Обзор карты памяти Exascend Vigor CFexpress Type B 512 ГБ: самый быстрый наследник CompactFlash

Методика тестирования накопителей образца 2021 года

Недавно после длительного перерыва мы протестировали пару карт-наследников старейшего на рынке формата CompactFlash. CFast 2.0 от прародителя унаследовал размеры, но сменил интерфейс с параллельной версии ATA на последовательный SATA600. Формально он уже устарел, но реально на сегодня основным и, очень часто, единственным фактором, влияющим на выбор типа карт памяти, является то, какие слоты есть в имеющейся технике. Учитывая же, что профессиональное оборудование устаревает медленно (и «полупро» — тоже), на руках (возможно, не первых) до сих пор остается масса техники позапрошлого десятилетия, так что есть потребность даже в оригинальном CompactFlash. CFast же точно исчезать начнет еще позже, но развитие его уже прекратилось.

Тем более, появилась замена в виде CFexpress 2.0. Фактически он представляет собой даже не один формат, а несколько отличающихся физически, но совместимых логически форматов. В прошлый раз мы ограничились наиболее интересным с точки зрения перспективной массовости (относительной, конечно) вариантом Type A: это компактные карты, буквально с SD размером, снабженные одной линией PCIe. В рамках PCIe Gen3 их скорость не сильно превосходит тот же CFast 2.0, но многие производители уже анонсировали карты с поддержкой PCIe Gen4, а дальше на горизонте будет маячить Gen5. В любом случае, потребности техники всегда идут на шаг позади имеющихся на рынке носителей, так что пока возможностей одной линии PCIe Gen3 достаточно. А потребуются ли в ближайшем будущем бо́льшие скорости... К моменту, когда они потребуются, карты уже станут быстрее.

Фактически причиной разработки CFexpress Type A как раз стало отсутствие насущной необходимости в скоростях более 1,5 ГБ/с, потому что «двухлинейный» формат Type B появился даже раньше. Изначально это называлось XQD 2.0 и было рассчитано на PCIe Gen2×2. Переименовавшись в CFexpress 1.0, карты сменили PCIe Gen2 на PCIe Gen3, и двух таких линий в итоге до сих пор даже много. Поэтому разработчики и решили немного упростить камеры: работать с одной линией PCIe, увеличивая ее пропускную способность внедрением поддержки новых поколений интерфейса, проще, чем с двумя. Но, повторимся, ключевым моментом на современном рынке карт является совместимость, так что как бы ни был хорош CFexpress Type A, он годится лишь для новых камер. А на рынке техники много моделей еще под XQD 2.0, и ее владельцам нужны карты подходящего формата. Будет ли эта версия развиваться — посмотрим. Равно как непонятны и перспективы немного монструозного Type C — самого большого по размерам, зато снабженного четырьмя линиями PCIe, что в точности соответствует возможностям массовых SSD. Но сейчас места на рынке для CFexpress Type B даже больше, чем для Type A. При этом «сверхскорости» пользователям техники с XQD 2.0 точно не нужны, новые карты в ней будут работать лишь в половину своих возможностей. Зато будут. А емкости вечно не хватает.

Поэтому мы решили, что, сказав Type A, надо говорить и Type B. Проще говоря, познакомиться с возможностями и таких карт. Ну, или хотя бы оценить их потенциал, потому что полностью их задействовать пока не может (в очередной раз повторим) ни новая, ни, тем более, старая техника. Впрочем, Type A мы тестировали в практически идеальном окружении — в USB-картоводе, подключенном к компьютеру. А для сравнения использовали внешние SSD, и тесты проводили типичные для последних. Решено было повторить это и применительно к Type B. Однако тут мы столкнулись с серьезной практической проблемой.

Проблемы инфраструктуры и методы их решения

Вопрос подключения к компьютеру хоть карт CFast 2.0, хоть нынешних CFexpress Type A давно уже не стоит выеденного яйца: для первого в картоводе должен стоять типичный мост USB—SATA, во втором — USB—NVMe. Минимальный скоростной режим, в который и те, и другие карты укладываются с запасом — USB3 Gen2 с полосой 10 Гбит/с. Появился он более 10 лет назад, причем NVMe-мостов под USB3 Gen1 вообще никогда не было. Правда, до сих пор встречаются компьютеры, где есть только USB3 Gen1 — даже в продаже, не говоря уже о существующем парке техники. Но это уже проблема их владельцев. Пользователи современной фото- и видеотехники, использующей такие карты, точно могут себе позволить не зажиматься и обеспечить современный интерфейс USB в компьютере.

Что же касается карт CFexpress Type B, то 10 Гбит/с им мало — следовательно, необходимо использовать Thunderbolt либо USB3 Gen2×2. Проблемой первого до сих пор является высокая цена, что приводит к ограниченной доступности хост-контроллеров, хотя этот интерфейс на рынке уже почти 10 лет. Да и при наличии подходящего ноутбука переплачивать за картовод многие желанием не горят. Тем более, когда есть недорогие (особенно на их фоне) USB-модели. Однако эти картоводы в большинстве своем тоже рассчитаны на USB3 Gen2, поскольку USB3 Gen2×2 более-менее распространился только в части «свежих» (после 2020 года) десктопов, а в ноутбуках он встречается даже реже, чем Thunderbolt.

В ассортименте Exascend нашлась вроде бы подходящая модель, в описании которой упоминались 20 Гбит/с. Увы, это, равно как и упоминание Thunderbolt, относится лишь к совместимости: внутри картовода обнаружился мост ASMedia ASM2362, предел которого — USB3 Gen2.

Картовод понравился нам проработкой деталей, включая и вопросы охлаждения, но проводить с ним тесты по понятным причинам не интересно. Это же касается подавляющего большинства оборудования других производителей. Есть уже анонсы моделей под USB4, где проблем со скоростью точно нет — но пока дальше анонсов дело не двинулось. Гарантированным исключением из этого грустного правила является Lexar RW550 на ASM2364 (с поддержкой USB3 Gen2×2), который можно заказать на AliExpress (ближе не нашлось), но мы решили пойти другим путем.

Во-первых, попробовать подключать карты напрямую, что в случае десктопа выполняется легко и непринужденно: нужно лишь купить соответствующий пассивный адаптер, а стоят они еще дешевле, чем картоводы.

Во-вторых, мы решили опробовать и USB-подключение — как минимум для сравнения результатов с прошлыми, — а картовод собрали самостоятельно. Для этого был куплен адаптер с CFexpress Type B не на PCIe, а под M.2 2230. Можно было бы им одним и обойтись, но он не слишком удобный — широковат. В любом случае, решено было опробовать два решения. К плате же от USB-коробочки на ASMedia ASM2364 он прикручивается отлично, что дает нам дешевый аналог самых быстрых картоводов. Немного колхозный, конечно, но для разового тестирования достаточно. Точнее, для двухразового, потому что выбранную для тестов карту памяти, установленную в описанную конструкцию, мы подключали и к порту USB3 Gen2×2, и к простому USB3 Gen2 — чтобы сравнить их друг с другом и с ранее изученными картами, а также с прямым подключением.

Exascend Vigor CFexpress Type B 512 ГБ

Карт у нас на самом деле есть несколько, но для первого пристрелочного тестирования ограничились одной — остальные можно будет протестировать в самом скоростном режиме без выяснения дополнительных нюансов.

Серия Vigor в ассортименте производителя занимает вторую строчку сверху — сразу после флагманской Nitro. Рассчитана она на запись 8К-видео, по спецификациям имеет устоявшуюся скорость записи в 1700 МБ/с. Точнее, это верно для двух старших модификаций на 512 ГБ и 1 ТБ, а четвертинка терабайта столько пишет лишь в кэш, в устоявшемся же режиме — 900 МБ/с. На деле и такой скорости пока достаточно, а для «старой» (рассчитанной на XQD 2.0) камеры это, напомним, максимум. Старшая пара позволяет вообще не идти на компромиссы, и SLC-кэширование в ней отключено. Но при небольшом объеме такое обеспечить сложно, поэтому у варианта на 256 ГБ кэш все-таки используется. Только вот для карт — в отличие от SSD — производитель сразу декларирует скорости и вне кэша.

Самое интересное, что начинка карты (паспорт удалось считать диагностическими утилитами) не так уж нам и незнакома. Контроллер и вовсе хорошо изучен, это Maxio MAP1602. Но мы с ним до последнего времени сталкивались в паре с памятью YMTC, а здесь 176-слойный флэш Micron. Впрочем, это не эксклюзив, SSD именно на такой связке сейчас в продаже появляются всё чаще. Стоит обратить внимание на то, что контроллер сам по себе поддерживает PCIe Gen4 (пока эта поддержка просто заблокирована в прошивке), так что этот путь увеличения производительности открыт для любых карт CFexpress, а «сдерживает» производителей лишь отсутствие необходимости в таком переходе. Особенно это справедливо для Type B: в очередной раз напомним, что сейчас эти карты и без того всегда работают не в полную силу, причем нередко «в полную» им в принципе не даст работать окружение.

Внешне карты Type A и Type B очень похоже. Ключевое различие — размеры: 20×28×2,8 мм против 38,5×29,8×3,8 мм соответственно. И то, и другое компактнее, чем «оригинальный» CompactFlash или CFast, а скорости с момента появления первого выросли на несколько порядков — из-за чего уже иногда приходится решать проблемы с тепловыделением. Поэтому используются металлические корпуса и система теплоотвода прямо со слота в устройствах, часто включающая вентиляторы. Exascend, кстати, для Vigor обещает несколько меньшее энергопотребление, чем для остальных карт Type B — до 3 Вт в активном режиме против максимальных 4,5 Вт, но и этого достаточно, чтобы за активно поработавшую карту страшно было хвататься голыми руками. Увы, это обратная сторона топовых характеристик. CFexpress Type B — самые быстрые модели из представленных на рынке. Быстрее могут работать Type C, но их нет. Аналогичные скорости могут получаться у SDexpress с двумя линиями PCIe — но их тоже нет, да и более простые «однолинейные» варианты SDexpress пока оказались не слишком востребованными (мягко выражаясь).

А вот носители CFexpress Type B в реальной продаже есть. И самое главное — есть техника, в которой они работают. Но по иронии судьбы практически вся такая техника не может (иногда принципиально) загрузить эти карты работой по-настоящему. То есть перспективы этого формата омрачают не его ограничения, а, наоборот, то, что он оказался слишком хорош :) Можно всё упростить и немного удешевить миграцией на Type A. Но будет ли она проводиться на деле, зависит от многих факторов, где технические — далеко не на первых позициях. Тому же Nikon, успевшему вложиться еще в XQD, гораздо проще продолжать гнуть ту же линию, а не в очередной раз переделывать «тушки». В любом случае, повторимся, техники, в которой на данный момент используются именно такие карты, достаточно, и никуда она в ближайшее время не исчезнет. У владельца Nikon Z9, например, есть ровно два слота CFexpress Type B и больше ничего — значит, ему нужна такая карта. А желательно — штуки хотя две-четыре, поскольку видео весьма прожорливо.

При этом, что самое забавное, даже в Z9 максимальный режим 8К N-RAW 60 кадров в секунду дает битрейт 5780 Мбит/с. Переводя с русского на русский — скорости записи в 900 МБ/с хватит с запасом. А вот терабайтная карта (бо́льшие сейчас редки, да и у этих цена внушаить) забьется в таком режиме всего минут за 20. Такова обратная сторона высоких технологий при работе на пределе возможностей. Главное — что оно вообще стало хоть как-то возможным, лет 10 назад о подобных режимах и мечтать-то было нельзя. И второй момент, на который стоит обратить внимание: карты на самом деле узким местом не являются, наша испытуемая способна на большее. Но пока полностью ее способностями можно насладиться только при подключении к компьютеру. Чем мы сейчас и займемся.

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 обеспечивает полную поддержку всех скоростных режимов USB 3.2 вплоть до Gen2×2 включительно.

Для всех испытуемых использовалась файловая система NTFS. Кэширование записи для USB-накопителей включено во всех случаях, когда оно вообще поддерживается. Для флэшек (включая даже многие скоростные) оно, как правило, не поддерживается, но для внешних SSD и жестких дисков работает, и карт памяти при использовании USB-картоводов это тоже касается. И лучше кэшированием не пренебрегать.

Образцы для сравнения

Как нам кажется, в качестве ориентиров можно ограничиться двумя протестированными в прошлый раз картами. Хотя мы используем методику для внешних SSD, снова сравнивать производительность с последними уже не обязательно. А вот посмотреть на карты, да еще и в немного разных условиях подключения к тестовой системе, полезно. Просто потому, что, повторимся, пока это единственный способ заставить их работать на полной скорости — запросы фото- и видеотехники от возможностей носителей отстают. Обычное дело: извечная проблема курицы и яйца.

Заполнение данными

Напомним уже известное. Производительность карт CFast 2.0 по определению ограничена возможностями SATA600, а CFexpress Type A — пропускной способностью одной линии PCIe Gen3. Формально в возможности USB3 Gen2 укладываются оба интерфейса, фактически двойное преобразование интерфейсов скорость немножко режет, но в целом всё предсказуемо.

В картах CFexpress Type B работают уже две линии PCIe Gen3, так что 10-гигабитного USB им мало. В него мы на практике и уперлись. Но у нас это лишь один из тестовых режимов, а у большинства пользователей других вариантов просто не будет — нынешняя ситуация с картоводами описана выше.

Переключаемся в порт USB3 Gen2×2 (потому что можем), и скорость записи начинает плавать в диапазоне 1,3—1,6 ГБ/с. Это немного меньше, чем в спецификациях, но пока на практике столько не нужно, придираться не будем.

Тем более, важен вопрос теплоотвода. Вот так наша конструкция ведет себя без обдува: после 70% явный тротлинг. Не исключено, что он есть в любом случае, ведь сам по себе маршрут отвода тепла сложный: сначала на корпус карты, затем на слот, и лишь оттуда его уже можно как-то рассеивать. В картоводах под формат CFexpress Type B это обычно делается при помощи вентилятора. В прочей технике всё еще сложнее — но тут уже ее производителям все карты в руки (извиняемся за невольный каламбур).

Прямое подключение к PCIe «рисует» почти прямую линию, однако итоговая скорость не меняется. На данный момент этого с большим запасом достаточно для практического применения. А со спецификацией результаты тестов в AIDA64, вообще говоря, совпадать не обязаны — производители пользуются своими методиками.

Работа с большими файлами

Быстрое чтение может понадобиться пользователю для быстрого же сброса отснятого камерой на компьютер. По умолчанию это именно последовательное чтение в один поток. И как мы видим, потолок во всех случаях разный. В последних двух режимах ограничивают собственные возможности карты, поскольку внешние интерфейсы не жмут. А показатели третьего режима мы не раз видели, тестируя разные внешние SSD — это обычное дело для разных мостов NVMe—USB, у которых как раз USB3 Gen2 снаружи и пара линий PCIe внутри.

Вообще же для быстрого копирования информации с карт имеет смысл пользоваться разными «продвинутыми» программами копирования, способными организовать параллельное чтение и запись разных файлов. Если, конечно, данные будут копироваться на быстрый NVMe SSD внутри компьютера — иначе смысла заморачиваться вообще нет. Как нам кажется, основная причина засилья картоводов под USB3 Gen2 — даже не нехватка более быстрых внешних интерфейсов в компьютерах пользователей, а недостаточно (всё еще) активное использование быстрых внутренних накопителей. А на медленный всё будет копироваться с той скоростью, которую обеспечит он сам. И на не слишком быстрый за пределами SLC-кэша накопитель — тоже: многие в таких условиях и гигабайт в секунду-то не выдерживают, так какая разница, сколько там карта могла бы.

Что же касается чисто академических наблюдений, то отметим, что USB тут скорость немножко режет. Напрямую получаем практически обещанные 1,8 ГБ/с, а через USB-мост — лишь 1,5 ГБ/с. Впрочем, на практике это не слишком важно, поскольку USB банально удобнее даже для пользователя десктопа — ведь все аналогичные переходники горячую замену карт не поддерживают. В ноутбук же (коих куда больше) такой переходник вообще не установишь. Так что USB3 Gen2 вполне может оказаться разумным компромиссом в качестве интерфейса. Тем более, не к каждому ноутбуку в принципе можно подключить что-нибудь более быстрое.

Скорость записи через USB тоже снижается на полторы-две сотни мегабайт в секунду, на что нужно делать поправку, изучая обзоры разных карт. А в остальном — ничего неожиданного. Естественно, Type B вдвое быстрее, чем Type A, и втрое — чем CFast. Но формат CFast с рынка всё равно уходит (не для тех, кто продолжает пользоваться совместимой с ним техникой), а CFexpress Type B всё еще банально избыточен. Причем при переходе на PCIe Gen4 формат CFexpress Type A сможет обеспечить такие же скорости, а Type B в таком случае просто станет вдвойне избыточен. А что выберут производители техники — зависит только от них, критерии выбора могут быть разными.

В данном режиме записи разница между USB и прямым подключением практически исчезла. Нам кажется, что это говорит лишь о том, что сама карта подошла к своему физическому пределу, а разница с Type A больше двух раз возникает просто за счет того, что Vigor — скоростная серия, а Essential — это Essential. Взяли бы две карты одинакового позиционирования — получили бы результаты ближе к теории. Хотя и так достаточно наглядно.

В качестве побочного результата, здесь хорошо видна ключевая разница между USB и PCIe. А также видно, почему объединение двух линков само по себе не всегда удваивает скорость: воспользоваться этим в двунаправленных режимах не получается. PCIe же — интерфейс полнодуплексный, со всеми вытекающими. Впрочем, для самих тестируемых карт этот тест — чистая синтетика.

В данном случае разница между интерфейсами кардинальная, и это в какой-то степени объясняет, почему производители разного промышленного оборудования с таким интересом отреагировали на появление CFexpress, хотя у них давно есть простой и удобный USB. Дело в том, что он далеко не всегда быстрый. Для промышленного оборудования выдающиеся скорости обычно и не нужны, но зачем заранее себя ограничивать? Выделить хотя бы одну линию PCIe для накопителя обычно можно — и это уже будет быстрее всех проколов USB3. А уж про две линии и говорить нечего.

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. Она немного избыточна для оценки даже «полноформатных» и небюджетных внешних SSD, не говоря уже о картах памяти, но нас и само по себе сравнения разных накопителей интересует как минимум в исследовательских целях.

После предыдущего теста результаты этого были полностью предсказуемы. Как мы уже установили в свое время, потолок USB3 — порядка 60 тысяч операций ввода-вывода в секунду. На практике этого более чем достаточно, но ограничения проявляются и в снижении скорости. А PCIe позволяет работать с более низкими задержками, что и послужило основным драйвером внедрения NVMe. Количество же линий сказывается только на пропускной способности, хотя... Для карт в первую очередь она и нужна. Точнее, как не раз было сказано, для использования по прямому назначению карт она уже и не нужна. А вот для других целей может пригодиться.

Итого

Как только появилась возможность поближе познакомиться с картами CFexpress Type B, мы сразу же ею воспользовались. При этом мы полностью отдаем себе отчет в том, что для выбора карты результаты нашего тестирования будут практически бесполезны, поскольку в современных условиях выбор делает не пользователь, а производитель фото- и видеотехники. Одинаковых во всем, кроме поддерживаемых форматов флэшек, «тушек» на рынке нет уже давно. Так что камеры выбирают по основным характеристикам, а карты приходится покупать те, поддержка которых в выбранной камере заложена. Особой гибкости в этом вопросе нет, а когда есть — ей не всегда можно воспользоваться. Например, упомянутая в прошлый раз Sony A1 поддерживает в обоих слотах и Secure Digital UHS-II, и CFexpress Type A, но первые карты из-за скоростного предела в 312 МБ/с (на практике еще меньше) в некоторых возможностях камеру ограничивают. А Nikon Z9 и такой иллюзии выбора не дает: там только CFexpress Type B в обоих слотах.

При этом очевидно, что техника такого уровня живет очень долго, иногда сменив несколько владельцев. По этой причине для многих до сих пор актуальны давно уже устаревшие со всех точек зрения «оригинальные» карты CompactFlash, да и их наследники с рынка уйдут намного позже, чем перестанут поддерживаться в новых моделях фотоаппаратов. Чего пока нет — и в ближайшей перспективе не будет. Как уже было сказано, основная проблема карт CFexpress Type B — они слишком быстрые. А к моменту, когда производители камер освоят сегодняшние их возможности, скорости опять удвоятся. Тот же Exascend две карты Type B с поддержкой PCIe Gen4 уже анонсировал, например. И выпустить их совсем несложно. В Vigor уже используется подходящий контроллер, которому достаточно… просто не отключать поддержку PCIe Gen4.

При этом по формату CFexpress Type B может ударить тот факт, что на рынке есть переходники не только для работы с картами, но и для самостоятельной сборки самих карт. Подобная буханка из троллейбуса, как правило, позволяет сэкономить, сохраняя полный контроль над содержимым. Пользоваться этим или нет — личное дело каждого. Прошивки карт памяти заметно модифицированы по сравнению с обычными прошивками SSD — как минимум полностью отключено SLC-кэширование (не во всех, правда, моделях), способное добавить неожиданных сюрпризов при длительной записи. Не исключены и другие нюансы, тем более что специальная оптимизация в прошивках возможна в обе стороны, то есть и карты могут затачиваться под конкретные камеры, и камеры под них. Поэтому большинству владельцев камер проще ориентироваться на готовые решения, в предельном случае вообще ограничиваясь официальным списком рекомендованных карт. Но если вспомнить, что на картах не против подзаработать и производители фото/видеотехники (сами они их не производят, но продают достаточно активно), это может оказаться для них дополнительным стимулом, чтобы отказаться от форматов, допускающих такую «гибкость». И тут понятно, что в слот размерами 38,5×29,8×3,8 мм любой SSD формата M.2 2230 помещается легко, а вот в 28×20×2,8 мм формата Type A он физически не влезет. PROFIT!!!

Впрочем, что там будет в будущем — будущее и покажет. Нишевые рынки развиваются по своим законам, не всегда предсказуемым для стороннего наблюдателя. На текущий же момент главным является то, что техника именно под CFexpress Type B выпускается. И немало существующих моделей были рассчитаны еще на XQD 2.0, куда карты формата Type B как минимум физически помещаются. Да, в старой технике они не могут работать в полную силу, но полная пока не требуется никому, а тем аппаратам она уже и не потребуется. Поэтому спрос на такие карты есть и никуда не исчезнет еще долго. А сами по себе карты формата CFexpress Type B — самые быстрые на рынке, что хорошо видно по тестам. Да иначе и быть не может, поскольку это типичные NVMe SSD, просто немного ограниченные интерфейсом. Причем сейчас это ограничение никак не сказывается — его скорее можно назвать запасом на будущее.

В следующей части тестирования мы посмотрим еще на тройку карт этого формата и поищем между ними различия.