Обзор NVMe-накопителя Silicon Power XD80: Phison E12S и китайская флеш-память

⇡#Описание тестовой системы и методики тестирования

Поскольку Silicon Power XD80 – недорогой NVMe-накопитель, сравнивать его уместно с наиболее доступными по цене популярными решениями с тем же интерфейсом. Судя по всему, Silicon Power ориентирована на то, чтобы отправить своё детище в одну ценовую категорию с безбуферными SSD лидеров рынка, например с Samsung 980 или WD Blue SN550. Однако по факту сейчас первоочередным соперником для XD80 станет популярная «полноценная» модель ADATA XPG SX8200 Pro (Gammix S11 Pro) на базе контроллера SM2262EN, которая за последнее время серьёзно подешевела. В итоге в тестах вместе с Silicon Power XD80 приняло участие довольно большое число популярных предложений, начиная от простого WD Blue SN550 и заканчивая лидирующим WD Black SN850.

Список участников тестирования получился следующим:

• ADATA XPG Gammix S11 Pro 1024GB (AGAMMIXS11P-1TT-C, прошивка 42B2S7JA);
• Intel SSD 660p 1024GB (SSDPEKNW010T8X1, прошивка 004C);
• Samsung 970 EVO 1000GB (MZ-V7E1T0BW, прошивка 2B2QEXE7);
• Samsung 970 EVO Plus 1000GB (MZ-V7S1T0BW, прошивка 2B2QEXM7);
• Samsung 980 1000GB (MZ-V8V1T0BW, прошивка 1B4QFXO7);
• Silicon Power XD80 (SP001TBP34XD8005, прошивка ECFM32.1);
• WD Blue SN550 1000GB (WDS100T2B0C, прошивка 211210WD);
• WD Black SN850 1000GB (WDS100T1X0E, прошивка 611110WD).

Конфигурация тестовой системы:

• Процессор: AMD Ryzen 7 3800X (Matisse, 8 ядер + SMT, 3,9-4,5 ГГц, 32 Мбайт L3).
• Процессорный кулер: Noctua NH-D15.
• Материнская плата: ASRock X570 Taichi (Socket AM4, AMD X570).
• Память: 2 × 8 Гбайт DDR4-3600 SDRAM, 16-16-16-36 (G.Skill Trident Z RGB F4-3600C16D-16GTZR).
• Видеокарта: NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti (TU102, 1350/14000 МГц, 11 Гбайт GDDR6 352-бит).
• Блок питания: Thermaltake Toughpower DPS G RGB 1000W Titanium (80 Plus Titanium, 1000 Вт).

Отдельно стоит уточнить, что накопители для тестов устанавливаются в слот M.2, к которому подведены линии PCI Express непосредственно от процессора.

Для измерения производительности SSD применяются следующие тесты:

• CrystalDiskMark 7.0.0. Данный бенчмарк включён в методику благодаря тому, что он смог стать отраслевым стандартом при определении характеристик SSD. В нашем же случае он используется для определения пиковых показателей производительности накопителей в различных режимах.
• Iometer 1.1.0. Профессиональный тестовый пакет, с помощью которого мы измеряем реалистичные значения показателей производительности SSD при распространённых рафинированных нагрузках.
• PCMark 10 Storage Benchmark. Тестовое приложение, измеряющее производительность дисковой подсистемы во время моделирования типичной работы пользователя. Используются три сценария – базовый (работа в приложениях и обычное взаимодействие с файловой системой), облегчённый (моделирование системного диска) и файловая помойка (моделирование файлового хранилища).
• Собственные тесты 3DNews. Измерение скорости копирования файлов утилитой Robocopy, скорости архивирования и разархивирования файлов архиватором 7-zip и производительности дисковых операций при запуске игры Far Cry 4 либо при старте серии крупных приложений, включающей Microsoft Word, Adobe Photoshop и Premiere Pro.

⇡#Производительность в CrystalDiskMark

По традиции мы начинаем с оценочного бенчмарка CrystalDiskMark. Стоит помнить, что он пользуется наиболее простым алгоритмом измерений, использует тестовый файл небольшого размера и проверяет скорости чтения сразу после создания такого файла. Всё это выливается в то, что в данном случае мы видим пиковые показатели быстродействия, которые достигаются, когда контроллер накопителя взаимодействует не с TLC-массивом флеш-памяти, а с SLC-кешем.

Silicon Power XD80 1 Тбайт

Samsung 980 1 Тбайт

При таком подходе Silicon Power XD80 кажется вполне сопоставимым по производительности с недавно появившимся на рынке Samsung 980. Впрочем, безбуферный накопитель Samsung всё-таки обгоняет решение на базе Phison PS5012-E12S при мелкоблочных операциях, но это и неудивительно – мелкоблочные операции всегда были слабым местом контроллеров Phison.

Впрочем, не стоит забывать, что показатели в CrystalDiskMark имеют достаточно отдалённое отношение к производительности SSD в реальных задачах, а потому давайте перейдём к тестам, которые проводятся в условиях, приближенных к боевым.

⇡#Производительность линейных операций

Показатели производительности Silicon Power XD80 при линейных операциях выдают в нём типичный SSD на платформе Phison E12 – за прошедшие с момента выхода таких продуктов три года ничего принципиально не поменялось. Отличают рассматриваемый накопитель невысокие показатели как при чтении, так и при записи, что связано не только со слабостью алгоритмов самого контроллера, но и с использованием статической схемы SLC-кеширования, которая имеет невысокую эффективность при работе с большими объёмами данных. В результате при чтении XD80 оказывается сопоставим по скорости с современными моделями SSD без DRAM-буфера или с QLC-памятью, а при записи или при смешанных операциях он проигрывает даже им.

Отдельно стоит отметить, что Silicon Power XD80 заметно проигрывает своему главному идеологическому противнику – накопителю ADATA XPG Gammix S11 Pro. Решение ADATA пользуется динамическим, а не статическим SLC-кешированием и наглядно показывает превосходство такого подхода.

⇡#Производительность мелкоблочных операций

Достаточно слабо Silicon Power XD80 выглядит и при тестировании производительности случайных операций. Как уже было сказано выше, достойные скорости при чтении данных этот SSD выдаёт только для недавно записанных на него файлов, а при работе со старыми файлами он по производительности сравним с Intel SSD 660p, который основан на QLC 3D NAND. Проигрывает XD80 конкурентам и при смешанных операциях – тут сказывается недостаточная вычислительная мощность контроллера Phison PS5012-E12S. Неплохую производительность можно увидеть лишь при случайной записи – вот при таком характере нагрузки XD80 сопоставим со многими современными SSD.

⇡#Производительность в PCMark 10

Тест PCMark 10 моделирует различные сценарии работы: обычное многоцелевое использование накопителя (Full System Drive Test), работу SSD в качестве системного диска (Quick System Drive Test) и его использование для хранения файлов (Data Drive Test). Результаты во всех трёх случаях получаются принципиально разными.

Если судить по результатам первого многоцелевого теста, то Silicon Power XD80 представляется решением, которое, несмотря на наличие в конструкции DRAM-буфера, проигрывает безбуферным накопителям последнего поколения, таким как Samsung 980 или WD Blue SN550, и уж тем более уступает ADATA XPG Gammix S11 Pro.

Но в более простом сценарии Quick System Drive Test накопитель Silicon Power выдаёт очень неплохой результат, что, вероятно, связано с небольшим объёмом данных, вовлечённым в измерение производительности в данном сценарии. Таким образом, можно сделать вывод о высокой эффективности SLC-кеша в XD80: в случае, если в него влезает весь объём данных, с которыми проводятся операции, производительность накопителя может выглядеть гораздо лучше. Подобная ситуация прослеживается и в тесте Data Drive Test. Иными словами, при коротких нагрузках и работе с небольшими объёмами информации Silicon Power XD80 может демонстрировать вполне достойный уровень производительности. Однако объём SLC-кеша у этого накопителя составляет порядка 20 Гбайт, и этот фактор заметно сужает множество сценариев, которые в контексте рассматриваемого SSD можно назвать «невысокой нагрузкой».

⇡#Производительность в реальных задачах

Наши собственные тесты проводятся на достаточно большом объёме данных, который предварительно вытесняется из SLC-кеша после развёртывания на накопителе. Поэтому в двух файловых сценариях из трёх Silicon Power XD80 вновь оказывается не на высоте, конкурируя только с Samsung 980, а не с теми накопителями, в конструкции которых есть DRAM-буфер.

Но вместе с тем при измерении скорости разархивации данных, где на сравнительно небольшое количество операций чтения приходится много операций записи, Silicon Power XD80 демонстрирует прямо противоположный результат – он оказывается в числе лидеров, проигрывая лишь накопителю WD с интерфейсом PCIe 4.0. Получается, что от XD80 можно ожидать неплохой производительности не только на операциях с небольшими объёмами данных, но и при определённом сочетании разнонаправленных обращений.

Но при использовании в роли системного диска, где хранятся программы и игры, Silicon Power XD80 уступает большинству недорогих вариантов как при старте приложений, так и при запуске игр. Даже безбуферные Samsung 980 и WD Blue SN550 оказываются при такой нагрузке более привлекательными вариантами. К сожалению, в системных сценариях слабые места платформы Phison E12 проявляются в полный рост, и новые вариации накопителей с обновлённой версией контроллера здесь ничуть не лучше предшественников.

⇡#Температурный режим

Накопители на базе оригинальной версии контроллера Phison PS5012-E12 сильно страдали от высоких температур. В новой версии этого контроллера, PS5012-E12S, которая применена в Silicon Power XD80, разработчики постарались смягчить эту проблему. Контроллер оборудовали медной крышкой, а сам накопитель получил некоторое подобие радиатора – алюминиевую теплорассеивающую пластину.

Однако простой практический эксперимент говорит о том, что всё это не помогло. Silicon Power XD80, как и предшествующие накопители на платформе Phison E12, перегревается при активной работе. Его максимальная температура установлена в 70 градусов, при непрерывных смешанных линейных операциях, которые на 70 % состоят из чтения, накопитель достигает её где-то за полторы минуты, затем включается троттлинг и производительность падает. Примерно такую же картину мы видели, когда тестировали на нагрев Silicon Power P34A80 с первоначальной версией чипа PS5012-E12.

При этом в действительности накопитель греется даже сильнее, чем рапортует его мониторинг. На тепловом снимке видно, что температура радиатора при обращениях к Silicon Power XD80 может в действительности доходить и до 80 градусов, а это значит, что контроллер имеет ещё более высокую температуру.

Получается, всерьёз рассчитывать на то, что штатная теплорассеивающая пластина на XD80 способна взять на себя борьбу с высокими температурами контроллера PS5012-E12S, не стоит. Потенциальным владельцам новинки Silicon Power, которые захотят подвергать его продолжительным нагрузкам, стоит подумать о каких-то дополнительных средствах теплоотвода.

⇡#Выводы

Silicon Power XD80 привлекает к себе внимание новой версией платформы Phison E12 и редкой TLC 3D NAND-памятью молодого китайского производителя YMTC. Эти два фактора в сумме позволили Silicon Power сделать накопитель с DRAM-буфером и полноценной восьмиканальной архитектурой дешёвым настолько, что его можно противопоставить безбуферным NVMe SSD ведущих производителей. Однако по параметрам производительности XD80 остался типичным представителем обширного класса накопителей на контроллере Phison E12.

Главное: контроллер PS5012-E12S обладает невысокой по современным меркам вычислительной мощностью, из-за этого плохо справляется с мелкоблочными и смешанными операциями, плюс он пользуется наименее эффективной из возможных стратегией SLC-кеширования со статическим кешем небольшого объёма. В результате в большинстве случаев производительность Silicon Power XD80 оказывается не лучше, чем у актуальных безбуферных NVMe SSD с технологией HMB вроде Samsung 980 или WD Blue SN550.

Иными словами, с точки зрения быстродействия в новом Silicon Power XD80 нет ничего нового – это близкий аналог P34A80. Правда, в XD80 в конструкцию SSD добавилась теплорассеивающая пластина, но она повлияла скорее на экстерьер, чем на какие-то потребительские качества.

Тем не менее все эти недостатки вполне простительны для накопителя, который относится к бюджетному сегменту. А теперь позиционирование XD80 именно такое – он и не собирается вторгаться на территорию, где живут решения класса Samsung 970 EVO Plus. Новый накопитель Silicon Power ориентирован на непритязательных пользователей, которые не собираются возлагать на SSD значительные нагрузки. И для них он может стать хорошей альтернативой SATA-накопителям, поскольку благодаря интерфейсу PCIe 3.0 x4 имеет заведомо более высокое быстродействие, обладает пятилетней гарантией со значительным разрешённым ресурсом записи и не вызывает особых нареканий по надёжности.

Silicon Power XD80 действительно выглядит привлекательно в качестве бюджетного NVMe-решения. В XD80 заложен больший потенциал по удешевлению за счёт применения китайской TLC 3D NAND, и на данный момент этот накопитель действительно можно купить по немного более низкой цене, чем у хитового ADATA XPG SX8200 Pro, что делает его самым недорогим на рынке NVMe-предложением на базе восьмиканального контроллера с DRAM-буфером.