Тестирование OEM SSD-накопителя YMTC PC411 2 ТБ на контроллере Maxio MAP1602 (PCIe Gen4) и собственной флэш-памяти

Методика тестирования накопителей образца 2021 года

OEM-модели твердотельных накопителей не так уж часто становятся объектами тестирований, что вполне объяснимо — продается их больше, чем розничных, но выбирать не приходится. Точнее, выбирают их не конечные пользователи, а производители компьютеров, руководствуясь своими критериями — поскольку пользоваться выбранным им потом не приходится. Купившим десктоп или ноутбук — приходится именно пользоваться без возможности выбора. Но потому многим и интересно — что же такое они приобрели. Во всяком случае, пригодится при модернизации, буде таковая потребуется — чтоб было от чего отталкиваться. Емкость — указана, а вот уровень производительности стоит знать. Чтоб ненароком не купить что-нибудь более медленное, а потом страдать. Хотя, на самом деле, это и сложно — в число критериев, которыми оперируют производители при выборе, скорость если и входит, то где-то на «-дцатых» позициях со всеми вытекающими.

Кроме того, специфика современного рынка такова, что приобрести OEM-накопитель можно практически любой — причем целенаправленно. А некоторые даже стоит покупать — когда аналогичных розничных нет. Или есть, но чем-то не устраивают — например, стоят дороже при той же емкости и производительности. Сегодня сделать это зачастую не сложнее, чем с розничными моделями — благодаря различным маркетплейсам. Остаются вопросы гарантийного обслуживания, но и в рознице с ними не везде и не всегда всё просто. Так что такие вот стоящие к приобретению модели тоже имеет смысл тестировать.

И третья причина — SSD, выпускаемые непосредственно производителями флэш-памяти или под их контролем. Многие из них непосредственно занимаются и розницей, однако дополнительный ракурс никогда не повредит. Ведь, повторимся, OEM — на деле более массовый сегмент в штуках. Так было во времена жестких дисков — и остается теперь. Только у твердотельных накопителей гибкости в конфигурировании намного больше. А потому всегда интересно взглянуть — что именно сами крупнейшие производители памяти продвигают в качестве массовых решений. Во многом это позволяет оценить и то, куда двигается рынок в целом. Оценка только лишь по розничным продуктам будет куда менее полной — однозначного соответствия между ними нет.

Хотя встречаются пересечения — как минимум, в плане аппаратной части. Сегодня будет как раз такой случай — YMTC PC411 по конфигурации очень похож на массу брендовых и не очень SSD из материкового Китая. Но есть и небольшие отличия как в дизайне, так и в настройках программного обеспечения. А в первую очередь нам было банально интересно посмотреть — что же на этом рынке предлагает YMTC. С памятью-то этого производителя сталкиваемся регулярно несколько лет уже и в самых разных продуктах, а вот что он предлагает крупным заказчикам в готовом виде — ни разу не видели.

YMTC PC411 2 ТБ

Вообще большого разнообразия внешности SSD на четырехканальных безубуферных контроллерах придумать сложно: как правило — это односторонняя плата, в одном углу которой стоит контроллер, а остальное место занято микросхемами флэш-памяти. Часто вообще одной — поскольку емкость OEM-моделей ограничена, обойтись таким количеством удается. Другой вопрос, что более плотная упаковка кристаллов памяти стоит немного дороже, чем менее, почему заниматься этим полезно лишь при очень больших объемах производства, для упрощения снабжения и логистики. WD так и вовсе даже большинство розничных моделей выпускает в таком двухчиповом исполнении. YMTC могла бы уже упаковывать свою 232-слойную TLC-память с плотностью 2 ТБ на чип, поскольку кристаллы здесь уже терабитные, но предпочитает три микросхемы — контроллер и две под флэш. И большинство розничных SSD на Maxio MAP1602 с той же памятью на 1 и 2 ТБ — аналогично: три микросхемы. Хотя посадочных мест на плате обычно под четыре, но это нужно только при емкости от 4 ТБ и выше. А тут объемы заранее ограничены, так что два места в конце платы 2280 и используются. Есть и версия под 2242, причем в последнее время она всё чаще встречается и в рознице (но под другими марками, конечно). Вот 2230 уже требует другой компоновки, но у некоторых партнеров компании встречается. Правда, пока на 1 ТБ максимум — как раз следствие немаксимальной плотности упаковки памяти. Будем надеяться, что со временем компания обратит внимание и на это направление.

Почему мы упомянули именно MAP1602, если маркировки на контроллере не имеют ничего общего со стандартными для Maxio? Потому, что это он — о чем говорит не только внешний вид, но и диагностические утилиты распознают его как своего. А маркировки — дело творческое. Phison, например, для Seagate и Toshiba маркировал свои контроллеры именно как Seagate и Toshiba — крупному заказчику и не так еще навстречу пойдешь. Тут до маркировки именно под YMTC дело не дошло, но, возможно, дойдет в будущем. Для компании продажи под своей маркой именно готовых SSD стали важны в прошлом году — после того, как 232-слойная память попала под санкции США, что ограничивает возможности ее использования на части рынков. Следовательно, надо побольше зарабатывать на оставшихся (в первую очередь — на домашнем), а SSD более маржинальный товар, нежели компоненты. Именно поэтому и появилась линейка PC411.

Мы бы не удивились, окажись она идентичной аналогичным продуктам других компаний — например, уже изученному нами HikVision G4000, куда более «стандартному» де-факто и внешне. Но нет — прошивка и ее настройки здесь немного различаются. Начиная с размера HMB-буфера: если «Хик» подобно большинству резервирует под него 32 МБ памяти хост-системы, то PC411 заказывает полные 64 МБ. Впрочем, влияния HMB-буфера на производительность в бытовых сценариях пока никому найти не удалось — и при полном отключении хуже не становится. Но немного поменялись и настройки SLC-кэширования, что на скорость повлияло. И этот степень этого влияния интересно изучить подробно.

Тестирование

Методика тестирования

Методика подробно описана в отдельной статье, в которой можно более подробно познакомиться с используемым программным и аппаратным обеспечением. Здесь же вкратце отметим, что мы используем тестовый стенд на базе процессора Intel Core i9-11900K и системной платы Asus ROG Maximus XIII Hero на чипсете Intel Z590, что дает нам два способа подключения SSD — к «процессорным» линиям PCIe Gen4 и «чипсетным» PCIe Gen3. Сегодня мы решили ограничиться первым режимом, поскольку второй существенно новой информации не даст.

Образцы для сравнения

Понятно, что главным ориентиром будет HikVision G4000, но его одного маловато. А подобрать кого-нибудь из коллег по ОЕМ-цеху — сложно: большинство на более слабых платформах, да и по емкости ограничены одним терабайтом. Но есть Samsung PM9A1 — до сих пор один из лучших OEM-накопителей на рынке. И многие приобретали его сами и осознанно — поскольку это непосредственный аналог Samsung 980 Pro, который одно время был вообще одним из лучших накопителей на рынке. И сейчас приобретают, поскольку PM9A1 стоит дешевле, а вот аналог 990 Pro в ОЕМ-сегменте в Samsung решили не выпускать. Да и вообще, PM9A1 всё реже попадается в компьютерах, поскольку везде, где возможно, его предпочли заменить куда более медленным и вообще простеньким PM9B1. Но в целом с рынка PM9A1 не исчез.

Причем, стоит заметить, HikVision G4000 с Samsung 990 Pro и другими современными топами при тестировании мы сравнивали. А вот с аналогичными моделями предыдущего поколения не стали — чтоб не слишком загромождать диаграммы. Теперь же представился хороший повод и это сделать.

Заполнение данными

Графики в общих чертах похожи, но их не спутаешь. Во-первых, SLC-кэш имеет разный размер — в YMTC под него выделено больше места. Во-вторых, изучаемый SSD и в кэш данные записывает быстрее: HikVision G4000 — тот за 5 ГБ/с выбирается лишь в совсем маленькой статической части SLC-кэша, а PC411 такую скорость держит почти до 20% свободного места. Но к финишу он всё равно приходит позже: больше кэш — больше и штраф за его уплотнение в конце; меньше кэш — больше участок прямой записи на скорости чуть более 2 ГБ/с. И это зачастую важнее. Например, если требуется «рабочее тело» для быстрого внешнего SSD, то лучше в качестве него взять G4000.

Некогда топовую природу PM9A1 «выдает» разве что отсутствие пресловутого штрафа за разгребание кэша. Контроллер здесь настолько мощный, что уплотнять данные способен даже при постоянной максимальной нагрузке. За счет этого формальное первое место. Но нельзя не заметить, что пиковые скорости у этого SSD заметно ниже. Увы, но это и сейчас лучшее, что Samsung предлагает рынку — OEM-аналог 990 Pro компания выпускать не стала. Прочие модели с интерфейсом PCIe Gen4 (типа PM9C1a, не говоря уже о самом массовом PM9B1) слабее по всем параметрам, да и ограничены всего 1 ТБ емкости. Большие надежды есть на PM9E1 — где всё хорошо и с емкостью (до 4 ТБ), и с производительностью, но плоховато будет с ценой: фактически это новый топ компании, рассчитанный уже на системы с PCIe Gen5, так что он явно будет использоваться лишь там, где без него совсем невозможно обойтись. А то, что выглядело выдающимся четыре года назад, сейчас уже особого пиетета не вызывает.

Предельные скоростные характеристики

Низкоуровневые бенчмарки в целом и CrystalDiskMark 8.0.1 в частности давно уже пали жертвой в неравной борьбе с SLC-кэшированием — так что ничего, кроме самого кэша, протестировать и не могут. Однако и публикуемая производителями информация о быстродействии устройств тоже ограничена его пределами, так что проверить их всегда полезно. Тем более, что вся работа над кэшированием как раз и ведется для того, чтобы и в реальной жизни как можно чаще «попадать в кэш». И демонстрировать высокие скорости, несмотря на снижение стоимости памяти.

Поскольку тестируем только кэш, то результатам не стоит удивляться — он для того и придуман, чтобы все недостатки памяти скрыть, даже когда они есть. Здесь — нет. А всего четыре канала памяти тоже уже особо ничему не мешают — выросла скорость каждого. Поэтому и получаем результаты выше, чем у некогда лидеров (по крайней мере, их части). Пока не добираемся до смешанного режима и не убеждаемся, что и против лома есть прием — проще такие сценарии даются топовым (пусть и пожилым) контроллерам, чем их бюджетным собратьям, несмотря на выросшую скорость обмена данными с памятью на каждом канале.

Самое забавное, что по пиковым показателям при произвольной адресации некогда топовый восьмиканальный контроллер с DRAM-буфером уже не может оторваться от недорогих четырехканальных безбуферников. Но это тоже однонаправленный режим, так что не будем спешить с выводами.

А при записи — и сейчас может. Впрочем, этот сценарий и вовсе нельзя считать сильным местом Maxio MAP1602 — некоторые одноклассники заметно побыстрее. Но не настолько, чтоб бросить вызов тому же PM9A1, хоть это и достаточно старое устройство.

Неважно, как «выжимать» из памяти всё, на что она способна — увеличением очереди и, соответственно, количества операций в секунду, или увеличением размера блока данных. Но второй способ прекрасно работает не только на SSD и вообще обходится малой кровью, так что на практике он до сих пор актуален. При этом наблюдаем практически паритет между былым топом и современными бюджетниками.

И при записи данных — тоже. Правда тут уже два SSD на MAP1602 ведут себя по-разному, но это объяснимо — как мы видели в AIDA64, максимальная скорость записи у PC411 достигается во всем объеме SLC-кэша, а G4000 способен на это лишь в статической его части, чего немного и не хватило.

А смешанный режим, как и предполагалось, голосует за более старый SSD Samsung. Для разнонаправленных нагрузок лучше иметь больше каналов, чем бо́льшую пропускную способность каждого. Вот при чистых чтении или записи одно может скомпенсировать другое, а здесь — нет.

Работа с большими файлами

Но, как бы хороши не были показатели в низкоуровневых утилитах, достигнуть таких скоростей на практике удается далеко не всегда. Хотя бы потому, что это всегда более сложная работа — тот же CrystalDiskMark работает с небольшими (относительно) порциями информации, причем внутри одного файла. Во-первых, таковой в современных условиях практически всегда и гарантировано располагается в SLC-кэше всё время тестирования, во-вторых, не нужно отвлекаться на служебные операции файловой системы — реальная запись одного файла это еще и модификация MFT, и журналы (основные используемые в работе файловые системы журналируемые — и не только NTFS), так что писать приходится не в одно место последовательно, а в разные (и частично — мелким блоком). В общем, большую практическую точность дает Intel NAS Performance Toolkit. При помощи которого можно протестировать не только кэш. И не только на пустом устройстве, где он имеет максимальные размеры — а и более приближенный к реальности случай, когда свободного места почти нет. Что мы всегда и делаем.

Работа в один поток — самый частый, но и самый сложный сценарий. Хотя и в нем современные SSD освоили уже избыточные скорости. Даже в тех случаях, когда приходится читать не свежезаписанные данные из SLC-кэша (его сейчас и для ускорения чтения используют практически все), а из основного массива памяти. И тут, опять же PM9A1 немного, но быстрее — лучше иметь больше «медленных» каналов, чем мало «быстрых».

А вот при выжимании всех соков в многопоточном режиме можно прийти и к паритету. Почти — скорость чтения из основного массива памяти у MAP1602 заметно ниже, чем при работе с кэшем, а вот PM9A1 свои 6,5 ГБ/с читает «честно».

Зато запись тут из разряда «убили и съели». Заметим, что в 990 Pro компания эту проблему решила, так что не исключено, что и у новых топовых OEM-моделей ее не будет, но PM9A1 так и остался в 2020 году со всеми вытекающими.

Эти два сценария принципиально различаются для «механики» жестких дисков, а SSD внутри всё равно всё приводит к общему знаменателю. Но сейчас на деле важнее не дальнейший рост потенциального быстродействия, а способности ПО (включая и системное) использовать уже имеющиеся возможности. Так что и такую разницу можно на деле не заметить, и даже бо́льшую.

Здесь потоки данных разнонаправленные, что дает шанс былому топчику сегмента. Но воспользоваться он им не может из-за медленной записи — с закономерным итогом.

Да и в самом сложном сценарии практически то же самое. Когда работе помогает кэш, Samsung PM9A1 с небольшим отрывом, но впереди — как и должно быть. Но когда недостатки не удается замаскировать кэшированием, он уже позади — пусть и тоже с небольшим отставанием.

Комплексное быстродействие

На данный момент лучшим комплексным бенчмарком для накопителей является PCMark 10 Storage, с кратким описанием которого можно познакомиться в нашем обзоре. Там же мы отметили, что не все три теста, включенных в набор, одинаково полезны — лучше всего оперировать «полным» Full System Drive, как раз включающим в себя практически все массовые сценарии: от загрузки операционной системы до банального копирования данных (внутреннего и «внешнего»). Остальные два — лишь его подмножества, причем, на наш взгляд, не слишком «интересные». А вот этот — полезен в том числе и точным измерением не только реальной пропускной способности при решении практических задач, но и возникающих при этом задержек. Усреднение этих метрик по сценариям с последующим приведением к единому числу, конечно, немного синтетично, но именно что немного: более приближенных к реальности оценок «в целом», а не только в частных случаях, всё равно на данный момент нет. Поэтому есть смысл ознакомиться с этой.

Напомним, что общий объем записи от всех подтестов составляет 200 ГБ — то есть мы гарантированно не вместимся в кэш, когда свободного места всего 100 ГБ. Расчищать же его оперативно некогда — пауз практически нет. Нагрузки PCMark 10 Storage «рисовали» с реальной жизни, но он представляет собой пессимистичный взгляд на таковую. Именно из-за плотности рабочих операций — в реальности то, что он делает за час, растягивается у кого на день, а у кого и на неделю, так что тех же пауз достаточно, мусор убирать время есть — и проблем будет меньше, чем показывает балл этой программы. Но хороший преферансист считает именно те взятки, которые отдаст, а не может взять — так что при планировании будущего мы тоже за подобный пессимизм. Не так обидно ошибаться :)

Результаты Samsung PM9A1 были неплохи (а то и хороши) для того времени, когда он появился. Сейчас уже и бюджетные платформы способны на гораздо большее. В розничном сегменте Samsung это парировал выпуском новой платформы, но вот в OEM она не пошла. Более того, и поставки PM9A1 не так уж велики: сама компания до последнего времени делала ставку на куда более унылый PM9B1, а в целом по рынку есть масса и более медленных устройств (с некоторыми из которых мы знакомились). Так что расширение ассортимента быстрых не может не радовать.

Итого

OEM-сегмент сам по себе тяготеет к бюджетным моделям — иногда даже более бюджетным, чем это принято в рознице на околоплинтусном уровне. Причины просты: закупают эти устройства производители компьютеров, а пользоваться ими приходится совсем другим людям. Причем массовый покупатель доплачивать за «хороший» SSD в составе того же ноутбука не станет, поскольку не отличает его от «плохого». Так что увеличение количества этих самых «хороших», причем недорогих, полезно: выше вероятность заполучить такой в составе компьютера.

Однако следует понимать, что YMTC PC411 — это ограниченное регионально предложение. Собственно, выпуск этого SSD можно считать контрсанкционным мероприятием. Напомним, что 232-слойная память YMTC оказалась настолько удачной, что против компании были введены санкции со стороны США. В итоге для нее и для использующих ее продуктов закрыты рынки не только США, но и некоторых других стран, следующих в фарватере гегемона. Например, 128-слойную память YMTC активно использовали и тайваньские компании, а вот 232-слойная для них не подходит. Глобально решать проблему в YMTC постановили тактическим отступлением на улучшенную 162-слойную память — которая должна оказаться по всем параметрам не хуже, но под ограничения не попадает (они распространяются только на 200 и более слоев). А локально компания начала экспансию на домашний рынок готовых SSD. Это позволяет утилизировать произведенное, да и само по себе направление немного более маржинальное. Но актуально это, естественно, только для китайских заказчиков, да и те при ориентации на глобальный рынок часто предпочитают накопители без санкционных проблем.

Если же вернуться с геополитических небес на техническую землю, то нам было интересно посмотреть, что же предлагает рынку производитель флэш-памяти (раз уж выпала такая возможность), но мы изначально отдавали себе отчет, что вряд ли найдем здесь что-то принципиально новое. Такое могло быть, если бы YMTC занялась созданием собственных контроллеров либо нашла что-нибудь не используемое другими поставщиками (например, по-своему уникален Samsung PM9B1: других SSD на Marvell 88SS1322 на массовом рынке, похоже, нет вообще). Но ни то, ни другое, скорее всего, даже не рассматривалось. Проще всего было взять готовую платформу, а таковая на рынке одна: Maxio MAP1602 с этой памятью продается еще с прошлого года. Ничего уникального при таком подходе получиться не могло, так что специально охотиться за этой моделью незачем — она легко заменима теми, что широко представлены в рознице. Если же она попадется в готовом компьютере — это хороший случай. Даже очень хороший — учитывая общие тенденции для OEM-продукции.