Для нас, как для энтузиастов, живо интересующихся темой SSD, появление каждого нового продукта Plextor – всегда большое событие. Дело в том, что твердотельные накопители, выпускаемые под этой торговой маркой, кардинально отличаются от предложений основной массы прочих производителей второго-третьего эшелона. Среди продукции, несущей на себе бренд Plextor, невозможно встретить какие-то шаблонные аппаратные решения на контроллерах SMI и Phison, которые сегодня применяются в подавляющем большинстве SSD. Напротив, Plextor относится к тому небольшому числу производителей, которые делают ставку на оригинальные разработки и подходят к этому процессу очень притязательно: все твердотельные накопители Plextor совершенно не похожи ни какие другие продукты. Они полностью самобытны и к тому же почти всегда базируются на экзотических контроллерах Marvell, которые встречаются в прочих массовых SSD очень нечасто. При этом те накопители Plextor, которые прошли через наши руки в течение последних лет, оставили после себя вполне благоприятные воспоминания. Как правило, они предлагали достойную производительность и по меньшей мере не уступали массовым SSD, основанным на эталонных платформах SMI или Phison.
Но на этот раз к приехавшему в нашу лабораторию Plextor M9P Plus мы отнеслись даже с большим вниманием, чем обычно, потому что за последнее время с маркой Plextor произошли серьёзные организационные изменения. Новый M9P Plus – это уже не просто очередной эксперимент коллектива одержимых инженеров, а продукт, выпущенный с одобрения и под непосредственным контролем одного из китов рынка флеш-памяти.
Это придумали не мы, это – реальное маркетинговое изображение Plextor
Чтобы объяснить, что же произошло с Plextor, стоит напомнить о том, что твердотельные накопители под этой маркой на самом деле не имеют ни малейшего отношения к производителю знаменитых оптических приводов и дисков, которые были так популярны в девяностых и начале двухтысячных. Японская фирма Plextor Inc. избавилась от созданного ею бренда ещё в 2010 году, и с тех пор права на производство твердотельных накопителей с таким именем перешли к тайваньской компании Lite-On. Именно инженеры Lite-On и стояли всегда за оригинальными твердотельными накопителями Plextor, которые попадали на прилавки магазинов в последнее десятилетие.
Однако в начале осени прошлого года произошло большое событие. Направление Lite-On, занятое твердотельными накопителями, было поглощено японской компанией Kioxia, гораздо более известной под именем Toshiba Memory, от которого она отказалась несколько месяцев тому назад. В результате марка Plextor вернулась на родину, и новые накопители, выпущенные под ней, теперь с полным правом могут рассматриваться как продукты самого высокого статуса. Ещё бы, ведь теперь за Plextor стоит второй по величине производитель чипов флеш-памяти.
M9P Plus был формально анонсирован в феврале этого года, то есть в тот момент, когда Plextor уже работала под крылом Kioxia. Однако очевидно, что создавала его всё та же команда, которая делала до того все предыдущие накопители Plextor. Во-первых, данная новинка, скорее всего, была подготовлена ещё до поглощения Lite-On, а во-вторых, даже после него Kioxia не стала как-то заметно вмешиваться в прекрасно работающий бизнес Plextor, просто предоставив в его распоряжение дополнительные ресурсы в виде доступа к самой современной флеш-памяти и методической поддержки в её внедрении. Всё это делает M9P Plus особенно многообещающей новинкой, поэтому давайте поскорее перейдём к подробному знакомству с ней.
С предыдущим NVMe-накопителем Plextor, вышедшим под именем M9Pe, мы знакомились два года назад. Как следует из названия, новый M9P Plus – его усовершенствованная версия. Однако сразу же стоит сказать, что естественный и ожидаемый переход на PCI Express 4.0 в списке улучшений M9P Plus не значится. Несмотря на активное проникновение нового интерфейса в современные платформы, которое в течение ближайших месяцев серьёзно активизируется благодаря выходу доступной платформы AMD B550, Plextor пытается завоевать расположение потребителей решением, не совсем отвечающим запросам авангарда IT-сообщества. Впрочем, сейчас такой вариант ещё может сработать, поскольку достойных накопителей под PCI Express 4.0 пока нет, а те SSD, которые заявляют поддержку этого интерфейса в спецификациях, на деле с треском проигрывают добротным накопителям под PCI Express 3.0.
Компания Plextor выпускала все свои предшествующие NVMe-накопители сразу в нескольких вариантах исполнения, и M9P Plus продолжает эту традицию. Его можно купить в виде PCIe-платы форм-фактора HHHL или в виде M.2-модуля формата 2280, как оснащённого радиатором, так и без оного. Несмотря на такое разнообразие версий, все они по сути идентичны, потому что в конечном итоге построены вокруг одной и той же M.2-платы.
Для тестирования нам досталась модификация PX-1TM9PG+ – это терабайтный вариант формата M.2 с установленным радиатором. Несмотря на то, что многие материнские платы в настоящее время оборудуются собственными системами охлаждения для M.2-слотов, такая версия наверняка тоже окажется популярной. Тем более что радиатор для неё предусмотрен совсем не бутафорский – это алюминиевый брусок высотой 4 мм, в котором прорезаны глубокие борозды.
Оборотная сторона накопителя также закрыта теплорассеивающей пластиной, на которой обнаруживается наклейка с подробной технической информацией. На этикетке среди прочего зафиксирована даже точная дата производства SSD и версия прошивки, залитая в него на заводе. Такое встречается нечасто.
 |
 |
Разоблачить накопитель не слишком трудно, радиатор представляет собой панцирь, целостность которого обеспечивается четырьмя защёлками. Внутри находится привычного вида M.2-плата с микросхемами, установленными лишь на одной, лицевой стороне. По замыслу авторов накопителя, все они контактируют с радиатором через теплопроводящую прокладку.
Аппаратная начинка Plextor M9P Plus состоит из четырёх микросхем: контроллера Marvell 88SS1092, двух чипов флеш-памяти Toshiba и LPDDR3-1866 SDRAM-буфера ёмкостью 1 Гбайт.
 |
 |
Наибольший интерес, естественно, тут вызывает контроллер. Все предыдущие NVMe SSD разработки Plextor, как и M9P Plus, тоже основывались на контроллерах Marvell. Однако до сих пор в них использовался немножко другой чип – 88SS1093 с кодовым именем Eldora. В новом же накопителе установлена более новая микросхема 88SS1092 (Eldora Plus), которая представляет собой усиленную версию предыдущего контроллера. Вопреки ожиданиям, в ней не появилось поддержки PCI Express 4.0, поэтому M9P Plus продолжает использовать интерфейс PCI Express 3.0 x4. Да и вообще, в чём конкретно заключаются сделанные оптимизации, Marvell не раскрывает, а по базовым характеристикам контроллеры 88SS1092 и 88SS1093 выглядят идентичными.
В обоих случаях речь идёт о восьмиканальном интерфейсе флеш-памяти и о трёхъядерном процессоре с архитектурой ARM Cortex R5 и частотой 500 МГц. Однако в документации на контроллеры появилась любопытная приписка о том, что для высокопроизводительных SSD рекомендуется именно 88SS1092. Следовательно, как минимум за счёт контроллера Plextor M9P Plus должен всё-таки быть получше предшественников.
Второе направление, по которому M9P Plus ушёл вперёд от первоначального M9Pe, – это флеш-память. Теперь в продукте Plextor используется новейшая BiCS4-память Kioxia – 96-слойная TLC 3D NAND, в то время как в прошлом накопителе устанавливалась память с 64 слоями.
Таким образом, получается, что Plextor M9P Plus имеет с обычным M9Pe совсем немного общего. Фактически это совершенно другой накопитель не только с иным контроллером и памятью, но и с заметно подросшими скоростными характеристиками.
⇡#Технические характеристики и особенности работы
Когда к названию какого-либо продукта прибавляется приставка Plus, многого от такого не ждёшь. Спецификации Plextor M9P Plus как будто бы подтверждают это. Линейные скорости новинки и скорость произвольной записи по сравнению с первоначальным M9Pe выросли всего на 5-6 %, а производительность случайного чтения даже снизилась с 400 до 340 тысяч IOPS.
В результате получилось следующее:
| Производитель | Plextor | ||
| Серия | M9P Plus | ||
| Модельный номер | PX-256M9PeG+ PX-256M9PeGN+ PX-256M9PeY+ |
PX-512M9PeG+ PX-512M9PeGN+ PX-512M9PeY+ |
PX-1TM9PeG+ PX-1TM9PeGN+ PX-1TM9PeY+ |
| Форм-фактор | M.2 2280 / HHHL PCIe x4-карта | ||
| Интерфейс | PCI Express 3.0 x4 – NVMe 1.3 | ||
| Ёмкость | 256 Гбайт | 512 Гбайт | 1024 Гбайт |
| Конфигурация | |||
| Флеш-память: тип, техпроцесс, производитель | Kioxia 96-слойная 256-Гбит BiCS4 TLC 3D NAND | ||
| Контроллер | Marvell 88SS1092 | ||
| Буфер: тип, объем | LPDDR3-1866, 512 Мбайт |
LPDDR3-1866, 512 Мбайт |
LPDDR3-1866, 1024 Мбайт |
| Производительность | |||
| Макс. устойчивая скорость последовательного чтения, Мбайт/с | 3400 | 3400 | 3400 |
| Макс. устойчивая скорость последовательной записи, Мбайт/с | 1700 | 2200 | 2200 |
| Макс. скорость произвольного чтения (блоки по 4 Кбайт), IOPS | 300 000 | 340 000 | 340 000 |
| Макс. скорость произвольной записи (блоки по 4 Кбайт), IOPS | 300 000 | 320 000 | 320 000 |
| Физические характеристики | |||
| Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись, Вт | -/8,3 | ||
| MTBF (среднее время наработки на отказ), млн ч | 1,5 | ||
| Ресурс записи, Тбайт | 160 | 320 | 640 |
| Габаритные размеры: Д × В × Г | С радиатором – 80 × 22,86 × 9,2 мм Без радиатора – 80 × 22 × 2,3 мм Плата расширения – 176,33 × 121,04 × 22,39 мм |
||
| Масса | С радиатором – 31 г Без радиатора – 12 г С платой расширения – 200 г |
||
| Гарантийный срок, лет | 5 | ||
В спецификациях Plextor M9P Plus есть одна любопытная особенность – версии накопителя разных ёмкостей имеют близкую производительность. Такого обычно не бывает, поскольку с ростом ёмкости увеличивается «ширина» массива флеш-памяти и контроллер получает возможность эффективнее распараллеливать запросы к данным по своим каналам. Однако похоже, что в микропрограмме M9P Plus или даже в самом контроллере Marvell 88SS1092 появились какие-то хитрые техники, которые выравнивают характеристики накопителей на терабайт, половину и четверть терабайта.
Подозрения здесь в первую очередь падают на технологию SLC-кеширования. И в этом отношении в M9P Plus действительно произошли некоторые изменения. Разработчики Plextor освоили динамическое кеширование, в результате чего накопитель получил возможность одномоментно принимать большие объёмы информации на высокой скорости. Например, на чистый терабайтный накопитель в SLC-режиме нам удалось записать порядка 52 Гбайт данных, прежде чем скорость снизилась. Вот как это выглядит на графике.
В аналогичных условиях на M9Pe на скорости около 2 Гбайт/с удавалось записать лишь 8 Гбайт информации. Однако в TLC-режиме флеш-память прошлого SSD работала заметно быстрее. При исчерпании объёма SLC-кеша там производительность проседала до 880 Мбайт/с, а у нового накопителя прямая запись в массив TLC 3D NAND происходит на скорости 540 Мбайт/с. Впрочем, это замедление вполне компенсируется кратным увеличением вместительности SLC-кеша.
Кроме того, Plextor M9P Plus заслуживает отдельной похвалы за то, что не пытается обмануть пользователя в части скорости чтения. Алгоритма отложенного высвобождения SLC-кеша в нём нет, поэтому то, что показывают для M9P Plus синтетические бенчмарки, – это и есть его реальная производительность.
Например, скорость произвольного чтения блоками по 4 Кбайт без очереди запросов как для записанных только что, так и для старых данных одинакова и составляет порядка 60 Мбайт/с. Стоит подчеркнуть, что современные NVMe-накопители на контроллерах SMI и Phison такие высокие показатели дают только для тех файлов, которые не успели вытесниться из SLC-кеша, а на реальных нагрузках оказываются примерно на 20 % медленнее.
Но вот операция TRIM работает у Plextor M9P Plus не столь быстро, как того хотелось бы. Микропрограмма этого SSD устроена таким образом, что удаление больших объёмов файлов приводит к заметной временной «заморозке» его работы. Например, после удаления файла объёмом 64 Гбайт накопителю потребуется примерно пять секунд на сборку мусора и реорганизацию хранения данных, в течение которых он не будет откликаться на внешние воздействия практически полностью.
Кроме того, после удаления файла наблюдаются также и отдельные всплески латентности, которые не сопровождаются падением скорости чтения. Впрочем, в таком поведении Plextor M9P Plus не одинок, замедляют работу после удаления файлов в той или иной степени почти все современные накопители.
M9P Plus в модельном ряду Plextor занимает положение флагмана, поэтому условия гарантии для него установлены соответствующие. Продолжительность гарантийного обслуживания составляет пять лет, а ресурс задекларирован из расчёта, что пользователю разрешается перезаписать полную ёмкость накопителя 640 раз. В целом это соответствует тому, какие условия гарантии распространяются на флагманские SSD других производителей.
Для NVMe-накопителей под маркой Plextor существует специальная сервисная утилита Plextool NVMe Edition. Однако она была разработана ещё в середине 2018 года, и её возможности кажутся очень бедными на фоне того, что умеют аналогичные программы для SSD лидеров рынка.
Фактически через Plextool NVMe Edition можно только проверить состояние SSD, получить данные его S.M.A.R.T.-телеметрии и выполнить операцию Secure Erase.
Раньше Plextor уделяла большое внимание вопросам программной поддержки и предлагала дополнительные программные средства для кеширования, сжатия и защиты информации на накопителе. Но сейчас все эти разработки заброшены.
⇡#Описание тестовой системы и методики тестирования
С недавних пор тестирование SSD-накопителей с интерфейсом NVMe мы стали выполнять на платформе AMD. Решение перейти на систему с процессором Ryzen третьего поколения было принято не только в связи с её высокой популярностью, но и потому, что в таких системах высокопроизводительные SSD показывают более высокие результаты. Причин две. Во-первых, материнские платы с набором системной логики AMD X570 имеют поддержку PCI Express 4.0, которую не могут предложить никакие материнские платы под процессоры Intel. Во-вторых, после выхода многочисленных патчей безопасности, закрывающих разнообразные уязвимости в архитектуре Intel Core, они сильно сдали именно в части скорости отклика при операциях с файловой системой. В результате полигоном для тестирования SSD в нашей лаборатории теперь выступает система на процессоре Ryzen 7 3800X и материнской плате с чипсетом X570.
Накопитель Plextor M9P Plus, о котором идёт речь в данном обзоре, позиционируется как производительное решение для систем верхнего уровня. Поэтому с этим SSD мы сопоставляли именно те NVMe-накопители, которые предпочитают энтузиасты. Среди них – «эталонный» Samsung 970 EVO Plus, а также варианты, построенные на контроллерах SMI SM2262EN (ADATA XPG Gammix S11 Pro, Kingston KC2000), Phison PS5012-E12 (Silicon Power P34A80) или Phison PS5016-E16 (Corsair Force MP600).
В конечном итоге список участников тестирования получился следующим:
Конфигурация тестовой системы:
Отдельно стоит уточнить, что накопители для тестов устанавливаются в слот M.2, к которому подведены линии PCI Express непосредственно от процессора.
Для измерения производительности SSD применяются следующие тесты:
⇡#Производительность в CrystalDiskMark
Бенчмарк CrystalDiskMark нельзя обойти стороной, так как на его показатели обычно ориентируются сами производители. С его помощью мы можем легко проверить, насколько честно обозначаются в спецификациях характеристики быстродействия. И в этом плане с Plextor M9P Plus почти всё хорошо. «Почти», потому что скорости записи в тесте получаются всё-таки немного ниже, чем обещает спецификация. Но недобор не такой заметный, как у некоторых других SSD.
Если же посмотреть на результаты Plextor M9P Plus в сравнении с тем, какое быстродействие в CrystalDiskMark выдаёт Samsung 970 EVO Plus, то может показаться, что никаких выдающихся достижений мы сегодня не увидим. Но постойте, у новинки Plextor всё-таки проглядываются явные сильные стороны: она довольно-таки сильна при мелкоблочных операциях. И это преимущество может сыграть заметную роль.
Plextor M9P Plus 1024 Гбайт
Samsung 970 EVO Plus 1000 Гбайт
⇡#Производительность линейных операций
Для этого раздела мы с помощью профессионального бенчмарка IOMeter измерили те варианты скоростей линейных операций, которые в первую очередь важны для пользователей, работающих с обычными приложениями для ПК. Иными словами, речь идёт об операциях с неглубокими очередями запросов – одна, две или четыре команды.
Обработку обращений к последовательным данным трудно назвать коньком Plextor M9P Plus. В таких случаях он показывает себя как весьма посредственный накопитель, способный соперничать разве только с решениями на базе контроллера Phison PS5012-E12.
⇡#Производительность мелкоблочных операций
Тесты производительности мелкоблочных операций в IOMeter также приближены к реальной нагрузке. Хотя они и имеют синтетическую природу, в них используются профили нагрузки с низкой глубиной очередей запросов. Причём, как показывают различные независимые исследования, в обычной пользовательской среде до 80 % команд имеет неконвейеризируемую природу, и поэтому в используемых тестовых сценариях такая же доля отведена на чтение и запись 4-килобайтных блоков при очереди в одну команду. Остальные же 20 % нагрузки отдаются под очередь в две или четыре команды.
И вот тут становится интересно. Оказывается, в Plextor M9P Plus поразительно хорошо построена работа со случайными блоками. Особенно это касается чтения: здесь рассматриваемый SSD превосходит даже признанного лидера, Samsung 970 EVO Plus. При этом достаточно выигрышно выглядит новинка и при записи или смешанных операциях. И всё это – не искусственные оптимизации под бенчмарки. Наш тестовый протокол предполагает сброс всех возможных кешей перед измерением скоростей, поэтому M9P Plus – это действительно уникальный SSD, который на сегодняшний день становится лидером по скорости случайного чтения с неглубокой очередью запросов (естественно, без учёта Intel Optane).
⇡#Производительность в PCMark 10
Недавно компания UL обновила свой системный тест PCMark 10, добавив туда трассы для тестирования SSD. Они моделируют эксплуатацию накопителей в трёх сценариях: при обычном многоцелевом использовании (Full System Drive Test), при работе SSD в качестве системного диска (Quick System Drive Test) и в том случае, если флеш-накопитель применяется для хранения файлов (Data Dtive Test).
Plextor M9P Plus силён при мелкоблочных обращениях, поэтому результаты его производительности в PCMark 10 представляются совершенно закономерными. Накопитель завоёвывает первые места там, где от него требуют обеспечивать быструю загрузку операционной системы и программного обеспечения. Работа же в файловых сценариях даётся ему несколько похуже, но тем не менее он всё равно остаётся в числе лидеров, уступая лишь конкуренту, использующему шину PCI Express 4.0.
⇡#Производительность в реальных задачах
В копировании, при архивации и разархивации файлов внутри накопителя производительность Plextor M9P Plus оказывается, прямо скажем, совсем не выдающейся. Это закономерно. Быстродействие последовательных операций – слабое место данного SSD, и от этого заметно страдают файловые нагрузки.
Зато программы и игры хранить на M9P Plus очень выгодно. По скорости запуска приложений с рассматриваемой новинкой Plextor не может сравниться ни один из современных накопителей. Похоже, в контроллере Marvell 88SS1092 внедрены какие-то хитрые алгоритмы, которые дают ему возможность, жертвуя производительностью при линейных операциях, ярко проявить себя в случае мелкоблочных нагрузок. И такой подход, как показывает тестирование, может оправдать себя не только в решениях для дата-центров, но и в потребительских накопителях, используемых как системные диски.
Предшественник Plextor M9P Plus, накопитель M9Pe, отличался довольно сильным нагревом во время работы. Новая версия от этой проблемы тоже не избавилась. Нормально эксплуатировать M9P Plus без какого-либо охлаждения будет затруднительно, поэтому, если ваша материнская плата не предлагает своего собственного радиатора для M.2 SSD, предпочесть лучше версию M9P Plus с системой охлаждения в комплекте. Благо на этот раз Plextor применила не бутафорскую теплорассеивающую пластину, а полноценный радиатор с хорошей эффективностью.
В этом нетрудно убедиться по результатам тестов. Мы проследили, как изменяется температура NVMe SSD под нагрузкой из смешанных линейных операций, которые на 70 % состоят из чтения, в двух вариантах – без радиатора и с комплектным радиатором. Насколько различается ситуация по данным S.M.A.R.T.-мониторинга, показано на графике.
После пяти минут активной работы накопитель, лишённый охлаждения, разогревается, по его собственному мнению, до 73 градусов. Казалось бы, что в этом страшного, ведь контроллер Marvell 88SS1092 включает троттлинг только при 83 градусах? Но реальность такова, что микропрограмма M9P Plus возвращает заниженную температуру, а в действительности контроллер нагревается более чем до 90 градусов и работает явно за пределами разрешённых температур, что в долгосрочной перспективе чревато его выходом из строя.
Штатный радиатор эту проблему устраняет. С ним максимальная температура контроллера, согласно S.M.A.R.T., доходит лишь до 62 градусов, а эффективность системы охлаждения хорошо видна на тепловизионном снимке.
Впрочем, заметное тепловыделение Plextor M9P Plus не является каким-то сюрпризом. Температуры и производительность связаны. И коль скоро этот накопитель оказался достаточно быстродействующим устройством, совершенно логично, что для него в системе должен быть предусмотрен адекватный теплоотвод.
Не будет преувеличением сказать, что Plextor M9P Plus нас приятно удивил своим быстродействием. И пусть этот SSD оказался на первых местах не во всех тестах, зато он продемонстрировал явные и очень эффективные оптимизации под роль системного накопителя. Мелокоблочные операции — его конёк, и на этой стезе он обходит все существующие на сегодняшний день альтернативы, включая даже эталонный Samsung 970 EVO Plus. Это значит, что от Plextor M9P Plus можно ожидать лидирующей производительности в распространённых сценариях, связанных с запуском операционной системы, ресурсоёмкого программного обеспечения или «тяжёлых» игр.
Правда, с линейными скоростями у M9P Plus дело обстоит не так хорошо, как со случайными операциями, и при работе с папками и файлами или при инсталляции программ он уже не будет проявлять себя таким же первоклассным решением. Однако это всего лишь значит, что новинка Plextor не обладает всесторонней универсальностью, а выбирать её целесообразно в первую очередь с прицелом на конкретные сценарии использования, например в качестве накопителя, где установлена операционная система, а также хранятся часто используемые программы и игры.
Нет сомнений в том, что среди наших читателей найдутся те, кто будет недоволен отсутствием у нового Plextor M9P Plus поддержки современного интерфейса PCI Express 4.0. И с ними можно согласиться: хороших накопителей под PCI Express 4.0 на рынке действительно не хватает. Однако стоит напомнить две вещи. Во-первых, парк систем, которые имеют слоты M.2 с подведёнными линиями PCI Express 3.0, остаётся значительным, и, более того, он будет продолжать расти за счёт конфигураций с процессорами Intel Comet Lake и ноутбуков на базе AMD Renoir. Во-вторых, любые существующие накопители с поддержкой PCI Express 4.0, основанные на контроллере Phison PS5016-E16, новинке Plextor ощутимо проигрывают, а лучшие решения, способные воспользоваться преимуществами скоростного интерфейса, пока до массового рынка не добрались.
Иными словами, здесь и сейчас Plextor M9P Plus выглядит как очень привлекательный продукт, в положительные качества которого наверняка можно будет записать и справедливую стоимость. Пока его ещё нет в широкой продаже, но, как показывает практика, решения Plextor обычно предлагаются по довольно демократичной цене.
В заключение хочется добавить, что мы действительно сильно впечатлены тем фактом, что инженерной команде Plextor удалось спроектировать уникальную и удачную конфигурацию из памяти Kioxia и контроллера Marvell, добившись того, что их новый продукт правомерно ставить наравне с флагманскими решениями признанных лидеров рынка. Несколько лет назад у Plextor получалось делать накопители, которые становились очень популярны среди энтузиастов. И похоже, сейчас, с поддержкой Kioxia за плечами, марка Plextor имеет хорошие шансы вернуть себе былое признание.
