Обзор твердотельных накопителей Toshiba BG3 512 ГБ, XG5 1 ТБ и XG5-P 2 ТБ

Методика тестирования накопителей образца 2018 года

Как мы недавно писали в обзоре Toshiba RC100, этот накопитель (при всей своей радикальной бюджетности) является старшим среди розничных предложений компании: кроме него в ассортименте Toshiba сейчас есть совсем уж «базовый» TR200. Но это объяснимо: компания является одним из ведущих поставщиков флэш-памяти на открытый рынок, так что не желает портить бизнес партнерам. Ничего подобного RC100 они выпустить не могут, так что тут и речи о прямой конкуренции не идет. А TR200, построенный на базе контроллера Phison S11, как и все такие продукты вообще, производится под непосредственным контролем компании Phison, активно закупающей и флэш Toshiba (тем более, что иногда ей и деваться некуда — Е7, к примеру, «ест» только планарную MLC, выбор которой давно уже небогат), так что готовые SSD могут быть и просто встречными поставками — вместо живых денег.

Но за пределами розничного сегмента руки Toshiba развязаны — там царят совсем другие законы, и далеко не все партнеры могут пробиться, к примеру, к поставкам ОЕМ-решений. Так что ассортимент компании для корпоративного рынка куда шире и интереснее, благо включает в себя и все розничные продукты. Точнее, они и разрабатываются на базе какой-то из соответствующих моделей — зачастую без существенных изменений. При этом специфика отдельных рынков такова, что некоторые корпоративные модели «проникают» и в розницу, не говоря уже о высокой вероятности встретиться с ними при приобретении готового компьютера. Так что познакомиться с этими решениями в любом случае полезно — информация лишней, вообще говоря, не бывает никогда.

Toshiba BG3 512 ГБ

Эта модель нам уже почти знакома — на самом деле, сначала появилась она, а потом уже «розничный» RC100. Причем радикально различаются они только прошивкой, что, в частности, приводит и к разной емкости — в корпоративной серии меньше резервных ячеек, а так это все тот же «SSD in BGA». Причем BG3 в таком виде (т. е. без печатной платы) можно приобрести, но паять на платы такие покупки придется самостоятельно. Зато чипы формата 1620 (т. е. 16×20 мм; при массе 1 грамм для 512 ГБ) могут похвастаться и поддержкой напряжений 1,2/1,8 В, а не только стандартными для М.2 3,3 В, так что «умеют» быть более экономичными.

Впрочем, и «карточные» RC100 и BG3 немножко отличаются друг от друга. И первый-то выглядит вызывающе компактным, но второй так и вовсе — M.2 2230, а не 2242, т. е. абсолютный минимум, заложенный в первые версии спецификаций формата. Почему розничная модель крупнее? Просто слотов «под накопители» меньшие, нежели 2242 в компьютерных системах практически... не встречается: производители последних тоже (как и пользователи) привыкли, что основным форматом вообще является 2280. А вот если что-то проектировать «с нуля», возможность использования совсем уж крохотных карт полезна (кстати, как раз в таком формате ныне поставляется огромное количество всяких адаптеров Wi-Fi и т. п. — ключи только немного другие). Почему не просто BGA? Хотя бы для того, чтобы можно было в процессе выпуска гибко варьировать емкость накопителя в системе, подстраиваясь к требованиям заказчиков.

В общем, если RC100 ориентирован именно на розничный рынок, то BG3 интересы розничных покупателей учитывает в наименьшей степени — он для других клиентов. Но протестировать нам его интересно — как раз для сравнения с RC100. Тем более, тут емкость максимальная в линейке и, как раз, такая, на какую мы в основном в обзорах и ориентировались. Недавно сетовали, что Transcend 110S 512 ГБ приходится сравнивать с Toshiba RC100 240 ГБ, поскольку больше ничего «dramless» не тестировалось — получилось исправить ситуацию. И это хорошо :)

Toshiba XG5 1 ТБ

Toshiba XG5-P 2 ТБ

Когда-то одним из первых NVMe-накопителей, протестированных нами, оказался Toshiba OCZ RD400 512 ГБ, на деле представляющий собой розничную версию Toshiba XG3. Являлся он типичным устройством первой волны, благо используемый контроллер Toshiba TC58NCP070GSB представлял собой практически лишь перемаркированный Marvell 88SS1093, а чипы 15 нм MLC-памяти Toshiba с кристаллами по 128 Гбит вообще использовало огромное количество устройств на рынке (с разными интерфейсами и под разными марками).

Чуть позже Toshiba вместе со всеми начала переход на 3D TLC NAND как основной тип памяти (и для своих продуктов, и на продажу). Результатом стал контроллер TC58NCP090GSD, доработанный уже силами самой компании. Не от хорошей жизни — и «оригинальный» 88SS1093 поддерживал разные варианты TLC-памяти, но результаты таких связок зачастую оставляли желать лучшего (достаточно вспомнить первые WD Black). Будучи укомплектованным 64-слойной фирменной памятью BiCS 3D NAND TLC с кристаллами по 256 Гбит, эта платформа стала основой для серии накопителей XG5, в основном «засветившейся» на ОЕМ-рынке.

Сейчас XG5 уже заменяется на XG6 — на базе 96-слойной памяти. Но есть у этого семейства и «боковое ответвление» — XG5-P. Состоит оно всего из двух моделей — младшая почти полностью повторяет старший XG5 (тот же 1 ТБ емкости), но на специально отобранных чипах «высшего сорта», а в старшей дебютировали кристаллы по 512 Гбит. Зачем — видно по фотографиям: накопители внешне выглядят практически одинаково, поскольку при внушительной (даже; до сих пор) емкости 2 ТБ компании удалось сохранить односторонний дизайн. Более того — использование второй стороны печатной платы явно не предполагается в принципе. Сейчас это уже иногда важно, поскольку в некоторых компактных ноутбуках появились низкопрофильные слоты М.2. Причем такие модели стоят достаточно дорого сами по себе, так что применение в них SSD максимальной емкости вполне оправдано.

Правда стоит учитывать, что сама по себе бесплатно она не дается — и не только в прямом смысле. Большие кристаллы — увеличенные блоки и страницы, так что и выросшие задержки, снижающие производительность в сценариях со случайным доступом к данным. Но особых вариантов все равно нет — иногда уже требуется максимальная емкость в минимальных размерах, так что, по-видимому, все продукты на 2 ТБ (да и некоторые недорогие накопители меньшей емкости) будут использовать именно такие кристаллы. Этим нам данная пара накопителей и интересна, а не только потому, что их можно свободно приобрести в Москве (если не испугает лишь трехлетняя гарантия, конечно — что для продуктов такого класса маловато, но специфика каналов продаж имеет место быть), например — сразу будет видна разница между двумя типами кристаллов при прочих равных (хотя формально накопители и относятся к разным линейкам, конструктивно они практически одинаковы — за исключением самой памяти). Пусть и немного специфических (в частности, память LPDDR4 для использования в качестве DRAM-буфера тут есть, но лишь в количестве 0,5 ГБ на 1 ТБ емкости — чаще можно увидеть вдвое или даже вчетверо больше), зато равных. А во всех прочих подобных парах (кто бы их не делал) ситуация будет сходной.

Конкуренты

Что касается BG3, то с кем его сравнивать понятно — Toshiba RC100 240 ГБ (тоже самое, но меньшей емкости и с чуть другой прошивкой) и Transcend 110S 512 ГБ (аналогичная конструкция без DRAM-кэша и та же емкость, но на другом контроллере). Накопителей на 2 ТБ мы ранее не тестировали ни с каким интерфейсом, но, как уже было сказано выше, наиболее интересно «внутрифирменное» сравнение XG5-P 2 ТБ с XG5 1 ТБ. А вот последний можно сравнить с Samsung 970 Evo той же емкости, благо тот протестирован. И для массовки к испытуемым мы добавили WВ Black 500 ГБ как некую золотую середину — промежуточный вариант между медленными (в рамках обзора) и быстрыми SSD. К тому же, на той же памяти, что и три из четырех накопителей Toshiba, благо ее производство у этих компаний совместное.

Тестирование

Методика тестирования

Методика подробно описана в отдельной статье. Там можно познакомиться с используемым аппаратным и программным обеспечением.

Производительность в приложениях

Трогательное равенство на высоком уровне (что вполне соответствует тактильным ощущениям: при обычных для ПК сценариях использования отличить один SSD от другого без использования инструментальных средств невозможно), немного разбавляемое показателями потенциального быстродействия. Но и тут никаких откровений: BG3 на пару с RC100 (и Transcend 110S) попадает в «медленную» группу, а XG5/XG5-P — в быструю. В терабайтной модификации, конечно — использование кристаллов по 512 Гбит позволяет «впихнуть» 2 ТБ на маленькую плату, но ценой некоторого снижения скорости. Именно поэтому устройства такой емкости производители не слишком охотно выпускают в рамках «массовых» или близких к тому линеек. Как и Toshiba — базовая серия XG5, да и ее преемница XG6 ограничиваются одним терабайтом. А за два придется платить не только лишь деньгами. Хотя, как нам кажется, целевая аудитория таких устройств к этому готова вполне.

Последовательные операции

При последовательных сценариях, однако, большие кристаллы не слишком мешают. В этом классе, конечно — пытаться их использовать в накопителях на терабайт и менее стоит только при задаче сэкономить по-максимуму: контроллер в полную силу не развернется. Вот и не слишком охотно используют, хотя Transcend 110S одним из контрпримеров является — но это как раз бюджетная линейка. А BG3 по-прежнему ведет себя подобно RC100 — но за счет емкости работает немного быстрее. Впрочем, верно это при синтетических нагрузках, а что получится на бо́льших объемах данных в более приближенных к реальности условиях, посмотрим чуть позже.

Случайный доступ

При чтении данных большие задержки, свойственные кристаллам по 512 Гбит, отбрасывают старший XG5-P на средний уровень. А на коротких очередях, где это еще критичнее — и ниже: вплоть до показателей RC100. Зато BG3 чуть быстрее последнего, что объясняется емкостью. В общем, и таким малюткам полезно иметь на борту пол-терабайта. И накопителям на бюджетных контроллерах без DRAM в любом виде — тоже. Пару лет назад это было бы печальным фактом, но при нынешнем уровне цен — не очень. А вот время устройств на пару терабайт емкости пока еще не пришло (за исключением специфических ниш), поскольку они еще и работать способны медленнее, чем накопители массового сегмента, а иногда и от бюджетных отстают.

Но не всегда — при записи работу практически всегда можно распараллелить, так что собственные задержки памяти менее критичны (поэтому-то как раз в таких случаях Optane не слишком-то превосходит NAND-флэш, несмотря на заметный выигрыш при чтении). Рекордов, впрочем, накопители Toshiba не ставят — эту ниши плотно и давно заняли устройства Samsung (во многом из-за отточенной до блеска технологии SLC-кэширования), но неплохой средний уровень демонстрируют. Да и BG3 к нему подтягивается — большее количество кристаллов памяти сравнительно с RC100 на скорости сказывается положительно.

Что характерно, на больших блоках большие кристаллы не мешают, а такие операции очень часто встречаются на практике. Правда вот, как не раз уже было сказано, для сегодняшнего ПО и поток в 100 МБ/с не просто достаточен, но и дает запас на будущее. Впрочем, на 4К с единичной очередью на это неспособен никакой накопитель на NAND-флэш (независимо от интерфейса и протокола работы), а на блоках большего размера такую скорость обеспечивают и самые дешевые современные SATA SSD. Так что продолжающаяся гонка уже интересна только как зрелище и не более того.

Работа с большими файлами

И XG5, и XG5-P хорошо справляются с однопоточным режимом, но в многопоточном уже отстают от некоторых других современных накопителей. Впрочем, на практике нужно еще суметь увидеть разницу между двумя и тремя гигабайтами в секунду, поскольку при таких скоростях на передачу даже очень большого по меркам настольной системы количества данных все равно уйдет секунда и менее. Да и бюджетные модели накопителей еще медленнее. Еще ниже SATA SSD. Где-то внизу — винчестеры. Соответственно, различия на вершине этой пирамиды имеют лишь теоретическое значение.

Тем более, что запись всем дается куда сложнее — все-таки это далеко не самое сильное место TLC-памяти (но рискует им стать в свете активного внедрения QLC ;)), так что производителям приходится бороться с этим путем внедрения многоуровневых кэшей. Собственно, почему сложно «гоняться» за накопителями Samsung. И почему в «упрощенном» сегменте даже равенство в емкости не позволило Toshiba BG3 догнать Transcend 110S — напомним, что контроллеры Silicon Motion «умеют» в быстром режиме записывать до трети емкости свободного места.

А вот с одновременными операциями чтения и записи они, как раз, справляются совсем не блестящим образом. Однако главные герои у нас сегодня не устройства на SMI — но про них-то как раз уже добавить нечего.

Рейтинги

«SSD на чипе» хороши компактностью, но производительность их остается относительно невысокой — увеличение емкости лишь немного увеличило результаты, но не изменило их принципиально. А XG5/XG5-P — просто хорошие накопители. Не самые быстрые, но борьба за рекорды в этом сегменте имеет лишь теоретическое значение — если рассматривать рынок накопителей в целом, то и самые медленные NVMe-устройства все равно окажутся в верхней части «табели о рангах» при сортировке по производительности.

Это хорошо видно и по обобщенному рейтингу (при всей его синтетичности): даже такие накопители, как Toshiba RC100/BG3, при всех своих особенностях заметно обгоняют любые SATA SSD. А массовые винчестеры, кстати, способны похвастаться результатами в 1000-1500 единиц, т. е. отстают в разы. Так что, как уже не раз было сказано, при покупке быстрого накопителя самым трудным является поиск не «самого быстрого», а способов воспользоваться этой «быстротой» на практике.

Цены

В таблице приведены средние розничные цены протестированных сегодня SSD-накопителей, актуальные на момент чтения вами данной статьи:

Итого

В принципе, уже по знакомству с испытуемыми было понятно, что никаких откровений мы не увидим — новой, с технической точки зрения, для нас является только старшая модификация XG5-P, использующая кристаллы флэш-памяти по 512 Гбит. Как и следовало ожидать, при прочих равных такие модели медленнее, нежели на более привычных 256 Гбит, зато емкость их вдвое выше (опять же — при прочих равных: в частности, при сохранении компактности и одностороннего дизайна даже в таких продуктах). Цена тоже выше, но раза так в полтора, то есть «большие» кристаллы экономически выгоднее «маленьких», что добавляет устройствам привлекательности. Впрочем, для массового пользователя это все равно слишком дорого, а на данный момент еще и избыточно.

А вот «бюджетные NVMe» в радикальной форме, даже без DRAM — это, напротив, накопители для самого что ни на есть массового сегмента. И тут BG3 позволил нам дополнить информацию предыдущего тестирования, когда пришлось сравнивать разработки Transcend (точнее, Silicon Motion) и Toshiba разной емкости. Теперь мы сравнили устройства одинаковой емкости, а заодно проверили, как производительность зависит от нее в таком исполнении. Опять же, никаких открытий сделано не было, но убедиться в очередной раз в справедливости предсказаний — никогда не лишне :)