Скоростные характеристики SSD

Основными показателями быстродействия твердотельных накопителей являются: скорость последовательного чтения и записи крупных файлов, измеряемая в мегабайтах в секунду, и скорость обработки мельчайших 4K-блоков данных в IOPS (количество операций ввода-вывода в секунду). Зависят эти показатели от мощности SSD-контроллера (количество ядер и каналов), удачности чипов флеш-памяти и наличия внешнего буфера оперативной памяти (у бюджетных SSD буфер интегрирован в контроллер). Кроме того, пропускная способность может быть ограничена интерфейсом подключения. Рассказывать теорию в этой статье мы будем на практическом примере актуального модельного ряда SSD американской компании Patriot Memory.

SSD для офисного ПК или ноутбука (≈500 МБ/с)

Самые доступные современные SSD работают на шине SATA 3 с скоростью до 560 МБ/с или 95 тысяч IOPS. Они могут быть выполнены как в новом форм-факторе M.2 SATA, так и в классическом 2.5-дюймовом. Второй вариант видится более универсальным, так как совместим с преобладающим большинством ноутбуков (за исключением тончайших ультрабуков), а также всеми без исключения настольными ПК, в том числе старыми с поддержкой только SATA 2. Типичными представителями SSD 2.5" являются Patriot Burst PBU960GS25SSDR 960 ГБ Цена от 2 740 до 4 166 грн. и Patriot P200 P200S1TB25 1 ТБ , первый на контроллере Phison S11, второй — на Silicon Motion SM2258XT.

SSD для игрового ПК или ноутбука (1500 – 2500 МБ/с)

+6 видео
+4 фото
Patriot P300 M.2 P300P1TBM28 1 ТБ
 
Высокая для своего класса скорость чтения и записи, солидный показатель IOPS, двухъядерный контроллер, низкая цена.
 
 
Нет собственного ОЗУ-буфера.
 

Patriot P300 — яркий представитель бюджетных твердотельных накопителей новой волны. Выполнен в новомодном формате M.2 NVMe, причем с полноценными четырьмя линиями PCI-E 3.0, а не зауженными x2, как прошлогодние модели. Но стоит при этом лишь чуточку больше простейших 2.5" SATA SSD. А вот «начинка», как это часто бывает у бюджетных SSD, может отличаться. Представленная прямо сейчас в отечественной рознице модификация Patriot P300, которую легко распознать по печатной плате черного цвета (объемы от 256 ГБ до 1 ТБ), построена на базе связки контроллера Silicon Motion SM2263XT и 64-слойной флеш-памяти 3D TLC производства IMFT (совместного предприятия Intel и Micron).

Контроллер SM2263XT имеет два ядра ARM Cortex-R5 и работает с флеш-памятью в четырехканальном режиме. А вот собственного оперативного буфера у SSD нет, но он поступает хитрее — использует в качестве кеша часть оперативной памяти ПК или ноутбука (технология Host Memory Buffer).С одной стороны, SSD съедает полгигабайта ОЗУ, а, с другой, память у современных ПК быстрая 64+64-битная DDR4, тогда как впаянная или интегрированная в другие бюджетные SSD — медленная 16-битная DDR3. Именно благодаря технологии HBM, Patriot P300 демонстрирует завидный, как для своего класса, показатель IOPS — до 290 тысяч.

Линейные же скорости чтения и записи средние: 2100 и 1650 МБ/с соответственно. Причем в случае записи очень крупных файлов скорость снижается до 300 МБ/с. Это в любом случае превосходит показатели 2.5-дюймовых SATA SSD, но все же уступает флагманским PCI-E 3.0 SSD, как то Patriot Viper VPN100 VPN100-1TBM28H 1 ТБ Цена от 3 941 до 5 866 грн. со скоростями 3450/3000 МБ/с.

Вторая же модификация Patriot P300 (печатная плата синего цвета, от 128 ГБ до 2 ТБ), которая уже замечена в заграничных интернет-магазинах, и, вероятно, вскоре появится в продаже и у нас, основывается на связке контроллера Phison E13T и флеш-памяти 3D QLC производства Kioxia (новое название полупроводникового подразделения Toshiba). Этот тоже двухъядерный четырехканальный контроллер является прямым конкурентом вышеупомянутого SM2263XT, но имеет небольшой интегрированный ОЗУ-кеш.

А вот флеш-память Toshiba/Kioxia 3D QLC у «синей» версии Patriot P300 хоть и в теории имеет на треть меньший гарантированный ресурс перезаписи (320 ТБ для терабайтной модели), но на практике благодаря более плотной компоновке (96 слоев ячеек памяти) работает точно также быстро, как TLC. В итоге, получается, что нет особой разницы, какую из модификаций Patriot P300 (черную или синюю) брать — обе одинаково быстрые.

SSD для топового игрового или профессионального ПК (3000 – 5000 МБ/с)

 
Высокая скорость чтения и записи, солидный показатель IOPS, мощный контроллер, чип ОЗУ-буфера, высокий ресурс перезаписи, синхронизируемая RGB-подсветка.
 
 
Широкий радиатор может помешать установке видеокарты с бэкплейтом.
 

Patriot Viper VPR100 RGB — один из самых быстрых, да еще и богато укомплектованных твердотельных накопителей с интерфейсом M.2 PCI-E 3.0 x4. Объем может варьировать от 256 ГБ до 2 ТБ. Производителем заявлена постоянная скорость последовательного чтения 3300 МБ/с, а вот скорость записи зависит от объема: 1000 МБ/с для младшей версии и 2900 МБ/с для старших. На деле же скорость чтения и записи даже немного выше — 3450 и 3000 МБ/с соответственно.

Естественно, как и положено SSD на базе 3D TLC флеш-памяти (здесь она 64-слойная Toshiba/Kioxia), не обошлось без алгоритма виртуального SLC-кеширования. Его работой управляет контроллер Phison E12 — двухъядерный, восьмиканальный и вообще один из самых мощных среди PCI-E 3.0 SSD. При записи объема данных, который меньше SLC-массива, скорость составляет 3000 МБ/с. А после переполнения массива скорость снижается, но все равно остается достаточно высокой — 1000 МБ/с. Затем диску требуется время, чтобы восстановить быстродействие.

Имеется у Viper VPR100 RGB столь желанный отдельный чип оперативного буфера, причем быстрого стандарта DDR4 и объемом аж 1 ГБ (а точнее 512+512 МБ в двухканальном режиме 16+16-бит). Это позволяет накопителю выдавать рекордно высокий, как для PCI-E 3.0, показатель IOPS — до 700 тысяч. А еще у него повышенный гарантированный ресурс перезаписи — 1600 ТБ для терабайтной модели, что вдвое больше, чем у большинства конкурентов.

Вишенкой на торте Viper VPR100 RGB является металлический радиатор со светодиодной подсветкой, причем многоцветной RGB и синхронизируемой с материнской платой. Официально заявлена совместимость с материнками ASUS Aura Sync, Gigabyte RGB Fusion, MSI Mystic Light и ASRock Polychrome, но, скорее всего, будет работать и Biostar Vivid LED DJ. Настраивается подсветка с помощью фирменного приложения Viper RGB APP. Также производителем сообщается, что при включенной синхронизации может немного замедляться скорость чтения и записи SSD, но на деле объем передаваемых технических данных о подсветке настолько мал, что падение скорости почти не ощущается. В крайней случае, синхронизацию можно отключить, при этом Patriot Viper VPR100 RGB все равно будет продолжать светиться.

Единственным же мелким недостатком накопителя является его широкий радиатор, на несколько миллиметров выступающий за края печатной платы M.2. В случае компактной материнки могут возникнуть трудности с установкой видеокарты с толстым бэкплейтом, но вероятность этого крайне мала. В целом же, Patriot Viper VPR100 RGB — это очень быстрый (как в мегабайтах в секунду, так и в IOPS), эффективно охлаждаемый (температура даже под нагрузкой не превышает 60°C) и эффектно выглядящий SSD с повышенным ресурсом перезаписи. Быстрее него только новомодные SSD PCI-E Gen4, такие как Patriot Viper VP4100 VP4100-1TBM28H 1 ТБ Цена от 6 042 до 9 131 грн. со скоростью 5000/4400 МБ/с и 800K IOPS, которые пока что поддерживаются лишь небольшим количеством материнских плат.

Конфигурация тестового стенда


Результаты тестирования

Приложений для измерения скорости твердотельных накопителей великое множество: PCMark, ATTO Disk Benchmark, AS SSD Benchmark, HD Tune Pro, Anvil's Storage Utilities и др. Мы же традиционно используем только самое популярное из них — Crystal Disk Mark для замера скорости последовательного чтения и записи в мегабайтах в секунду и случайного в IOPS. А также AIDA64 Disk Benchmark, чтобы узнать объем виртуального SLC-массива и скорость линейной записи после его переполнения.


Выводы

В принципе, даже простейший 2.5-дюймовый твердотельный накопитель с интерфейсом SATA раз в десять отзывчивее, чем самый быстрый жесткий диск. Но прогрессивный SSD формата М.2 NVMe все же предпочтительнее: он быстрее, компактнее и без длиннющих кабелей. Главное, чтобы ваш ПК или ноутбук был оснащен соответствующим слотом. Благо, сейчас его нет разве что у совсем уж малофункциональных материнских плат на чипсетах Intel H310 или AMD A320. Владельцам же материнских плат AMD X570, B550 и TRX40, а также на перспективу Intel Z490, стоит присмотреться к накопителям PCI-E 4.0. Тем более, что такие будут установлены в грядущих игровых консолях PlayStation 5 и Xbox Series X, что обязательно потянет за собой рост требований игр к скорости дисковой подсистеме и на ПК.