Обзор PCIe 4.0-накопителя Silicon Power UD90: Samsung 980 нокаутирован, но WD Black SN770 — нет

В этом году рынок твердотельных накопителей полон событий. Тут и связанное с кризисом перепроизводства флеш-памяти заметное снижение цен на SSD, и выход очередных флагманских накопителей Samsung и Western Digital, и предстоящее в ближайшее время появление потребительских SSD для шины PCIe 5.0, и много чего ещё. За таким насыщенным потоком новостей легко было пропустить ещё одно явление, которое заметным образом изменило ландшафт в сегменте недорогих потребительских NVMe SSD – переход безбуферных моделей, долгое время считавшихся откровенно компромиссными решениями, на следующую ступень производительности.

Локомотивом быстрого прогресса в сегменте недорогих NVMe SSD, опирающихся в работе на технологию HMB (Host Memory Buffer), стала компания Innogrit, разработавшая четырёхканальный безбуферный контроллер IG5220. Несмотря на кажущуюся простоту, этот чип оказался поразительно силён для своего класса. Основанные на нём PCIe 4.0-накопители не только без особого труда оставляют позади решения вроде Samsung 980, но и нередко способны конкурировать и с моделями с «полноценной» конструкцией, например с мегапопулярным в прошлом Samsung 970 EVO.

Глядя на платформу Innogrit IG5220, зашевелились и другие разработчики. Первой отреагировала Western Digital. Используя фирменную платформу, она быстро спроектировала очень привлекательный по отношению производительности к цене безбуферный накопитель WD Black SN770, который даже немного превзошёл основанные на платформе IG5220 модели.

Не остались в стороне и Phison c Silicon Motion. Они подготовили для бюджетных накопителей нового поколения контроллеры Phison E21T и SMI SM2269XT. Правда, пока эти микросхемы распространены в конечных продуктах не слишком сильно, и про их реальные возможности до последнего времени было известно довольно мало. По поводу Phison E21T можно было лишь сказать, что он попал в накопитель Crucial P3 Plus, где его почему-то совместили с QLC-памятью. А SMI SM2269XT, дополненный QLC 3D NAND, отметился в Solidigm P41 Plus – наследнике Intel 670p, появившемся после того, как Intel продала свой NAND-бизнес компании SK hynix. Но как вы понимаете, ни тот ни другой накопитель не позволяют составить цельное впечатление о возможностях использованных в них контроллеров.

Но время идёт, и микросхемы Phison E21T и SMI SM2269XT понемногу начинают появляться в продуктах других производителей, которые не пытаются экономить на памяти, а нацеливаются на создание быстродействующих безбуферных SSD среднего уровня. И в этом обзоре мы рассмотрим новый накопитель Silicon Power UD90, в котором контроллер Phison E21T наконец-то получил достойную оправу в виде современной и качественной TLC 3D NAND. Производитель обещает, что такой SSD относится к числу безбуферных моделей нового поколения, которые отличает исключительно выгодный баланс между ценой и производительностью, и мы в этом обзоре проверим, насколько это верно.

⇡#Внешний вид и внутреннее устройство

Ожидать от недорогого накопителя изысканной внешности не приходится, поэтому не вызывает удивления, что Silicon Power UD90 выглядит совершенно обыденно. Это простой PCIe 4.0 SSD в форм-факторе M.2 2280, собранный на односторонней плате и лишённый каких-либо средств охлаждения.

На лицевой стороне SSD размещена наклейка с базовой информацией о модели – её названии, ёмкости и серийном номере. Под наклейкой обнаруживается набор из пяти микросхем и небольшая схема питания.

В центре платы накопителя разместилась микросхема Phison PS5021-E21T. Это довольно простой четырёхканальный безбуферный контроллер, в основе которого лежит одноядерный процессор с архитектурой Cortex R5. Чип производится по современному (по меркам контроллеров SSD) техпроцессу с нормами 12 нм и закрыт никелированной пластиной для лучшего теплоотвода.

Сейчас Phison на своём сайте почему-то приводит характеристики этого контроллера в комбинации с QLC-памятью, но раньше компания делилась и расчётными показателями производительности при работе этого чипа с TLC 3D NAND. Тогда речь шла о скорости до 5,0 Гбайт/с при линейных операциях и производительности до 800 тыс. IOPS – при случайных. Такие числа соответствуют характеристикам Innogrit IG5220 и подтверждают, что с теоретических позиций платформа Phison E21T – современное и добротное массовое решение.

Остальные чипы на плате Silicon Power UD90 – флеш-память. В этом обзоре принимает участие модель ёмкостью 1 Тбайт, и на ней установлены четыре микросхемы, в каждой из которых находится по 256 Гбайт TLC 3D NAND. Их маркировка нам отлично знакома. Cтрока IA7BG94AYA означает, что внутри каждой такой микросхемы упаковано по четыре 512-Гбит чипа 176-слойной TLC 3D NAND компании Micron. То есть Silicon Power для своего накопителя выбрала не просто трёхбитовую память, а одну из лучших разновидностей такой памяти на данный момент. Устройства Micron TLC 3D NAND с успехом применяются во флагманских накопителях на контроллерах Phison PS5018-E18 и Innogrit IG5236, и именно эта память делает их такими быстрыми.

Микросхем DDR3/DDR4 SDRAM на UD90 ожидаемо нет – рассматриваемая модель полагается на технологию HMB. Это значит, что часть таблицы трансляции адресов размещается контроллером накопителя в системной памяти ПК, где для этой цели резервируется 64 Мбайт.

Когда речь идёт о накопителях на контроллерах Phison, почти каждый раз нам приходится напоминать, что все они не только основаны на эталонном дизайне, но и произведены под полным контролем Phison на одном и том же ODM-предприятии. Именно так обстоит дело и в этот раз: авторство дизайна выдаёт центральное расположение контроллера. Инженеры Phison любят прибегать к такому приёму ради более эффективного отвода тепла от основной микросхемы SSD.

⇡#Технические характеристики

Официальная спецификация Silicon Power UD90 сформулирована таким образом, что у производителя имеется огромное пространство для изменения аппаратной начинки. В ней нет явных указаний ни на используемый контроллер, ни на разновидность флеш-памяти. Более того, скоростные характеристики UD90 описаны максимально расплывчато: производитель говорит о линейной скорости в терминах «не выше указанной величины», а о производительности мелкоблочных операций даже не заикается.

Иными словами, нельзя обещать, что UD90 всегда будет основываться на платформе Phison E21T с 176-слойной TLC-памятью Micron. А значит всё, о чём рассказано в этой статье, относится к той версии Silicon Power UD90, которая доступна на прилавках осенью 2022 года.

Чтобы получить показатели производительности, фактически отсутствующие в паспорте рассматриваемого продукта, приходится прибегать к бенчмарку CrystalDiskMark. Напомним, в наших руках побывал терабайтный вариант UD90, и это – самая быстрая его модификация, поскольку в ней четырёхканальный контроллер работает с четырёхкратным чередованием устройств в каждом канале. Таким образом, максимальные скоростные характеристики накопителя на практике выглядят так.

Реальные скорости линейного чтения и записи Silicon Power UD90 составляют 5 и 4,6 Гбайт/с соответственно, немного не дотягивая до обещанных в спецификации максимальных значений. Что касается количества IOPS при случайных операциях с 4-Кбайт блоками, то эти показатели равны 600 и 1100 тыс. при чтении и записи соответственно. Если ориентироваться на скорости лучшего безбуферного накопителя WD Black SN770, то про Silicon Power UD90 можно сказать, что он в целом смотрится вполне на уровне: при чтении чуть медленнее, при записи – побыстрее. Однако это лишь результаты синтетического теста, который мало что говорит о производительности в реальном использовании.

Вполне конкурентоспособно выглядит UD90 и по тем параметрам спецификаций, которые не относятся к производительности. Так, на этот SSD даётся пятилетняя гарантия, а заявленный ресурс вполне типичен для современных потребительских решений среднего уровня, основанных на TLC 3D NAND, – накопитель за время жизни можно полностью перезаписать 600 раз.

По-видимому, Silicon Power ориентировалась на WD Black SN770 и при установке цены. Так, в России терабайтный UD90 стоит примерно 10-11 тыс. рублей. Это немного дешевле накопителя Western Digital, но при этом дороже другого быстрого безбуферного SSD нового поколения – Patriot P400 на контроллере Innogrit IG5220.

⇡#Программное обеспечение

Silicon Power относится к числу производителей SSD, которые считают необходимым снабжать свою продукцию минимальной программной поддержкой. Поэтому для UD90 существует сервисная утилита SP Toolbox.

Впрочем, переоценивать её возможности не стоит, она предлагает лишь самую базовую функциональность. С её помощью можно получить лишь общую информацию о накопителе, просмотреть параметры S.M.A.R.T. и провести простейшую диагностику массива флеш-памяти.