Micron 176L 3D NAND обеспечивает рекордную согласованность UFD

В линейке флэш-накопителей Crucial особое внимание уделяется внутренним твердотельным накопителям с рядом опций, предназначенных как для обычных, так и для опытных пользователей. Что касается портативных твердотельных накопителей, портативные твердотельные накопители X6 и X8 компании оказались привлекательными бюджетными вариантами для массового потребителя. Однако эти накопители используют QLC и не совсем подходят для опытных пользователей (например, создателей контента), которым требуется как можно быстрее записывать огромные объемы данных.

В июле 2023 года компания представила два новых продукта в категории PSSD — USB 3.2 Gen 2 X9 Pro и USB 3.2 Gen 2×2 X10 Pro. Эти накопители класса 1 Гбит/с и 2 Гбит/с оснащены портом Type-C и кабелем Type-C — Type-C (адаптер Type-A продается отдельно). Характеристики производительности этих двух продуктов указывают на их пригодность для опытных пользователей — впервые компания указывает скорость записи своих PSSD в маркетинговых материалах.

Crucial выбрала для обзора версию X9 Pro емкостью 2 ТБ, и мы провели ее через наш строгий набор тестов с прямым подключением. В этом обзоре подробно рассматриваются производительность и ценностное предложение PSSD, с особым упором на то, как он соотносится с существующими игроками в этом сегменте.

Введение и впечатления о продукте

В последние годы технология флэш-памяти быстро развивалась (например, разработка 3D NAND и повышение надежности TLC). Это сопровождалось появлением более быстрых хост-интерфейсов для внешних устройств. Вместе они внесли свой вклад в увеличение емкости и скорости устройств хранения данных с прямым подключением к шине. Стандарт Type-C также получил широкое признание на потребительском рынке. Такие протоколы, как USB 3.2 Gen 2×2 / USB4 и Thunderbolt поверх разъема Type-C, позволили представить флэш-накопители размером с ладонь, способные обеспечивать скорость более 2 ГБ/с. Интерфейс USB 3.2 Gen 2 со скоростью 10 Гбит/с стал повсеместным в современных системах и стал оптимальным выбором для обычных пользователей.

Одной из основных проблем, связанных с высокоскоростными устройствами хранения данных, является тепловой аспект. Решения на базе мостов с несколькими микросхемами преобразования протоколов, как правило, рассеивают больше энергии из-за дополнительных компонентов. Высокопроизводительные портативные твердотельные накопители в прошлом не имели другого выбора, кроме как использовать их — сначала с мостами SATA, а затем с мостами NVMe. Появление собственных контроллеров UFD от Phison и Silicon Motion, способных обеспечивать скорость 10 и 20 Гбит/с, открыло еще одну возможность в этой категории. Crucial X6, оснащенный процессором Phison U17, был рассмотрен в августе 2021 года и стал одним из первых розничных продуктов, преодолевших барьер скорости SATA, достигнув скорости 800 МБ/с без использования моста NVMe. Примерно в то же время SM2320 от Silicon Motion обеспечил Kingston XS2000 скоростью 20 Гбит/с без моста посередине.

Продукты на базе SM2320 от Silicon Motion завоевали большое внимание потребителей, поскольку им, как правило, удавалось достичь пределов скорости интерфейса для последовательного доступа как в категориях 10 Гбит/с, так и в 20 Гбит/с. Однако согласованность была проблемой, поскольку в первой волне продуктов использовалась Micron 96L 3D TLC или BiCS 4 / BiCS 5 (до 112L) 3D TLC NAND. С тех пор внедрение более быстрой флэш-памяти позволило портативным твердотельным накопителям (PSSD) на базе собственных контроллеров UFD достичь более высоких скоростей и поддерживать их даже в сценариях прямого подключения к TLC.

X9 Pro, который мы рассматриваем в этом обзоре, представляет собой PSSD-накопитель USB 3.2 Gen 2 весом 38 г (65 x 50 мм), изготовленный из анодированного алюминия. Он включает в себя отверстие для шнурка (со светодиодом рядом с отверстием, а не рядом с портом Type-C) и прорезиненную мягкую основу для защиты от ударов. Боковины слегка утоплены для лучшего сцепления при перемещении. Он имеет степень защиты IP55 и выдерживает падение с высоты до 7,5 футов. Комплектация минимальная — короткий кабель USB 3.2 Gen 2 Type-C — Type-C и инструкция пользователя в дополнение к основному блоку.

На плате видны собственный контроллер Silicon Motion SM2320 и пакеты Micron 176L 3D TLC NAND. Каждый пакет имеет восемь кристаллов по 1 Тбит.

CrystalDiskInfo предоставляет краткий обзор возможностей внутреннего запоминающего устройства. TRIM и NCQ не указаны в списке функций, хотя мы видели их в других PSSD на базе Silicon Motion SM2320. Компания Crucial сообщила, что поддержка TRIM будет включена в следующем обновлении прошивки. В следующем разделе мы увидим, что в PSSD активна собственная организация очереди команд, и все функции SMART, такие как считывание температуры, работают хорошо.

Сквозная передача SMART – CrystalDiskInfo
Crucial X9 Pro 2 ТБSDP G-DRIVE 2 ТБSamsung T7 Шилд 2 ТБСДП PRO-G40 2 ТБ [ASM2342]SDP G-DRIVE ArmorLock 2 ТБ	SDP G-DRIVE 2 ТБSamsung T7 Шилд 2 ТБСДП PRO-G40 2 ТБ [ASM2342]SDP G-DRIVE ArmorLock 2 ТБCrucial X9 Pro 2 ТБ

В таблице ниже представлены сравнительные характеристики различных SSD класса емкостью 2 ТБ и производительностью 1 ГБ/с, представленных в этом обзоре.

Прежде чем рассматривать результаты тестов, энергопотребление и эффективность теплового решения, дается описание настройки испытательного стенда и методологии оценки.

Установка испытательного стенда и методология оценки

Устройства хранения данных с прямым подключением (включая флэш-накопители) оцениваются с использованием Quartz Canyon NUC (по сути, Xeon/ECC-версия Ghost Canyon NUC), настроенного с помощью 2 модуля SODIMM DDR4-2667 ECC по 16 ГБ и твердотельный накопитель PCIe 3.0 x4 NVMe — IM2P33E8 1 ТБ от АДАТА.

Наиболее привлекательным аспектом Quartz Canyon NUC является наличие двух слотов PCIe (электрически, x16 и x4) для карт расширения. При отсутствии дискретного графического процессора, для которого нет необходимости в испытательном стенде DAS, доступны оба слота. Фактически, мы также добавили запасной твердотельный накопитель SanDisk Extreme PRO M.2 NVMe в слот M.2 22110 с прямым подключением к ЦП на материнской плате, чтобы избежать узких мест DMI при оценке устройств Thunderbolt 3. При этом по-прежнему можно использовать две карты расширения, работающие в режиме x8 (электрический x16) и x4 (электрический x4). Поскольку Quartz Canyon NUC не имеет встроенного порта USB 3.2 Gen 2×2, Сильверстоун SST-ECU06 Карта расширения была установлена ​​в слот x4. Все устройства, не относящиеся к Thunderbolt, тестируются с использованием порта Type-C, включенного SST-ECU06.

Технические характеристики испытательного стенда приведены в таблице ниже:

Аппаратное обеспечение испытательного стенда — это только один сегмент оценки. За последние несколько лет типичные рабочие нагрузки для карт памяти с прямым подключением также изменились. Видео 4K с высокой скоростью передачи данных и частотой 60 кадров в секунду стали довольно распространенными, и видео 8K начинают появляться. Размеры установочных игр также неуклонно растут даже на портативных игровых консолях благодаря текстурам и изображениям высокого разрешения. Учитывая это, наша схема оценки портативных твердотельных накопителей и UFD включает в себя несколько рабочих нагрузок, которые подробно описаны в соответствующих разделах.

• Синтетические рабочие нагрузки с использованием CrystalDiskMark и ATTO.
• Реальные трассировки доступа с использованием теста хранилища PCMark 10.
• Пользовательские рабочие нагрузки robocopy, отражающие типичное использование DAS.
• Стресс-тест последовательной записи

В следующих двух разделах мы представим обзор производительности двух PSSD PNY в этих тестах. Прежде чем высказать заключительные замечания, у нас есть некоторые наблюдения относительно показателей энергопотребления накопителей, а также теплового решения.