Производительность 20 Гбит/с в бюджетном предложении

Растущая популярность портативных твердотельных накопителей побудила почти всех производителей флэш-памяти NAND первого уровня выйти на рынок. За последнее десятилетие и Samsung, и SanDisk/Western Digital представили потребителям целый ряд предложений PSSD, ориентированных на различные подсегменты. С другой стороны, линейка флэш-накопителей от Crucial (бренд Micron, ориентированный на потребителя) уделяет особое внимание внутренним твердотельным накопителям. Компания представила свой первый PSSD только в 2019 году (X6), а год спустя выпустила X8. Оба этих накопителя использовали QLC NAND, что делало их подходящими только для обычных потребителей с ограниченным бюджетом.

Ранее в этом году компания переключила внимание на опытных пользователей в сегменте PSSD, выпустив два новых продукта — 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.

В августе мы всесторонне рассмотрели версию X9 Pro емкостью 2 ТБ. После этого обзора компания Crucial выбрала для нас все три точки производительности X10 Pro, чтобы провести одну и ту же процедуру оценки. В этом обзоре подробно рассматриваются производительность и ценностное предложение различных SKU X10 Pro, с особым акцентом на то, как они сочетаются с существующими игроками на каждом этапе емкости.

Введение и впечатления о продукте

Портативные твердотельные накопители быстро завоевали популярность на рынке благодаря достижениям в области флэш-технологий и появлению быстрых хост-интерфейсов для внешних устройств. Это позволило этой категории продуктов привлечь широкий круг пользователей с разными бюджетами и требованиями к производительности. Продолжающийся технологический прогресс на обоих фронтах привел к увеличению 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 20 Гбит/с (2 ГБ/с+).

Тепловой аспект является важным фактором для высокоскоростных устройств хранения данных. Решения на базе мостов с несколькими микросхемами преобразования протоколов обычно 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 использования мостового чипа.

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.

Устройства X10 Pro, которые мы рассматриваем в этом обзоре, представляют собой PSSD-накопители USB 3.2 Gen 2×2 размером 42 г (65 x 50 мм), изготовленные из анодированного алюминия. Они включают 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. Как и X9 Pro, X10 Pro также имеет класс 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.

Подобно X9 Pro, X10 Pro также использует собственный контроллер Silicon Motion SM2320 (хотя и в конфигурации USB 3.2 Gen 2×2 со скоростью 20 Гбит/с) вместе с пакетами Micron 176L 3D TLC NAND.

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. Однако мы подтвердили, что TRIM действительно поддерживается с помощью опции Windows Optimize-Volume ReTrim для всех SKU X10 Pro. Результаты тестов в следующем разделе также показывают, что в PSSD активна собственная организация очереди команд, и все функции SMART, такие как считывание температуры, работают хорошо.

Сквозная передача SMART – CrystalDiskInfo
Crucial X10 Pro 4 ТБCrucial X10 Pro 2 ТБCrucial X10 Pro 1 ТБWD_BLACK P50 1 ТБКингстон XS2000 2 ТБСамсунг Т9 4 ТБКингстон XS2000 1 ТБSeagate FireCuda 1 ТБКингстон XS2000 500 ГБPNY EliteX-PRO 4 ТБWD_BLACK P40 1 ТБSanDisk Extreme PRO v2 4 ТБ	Crucial X10 Pro 2 ТБCrucial X10 Pro 1 ТБWD_BLACK P50 1 ТБКингстон XS2000 2 ТБСамсунг Т9 4 ТБКингстон XS2000 1 ТБSeagate FireCuda 1 ТБКингстон XS2000 500 ГБPNY EliteX-PRO 4 ТБWD_BLACK P40 1 ТБSanDisk Extreme PRO v2 4 ТБCrucial X10 Pro 4 ТБ

В таблице ниже представлен сравнительный обзор характеристик различных мостов хранения данных, 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, отличные от 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 трех PSSD X10 Pro в этих тестах. Прежде чем высказать заключительные замечания, у нас есть некоторые наблюдения относительно показателей энергопотребления накопителей, а также теплового решения.