10 лучших скоростных SSD-накопителей: быстрее чем SATA
Когда ПК-геймер задается вопросом, какие опции для тюнинга являются самыми важными, помимо обязательной покупки мощной графической карты мы даем ему следующий совет: замените ваш классический жесткий диск на SSD-накопитель. Только покупайте не SATA-SSD, а флеш-накопитель, который передает данные через PCI-Express и использует для этого протокол NVMe. Такие модели достигают в пять раз более высокой скорости передачи данных, и верхнего лимита эта технология практически не знает. В настоящее время рынок все больше и больше наполняется подобными турбо-накопителями (хотя пока что достаточно дорогими), так что перед геймером встает вопрос, готов он инвестировать несколько больше денежных средств в существенный прирост скорости или отдаст предпочтение классическим, сравнительно медлительным SSD. Готовимся к новой эре Такие крохотные NVMe-SSD, как новый Samsung PM971, подходят также для ультрабуков или планшетов — они насчитывают всего два сантиметра Для замены HDD можно было ни о чем особо не задумываться — просто покупай накопитель нужного тебе объема. Со временем все стало несколько сложнее, поскольку интерфейс SATA изначально был спроектирован для работы с протоколом AHCI (Advanced Host Controller Protokol) и соответствующим драйвером для медлительных классических накопителей с вращающимися магнитными дисками. Неприятный побочный эффект: интерфейс SATA-600 допускает максимальную скорость передачи данных в 600 Мбайт/с. Если заглянуть в наш рейтинг SSD-накопителей с интерфейсом SATA, то можно увидеть, что многие модели достигают средней скорости передачи данных (при чтении) уже выше 550 Мбайт/с, а при записи на их «спидометре» зачастую можно увидеть и 540 Мбайт/с. Таким образом, становится очевидно, что потенциала для роста показателей данная технология сегодня уже не имеет. Говоря иначе, интерфейс SATA может стать так называемым «бутылочным горлышком» для флеш-накопителей, которые становятся все быстрее и быстрее. Хорошо, что новые SSD обходят данное ограничение скорости, если вместо красных SATA-кабелей использовать для подключения PCIe-разъемы — то есть задействовать тот тип соединения, который традиционно применялся для графических карт. Через одну линию PCIe 3.0 теоретически можно передавать до 1 Гбайт/с. В этом тесте для подключения SSD-накопителей использовалось по четыре таких линии. Таким образом, это дает максимум в 4 Гбайт/с — по крайней мере, теоретически. На практике такой показатель не достигается: самую высокую на сегодня скорость передачи данных продемонстрировал новейший Samsung 960 Pro с результатом 2702 Мбайт/с при чтении. Это значительно быстрее, чем любой из SATA-SSD, и интерфейс при этом еще не исчерпывает свой потенциал: в настоящее время ограничения на скорость передачи данных накладываются используемым типом флеш-памяти и контроллерами носителей данных. Два различных типа разъемов Многие производители SSD разрабатывают программное обеспечение, которое анализирует состояние NVMe-SSD. У Intel оно называется Solid-State Drive Toolbox В отличие от SATA-дисков, при покупке турбо-SSD следует обратить внимание на правильный выбор его форм-фактора. Быстрые накопители данных могут выпускаться как в форме карт расширения, вставляемых в PCIe-разъем, так и в виде планок памяти, которые устанавливаются в так называемые M.2-слоты (см. иллюстрацию). Таким образом, перед приобретением понравившейся вам модели рекомендуем взглянуть на материнскую плату и проверить, представлен ли там интерфейс соответствующего типа. Этот совет особенно актуален для более старых материнских плат, поскольку на их слот M.2 для передачи данных может лишь выводиться шина SATA. Тот, кто собирает для себя новый компьютер, может особо этим вопросом не утруждаться: материнские платы для новых процессоров имеют разъемы M.2 с PCIe-соединением и поддерживают новый протокол обмена данными Non-Volatile Memory Express (NVMe) – это провоцирует второй турбо-скачок. В отличие от моделей для M.2, SSD в виде карты под разъем PCIe могут быть интересны и для модернизации более старых систем. Однако при этом следует обязательно обратить внимание, чтобы на материнской плате был еще один свободный PCIe-слот помимо занятого графической картой. И еще одна маленькая деталь может оказаться очень важной: из шести взятых на этот тест SSD-накопителей четыре имеют форм-фактор карты расширения, но только три из них поддерживают стандарт PCIe 3.0. Kingston HyperX Predator же ограничивается лишь PCIe 2.0, который способен пропускать через линию только 500 Мбайт/с. И хотя ваши скорости передачи данных при чтении и записи с 1400 и 1010 Мбайт/с соответственно здесь будут значительно лучше, чем у SATA-конкурентов, с показателями самых быстрых SSD сравниться они не смогут. При этом носители, поддерживающие PCIe 3.0, будут работать и в слоте PCIe 2.0, но скорость у них будет значительно снижена. Перегретые SSD-накопители становятся медлительнее В настоящее время от SSD-накопителей с интерфейсом PCIe мы вполне можем ожидать скоростей передачи данных свыше 2,5 Гбайт/с. Произведенные компанией OCZ SSD-накопители с интерфейсом M.2 привычно поставляются с PCIe-адаптером. По итогам наших результатов измерений нам видится более чем рациональным оставлять устройство именно в нем. Мы провели замеры характеристик этих устройств для M.2 и без адаптера, зарегистрировав слегка худшие значения: так, при чтении была достигнута скорость всего 2382 Мбайт/с, что примерно на 130 Мбайт/с меньше, чем с адаптером. Адаптер под PCIe-карту Angelbird Wings PX1 (около 80 евро) со своим радиатором охлаждения предотвращает перегрев Samsung 950 Pro Причина: адаптер под карту для PCIe имеет теплоотводящую пластинку, которая позволяет SSD-накопителю лучше охлаждаться. M.2-версия нагревается сильнее, и поэтому скорость снижается чаще. То, что данное явление может быть и еще более заметным, демонстрируют результаты Samsung 950 Pro: лишь 1483 Мбайт/с намерили мы в среднем, проверяя его скорость передачи данных при чтении. При этом стартует 950 Pro более чем мощно и достигает отметки в 2500 Мбайт/с, но со временем нагревается, и скорость стремительно падает. Со своими 2074 Мбайт/с Samsung 960 Pro тоже имеет преимущество в скорости при записи данных, а преследуют его OCZ RD400 с 1554 Мбайт/с и Zotac с 1249 Мбайт/с. Замыкающим является Plextor M8Pe (итоговое пятое место) с результатом всего в 828 Мбайт/с. Для Samsung 950 Pro приведенное выше утверждение тоже справедливо: он может работать быстрее, но когда во время тестирования мы нагрузили его повышенной активностью, он перегрелся и переключился на более низкую скорость. Из-за этого средняя скорость осталась на уровне всего 1143 Мбайт/с. Для 950 Pro такое поведение мы еще можем объяснить, но не в случае с Plextor. Производитель снабдил свой M.2-SSD радиатором охлаждения, но он не только не помогает устройству, а даже наоборот: радиатор делает накопитель толще, и он влезет не в каждый ноутбук. Впрочем, Plextor предлагает вариант и без радиатора. Изучая проблематику перегревов, пользователь должен принимать во внимание, что наши бенчмарки нагружают SSD-накопители неестественно сильно. В повседневной жизни такие нагрузки будут встречаться скорее редко. Тем не менее тому, кто хочет предотвратить перегрев, лучше всего обзавестись адаптером типа Angelbird Wings PX1. Очень короткое время реакции Высокая скорость передачи данных — это хорошо для ускорения загрузки, но причины того, что Windows и игры с SSD-накопителем в компьютере работают заметно быстрее, скрываются прежде всего в незначительности латентности. Ее во время тестирования мы изучаем при I/O-измерениях (Input/Output), то есть подсчете количества операций чтения или записи, произведенных в секунду при обработке последовательно расположенных блоков памяти. Этот параметр, так называемый IOPS (Input/Output Operations Per Second), является недостающим «ингредиентом» для быстрого ПК, который часто бывает сильно нагруженным. В данной зачетной дисциплине преимущество имеет накопитель OCZ RD400 с 43 974 IOPS при записи. При чтении, напротив, результат 18 428 IOPS не составляет и половины от предыдущего. Вот и у нашего лидера рейтинга, Samsung 960, можно наблюдать такую же неоднородность характеристик: при записи он достигает отметки в 42 175 IOPS, а при чтении — всего 29 233. Завидную схожесть результатов демонстрирует Zotac с его приблизительно 35 000 IOPS (как при чтении, так и при записи). Впрочем, данный параметр при сравнении продуктов довольно часто приходится комбинировать с другими. При этом в скором времени турбо-SSD должны «пробить» психологически важную отметку в 100 000 IOPS. Хуже всего проявил себя Kingston HyperX Predator: около 23 000 IOPS при чтении и 17 800 при записи означают последнее место, причем с большим отрывом. Основной причиной этого является устаревшая технология, так как данный SSD-накопитель передает данные все еще по протоколу AHCI. Новый же протокол доступа NVMe, напротив, оптимизирован для работы с SSD. Преимущества NVMe проявляют себя прежде всего при распараллеливании процессов: протокол передачи данных позволяет работать с очередями запросов ввода/вывода (I/O queues) размером до 65 536 команд. Протокол AHCI имеет ограничение всего одной очередью размером в 32 команды — а это при большой нагрузке может вызвать скопление данных. Для флеш-памяти в NVMe-SSD все настолько хорошо, как будто времени ожидания вообще нет. AHCI NVMe Релиз 2004 2011 Интерфейс SATA PCIe Оптимизировано для… HDD SSD Задержка 6 µs 2,8 µs Число очередей 1 65 536 Записей в очередь 32 65 536 Некешируемые доступы к регистрам 9 2 Прерываний 1 2048 Поддержка нескольких ядер ограниченная да Samsung 960 Pro нуждается всего в 0,02 мс, чтобы записать данные, и 0,03 мс, чтобы считать. Но этим преимущества NVMe не ограничиваются. В частности, выполнение запроса по протоколу NVMe требует максимум двух обращений к регистрам, а AHCI — к девяти. Сюда можно добавить поддержку многоядерных систем от NMVe, в то время как AHCI из нескольких ядер CPU никакой выгоды извлечь не сможет. Цена гигабайта снижается В настоящее время SATA-SSD дешевле PCIe-SSD. При цене примерно 22 рубля за 1 Гбайт можно получить такой топовый SSD-накопитель, как Samsung 850 EVO емкостью 1 Тбайт. У протестированного нами Samsung 960 Pro емкостью 512 Гбайт стоимость одного гигабайта составляет 40 рублей. Но даже на новые сверхскоростные накопители цены постепенно снижаются: например, Plextor M8Pe, самый недорогой SSD с поддержкой NVMe, является оптимальным выбором — он не дороже накопителей SATA. Новые накопители NVMe выделяются и своим сроком эксплуатации: в них используется флеш-память типа MLC (Multi Level Cell) со сравнительно высоким ресурсом перезаписи. Samsung использует даже свой 3D V-NAND, который обещает еще более долгий срок эксплуатации. Твердотельные диски M.2. Все результаты тестов 1. Intel 750 1200GB (SSDPEDMW012T4X1) Скорость передачи данных при чтении (80%) : 100 Скорость передачи данных при записи (20%) : 94.6 Номинальная емкость : 1.200 Гбайт Интерфейс : PCIe Общая оценка: 98.9 Соотношение цена/качество: 61 2. Samsung 960 Pro 1TB (MZ-V6P1T0BW) Скорость передачи данных при чтении (80%) : 98.3 Скорость передачи данных при записи (20%) : 100 Номинальная емкость : 1.024 Гбайт Интерфейс : NVM-Express Общая оценка: 98.6 Соотношение цена/качество: 85 3. Samsung 960 Pro 2TB (MZ-V6P2T0) Скорость передачи данных при чтении (80%) : 98 Скорость передачи данных при записи (20%) : 98.6 Номинальная емкость : 2.048 Гбайт Интерфейс : M.2 Общая оценка: 98.1 Соотношение цена/качество: 84 4. Samsung 960 Pro 512GB (MZ-V6P512) Скорость передачи данных при чтении (80%) : 97.1 Скорость передачи данных при записи (20%) : 98.5 Номинальная емкость : 512 Гбайт Интерфейс : NVM-Express Общая оценка: 97.4 Соотношение цена/качество: 76 5. Zotac Sonix Gaming Edition 480GB (ZTSSD-PG3-480G-GE) Скорость передачи данных при чтении (80%) : 97.9 Скорость передачи данных при записи (20%) : 90.3 Номинальная емкость : 480 Гбайт Интерфейс : M.2 Общая оценка: 96.4 Соотношение цена/качество: 63 6. Samsung 960 EVO 1TB (MZ-V6E1T0) Скорость передачи данных при чтении (80%) : 95.1 Скорость передачи данных при записи (20%) : 98.3 Номинальная емкость : 1.024 Гбайт Интерфейс : NVM-Express Общая оценка: 95.7 Соотношение цена/качество: 100 7. Toshiba OCZ RD400 512GB (RVD400-M22280-512G-A) Скорость передачи данных при чтении (80%) : 94.5 Скорость передачи данных при записи (20%) : 98.9 Номинальная емкость : 512 Гбайт Интерфейс : M.2 Общая оценка: 95.4 Соотношение цена/качество: 64 8. Corsair MP500 480GB (F480GBMP500) Скорость передачи данных при чтении (80%) : 97.3 Скорость передачи данных при записи (20%) : 87.8 Номинальная емкость : 480 Гбайт Интерфейс : NVM-Express Общая оценка: 95.4 Соотношение цена/качество: 73 9. Patriot Hellfire M2 480GB (PH480GPM280SSDR) Скорость передачи данных при чтении (80%) : 97.6 Скорость передачи данных при записи (20%) : 86.5 Номинальная емкость : 480 Гбайт Интерфейс : PCIe Общая оценка: 95.4 Соотношение цена/качество: 89 10. Patriot Hellfire M2 240GB (PH240GPM280SSDR) Скорость передачи данных при чтении (80%) : 97.3 Скорость передачи данных при записи (20%) : 86.8 Номинальная емкость : 240 Гбайт Интерфейс : NVM-Express Общая оценка: 95.2 Соотношение цена/качество: 85 Твердотельные диски M.2. Все результаты тестов
