Тестирование SATA SSD Fanxiang S109 1 ТБ на контроллере Silicon Motion SM2259 с относительно медленной памятью

Методика тестирования накопителей образца 2021 года

У нас была мысль в этом году опять пройтись по рознице и устроить более-менее массовое тестирование SATA-накопителей, но после краткого изучения ситуации на рынке мы от нее отказались. Не то, чтоб она за год ухудшилась, благо почти и некуда уже — просто не улучшилась. Сохранилось некоторое количество «приличных» SSD — но все их мы уже протестировали. За исключением Kingston DC600M, но это совсем не потребительская модель с соответствующей ценой. Тем более, что это фактически рефреш DC500M на том же контроллере, но с другой памятью. Причем у DC500M были родственники попроще и подешевле (DC500R и в особенности DC450R), но обновлению подверглась только топовая модификация. А она для персонального использования не только дороговата, но и просто избыточна.

Основная же проблема недорогих массовых моделей — память в них меняют часто, но никак этот факт не афишируют. И нельзя даже сказать, что всё только ухудшается: Crucial BX500 на 500 ГБ, например, сейчас нередко встречается на новейшей 232-слойной TLC-памяти Micron, а в прошлом году в таких SSD была только QLC (и это стало основным отличием от более ранних модификаций с емкостью 480 ГБ). Просто слишком уж всё нестабильно. В большинстве случаев заранее не знаешь, что именно купишь — за исключением тех самых оставшихся «приличных» моделей, которые как раз предсказуемы. А всё, что ниже (то есть более 90% SATA-рынка) — совсем нет. В любой партии может поменяться не только память, но и контроллер (впрочем, не принципиально — поскольку принципиально новых уже много лет не появлялось(. И вообще моделей ограниченное количество, так что практически со всеми ними мы давно знакомы. Равно как и со многими конфигурациями «контроллер — память». Вот какая-то из них в бюджетном сегменте и попадется. Может, чуть лучше — а может, чуть хуже.

Выше бюджетного сегмента используются и вовсе считанные конфигурации, хоть и стабильные. Если отбросить разные серверные модели (которые тоже иногда проскакивают по интересным ценам), то остается буквально три платформы. Топ — Samsung 870 Evo. Мощный восьмиканальный контроллер с большим количеством DRAM, TLC-память — всё как мы любим. Условный низ — WD Blue SA510 и WD Green, по сути уже представляющие собой почти один и тот же SSD на собственном контроллере, не слишком мощном и безбуферном, но всё же превосходящем в полной мере бюджетные решения. Где-то между — четверка накопителей на Silicon Motion SM2259. Как и большинство решений в этом сегменте, разработка прошлого десятилетия, причем сразу после появления этот контроллер считался то ли лучшим из худших, то ли худшим из лучших — никто тогда серьезно не рассчитывал, что через несколько лет из продажи, не получив замены, исчезнут не только топовые контроллеры, но и практически все середнячки, зато бюджетный сегмент станет не только больше, но и… бюджетнее. И на этом фоне SM2259 с TLC-памятью начнет выглядеть гоголем. Не потому, что он так уж хорош — просто выбирать почти не из чего. Как писал Андрей Кнышев: «Когда засасывает болото, со временем начинает казаться, что уровень развития лягушек поднимается до твоего».

Именно это и получилось: SATA-сегмент сам по себе превратился в то самое болото. Такие SSD до сих пор востребованы, но только для модернизации старых компьютеров. Точнее даже, очень старых: в бюджетный ноутбук пятилетней давности нередко можно спокойно поставить NVMe-накопитель, а в четырехлетнем он чаще всего уже стоял. С небюджетными ноутбуками всё еще проще, а про десктопы и говорить не приходится: массовая поддержка NVMe системными платами начала внедряться около десяти лет назад. Словом, к SATA пользователей привязывают исключительно пожилые системы, которые эксплуатируются совсем не от хорошей жизни — просто денег на серьезную модернизацию нет. Следовательно, их нет и на дорогой SSD, требуется что-нибудь подешевле. В идеале — самое дешевое, которое в результате цветет и пахнет в масштабах всего рынка. А всё «не самое дешевое» автоматически получает статус приличного. Простая переоценка ценностей, на которую приходится идти из-за изменившихся внешних обстоятельств.

Так что выбор у простого покупателя небогат: либо окунаться в воды бюджетной части сегмента и надеяться, что более-менее повезет, либо платить чуть больше, чтобы немного ослабить фактор везения. Если ограничиваться только местной розницей, то других вариантов нет. Однако многие как альтернативу рассматривают AliExpress и другие подобные торговые площадки — в основном для того, чтобы купить что-то очень дешевое еще чуть-чуть дешевле, чем оно продается рядом с домом. А вот что-то пристойное на Али искать давно уже неблагодарное занятие.

Но кое-что встречается. Например, наш сегодняшний герой является практически полной копией изученного в прошлом году Transcend SSD230S. Это далеко не лучшая конфигурация, поскольку, как уже было сказано, Silicon Motion SM2259 может считаться хорошим контроллером лишь на сегодняшнем безрыбье (не по-хорошему мил, а по милу хорош), а здесь он еще и работает в паре с «медленной» TLC-памятью. Однако это хотя бы не дешевый безбуферник и не QLC. Кроме того, цена имеет значение: обычно терабайтный Fanxiang S109 продается чуть дешевле, чем Crucial BX500 в Москве, и тысячи на полторы дешевле, чем Crucial MX500 или WD Blue SA510 той же емкости на Али. Да еще и распродажи часто бывают, так что нам, к примеру, этот диск достался за 5413 рублей — дешевле полутерабайтных Crucial MX500, WD Blue SA510 или Kingston KC600. За кадром, конечно же, остаются качество памяти и вообще вопрос срока службы устройства, равно как и то, что с ним делать, если этот срок окажется слишком коротким. Но тут всё просто. Например, Kingston KC600 заведомо лучше, и гарантия на него, несмотря на сложности исторического момента, по-прежнему пятилетняя (и понятно, как ею воспользоваться, в отличие от деклараций Fanxiang), однако стоит он больше 10 тысяч. А при такой разнице цен можно и рискнуть. Повезет — экономия. Не повезет... значит, просто не повезло.

Нам же протестировать такую зверушку было интересно и с технической точки зрения. Transcend SSD230S имел емкость 512 ГБ, что с учетом памяти слишком уж било по производительности, поскольку для получения такой емкости достаточно четырех терабитных кристаллов «медленной» BiCS5. И каналов у контроллера четыре, то есть никакого чередования. А у терабайтника должно быть уже двукратное чередование, что улучшит производительность. Так что, пользуясь случаем, посмотрим, как такие платформы масштабируются.

Fanxiang S109 1 ТБ

Оценивать внешность SATA-накопителей — дело еще более неблагодарное, чем любоваться их NVMe-собратьями. Во втором случае хотя бы какие-то элементы видны невооруженным глазом, в первом всё скрывает корпус. Нужен он по большому счету лишь для совместимости с посадочными местами под ноутбучные винчестеры — сам по себе SSD давно собирается на маленькой платке, занимающей лишь часть корпуса.

В принципе, можно ее достать и посмотреть, но вряд ли мы что-то интересное там увидим. При очень хорошем раскладе можно будет найти «родную» маркировку на микросхемах памяти, но это большая редкость для китайских SSD. А сама по себе конфигурация легко определяется программными средствами. Выше мы ее уже озвучивали: контроллер Silicon Motion SM2259 с 512 ГБ DRAM SK Hynix и 112-слойная TLC-память BiCS5 SanDisk с терабитными 2-plane кристаллами. Для терабайтной емкости нужно восемь таких, что и дает двукратное чередование. На максимум скорости должны выходить модификации на 2 ТБ, но такие уже похоже у производителя кончаются. А 4 ТБ дороговаты для экспериментов. Хотя желающие на них тоже явно находятся, и немудрено — за 25 тысяч SATA-накопитель такой емкости можно разве что на QLC найти и с контроллером поплоше.

В общем, как уже сказано, это примерная копия Transcend SSD230S, но дешевле. При удачном раскладе с распродажами — даже дешевле, чем аналогичные технически модели вдвое меньшей емкости. Чем и хороша. Но закладываться на то, что прослужит беспорочно лет десять мы б точно не стали. Другой вопрос, а будет ли вообще через 10 лет (да, даже, и через пять), где использовать SATA-накопители? То-то и оно ;)

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, но ни первое, ни второе нам сегодня не пригодится. В отличие от «чипсетного» же контроллера SATA600 — он нужен будет всем участникам.

Образцы для сравнения

В обязательном порядке нужен Transcend SSD230S 512 ГБ — ведь в первую очередь нас как раз и интересует масштабируемость производительности при удвоении емкости. Для наглядности также добавим Kingston KC600 500 ГБ и WD Blue SA510 500 ГБ, поскольку главное достоинство Fanxiang S109 с точки зрения экономного покупателя — то, что его можно прибрести дешевле этой пары, несмотря на разницу в емкости. И чтоб было немного пострашнее — Digma Run S9 1 ТБ. Правда, эту модель мы тестировали два года назад, так что сейчас в продаже обычно попадается уже немного другая конфигурация, но TLC-память там сохранилась, а более тонкие нюансы отлично сглаживают безбуферные контроллеры Silicon Motion, способные тормозить с любой памятью. В общем, типичная бюджетка, причем по нынешним временам даже хорошая бюджетка. Которая тоже при равной емкости может оказаться дороже Fanxiang S109 или ненамного дешевле.

Заполнение данными

Собственно, главный момент истины — здесь. Прошивки ведут себя практически одинаково — маленький SLC-кэш и прямая запись. Емкость отличается вдвое, а вот затраченное на тест время почти не отличается — настолько сильно эту самую прямую запись пришпорило появление чередования. Не исключено, что аналогичные 2 или 4 ТБ просто упрутся в интерфейс по всему объему.

Но радость несколько ограничена — все-таки это действительно медленная память. Быстрой в Kingston KC600 (в этом экземпляре Micron B47R) для достижения подобного эффекта достаточно и половины терабайта.

Хотя всё зависит от того, с чем сравнивать. Transcend SSD230S отставал даже от SSD WD последнего поколения (которое по сравнению с предпоследним ухудшилось), Fanxiang S109 по крайней мере этого не делает. При разной емкости, разумеется. Однако и цены тоже разные — напомним, что такой терабайтник можно купить и дешевле, чем SA510 на 500 ГБ (у нас получилось, во всяком случае).

А «настоящей» бюджетке даже терабайт TLC слабо помогает зачастую — такие контроллеры, как Silicon Motion SM2258XT, SM2259XT или SM2259XT2 даже быструю память превращают в посредственность. Конкретные скорости могут различаться, но общее состоянии — нет. Быстро писать можно, только когда под кэш места достаточно и он готов к работе. Как кончится, так и готовьтесь к снижению скорости ниже 100 МБ/с или около того.

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.

Даже маленького SLC-кэша хватило, чтобы «спрятать» за ним реальные характеристики памяти от глаз этого бенчмарка и при увеличенном до 16 ГБ рабочем файле, который мы используем (стандартные-то значения тем более в кэш поместятся), так что получилась ода бюджетным продуктам. В чем никто и не сомневался — именно для такого эффекта SLC-кэширование и используется. Полезно оно не только и не столько для того, чтобы обманывать низкоуровневые бенчмарки, но с ними и вовсе всё просто.

Сильные стороны контроллера проявляются и здесь, но раскрыться им уже мешает память — даже кэширование не всегда спасает. Впрочем, у терабайтника с этим проблем гораздо меньше, чем было в конфигурации с 512 ГБ — со всеми вытекающими. А безбуферная модификация того же контроллера даже в таких тепличных условиях гораздо медленнее. Собственное же творение WD всё еще не медленнее.

На записи же и оно далеко позади, но так и раньше было. На практике сценариев с длинными очередями всё равно не бывает (не успевают образоваться), так что лучше посмотрим на нагрузки, более важные для реальной жизни.

Но ничего такого уж выдающегося мы здесь не увидим. Скорость оказывается даже чуть более низкой, чем у Transcend, не говоря уже о Kingston. Хотя в принципе несложно заметить, что все вариации на одном и том же SM2259 недалеко ушли не только друг от друга, но и от аналогичного по внутреннему устройству SM2258XT в Digma Run S9. Но проблем это не создает просто потому, что прикладному ПО на деле и такого уровня достаточно. Он в разы выше обеспечиваемого жесткими дисками, откуда и качественное отличие — тех давно уже не хватало.

Вот при записи (по крайней мере в в пределах SLC-кэша) результаты заметно выше, чем у «своих» же безбуферников. Но местами хуже, чем у собственного контроллера WD — тоже безбуферного. Просто намного более нового и лучше оптимизированного. Впрочем, вообще хорошо заметно, что в этих дисциплинах оптимизация прошивок крайне важна. Особенно на примере Transcend SSD230S и Fanxiang S109 — память у второго объективно быстрее (за счет большего количества), контроллер тот же, DRAM — тоже, а производительность на «рандоме» пониже.

При чтении вместе с записью эти SSD вообще проще всего считать равными. Они побыстрее SATA-безбуфрников — и медленнее, чем Kingston с более быстрой памятью. На деле же все SSD (хотя бы такого уровня, который мы сегодня рассматриваем) качественную границу «уже достаточно» переваливают, а дальнейшее увеличение скорости в быту значения не имеет. Программы им всё равно не смогут распорядиться. А те, которые смогут, всё равно никто не будет использовать на пожилых компьютерах, так что и к SATA привязки вообще нет.

Работа с большими файлами

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.

Потолок работы SM2259 с этой версией BiCS5 невысок даже при чтении данных, причем чередование ничего не исправляет — возможно, что «благодарить» нужно прошивки. Но можно и пренебречь — невооруженным глазом такую разницу заметить всё равно не удастся.

А вот в многопоточном режиме у всех «дури» достаточно, чтобы упереться в ограничения SATA-интерфейса. У всех — кроме настоящих бюджетных моделей, которые в таком режиме часто производительность даже снижают. Опять же, на практике это вряд ли удастся заметить, но сам факт интересен.

В этом же сценарии Digma Run S9 очень повезло, что мы когда-то выбрали такие параметры теста, что у него файл целиком вместился в SLC-кэш. У остальных же кэши маленькие, но у Kingston память быстрая, так что ему это не критично. Остальные же ведут себя ровно так, как и предполагалось по тесту в AIDA64.

Поскольку причина в самой по себе скорости памяти, конкретный сценарий записи значения не имеет. И в очередной раз видно, почему производители предпочитают увеличивать размер SLC-кэша до максимально-возможного: мимо него промахнуться сложнее. Небольшие объемы записи кэш «перехватывает», а много на высокой скорости писать неоткуда — вот и всё. Но всё равно лучше быть здоровым и богатым, чем бедным и больным — тогда любой подход и любые объемы данных к проблемам не приведут. А иначе всё очень уж нестабильно.

Опять мешает запись. Хотя при наличии двух разнонаправленных потоков проиграть безбуфернику с тоже маленьким кэшем сложно, но при ограниченном количестве места Transcend SSD230S и это удалось. Fanxiang S109 заметно быстрее, что тоже было изначально очевидно.

Принципиально ничего не меняется, благо и не с чего. Digma Run S9 спасает большой кэш — именно поэтому зачастую и бюджетка даже на QLC-памяти видимых проблем не вызывает. Но, если что-то идет не так, то всё идет не так. А более дорогие SSD покупаются для того, чтобы обезопасить себя от таких сюрпризов. Конкретные же результаты сильно зависят и от конкретной памяти, и от ее количества.

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 этот тест за время выполнения записывает порядка 200 ГБ данных, а пауз в его работе почти нет, так что почистить кэш некогда. Поэтому большое значение имеет запас места перед запуском теста — а он при использовании динамического кэширования разный и зависит от общего количества свободного места. Именно поэтому так сильно сдуваются бюджетные модели. А высокую стабильность результатов демонстрируют модели, способные работать быстро (хотя бы относительно быстро) без привязки к кэшированию. Терабайт «медленной» BiCS5 имеет куда более высокую собственную скорость, чем пол-терабайта — и это видно. Но и то, что даже такого количества такой памяти мало, чтобы считать конфигурацию действительно быстрой, видно не хуже. Равно как и то, что новые WD Blue можно к среднему классу отнести лишь из уважения к заслугам предшественников. А сама по себе эта модель слишком переоценена, так что лучше уж выбрать более дешевый Green — всё равно в наших краях у обоих гарантия ограничена одним и тем же годом. Хотя и это тоже давно уж не секрет.

Итого

Открытия сегодня совершать не планировалось. Мы изначально предполагали, что при большем количестве одинаковой памяти скоростные показатели улучшатся, поскольку это чистая физика. Получили точное подтверждение данной гипотезы. Равно как и подтверждение предположения, что такая конфигурация по-настоящему быстрой всё равно не станет. На сегодняшнем безрыбье это далеко не худший случай, но есть и получше. И иногда за сравнимые деньги. Если, конечно, не рассматривать изначально перекошенное сравнение цен в принципиально разных магазинах. Очевидно, что в московской рознице цены по определению будут выше, чем при заказе чего-либо с зарубежных онлайн-площадок. Компенсацией можно считать как минимум нормально работающую гарантию, но не все так считают, поэтому таким способом экономии пользуются. К быстрым моделям (в рамках своего класса) Fanxiang S109 не относится, зато его можно купить дешево. А что до качества компонентов, то это обычная для компаний такого уровня лотерея. Участвовать в которой или нет — личное дело каждого. Мы же просто информируем о том, как это работает. Пока работает, конечно.