Методика тестирования накопителей образца 2018 года
Демонстрация скоростных возможностей USB 3.1 Gen2 (ныне ставшего уже 3.2 Gen2 в рамках компании тотального регулярного переименования стандартов) в свое время проводилась при помощи RAID0 из пары SSD. По очень простой причине — пропускная способность выше, чем у SATA600, а все массовые внешние накопители на тот момент строились по одной единственной схеме — с использованием моста USB—SATA, так что «выше головы» прыгнуть не могли. Вот и пришлось городить массивы. И не только в демонстрационных целях — именно таким был и первый появившийся в продаже накопитель с поддержкой нового интерфейса, а именно SanDisk Extreme 900. Хотя и его можно считать в большей степени демонстрацией возможностей — в тупиковости данного подхода никто не сомневался: накопители получались дорогими, громоздкими, да и вероятность потери данных увеличивалась. Тем более, что в те годы внутренние SSD уже готовились к переходу на PCIe, что должно было радикально повысить скорость передачи данных. Оставалось только адаптировать это ко внешнему использованию.
Задача оказалась более сложной, нежели эволюционное развитие мостов USB—ATA, где на каждом шаге просто немного менялся один из интерфейсов (либо USB переходил на новую версию, либо АТА — начался еще со времен АТА33, потом превратился в SATA и дожил до SATA600), так что на ее реализацию ушло несколько лет. Но в начале 2018 года первое подходящее решение мы увидели — им стал мост USB—NVMe JMicron JMS583. К концу того же года свет увидел аналогичный чип ASMedia ASM2362, а еще спустя год — и Realtek RTL9210. Все они в первом приближении идентичны: с одной стороны — USB3 Gen2, с другой — две линии PCIe 3.0, к которым можно подключить NVMe SSD (AHCI с интерфейсом PCIe нельзя — мы проверяли). На данный момент активно используются в готовых внешних SSD (с первыми двумя мы там уже встречались не раз), а также в отдельных коробочках разной степени брендовости, продающихся на AliExpress и других подобных площадках.
Увеличение предложения за три года привело к закономерному итогу — если первое время цена подобного корпуса для SSD могла достигать и 40-50 долларов, то сейчас уже все стабилизировалось на отметке от $15. Дальше все зависит от «жадности» продавца и раскрученности торговой марки, но дороже 2000 рублей (если перейти в более привычные единицы) платить не приходится никогда. Мосты USB—SATA на практике немногим хуже, да и стоят коробочки на них примерно вдвое дешевле, так что позиций не сдают. Но и NVMe SSD за три года заметно подешевели, а желающих получить от внешнего накопителя примерно 1 ГБ/с, а не вдвое меньше, тоже становится все больше, поэтому и популярность новых решений постоянно растет. ASMedia так и вовсе предлагает двигаться дальше, начав отгрузки ASM2364 — где уже USB3 Gen2×2 и PCIe 3.0 x4, что в перспективе позволит освоить и 2 ГБ/с (лишь бы нужный порт в компьютере нашелся). Пока это дорого — но купить уже можно: и в виде готового решения, и как коробочку для самостоятельной сборки.
Но все эти мосты объединяет одно — они поддерживают исключительно NVMe-накопители. Для получения искомых скоростей это необходимо — но некоторым хотелось бы и совместимости с SATA SSD в формате M.2. Не то, чтоб это было сильно массово — ведь и самостоятельно внешний SSD собирается обычно раз и навсегда, так что, если уж хватает SATA, проще более дешевую коробочку сразу и купить. Если же сразу ориентироваться на NVMe — то поддержка SATA даже бесплатно не слишком нужна. Пока же за нее приходится доплачивать — тем более. Однако если в хозяйстве (не обязательно персональном) есть, к примеру, разные SSD формата M.2 2280, которые иногда нужно подключать к USB-портам разных устройств, то одна универсальная коробочка может оказаться более удобной, чем пара разных, да и стоить дешевле. В любом случае, было бы подходящее оборудование — а сферу применения для него придумать можно.
А оно есть — стараниями Realtek, даже при разработке своих контроллеров для SSD в свое время старавшейся «родить» универсальное решение. Судя по всему, такой же подход использовался и при работе над USB-мостами, так что к RTL9210 вскоре добавился и RTL9210B. Одна буковка — но существенно расширяющая функциональные возможности: если RTL9210 поддерживает только NVMe, то RTL9210B — и их, и SATA. А что от этого можно получить на практике — сейчас подробно и изучим на примере одного характерного решения.
Orico TCM2M-C3
Это семейство USB-коробочек в ассортименте Orico появилось уже давно и изначально включало в себя только модификации на базе моста JMicron JMS578 — для подключения SATA SSD к порту USB3 Gen1 (ранее известному как USB 3.0). Позднее появились и версии на JMicron JMS583 — т. е. как раз с поддержкой NVMe и USB3 Gen2. Остались в продаже и те, и другие — но первые обычно стоят чуть дороже 1000 рублей, а вторые — около 2 тысяч. А теперь появилась и новая модификация за 2500 рублей на базе Realtek RTL9210B, куда можно устанавливать и то, и другое.
Дизайн не менялся никогда: это компактная (107×33×11 мм) коробочка из прозрачного пластика с алюминиевой вставкой в стороне, обращенной к SSD. Вставка цветная, но для «двухствольной» модификации доступен только синий цвет, для SATA — только черный, а все четыре цвета (кроме упомянутых — еще красный и серебристый) — только для «обычного» NVMe.
Разбирается устройство без отвертки — достаточно сдвинуть половинки относительно друг друга. Это удобно, но при частом использовании должно разболтаться. Однако для него можно и просто достать основную плату из корпуса.
Она такая же, как и во всех подобных устройствах — различаются только контроллером. Накопитель может быть любой длины до 80 мм — благодаря оригинальному креплению, которое уже без одного винтика не обходится.
Но он в комплекте есть — вместе с металлическим «пеньком». Также туда входят отвертка, термопрокладка и два USB-кабеля. Обычное дело при такой цене — более дешевые комплекты других производителей проще. Но дешевых на Realtek RTL9210B пока нет, так что много не сэкономишь. Работать же все будут одинаково, поскольку все определяется контроллером и установленным SSD. В случае двухрежимных моделей таковые как раз будут априори разными — так что непосредственное сравнение этих двух случаев, как нам кажется, как раз наиболее интересно. Им-то мы сейчас и займемся.
Тестирование
Методика тестирования
Методика подробно описана в отдельной статье, однако с тех пор мы ее немного модифицировали. Подробное описание обновления будет готово в скором времени, однако необходимым оно не является — все будет понятно прямо по тексту. В качестве тестового стенда мы использовали Intel NUC 7i7BNH, причем как чипсетные порты USB3 Gen1, так и USB3 Gen2, реализованный в нем посредством Thunderbolt-контроллера Intel JHL7540.
В качестве «рабочих тел» использовались два SSD WD — Red SA500 500 ГБ (SATA600) и Blue SN550 1 ТБ (NVMe). Второй относится к бюджетной линейке, но USB3 Gen2 ограничит и его, так что тестированию это не помешает. SA500 такой емкости в SATA600 «упирается» не всегда, но слишком мешать это тоже не будет. В конце концов, для сборки внешних SSD многие используют куда более медленные модели — вплоть до основанных на безбуферных контроллерах Silicon Motion. Не раз было показано, что зря — но вряд ли эта практика в ближайшем будущем сойдет на нет. А на этом фоне оба получающихся у нас накопителя — просто реактивные в своих классах. Вот и сравним «классы» в одинаковых условиях.
Для всех испытуемых использовалась файловая система NTFS. Кэширование записи для USB-накопителей включено.
Последовательные операции
Как мы уже не раз отмечали, однопоточный режим в Crystal Disk Mark в ряде конфигураций выдает неадекватные результаты, а вот многопоточный и сейчас хорошо подходит для оценки предельных возможностей. Они-то как раз наиболее и интересны.
Хотя и полностью предсказуемы. Режим USB3 Gen1 медленнее, чем и SATA600, и PCIe 3.0 x2 — поэтому в таких условиях гоняться за «скоростным» внешним SSD необходимости нет. Учитывая же, что такие порты до сих пор наиболее массовые (даже в относительно новой системе других может и не найтись — не говоря уже обо всем парке компьютеров и не только), это дает ответ на вопрос — почему схема USB—SATA все еще себя не изжила: так дешевле, но и достаточно. Однако если ориентироваться на USB3 Gen2, то придется доплатить (благо не так и много) — «новый» (хотя и ему уже несколько лет) интерфейс заметно быстрее, чем SATA600.
Работа с большими файлами
В современных условиях чтение данных — в чистом виде задача на интерфейс. Поэтому верно все, что было сказано выше: быстрые модификации USB нужны, но при их наличии необходим и SSD с быстрым же интерфейсом.
А вот для получения высокой скорости записи «быстрым» у SSD должен быть не только интерфейс. «К счастью», сам по себе USB3 Gen2 скорость тоже ограничивает — так что необходимости в топовых моделях нет, а найти что-нибудь с подобающей скоростью можно уже и относительно недорого. Но для SATA600 и эти ограничения в принципе недостижимы: в лучшем случае мы получили бы такую же картинку, как при чтении.
Если же интересуют более сложные сценарии, нежели простое копирование информации в одном направлении, то требования к «собственной» скорости SSD только возрастают. Таким образом, NVMe-модель может быть интересна и при использовании USB3 Gen1 — просто потому, что таковые в среднем быстрее.
Производительность в приложениях
От использования старых версий PCMark мы постепенно отказываемся — рассчитаны они были в первую очередь на тестирование жестких дисков, так что разницы между разными SSD почти «не видят». А вот новый PCMark 10 Full System Drive как раз ориентирован на быстрые твердотельные накопители. И включает в себя самые разные нагрузки — от запуска приложений, до простого копирования данных (для внешних накопителей это и сейчас даже более частая нагрузка), так что дает полную информацию об усредненной «системной» производительностью SSD. Более подробную информацию можно получить из нашего краткого описания теста по ссылке, а сейчас — просто результаты.
Достаточно интересные — как раз благодаря разнообразности сценариев, где нужна не только простая передача данных. И, с учетом того, что USB—SATA переход на Gen2 дает очень мало, в каких-то случаях можно получить даже проигрыш из-за конкретных контроллеров и/или других второстепенных (на первый взгляд) факторов. Если же мы берем более быстрый SSD, то с ним такого не происходит. Причем в таких комплексных условиях может выиграть и на «медленном» интерфейсе. Но у себя же на «быстром», конечно — пропускная способность значение тоже имеет, так что любые ее ограничения все равно сказываются.
Интересен тут и еще один момент: данный тест большинству SATA-накопителей (в т. ч. и Red SA500 500 ГБ) выдает оценку в районе 800 баллов, а тот же Blue SN550 1 ТБ внутри компьютера получает чуть больше 1600. «Переделка» во внешнее исполнение что для того, что для другого заметно снижает показатели. Но в итоге внешний SN550 по «общесистемной» производительности оказывается сопоставим с внутренними SATA SSD. Выходит, что нет смысла по старинке «бояться» USB — современные компьютеры и версии Windows не только способны загружаться и работать в таких условиях, но и делают это достаточно быстро. К вящей радости тех, кто этим уже пользуется :)
Итого
Тестирование в очередной раз показало, что идея создания внешних SSD на базе SATA-накопителей до сих пор себя не изжила: такой подход дешевле прочих, а при ориентации на интерфейс USB3 Gen1 (все еще самый массовый) его вполне достаточно. С другой стороны, поддержка более быстрого интерфейса USB не всегда обеспечивает прирост скорости. К примеру, если требуется простое копирование или перенос информации, а в компьютере есть только SATA-накопители (неважно, SSD и/или жесткие диски), то внешнему устройству не требуется работать быстрее — достаточно не быть медленнее. Однако не менее хорошо видно, что переходить на NVMe-накопители и в этом сегменте рано или поздно придется. Во-первых, другого способа загрузить работой USB3 Gen2 (не говоря уже о более быстрых стандартах) на практике нет. Во-вторых, при выходе за рамки простейших сценариев мгновенно оказывается, что высокая производительность накопителя может оказаться востребованной и при работе с низкоскоростными интерфейсами.
Нужны ли на этом рынке универсальные контроллеры — вопрос сложный. Если бы в Realtek ограничились выпуском RTL9210B, который отгружался бы по цене одностандартных конкурентов или ниже — был бы один расклад. Но сейчас с ними конкурирует «простой» RTL9210, а более функциональный чип стоит дороже. Поэтому производителям внешних SSD он точно не нужен. Да и для самостоятельной сборки накопителя раз и навсегда — тоже. Однако было бы подходящее оборудование — а сферу применения для него придумать можно. Кому-то именно универсальная коробочка может подойти лучше — или как минимум показаться интереснее. Главное, что подход работоспособный — это мы сегодня и проверили.
