тест 21 накопителя объёмом 1 Тбайт с интерфейсом NVMe / Накопители

Ежегодно мы стараемся проводить большие комплексные тестирования твердотельных накопителей, объединяя в таких сравнениях десятки SSD. В 2019 году наше тестирование посвящено терабайтным NVMe SSD, поскольку именно к таким моделям больше всего растет интерес.

Причина, по которой это происходит, вполне очевидна. Достаточно обратиться к нашему прошлогоднему тесту, где мы сравнивали NVMe-накопители ёмкостью 240-256 Гбайт, чтобы обнаружить, что цены на SSD упали настолько, что сегодняшние терабайтники стоят лишь немногим больше, чем вчетверо менее ёмкие предложения полтора года тому назад. В таких условиях покупать небольшой накопитель, на который поместится только операционная система и несколько наиболее часто используемых программ, становится нерационально, по крайней мере если речь идёт не о конфигурациях, которые собираются в условиях жёсткой экономии бюджета. Очевидно, что жить в системе с быстрым носителем информации гораздо приятнее, когда на него можно поместить не только базовый набор программного обеспечения, но и библиотеку игр, которые с SSD и стартуют быстрее, и тратят меньше времени на подгрузку локаций или сохранений в процессе работы.

Думается, нет особой нужды убеждать в том, что терабайт – это, как говорится, must have. Понимают это и сами пользователи. Например, если посмотреть на статистику продаж SSD в крупнейшем глобальном интернет-магазине Amazon.com, то можно обнаружить, что в десятке самых продаваемых в настоящее время твердотельных накопителей шесть моделей имеют ёмкость 1 Тбайт. В России, правда, смещение интереса в сторону терабайтных моделей идёт не столь уверенно в силу местной специфики, но всё равно отрицать тенденцию невозможно: SSD в системах пользователей становятся вместительнее.

Закономерно и то, что предпочтение при этом в первую очередь отдаётся накопителям с интерфейсом NVMe. Мы уже подробно рассказывали о преимуществах этого интерфейса, но самое главное – NVMe-накопители оптимизированы для многозадачных сред и работают через более скоростную шину, за счёт чего оказываются заметно быстрее SATA-собратьев. Выигрывают у SATA-накопителей даже самые бюджетные NVMe SSD, поскольку, во-первых, шина PCI Express обеспечивает в разы более высокую пропускную способность, а во-вторых, протокол NVMe сам по себе рассчитан на работу с носителями информации на базе флеш-памяти изначально, порождая минимальные накладные расходы при произвольных обращениях к данным.

В среднем накопители с интерфейсом NVMe всё-таки остаются немного более дорогой альтернативой для SATA SSD, но переплата с лихвой окупается лучшими потребительскими характеристиками. К тому же производители SSD постепенно сворачивают поставки достойных SATA-моделей — SATA становится синонимом дешевизны. Поэтому большинство представленных на рынке SATA SSD несут с собой те или иные компромиссы: такие модели часто оказываются хуже NVMe-альтернатив не только по скорости, но и, например, по условиям гарантии. Более того, в современных SATA-накопителях всё чаще используется флеш-память с пониженными градациями качества и контроллеры, работающие без DRAM-буфера, которые в конечном итоге инициируют повышенный износ ячеек NAND.

Будет уместным напомнить и о ещё одной причине, по которой NVMe-накопители ёмкостью 1 Тбайт представляют сегодня особый интерес. Дело в том, что такая ёмкость позволяет наилучшим образом раскрываться производительности современных массивов флеш-памяти. Если сопоставить между собой модификации одного и того же SSD различного объёма, то, скорее всего, окажется, что именно терабайтный вариант предлагает самые высокие характеристики быстродействия. Причём преимущество может быть очень даже внушительным: популярные NVME SSD ёмкостью 1 Тбайт по сравнению с родственными 256-гигабайтными версиями зачастую выдают более чем вдвое лучшие скорости линейной и произвольной записи, а также случайного чтения. Связано это с тем, что при общепринятой восьмиканальной архитектуре массивов флеш-памяти максимальный параллелизм достигается в случае объединения 32 устройств NAND. А так как наиболее распространены в настоящее время кристаллы флеш-памяти объёмом по 256 Гбит (32 Гбайт), именно 1 Тбайт – тот самый объём, при котором в логической конструкции типичного SSD устраняются все «узкие места» на стороне флеш-памяти.

Иными словами, тестирование NVMe SSD объёмом 1 Тбайт обещает стать очень интересным и полезным исследованием, результаты которого могут сильно отличаться от картины, наблюдавшейся нами в прошлом году, когда мы проводили сравнительное тестирование накопителей вчетверо меньшей ёмкости. Тем более, что на рынке твердотельных накопителей произошли некоторые важные изменения. Коротко пройдёмся по наиболее значительным из них.

⇡#Что нового на рынке NVMe SSD

Главная тенденция, которая в этом году стала явно прослеживаться на рынке NVMe SSD, – это его расслоение. Если раньше любой из накопителей с прогрессивным интерфейсом автоматически становился флагманским продуктом, то сегодня NVMe уже не является синонимом премиальности. Всю массу NVMe SSD можно свободно поделить как минимум на три уровня по соотношению цены и производительности. При этом разрыв между стоимостью накопителей из верхнего и нижнего уровней доходит до двух- или даже трёхкратного размера, но примерно то же самое можно сказать о производительности. Это явно указывает на достижение рынком определённой зрелости: ассортимент стал широким и разнообразным, и теперь каждый покупатель может подобрать себе вариант по потребностям и в соответствии со своими финансовыми возможностями.

Основной вклад в сложившееся разнообразие внесло появление большого числа новых аппаратных платформ, применяемых при проектировании NVMe SSD. И здесь в первую очередь хочется отметить продолжающееся распространение проприетарных контроллеров для накопителей. Производители, которые имеют ресурсы для содержания полноценных инженерных команд, начинают всё активнее разрабатывать собственные уникальные платформы для NVMe SSD, в результате чего гамма представленных на рынке продуктов не только ширится, но и становится гораздо пестрее, поскольку накопители разных производителей приобретают отличия не только в нюансах, но и в каких-то фундаментальных вещах.

Например, в прошлом собственная, разработанная от начала и до конца платформа для NVMe SSD существовала только у Samsung, но сегодня южнокорейская компания в этом уже не одинока. Уникальный проект для NVMe-накопителей появился и у пришельца с рынка механических носителей информации – компании Western Digital, которая смогла прибрать к рукам инженерную команду SanDisk. И в сегодняшнем тестировании мы подробно познакомимся с результатом их работы.

Одновременно следует отдать должное и независимым разработчикам контроллеров, которые за последнее время тоже смогли серьёзно продвинуться вперёд. Если год назад накопители, построенные на чипах Silicon Motion и Phison, можно было рассматривать исключительно из-за их невысоких цен, то теперь и у той и у другой команды есть достаточно интересные по производительности решения: например, контроллеры SMI SM2262EN и Phison PS5012-E12.

Эти чипы часто встречаются в актуальных продуктах производителей второго-третьего эшелона, что также добавляет в ситуацию на рынке дополнительные оттенки.

Кстати, в заслугу Silicon Motion можно поставить и ещё одно достижение. Ей удалось добиться существенных позитивных перемен и в сфере бюджетных NVMe SSD. Компания разработала довольно удачный контроллер SM2263XT с поддержкой технологии HMB, который дал зелёный свет появлению доступных безбуферных NVMe-накопителей, отличающихся при этом сравнительно неплохой производительностью. Кроме того, в сегменте бюджетных NVMe SSD появился и ещё один активный игрок – Realtek, безбуферные контроллеры которого также помогают производителям искать правильный баланс между быстродействием и ценой SSD. Иными словами, сегодня дешёвые NVMe SSD можно рассматривать как вполне достойный вариант для непритязательных конфигураций, который при этом на голову превосходит те бюджетные накопители, которые присутствовали на рынке годом ранее.

Серьёзные изменения произошли и с флеш-памятью, которая используется в накопителях. Например, MLC-память — как в планарном, так и в трёхмерном варианте — в современных накопителях практически полностью исчезла. Да, она могла бы обеспечить более высокую производительность и лучшую надёжность и сегодня, однако эти аргументы уже не кажутся такими весомыми. Современная TLC-память серьёзно продвинулась в своих характеристиках, и актуальные чипы TLC 3D NAND выглядят уже совсем не такими посредственными, какими они казались год-два тому назад. Прогресс в технологических производственных процессах привёл к тому, что трёхбитовая память стала гораздо более надёжной и заметно более производительной, вполне дотягиваясь по этим показателям до ориентиров, которые ранее задавала MLC-память. К тому же разработчики контроллеров научились эффективно маскировать недостатки TLC 3D NAND за продвинутыми алгоритмами, что в конечном итоге сделало NVMe SSD, основанные на современной памяти с трёхбитовыми ячейками, вполне состоятельными решениями, даже если подходить к ним как к передовым продуктам высшей ценовой категории.

Особенно сильный прогресс в рабочих параметрах TLC 3D NAND произошёл на этапе перехода от 32-слойного к 64-слойному дизайну кристаллов. В этот момент производители NAND смогли улучшить все основные рабочие параметры флеш-памяти, и не важно, говорим мы о 64-слойных TLC 3D NAND-чипах Micron, Toshiba или Samsung. В любом случае это – вполне достойные флагманов компоненты.

К тому же прогресс идёт и дальше, и сегодня в продаже появляются накопители, в основе которых лежит TLC 3D NAND уже с 96 слоями. И в ряде случаев они выглядят ещё интереснее по сравнению с предшествующими продуктами, по крайней мере, если говорить о тех SSD, с которыми нам удалось познакомиться в рамках проведённого тестирования.

Вместе с тем постепенное проникновение на рынок начала и память с четырёхбитовыми ячейками, QLC 3D NAND. И несмотря на то, что на первый взгляд она представляется весьма спорным решением из-за достаточно низкой производительности и невысоких показателей ресурса, некоторые производители, например Intel и Micron, начали применять её в своих бюджетных накопителях с интерфейсом NVMe.

И назвать эту инициативу неудачной было бы несправедливо: благодаря ей мы получили вполне приемлемые по характеристикам бюджетные NVMe-накопители, которые в целом не вызывают серьёзных вопросов со стороны массового потребителя.

⇡#Таблица характеристик протестированных SSD

В проведённом лабораторией 3DNews сводном тестировании принял участие двадцать один актуальный твердотельный накопитель с интерфейсом NVMe. Все прошедшие через наши руки модели были выполнены в формате M.2-модулей, и все они имели объём в условный терабайт, то есть от 960 до 1024 Гбайт.

Краткий перечень протестированных моделей с их основными техническими характеристиками, взятыми из официальных источников, приводится в следующей таблице (картинка кликабельна).

С более подробным описанием участников тестов можно ознакомиться на следующей странице.