Быстрый и еще быстрее: тестируем скоростные SSD
Илья Леготин
Не любит, когда компьютер долго грузится
23 мая на выставке Computex компания Apacer показала самые быстрые SSD в мире с поддержкой PCIe Gen5 и скоростью чтения до 13 000 МБ/с. Но до магазинов они доберутся еще не скоро. Да и для домашних компьютеров такие скорости пока избыточны. Чтобы доказать это, мы выбрали три SSD-диска со скоростью чтения до 7000 МБ/с и проверили, насколько быстро они работают в тестах и обычных жизненных задачах.
Характеристики накопителей
В тестировании приняли участие три NVMe-накопителя объемом 500 ГБ:
- Samsung 980 PRO — самый стабильный
- Western Digital BLACK SN850 — для хардкорных геймеров
- Seagate FireCuda 530 — быстрый и износостойкий
Одни из самых быстрых SSD на рынке: WD BLACK SN850, Samsung 980 PRO, Seagate FireCuda 530
Все они построены на основе TLC-памяти, выполненной по технологии 3D NAND с DRAM-буфером на 512 МБ. Вот их характеристики, указанные производителями. Цифры очень похожи:
Основные характеристики дисков
Как и на чем будем тестировать
Компоненты тестового стенда:
- Процессор — AMD Ryzen 5 5600X
- Материнская плата — MSI MAG B550 Tomahawk
- Оперативная память — G.Skill RIPJAWS V 3600 МГц
- Видеокарта — MSI GeForce RTX 3060Ti VENTUS 2X 8G
- Блок питания — Cougar GX-S750
Для тестирования мы использовали несколько программ.
CrystalDiskMark. Проверяли скорость записи и чтения в последовательном и случайном режиме. Это первый тест, который проходили наши диски, он показал их пиковые скорости.
ATTO Disk Benchmark. Проверяли скорость записи и чтения файлов разного размера с блоками памяти от 512 Б до 64 МБ, а также падение скорости при нагреве. Этот тест лучше показывает, на что способны диски в повседневных операциях.
AIDA64 Disk Benchmark. Проверяли работу SLC-кеша на диске и падение скорости при его заполнении.
Samsung 980 PRO: флагман-универсал
Компания Samsung разрабатывает диски полностью своими силами: и память, и контроллеры. Кроме собственных чипов памяти, здесь используется контроллер Samsung Elpis. По заявлению производителя, он меньше нагревается и обеспечивает скорость работы на уровне профессиональных устройств для серверов.
Модель Samsung 980 PRO позиционируется как флагманская. Радиатора здесь нет, только тонкая омедненная наклейка.
Samsung 980 PRO
CrystalDiskMark. Первый же тест подтвердил очень высокие скорости как чтения, так и записи, они почти достигают обещанных производителем значений. Скорость чтения во время тестирования — 6760 МБ/с (в характеристиках 6900 МБ/с), скорость записи — 4865 МБ/с (в характеристиках 5000 МБ/с).
В строке SEQ1M указана скорость работы с файлами по 1 МБ, это самая частая операция в повседневной работе SSD. Строка RND4К указывает на скорость работы с файлами размером 4 КБ
Диск очень быстр при работе с файлами размером 1 МБ, но при работе с более мелкими файлами скорость снижается — это нормальная ситуация для любого SSD. С записью каждого нового блока изменяется и перезаписывается таблица, содержащая структуру файлов на диске, на это требуется время.
ATTO Disk Benchmark. С мелкими файлами до 64 КБ накопитель работает медленно, как и в прошлом тесте. Но более крупные файлы SSD читает и записывает очень быстро, почти на максимальной скорости.
Результаты первого теста в программе ATTO Disk Benchmark
Так как 1 ГБ — это 1024 МБ, скорость записи 4,6 ГБ/с соответствует 4710,4 МБ/с, а скорость чтения 6,3 ГБ/с — 6451,2 МБ/с. То есть показатели довольно близкие к данным CrystalDiskMark.
Накопитель начал тест с температурой 35 °C, в середине она достигла 47 °C, а к концу SDD разогрелся до 62 °C. Это вполне нормальный нагрев для SSD без радиатора — накопители с технологией NVMe славятся горячим нравом и часто показывают температуры до 80 °C и более.
Второй тест нас удивил. После этапа тестирования с блоками размером по 8 МБ скорость снизилась в 3–5 раз. Причина, вероятнее всего, в перегреве.
Результаты второго теста программой ATTO Disk Benchmark
Второй запуск теста произошел после того, как накопитель остыл до температуры 35 °C. Но уже к его середине разогрелся до 73 °C, а ближе к завершению — до 81 °C. К SSD невозможно было прикоснуться. Результаты показывают, что при температуре около 75 °C диск начал троттлить — стал уменьшать скорость работы, чтобы снизить перегрев. Но контроллер тут же увеличивал скорость, как только позволяла температура. Это видно по пикам скорости.
AIDA64 Disk Benchmark. Этот тест нужен прежде всего для того, чтобы протестировать работу SLC-кеша диска. Это технология, которая значительно ускоряет запись данных на накопитель.
Вместо того чтобы загружать в каждую ячейку памяти TLC сразу три бита, контроллер загружает в каждую ячейку по одному биту. Позже они в фоновом режиме перераспределяются, заполняя каждую ячейку.
Количество ячеек не бесконечно, и рано или поздно емкость SLC-кеша исчерпывается, а скорость записи снижается. В зависимости от компонентов SSD-диска это происходит раньше или позже.
SLC-кеш у 980 PRO работает хорошо, быстро восстанавливаясь после перегрузки
Когда накопитель прошел 22% теста, скорость передачи данных резко упала ниже 1000 МБ/с — SLC-кеш закончился. Но затем уже к 58% теста контроллер распределил биты информации по ячейкам памяти, освободил кеш, и скорость снова увеличилась до максимальных значений. Но еще через 15% теста скорость упала вновь. В конце скорость увеличивалась и снова уменьшалась скачками, на это, скорее всего, влиял троттлинг — диск разогрелся до 76 °C.
В итоге около 40% времени, которое занял тест, диск показывал максимальную скорость записи, а средняя скорость составила 2258 МБ/с. Достойный результат!
Western Digital BLACK SN850: горячий и быстрый
Диск от WD позиционируется как флагманский и геймерский, о чем указано на упаковке. Микросхемы для SSD производит подконтрольная компания SanDisk, один из лидеров в производстве флеш-памяти. Как и модель 980 PRO, накопитель не оснащен радиатором, только тонкой медной наклейкой.
WD SN850
CrystalDiskMark. По скорости чтения и записи SN850 немного обгоняет Samsung 980 PRO, но цифры очень похожи: 6760 МБ/с при чтении и 4865 МБ/с при записи. Во всех режимах накопители идут очень близко. Падение скорости при работе с блоками 4 КБ примерно такое же — в 10 раз и более.
Показатели скорости близки к максимальным, указанным производителем
ATTO Disk Benchmark. Скорость записи держалась в районе 4,17 ГБ/с, это ощутимо ниже, чем у диска от Samsung. Зато диск быстрее читает данные — 6,53 против 6,38 ГБ/c у 980 PRO. Но к концу теста скорость чтения постепенно снизилась до 4,76 ГБ/с.
Причина такого падения — температура. До теста диск работал при температуре 38 °C, к середине разогрелся до 77 °C и завершил тест на отметке 81 °C. Это привело к троттлингу и потере производительности.
Первый тест ATTO Disk Benchmark показал, что диск чувствителен к перегреву
Зато второй тест SN850 прошел достойнее накопителя 980 PRO. Картина практически не изменилась, за исключением температур, которые были чуть выше — 79 и 84 °C в середине и конце теста.
Второй тест показал, что накопитель стабильно работает даже в условиях сильного перегрева: скорость упала точно так же, как во время первого теста
При этом поведение диска осталось прежним: почти до самого конца он держал стабильно высокую скорость записи, жертвуя лишь скоростью чтения, постепенно снижая ее по мере нагрева.
AIDA64 Disk Benchmark. В SN850 SLC-кеш работает так: при прохождении 35% теста диск снижает скорость работы, и затем она скачкообразно меняется в пределах от 1000 до 3000 МБ/с, но на исходные скорости до конца теста уже не выходит. Контроллер пытается распределить биты по ячейкам, освобождая часть SLC-кеша, но он тут же забивается, и скорость снова падает. Средняя скорость — 2278 МБ/с.
SLC-кеш SN850 заполняется дольше, но после исчерпания ресурса уже не восстанавливает работу до конца записи файла
Seagate FireCuda 530: быстрое чтение и большой ресурс
Накопитель от Seagate позиционируется как геймерский, и по заявленным характеристикам он как минимум не уступает своим конкурентам. Его отличают два нюанса — массивный металлический радиатор и высокий ресурс перезаписи. По сравнению с конкурентами из нашего обзора на него можно записать в два раза больше данных, прежде чем он выйдет из строя.
FireCuda 530
CrystalDiskMark. FireCuda 530 — первый из трех дисков, который показал скорость последовательного чтения 7131 МБ/с. Это даже выше заявленных производителем цифр (7000 МБ/с).
Скорость записи более чем на 1000 МБ/с ниже, чем у конкурентов. Но все равно выше, чем указал производитель: 3943 МБ/с вместо 3000 МБ/с в характеристиках.
Показатели скорости чтения даже превышают обещанные производителем цифры
ATTO Disk Benchmark. Первый тест полностью подтвердил показатели скорости, полученные с помощью CrystalDiskMark. Скорость чтения достигает 6,94 ГБ/с — наивысший результат в нашей серии тестов. Причем до конца теста скорость оставалась стабильной, и благодарить за это нужно массивный радиатор: он не дал диску нагреться выше 42 °C. Никакого троттлинга, никакой потери скорости.
Скорость записи не превышает 3,49 ГБ/с.
Первый тест ATTO Disk Benchmark демонстрирует стабильную скорость
Второй тест разогрел диск до 46 °C, но скорость предсказуемо не изменились. Это самый стабильный SSD в нашем тесте.
Второй тест FireCuda 530. Показатели те же, что и в первом
AIDA64 Disk Benchmark. Стабильность FireCuda 530 проявляется и в тесте на емкость SLC-кеша. Высокие скорости накопитель показывает примерно до 38% прохождения теста, затем кеш забивается, и скорость резко падает до очень низких показателей — 500–700 МБ/с. Причем контроллер даже не пытается исправить ситуацию, никаких пиков скорости нет до самого конца теста.
SLC-кеш FireCuda 530 заполняется довольно долго, но затем накопитель снижает скорость почти в 10 раз
Тесты в играх
Два из трех SSD позиционируются как игровые, поэтому мы установили их в PS5 и проверили, сколько времени в секундах уходит на загрузку популярных игр: DEATHLOOP, Ghost of Tsushima и God of War.
Скорость загрузки игры в главное меню в секундах
Скорость загрузки уровня в секундах
Результаты тестирования отличаются не сильно — на секунды или доли секунды. WD SN850 оправдывает приставку «геймерский» и показывает лучшие результаты в двух из трех игр, FireCuda 530 обгоняет его лишь в тесте с DEATHLOOP. Samsung 980 PRO хотя и не позиционируется как геймерский, отстает от них совсем немного. Кстати, все три модели помещаются в соответствующий слот в PS5 без переходников.
Выводы
Три NVMe-накопителя из нашего эксперимента оказались действительно очень быстрыми: показали почти предельные для нынешнего поколения SSD скорости. Но у каждого выявились свои особенности.
Samsung 980 PRO. Гарантирует стабильно высокую производительность. Пиковые скорости — 6760 МБ/с при чтении и 4865 МБ/с при записи, во время длительных тестов показатели держались примерно на одном уровне. Это чуть ниже обещанных производителем цифр, но результат все равно очень хороший.
- Память:тип NAND: 3D TLC; DRAM буфер
- Форм-фактор:M.2 2280; разъем M.2; толщина 2.38 мм
- Скорость:чтения до 6900 МБ/с, записи до 5000 МБ/с
- Особенности:NVMe; TRIM
- Ресурс:TBW 300 ТБ; время наработки: 1500000 ч
- Объем:500 ГБ; интерфейс: PCIe 4.0 x4
Перегреть накопитель удалось только при записи тяжелого файла весом 32 ГБ, после чего начался троттлинг с максимальным падением скорости в 6 раз. Но по графику видно, что контроллер не сдавался: как только устройство охлаждалось, он снова увеличивал скорость работы. В итоге средняя скорость достигла показателя в 2258 МБ/с.
Накопитель по-настоящему флагманский и подойдет для любого сценария использования: для установки операционной системы, игр или операций с тяжелыми файлами. Главное — установить подходящий радиатор и вентиляцию в корпус ПК, чтобы перегрев не сказывался на производительности.
Western Digital BLACK SN850. Этот накопитель продемонстрировал пиковые скорости даже выше, чем у 980 PRO: 6860 МБ/с при чтении и 5155 МБ/с при записи. Но на более длительной дистанции оказался не таким быстрым: 6604 МБ/с при чтении и 4270 МБ/с при записи.
- Ресурс:TBW 300 ТБ; время наработки: 1750000 ч
- Форм-фактор:M.2 2280
- Память:тип NAND: 3D
- Особенности:NVMe
- Скорость:чтения до 7000 МБ/с, записи до 4100 МБ/с
- Объем:500 ГБ; интерфейс: PCIe 4.0 x4
Накопитель нагрелся до 81 °C уже во время первого прогона в тесте в ATTO Disk Benchmark, из-за чего проявился троттлинг — скорость чтения упала на 30%.
Во время второго теста накопитель нагрелся до 84 °C и повел себя примерно так же. Контроллер неохотно уменьшал скорость работы и заставлял SSD трудиться на пределе возможностей. При таком подходе запись и чтение происходят быстрее, но как это скажется на накопителе в долговременной перспективе, непонятно.
Средняя скорость во время теста SLC-кеша составила 2278 МБ/с, что чуть выше показателей Samsung 980 PRO. И это притом, что после первого снижения скорости NVMe-накопитель так и не смог вернуться к прежним цифрам.
Этот диск — достойный конкурент модели от Samsung, чуть уступает ей по скорости записи, но превосходит по скорости чтения. Высокий нагрев не сильно влияет на производительность, к тому же на диск можно поставить радиатор.
Seagate FireCuda 530. SSD показал самую высокую скорость чтения — 7131 МБ/с, обогнав конкурентов на 5%, при этом он отстал по скорости записи примерно на 20%, показав всего лишь 3943 МБ/с. Более длительные тесты подтвердили эти цифры.
- Объем:500 ГБ; интерфейс: PCIe 4.0 x4
- Форм-фактор:M.2 2280
- Ресурс:TBW 640 ТБ; время наработки: 1800000 ч
- Скорость:чтения до 7000 МБ/с, записи до 3000 МБ/с
- Особенности:для геймеров; NVMe
- Память:тип NAND: 3D TLC
Накопитель ожидаемо стал рекордсменом по температурной стабильности: тесты не смогли ощутимо разогреть его — и первый, и второй тест ATTO Disk Benchmark продемонстрировали стабильные скорости без скачков.
С тестом SLC-кеша накопитель справился хуже других SSD: уже на 38% времени его скорость упала почти в 8 раз, и до конца контроллер не попытался освободить ячейки памяти, чтобы ускорить его работу. Из-за этого средняя скорость работы снизилась до 1691 МБ/с.
FireCuda 530 отлично подходит для установки операционной системы или игр. У него самая высокая скорость чтения данных, это ускоряет работу системы и программ. Но если вы часто имеете дело с тяжелыми файлами, постоянно заливаете их на диск, то накопитель от Seagate — не самый лучший вариант. Его контроллер плохо справляется с записью большого объема данных, забивая SLC-кеш и резко снижая скорость работы.
