Обзор накопителя Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD: размер подсветке не помеха

Сегодняшний обзор любопытен как минимум по двум причинам. Первая – перед нами SSD, выпущенный компаний Gigabyte, которая с накопителями совершенно не ассоциируется. И всё же этот тайваньский производитель материнских плат и графических карт планомерно расширяет спектр предлагаемых устройств, добавляя в ассортимент всё новые и новые виды компьютерного оборудования. Не так давно мы тестировали выпущенные под маркой Gigabyte Aorus блок питания, монитор и оперативную память, а теперь очередь дошла и до твердотельных накопителей.

Впрочем, чтобы быть до конца корректными, необходимо упомянуть, что Gigabyte поставляет SSD под своим брендом уже достаточно продолжительное время. Первые накопители с интерфейсом SATA она представила ещё год назад, но то были не слишком интересные бюджетные модели c достаточно обыденными характеристиками. Сейчас же Gigabyte решила выпустить настоящий SSD для энтузиастов – с современным интерфейсом NVMe 1.3, флагманской производительностью и RGB-подсветкой в фирменном геймерском стиле. Именно поэтому Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD – накопитель, о котором пойдёт речь далее, – и привлёк наше внимание.

Вторая причина, заставившая нас подробно познакомиться с этой новинкой, состоит в том, что она основывается на относительно новой аппаратной платформе, с которой нам ещё не приходилось сталкиваться. В Gigabyte Aorus RGB используется контроллер PS5012-E12 независимой тайваньской компании Phison, разработки которой в последнее время находили место лишь в нижних ценовых сегментах и в быстродействующие накопители не попадали уже очень давно. Но теперь, очевидно, стратегия Phison изменилась, и компания рассчитывает отвоевать определённые позиции в потребительских накопителях более высокого уровня.

На самом деле Phison сфокусировалась на бюджетных платформах SSD совсем не из-за каких-то маркетинговых соображений. Её проблема заключалась в том, что процесс финальной отладки и вывода продуктов на рынок занимал неприлично много времени, и в результате предлагаемые Phison решения зачастую оказывались заведомо устаревшими. Это заставляло фирму бороться за место на рынке исключительно с помощью низких цен, что в результате и приводило к формированию вокруг её платформ имиджа вторичности.

Подобная история грозила повториться и с контроллером PS5012-E12, ведь впервые он был продемонстрирован на выставке CES 2018 полтора года тому назад. Однако на этот раз разработчики успели закончить свой продукт до его морального устаревания. О начале поставок платформы E12 компания Phison объявила в сентябре, а теперь первые реальные продукты на его основе наконец-то добрались до прилавков магазинов.

Появление ещё одного контроллера для потребительских NVMe-накопителей – очень важное и нужное для рынка событие. К сожалению, до сих пор никто так и не смог предложить платформу для NVMe SSD, которая бы позволила создавать накопители класса Samsung 970 EVO Plus. Новые разработки Silicon Motion и Western Digital, как мы могли убедиться, находятся на более низком уровне. И это значит, что южнокорейская компания получила возможность монополизировать сегмент высокопроизводительных NVMe SSD, удерживая на свои флагманские накопители достаточно высокие цены. Именно поэтому мы очень ждём, когда же у Samsung 970 EVO Plus и 970 PRO появятся какие-то реальные альтернативы, способные сделать передовую дисковую производительность доступнее для потребителей.

С одной стороны, характеристики, которые Phison заявляет для своего нового контроллера PS5012-E12, позволяют надеяться, что по мощности он как минимум не хуже, чем Samsung Phoenix. С другой — о желании задействовать эту микросхему в своих продуктах заявили уже по меньшей мере два десятка производителей второго и третьего эшелона. А значит, если всё сложится удачно, то на рынке потребительских NVMe SSD могут произойти серьёзные и приятные для пользователей изменения. Но не будем торопиться, и, прежде чем давать волю радости, давайте проанализируем, насколько в действительности хорош Gigabyte Aorus RGB на базе платформы Phison E12.

⇡#Технические характеристики

Обычно накопители на контроллерах Phison представляют собой типовые изделия, похожие друг на друга по базовым характеристикам вне зависимости от того, какая компания их поставляет на рынок. Собственно, именно так и обстоит дело с Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD – в этом накопителе используется шаблонная программно-аппаратная архитектура с абсолютно типичным набором компонентов. А это значит, что по характеристикам рассматриваемый накопитель аналогичен любому другому SSD на базе контроллера Phison PS5012-E12, например Corsair MP510, Team Group MP34, Silicon Power P34A80 или Patriot VPN100. При этом, возможно, у накопителей разных производителей могут быть какие-то индивидуальные особенности, но обычно они затрагивают исключительно экстерьер.

Что же касается аппаратной конструкции, то в любом из SSD с контроллером Phison PS5012-E12 применяется один и тот же массив флеш-памяти, составленный из 256-гигабитных устройств BiCS3 (64-слойных кристаллов TLC 3D NAND) производства компании Toshiba. Стоит напомнить, что это достаточно удачная флеш-память, которая способна обеспечивать высокие показатели производительности. Например, аналогичный массив флеш-памяти используется в накопителях WD Black SN750, которые можно охарактеризовать как добротные NVMe-решения среднего уровня. Но у Western Digital свой собственный контроллер, а Phison PS5012-E12 – это совершенно иная история.

До настоящего момента Phison успела отметиться двумя базовыми чипами для NVMe SSD. Первый, PS5007-E7, был предназначен для создания накопителей на базе планарной MLC-памяти, однако, несмотря на восьмиканальную архитектуру, был не слишком производительным и использовался в достаточно небольшом числе моделей. Следующий контроллер, PS5008-E8, ориентировался на поддержку TLC 3D NAND и завоевал куда большую популярность, но он представлял собой откровенно бюджетное решение с четырьмя каналами для организации массива флеш-памяти, урезанной шиной PCI Express 3.0 x2 и без LDPC-кодирования.

Phison PS5012-E12 на фоне предшествующих чипов компании – решение совершенно иного рода, разработанное с чистого листа. Здесь всё сделано в соответствии с современными стандартами. Поддерживается шина PCI Express 3.0 x4 с пропускной способностью до 3,94 Гбайт/с и протокол NVMe 1.3. Массив флеш-памяти формируется по производительной восьмиканальной схеме. Поддерживаются не только современные, но и перспективные типы флеш-памяти. Реализована поддержка сильных методов коррекции ошибок на основе LDPC-кодов. В качестве DRAM-буфера можно использовать не только DDR3L-, но и DDR4-память. Наконец, для производства чипов PS5012-E12 применяется 28-нм техпроцесс TSMC, в то время как более ранние микросхемы Phison заказывала у UMC, где они изготавливались по 40-нм нормам.

Свою новую разработку Phison оценивает настолько оптимистично, что не стесняется обещать производительность до 600 тысяч IOPS на глубоко конвейеризованных мелкоблочных операциях. И если это число соответствует действительности, то можно утверждать, что по теоретической мощности PS5012-E12 заметно превосходит SMI SM2262EN и почти дотягивается до уровня Samsung Phoenix. Однако в действительности поверить в такую производительность контроллера PS5012-E12 достаточно тяжело. Дело в том, что он основывается на ARM-процессоре всего лишь с двумя ядрами, в то время как решение Samsung имеет в своей основе пятиядерный дизайн.

И это находит отражение в тех характеристиках продуктов, которые сообщают поставщики конечных решений на базе чипа Phison PS5012-E12. Например, для рассматриваемого накопителя компании Gigabyte заявляются следующие спецификации.

Несмотря на то, что Phison расхвалила свою платформу E12 как решение флагманского уровня, формальные характеристики быстродействия Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD заметно слабее показателей не только Samsung 970 EVO Plus, но и таких накопителей, как WD Black SN750 или ADATA XPG SX8200 Pro. И это сразу настраивает далеко не на позитивный лад в отношении новинки.

Не внушает оптимизма и то, как работает у Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD технология SLC-кеширования. Инженеры Phison в своей новой платформе так и не смогли освоить прогрессивные динамические алгоритмы и продолжают опираться на статический SLC-кеш, который у накопителя объёмом 256 Гбайт имеет ёмкость 6 Гбайт, а у 512-гигабайтной версии – 12 Гбайт. Заявленные в спецификации скорости записи по традиции относятся к ускоренному режиму, если же говорить о прямой записи в TLC-память, то её производительность примерно в три с половиной раза ниже. Проиллюстрируем это традиционным графиком скорости непрерывной последовательной записи на пустой Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD ёмкостью 512 Гбайт.

Скорость записи в SLC-кеш достигает 2,0 Гбайт/с, но такая производительность наблюдается очень недолго, на основном же массиве флеш-памяти скорость записи составляет всего порядка 560 Мбайт/с. И это, кстати говоря, заметно ниже того быстродействия, которые выдаёт на абсолютно аналогичном по архитектуре массиве флеш-памяти WD Black SN750. В конечном итоге, чтобы полностью заполнить данными Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD 512 Гбайт, нужно потратить около 15 минут, в то время как флагманский NVMe-накопитель Western Digital можно записать в полтора раза быстрее.

Кроме того, Phison переняла у Silicon Motion идею использования SLC-кеша для «читерства» – увеличения результатов измерения скоростей чтения в бенчмарках. Информация, попавшая в SLC-кеш, задерживаются в нём на некоторое время, чтобы обеспечить лучшую производительность при доступе к файлам, которые были записаны только что. Увидеть это можно с помощью простого эксперимента, в течение которого мы проверяем скорость случайного мелкоблочного чтения данных из файла, созданного на Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD 512 Гбайт, как сразу же после его записи, так и после того, как на этот SSD было записано ещё некоторое количество информации.

Как видно из графика, когда свежий тестовый файл вытесняется из SLC-кеша последующей записью дополнительных 12 Гбайт данных, скорость чтения снижается примерно на четверть. Это значит, что простые бенчмарки, которые измеряют быстродействие при помощи обращений к только что созданному файлу, будут показывать для Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD существенно завышенные показатели по сравнению с той производительностью, которая будет возможна при реальном использовании такого накопителя.

В конечном итоге знакомство с платформой, лежащей в основе Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD, оставляет после себя вполне обоснованные сомнения в том, что этот накопитель правомерно ставить в один ряд с флагманскими NVMe SSD. Впрочем, это заведомо и не бюджетный вариант, поскольку конфигурация таких накопителей не предполагает никакой явной экономии в дизайне. Более того, если говорить конкретно о накопителе Gigabyte, то он продаётся существенно дороже альтернатив на базе контроллера SMI SM2262EN, производительность которых можно отнести к среднему уровню.

К тому же для Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD заявляются достаточно неплохие гарантийные условия. Срок действия гарантии составляет пять лет, и за это время накопитель разрешается перезаписать примерно 1500 раз. Это даже более высокий разрешённый ресурс, чем у флагманских накопителей производителей первого эшелона.

В завершение рассказа о технических характеристиках остаётся отметить странную деталь. Модельный ряд Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD состоит лишь из двух модификаций – 256 и 512 Гбайт. Отсутствие варианта на 1 Тбайт выглядит очень подозрительно: такая ёмкость не только востребована у покупателей, но и могла бы позволить получить более высокую производительность за счёт увеличения степени параллелизма массива флеш-памяти. Очевидно, что причина её отсутствия кроется не в каких-то особенностях платформы Phison E12, поскольку другие производители предлагают терабайтные и даже двухтерабайтные накопители на её основе.

⇡#Внешний вид и внутреннее устройство

Для тестирования Aorus RGB M.2 NVMe SSD компания Gigabyte предоставила старшую и более производительную модификацию с ёмкостью 512 Гбайт. Накопитель оказался выполнен в стандартном типоразмере M.2 2280, однако его внешний вид вряд ли можно назвать обыденным.

Разработчики Gigabyte проявили недюжинную фантазию и оснастили свой продукт массивным радиатором с RGB-подсветкой в фирменном стиле. За счёт этого Aorus RGB M.2 NVMe SSD не только заметно отличается от любой другой модели на базе платформы Phison E12, но и является одним из самых оригинальных NVMe SSD на рынке, по крайней мере если говорить об экстерьере.

Радиатор, установленный на Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD, кажется весьма эффективным решением. Это не обычная в таких случаях тонкая алюминиевая пластина, а достаточно массивный брусок с двумя пропиленными вдоль краёв пазами.

Однако в реальности отводит тепло от накопителя он весьма посредственно, поскольку разработчики Gigabyte не позаботились о его плотном прилегании к охлаждаемым компонентам. Из-за того, что высота микросхемы контроллера меньше, чем высота микросхем флеш-памяти, базовая микросхема SSD этим радиатором практически не охлаждается. Кроме того, без теплоотвода вынуждена обходиться и память, размещённая на оборотной стороне M.2-модуля. Иными словами, вся система охлаждения – это скорее декорация.

Впрочем, декорация получилась достаточно эффектной: по центру радиатора красуется фирменный логотип Aorus – голова орла – с RGB-светодиодной подсветкой. При работе логотип циклически пульсирует разными цветами. Строго говоря, работу этой подсветки можно настраивать через фирменную утилиту RGB Fusion 2.0, но данная функция доступна лишь для избранных моделей материнских плат Gigabyte. В списке совместимости значатся только платы Aorus на базе чипсета Intel Z390 и плата X299 Aorus Master. На любых других материнских платах алгоритмом подсветки управлять не выйдет.

Обычно все накопители, построенные на платформах Phison, используют один и тот же дизайн печатной платы, предоставленный авторами контроллера. Однако Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD получил слегка видоизменённую печатную плату. На плате добавлено два отверстия для винтового крепления радиатора и три RGB-светодиода, которые подсвечивают логотип Aorus. Но в остальном компоновка печатной платы соответствует эталонной.

На печатной плате рассматриваемого накопителя располагается восьмиканальный контроллер Phison PS5012-E12 с сопутствующей ему 512-мегабайтной микросхемой DDR4-2400 SDRAM производства Hynix, необходимой для хранения рабочей копии таблицы трансляции адресов. Массив же флеш-памяти сформирован из четырёх микросхем с маркировкой TA7AG55AIV, которые расположены как на лицевой стороне платы, так и на обратной. Такие микросхемы по заказу Phison изготавливает компания PTI, которая закупает для них полупроводниковую начинку непосредственно у Toshiba. В конечном итоге в каждой микросхеме флеш-памяти, размещённой на Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD, находится по четыре 256-гигабитных кристалла Toshiba TLC 3D NAND с 64 слоями, но разделкой и сортировкой этих кристаллов из полупроводниковых пластин ведает тайваньский посредник.

При этом, похоже, в накопителе Gigabyte должны использоваться полупроводниковые кристаллы сравнительно неплохого качества. Такой вывод можно сделать из высокого заявленного ресурса SSD при небольшом объёме резервного пространства. После форматирования владельцу 512-гигабайтного накопителя будет доступно примерно 476 Гбайт пространства, ещё 36 Гбайт занимает SLC-кеш, а значит, на подменный фонд остаётся всего ничего.

⇡#Программное обеспечение

На сегодняшний день практически все производители твердотельных накопителей предлагают сервисные утилиты, позволяющие контролировать состояние и управлять работой собственных SSD. У Gigabyte эта роль отведена утилите SSD Tool Box, однако с точки зрения функциональности её следует отнести к числу худших образцов подобных программ: она не умеет практически ничего.

Единственное, что можно сделать с помощью этой утилиты, — это посмотреть общую информацию о SSD, получить доступ к его S.M.A.R.T.-телеметрии и выполнить команду Secure Erase. В интерфейсе также предусмотрена вкладка Optimization, но для выбора она недоступна.

⇡#Методика тестирования

Тестирование проводится в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise x64 Build 16299, корректно распознающей и обслуживающей современные твердотельные накопители. Это значит, что в процессе прохождения тестов, как и при обычном повседневном использовании SSD, команда TRIM поддерживается и активно задействуется. Измерение производительности выполняется с накопителями, находящимися в «использованном» состоянии, которое достигается их предварительным заполнением данными. Перед каждым тестом накопители очищаются и обслуживаются с помощью команды TRIM. Между отдельными тестами выдерживается 15-минутная пауза, отведённая для корректной отработки технологии сборки мусора. Во всех тестах используются рандомизированные несжимаемые данные.

Раздел, в пределах которого тестируется скорость операций, имеет размер 32 Гбайт, а продолжительность каждого теста составляет сорок секунд. Такие параметры, в частности, позволят получать более релевантные результаты для тех SSD, которые используют различные технологии SLC-кеширования.

Используемые приложения и тесты:

• Iometer 1.1.0
  • Измерение скорости последовательного чтения и записи данных блоками по 128 Кбайт (наиболее типичный размер блока при последовательных операциях в десктопных задачах). Тестирование проводится при различной глубине очереди запросов, что позволяет оценивать как реалистичные, так и пиковые параметры быстродействия.
  • Измерение скорости и латентности случайного чтения и записи блоками размером 4 Кбайт (такой размер блока используется в подавляющем большинстве реальных операций). Тест проводится дважды — без очереди запросов и с очередью запросов глубиной 4 команды (типичной для десктопных приложений, активно работающих с разветвлённой файловой системой). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей.
  • Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов (в пределах от одной до 32 команд). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей.
  • Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с блоками разного размера. Используются блоки объёмом от 512 байт до 256 Кбайт. Глубина очереди запросов в течение теста составляет 4 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей.
  • Измерение производительности при смешанной многопоточной нагрузке и установление её зависимости от соотношения между операциями чтения и записи. Тест проводится дважды: для последовательных операций чтения и записи блоками объёмом 128 Кбайт, выполняемых в два независимых потока, и для случайных операций с блоками объёмом 4 Кбайт, которые выполняются в четыре независимых потока. В обоих случаях соотношение между операциями чтения и записи варьируется с шагом 20 процентов.
  • Исследование падения производительности SSD при обработке непрерывного потока операций случайной записи. Используются блоки размером 4 Кбайт и глубина очереди 32 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Продолжительность теста составляет два часа, измерения моментальной скорости проводятся ежесекундно. По окончании теста дополнительно проверяется способность накопителя восстанавливать свою производительность до первоначальных величин за счёт работы технологии сборки мусора и после отработки команды TRIM.
• CrystalDiskMark 6.0.2
  • Синтетический тест, который выдает типовые показатели производительности твердотельных накопителей, измеренные на 1-гигабайтной области диска «поверх» файловой системы. Из всего набора параметров, которые можно оценить с помощью этой утилиты, мы обращаем внимание на скорость последовательного чтения и записи, а также на производительность произвольных чтения и записи 4-килобайтными блоками без очереди запросов и с очередью глубиной 32 команды.
• PCMark 8 Storage Benchmark 2.0
  • Тест, основанный на эмулировании реальной дисковой нагрузки, которая характерна для различных популярных приложений. На тестируемом накопителе создаётся единственный раздел в файловой системе NTFS на весь доступный объём, и в PCMark 8 проводится тест Secondary Storage 2.0. В качестве результатов теста учитывается как итоговая производительность, так и скорость выполнения отдельных тестовых трасс, сформированных различными приложениями.
• Тесты реальной файловой нагрузки
  • Измерение скорости копирования директорий с файлами разного типа. Для копирования применяется стандартное средство Windows – утилита Robocopy, в качестве тестового набора используется рабочая директория, включающая офисные документы, фотографии и иллюстрации, pdf-файлы и мультимедийный контент общим объёмом 8 Гбайт.
  • Измерение скорости архивации файлов. Тест проводится с той же рабочей директорией, что и копирование, а в качестве инструмента для компрессии файлов избран архиватор 7-zip версии 9.22 beta. Для уменьшения влияния производительности процессора используется метод Deflate.
  • Исследование скорости разворачивания архива. Тест проводится с архивом, полученным при измерении скорости архивации.
  • Оценка скорости запуска игрового приложения. Измеряется производительность дисковой подсистемы при выполнении сценария, захваченного при запуске игры Far Cry 4 и загрузке в ней уровня с пользовательским сохранением. Для минимизации влияния производительности процессора и памяти все задержки, возникающие по их вине, из тестового сценария убраны.
  • Оценка скорости старта приложений, формирующих типичную рабочую пользовательскую среду. Измеряется производительность дисковой подсистемы при выполнении сценария, захваченного при запуске пакета приложений, который состоит из браузера Google Chrome, текстового редактора Microsoft Word, графического редактора Adobe Photoshop и видеоредактора Adobe Premiere Pro с рабочими файлами. Для минимизации влияния производительности процессора и памяти все задержки, возникающие по их вине, из тестового сценария убраны.

⇡#Тестовый стенд

С выходом процессоров Coffee Lake Refresh мы решили в очередной раз обновить тестовую систему, которая используется для измерения производительности NVMe-моделей SSD. Всё-таки такие накопители в первую очередь покупают энтузиасты, переходящие на новые платформы, и поэтому логично использовать в тестовых испытаниях новейшую платформу.

В итоге в качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой ASRock Z390 Taichi, процессором Core i7-9700K со встроенным графическим ядром Intel UHD Graphics 630 и 8 Гбайт DDR4-2666 SDRAM. Накопители с интерфейсом M.2 во время тестирования устанавливаются в соответствующий слот материнской платы, подключёspaнный к чипсету. Накопители в виде карт PCI Express устанавливаются в слот PCI Express 3.0 x4, также работающий через чипсет.

Объём и скорость передачи данных в бенчмарках указываются в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт).

Отдельное пояснение следует сделать относительно закрытия процессорных уязвимостей Meltdown и Spectre. Существующие патчи заметно снижают производительность твердотельных накопителей, поэтому измерения проводятся с деактивированными «заплатками» OC, которые должны бы закрывать эти уязвимости.

⇡#Список участников тестирования

Платформа Phison E12 используется в составе флагманского накопителя не только у Gigabyte, но и у многих других производителей третьего эшелона. Поэтому Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD мы решили сравнить с наиболее распространёнными NVMe SSD, представленными в настоящее время на рынке. Иными словами, в тестовом сравнении вы найдёте как передовые решения компании Samsung, так и накопители Intel, Western Digital и ADATA. Кроме того, в тесты включён и накопитель Kingston A1000, который можно считать «идеологическим предтечей» Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD, потому что он основывается на прошлом контроллере Phison, PS5008-E8.

В результате список протестированных моделей получил следующий вид:

• ADATA XPG SX6000 Pro 512 Гбайт (ASX6000PNP-512GT, прошивка V9001b14);
• ADATA XPG SX8200 Pro 512 Гбайт (ASX8200PNP-512GT, прошивка R0906I);
• Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD 512 Гбайт (GP-ASM2NE2512GTTDR, прошивка ECFM12.1);
• Intel SSD 760p 512 Гбайт (SSDPEKKW512G8, прошивка 004C);
• Kingston A1000 480 Гбайт (SA1000M8/480G, прошивка E8FK11.G);
• Samsung 970 EVO 500 Гбайт (MZ-V7E500BW, прошивка 2B2QEXE7);
• Samsung 970 EVO Plus 500 Гбайт (MZ-V7S500BW, прошивка 1B2QEXM7);
• Western Digital Black SN750 500 Гбайт (WDS500G3X0C, прошивка 102000WD).

Используемые версии NVMe-драйверов:

• Intel Client NVMe Driver 4.0.0.1007;
• Microsoft Windows NVMe Driver 10.0.16299.371;
• Samsung NVM Express Driver 3.0.0.1802.

⇡#Производительность последовательного чтения и записи

По первым же результатам становится понятно, что Phison E12 – далеко не флагманская платформа. И по скорости линейного чтения, и по линейной записи основанный на этом контроллере Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD оказывается заметно медленнее всех накопителей, которые мы привыкли относить к среднему уровню. Особенно ярко слабость новой платформы Phison проявляется при чтении, где в случае небольшой глубины очереди запросов решение Gigabyte отстаёт от обычно рекомендуемых нами моделей в два – два с половиной раза.

⇡#Производительность произвольного чтения

Не радуют и скорости, демонстрируемые Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD при операциях произвольного чтения. Здесь этот накопитель оказывается ближе к Kingston A1000, чем к современным производительным моделям Samsung, ADATA или Western Digital. Несмотря на то, что контроллер Phison PS5012-E12 имеет признаки мощного решения, располагает восемью каналами, использует DRAM-буфер и общается с системой по шине PCI Express 3.0 x4, на деле работает он гораздо хуже контроллеров других разработчиков с похожими характеристиками.

⇡#Производительность произвольной записи

Никакими принципиально лучшими результатами Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD не может похвастать и в случае измерений скоростей произвольной записи. Здесь это во многом связано со слабыми статическими алгоритмами SLC-кеширования. Gigabyte, конечно же, в этом напрямую не виновата, но выбор в пользу контроллера Phison она, по-видимому, сделала напрасно. Всё выглядит так, как будто вся платформа Phison E12 вновь опоздала на рынок. Эволюция контроллеров NVMe SSD ушла вперёд, и сегодняшние решения Samsung, Western Digital и даже Silicon Motion предлагают более совершенные алгоритмы и, как следствие, лучшую производительность.

⇡#Производительность при смешанной нагрузке

Любые синтетические тесты становятся убедительным аргументом в пользу тезиса о том, что накопители на базе платформы Phison E12 должны продаваться дёшево. Результаты при смешанной нагрузке – тому лишнее доказательство. Достойным выбором такие SSD могут стать только при условии выступления в бюджетном сегменте — вместе с накопителями, лишёнными DRAM-буфера, например с ADATA XPG SX6000 Pro. В качестве же решения среднего уровня рассматриваемый сегодня Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD, похоже, не имеет практически никаких шансов.

⇡#Производительность в CrystalDiskMark

Простой синтетический бенчмарк CrystalDiskMark, который не обладает никакими средствами защиты против «читов» разработчиков контроллеров, мы используем для того, чтобы сопоставить Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD c ADATA XPG SX8200 Pro. Оба эти накопителя используют примерно одинаковые подходы для улучшения показателей тестов, и поэтому в данном случае они находятся в равном положении. Фактически для того и для другого SSD на скриншотах ниже приводятся скорости при работе с SLC-кешем.

Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD 512 Гбайт

ADATA XPG SX8200 Pro 512 Гбайт

Здесь накопители на контроллерах Phison PS5012-E12 и SMI SM2262EN показывают в среднем близкие результаты. Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD выигрывает при мелкоблочных операциях с глубокими очередями запросов, но ADATA XPG SX8200 Pro берёт реванш в случае неконвейеризуемого мелкоблочного чтения. Впрочем, напоминаем ещё раз, что данные показатели имеют отдалённое отношение к производительности SSD в реальных задачах.

⇡#Производительность в PCMark 8 Storage Benchmark 2.0

В PCMark 8 накопитель компании Gigabyte выдаёт неожиданно высокий результат, ставящий его на одну ступень с Samsung 970 EVO Plus и ADATA XPG SX8200 Pro. Однако не стоит думать, что это является свидетельством хорошей производительности Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD при работе в реальных приложениях. Во многом такой результат данной модели обусловлен оптимизациями SLC-кеширования, направленными на успешное прохождение бенчмарков. Нагрузки, в которых предполагаются интенсивные разнонаправленные операции с небольшим объёмом свежезаписанных данных, SSD на контроллерах Phison PS5012-E12 и SMI SM2262EN действительно способны исполнять с большей скоростью, чем какие-то иные сценарии.

Интегральный результат PCMark 8 нужно дополнить и показателями производительности, выдаваемыми накопителями при прохождении отдельных тестовых трасс, которые моделируют различные варианты реальной нагрузки. Дело в том, что при разноплановой нагрузке флеш-накопители могут вести себя каким-либо особым образом.

Производительность при реальной нагрузке

При операциях с файлами Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD показывает не слишком высокую скорость. Однако если говорить о ситуации в среднем, то он не только быстрее бюджетных безбуферных моделей NVMe SSD, но и лучше, чем, например, Intel SSD 760p. Впрочем, до флагманских новинок Samsung, Western Digital и ADATA, представленных в этом году, он всё-таки заметно не дотягивает.

Для роли системного накопителя, с которого предполагается запускать операционную систему и программы, новинка Gigabyte подходит хуже всех участвующих в тесте альтернатив, за исключением разве только самого медленного NVMe SSD всех времён и народов, Kingston A1000. Даже бюджетный и безбуферный ADATA XPG SX6000 Pro способен предложить лучшие скоростные показатели в таких сценариях. И этот результат ставит под вопрос перспективы Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD, ведь производитель явно позиционирует его как первичный накопитель в системе, иначе бы в модельный ряд наверняка были включены варианты с ёмкостью свыше 512 Гбайт.

⇡#Деградация и восстановление производительности

Наблюдение за изменением скорости записи в зависимости от объёма записанной на диск информации — важный эксперимент, позволяющий понять работу внутренних алгоритмов накопителя. В данном тесте мы загружаем SSD непрерывным потоком запросов на случайную запись 4-килобайтных блоков с очередью максимальной глубины и попутно следим за той производительностью, которая при этом наблюдается. На приведённом ниже графике в виде точек отмечены результаты измерений моментальной производительности, которые мы снимаем ежесекундно, а чёрная линия показывает среднюю скорость, наблюдаемую в течение 30-секундного интервала.

Разброс показателей моментальной скорости при записи у Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD достаточно велик, что свидетельствует о слабом потенциале производительности, заложенном в Phison PS5012-E12. Двух ядер этого контроллера, очевидно, не хватает для «гладкой» обработки непрерывного потока запросов, из-за чего моментальная производительность при обслуживании следующих друг за другом операций может различаться чуть ли не вдвое. Иными словами, платформу Phison E12 стоит рассматривать исключительно как потребительское решение, плохо приспособленное к высоким нагрузкам.

Посмотрим теперь, как происходит восстановление скоростных характеристик до первоначальных величин за счёт работы технологии сборки мусора. Для исследования этого вопроса после завершения предыдущего теста, приводящего к снижению скорости записи, мы выжидаем 15 минут, в течение которых SSD может попытаться самостоятельно восстановиться за счёт сборки мусора, но без помощи со стороны операционной системы и команды TRIM, и замеряем быстродействие. Затем на накопитель принудительно подаётся команда TRIM — и скорость измеряется ещё раз, что позволяет убедиться в способности SSD с помощью TRIM полностью восстанавливать свою паспортную производительность.

С обслуживанием TRIM у Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD проблем нет: после подачи этой команды контроллер корректно высвобождает выведенные из обращения страницы флеш-памяти. Самостоятельно же, без указаний со стороны операционной системы, неиспользуемая флеш-память не освобождается. Хотя какие-то попытки оптимизировать производительность под предстоящие операции во время простоя контроллер всё же предпринимает. Но их успешность, если судить по графику, пока можно поставить под вопрос. В то же время мы не удивимся, если в будущих прошивках автономная сборка мусора у рассматриваемого накопителя Gigabyte всё-таки начнёт функционировать.

Давайте теперь обратим внимание на то, насколько большую нагрузку на контроллер создаёт обработка команды TRIM. Когда операционная система передаёт накопителю информацию о том, что какие-то сектора выводятся файловой системой из обращения, контроллер SSD должен консолидировать эти сектора и очистить освобождающиеся страницы флеш-памяти для выполнения будущих операций. Такая перегруппировка требует перезаписи и очистки областей памяти, и это не только занимает заметное время, но и серьёзно нагружает контроллер работой. В результате после удаления с диска больших объёмов данных владельцы SSD могут столкнуться с эффектом временного замедления или даже с «фризами» накопителя. На практике это может вызвать серьёзный дискомфорт, ведь никто не ожидает, что SSD, основным достоинством которого является моментальная реакция на внешние воздействия, будет замирать на несколько секунд.

Поэтому мы добавили в методику дополнительное исследование, которое позволяет отслеживать, насколько незаметно для пользователя тот или иной SSD обслуживает команды TRIM. Способ проверки очень прост: сразу после удаления крупного файла — объёмом 32 Гбайт — мы проверяем, как накопитель справляется с операциями произвольного чтения данных, контролируя как скорость чтения, так и время ожидания, которое проходит с момента каждого запроса данных до ответа накопителя.

Удаление больших объёмов информации почти не вызывает у Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD никаких негативных последствий: накопитель практически не страдает от падения производительности или увеличения времени отклика. И в этом платформа Phison E12 уникальна. Подавляющее большинство современных NVMe SSD отвечают на удаление файлов и TRIM временным замедлением.

⇡#Проверка температурного режима

Выпущенный по 28-нм технологии чип Phison PS5012-E12, по идее, не должен сильно нагреваться. Однако проверить температурный режим Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD всё-таки необходимо. Несмотря на то, что на этом накопителе установлен массивный радиатор, который мог бы решить все проблемы с перегревом, его эффективность вызывает серьёзные сомнения из-за неплотного прилегания к микросхеме контроллера.

Мы последили за температурным режимом при работе накопителя с последовательными операциями с глубиной очереди запросов в 32 команды. Измерения проводились на открытом стенде, какой-либо дополнительный обдув SSD воздушным потоком не производился.

Для контроллера Phison PS5012-E12 допустимой считается температура до 70 градусов, и, как следует из графиков, Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD к ней не подходит даже близко. Иными словами, перегрев этому накопителю не грозит. И очевидно, что невысокий нагрев будет свойственен всем накопителям на том же контроллере, поскольку он имеет не слишком высокую производительность, но выпускается с применением относительно современного техпроцесса.

⇡#Выводы

Через нашу лабораторию прошло огромное количество различных твердотельных накопителей, но Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD смог удивить тем, чем до сих пор не удивлял ни один из протестированных SSD. В нём на первый план выдвинуты совершенно неожиданные акценты: этот накопитель имеет отчётливую ориентацию на тех редких приверженцев игровой продукции Gigabyte, для которых целостный и эффектный внешний вид их систем гораздо важнее всего остального. У нового флагманского накопителя Gigabyte есть два очевидных достоинства: светодиодная RGB-подсветка в стиле Aorus и солидно выглядящий радиатор. Все же остальные качества при этом явно вторичны.

В число свойств Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD, о которых лучше не задумываться, попала и производительность. К сожалению, несмотря на ориентацию этого накопителя на аудиторию геймеров-энтузиастов, для него выбрана одна из самых неудачных аппаратных платформ сегодняшнего дня. Как показали тесты, Phison PS5012-E12 – достаточно слабый по современным меркам контроллер, который, несмотря на многообещающие характеристики, в реальности выдаёт быстродействие на уровне дешёвых безбуферных решений. В результате Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD не только не может соперничать с признанными лидерами рынка NVMe SSD, но и даже не дотягивает до средних по производительности накопителей образца 2019 года.

С учётом сказанного, из Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD мог бы получиться отличный бюджетный NVMe SSD, особенно если вспомнить о том, насколько твёрдо производитель уверен в надёжности и высоком ресурсе своего предложения. Однако из имиджевых соображений Gigabyte не захотела отправлять свою новинку в соответствующий её быстродействию сегмент и серьёзно переоценила Aorus RGB M.2 NVMe SSD, назначив его стоимость заметно выше, чем у основанных на контроллерах SMI SM2262/SM2262EN накопителей вроде ADATA XPG SX8200 Pro. И с таким позиционированием покупателей у неё, очевидно, окажется очень немного.

В заключение необходимо пояснить, что другие накопители на базе контроллера Phison PS5012-E12 на российском рынке пока в широкой продаже отсутствуют. Однако если судить по тому, какую цену имеют такие модели на рынке американском, то можно ожидать, что они будут сильно отличаться от Gigabyte Aorus RGB M.2 NVMe SSD по позиционированию. Весьма вероятно, что они даже окажутся самыми дешёвыми вариантами с полноценным DRAM-буфером и восьмиканальным массивом флеш-памяти, составленным из качественных устройств TLC 3D NAND. И вот при таком подходе решения на новой платформе Phison E12 действительно могут представлять немалый интерес. Осталось лишь дождаться, когда Team Group MP34, Silicon Power P34A80 или Patriot VPN100 доберутся до прилавков отечественных магазинов.