Обзор накопителя ADATA XPG Gammix S50 Lite: на что похож дешёвый SSD для PCIe 4.0 x4

Недавно нам удалось познакомиться с новым потребительским твердотельным накопителем компании Intel – SSD 670p, с обзором которого будет полезно ознакомиться всем, кто интересуется происходящим в сфере носителей информации на базе флеш-памяти. Дело в том, что, уходя с рынка SSD, Intel попрощалась потенциальным хитом, который имеет всё необходимое, чтобы стать наилучшим выбором среди недорогих PCIe 3.0-накопителей. Но особенно поражает, что достичь производительности на уровне популярных NVMe SSD среднего сегмента новинке Intel совсем не помешала флеш-память с четырехбитовыми ячейками, которая по идее должна быть медленнее традиционной TLC 3D NAND. Этот факт тотчас же вызывает закономерный вопрос: а что было бы, если такой накопитель, как SSD 670p, получил в своё распоряжение более быструю и в целом более симпатичную многим TLC-память?

На первый взгляд, прямой ответ на этот вопрос невозможен, потому что в накопителе Intel применён уникальный контроллер SMI SM2265, который Silicon Motion разрабатывала на заказ. Но если копнуть поглубже, то окажется, что ответить на него с некоторой погрешностью всё-таки возможно. Таким ответом является накопитель, о котором мы будем говорить сегодня, – ADATA XPG Gammix S50 Lite.

Дело в том, что между Intel SSD 670p и решением ADATA существуют родственные узы — Gammix S50 Lite построен на контроллере SM2267, который служил основой при создании SM2265. По признанию самой Intel, чип SM2265 был получен из SM2267 путём смены блока внешнего интерфейса с PCIe 4.0 на PCIe 3.0. То есть платформа, на базе которой построен накопитель ADATA, теоретически даже лучше – она обеспечивает более высокую пропускную способность внешней шины. При этом в Gammix S50 Lite устанавливается TLC-память производства Intel или Micron. Таким образом мы в итоге как раз и получаем искомый «Intel SSD 670p на максималках».

Но не стоит ждать от ADATA XPG Gammix S50 Lite слишком многого. Хотя он и предлагает поддержку шины PCIe 4.0 x4, по сути это не накопитель уровня Samsung 980 PRO или WD Black SN850. Для конкуренции с флагманами в арсенале ADATA есть специальный боец – Gammix S70. Рассматриваемому же в этом материале Gammix S50 Lite отводится роль эдакого популяризатора интерфейса PCIe 4.0, который должен позволить переключиться на новую скоростную шину не только энтузиастам, но и массовому пользователю, выбирающему решения среднего ценового диапазона.

И это ещё одна причина, по которой мы взялись за обзор ADATA XPG Gammix S50 Lite. На данный момент это наиболее доступный по цене накопитель с поддержкой PCIe 4.0, что привлекает к нему повышенное внимание как к более современному и более производительному решению по сравнению с PCIe 3.0-старичками. Однако как мы знаем по прошлому опыту, наличие заветной пометки «4.0» в спецификации может ничего и не означать. Так что в этом обзоре мы помимо прочего постараемся выяснить, действительно ли ADATA XPG Gammix S50 Lite является шагом вперёд и можно ли его расценивать как промежуточный вариант между лучшими PCIe 3.0- и PCIe 4.0-накопителями.

⇡#Внешний вид и внутреннее устройство

Во внешности ADATA XPG Gammix S50 Lite нет ничего яркого или необычного, это обычный накопитель форм-фактора M.2 2280 с двухсторонним расположением микросхем, лицевая сторона которого закрыта алюминиевой пластиной с логотипом XPG и простым геометрическим рисунком. Как утверждает производитель, такая непритязательная система охлаждения снижает температуру на 20 %.

Если с накопителя удалить теплорассеивающую пластину, а заодно и этикетку, которая наклеена на оборотной стороне SSD, можно получить доступ к элементной базе. Она образована шестью микросхемами трёх типов: флеш-памятью, контроллером и DRAM-буфером.

Наибольший интерес в Gammix S50 Lite вызывает, естественно, контроллер. Микросхема SMI SM2267 до сих пор нам не встречалась, да и вообще кажется, что пока она используется исключительно в рассматриваемом SSD. Большинство производителей для создания недорогих PCIe 4.0-накопителей предпочитают чип Phison PS5016-E16, и, если судить по формальным признакам, SM2267 действительно выглядит похуже. Контроллер Silicon Motion основывается на двухъядерном процессоре с архитектурой Arm Cortex R5, для работы с массивом флеш-памяти предлагает всего четыре канала, а заявленные для него скорости линейного чтения превышают пропускную способность интерфейса PCIe 3.0 x4 лишь на 10-15 %.

Но есть нюанс. Контроллер Phison E16 поддерживает частоту шины флеш-памяти до 800 МГц, а SM2267 может работать с устройствами NAND на частоте вплоть до 1200 МГц. И если говорить конкретно про Gammix S50 Lite, то в нём используется как раз такая скоростная TLC 3D NAND. В терабайтном накопителе, который мы получили на тесты, она размещена в четырёх микросхемах. Эти микросхемы промаркированы SpecTek – именем дочернего предприятия Micron, через которое она, судя по всему, реализует партии полупроводниковой продукции, по каким-то причинам не прошедшие стандартную процедуру контроля качества. Однако микросхемы, которые установлены на терабайтном Gammix S50 Lite, по критериям SpecTek для использования в SSD вполне годятся. Каждая такая микросхема с флеш-памятью содержит внутри себя по четыре 512-гигабитных кристалла Micron B27B – 96-слойной TLC 3D NAND.

Также в накопителе предусмотрен DRAM-буфер, объём которого составляет 1 Гбайт. Он должен помочь накопителю в ускорении работы с таблицей трансляции адресов, и в данном случае ADATA не стала экономить и выбрала микросхему DDR4-3200 SDRAM оптимального размера.

⇡#Технические характеристики

По тому, из каких компонентов собран ADATA XPG Gammix S50 Lite, понятно – речь о накопителе уровня ниже флагманского. Тем не менее эта модель использует внешний интерфейс PCIe 4.0 x4, который принято считать атрибутом высокопроизводительных моделей. Как одно сочетается с другим – вопрос непростой, но если смотреть на паспортные характеристики, то XPG Gammix S50 Lite кажется эдаким PCIe 3.0-переростком, линейные скорости которого лишь немного превысили пропускную способность старой версии интерфейса. С этой позиции предложение ADATA можно охарактеризовать как самый слабый SSD с интерфейсом PCIe 4.0 (но это мы ещё не видели решений на платформе Phison E19T, которые вполне могут оказаться медленнее).

Обсуждать числа из таблицы нет особого смысла. В них нет ничего выдающегося: поддержка PCIe 4.0 в контроллере SMI SM2267 – больше маркетинговый шаг, и совершенно неудивительно, что Intel попросила для своего SSD 670p поддержку скоростной шины вырезать – она там попросту ни к чему.

Судя по всему, положение дел с линейными скоростями (а они явно ниже тех, которых ждёшь от PCIe 4.0-накопителя) не исправляет даже SLC-кеширование. Хотя оно работает в XPG Gammix S50 Lite по «правильному» динамическому алгоритму, максимальная скорость записи при реальном копировании файлов не превышает 2,3 Гбайт/с.

Для подробного анализа алгоритма работы кеша мы проводим троекратное тестирование скорости серийного копирования объёмных файлов на накопитель: когда SSD полностью свободен, когда SSD предварительно заполнен данными наполовину и когда SSD до начала записи полон на три четверти. Такой эксперимент позволяет проследить за изменением размера динамического SLC-кеша в зависимости от наличия в массиве флеш-памяти накопителя свободного пространства. И по результатам получается, что максимальный объём кеша на пустом SSD составляет порядка 150 Гбайт.

Однако на том же графике видно, что алгоритм освобождения SLC-кеша в XPG Gammix S50 Lite малоэффективен. После заполнения накопителя данными наполовину в распоряжении пользователя оказывается лишь около 15 Гбайт быстрой SLC-памяти, а при заполнении SSD на три четверти объём данных, который может быть записан с высокой скоростью, снижается до 10 Гбайт.

Скорость записи на XPG Gammix S50 Lite за пределами SLC-кеша находится на уровне 620 Мбайт/с, но если во время операций записи контроллер накопителя начинает заниматься переводом TLC-ячеек из однобитового в обычный режим, она может падать до 350 Мбайт/с. Это приводит к тому, что на заполнение XPG Gammix S50 Lite объёмом 1 Тбайт путём копирования на него файлов придётся потратить примерно полчаса. И это – довольно долго: тот же Gammix S11 Pro можно было заполнить за 18 минут, а накопители на контроллере Phison E16 с TLC-памятью заполняются в среднем за 20 минут.

Не впечатляет и производительность рассматриваемого SSD в моменты удаления файлов, когда ему требуется обрабатывать команду TRIM и проводить во флеш-памяти сборку мусора. В нашем традиционном тесте после удаления с SSD данных объёмом 64 Гбайт возникает четырёхсекундный перерыв, в течение которого накопитель вообще перестаёт реагировать на внешние воздействия.

Всё это ещё раз показывает, что сегодня мы говорим о решении далеко не верхнего уровня, хотя и с номинальной поддержкой PCIe 4.0. Правда, чем дальше, тем сильнее эта строка в спецификации ADATA XPG Gammix S50 Lite начинает казаться чисто маркетинговой уловкой.

Что же касается ещё одной важной характеристики – заявленных показателей выносливости, то в этом отношении XPG Gammix S50 Lite принципиально не отличается от NVMe-накопителей лидеров рынка. В течение гарантийного срока производитель разрешает полностью перезаписать его 740 раз – это примерно 2,8 раза в неделю. Но есть неприятный нюанс: среди отзывов пользователей на крупнейших торговых площадках встречаются негативные с повторяющимися жалобами на выход Gammix S50 Lite из строя в течение первых месяцев использования. Эти проблемы не слишком массовые, но тем не менее они настораживают.

⇡#Программное обеспечение

Для работы с собственными накопителями ADATA предлагает утилиту SSD Toolbox. Недавно её визуально освежили, но на расширение функциональных возможностей сил разработчиков уже не хватило. Иными словами, умеет SSD Toolbox немногое. Помимо выдачи диагностической информации, она позволяет провести проверку флеш-памяти, отослать на накопитель пакет команд TRIM, провести полную зачистку SSD методом Secure Erase или осуществить автоматическую настройку параметров операционной системы (отключить Superfetch, Prefetch и дефрагментацию).

Зато покупатели накопителей ADATA могут воспользоваться утилитой для резервного копирования и переноса данных Acronis True Image. Скачать её можно с сайта ADATA после заполнения регистрационной формы.

⇡#Описание тестовой системы и методики тестирования

К данному моменту уже окончательно понятно: хотя ADATA XPG Gammix S50 Lite – накопитель с поддержкой PCIe 4.0, показателей производительности уровня WD Black SN850 от него ждать не стоит. Поэтому сравнивать его мы будем как с накопителями нового поколения, рассчитанными на работу в PCIe 4.0-системах, так и с популярными SSD под интерфейс PCIe 3.0. Один из главных вопросов, на которые хочется получить ответ в этом тестировании, можно ли XPG Gammix S50 Lite посчитать более современной альтернативой популярной модели XPG Gammix S11 Pro, которую давно пора отправить на пенсию. Кроме того, XPG Gammix S50 Lite попадает в одну ценовую нишу с многочисленными решениями на базе контроллера Phison E16, и сравнение с ними мы тоже не можем обойти стороной. Платформу Phison в тестировании будет представлять Corsair MP600.

В итоге список участников тестирования получился следующим:

Отдельно стоит уточнить, что накопители для тестов устанавливались в слот M.2, к которому подведены линии PCI Express непосредственно от процессора.

Для измерения производительности SSD применялись следующие тесты:

• CrystalDiskMark 7.0.0. Данный бенчмарк включён в методику благодаря тому, что он смог стать отраслевым стандартом при определении характеристик SSD. В нашем же случае он используется для определения пиковых показателей производительности накопителей в различных режимах.
• Iometer 1.1.0. Профессиональный тестовый пакет, с помощью которого мы измеряем реалистичные значения показателей производительности SSD при распространённых рафинированных нагрузках.
• PCMark 10 Storage Benchmark. Тестовое приложение, измеряющее производительность дисковой подсистемы во время моделирования типичной работы пользователя. Используются три сценария – базовый (работа в приложениях и обычное взаимодействие с файловой системой), облегчённый (моделирование системного диска) и файловая помойка (моделирование файлового хранилища).
• Собственные тесты 3DNews. Измерение скорости копирования файлов утилитой Robocopy, скорости архивирования и разархивирования файлов архиватором 7-zip и производительности дисковых операций при запуске игры Far Cry 4 либо при старте серии крупных приложений, включающей Microsoft Word, Adobe Photoshop и Premiere Pro.

⇡#Производительность в CrystalDiskMark

Скриншот CrystalDiskMark выполняет в обзоре ADATA XPG Gammix S50 Lite очень важную функцию – он показывает на практике, что мы действительно тестируем накопитель с интерфейсом PCI Express 4.0 x4. Скорость линейного чтения при глубине очереди запросов в 8 команд оказывается выше пропускной способности PCIe 3.0 x4 – в этом случае XPG Gammix S50 Lite выдаёт почти 3,9 Гбайт/с. И это единственная ситуация, где скоростной интерфейс реально задействуется, в то время как в остальных ситуациях наблюдаемые показатели производительности вполне достижимы и без PCIe 4.0.

ADATA XPG Gammix S50 Lite 1 Тбайт

ADATA XPG Gammix S11 Pro 1 Тбайт

Помещённые рядом результаты ADATA XPG Gammix S11 Pro это только подтверждают: разница не слишком бросается в глаза. Основанный на свежей платформе SMI SM2267 накопитель XPG Gammix S50 Lite заметно превосходит своего идеологического предшественника лишь при операциях мелкоблочной записи. Очевидно, что основные оптимизации в новом контроллере Silicon Motion были направлены именно в эту сторону.

⇡#Производительность линейных операций

С точки зрения линейных скоростей PCIe 4.0-накопитель ADATA XPG Gammix S50 Lite оказывается немного медленнее, чем Samsung 970 EVO Plus с интерфейсом PCIe 3.0, поэтому не стоит думать, что любой PCIe 4.0-накопитель обязательно обойдёт решение с интерфейсом PCIe 3.0 при последовательных операциях. Но зато рассматриваемый SSD превосходит любимый многими XPG Gammix S11 Pro, что, впрочем, связано скореес более удачной стратегией SLC-кеширования, нежели с какими-то преимуществами скоростного интерфейса.

Отдельно нужно подчеркнуть, что в двухъядерном контроллере SM2267 несколько хромает производительность при смешанных операциях. В этом случае нагрузка на базовую микросхему оказывается выше среднестатистической, и обнажается нехватка вычислительной мощности. А это значит, что контроллер SM2267 изначально спроектирован как компромиссное решение, которое не ориентировано на работу со сложными нагрузками.

⇡#Производительность мелкоблочных операций

Зато в случае мелкоблочных операций ADATA XPG Gammix S50 Lite смотрится достаточно неплохо. Он превосходит не только старичка XPG Gammix S11 Pro, но и Corsair MP600, поэтому нет никаких сомнений, что ADATA для своего накопителя не зря выбрала платформу Silicon Motion, а не повсеместно используемый чип Phison E16. Впрочем, в любом случае нужно оговориться, что принадлежность XPG Gammix S50 Lite к классу PCIe 4.0-решений – номинальная. Этот накопитель нельзя ставить в один ряд с флагманами, но он на эту роль и не претендует – не надо забывать, что у ADATA есть ещё и Gammix S70, который существенно быстрее рассматриваемого в этом обзоре Gammix S50 Lite во всех испытаниях.

⇡#Производительность в PCMark 10

PCMark 10 – сложный комплексный тест, в котором моделируется работа накопителя при различных сценариях реальной нагрузки, и показатели в нём во многом зависят не только от чистой мощности контроллера и полосы пропускания флеш-памяти, но и от алгоритмов микропрограммы. Прекрасной иллюстрацией к сказанному может служить относительное положение на диаграммах ADATA XPG Gammix S50 Lite и Intel SSD 670p. Оба эти SSD основаны на похожих контроллерах, но накопитель Intel, использующий QLC-память, выигрывает, поскольку его разработчики более ответственно отнеслись к вопросам оптимизации прошивки и стратегии SLC-кеширования.

Что же касается результатов ADATA XPG Gammix S50 Lite, то они скорее разочаровывают. Мы уже отмечали его «вялый» SLC-кеш, и из-за этого он плохо выступил в последнем сценарии, где моделируется работа с SSD, используемым в качестве банального файлового хранилища.

В первых же двух сценариях, связанных с нагрузками, типичными для системных дисков, XPG Gammix S50 Lite сохраняет паритет с XPG Gammix S11 Pro. Это не слишком позитивный результат для новейшего PCIe 4.0-накопителя, но справедливости ради нужно отметить, что зато XPG Gammix S50 Lite уверенно превосходит не только Corsair MP600 на базе контроллера Phison E16, но и Samsung 970 EVO Plus.

⇡#Производительность в реальных задачах

Файловые операции внутри накопителя требуют от него умения хорошо справляться со смешанными операциями различной природы, чего о ADATA XPG Gammix S50 Lite сказать нельзя. Поэтому удовлетворительный результат можно наблюдать лишь в двух тестах из трёх – при архивации и разархивации, где разнонаправленные потоки данных имеют различную интенсивность. В сумме же приходится констатировать, что при файловой нагрузке предложение ADATA уступает не только довольно возрастному Samsung 970 EVO Plus, но и Corsair MP600.

При измерении скорости запуска программ и игр результат получается несколько иным. В этом случае между XPG Gammix S50 Lite и XPG Gammix S11 Pro вполне можно поставить знак тождественного равенства. И это значит, что новый накопитель принёс с собой довольно мало явных преимуществ, оставаясь лишь вариантом среднего уровня. Он лучше накопителей на платформе Phison E16, но хуже проверенного временем Samsung 970 EVO Plus.

⇡#Температурный режим

Максимально допустимая температура для контроллера SM2267 – 75 градусов, после пересечения этой границы включается троттлинг. Удержание температуры в рамках допустимого – задача, которая сама по себе не решается. Во-первых, контроллеры SSD под PCIe 4.0 имеют более высокое тепловыделение, чем их предшественники. Во-вторых, SM2267 производится по старому 28-нм техпроцессу, продукты на основе которого холодными бывают нечасто.

Тем не менее ADATA удалось сделать так, что XPG Gammix S50 Lite от высокого нагрева почти не страдает. Помогает то, что накопитель не относится к числу высокопроизводительных, плюс разработчики позаботились об охлаждении – теплорассеивающей пластине. В итоге критической 75-градусной температуры XPG Gammix S50 Lite достигает за полминуты активных операций, но только при условии, что эти операции происходят в пределах SLC-кеша. Следовательно, накопителю, заполненному файлами, перегрев не грозит – у него быстрее закончится кеш, чем температура дойдёт до критического уровня.

Отдельно нужно сказать, что термодатчик контроллера у XPG Gammix S50 Lite показывает реальную температуру без каких-либо искажений. Термоснимок накопителя под нагрузкой подтверждает соответствие показаний S.M.A.R.T. реальности.

В итоге единственный вопрос, который остаётся после исследования температурного режима к XPG Gammix S50 Lite, касается его работы в состоянии простоя. Похоже, что у него деактивированы какие-то энергосберегающие технологии, из-за чего в покое температура не опускается ниже 50 градусов.

⇡#Выводы

В ADATA XPG Gammix S50 Lite заложена довольно очевидная идея: этот накопитель должен привести новый скоростной интерфейс PCIe 4.0 в средний ценовой сегмент. Пользуясь тем, что подавляющее большинство представленных на рынке PCIe 4.0-накопителей заметно дороже, ADATA взялась демократизировать «премиальный» интерфейс и сделать его доступным для широкой аудитории пользователей, перешедших на современные системы на процессорах AMD Ryzen или Intel Core. Однако правда заключается в том, что поддержка PCIe 4.0 в XPG Gammix S50 Lite – чисто номинальная. Увидеть у XPG Gammix S50 Lite скорость выше пропускной способности PCIe 3.0 x4 удаётся лишь в специализированных синтетических тестах, да и то относительная величина получаемого преимущества перед PCIe 3.0-альтернативами не превышает 10-15 %. Иными словами, предложенный ADATA вариант настоящим PCIe 4.0 SSD по сути не является.

Всё это делает накопитель ADATA соперником не новейших решений лидеров рынка, таких как WD Black SN850, а довольно старых PCIe 3.0-моделей, присутствующих на рынке уже в течение нескольких лет. В такой системе координат XPG Gammix S50 Lite можно назвать пусть и не очень глубоким, но все же развитием XPG Gammix S11 Pro, в результате которого, впрочем, ему так и не удалось вырасти хотя бы до уровня Samsung 970 EVO Plus. И в итоге новинка ADATA скорее представляет собой некую равнозначную альтернативу многочисленным накопителям на контроллере Phison E16, которая выглядит получше в сценариях, связанных с запуском ПО, но похуже – при файловых операциях.

С учётом явно не выдающегося уровня быстродействия привлекательность XPG Gammix S50 Lite будет зависеть от его стоимости. Сейчас ценовая стратегия ADATA заключается в том, чтобы сделать своё детище самым доступным PCIe 4.0-вариантом, и это – вполне понятный подход с точки зрения маркетинга. Однако в реальном мире, где поддержка PCIe 4.0 сама по себе не делает накопитель лучше, XPG Gammix S50 Lite нужно рассматривать наряду с PCIe 3.0-накопителями, которые зачастую могут предложить более выгодное сочетание цены и производительности.

В конечном итоге приходится констатировать, что, несмотря на многообещающие вводные, ADATA в данном случае не удалось сделать хитовый продукт, который мог бы стать достойным наследником XPG Gammix S11 Pro. Несмотря на то, что XPG Gammix S50 Lite по аппаратной начинке выглядит как заметно улучшенный Intel SSD 670p, между этими накопителями наблюдается не столь большая разница в скорости работы, и, более того, в некоторых ситуациях предложение Intel даже быстрее за счёт более тщательной оптимизации микропрограммы. А это значит, что XPG Gammix S50 Lite, который ощутимо дороже SSD 670p, оптимальным выбором в своём сегменте пока не кажется.