Обзор PCIe 5.0-накопителя Crucial P510: когда быстрый интерфейс не помог

Твердотельные накопители с интерфейсом PCIe 5.0 постепенно становятся привычным атрибутом современных ПК — по крайней мере, если говорить о системах высокого уровня. Актуальные платформы AMD и Intel предлагают полную поддержку таких устройств, и энтузиасты, не желающие терять даже долю производительности, стараются заполнить M.2-слоты своих материнских плат именно PCIe 5.0 SSD. Тем более что польза от них ощутима: ускоряется запуск приложений и игр, а система в целом начинает казаться отзывчивее.

Однако до настоящей массовости PCIe 5.0-накопителям пока далеко. Главная причина — цена. Производители не стесняются выставлять наценку за новизну, и она немалая: в среднем PCIe 5.0 SSD стоят на 35–45 % дороже типичных моделей с интерфейсом PCIe 4.0. Готовы мириться с этим далеко не все.

Тем не менее рынок планомерно движется в сторону удешевления. Помогает и растущая конкуренция, и появление «облегчённых» PCIe 5.0-решений с упрощениями на уровне архитектуры, например с более дешёвыми контроллерами или флеш-памятью не самого быстрого класса. Так, в сегменте относительно недорогих PCIe 5.0 SSD активно работает Adata с сериями Legend 970 Pro и Mars 980 Pro. К ней подключаются и другие бренды, чему в немалой степени поспособствовало появление гибкого контроллера Silicon Motion SM2508, способного работать с флеш-памятью разных типов и поколений.

Но снижать цену за счёт более медленной NAND — не самый простой путь. Логичнее вспомнить о безбуферных контроллерах и технологии Host Memory Buffer (HMB), отлично зарекомендовавших себя в PCIe 4.0 SSD. Современные накопители без собственной DRAM давно перестали казаться глубоким компромиссом: в повседневных задачах они почти не уступают более дорогим собратьям. Достаточно вспомнить Samsung 990 Evo Plus, WD Black SN7100 или многочисленные модели на контроллере Maxio MAP1602 — все они наглядно доказали, что в мире PCIe 4.0 SSD без собственного DRAM-буфера можно жить без серьёзных потерь.

Теперь производители пробуют перенести этот подход и на PCIe 5.0 SSD. Безбуферных контроллеров, поддерживающих этот скоростной интерфейс, в действительности немного, и фактически единственным реально доступным является Phison E31T. Он существует на рынке уже достаточно продолжительное время, но крупные производители SSD обратили на него внимание не так давно. Поэтому пока его нельзя назвать широко распространённым, но тем не менее сегодня решения на его основе предлагают Micron (Crucial P510), MSI (Spatium M560) и PNY (CS2150). И такие SSD действительно опускают нижнюю планку цены PCIe 5.0 SSD, предлагая удельную стоимость на уровне $0,08–0,1 за гигабайт ёмкости.

Тем не менее архитектура без DRAM — это ещё и шаг в сторону снижения производительности. Даже лучшие накопители на Phison E31T, согласно спецификациям, достигают пиковой скорости лишь порядка 10–11 Гбайт/с при последовательном чтении, не задействуя всю пропускную способность PCIe 5.0 x4. А значит, по сути, они претендуют на промежуточное положение между быстрыми PCIe 4.0 и «полноценными» PCIe 5.0 SSD.

Как такие решения ведут себя на практике и оправдан ли такой баланс между ценой и скоростью — вопрос открытый. Мы разберём его на примере Crucial P510 — свежего накопителя на базе платформы Phison E31T от компании из первого эшелона. И он любопытен не только контроллером, но и тем, что получил самую современную TLC-флеш-память Micron G9 с 276 слоями. До этого мы видели такую память только в дорогущем Crucial T710, но теперь Micron объединила её с безбуферным контроллером, собрав в итоге довольно неординарную комбинацию компонентов разного класса. Давайте посмотрим, что из этого вышло.

⇡#Внешний вид и внутреннее устройство

Несмотря на то, что Crucial P510 — отнюдь не бюджетный накопитель, внешность он имеет крайне непритязательную и скорее похож на бюджетную модель, чем на быстродействующий SSD с поддержкой PCIe 5.0. Это односторонняя плата формата M.2 2280, закрытая с двух сторон тремя наклейками.

Лицевая сторона SSD закрыта маркетинговой этикеткой с брендом производителя и названием модели. Одна из этикеток на обороте несёт на себе дополнительную техническую информацию, включающую не только название модели и ёмкость накопителя, но и артикул, серийный номер, ключ для сброса шифрования, а также версию установленной на заводе прошивки.

Наклейки не имеют фольгированной основы, их функция — исключительно декоративно-информационная. Отводу тепла от чипов они никак не содействуют. Впрочем, в случае Crucial P510 это не столь важно, ведь он имеет упрощённую архитектуру и довольно низкое энергопотребление во время работы — примерно вдвое ниже, чем у накопителей на восьмиканальном PCIe 5.0-контроллере Phison E26.

Экономичность здесь обеспечивает не только урезанная конфигурация контроллера, у которого всего четыре канала и нет интерфейса для внешней DRAM, но и то, что микросхема Phison E31T изготовлена по современному 7-нм техпроцессу. Это позволяет производителю утверждать, что Crucial P510 может обходиться без массивных радиаторов и вполне подходит для использования не только в настольных ПК, но и в ноутбуках. Впрочем, для тех, кто не поверит в это утверждение, у производителя заготовлена и версия с радиатором, но она стоит на $20-25 дороже.

Если удалить с Crucial P510 лицевую этикетку, то станут видны небольшие габариты микросхемы Phison E31T, которые подчёркивают её простоту. Также заметно, что рядом с контроллером нет никаких чипов DDR4-памяти, поскольку контроллер полагается на собственный встроенный буфер небольшого размера, а также технологию HMB, которая предусматривает размещение таблицы трансляции адресов в выделенной в оперативной памяти ПК специальной 64-Мбайт зоне.

Для знакомства мы используем образец Crucial P510 объёмом 2 Тбайт, и флеш-память на таком накопителе размещена в двух микросхемах Micron NY309, маркировка которых в полном виде выглядит как MT29F8T08EQLEHL5-36QA:E. По ней можно понять, что ёмкость каждой из них — 1 Тбайт, а внутри у них находится по восемь терабитных кристаллов новой 276-слойной TLC 3D NAND девятого поколения. Такую же память мы видели во флагманском накопителе Crucial T710, и главная её особенность — ускоренный до 3600 МГц ONFi-интерфейс, который позволяет увеличить пропускную способность чтения и записи данных. К тому же эта флеш-память Micron использует традиционный для производителя шестиплоскостной дизайн с повышенным уровнем внутреннего параллелизма, позволяющий достигать более высоких скоростей при последовательном доступе.

Таким образом, четырёхканальный массив флеш-памяти в Crucial P510 ёмкостью 2 Тбайт собран из 16 терабитных устройств TLC 3D NAND, которые распределены по четыре штуки на канал, что даёт возможность контроллеру активно пользоваться их чередованием для повышения производительности. Однако полностью раскрыть потенциал прогрессивной флеш-памяти Micron девятого поколения Phison E31T не способен из-за внутренних ограничений, и интерфейс NAND здесь работает не на максимальных 3600 МГц, а на сниженной до 3200 МГц частоте.

Более того, достижение даже такой частоты интерфейса потребовало некоторых ухищрений. На плате Crucial P510 вокруг чипов флеш-памяти разбросаны четыре дополнительных микросхемы Pericom PI2SSD3212, которые до сих пор в составе SSD нам не встречались. И это действительно очень нетипичный элемент — мультиплексоры, которые переключают устройства NAND, подключённые в каналах контроллера. В теории контроллер Phison E31T способен самостоятельно управлять 16 кристаллами флеш-памяти в каждом канале. Но разработчики Micron использовали эти возможности контроллера лишь частично, перенеся половину переключающей логики в дискретные элементы. Такое усложнение конструкции связано как раз с высокой скоростью интерфейса 276-слойной флеш-памяти Micron — использование внешних мультиплексоров взамен штатных повышает стабильность взаимодействия контроллера с быстрой флеш-памятью.

В результате Crucial P510 получается не таким уж и простым SSD. Удешевив дизайн за счёт безбуферного контроллера и отказа от микросхемы DRAM, Micron пришлось потратиться на дополнительные чипы PI2SSD3212. Поэтому себестоимость Crucial P510 несколько выше, чем у прочих накопителей на контроллере Phison E31T, где производители не стали прибегать к дополнительным мультиплексорам, а положились на функции контроллера. И это отражается на розничной цене: Crucial P510 стоит несколько дороже, чем основанные на той же платформе MSI Spatium M560 и PNY CS2150.

⇡#Технические характеристики

Phison в собственных материалах о контроллере E31T описывает его предельные скорости как 10,3 и 8,6 Мбайт/с при чтении и записи соответственно. Crucial благодаря памяти Micron G9 удалось превзойти эти показатели, хотя и не слишком значительно.

Однако без оговорок дело не обходится. Обычно производительность SSD с ростом ёмкости увеличивается, но у Crucial P510 тенденция обратная. Очевидно, это связано с добавлением в 2-Тбайт версии внешних мультиплексоров, неминуемо вносящих дополнительные задержки. В модификации P510 ёмкостью 1 Тбайт их нет, и в результате заметно превосходит аналогичные накопители на контроллере Phison E31T только лишь она. Версия же с объёмом 2 Тбайт особого превосходства над родственными моделями других производителей не обещает.

Это подтверждается пиковыми показателями производительности старшего варианта P510, которые выдаёт синтетический тест CrystalDiskMark.

В операциях записи, как линейной, так и случайной, накопитель Crucial оказывается чуть быстрее, чем обещано производителем. Но ровно так же обстоит дело и у решений на платформе Phison E31T с другими видами памяти.

В остальном спецификации Crucial P510 вполне типичны. Некоторые вопросы может вызвать разве только узость ёмкостного ряда, включающего лишь два варианта. Но это вполне объяснимо: версии объёмом меньше 1 Тбайт и больше 2 Тбайт не смогут обеспечить конкурентный уровень производительности из-за недостаточного или избыточного параллелизма массива флеш-памяти, компенсировать который в случае простого четырёхканального контроллера практически невозможно.

И ещё один момент, заслуживающий внимания, — энергопотребление и тепловыделение. Сама Crucial не приводит по этому поводу никаких данных, но Phison в описании платформы E31T ссылается на «конструктивные усовершенствования, которые обеспечивают значительное снижение энергопотребления по сравнению с накопителями, оснащёнными DRAM». При этом оценка типичного тепловыделения по версии Phison — 5,35 Вт, что ниже, чем у накопителей не только на контроллере Phison E26, но и на чипе SMI SM2508. Иными словами, Crucial P510 претендует на звание самого холодного SSD для шины PCIe 5.0.

Рекомендованные цены P510 установлены в $100 и $180 за версии 1 и 2 Тбайт соответственно. И это довольно немного по меркам PCIe 5.0 SSD. Однако многие PCIe 4.0-накопители с восьмиканальными контроллерами и DRAM-буфером стоят всё же дешевле, а значит, новинке Crucial придётся доказывать свои преимущества по сравнению с передовыми решениями прошлого поколения.

⇡#Программное обеспечение

Твердотельные накопители производителей первого эшелона выгодно отличаются от прочей продукции хорошей программной поддержкой. Компания Micron для своих SSD давно предлагает специальную сервисную утилиту Crucial Storage Executive, которая регулярно обновляется и получает новые возможности. К настоящему времени выпущена её 11-я версия, и, честно говоря, в процессе своего развития она превратилась в очень тяжеловесную программу. Но, с другой стороны, перечню её умений позавидует любой другой производитель SSD.

В дополнение к подробному мониторингу состояния SSD утилита Crucial Storage Executive позволяет обновлять прошивки, гарантированно зачищать флеш-память от любых оставшихся данных, форматировать накопители, управлять аппаратным шифрованием данных, изменять объём резервного пространства, тестировать состояние флеш-памяти и проч. Также в утилите реализована фирменная функция Momentum Cache — дополнительный уровень дискового кеша с использованием оперативной памяти.

В комплект вместе с Crucial Storage Executive входит также и драйвер Miсron NVMe Storage Controller, которым можно заменить стандартный драйвер Microsoft. Этот драйвер не даёт никаких преимуществ в производительности, но он обеспечивает работоспособность части специфических функций Crucial P510 вроде шифрования или управления объёмом резервной области. Поэтому для использования всех возможностей рассматриваемого SSD его рекомендуется установить.

Кроме Storage Executive, покупатели накопителей Crucial имеют возможность скачать специальную версию программного обеспечения Acronis True Image, которая позволяет быстро переносить данные и ОС со старых носителей информации на новый SSD.

⇡#Описание тестовой системы и методики тестирования

Главный вопрос, на который предстоит ответить в тестировании, состоит в том, можно ли Crucial P510 считать лучшим вариантом по сравнению с «полноценными» накопителями под PCIe 4.0, которые зачастую стоят дешевле. В Crucial P510 вместо DRAM-буфера используется технология HMB, а число каналов, по которым контроллер взаимодействует с флеш-памятью, сокращено до четырёх. Однако при этом такой накопитель имеет широкий внешний интерфейс PCIe 5.0 x4 и частично компенсирует недостаточное число внутренних каналов их работой на высокой частоте. Эта логика описывает, почему Crucial P510 может быть производительнее решений вроде Samsung 990 Pro и Kingston KC3000, но как дело обстоит в действительности, покажут практические испытания.

Дополнительный вопрос, который мы также затронем по ходу дела, касается применимости безбуферного дизайна к PCIe 5.0-накопителям и масштаба отставания Crucial P510 от нынешних PCIe 5.0-флагманов класса WD Black SN8100.

Для того, чтобы ответить на эти вопросы, в число соперников Crucial P510 были включены восемь накопителей, особенности строения которых описаны в приведённой таблице.

Логика выбора именно такой группы участников довольно проста. В ней есть флагманские PCIe 5.0-модели (Samsung 9100 Pro и WD Black SN8100), удешевлённые модели PCIe 5.0 SSD на контроллере SM2508 и Phison E26 (Adata XPG Mars 980 Blade и Crucial T705), лучшие SSD с интерфейсом PCIe 4.0 (Kingston KC3000 и Samsung 990 Pro), а также лучшие безбуферные накопители прошлого поколения (Samsung 990 Evo Plus и WD Black SN7100).

Конфигурация тестовой системы имела следующий вид:

• Процессор: Intel Core i9-14900K (Raptor Lake Refresh, 8P+16E-ядер, 3,2-6,0/2,4-4,4 ГГц, 36 Мбайт L3).
• Процессорный кулер: Noctua NH-D15.
• Материнская плата: ASUS ROG Maximus Z790 Apex (LGA1700, Intel Z790).
• Память: 2 × 16 Гбайт DDR5-6400 SDRAM (G.Skill Ripjaws S5 F5-6400J3239G16GX2-RS5K).
• Видеокарта: GIGABYTE GeForce RTX 4090 Gaming OC (AD102 2235/2535 МГц, 24 Гбайт GDDR6X 21 Гбит/с).

Тестовые накопители при испытаниях устанавливаются на материнской плате во второй слот PCIe 5.0 x16 (через переходник Asus PCIe 5.0 M.2 Card), к которому подведены линии PCI Express непосредственно от процессора.

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 11 Pro (24H2) Build 26100.2605. В системе использовался драйвер Microsoft Standard NVMe Express Controller 10.0.26100.2454.

⇡#SLC-кеширование: запись, чтение и удаление файлов

SLC-кеширование — важнейший алгоритм, который в современных накопителях отвечает за ускорение операций записи. Его суть состоит в том, что информация на SSD c TLC- или QLC-памятью сначала записывается в быстром однобитном режиме, а её уплотнение происходит позднее, в моменты простоя накопителя. Это значит, что современные накопители могут демонстрировать высокие скорости лишь на ограниченных объёмах данных, размер которых зависит от конкретной реализации алгоритма SLC-кеширования.

Чтобы выяснить, как это работает на практике и каковы скорости массива флеш-памяти конкретных накопителей при работе в различных режимах, мы проводим тест непрерывной записи файлов на SSD до полного исчерпания его ёмкости с одновременным замером быстродействия. В этом тесте используются стандартные для ОС Windows операции однопоточного копирования файлов на проверяемый SSD (с RAM-диска), а испытание проводится в три прохода: для полностью чистого SSD; для SSD, заполненного данными наполовину; и для SSD, который изначально полон на три четверти.

Что касается Crucial P510, то это — довольно своеобразный накопитель. В нём Micron не только отказалась от эталонного аппаратного дизайна и проявила самодеятельность, добавив внешние мультиплексоры, но и полностью переписала базовую микропрограмму, опираясь на собственные представления об оптимизации производительности. И они довольно сильно расходятся с общепринятыми.

Судя по всему, максимальный размер SLC-кеша в P510 ограничен объёмом порядка 64 Гбайт, причём с ростом количества занятого пространства этот объём уменьшается. Однако это не столь важно, поскольку заметного ускорения файловых операций он не даёт, а скорость записи получается по большей части всегда одинаковой. Правда, за одним исключением — после исчерпания свободного места в SLC-кеше накопитель на некоторое время теряет в общем уровне производительности, поскольку часть ресурсов контроллера перенаправляется на реорганизацию данных в массиве флеш-памяти.

При этом скорость записи в «чистом» TLC-режиме составляет порядка 3,5 Гбайт/с, что можно считать довольно хорошим показателем. Micron G9 — действительно быстрая память: даже в четырёхканальном режиме данные в неё удаётся писать со скоростью, сравнимой со скоростями восьмиканальных массивов флеш-памяти флагманских PCIe 5.0 SSD. Фактически Crucial P510 уступает им лишь из-за проблем с SLC-кешем, который у него и небольшой по размеру, и медленный.

Однако такой «творческий» подход к работе с флеш-памятью в случае P510 даёт вполне ощутимый результат. Если говорить о средней скорости записи файлов по всему объёму SSD с помощью стандартных операций копирования в Windows 11, то рассматриваемый накопитель Crucial оказывается лидером. По этой характеристике он превосходит даже флагманские решения уровня Samsung 9100 Pro и WD Black SN8100. В практической плоскости это означает, что если стоит задача единовременно заполнить SSD файлами (например, скопировав содержимое старого носителя информации на новый), то Crucial P510 справится с ней быстрее. В частности, двухтерабайтный P510 можно полностью забить файлами всего за 11 минут.

При этом из-за особенностей SLC-кеширования Crucial P510 ожидаемо проигрывает другим PCIe 5.0 SSD по максимальной скорости записи файлов.

Но зато он хорошо держится, если говорить о наихудшей скорости записи. Падение производительности при переуплотнении данных при переводе SLC-ячеек в TLC-режим у него не носит столь выраженного характера, как у других современных SSD.

Со скоростью чтения файлов у Crucial P510 всё тоже довольно неплохо. Но нужно понимать, что здесь всё упирается в возможности файловой системы Windows 11, которая задаёт потолок производительности при однопоточном копировании на уровне 3,5 Гбайт/с. Поэтому разница между SSD в таком сценарии выражена слабо.

Впрочем, урезанный контроллер Phison E31T в любом случае слабее «полноценных» решений. И увидеть это воочию можно довольно часто. Одна из таких ситуаций — стирание с SSD больших объёмов данных. Вычислительных ресурсов этой микросхемы, основанной на одноядерном процессоре Arm Cortex R5 и двух вспомогательных сопроцессорах Phison CoX, не хватает для незаметного фонового выполнения операций сборки мусора в массиве флеш-памяти. Поэтому через несколько секунд после стирания с Crucial P510 значительных объёмов файлов можно наблюдать подтормаживание SSD, длящееся несколько секунд. Его хорошо видно на приведённом ниже графике производительности, снятой после удаления с накопителя 16 файлов по 8 Гбайт.

В этом случае заметно снижение скорости чтения на пару секунд. И на ту же пару секунд у накопителя возрастает задержка. Это, конечно, не трагедия, но, например, накопители на базе чипа Phison E26 справляются с удалением файлов вообще без каких-либо заметных побочных явлений.

⇡#Производительность комплексных файловых операций

Ещё один вариант работы с файлами в Windows, который мы проверяем при знакомстве с новыми SSD, — копирование, архивирование и разархивирование файлов внутри пространства накопителя. Такие сценарии сложнее, чем копирование с накопителя или на него, поскольку в них контроллеру SSD приходится иметь дело сразу с двумя разнонаправленными потоками данных, и в этом случае на производительность могут оказывать влияние и мощность контроллера, и особенности работы флеш-памяти, и оптимизации, сделанные в микропрограмме.

К сожалению, в данном случае Crucial P510 выступает довольно слабо. Тут сказывается как урезанная безбуферная архитектура, так и особенности реализации SLC-кеширования. Поскольку файловые тесты выполняются с папкой большого объёма (порядка 36 Гбайт), часть записей попадает мимо кеша, что тянет итоговые показатели вниз. В результате средняя производительность P510 оказывается на уровне PCIe 4.0-накопителей, что для модели с интерфейсом PCIe 5.0 — сомнительное достижение. Особенно печально выглядит выступление Crucial P510 при разархивировании файлов — в этом случае создаваемая смешанная нагрузка отличается преобладанием операций записи, что для этого накопителя на контроллере Phison E31T — самый неблагоприятный вариант.

⇡#Производительность в приложениях

Для изучения производительности накопителей в приложениях различного характера мы пользуемся двумя тестами, которые воспроизводят дисковую активность, возникающую на ПК при решении тех или иных практических задач. Первый тест — PCMark 10 — ориентирован на оценку быстродействия в общеупотребительных сценариях, характерных для дома и офиса. Второй — SPECworstation 4.0 — имеет профессиональный характер и моделирует существенно более интенсивную нагрузку, которая характерна для рабочих станций, используемых для инженерных расчётов и научных вычислений.

В первом из этих тестов результат Crucial P510 попадает между показателями производительности PCIe 5.0- и PCIe 4.0-накопителей. Иными словами, здесь безбуферному накопителю Crucial удалось попасть ровно в ту нишу, на которую он и ориентировался. Хотя справедливости ради стоит заметить, что его превосходство над добротными PCIe 4.0-решениями вроде Samsung 990 Pro и WD Black SN7100 трудно назвать убедительным — оно составляет не более 5 %. В то же время основанные на контроллере SM2508 не самые дорогие PCIe 5.0-накопители класса Adata XPG Mars 980 оказываются быстрее Crucial P510 на куда более заметные 24 %.

Однако в различных сценариях распространённой нагрузки картина может различаться. Так, Crucial P510 превосходит Adata XPG Mars 980 и Crucial P705 по скорости загрузки Windows, но отстаёт от них при запуске различного ПО, работе с контентом и копировании файлов. Более того, судя по результатам PCMark 10, запуск игровых приложений — один из самых неблагоприятных сценариев для P510. В этом случае он проигрывает большинству участников тестирования, оставляя позади себя лишь единственный PCIe 4.0 SSD — Kingston KC3000.

chart 32.png

Смотреть все изображения (5)

chart 33.png

chart 34.png

chart 35.png

chart 36.png

Смотреть все
изображения (5)

В профессиональном тесте SPECworstation 4.0 нагрузки интенсивнее и сложнее, чем в PCMark 10, и относительные результаты SSD претерпевают некоторые коррективы. Контроллер Phison E31T показывает себя недостаточно мощным для обслуживания операций, свойственных рабочим станциям, и в этом тесте Crucial P510 проигрывает не только всем прочим накопителям с интерфейсом PCIe 5.0, но и PCIe 4.0-решениям Samsung, в том числе даже безбуферному и совсем недорогому Samsung 990 Evo Plus.

Если же посмотреть на результаты Crucial P510 в отдельных сценариях, то можно заметить довольно любопытную закономерность — почти нигде P510 не удаётся занять место выше всех PCIe 4.0 SSD сразу. А это значит, что поддержку более современного и скоростного внешнего интерфейса нельзя записывать в его безусловные плюсы. В тяжёлых нагрузках этот интерфейс не особенно-то и помогает на фоне невысокой мощности базового контроллера Phison E31T и его безбуферной архитектуры. Таким образом, применять Crucial P510 в производительных рабочих станциях не рекомендуется. Он рассчитан на более простые сценарии использования.

chart 9.png

Смотреть все изображения (14)

chart 10.png

chart 11.png

chart 12.png

chart 13.png

chart 14.png

chart 15.png

chart 16.png

chart 17.png

chart 18.png

chart 19.png

chart 20.png

chart 21.png

chart 22.png

Смотреть все
изображения (14)

⇡#Производительность в играх

На первый взгляд игровая производительность Crucial P510 находится на вполне приемлемом уровне. Конечно, он не выдаёт рекордных показателей в 3DMark Storage, но тем не менее его интегральный рейтинг заметно выше, чем у любых соперников с интерфейсом PCIe 4.0. Например, обладающие восьмиканальным дизайном накопители с DRAM-буфером Samsung 990 Pro и Kingston KC3000 отстают от него более чем на 13 %. Впрочем, полноценные PCIe 5.0 SSD быстрее, чем P510, как минимум на пару десятков процентов, но он и не претендует на конкуренцию с самыми передовыми SSD, выступая в другой ценовой категории. Для Crucial P510 была заявлена роль промежуточного решения между флагманами с интерфейсами PCIe 4.0 и 5.0, и он с ней как будто бы справляется. По крайней мере, такой вывод напрашивается по приведённой ниже диаграмме.

Однако эту довольно благостную картину портят неприятные детали. При знакомстве с показателями производительности Crucial P510 в отдельных сценариях 3DMark Storage выясняется, что его неплохой интегральный результат обусловлен способностями по быстрой установке игр, сохранению игрового прогресса и захвату игрового видео. В то же время базовые сценарии по запуску игр Crucial P510 выполняет совсем не лучше многих PCIe 4.0-накопителей, значительно отставая от решений с интерфейсом PCIe 5.0.

chart 24.png

Смотреть все изображения (7)

chart 25.png

chart 26.png

chart 27.png

chart 28.png

chart 29.png

chart 30.png

Смотреть все
изображения (7)

⇡#Синтетические тесты

Синтетические тесты, выявляющие пиковые показатели производительности, дают Crucial P510 некоторый шанс на реабилитацию. Совершенно очевидно, что его внешний интерфейс PCIe 5.0 x4 позволит ему с лёгкостью превзойти накопители с более медленным интерфейсом как минимум при последовательной нагрузке. Однако от флагманских PCIe 5.0 SSD он, очевидно, заметно отстаёт. Суммарной пропускной способности четырёхканального массива флеш-памяти не хватает, чтобы заполнить всю полосу пропускания, обеспечиваемую шиной PCIe 5.0 x4. И в итоге P510 занимает промежуточное положение между накопителями с интерфейсами PCIe 4.0 и 5.0. Впрочем, на большее он и не претендовал изначально.

Неплохо выглядит Crucial P510 и в тестах случайного чтения и записи без очереди запросов. Однако, как мы убедились ранее, эти результаты плохо конвертируются в высокое быстродействие в реальных сценариях использования SSD. Иными словами, в простых бенчмарках, которыми часто пользуются для оценки производительности накопителей, P510 выглядит определённо лучше, чем в реальной жизни.

⇡#Температурный режим

Phison говорит о накопителях на контроллере E31T как о решениях с умеренным тепловыделением, которым не нужно дополнительное охлаждение, несмотря на использование скоростного интерфейса PCIe 5.0. И действительно, компания сделала многое, чтобы снизить нагрев. Контроллер имеет всего одно производительное Arm-ядро, лишён интерфейса DRAM, работает с флеш-памятью по четырём каналам и производится по довольно современному техпроцессу 7 нм на предприятиях TSMC. Сумма всех этих факторов вполне могла сделать Crucial P510 энергоэффективным решением, способным работать без радиатора, но всё это ещё нужно проверить.

И в практических тестах температурного режима P510 совсем не разочаровывает. Максимальный нагрев, по данным имеющегося в накопителе датчика, при активной непрерывной нагрузке не превышает 68 градусов (для теста мы используем линейные смешанные операции с преобладанием чтения). Естественно, в таких условиях о какой-либо опасности температурного троттлинга речь не идёт — критический предел для Crucial P510 установлен в 85 градусов. Так что он наверняка сможет работать со стабильной производительностью без дополнительного охлаждения, а значит, вполне подойдёт, например, для ноутбуков.

Правда, нельзя не заметить, что единственный имеющийся в Crucial P510 термодатчик несколько приукрашивает реальность. Утверждать это с уверенностью позволяет термограмма, снятая во время испытательной нагрузки.

В то время как сам накопитель рапортует о нагреве до 68 градусов, прибор фиксирует температуру контроллера на уровне 84 градусов. Это, конечно, тоже не катастрофическая величина, но она показывает, что в действительности P510 нельзя считать настолько «холодным» SSD, насколько он хочет таковым казаться.

⇡#Выводы

Crucial P510 стал одной из первых попыток совместить безбуферный дизайн SSD с современным интерфейсом PCIe 5.0. И этот эксперимент нельзя назвать удачным: появление на рынке такого накопителя вряд ли станет заметным событием. Идея производителя сделать продукт, который займёт место между PCIe 4.0- и дорогими PCIe 5.0-накопителями и предложит выгодное сочетание цены и производительности, успехом не увенчалась. В некоторых сценариях — при установке игр, загрузке ОС, запуске приложений, захвате видео — P510 выглядит довольно неплохо. Но при более сложных смешанных нагрузках, архивации или работе с данными в творческих или инженерных приложениях его производительность серьёзно проседает, обнажая изъяны безбуферного дизайна.

И в действительности такое поведение Crucial P510 выглядит несколько неожиданным. Дело в том, что в мире PCIe 4.0 SSD безбуферные накопители давно перестали казаться компромиссом — в типовых пользовательских сценариях им удаётся выступать на уровне флагманов. Но с переходом на PCIe 5.0 приходится вспомнить, что отсутствие в дизайне SSD буфера на основе DDR4-памяти — это слабое место в архитектуре. Применённому в основе P510 контроллеру Phison E31T явно не хватает мощности и программных оптимизаций, чтобы сделать технологию HMB равноценной заменой DRAM в случае увеличения пропускной способности внешнего интерфейса SSD. Даже использование такой же быстрой 276-слойной флеш-памяти Micron G9, как во флагманском Crucial T710, положение не спасает. И в результате в сравнении с другими PCIe 5.0 SSD Crucial P510 выглядит устройством существенно более низкого уровня.

Причём похоже, что проблема кроется именно в контроллере Phison E31T. Конкурирующий безбуферный чип Silicon Motion SM2504XT обещает куда более высокие линейные скорости и лучшую работу с мелкоблочными операциями. Однако накопителей на его основе пока нет, поэтому остаётся только констатировать, что время безбуферных PCIe 5.0 SSD ещё не пришло, а P510 — не слишком удачная попытка крупного производителя прощупать новую рыночную нишу.

В сторону PCIe 5.0 SSD обычно смотрят энтузиасты, которым важна максимальная производительность, и Crucial P510 в этом контексте выглядит странновато — как замедленный вариант для тех, кому хочется побыстрее. Такая идея совершенно не вписывается в ожидания аудитории: P510 слишком дорог для конкуренции с PCIe 4.0 SSD и слишком медленный, чтобы тягаться с полноценными PCIe 5.0-моделями. А значит, спасти этот продукт может разве только заметное снижение цены.

Впрочем, одно достоинство у P510 всё-таки есть — это один из самых холодных PCIe 5.0 SSD. Его можно не только использовать без радиатора, но и даже установить в ноутбук, где он не будет перегреваться. Однако это вряд ли может стать решающим аргументом в пользу его покупки. В целом Crucial P510 гораздо ближе к PCIe 4.0-, чем к PCIe 5.0-альтернативам, и при таком уровне его производительности и цены логичнее выбрать хороший PCIe 4.0 SSD.