопряжения компьютерных устройств. Спецификация PCI Express 3. 0 — с другой. Особенно помогло этому два фактора: затянувшаяся разработка следующей версии стандарта, с одной стороны, и отсутствие запроса на скорости выше возможностей PCI Express 3. Бурный рост в этой отрасли привёл к тому, что SSD смогли быстро упереться в скоростные ограничения имеющегося интерфейса, и вывод на массовый рынок PCI Express 4. Тем не менее постепенно индустрия всё же пришла к осознанию необходимости дальнейшего прогресса, в чём особенно посодействовали твердотельные накопители. 0 действительно обрёл смысл.

0 был принят в июне 2017 года. Стандарт PCI Express 4. Что не менее важно, все эти улучшения не повлекли за собой никаких принципиальных изменений в протоколе. В нём улучшилась гибкость и масштабируемость — например, учтена возможность физической реализации не только в виде слотов и дорожек на плате, но и в виде внешних разъёмов и кабелей; добавлены дополнительные управляющие команды для целей энергосбережения; ну и самое главное — удвоена скорость передачи данных. В результате между новым и старым стандартами сохраняется как прямая, так и обратная совместимость, а значит, хосты и оконечные устройства с поддержкой разных версий PCI Express могут без каких-либо проблем работать друг с другом. Двукратное увеличение пропускной способности достигнуто простым ростом частоты передачи данных с сохранением старой схемы кодирования сигнала.

0 происходит с частотой 8 млрд пересылок в секунду, а в стандарте PCI Express 4. Обмен данными по шине PCI Express 3. Таким образом, в то время как пропускная способность одной линии PCI Express 3. 0 эта частота достигает уже 16 млрд пересылок в секунду. 0 она выросла вдвое – до 1969 Мбайт/с. 0 составляла 985 Мбайт/с (с учётом 128b/130b-кодирования), в стандарте PCI Express 4. Скорость PCI Express 4. Далее естественным образом расширились полосы пропускания всех привычных для массовых ПК шин. 0 x16 оказалась способна пересылать данные с максимальной пропускной способностью 31,5 Гбайт/с (в каждую сторону). 0 x4 увеличилась до 7,9 Гбайт/с, а шина PCI Express 4.

 

Пропускная способность, Гбайт/с

×1

×2

×4

×8

×16

PCI Express 1.0

0,25

0,5

1,0

2,0

4,0

PCI Express 2.0

0,5

1,0

2,0

4,0

8,0

PCI Express 3.0

0,98

1,97

3,94

7,88

15,75

PCI Express 4.0

1,97

3,94

7,88

15,75

31,51

0 в массовых системах. Новая версия платформы Socket AM4, использующая набор системной логики X570, оказалась первой и пока единственной точкой присутствия PCI Express 4. Во-первых, процессор семейства Ryzen 3000, PCI Express-контроллер в котором поддерживает четвёртую версию соответствующего протокола. Благодаря ей пользователи могут построить систему с новой высокоскоростной шиной уже сегодня, но, чтобы проверить эту скоростную шину в деле, нужны сразу три компонента. И в-третьих, оконечное устройство с поддержкой PCI Express 4. Во-вторых, материнская плата с чипсетом AMD X570, которая обладает оптимизированной разводкой сигнальных линий, способной гарантировать целостность информации при передаче по высокочастотной шине. В отсутствие одного из этих компонентов система всё равно будет работать благодаря двухсторонней совместимости версий PCI Express, но уже в более медленном, чем 4. 0, которым может быть либо графическая карта, либо, как в нашем случае, твердотельный накопитель. 0, режиме.

Однако постепенно парк платформ с поддержкой PCI Express 4. Таким образом, воспользоваться высокоскоростной шиной на практике пока получится лишь в очень небольшом числе настольных систем. Так, в течение ближайших месяцев AMD планирует добавить этот интерфейс ещё в одном своём наборе логики – B550. 0 будет расширяться. Это позволит снизить входной ценовой порог для систем с поддержкой скоростных шин, но процессор семейства Ryzen 3000 будет всё равно необходим.

0 всё очень непросто. Что же касается продукции Intel, то в ней с поддержкой PCI Express 4. Отчётливо говорит за себя тот факт, что даже в серверном сегменте поддержка PCI Express 4. Микропроцессорный гигант почему-то пропустил момент, когда новая спецификация была готова, и теперь сильно отстал AMD по срокам её внедрения. Что же касается обычных персональных компьютеров на платформе Intel, то им скоростная шина «светит» совсем нескоро, поскольку в запланированных на 2020 год процессорах Comet Lake и в чипсетах 400-й серии предусмотрена лишь привычная PCI Express 3. 0 у Intel может появиться не ранее середины следующего года. 0, а дальше планы компании выглядят очень неопределённо.

0 будет происходить не такими быстрыми темпами, как того можно было бы ожидать. Иными словами, Intel в ближайшее время будет играть роль своеобразного тормоза прогресса, и можно сказать практически наверняка, что из-за этого внедрение PCI Express 4. Особенно скептически к идее выпуска NVMe SSD под интерфейс PCI Express 4. Например, если говорить о SSD, то на данный момент поддерживает эту скоростную шину лишь единственный контроллер разработки Phison, и появление каких-то альтернатив в обозримом будущем не предвидится. Судя по всему, они намерены дожидаться того момента, когда PCI Express 4. 0 в ближайшее время относятся ведущие производители масштаба Western Digital и Samsung. 0 появится в платформах Intel, и массовые решения с его поддержкой предложат лишь в преддверии этого события.

0 для потребительских NVMe SSD, используя в качестве иллюстрации лишь один пример – построенный на контроллере Phison PS5016-E16 накопитель Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD. Именно поэтому сегодня нам придётся говорить о полезности PCI Express 4.

⇡#Главный герой – Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD

0, покуда на рынке не появятся альтернативные чипы с поддержкой этого перспективного интерфейса. Хотя мы и вынесли в подзаголовок этого раздела название накопителя компании Gigabyte, который побывал у нас в лаборатории, всё сказанное ниже равным образом справедливо и для любого другого NVMe SSD на контроллере Phison PS5016-E16, и даже для любого другого доступного сейчас массового накопителя под PCI Express 4. Дело в том, что этот разработчик контроллеров поставляет своим партнёрам не микросхемы, а уже готовые SSD с ними. Сделать данное обобщение нам позволяет производственная стратегия Phison, не претерпевшая на протяжении последних лет никаких изменений. На самом деле все такие продукты сделаны по одним лекалам на одном и том же заводе и различаются лишь названиями, обвесом и аксессуарами, например системами охлаждения. Поэтому всё многообразие моделей накопителей на базе Phison PS5016-E16 – кажущееся.

0 имеет совершенно предсказуемую аппаратную конфигурацию: в его основе будет лежать контроллер PS5016-E16, управляющий TLC 3D NAND-памятью, относящейся к классу BiCS4. Это значит, что любой доступный в настоящее время накопитель с поддержкой PCI Express 4. Её, кстати, можно встретить не только в составе накопителей с интерфейсом PCI Express 4. Такая память имеет 96-слойный дизайн и уже достаточно давно поставляется компанией Toshiba. Но для накопителя, который претендует на принципиальное улучшение скоростных характеристик, применение трёхбитовой BiCS4-памяти – момент принципиальный. 0, но и в некоторых других моделях NVMe SSD с традиционным интерфейсом, например, в Kingston KC2000. Такая флеш-память работает быстрее предыдущих модификаций, и способна лучше раскрыть потенциал внешней шины с удвоенной полосой пропускания.

Однако платформа Phison PS5016-E16 продолжает опираться на традиционную восьмиканальную схему. Безусловно, для увеличения линейных скоростей, обеспечиваемых массивом флеш-памяти, всегда существует экстенсивный путь – наращивание в нём числа каналов. Инженеры же Phison при разработке своего первого PCI Express 4. И это вполне логично: добавление каналов сильно бы усложнило и схемотехнику накопителя, и дизайн самого контроллера. Архитектурно чип PS5016-E16 сильно похож на PCI Express 3. 0-контроллера отнеслись к нему как к переходному решению и потому особенно не напрягались. 0-контроллер PS5012-E12 — с некоторыми улучшениями в микропрограмме и единственным аппаратно модернизированным блоком, отвечающим за реализацию внешнего интерфейса.

2 NVMe SSD. В остальном, Phison PS5016-E16 почти не отличается от предшественника, с которым мы подробно знакомились на примере Silicon Power P34A80 и Gigabyte Aorus RGB M. Также в контроллере присутствует DRAM-контроллер для работы с буферной памятью, в роли которой может выступать DDR4 SDRAM. Он представляет собой средний по вычислительной мощности чип, основанный на двухъядерном 32-битном процессоре ARM Cortex R5, который предлагает восемь каналов для подключения трёхбитовой или четырёхбитовой флеш-памяти с 800-МГц интерфейсом. Кроме того, он обладает набором привычных фирменных технологий Phison, включая специальный сопроцессор CoXprocessor, обслуживающий технологию ускоренной записи, алгоритм LDPC-кодирования и исправления ошибок четвёртого поколения, аппаратное шифрование по схеме AES256 и прочее.

0 не хватает. Весьма показательно, что в действительности мощности Phison PS5016-E16 для полного заполнения пропускной способности четырёх линий PCI Express 4. Пиковая же производительность случайных операций ожидаемо близка к показателям PS5012-E12 и составляет 750 и 600 тысяч IOPS при чтении и записи соответственно. В официальных спецификациях этого чипа значится максимальная скорость линейного чтения 5,0 Гбайт/с и записи – 4,4 Гбайт/с, что на треть ниже возможностей шины. Тем не менее выбирать не приходится — других вариантов построить накопитель с поддержкой PCI Express 4. Иными словами, даже сама Phison не даёт оснований думать, что на базе PS5016-E16 можно собирать какие-то действительно высокопроизводительные NVMe SSD, которые можно было бы отнести к числу флагманских решений нового поколения. 0 x4 на сегодня попросту нет.

0 на массовый рынок конечным производителям накопителей вместе с AMD пришлось идти на определённый подлог и пытаться создавать вокруг платформы Phison E16 ореол элитного продукта, коим она с технической точки зрения являться не может. В результате ради продвижения PCI Express 4. Когда берёшь в руки такое устройство, действительно начинает казаться, что это – премиальный и высокопроизводительный твердотельный накопитель для систем самого верхнего уровня. Проявляется псевдо-элитность, например, в том, что выбранный нами для тестирования Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD стоит много, поставляется в крупной аккуратно оформленной строгой упаковке и комплектуется массивной и качественной системой охлаждения, сделанной из бруска меди.

Это максимальный по ёмкости вариант такого накопителя. Для тестов мы взяли версию Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD объёмом 2 Тбайт. Это, в свою очередь, означает, что в каналах контроллера Phison PS5016-E16 применяется четырёхкратное чередование, которое обеспечивает достижение наивысшей производительности. Поскольку 96-слойные кристаллы Toshiba BiSC4 имеют ёмкость 512 Гбит, массив флеш-памяти 2-Тбайт накопителя формируется из 32 NAND-устройств. Иными словами, на примере Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD мы увидим максимум того, на что способна платформа Phison PS5016-E16.

Это привычная взору энтузиаста М. Разоблачённый Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD со снятым радиатором выглядит совершенно обыденно. Понять по её внешнему виду, что этот накопитель умеет использовать четыре линии PCI Express 4. 2-плата форм-фактора 2280 с ключом типа M в ножевом разъёме. Впрочем, не нужно забывать, что благодаря обратной совместимости такой SSD можно установить и в систему без поддержки новой версии интерфейса: в этом случае он будет использовать внешнюю шину в режиме 3. 0 совершенно невозможно. 0.

2 NVMe SSD на базе прошлого контроллера PS5012-E12. При близком знакомстве с Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD сразу же бросается в глаза, что его печатная плата практически не отличается по разводке от платы Gigabyte Aorus RGB M. 0-контроллер Phison PS5016-E16 не только наследует от своего предшественника большую часть внутренних блоков, но и совместим с ним по выводам. И это значит, что новый PCI Express 4.

Его верхняя поверхность закрыта никелированной медной пластиной, чего у чипов Phison ранее не наблюдалось. Но сам контроллер PS5016-E16 выглядит при этом не совсем привычно. Объяснение простое: несмотря на то, что контроллер производится по 28-нм техпроцессу, его тепловыделение достигает под нагрузкой 6,7 Вт, и металлическая пластина может оказать содействие в теплоотводе.

 

Они нарезаны и упакованы на заводах тайваньской PTI из кремниевых полуфабрикатов Toshiba: такая память – вполне типичный вариант для накопителей на базе контроллеров Phison. На плате рассматриваемого SSD установлено четыре микросхемы флеш-памяти с маркировкой TABHG65AWV. Но накопители с контроллером Phison PS5016-E16, которые сейчас представлены на рынке, имеют высокий задекларированный ресурс, который для 2-Тбайт версии достигает 3,6 Пбайт. Обычно использование таких «неродных» микросхем заставляет нас усомниться в качестве флеш-памяти, ведь за её отбор и сортировку в этом случае несёт ответственность не сама Toshiba, в некий посредник. По всей видимости, для флагманского продукта Phison целенаправленно выбирает флеш-память наивысших градаций.

Используются гигабайтные микросхемы производства SK Hynix, то есть в сумме объём оперативной памяти, необходимой контроллеру для эффективной работы с таблицей трансляции адресов, на Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD 2 Тбайт составляет типичные 2 Гбайт. В дополнение к флеш-памяти и контроллеру на обеих сторонах накопителя расположено по чипу DDR4-1600 SDRAM.

⇡#Антагонист – Samsung 970 EVO Plus

0. Так как продукты на базе контроллера Phison PS5016-E16 целятся занять верхнюю ступеньку в иерархии потребительских NVMe SSD, сравнивать с Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD логично лучшие и быстрейшие модели, использующие для общения с системой привычную шину PCI Express 3. Поэтому нам показалось справедливым противопоставить накопителю Gigabyte самый популярный NVMe SSD компании Samsung – 970 EVO Plus, благо его 2-Тбайт модификация не так давно появилась в продаже.

Поэтому лишь коротко напомним принципиальные детали. Подробно рассказывать про внутреннее устройство Samsung 970 EVO Plus нет особого смысла – мы делали это уже несколько раз. По первому пункту достаточно упомянуть, что в нём упрятан пятиядерный ARM-процессор, а по второму – напомнить, что этот контроллер фигурирует во всех современных NVMe SSD южнокорейского производителя, включая модели на MLC- и даже на SLC-памяти. В основе Samsung 970 EVO Plus лежит проприетарный контроллер Samsung Phoenix, который, как показала практика, отличается хорошим потенциалом производительности и феноменальной гибкостью.

В нём нашла применение фирменная TLC 3D V-NAND, относящаяся к пятому поколению. Вторая после контроллера составляющая, которая делает из Samsung 970 EVO Plus быстродействующую модель, это – особая флеш-память. В результате Samsung 970 EVO Plus давно и уверенно удерживал звание самого быстрого массового NVMe SSD с TLC-памятью. Кристаллы такой памяти получили монолитную 90-слойную конструкцию и значительно улучшенные характеристики производительности и энергопотребления.

 

Это значит, что никаких мудрёных устройств охлаждения тут не предусмотрено, и производитель полагает, что для защиты от перегрева будет достаточно лишь этикетки со внутренним слоем медной фольги, наклеенной на оборотную сторону накопителя. Интересно, что внешне Samsung 970 EVO Plus ёмкостью 2 Тбайт совершенно не отличается от накопителей этой же модели, но меньшей ёмкости. Которая, кстати говоря, не несёт на себе никаких микросхем.

2 2280-плате, а весь его массив флеш-памяти помещается всего в двух микросхемах. Уникальность 970 EVO Plus 2 Тбайт состоит в том, что Samsung удалось собрать такой ёмкий SSD на односторонней M. Ещё одна микросхема на 970 EVO Plus 2 Тбайт – чип LPDDR4 SDRAM объёмом 2 Гбайт, так что вся компонентная база накопителя – это четыре микросхемы (включая контроллер). «Набить» в одну микросхему целый терабайт флеш-памяти компании Samsung удалось благодаря использованию кристаллов размером 512 Гбит, которые штабелируются по 16 штук – так умеют делать лишь немногие производители.

Но проявляется это только в производительности мелкоблочных операций, которая заявлена на уровне 620 и 560 тысяч IOPS при чтении и записи соответственно, что чуть ниже, чем обещают накопители на контроллере Phison PS5016-E16. Что касается характеристик, то версия 970 EVO Plus 2 Тбайт формально даже немного быстрее модификаций младшего объёма. 0 и составляют 3,5 и 3,3 Гбайт/с при чтении и записи. Линейные же скорости, ясное дело, ограничиваются пропускной способностью интерфейса PCI Express 3. Однако мы ни раз ловили Phison на завышении паспортных показателей, поэтому не удивимся, если на практике картина будет совсем не такой. Иными словами, на бумаге всё выглядит так, будто бы Samsung 970 EVO Plus против Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD не имеет никаких шансов.

0, так это в условиях гарантийного обслуживания: южнокорейский производитель не готов разрешить пользователям столь же жёстко нагружать свои накопители. В чём же Samsung 970 EVO Plus совершенно точно проигрывает дерзким конкурентам с поддержкой PCI Express 4. Задекларированный ресурс 970 EVO Plus 2 Тбайт составляет лишь 1,2 Пбайт – втрое меньше, чем у SSD на базе контроллера Phison PS5016-E16.

⇡#Таблица спецификаций

0-накопителей на базе контроллера PS5016-E16 мы обобщили в следующей таблице, где паспортные характеристики Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD 2 Тбайт сопоставляются с характеристиками Samsung 970 EVO Plus аналогичного объёма. Все обещания Phison и её партнёров относительно производительности нового поколения PCI Express 4. И пусть такие данные обычно плохо соотносятся с реальным быстродействием SSD, зато по ним хорошо видно то бахвальство, вооружившись которым производители накопителей на платформе Phison E16 пытаются убедить владельцев новых Socket AM4-систем в рациональности выбора для использования совместно с процессорами семейства Ryzen 3000 именно таких носителей информации.

Производитель

Gigabyte

Samsung

Серия

Aorus NVMe Gen4 SSD

970 EVO Plus

Модельный номер

GP-ASM2NE6200TTTD

MZ-V7S2T0

Форм-фактор

M.2 2280

Интерфейс

PCI Express 4.0 x4 – NVMe 1.3

PCI Express 3.0 x4 – NVMe 1.3

Ёмкость, Гбайт

2000

2000

Конфигурация

Микросхемы памяти: тип, интерфейс, техпроцесс, производитель

Toshiba 96-слойная 512-Гбит TLC 3D NAND (BiCS4)

Samsung 90-слойная 512-Гбит TLC 3D V-NAND

Контроллер

Phison PS5016-E16

Samsung Phoenix

Буфер: тип, объем

DDR4-1600, 2 Гбайт

LPDDR4, 2 Гбайт

Производительность

Макс. устойчивая скорость последовательного чтения, Мбайт/с

5000

3500

Макс. устойчивая скорость последовательной записи, Мбайт/с

4400

3300

Макс. скорость произвольного чтения (блоки по 4 Кбайт), IOPS

750 000

620 000

Макс. скорость произвольной записи (блоки по 4 Кбайт), IOPS

700 000

560 000

Физические характеристики

Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись, Вт

0,02/6,6

0,03/6,0

MTBF (среднее время наработки на отказ), млн. ч

1,77

1,5

Ресурс записи, Тбайт

3600

1200

Габаритные размеры: ДхВхГ, мм

23,5 × 80,5 × 11,4

22,15 × 80,15 × 2,38

Масса, г

95

8

Гарантийный срок, лет

5

5

⇡#Особенности SLC-кеширования

В ряде случаев это вполне уместно, поскольку многие твердотельные накопители предлагают SLC-кеш вполне достаточного объёма для весьма продолжительных операций, но это всё-таки верно не для любых потребительских NVMe SSD. Каждый раз, когда мы говорим о показателях быстродействия, заявляемых производителями, нам приходится делать оговорку о том, что они относятся к работе SSD с SLC-кешем, в рамках которого все обращения к флеш-памяти происходят в однобитовом режиме. Например, накопители, основанные на контроллерах Phison, всегда сильно страдали от того, что SLC-кеш в них работал по статическому алгоритму и имел очень небольшой размер, в результате чего пользователям приходилось часто сталкиваться с крутым падением скорости при копировании или записи крупных файлов.

Это значит, что информация записывается на накопитель в SLC-режиме до тех пор, пока это позволяет свободное место, а перевод ячеек TLC 3D NAND в штатный трёхбитовый режим происходит в моменты простоя. К счастью, в микропрограмме для контроллера PS5016-E16 разработчики Phison наконец-то смогли исправить застаревшую проблему и впервые реализовали прогрессивный динамический алгоритм SLC-кеширования. Иными словами, за высокую скорость записи на Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD можно не беспокоиться – она действительно может быть обеспечена для очень больших объёмов данных.

Например, в двухтерабайтной версии 970 EVO Plus SLC-кеш состоит из 6-гигабайтной статической и изменяемой динамической части, но его максимальный объём даже на абсолютно чистом накопителе ограничен величиной 78 Гбайт. В этом отношении накопителю на базе платформы Phison E16 может позавидовать даже Samsung 970 EVO Plus, в котором применяется не столь эффективная комбинированная схема ускоренной записи Intellegent TurboWrite. В то же время на Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD аналогичного объёма в ускоренном режиме можно заполнить треть свободного места, то есть на пустом SSD вместимость SLC-кеша может достигать 667 Гбайт.

Проиллюстрировать всё это очень легко при помощи графика максимальной скорости непрерывной последовательной записи на чистые накопители Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD 2 Тбайт и Samsung 970 EVO Plus 2 Тбайт.

Хотя справедливости ради стоит отметить, что и у 970 EVO Plus размер SLC-кеша таков, что выйти за его пределы в реальных условиях не получится в 99,9 % случаев. Здесь очень хорошо видно, насколько больше информации может принять Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD 2 Тбайт по сравнению с Samsung 970 EVO Plus 2 Тбайт на заявленной в спецификации скорости. 0. Но даже если вести речь о производительности линейной записи в SLC-режиме, то накопитель на платформе Phison E16 выглядит привлекательнее благодаря поддержке PCI Express 4. 0. Здесь её уместность неоспорима: скоростной интерфейс позволяет записывать информацию на накопитель быстрее, так как восьмиканальный массив флеш-памяти в SLC-режиме имеет большую пропускную способность, нежели четыре линии PCI Express 3.

В накопителе ёмкостью 2 Тбайт он обеспечивает скорость записи на уровне 1,3 Гбайт/с, в то время как в Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD 2 Тбайт скорость записи после заполнения SLC-кеша падает до 530 Мбайт/с. Однако в «родном» TLC-режиме массив флеш-памяти в Samsung 970 EVO Plus оказывается гораздо производительнее. Впрочем, данный результат вряд ли имеет какую-то практическую ценность: мы ведь говорим о накопителях для десктопов, а в таких системах не бывает задач, которые требуют непрерывно сохранять на носитель информации сотни гигабайт с максимально возможной скоростью.

Phison относится к числу производителей, которые освоили оптимизацию своих продуктов под бенчмарки. Другое дело – операции чтения. Этот нехитрый приём не приносит никакой пользы при реальной работе, но сильно влияет на результаты тестов, потому что измерение скорости чтения из файла сразу после создания такого файла – это типичный сценарий, по которому действуют почти все бенчмарки. Она заключается в том, что файлы, записанные на накопитель, остаются в SLC-кеше ещё на некоторое время для того, чтобы обращения к ним, выполняемые после записи, обслуживались быстрее.

На следующем графике показана скорость случайного мелкоблочного чтения данных из файла на Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD 2 Тбайт и Samsung 970 EVO Plus 2 Тбайт как сразу после его создания, так и после того, как на SSD вслед за тестовым файлом записано ещё некоторое количество информации. Проиллюстрировать, как работает такой фокус, очень несложно.

Накопитель же на базе платформы Phison E16 сохраняет свежий файл в SLC-кеше ещё на некоторое время и при этом скорость чтения случайными блоками оказывается феноменально высокой – около 56 Мбайт/с. Наглядно видно, что в Samsung 970 EVO Plus свежий файл сразу же отправляется из SLC-кеша в основной массив TLC-памяти, после чего накопитель обеспечивает для него скорость мелкоблочного чтения без очереди запросов на уровне 46,5 Мбайт/с. Если следом после тестового файла на накопитель сохранить ещё какое-то количество информации, то он переедет в основной массив TLC-памяти и скорость мелкоблочного доступа снизится до 40 Мбайт/с – именно с таким уровнем производительности и будут иметь дело реальные пользователи. Но ненадолго.

Они для NVMe SSD с контроллером Phison PS5016-E16 будут показывать впечатляющие числа, но эти числа в действительности не описывают реальную производительность, а просто служат иллюстрацией к тому комплексу оптимизаций, который есть в накопителях вроде Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD. Всё это значит буквально следующее: не надо верить популярным бенчмаркам вроде CrystalDiskMark. Собственно, посмотрите сами (слева – результат Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD 2 Тбайт; справа – Samsung 970 EVO Plus 2 Тбайт).

Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD 2 Тбайт

Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD 2 Тбайт

 

Samsung 970 EVO Plus 2 Тбайт

Samsung 970 EVO Plus 2 Тбайт

Но не надо спешить с выводами: дальше мы покажем, что в реальных условиях накопитель на базе Phison PS5016-E16 не так хорош, как кажется поначалу, и уж точно не может похвастать неоспоримым превосходством над Samsung 970 EVO Plus. Кажется, что Gigabyte Aorus NVMe Gen4 SSD одержал над Samsung 970 EVO Plus 2 Тбайт безоговорочную победу, разгромив его по всем оцениваемым в CrystalDiskMark показателям производительности.

Следующая страница →

⇣ Содержание

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

3dnews.ru/www/delivery/avw.php?zoneid=1778&cb=INSERT_RANDOM_NUMBER_HERE&n=a08ada54" border="0" alt=""/> <img src="https://ad.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть