Собираем большой и быстрый внешний SSD с двумя интерфейсами на базе недорогой платформы Phison E21T

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Тему сборки очень-очень быстрого (в смысле USB4 / Thunderbolt — с их 40 Гбит/с) внешнего SSD я не затрагивал с прошлого лета. Как-то руки не доходили, поскольку и других интересных вопросов порядком было. В частности, на али начали появляться коробочки под M.2 2230, но с реализованным USB 3.2 Gen2x2. Во-вторых, разнообразные законченные решения на Silicon Motion SM2320 с тем же внешним интерфейсом дружно начали обзаводиться прошивками с прямой записью, так что работать стали существенно быстрее. Кроме того, ассортимент их расширился, а цены заметно упали.


Второе начало ставить под угрозу саму по себе идею сборки — если за сопоставимые деньги можно купить готовый быстрый и компактный внешник, то зачем возиться самому, кроме как из любви к искусству? А первое ставит под вопрос целесообразность держаться за M.2 2280 — поскольку компактнее даже многих готовых накопителей, а на базе 2280 всегда получается нечто громоздкое. Разве что, если SSD уже есть и не слишком нужный (остался после замены в ноутбуке), а вопрос только в корпусе — но в этом случае обычно и выбирать не за чем. Купил, собрал — пользуешься. Как я не так давно показывал, и пятилетние SSD невысокой ёмкости на что-то в таком качестве, да годятся — если ёмкости хватает.

Но у всего есть несколько сторон. Выводок внешних SSD на SM2320 подешевел? Да, но в некоторых моделях на этом контроллере уже QLC встречается, а для внешника это плохой случай. Впрочем, пока не такой и плохой — точно замечена такая память на данный момент исключительно в Kingston XS1000, но у Kingston и прошивок «нового образца» не замечено, так что скоростные показатели не сказать, чтоб сильно изменились. Однако понятно, что это только начало. Плюс пример Transcend показателен — во всех накопителях этой компании (коих уже как бы не больше десятка) TLC, но достаточно медленная. Раньше это не напрягало, теперь же эффект от обновления прошивок оказался слишком смазанным. Так что тут не всё так просто, как кажется. Самостоятельная сборка внешнего SSD может уже казаться не слишком интересной по деньгам, зато по-прежнему оставляет сборщику полный контроль за получающимся устройством.

Его же обеспечивает и ориентация на компактные решения формата M.2 2230/2242, но и здесь есть свои нюансы. Во-первых, тот же USB 3.2 Gen2x2 уже не самый скоростной интерфейс на рынке, а в ноутбуках — так и вовсе достаточно редкий. «Малышей» же с USB4 пока не видно. А если и появятся, то будут у них свои недостатки — в частности, далеко не всякому SSD очень полезен «сверхбыстрый» интерфейс, во-первых. Во-вторых, работа на высоких скоростях однозначно приведёт к увеличению энергопотребления и тепловыделения, а решить эту проблему в минимальных габаритах не всегда просто.

Потому расклад простой. Если достаточно USB3 Gen2 как некого стандарта де-факто, то тут проблема выбора лишь в том, что подходящих решений ну очень много. И у всех есть свои плюсы и свои минусы, однако подобрать что-то под собственные представления о прекрасном точно можно. Если нужно очень быстрое решение с большими перспективами, то ориентироваться стоит на M.2 2280 и 40 Гбит/с. Да — это будет не слишком дёшево, а при попытках выжать максимум — вообще дорого. Но и скорости во втором случае за пределами возможностей прочих внешних интерфейсов, так что всё по-честному.

К тому же необязательно гоняться за максимумом во всех сценариях. Предыдущие три серии опытов, например, показали, что в качестве альтернативы внутреннему накопителю любой «болтовый» изначально лучше, чем любой USB3 — задержки ниже, скорость чтения тоже проблем не доставляет, откуда и высокие показатели. А вот просто для копирования данных — бывает всякое. Чтение, опять же, всегда быстрое. Запись два их трёх опробованных SSD почти завалили. MiWhole CT100 2 ТБ (на MAP1202) пишет данные на скорости порядка гигабайта в секунду — то есть на уровне банального и давно дешёвого USB3 Gen2. А у WD Black SN770 возможно и проблемы совместимости с Intel JHL7440 — из-за которых скорость записи вне пределов SLC-кэша оказывается ниже 200 МБ/с, что совсем не интересно. Впрочем, с ним есть все шансы уложиться в кэш и получить 2,4 ГБ/с на записи, что очень близко к максимуму для таких решений.


И вообще без вопросов отработал HikVision G4000 на MAP1602. Почти без вопросов — «увидеть» работу SLC-кэширования совместно с тем же JHL7440 не удалось, но стабильная пара гигабайт в секунду почти по всему объёму для записи больших количеств информации то, что доктор прописал. Так что применимость этой платформы для скоростных внешников гарантировано проверена. Но как-то одной её маловато. Равно как и только двухтерабайтных SSD — многие столько и внутрь компьютера пока не ставят, не говоря уже о внешних накопителях. Понятно, что скоростные коробки тоже очень недёшевы, так что, казалось бы, зачем им недорогой SSD… Но может и пригодиться. Тем более, потом и поменять несложно, благо это уже выбор надолго.

А потому сегодня посмотрим — как с такой работой справляется недорогая платформа Phison. Уже недорогая — в табели о рангах разработчика даже среди безбуферных четырёхканальных контроллеров E21T лишь третий: выше есть E27T и пафосный E31T с поддержкой PCIe Gen5. Ниже — до сих пор попадаются всякие E19T, E15T и даже E13T. Но их проблема — невысокая устоявшаяся скорость записи. Даже при использовании маленького статического SLC-кэша за его пределами получим мы около 600 МБ/с, что в целом-то неплохо, но уже не интересно. А Phison с динамикой вообще на роль внешнего SSD подходит как бы не хуже прочих.

Это с одной стороны. С другой — старшая пара контроллеров дороже (E31T так и вовсе сейчас продукт статусного потребления), так что жалко их в таком качестве использовать. Плюс обычно встречаются с памятью на терабитных кристаллах, так что есть та же проблема, что и у старших моделей на MAP1602 — для полной реализации возможностей контроллера нужно 2 ТБ ёмкости. С E21T на такое тоже можно нарваться (а то и на QLC), но в конкретно этой недорогой модели Digma быстрый 176-слойный флэш SK Hynix с кристаллами по 512 ГБ. И модель действительно относительно недорогая, да и срок гарантии полноценный — то есть для нелюбителей алишных лотерей самое то. Так что оценим — как работает.

Для начала напомню — как себя этот SSD ведёт внутри компьютера. Скорость прямой записи здесь ограничена примерно 1,3 ГБ/с, так что для USB 3.2 Gen2x2 это точно не идеал. Но терабайтные модели на MAP1602/MAP1608 — тоже не он, а 2 ТБ стоит дороже. Так по крайней мере альтернатива есть — кому что больше нравится :)

По крайней мере, никаких проблем совместимости тут нет, а выбранная схема кэширования приводит к тому, что теряем мы при использовании Thunderbolt / USB4 буквально 40 секунд.

И ещё один нюанс — Maxio в таком режиме работы фактически отрубают SLC-кэширование. В итоге двухтерабайтник на MAP1602 быстрее в целом, конечно, но больше 1,9 ГБ/с мы из него на записи не вытянем. А такой вот Phison by Digma ограниченные объёмы данных спокойно прогоняет и на максимуме интерфейса.


Если же нас больше волнуют не сверхскорости, а массово распространённый Gen2, то именно он и будет определять скорость записи на 95% ёмкости. Оставшиеся 5% уходят на расчистку (бесполезного в данном случае) SLC-кэша, и моментальная скорость может падать до 100 МБ/с.

С другой стороны… ну вот тот же в целом более быстрый MAP1602/2T через тот же интерфейс и в той же коробке.

А вот терабайтник на том же контроллере с чуть более медленной памятью. Понятно, что определяющим тоже является интерфейс (10 Гбит/с объективно немного) и «мгновенные» просадки скорости здесь не столь глубоки, но в целом мне больше нравится поведение «дигмовского» P21. Просто потому, что полное время теста, во-первых, всё равно меньше, а во-вторых — здесь эта самая область низких скоростей объективно меньше. И попасть в неё можно только если забивать накопитель действительно совсем до упора, не оставляя свободными и 5%. А это в любом случае делать на регулярной основе не рекомендуется вне зависимости от типа носителя. В целом-то разница невелика — но так эстетически красивей.

Ещё лучше бы, конечно, для диска под данные было бы полное отключение кэширования, но это, увы, не в обозримой перспективе. Не из-за какой-то вредности производителей — просто ориентируются они в первую очередь под совсем другое использование своей продукции. Предполагается, что интерфейс подключения будет быстрым («родной» тут во всех случаях PCIe Gen4), а SSD — основным и единственным в компьютере «для всего». В этом случае SLC-кэширование полезно. Для диска «под данные» (хоть внутреннего, хоть внешнего) — как минимум, бесполезно, а иногда и просто вредно. Поэтому для подобного использования и следует выбирать SSD с минимальным размером кэша (в идеале — чисто статикой) и реализованным режимом прямой записи. Например, вот такие, как сегодняшний главный герой.

Соответственно, на медленном интерфейсе имеем очень высокую стабильность результатов — что-то испортить можно, повторюсь, если только забивать устройство совсем до упора.

Если же стараться держать количество свободного места в рамках 10% и более (а это, например, ещё с 90-х рекомендовано для банальной NTFS), то за счёт работающего кэширования скорости получаются несколько более высокими, чем на тех же двушках на MAP1602, несмотря на немного более высокую скорость прямой записи у последних. Правда свойственно это именно двушкам — терабайтники где-то на том же уровне. По цене, впрочем, тоже — если говорить про ассортимент Digma, то M6, M6E и P21 стоят практически одинаково. Но лишняя опция выбора — никогда не лишняя.

Чтобы понять, как всё это проявляется в общем и целом, как обычно проведем тестирование в PCMark 10 Storage Full System Drive. При всех его недостатках и синтетической природе, лучшего комплексного бенчмарка на данный момент все равно нет — что не делает его идеальным, зато делает практически безальтернативным. Собственно, подобных инструментов всегда мало было, а предыдущие версии вовсе на SSD не рассчитаны. Поэтому результаты этой важны и показательны. с учетом вышесказанного — в основном до определенного уровня, который давно уже пройден: выше меняются только количественные показатели, а вот отличить одно устройство от другого на глаз «без приборов» уже невозможно. И от внешнего SSD такое получить тоже можно, причём для этого достаточно банального Gen2.

С кем сравнивать результаты? Поскольку их уже набралось много, придётся взять лишь часть предыдущих материалов по теме. Ограничившись тройкой конфигураций в той же коробке — и добавив сюда же Digma Mega X.

Это, конечно, не Thunderbolt — зато и дешевле. Mega X на терабайт стоит менее, чем на пару тысяч дороже упомянутой выше тройки внутренних моделей той же ёмкости. За эти (и даже чуть меньшие) деньги несложно купить корпус под Gen2, на Gen2x2 это уже в обрез, а на USB4 гарантированно не хватит. А вот что с производительностью, сейчас и оценим.

На что тут стоит обратить внимание. Если просто стоит задача купить внешний SSD на 1-2 ТБ хоть для переноса информации, хоть для более сложных сценариев, можно просто готовую модель и купить — типа той же Digma Mega X, благо их таких много. А вот сэкономить много на самостоятельной сборке уже не получится. Это первый момент. Второй — насколько хорошо эта платформа смотрелась в тестах файловых операций, настолько же она неубедительна в комплексных. Но причина понятна — тут немножко другие нагрузки превалируют. Поэтому и тот же WD самый быстрый, хотя для работы с файлами не слишком подходит как раз.

Но тут есть ещё и третий момент — как уже сказал, такого уровня производительности, какой любой из испытуемых обеспечивает при подключении к USB, уже принципиально достаточно, чтобы не испытывать каких-то неудобств. И основным ограничителем тут уже выступает сам по себе USB3. А вот переход к USB4 скорость подстёгивает принципиально — слишком разные интерфейсы. Поэтому подобные SSD можно рассматривать как, например, временное решение. То есть новый интерфейс хочется, а то и есть, где уже использовать, коробочка покупается надолго, а вот на рабочем теле можно сэкономить на первое время. Значит можно такой терабайтник и брать. И готовые внешники тут уже не конкуренты, пусть они и обойдутся даже подешевле. Впрочем, и цены USB4-коробок тоже потихоньку падают — со всеми вытекающими. С другой стороны, и Digma Mega M2 (аналог MiWhole CT100) для такого подойдёт немногим хуже, а он подешевле, но… как уже сказал, сам по себе дополнительный выбор никогда не лишний. Тем более, к платформам Phison, фактически под контролем самого Phison и производимым, у многих доверия поболей, чем к «китайским». Почему и решено было взглянуть заодно и на них, не ограничиваясь только вторыми :)