Какой SSD выбрать в 2019 году и почему: тест 21 накопителя объёмом 1 Тбайт с интерфейсом NVMe / Накопители

⇡#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 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.
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 подобные 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, подключённый 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 для этих уязвимостей.

⇡#Список участников тестирования

Список протестированных моделей NVMe SSD вместе с использованными версиями прошивок выглядит следующим образом:

ADATA XPG Gammix S11 960GB (AGAMMIXS11-960GT-C, прошивка SVN139B);
ADATA XPG Gammix S11 Pro 1024GB (AGAMMIXS11P-1TT-C, прошивка S0118C);
ADATA XPG SX6000 Lite 1024GB (ASX6000LNP-1TT-C, прошивка V9001c00);
ADATA XPG SX6000 Pro 1024GB (ASX6000PNP-1TT-C, прошивка V9001b31);
AMD Radeon R5 NVMe 960GB (R5MP960G8, прошивка R1115D0);
Crucial P1 1000GB (CT1000P1SSD8, прошивка P3CR010);
Intel SSD 660p 1024GB (SSDPEKNW010T8X1, прошивка 002C);
Intel SSD 760p 1024GB (SSDPEKKW010T8X1, прошивка 004C);
Kingston A1000 960GB (SA1000M8/960G, прошивка E8FK11.T);
Kingston KC2000 1000GB (SKC2000M8/1000G, прошивка S2681101);
Patriot Viper VPN100 1024GB (VPN100-1TBM28H, прошивка ECFM12.1);
Plextor M9PeG 1024GB (PX-1TM9PeG, прошивка 1.07);
Samsung 970 EVO 1000GB (MZ-V7E1T0BW, прошивка 2B2QEXE7);
Samsung 970 EVO Plus 1000GB (MZ-V7S1T0BW, прошивка 1B2QEXM7);
Samsung 970 PRO 1024GB (MZ-V7P1T0BW, прошивка 1B2QEXP7);
Seagate Firecuda 510 1000GB (ZP1000GM30011, прошивка STES1020);
Silicon Power P34A80 1024GB (SP001TBP34A80M28, прошивка ECFM12.2);
Transcend MTE110S 1024GB (TS1TMTE110S, прошивка S0419A3);
Transcend MTE220S 1024GB (TS1TMTE220S, прошивка 42A0S63A);
WD Black NVMe 1000GB (WDS100T2X0C, прошивка 101140WD);
WD Black SN750 1000GB (WDS100T3X0C, прошивка 102000WD).

Используемые версии NVMe-драйверов:

Intel Client NVMe Driver 4.3.0.1006;
Microsoft Windows NVMe Driver 10.0.16299.15;
Samsung NVM Express Driver 3.1.0.1901.

Также чтобы наглядно показать, как скорости современных NVMe SSD соотносятся с производительностью SATA-накопителей, на диаграммы с результатами мы поместили показатели Samsung 860 EVO 1000 Гбайт – одного из лучших решений для устаревающего интерфейса.

⇡#Особенности SLC-кеширования

Большинство современных накопителей для повышения показателей производительности использует технологию ускоренной записи, основанную на SLC-кешировании. Суть данной технологии заключается в том, что первичная запись данных выполняется в высокоскоростном однобитовом режиме, а перепрограммирование ячеек в номинальные для них двухбитовые и трёхбитовые состояния, для работы с которыми требуется заведомо больше времени, происходит позднее, в моменты простоя накопителя. Такой подход в разы увеличивает реальную скорость записи, однако нужно понимать, что ускоренная запись возможна лишь для ограниченного объёма данных, определяемого объёмом SLC-кеша.

SLC-кеш может работать по статической либо по динамической схеме. В первом случае флеш-память, работающая в однобитовом режиме, выделяется в массиве флеш-памяти заблаговременно (например, на этапе производства SSD) и её объём заранее предопределён. Во втором случае для кеширования используются те же самые ячейки, которые впоследствии участвуют в хранении информации в обычном для них двухбитовом или трёхбитовом режиме. При таком подходе размер SLC-кеша определяется объёмом свободного пространства и может варьироваться в достаточно широких пределах.

Кроме того, различные накопители могут поддерживать или не поддерживать запись Direct-to-TLC. Если поддержки такого режима нет, сохранение новых данных возможно лишь в SLC-кеш, а в том случае, когда в нём не остаётся свободного места, контроллеру накопителя приходится приостанавливать обработку входящего потока данных и заниматься освобождением кеша, перенося данные из него в основной массив памяти. Такая реализация проще, но она приводит к утрате постоянства производительности и серьёзному падению скорости SSD при нехватке объёма SLC-кеша. Поддержка режима Direct-to-TLC требует от разработчиков контроллера и микропрограммы дополнительных затрат, но зато избавляет накопитель от многих негативных эффектов.

К сожалению, производители SSD не горят желанием сообщать подробности о том, как в их детищах реализованы алгоритмы SLC-кеширования. Поэтому все подробности приходится выяснять практическим путём.

Приведённая ниже справочная таблица раскрывает основные параметры SLC-кеша у протестированных нами моделей SSD. Помимо типа и размера кеша мы также приводим измеренные пиковые скорости однопоточной линейной записи на накопитель в ускоренном режиме и после исчерпания свободного места в SLC-кеше.

⇡#Производительность последовательного чтения и записи

Высокая пропускная способность интерфейса PCI Express 3.0 x4 позволяет NVMe-накопителям показывать в разы более высокую скорость при линейном чтении по сравнению с SATA SSD. Однако в полной мере воспользоваться всей полосой пропускания быстрого интерфейса могут далеко не все модели. В условиях реальных нагрузок, когда линейные обращения к накопителям инициируются единичными процессами, очередь запросов не может иметь большой глубины. И в таких условиях наилучшую производительность при линейном чтении обеспечивают либо накопители Samsung, либо модели SSD, основанные на контроллере SMI SM2262EN (ADATA XPG Gammix S11 Pro, Kingston KC2000, Transcend MTE220S).

Прочие же SSD отстают от этой группы лидеров весьма заметно: разница в скорости последовательного чтения может быть кратной. Например, SSD компании Western Digital или накопители с базовым контроллером разработки Phison, которые их производители формально отнесли к флагманскому уровню, проигрывают лидерам в скорости линейного чтения более чем вдвое.

Очень похожая ситуация складывается и при линейной записи. Разброс в показателях различных NVMe SSD огромен, а лучшие скорости вновь могут обеспечить либо накопители Samsung, либо решения, построенные на контроллере SMI SM2262EN, которые могут похвастать достаточно большим объёмом SLC-кеша и высокой скоростью массива флеш-памяти в TLC-режиме.

⇡#Производительность произвольного чтения

Лидером по скорости случайного чтения в отсутствие очереди запросов оказывается Samsung 970 PRO – единственный накопитель среди участников тестирования, основывающийся на флеш-памяти с двухбитовыми ячейками. Если же говорить о более доступных накопителях с TLC-памятью, то среди них лучшие результаты вновь демонстрируют либо SSD на базе старшего контроллера Silicon Motion, либо TLC-накопители компании Samsung.

Стоит обратить внимание и ещё на один любопытный момент: NVMe-интерфейс не является стопроцентной гарантией преимущества с точки зрения скоростей мелкоблочного чтения. Несмотря на то, что целью перехода отрасли на его использование было снижение накладных расходов при обращениях к SSD и уменьшение латентностей, некоторые NVMe-накопители оказываются явно хуже по скорости случайного чтения, чем взятый нами «эталонный» SATA-накопитель. Впрочем, такими нелицеприятными результатами отличаются лишь бюджетные предложения: либо накопители на QLC-памяти, либо безбуферные модели, либо Kingston A1000, который выступает явным аутсайдером по итогам всего тестирования.

Появление очереди запросов умеренной длины приводит к некоторому изменению в расстановке сил при случайном чтении. Первые позиции сохраняют за собой накопители Samsung с MLC и TLC 3D V-NAND, за ними располагается группа решений ADATA, Transcend, Kingston и Intel на контроллерах SMI SM2262EN и SM2262, но также в верхней части диаграммы показывается и уникальный Plextor M9PeG — единственный в нашей подборке носитель платформы Marvell.

⇡#Производительность произвольной записи

При случайной неконвейеризируемой записи в число лидеров тестирования пробиваются совершенно неожиданные герои. Дело в том, что тут большое значение имеет не только производительность контроллера, но и то, насколько хорошо может отрабатывать мелкоблочные операции конкретная реализация технологии ускоренной записи. В результате по соседству с накопителями Samsung 970 PRO, 970 EVO и 970 EVO Plus, а также Transcend MTE220S и Intel SSD 760p, которые привычно находятся в верхней части диаграммы, обнаруживаются совсем неожиданные конкуренты: бюджетные ADATA XPG SX6000 Pro, XPG SX6000 Lite и даже Intel SSD 660p.

Если же операции случайной записи выполняются с очередью запросов умеренной глубины, то состав лидеров заметно меняется. Качественно на диаграмме накопители располагаются так (сверху вниз): NVMe SSD Samsung, накопители на базе контроллера SMI SM2262EN, приводы WD, накопители на контроллере Phison PS5012-E12, устройства на QLC-памяти, безбуферные SSD и в самом низу – Kingston A1000.

⇡#Производительность при смешанной нагрузке

Тестам производительности при смешанной нагрузке мы уделяем особое внимание. С одной стороны, такие операции наиболее типичны для современных систем, где в любом случае существуют какие-то фоновые процессы, с другой стороны – здесь хорошо раскрывается потенциал, заложенный в аппаратных платформах накопителей.

Если говорить о смешанных линейных операциях, то тут ситуация совершенно типична: в лидерах оказываются накопители Samsung, причём на первом месте располагается 970 EVO Plus, а следом за ними идут решения на контроллерах SMI SM2262EN и SM2262. Кроме того, сравнительно быстро с такой нагрузкой могут работать и NVMe-накопители компании Western Digital. Те же модели SSD, которые построены на контроллерах Phison или имеют безбуферный дизайн, при смешанной нагрузке демонстрируют гораздо худшую эффективность.

Результаты, полученные при смешанной мелкоблочной нагрузке, в целом указывают на аналогичную расстановку сил. Хорошо оптимизировать свои контроллеры и микропрограммы для типичной в многопоточных средах разнонаправленной нагрузки научились лишь разработчики Samsung и Silicon Motion. Все остальные платформы SSD явно уступают Samsung Phoenix и SMI SM2262EN в том, как они могут справляться с одновременными разнонаправленными запросами.

Кстати говоря, весьма показательно здесь и то, что SATA-накопитель Samsung 860 EVO оказывается чуть ли не в середине диаграммы. При достаточно сложном профиле нагрузки он работает быстрее безбуферных моделей NVMe SSD, несмотря на устаревший интерфейс с ограниченной пропускной способностью.

⇡#Производительность в PCMark 8 Storage Benchmark 2.0

Предваряя результаты тестов в PCMark 8, нужно отметить, что многие разработчики SSD научились оптимизировать показатели своих продуктов под этот бенчмарк, из-за чего получаемые в нём цифры теперь могут отражать реальную производительность не в полной мере. Суть такой оптимизации заключается в том, что файлы, создаваемые бенчмарком для измерения производительности, микропрограмма старается сохранить в SLC-кеше, чтобы обеспечить более быстрый доступ к ней при чтении. Такие «хитрости» замечены за SSD на контроллерах SMI SM2262EN, SM2263 и SM2263XT, а также за накопителями на контроллере Phison PS50120E12.

В силу описанных выше причин первые места в PCMark 8 Storage Benchmark занимают вовсе не те NVMe SSD, которые были в лидерах при «честном» измерении производительности синтетическим тестом IOMeter. Здесь верх диаграммы оккупировали накопители тех производителей второго эшелона, которые пользуются в своей продукции контроллерами Phison и Silicon Motion. И лишь Samsung 970 PRO с достоинством возвышается над всей этой суетой: обойти по производительности накопитель с честной MLC 3D NAND не удаётся никакими хитростями.

Впрочем, помимо накопителей ADATA, Kingston, Patriot, Seagate и Silicon Power на контроллерах Silicon Motion и Phison, в числе лидеров неизменно остаётся и Samsung 970 EVO Plus, скорость массива флеш-памяти которого в TLC-режиме выше, чем у некоторых SSD в SLC-режиме.

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-приводы могут вести себя каким-либо особым образом.

PCMark 8

chart-10.png

Смотреть все изображения (10)

chart-11.png

chart-12.png

chart-13.png

Смотреть все
изображения (10)

⇡#Реальные сценарии нагрузки

В противовес PCMark 8 мы также тестируем накопители с применением собственных реальных сценариев, которые имеют «защиту» от каких-либо специальных оптимизаций и читерства со стороны разработчиков микропрограмм SSD. Эти сценарии характерны тем, что они исполняются с файлами, принудительно вытесненными из SLC-кеша накопителей, то есть такими, которые хранятся в основном массиве флеш-памяти, как это и бывает в реальной эксплуатации носителей информации.

Копирование файлов внутри накопителя – сценарий, требующий от контроллера обслуживания одновременных разнонаправленных операций. При такой нагрузке лучшую производительность показывают продукты Samsung и Western Digital. Кроме того, высокие результаты можно наблюдать у накопителей производителей второго эшелона, которые основываются на флагманских контроллерах Silicon Motion и Phison.

Архивирование – несколько иной сценарий, где операции чтения файлов преобладают над записью, и при этом запись имеет простой линейный характер. Впрочем, лидеры в этом случае всё те же: накопители Samsung и Western Digital.

Разархивирование (установка ПО) – сценарий, где операции записи преобладают над чтением, при этом из них формируется очередь запросов небольшой глубины. И здесь расстановка сил несколько иная. Лучшую производительность показывают SSD компаний Patriot, Silicon Power и Seagate, которые объединяет использование одного и того же базового контроллера Phison PS5012-E12. Решения же Samsung и Western Digital, которые занимали лидирующие позиции в других файловых сценариях, здесь демонстрируют немного более низкую производительность.

Тесты скорости запуска приложений имеют огромную практическую ценность, ведь по ним можно судить о том, насколько тот или иной вариант хорош в роли системного накопителя, на котором разворачивается операционная система и часто запускаемые программы. И если ориентироваться на полученные результаты, геймерам, которые хотят иметь систему, моментально загружающую игры, новые локации и сохранения, лучше остановить свой выбор либо на накопителях Samsung 970 PRO и 970 EVO Plus, либо на решениях производителей второго эшелона, использующих в своей продукции контроллер SMI SM2262EN или SM2262. В качестве примеров таких SSD можно привести Kingston KC2000, Intel SSD 760p или ADATA XPG Gammix S11.

А вот экономия на SSD и приобретение безбуферных моделей NVMe SSD, как и вариантов, использующих QLC 3D NAND, может привести к снижению «игровой» производительности дисковой подсистемы в полтора раза. Более того, SATA-накопитель или медлительный NVMe-накопитель Kingston A1000 может заставить ждать при загрузке игрового контента (при условии достаточной производительности всех остальных составляющих компьютер частей) в два раза больше. Весьма показательный результат!

Нагрузка, возникающая при старте рабочих приложений, а не игр, немного отличается. Здесь выше ценится не последовательное, а произвольное чтение и разброс в результатах оказывается ниже. Тем не менее наилучшую производительность способны обеспечить всё те же накопители, которые уже подтвердили свой высокий уровень в других тестах. Это Samsung 970 PRO и 970 EVO Plus, Kingston KC2000, ADATA Gammix S11, Intel SSD 760p и Plextor M9Pe. Иными словами, модели, основанные на контроллерах Samsung Phoenix, SMI SM2262 и Marvell 88SS1093.

⇡#Температурный режим

Температурный режим – достаточно критичная проблема для NVMe SSD в форм-факторе M.2. Такие накопители имеют небольшие габариты, но при этом на них сосредоточены микроэлектронные компоненты, отличающиеся заметным тепловыделением. Нормальный же отвод тепла в этом случае затруднён имеющимися ограничениями на занимаемое M.2-накопителями пространство. Даже установка элементарных радиаторов на чипах спецификацией NVMe формально не допускается, не всегда возможна и организация элементарного обдува накопителя воздушным потоком. В результате очень важным параметром имеющихся аппаратных реализаций является их способность функционировать в приемлемом температурном режиме без какого-либо специального теплоотвода.

Впрочем, справедливости ради стоит упомянуть, что в последнее время стали появляться достаточно эффективные средства противодействия чрезмерному нагреву NVMe SSD в формате M.2. Производители материнских плат стали размещать слоты M.2 таким образом, чтобы накопители попадали под специальные радиаторы, а производители охлаждения освоили выпуск радиаторов, которые можно добавлять на M.2 SSD в десктопных системах, где пространственные ограничения не столь суровы.

Идут на какие-то хитрости и сами разработчики NVMe SSD. Например, накопители Samsung уже давно комплектуются специальной теплорассеивающей этикеткой, сделанной с применением слоя медной фольги. А некоторые модели, например ADATA XPG Gammix S11 Pro, ADATA XPG Gammix S11, Patriot Viper VPN100, Plextor M9PeG и некоторые версии WD Black SN750, сразу поставляются с предустановленным производителем радиатором.

Перед тем как привести результаты натурных температурных измерений, необходимо пояснить, что для разных накопителей приемлемым считается различный температурный режим. К сожалению, производители практически никогда не приводят информации о предельно допустимой температуре для своих продуктов, поэтому нам пришлось собирать такую информацию программно – через S.M.A.R.T. В следующей таблице приведены значения предельных температур для каждого из протестированных NVMe SSD: максимально допустимая температура – нагрев, при котором накопитель начинает предпринимать активные действия для его снижения, например включает троттлинг, и критическая температура, которая классифицируется контроллером накопителя как полный армагеддон, когда единственным средством остаётся аварийное отключение.

Приведённые данные устанавливают некие ориентиры, которые позволяют судить о том, какие из NVMe-накопителей потенциально могут разогреваться сильнее собратьев. В частности, достаточно высокие рабочие температуры считаются допустимыми для всех накопителей Samsung, для Kingston A1000, а для также для решений на базе контроллеров Realtek, которые, похоже, попросту не имеют никаких технологий для нормализации температурного состояния.

Но более полную картину дают, естественно, практические испытания. Тестирование было проведено при нагрузке, которая создавалась четырьмя потоками, проводящими одновременно операции произвольного и линейного чтения и записи. Это достаточно тяжёлый для накопителей режим, хорошо нагревающий как контроллер, так и чипы памяти. Приведённые на диаграмме величины зафиксированы после непрерывной трёхминутной работы SSD. Накопители при этом были установлены в M.2-слот на материнской плате, расположенной на открытом стенде, какого-либо целенаправленного обдува накопителей воздухом не проводилось.

Наиболее высоким нагревом, который, откровенно говоря, выходит за рамки разумного, отличились накопители ADATA XPG SX6000 Pro и Lite, основанные на контроллере Realtek RTS5763DL. Их без какого-либо охлаждения применять крайне не рекомендуется.

Кроме того, в дополнительном охлаждении, очевидно, нуждаются также и накопители Samsung, температуры которых при высокой нагрузке приближаются к максимально допустимым. Это не представляет опасности для самих SSD, так как при чрезмерном нагреве они автоматически снижают частоту базового контроллера, но чревато тем, что заложенный в них потенциал не будет раскрываться в полной мере из-за постоянно включающегося температурного троттлинга.

Самыми же холодными накопителями ожидаемо оказались бюджетные решения с невысокой производительностью. В первую очередь это безбуферные модели, построенные на контроллере SMI SM2263XT. Кроме того, для использования в условиях, где полноценный теплоотвод организовать затруднительно, могут хорошо подойти и решения Western Digital, которые также попали в число моделей NVMe SSD с невысоким тепловыделением.

⇡#Сводные результаты тестирования производительности

Большинство пользователей вряд ли интересует производительность SSD исключительно в каких-то конкретных сценариях, тем более что твердотельные накопители, особенно если речь идёт про достаточно объёмные модификации, обычно используются при разных видах нагрузки. Поэтому для упрощения восприятия результатов тестирования мы составили единую диаграмму с обобщённой производительностью по всем сценариям сразу. Для её построения мы посчитали среднее значение относительной скорости каждого SSD по трём группам тестов сразу: в синтетике IOMeter, в PCMark 8 и в наших собственных сценариях для измерения реальной производительности.

В целом все протестированные накопители с интерфейсом NVMe можно разбить на три класса. В первый попадают передовые модели, которые более чем вдвое быстрее взятого нами «эталонного» SATA-накопителя Samsung 860 EVO. К этому классу относится Samsung 970 PRO и 970 EVO Plus, а также, с определёнными оговорками, ADATA XPG Gammix S11 Pro, Kingston KC2000 и Samsung 970 EVO.

К среднему уровню, то есть к накопителям, которые обеспечивают производительность примерно вдвое выше, чем SATA SSD, относится достаточно большая подгруппа накопителей, включающая Intel SSD 760p, WD Black SN750, Transcend MTE220S, а также модели с контроллером Phison PS5012-E12 от компаний Patriot, Silicon Power и Seagate.

В число же NVMe-накопителей начального уровня, которые быстрее Samsung 860 EVO менее чем в два раза, входят либо безбуферные модели, либо накопители с QLC-памятью. Разброс производительности в этом классе может быть весьма значительным. Но лучшим выбором с точки зрения скоростных параметров здесь оказываются либо модели с четырёхбитовой памятью, поскольку их не обделяют полноценным DRAM-буфером, либо основанный на контроллере SMI SM2263XT накопитель Transcend MTE110S, для которого производитель смог подобрать удачную разновидность флеш-памяти.

Впрочем, нужно понимать, что для оценки выгодности приобретения того или иного SSD их производительность нужно рассматривать в связке с ценой, ведь стоимость разных NVMe-накопителей может различаться в разы. И внимания будут заслуживать те модели, которые смогут предложить лучшее сочетание цены и производительности. Анализом этой комплексной характеристики мы и займёмся в заключении.

⇡#Выводы

Сегодня – явно подходящий момент для того, чтобы обзавестись новым, ёмким и быстрым твердотельным накопителем. После затяжного падения цен твердотельный терабайт может стоить даже дешевле 10 тысяч рублей, и этой возможностью грех не воспользоваться. При этом мы снова с числами «на руках» призываем ориентироваться прежде всего на накопители с интерфейсом NVMe. Это заведомо более современные модели, которые основаны на качественной флеш-памяти и обеспечивают существенно более высокую производительность по сравнению с уходящими в прошлое SATA SSD.

Тестирование показало, что при повседневном взаимодействии с ПК, при обычных файловых операциях или при загрузке игр и программ NVMe-накопители могут обеспечивать более чем двукратное преимущество в скорости перед SATA-собратьями, и чтобы получить его, совершенно необязательно прибегать к покупке дорогостоящих моделей. Даже самые доступные NVMe SSD, имеющие безбуферный дизайн или опирающиеся на QLC-память, способны предложить лучшую отзывчивость и лучшую скорость чтения и записи данных.

Впрочем, при этом нужно помнить о том, что разрыв в производительности различных накопителей с интерфейсом NVMe может быть заметен очень сильно. Используемая ими шина PCI Express 3.0 x4 обладает высокой пропускной способностью, которая практически ничем не сдерживает потенциал актуальных платформ SSD. В результате различия между сильными и слабыми предложениями в мире NVMe проявляются куда серьёзнее, чем это было в эпоху доминирования SATA-моделей. А это значит, что к выбору NVMe SSD стоит подходить очень тщательно.

Выше мы уже приводили график со сравнением усреднённой производительности актуальных терабайтных NVMe SSD, однако вопрос быстродействия рассматривался в отрыве от ценового фактора. Для того же, чтобы перейти от общих слов к конкретным рекомендациям, мы составили традиционную карту соотношения цены и производительности, на которой совмещена усреднённая скорость SSD согласно результатам проведённого тестирования и их средняя стоимость по данным «Яндекс.Маркета» (для Москвы на 26.07.19).

Приведённая иллюстрация вряд ли нуждается в каких-то подробных комментариях. Поэтому нам остаётся лишь выдать список рекомендуемых для приобретения моделей.

Высочайшая производительность

Для тех, кто хочет получить от дисковой подсистемы максимум, рекомендация вполне ожидаема. Самой высокой производительностью среди потребительских накопителей обладают флагманские решения Samsung. В первую очередь это, естественно, Samsung 970 PRO – бескомпромиссный и уникальный NVMe SSD, основанный на MLC 3D V-NAND. Использование двухбитовой памяти позволяет получить не только выдающуюся производительность, обеспечиваемую без каких-либо уловок вроде SLC-кеширования, но и запредельно высокий уровень надёжности хранения информации. Проблема у такого SSD лишь одна – его высокая цена. Но для тех, кто не готов переплачивать, в ассортименте южнокорейского производителя есть вариант почти не хуже – Samsung 970 EVO Plus. Этот накопитель базируется на передовой TLC 3D V-NAND пятого поколения и оказывается сравнимым по производительности с 970 PRO при цене в полтора раза ниже. Откровенно говоря, мы вообще не видим веских причин переплачивать за 970 PRO: более доступная модель 970 EVO Plus, вне всяких сомнений, способна удовлетворить запросы сколь угодно требовательного энтузиаста.

Рациональный вариант

Если несколько поступиться требованиями к производительности накопителя, то среди представленных на рынке моделей можно найти массу интересных вариантов с выгодным сочетанием цены и производительности. Лидирует среди них ADATA XPG Gammix S11 Pro (или его альтер эго без предустановленного радиатора XPG SX8200 Pro), но в зависимости от конъюнктуры более привлекательным может оказаться любой другой накопитель с контроллером SMI SM2262EN. Например, хорошим вариантом видится также приобретение Kingston KC2000 – свежего NVMe-накопителя, в котором в связке с контроллером SM2262EN применяется авангардная BiCS4-память.

Кроме того, наверняка найдутся те, кто посчитает рациональным приобретение основанного на контроллере Phison PS5012-E12 накопителя Silicon Power P34A80. Он проигрывает в производительности альтернативам на контроллере SM2262EN, однако его производитель с готовностью компенсирует это более низкой ценой. При этом не стоит бояться продукта фирмы третьего эшелона: всё в этом накопителе, за исключением этикетки, сделано самой Phison.

Начальный уровень

Хороший вариант можно подобрать даже в том случае, когда бюджет, выделенный на накопитель, крайне ограничен. Среди тех терабайтных NVMe SSD, которые можно приобрести по цене SATA-моделей, мы бы в первую очередь рекомендовали обратить внимание на модели, построенные на QLC 3D NAND, в частности на Crucial P1 или Intel SSD 660p. За счёт использования флеш-памяти с четырёхбитовыми ячейками эти SSD поразительно дёшевы, но при этом они основываются на достаточно неплохом контроллере SMI SM2263 и обладают полноценным DRAM-буфером, за счёт которого не слишком сильно проигрывают в производительности более дорогим моделям. Если же QLC-память кажется вам сомнительной штукой, даже несмотря на то, что на рынке она находится достаточно давно и не вызывает никаких нареканий относительно надёжности, обратите внимание на Transcend MTE110S. Здесь используется более привычная TLC 3D NAND, а низкая цена обеспечивается отсутствием DRAM-буфера, которое с переменным успехом компенсируется технологией HMB.