Тестирование SSD AGI AI838 2 ТБ на до сих пор топовой Gen4-платформе InnoGrit

Методика тестирования накопителей образца 2021 года

Свою минуту славы контроллер InnoGrit IG5236 и SSD на его базе получили более четырех лет назад. Вышло так, поскольку именно тогда он оказался в нужное время на нужном месте — рынок уже ждал чего-то подобного. Сначала (больше года) весь ассортимент твердотельных накопителей с интерфейсом PCIe Gen4 исчерпывался однообразными продуктами на базе Phison E16, основной претензией к которому была недостаточная демонстрация преимуществ нового интерфейса. Произошло это вовсе не из-за каких-то недоработок Phison. Просто торопясь первой освоить PCIe Gen4, компания была вынуждена ориентироваться на флэш-память, доступную в 2019 году. А никто тогда о каких-то очень уж высоких скоростях обмена данными не задумывался. На рынке вообще господствовал SATA, да и топовым SSD под PCIe Gen3 хватало и памяти с относительно медленным интерфейсом — восьмиканальную конфигурацию всё равно всегда сдерживал сам интерфейс.

Под конец 2020 года появились уже и куда более убедительные (в смысле демонстрации новых возможностей) Samsung 980 Pro и WD Black SN850. Но первый многих расстроил еще до начала поставок, поскольку в нем использовалась TLC-память, хотя в предыдущих продуктах Pro-линеек применялась исключительно MLC. Отказ от нее к тому моменту уже был неизбежен, но многим хотелось увидеть бескомпромиссное решение — по крайней мере, в виде топового. Не увидели — и расстроились. А к Black SN850 было много претензий по поводу высокого тепловыделения, причем не сказать, что совсем уж необоснованных. Так что ожидания многих по крайней мере двое лидеров отрасли не оправдали. Плюс после опыта с Phison E16 у многих появился скептический настрой и в отношении его преемника E18. К счастью, не оправдавшийся, но первые модели на E18 тоже «страдали» от недостаточной скорости тогдашней памяти — рассчитан он был на большее.

Поэтому выход InnoGrit в сегмент SSD высокой производительности оказался очень удачным. Никаких завышенных ожиданий у потенциальных покупателей не было. Скорее, наоборот — новичкам мелкие шероховатости простительны. Внимания заслуживал сам факт появления контроллера топового уровня от (доселе) малоизвестной компании. А с уровнем на тот момент всё было в порядке, так что воспринимались накопители на IG5236 хорошо. Тем более, что и заинтересовать своей продукцией InnoGrit первое время в основном мог производителей совсем не первого эшелона (самым крупным заказчиком стала Adata — остальные куда попроще), так что и уровень цен готовых изделий получился невысоким. Этакие топ для экономных — что всем нравится.

Позднее «безрыбье» на рынке SSD-контроллеров закончилось. Потом и вовсе топовый уровень начал ассоциироваться с PCIe Gen5 хотя бы виртуально, а просто быстрыми стали и модели на бюджетных четырехканальных контроллерах. И InnoGrit IG5236 начали понемногу забывать, поскольку превратился он в немного странный компромисс. Уже не топ, но без шансов сильно подешеветь — восьмиканальный контроллер на плате разводить сложнее, чем четырехканальный, да еще и DRAM требуется. Кроме того, референс-дизайн уже не универсальный — двухсторонние SSD не во всякий ноутбук поставишь.

С другой стороне, а куда небольшому производителю еще податься? Phison предпочитает самостоятельно заниматься выпуском готовых SSD для своих партнеров. Выпустить что-то оригинальное на контроллерах этой компании может, разве что, Kingston как минимум. А лучше Kioxia или Micron — отношения с поставщиками памяти выходят за рамки простой модели, поскольку «заказчиками» оказываются уже оба участника. Можно было бы переключиться на Silicon Motion, но компания столько протянула с выпуском SM2264, что все его устали ждать. За исключением, разве что, Adata Legend 960, других продуктов на рынке не замечено. Значит можно продолжать использовать InnoGrit IG5236.

Только нужно немного модернизировать референс-дизайн. Первое время SSD на этом контроллере использовали в основном память Micron B27B, затем перешли на B47R, но позднее наиболее массовой стала 128-слойная TLC-память YMTC. Однако и ее запасы не бесконечны, а 232-слойная память того же производителя находится под санкциями, так что подходит не для всех рынков. По той же причине не все могут поступить как Netac, который в NV7000 (по крайней мере, в NV7000-t) давно ушел с IG5236, заменив его на связку из MAP1602 и 232L YMTC — в формальные спецификации вписывается, а стоит дешевле. Точнее, заменить могут-то все, а вот поставлять получившиеся устройства куда-нибудь в США уже нет. Так что пришлось подобрать замену YMTC и написать новые прошивки — но это на современном рынке забота производителя контроллера. С ней он справился.

А что получилось в итоге — посмотрим на примере AGI AI838. Название немного похоже на не так давно рассмотренный Al818, но это продукты совсем разного уровня. В Al818 на 1 и 2 ТБ используется бюджетный контроллер и QLC-память. В AI838 такой (да и большей — есть в линейке и 4 ТБ, причем доступны и в российской рознице) емкости мощный контроллер с DRAM и TLC. При этом внимания заслуживает то, что эта модель в Москве чаще всего продается не дороже (а то и дешевле), чем Al828 — как раз «санкционная» связка на MAP1602 и YMTC. Но может и не санкционная — у YMTC есть и некоторое количество быстрой 128-слойной памяти, хотя основным методом решения сложившихся проблем производитель планирует освоением 162 слоев (своеобразный шаг назад, но не неожиданный — ограничения наложены на память с 200 слоями и более). В любом случае сегодня у нас на повестке AI838 — по формальным характеристикам всё еще «тянущий» на топовый уровень не только в ассортименте одной фирмы, но и в целом по рынку. А как он с этим справляется покажут тесты.

AGI AI838 2 ТБ

Даже на лицевой стороне наклейка не слишком велика, так что позволяет полюбоваться на контроллер и один из чипов DRAM. Последняя произведена Micron, хотя ранее сплошь и рядом встречались чипы SK Hynix.

На тыльной стороне еще один чип DRAM и два — с флэш-памятью. Внешность типичная для SSD на InnoGrit IG5236 независимо от конкретной памяти, что неудивительно — ничего тут особо не оптимизируешь.

Простота наклеек связана с тем, что для IG5236 изначально настоятельно рекомендовалось использование радиаторов. Но устанавливать его на накопитель по умолчанию смысла нет — многие платы снабжены штатной системой охлаждения слотов M.2 (а в те, где таковой нет, обычно устанавливают и SSD попроще).

Минус — у штатного радиатора никакого крепления нет: он просто приклеивается к плате на термопрокладку. И вторая сторона при этом никак не охлаждается, пусть там и только флэш, а основной греющийся элемент — контроллер. С другой стороны, на топовых системных платах обычно тепло с тыльной стороны M.2 отводится через термопрокладку прямо на саму плату, а в бюджетную, повторимся, больше вероятность установки чего-то попроще.

В общем, имеем такой комплект из контроллера, DRAM и флэш. Конкретно это 176-слойный 4-plane TLC SK Hynix с кристаллами по 512 Гбит, что дает четырехкратное «внешнее» чередование и при емкости 2 ТБ. Так что по скорости это должно быть как минимум не хуже, чем предыдущие версии платформы. Не исключено, что и лучше.

Прошивки, естественно, другие, но формат их названия старый. На удивление нормально работает встроенный термодатчик — ранее мы с таким поведением у SSD на этом контроллере сталкивались реже, чем с ограничениями его показаний в прошивке. А больше тут смотреть и не на что — пора переходить к практическому тестированию.

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

Главным ориентиром будет Digma Top G3, где тот же контроллер InnoGrit IG5236 использовался совместно со 128-слойной памятью YMTC. Самая распространенная конфигурация, время которой уже уходит, так что мы не удивимся, если и Digma уже изменилась аналогичным образом. А еще одним прямым конкурентом этой платформы давно уже является связка из Maxio MAP1602 и 232-слойной памяти YMTC, на которую как раз перешли многие SSD, где ранее использовался IG5236. Кроме того, как уже было сказано выше, у AGI AI838 и Al828 цены в нашей рознице очень близки, а временами первый можно найти и дешевле. Поэтому такое сравнение очень важно. Конкретные марки — в меньшей степени, так что «отдуваться» за эту платформу будет HikVision G4000. И в качестве оценки сверху мы возьмем Samsung 990 Pro. Понятно, что это другой класс, да и вообще один из самых быстрых SSD с таким интерфейсом — вызов ему пока может бросить разве что новая платформа Phison, нацеленная вообще на Gen5. Но многим как раз и интересна разница между бескомпромиссным лидерами и чем-то экономически более интересным. То есть будут ли где-то потери. И если да, то какие.

Заполнение данными

При замене памяти немного увеличилась скорость записи в кэш, немного подрос и маленький (поскольку большинство свободных ячеек израсходовано на первом этапе) участок прямой записи, да и при уплотнении ранее записанных данных скорость куда чаще «подскакивает» до его уровня. Характер графика остался прежним, а общее время выполнения теста уменьшилось на три с половиной минуты. Эффект положительный.

Причем при сравнении по времени выполнения получается, что «старые» конфигурации отставали от старшей платформы Maxiotek, а вот новые ее уже немного обгоняют. Более точное сравнение затруднено тем, что политики кэширования здесь принципиально разные. InnoGrit IG5236 пишет в кэш быстрее, и сам кэш больше — Maxio MAP1602 более полагается на прямую запись. Более медленную — но «распихивание» данных из кэша еще медленнее. А 2-2,5 ГБ/с прямой записи, на что способны оба этих контроллера, да и не только они — то, что многие предпочли бы просто в виде стабильного значения и безо всяких кэшей. Но тогда не получится озвучить 6-7 в спецификациях, почему производители на это и не пойдут :)

Сильным местом топовых контроллеров Samsung уже второе поколение является фактическое отсутствие штрафа за это самое «разгребание». Они настолько быстрые, что способны заниматься этим процессом в фоне даже под постоянной нагрузкой. А вот пиковая скорость ниже, чем у многих более дешевых платформ. Хотя и тоже избыточная с точки зрения практических нагрузок, а также ограничений файловых функций операционных систем, код которых писался совсем под другие скорости. Возможно, именно поэтому в некоторых сценариях (в частности — в этом) 990 Pro так сложно отличить от 980 Pro, поскольку зачем улучшать то, что всё равно не будет востребовано? Ладно еще, если это какие-то новые достижения, которые можно красиво обыграть в рекламе.

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 именно недостатков нет. Но, поскольку речь идет о скоростных платформах, получается уже чистое сравнение контроллеров. Пусть и в относительно простых для них режимах, что и позволяет демонстрировать такие результаты. Но сразу же показывает, что InnoGrit IG5236 действительно не устарел до сих пор и сохраняет свое место в классе, а вот Maxio MAP1602 полной заменой ему не является (хотя некоторые производители и пытаются доказать нам обратное). Он действительно быстро пишет и читает данные, но именно пишет в предельном случае помедленнее, чем многие «несовременные» восьмиканальные контроллеры. А в смешанном режиме так и вовсе разница с топовыми платформами (опять же — не только современными) вообще очень велика.

Но с чтением проблем нет — и не только лишь последовательным. Вообще по этой диаграмме сложно понять — кто есть кто, пока не прочитаешь подписи. Различия могут вылезти где-то в более сложных практических режимах — например, база данных на сотни гигабайт? «поливаемая» запросами по всем записям. Но «практическим» это в быту всё равно не является. А CDM, напомним, тестирует только кэш, локальность данных велика, так что никто не мешает выжимать в таких тепличных условиях десятки и сотни тысяч операций ввода-вывода в секунду.

При записи, впрочем, MAP1602 рекордными результатами похвастаться не может — технические ограничения дают о себе знать. Раскидать работу по восьми каналам контроллера всегда проще — пока одни еще записывают свои страницы, другие уже готовы принимать новые данные. Что же касается IG5236 в двух версиях, то нельзя сказать, что в этом сценарии замена памяти пошла ему на пользу. Впрочем, как мы уже не раз предупреждали, это вообще спорт высоких достижений — никаких длинных очередей в практической работе (в быту — уж точно) просто не успевает выстроиться, поскольку современные SSD отрабатывают запросы быстрее, чем приложения успевают их генерировать.

Поэтому актуальными являются показатели очереди единичной длины или даже вообще без очереди, но блоками разного размера — это эффективнее, так что система всегда стремится «не частить». В этом случае связка IG5236 с Hynix однозначно медленнее, чем он же с YMTC, а оба отстают от последней платформы Maxiotek. Но, опять же, предупреждаем, что это имеет значение исключительно в исследовательских целях — на практике современному ПО и столько-то «слишком много».

Тем более это верно при записи. Но в рамках исследования отметим, что IG5236 не только получил второе дыхание со сменой памяти, но и до сих пор умеет ставить рекорды.

Однако и резко «сдувается» в смешанном режиме — из-за проигрыша в чтении, которое в этой смеси тоже преобладает. Но фактически, все такие забеги имеют смысл лишь как спорт высоких достижений в исполнении контроллеров. Это не бюджетный сегмент, где чего-то может и «не хватить». Здесь производительность растет лишь потому, что может, а не по какой-то необходимости.

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, в котором современные SSD обычно ведут себя строго лучше предшественников как минимум того же класса. Но действительно важный — поскольку именно это вообще есть какие-то шансы увидеть на практике. И лучше сразу обращать внимание на результаты в заполненном данными режиме — это уже как раз чтение из основного массива, а не из кэша, который современные контроллеры беззастенчиво используют и для ускорения чтения (а низкоуровневые утилиты промахнуться мимо него не могут, что резко украшает картину). И сразу видно, что на роль современного в этом сценарии IG5236 уже не слишком тянет. С другой стороны, опять повторяется проблема курицы и яйца — в реальной жизни разницу между даже SATA SSD с любым из тестируемых можно заметить лишь в приложениях, действительно читающих большие количества данных (поскольку на малых всё везде будет проскакивать мгновенно). А это разве что копирование больших файлов куда-то на очень быстрый приемник, да разная специфика — типа замены аудиодорожки в фильме без перекодирования. Но и последнее — уже чуть более сложный сценарий, чем только чтение.

А вот при выжимании всех соков в многопоточном режиме можно получить и 5-7 ГБ/с — только вот практически никто так данные не читает. Причина — долгие годы господства жестких дисков приучили программистов к тому, что параллельные потоки ввода-вывода — зло. И оно было таким, снижая скорость диска — лучше было дождаться окончания процесса и запустить новый, тоже в гордом одиночестве. На твердотельных же накопителях как раз многопоточность более эффективна, но ее и сейчас нередко стараются избегать — иначе бы всё ускорилось само собой и на не слишком-то новых устройствах. На них — тем более. Но мы опять видим разницу между «настоящими» топами и лишь замахивающимися на такой статус. Samsung 990 Pro свои 6 ГБ/с читает честно и всегда. SSD на MAP1602 и IG5236 заметно быстрее при работе с кэшем, при переходе к основному массиву данных первые «сдуваются» примерно на гигабайт в секунду, а вторые — почти на два.

Запись же в современных условиях уже просто упирается в (ставшие неэффективными) файловые функции операционных систем. «Потолок» этот гибкий, то есть прожать его можно и чуть выше 5 ГБ/с (SSD на Phison E26, например, это удается и при использовании PCIe Gen4), но топовые накопители он всегда ограничивает. Так что с одной стороны серьезные различия можно не искать. С другой же отрадно, что новая модификация платформы InnoGrit и в таких жестких условиях сумела прибавить примерно 350 МБ/с.

Эти два сценария принципиально различаются для «механики» жестких дисков, а SSD внутри всё равно всё приводит к общему знаменателю, распараллеливая работу. Зато хорошо видна разница между контроллерами: новейшему Samsung хватает дури, чтобы увеличить результирующую скорость, а вот MAP1602 и IG5236 ее даже снижают. Но памятью тоже пренебрегать не стоит — последний с Hynix стал работать ощутимо быстрее.

Не будь внешних ограничителей в виде уже даже программных API, можно было бы получить и более высокие скорости. Хотя программисты пока не знают, что с этими-то делать. Поэтому просто результат как он есть.

Обратить внимание здесь можно лишь на то, насколько по-разному работает IG5236 в зависимости от места нахождения данных для чтения. Все силы в свое время были брошены на пиковый результат, благо его можно продавать заказчикам. Действительные же способности куда скромнее. Но, повторимся, пока и они избыточны.

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 :)

Отмеченная выше существенная зависимость от кэширования не только лишь операций записи очень заметна и здесь. Но и сказанное про избыточность скоростных показателей уже не только топовых моделей тоже остается верным. Так что применительно к основному вопросу отмечаем, что и здесь замена памяти сказалась положительно. Если оценивать результат сам по себе, конечно. Но более дешевая платформа Maxiotek начинает уже выглядеть интереснее — особенно когда кэширование не справляется. А рассчитывать на то, что оно справится с ускорением чтения вне тесов, разумеется, не стоит.

Итого

Результаты тестирования — наглядная иллюстрация того, что контроллер, разрабатываемый с замахом на топовые позиции, не устаревает долго. Правда, и претендовать на топовый статус тоже перестает быстро, поскольку гонка производителей продолжается непрерывно, хотя практического смысла в ней уже не осталось. В сегменте выше среднего — так уж точно. Но такие модели и покупают обычно не потому, что производительности не хватает, а чтоб о ней вообще не приходилось задумываться. И InnoGrit IG5236 пока еще с этой задачей справляется, но стоит уже относительно недорого. По крайней мере, для AGI AI838 это выполняется: данная модель нередко оказывается дешевле SSD на MAP1602, в том числе и собственных решений бренда. Плюс наличие в линейке модификаций на 4 ТБ, что тоже некоторым интересно, а на рынке они до сих пор представлены не слишком массово. Вообще, складывается ощущение, что доступные «четверки» в местных магазинах все сплошь на IG5236, но самых разных модификаций. Несколько месяцев назад, например, всё еще встречались относительно медленные на памяти Micron, хотя, казалось бы, с ними мы распрощались уже давно. Тут, по крайней мере, вопросов к платформе не возникает: это последняя модификация со всеми исправлениями и улучшениями тех же прошивок.