Тестирование OEM SSD Samsung PM9A1 емкостью 1 и 2 ТБ в сравнении с Samsung 980 Pro и WD Black SN850

Методика тестирования накопителей образца 2021 года

Чаще всего мы сталкиваемся с «розничными» моделями SSD — предназначенными для продажи в обычных магазинах в качестве самостоятельного товара. На деле же большинство отгрузок накопителей (любых) приходится на поставки в составе готовых компьютеров, и только лишь небольшая часть приобретается пользователями самостоятельно. Но так уж вышло, что практически всегда можно было купить в розницу и ОЕМ-накопитель — а во времена расцвета разных маркетплейсов сделать это стало еще проще. Зачем? По двум причинам. Ассортимент ОЕМ, вообще говоря, шире, чем то, что производители отгружают в розничный канал. Например, в последнем практически нет SSD формата M.2 2242 или, тем более, 2230, а вот найти такой ОЕМ-накопитель несложно. Иногда и нужно — для модернизации или ремонта компьютера (чаще всего портативного), где других слотов нет. А бывает и так, что есть точное соответствие между ОЕМ-моделью и ее розничной инкарнацией, но первая в таких случаях стоит дешевле — тоже понятны выгоды ее выбора.

Главный вопрос, конечно, правильно просчитать эту самую «выгоду» — она всегда меньше, чем разница в цене. Просто потому, что к «розничной» версии прилагается и 3—5 лет гарантийного сервиса, что тоже денег стоит. А случись что с ОЕМ SSD, да еще и прошедшим через несколько рук... хорошо, если продавец на него даст гарантию больше года, сам за такой срок никуда не убежит и готов будет пойти навстречу покупателю. С другой стороны, при серьезной разнице в цене готовые рискнуть гарантией всегда находились и находятся, но есть скрытый нюанс — следствие из разных гарантийных обязательств. Производителям незачем ставить в ОЕМ компоненты такого же качества, что и в розничные SSD. Последним нужно отработать хотя бы этот самый гарантийный срок, а лучше — больше, дабы не портить репутацию производителя (но и перебарщивать с живучестью не стоит — а то некому будет продавать новые устройства). А ОЕМ закупают производители разных ноутбуков и десктопов, устанавливают их в таковые и продают как правило с собственной гарантией в один год. Вот в этот срок покупатель и может прийти в сервис-центр какого-нибудь условного Hewlett Packard с претензиями, а позже уже и этого не может. Так что работать годами от ОЕМ не требуется — что тоже может позволить снизить себестоимость таких SSD, а вот нужно ли оно покупающему накопитель для личного использования, тот еще вопрос.

С другой стороны срок службы конкретного экземпляра любого оборудования всё равно непредсказуем, да и биннинг той же флэш-памяти не настолько жесткий, что б можно было четко утверждать, что вот эта будет пять лет жить, а эта — и двух не протянет. Контроль качества у всех крупных производителей жесткий, но это все равно позволяет выводить лишь статистические зависимости, кои важны для партий в миллионы штук (а столько как раз и покупают поставщики компьютеров), но при покупке всего одного устройства не слишком полезны. А цена — вот она. За равные деньги, безусловно, спокойнее приобрести именно розничную модель, благо тут и гарантийные вопросы попроще, но чем больше разница в цене, тем больше стимулов сэкономить. Что и делает приобретение ОЕМ-моделей в розницу достаточно популярным занятием.

Но еще чаще такие накопители попадают к пользователям «штатным» образом — и им интересно: что же досталось в новом компьютере. А информации по ОЕМ обычно мало — сплошь обзоры розничных моделей. Впрочем, наши сегодняшние герои не сказать, чтоб малоизвестны. Фактически Samsung PM9A1 полный (с учетом вышесказанного, конечно) аппаратный аналог розничного семейства Samsung 980 Pro. Которому уже нашелся сменщик, однако эти SSD до сих пор безоговорочно занимают своё место в топовом сегменте. А PM9A1 — фактически лучшее, что встречается в ОЕМ, благо сейчас на этом направлении господствуют разные модели на безбуферных контроллерах. Существует еще сопоставимый WD PC SN820 (аналог розничного Black SN850), однако мы с ним как-то не сталкивались — как минимум, в технике, поставляемой в Россию. Зато Samsung PM9A1 нет-нет, да и попадается. Так что решено было познакомиться с моделью более подробно, тем более, что это позволит ответить и еще на пару актуальных вопросов.

Samsung PM9A1 1 ТБ

Samsung PM9A1 2 ТБ

Рассказывать много про сами устройства нечего — уже не слишком новые, да и большинство написанного про 980 Pro к ним тоже относится. А вот отличия в работе можно и поискать, столкнув терабайтные PM9A1 и 980 Pro нос к носу. Железо-то у них формально одинаковое, а вот настройки прошивки могут быть немного разными — на что косвенно намекает небольшая разница в емкости: 1000 и 1024 ГБ доступных пользователю.

Во-вторых, можно сравнить 1 и 2 ТБ в рамках одной линейки. Не раз уже было сказано, что в линейках SSD до 2020 года включительно самыми быстрыми были как раз терабайтники. 2 ТБ оказывались и нелинейно дороже, и точно не быстрее, поскольку отличались только увеличенной емкостью кристаллов памяти — 512 Гбит против 256 Гбит. С 2021 года быстрая память с кристаллами по 256 Гбит с рынка стала исчезать, так что в самых современных линейках фокус сместился как раз на 2 ТБ — терабайтники медленнее, поскольку в них те же кристаллы, но в меньшем количестве. Следовательно, и чередование на восьмиканальном контроллере стало более медленным двукратным, вместо четырехкратного. А модификации на 250 ГБ и, всё чаще, 500 ГБ вообще в новых линейках отсутствуют — «топовость» будет не видна.

Однако 980 Pro / PM9A1 устройства относительно старые — так что там еще исторические расклады: «несправедливые» в отношении покупателей двухтерабайтников. Сначала им выпуска такой модификации пришлось подождать (появилась она на несколько месяцев позже прочих), платить более чем вдвое больше, чем за 1 ТБ, так еще и в скорости не приобретать (а иногда и даже терять). Вот и интересно глянуть — как оно в цифрах. Хотя бы на одном примере — остальные-то аналогичны. Тем более, что все эти два года нам не удавалось сравнить топовые SSD WD и Samsung при равной емкости. А надо бы.

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. Первое — как раз то, на что рассчитаны современные SSD, что позволяет им работать в полную силу. Но и «режим совместимости» тоже интересен — фактически чипсетный контроллер PCIe в таком виде появился еще в микросхемах Intel «сотой» серии (т. е. в 2015 году), а дальше принципиально не менялся. Так что аналогичные результаты «увидит» и владелец относительно старого компьютера, если решит установить туда современный накопитель. Есть ли в том вообще смысл? Нередко — да. Потому что современные модели даже среднего уровня и при ограниченном интерфейсе очень часто обходят былых флагманов. То есть, на самом деле, PCIe Gen4 не единственное достоинство новых SSD. Иногда и других хватает. Но чтоб понять, насколько хватает, нужно тестировать.

Образцы для сравнения

Одна из задач это просто сравнение двух модификаций разной емкости. Вторая — сравнить PM9A1 и 980 Pro одинаковой емкости. Самой быстрой — то есть терабайтной. И, как сказано выше, давно уже хотелось сравнить максимально корректно две топовых линейки Samsung и WD. Соответственно, нам дополнительно к основной паре участников понадобятся Samsung 980 Pro 1 ТБ и WD Black SN850 2 ТБ. А раз тестирование сегодня специальное, для всех участников вынесем на диаграммы результаты при обоих способах подключения — PCIe Gen4 к процессору и PCIe Gen3 к чипсету.

Заполнение данными

Начнем с традиционного теста полной прописи в AIDA64. Убеждаемся, что как таковой разницы между терабайтными Samsung 980 Pro и PM9A1 нет. Второй затратил на операцию на 10 секунд больше времени — но он, напомним, и на 24 ГБ больше. Впрочем, и расхождения на несколько десятков мегабайт в секунду на всех участках графиков есть тоже, однако на фоне абсолютных значений скоростей это существенного значения не имеет.

А вот SSD двухтерабайтной емкости от своих собратьев отличается не только количественно, но и качественно: в нем под SLC-кэш используется лишь четверть свободных ячеек, а не треть, как в последних. На фоне того, что сейчас правилом хорошего тона стало применение для кэширования всех свободных ячеек памяти, вроде бы, и немного. Но на скорости записи в заполненном данными состоянии это обязательно скажется. Однако если не считать этого нюанса, в остальном вся тройка примерно одинакова.

Но если накопитель не зачистить после предыдущего теста, а писать прямо по мусору, то небольшие различия разной памяти в двух модификациях PM9A1 видны. Ну как «небольшие»... порядка 150 МБ/с на большей части «поверхности» — некоторые бюджетные модели с такой полной-то скоростью данные пишут до сих пор. Во-первых. Во-вторых, все три SSD расчистили лишь небольшой статический кусочек в SLC-кэше (общая практика), однако терабайтники хотя бы из этого выжимают положенные 4+ ГБ/с, а «двутер» радикально скромнее. То есть полную скорость без стороннего вмешательства он вообще не восстанавливает. Ведет ли себя так же 980 Pro аналогичной емкости? Вопрос, конечно, интересный. Пока мы склоняемся к положительному ответу на него — если нашлись причины перерабатывать прошивки для двухтерабайтной версии (где, напомним, немного другие кристаллы памяти используются), то они одинаковы вне зависимости от того, в какие каналы продаж потом отправится устройство.

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.

Две версии PCIe перепутать сложно — в первую очередь ради увеличения последовательных скоростей переход с одной на другую в своё время и затевался. Другой вопрос, что задачи, на которых это может сказаться, легко пересчитать по пальцам одной руки. Во всяком случае это верно для обычных персональных компьютеров. Что же касается серверов, то там вечно не хватает самих по себе линий PCIe, а не пиковых скоростей. Если каждая станет вдвое быстрее, то для одинаковой пропускной способности их нужно будет вдвое меньше — цель более чем благая. Но рынок ПК, повторимся, тут следует просто в фарватере общих тенденций, а не их формирует. И, конечно, пиковые скорости проще продавать — даже если от них не будет вовсе никакой практической пользы. А вот при одинаковом интерфейсе разницу между топовыми SSD разных компаний приходится искать с лупой. Не говоря уже о модификациях одной линейки.

Совсем другую картину мы видим на операциях с произвольной адресацией — им и в рамках PCIe Gen3 абсолютно не тесно. Отличные результаты Samsung 980 Pro в этой дисциплине мы отмечали и в его обзоре — на PM9A1, естественно, это тоже распространяется. Небольшие флуктуации производительности есть — но именно что небольшие. Понятно почему — в первую очередь это задача на контроллер, а примерно одинаковый флэш в пределах SLC-кэша и вести себя будет примерно одинаково.

Что касается записи, то тут уже Samsung особо хвастаться нечем. Но и это тоже в одинаковой степени верно и для 980 Pro, и для двух модификаций PM9A1.

Вопреки расхожему заблуждению, на скорость работы реального ПО подобные операции оказывают куда большее влияние: «длинным» очередям, как уже сказано, взяться на практике неоткуда — зато блоки, отличные от 4К байт, встречаются очень часто. Количество операций в секунду на «больших» блоках немного снижается, но сами они больше — так что результирующая скорость в мегабайтах в секунду оказывается более высокой. Поэтому по возможности все и стараются работать именно так. Но это ничего не меняет: мощный контроллер плюс быстрый SLC-кэш все нюансы более или менее быстрой памяти маскируют почти идеально. А если и маскировать ничего не нужно, то всё еще лучше. В данном случае — находится. Несложно убедиться, что терабайтный PM9A1 куда ближе к терабайтному же 980 Pro, а вот двухтерабайтный SSD от них обоих сильно отличается. Но и ничего удивительного — естественно, что на производительности сказывается «железо», а не надписи на этикетках.

На записи данных современные топовые SSD могут уже продемонстрировать «безумные» гигабайты в секунду. Причем это не единичные случаи, а общая тенденция. Когда-то такие результаты были немыслимы и для последовательных сценариев, сейчас же произвольная адресация камнем преткновения вовсе не является. Во всяком случае, пока речь идет об ограниченных по времени нагрузках, поскольку если «бомбить» флэш такими запросами долго, рано или поздно производительность радикально снизится. Но в быту такого все равно не бывает. А применительно к основной теме в очередной раз убеждаемся, что, во-первых, на операциях записи эта платформа Samsung таких уж высоких результатов не демонстрирует (в отличие от чтения), а во-вторых, конкретные модификации друг от друга отличаются незначительно. И двухтерабайтник здесь, кстати, может местами оказаться быстрее терабайтников. Но в пределах допустимого для того, чтобы считать все три SSD примерно эквивалентными по скорости.

Смешанный режим тоже важен — ведь в реальности (а не в тестовых утилитах) редко бывает такое, что долгое время данные приходится только писать или только читать. Особенно в многозадачном окружении — и с учетом богатой внутренней жизни современных операционных систем. Но ничего нового мы тут не видим — все предсказуемо по результатам предыдущих тестов. Как видим, эта линейка в некоторых операциях всё еще на коне (несмотря на уже довольно почтенный возраст), а кое-где и ровесникам-конкурентам всегда уступала. Однако главное — ее действительно можно считать чем-то единым целым. Небольшие различия по производительности разных модификаций есть, но именно что небольшие. И по емкости скорость выше терабайта уже не масштабируется как минимум.

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 все 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 (146% случаев), но и самый сложный сценарий. И на третьем году распространения PCIe Gen4 большинство SSD до сих пор в таком раскладе способны уложиться в теоретические ограничения Gen3 — хотя и неплохо видно, что у второго практический потолок куда ниже теоретического. Samsung 980 Pro и все производные от него по крайней мере ведет себя несколько лучше. Но искать различия между конкретными модификациями на 1 и 2 ТБ особого смысла нет.

С учетом указанных выше сложностей производители на деле стараются озвучивать многопоточную скорость чтения — циферки тут куда более красивые. Жаль, конечно, что от обычной практики на данный момент оторванные как правило, но что ж поделаешь. Мы уже не раз повторяли и еще не раз повторим, что разработчики ПО закладываются до сих пор не на SSD, а не то, чтоб на топовые SSD — и процесс переработки залежей софта в любом случае займет еще долгое время (и не факт, что когда-то будет проведен полностью). Так что оценим хотя бы красивость. С точки зрения которой Samsung можно похвалить за то, что тут скорость чтения хотя бы равная и для SLC-кэша, и для основного массива памяти. То есть цифры, скажем так, менее дутые, чем у многих конкурентов. Но и это тоже верно для всех конкретных модификаций.

Запись у этого семейства быстрая, но не рекордно быстрая — это мы уже знаем. Равно как и то, что она сильно завязана на SLC-кэш, что вызывает мгновенные проблемы при нехватке места в нем. А получить такое не слишком сложно — поскольку под кэш используется лишь треть свободных ячеек. Так что для всех 980 Pro и модификаций достаточный запас свободного места очень важен — иначе временами нет разницы между Gen4 и Gen3, так что можно бы и сэкономить ;) Но главное, что все равно можно говорить о едином семействе — не так уж велик разброс в его рамках.

Поскольку и однопоточная запись на деле внутри превращается в многопоточную, особой разницы в результатах этих сценариев зачастую нет. И сегодня — тоже. Проблемы одинаковые, методы борьбы с ними — тоже.

Чтение вместе с записью сильно зависит от места в SLC-кэше — хоть чтение он в данном случае и не ускоряет, но вот для записи это важно. В остальном же ничего нового. Разве что отставание двухтерабайтника от терабайтников увеличилось, но и это было предсказуемо — вспоминаем сказанное выше про емкость SLC-кэша.

А вот при произвольной адресации опять все выравниваются. Хотя и неудивительно — скорости тут изначально ниже, так что для обеспечения их нередко и «собственных» возможностей памяти достаточно. Что заодно выливается и в отсутствие пользы от PCIe Gen4. Хотя Samsung 980 Pro многие два года назад как раз и ждали для того, чтоб он ее показал, но законы физики оказались прочней :)

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, все равно на данный момент нет. Поэтому есть смысл ознакомиться с этой.

На что стоит обратить внимание — и PCMark 10 Storage заметно реагирует на алгоритмы SLC-кэширования, да и размер кэша ему важен тоже. Тем более, эти тесты, хоть и слизаны с реальности, идут с несколько большей интенсивностью дисковых операций, чем в жизни — так что и очищаться место в кэше не всегда успевает. При этом PM9A1 по пиковым результатам может оказаться быстрее и родного брата, и многих конкурентов, но не стоит доводить любого из семейства до нехватки свободного места. Особенно это критично для моделей на 2 ТБ, где и относительный размер кэша уменьшили. С другой стороны, и довести их до страданий сложнее — для терабайтника достаточно и 900 ГБ (как в методике), старшенький, куда впихнули 1,5 ТБ всё еще будет достаточно «пустым» для теста.

Итого

Какие глобальные выводы можно сделать? С точки зрения производительности Samsung PM9A1 и Samsung 980 Pro — фактически близнецы-братья (различия слишком невелики, чтобы придавать им серьезное значение). Что же касается возможного срока «жизни», то тут может помочь только статистика. Все-таки ОЕМ потенциально — как раз то направление, на котором имеет смысл утилизировать не совсем удавшуюся продукцию, поскольку от ОЕМ-накопителей не требуется слишком уж долго работать. Это розничным моделям желательно хотя бы гарантийный срок пережить, чтоб на сервисе не разоряться. Но, с другой стороны, не так уж много той «неудавшейся продукции» у ведущих производителей флэш-памяти получается, да и времени и ресурсов на очень уж тщательную сортировку попросту жалко, так что этим фактором можно пренебречь. Во всяком случае, желающих проверить это на себе при традиционной разнице в цене находилось и находится достаточно. Тем более, когда речь идет о традиционных (назовем их так) путях получения ОЕМ-устройств, то есть в составе нового компьютера. Тут уж, если достался именно Samsung PM9A1, сожалеть точно не о чем. По крайней мере, когда речь идет о старших модификациях — емкостью 1 и 2 ТБ. Как уже было сказано, несмотря на достаточно длительный срок жизни эти накопители до сих пор по праву занимают место в топовом сегменте. Более быстрые устройства были всегда, а сейчас их стало больше, но эта платформа Samsung сама по себе от этого хуже не стала.

Особенно это актуально для случаев, когда достаточно 1 ТБ — что и сейчас выполняется очень часто. В современных линейках SSD такие устройства стабильно медленнее, чем более емкие — по той же причине, по которой в «старых» SSD (до 2020 года включительно) не все потенциальные возможности топовых контроллеров раскрывались при емкости 500 ГБ. Впрочем, и к модели емкостью 2 ТБ особых претензий по результатам тестирования у нас не возникло. Конечно, такая модификация оказалась не быстрее, а в отдельных частных случаях — и помедленнее терабайтника, но не принципиально. Разницей можно пренебречь — и выбрать ту емкость, которая нужна. А вот насколько такой подход оправдан в современных линейках SSD, посмотрим чуть позднее.