Обзор и тестирование SSD MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 объемом 2 ТБ. Знакомство с контроллером Phison E18

08.10.2021 | Колумнист | обсудить (14)

Выход четвертой редакции интерфейса PCI Express ознаменовал появление не только более быстрых видеокарт, но и скоростных твердотельных накопителей NVMe. В первое время рынок ограничился наработками на единственном контроллере Phison E16 со скоростями 5000 МБ/с и 4400 МБ/с для линейных чтения и записи соответственно, позже начали появляться решения и от других разработчиков. Например, чип Samsung Elpis, на базе которого выпускаются фирменные SSD серии 980 PRO, оказался с более лучшими характеристиками, чем у «первопроходца». Но компания Phison не сидела сложа руки и примерно в тот же момент выпустила обещанный контроллер PS5018-E18, который сулил скорости на уровне 7700 МБ/с и 7000 МБ/с для линейных чтения и записи соответственно, что в 1,5 раза выше возможностей старичка E16. Насколько это так мы и попробуем выяснить на примере SSD MSI Spatium M480.

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

MSI Spatium M480

Компания MSI лишь недавно обратила свое внимание на твердотельные диски, но уже успела выпустить несколько моделей, как с интерфейсом PCI Express 3.0, так и с PCI-E 4.0. Все они реализованы на базе контроллеров Phison, начиная от простого E13 и заканчивая новоиспеченным E18. Как и в случае с E16 накопители на основе новинки представляют собой референсное решение, оснащенное фирменной системой охлаждения. Всего в линейке Spatium M480 две модели — на один и два терабайта. Для первой заявлены скорости линейного чтения и записи на уровне 7000 и 5500 МБ/с соответственно, а для второй — 7000 и 6800 МБ/с. Максимальная скорость случайного чтения блоков 4К будет в районе 350 тыс. IOPS для менее емкой модели и 650 тыс. для SSD на 2 ТБ, а вот скорость записи в обоих случаях равна 700 тыс. Оба накопителя оснащаются DRAM-буфером на один или два гигабайта, в зависимости от емкости, стандарта DDR. В качестве флеш-памяти используется 96-слойная 3D NAND производства Micron. Накопители отвечают спецификациям NVMe 1.4 и подключаются по четырем линиям интерфейса PCI Express 4.0.

Модель SPATIUM M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 1TB SPATIUM M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB
Страница продукта SPATIUM M480
Ёмкость, Гбайт 1000 2000
Скорость последовательного чтения, Мбайт/с 7000
Скорость последовательной записи, Мбайт/с 5500 6800
Максимальная скорость случайного чтения (блоки по 4 Кбайт), IOPS 350 000 650 000
Максимальная скорость случайной записи (блоки по 4 Кбайт), IOPS 700 000
Контроллер Phison PS5018-E18
Тип памяти 3D NAND TLC (Micron 96L)
Буфер DDR4 1 ГБ DDR4 2 ГБ
Суммарное число записываемых байтов (TBW), Тбайт 700 1400
Среднее время наработки на отказ (MTBF) 1 600 000 часов
Устойчивость к действию вибрации в рабочем состоянии н/д
Устойчивость к действию вибрации н/д
Рабочий диапазон температур, °C 0–70
Интерфейс подключения PCI Express 4.0 x4 (NVMe 1.4)
Максимальная Потребляемая мощность, Вт 6,6 8,2
Потребляемая мощность (простой), мВт 3 3
Форм-фактор M.2 2280
Габариты: ДхШхВ, мм 80 х 22 х 2,15
Масса, г н/д
Гарантия 5 лет
Стоимость 6799 грн 12999 грн

Заявлены алгоритм коррекции ошибок LDCP и аппаратное шифрование и защита данных AES-256, TCG OPAL2.0 и Pyrite. Гарантия на SSD составляет 5 лет или 700 ТБ записанных данных для модели на 1 ТБ и 1400 ТБ для решения на 2 ТБ, в зависимости от того, что наступит раньше. Интересно, что для продуктов на базе контроллера Phison E16 показатель TBW был в два раза выше.

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

Накопитель поставляется в крупной черной коробке, на которой изображен SSD и отмечены ключевые особенности продукта, включая его максимальную скорость линейного чтения, объем, интерфейс подключения, наличие радиатора и гарантию 5 лет.

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

Коробка обладает откидной крышкой и тремя отсеками во вспененном материале, в которых аккуратно расположились система охлаждения, накопитель и набор крепежа. Чтобы весь комплект поставки не вывалился при случайном открытии крышки, он прикрыт сверху прозрачной пластиковой накладкой.

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

Помимо SSD с радиатором в комплекте также есть инструкция и комикс с дракошей, демонстрирующий установку системы охлаждения.

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

Последняя состоит из массивного радиатора с фигурным вырезом и семью толстыми ребрами, а также прижимной пластины.

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

Накопитель выполнен на черном текстолите в форм-факторе 2280 с двухсторонним расположением компонентов. На лицевой стороне находится наклейка с изображением ребер радиатора, а на обратной с серийным номером, срывать которую не рекомендуется во избежание потери гарантии.

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

В SSD используется трехъядерный восьмиканальный контроллер Phison PS5018-E18, выполненный по 12-нм техпроцессу. Относительно E16 у новинки прибавилось одно ядро, что неудивительно при обещанных скоростях, и уменьшились технологические нормы производства, что положительно должно сказаться на температурных режимах работы чипа при возросших нагрузках. Дополняет контроллер DRAM-буфер в виде восьмигигабитной микросхемы памяти стандарта DDR — SK Hynix H5AN8G6NCJR-VKC.

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

Флеш-память IA7BG64AIA в количестве восьми чипов распаяна на PCB с двух сторон. Под этой маркировкой скрывается 96-слойная 3D NAND TLC производства Micron.

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

Комплектная система охлаждения собирается довольно-таки просто, достаточно снять защитные пленки с термопрокладок, уложить накопитель в «кроватку» прижимной пластины, установить сверху радиатор и стянуть все винтами. В итоге получается достаточно массивный брусочек, даже несмотря на вырез в ребрах.

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

После форматирования SSD стандартными средствами Windows пользователю будет доступно 1,81 ТБ свободного пространства.

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

Какого-либо ПО для контроля за накопителем или для обновления его прошивки производителем не предусмотрено, во всяком случае на данный момент.

Тестовый стенд

Тестирование накопителя MSI SPATIUM M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB проводилось на системе следующей конфигурации:

  • процессор: AMD Ryzen 7 5800X;
  • охлаждение: TechN Waterblock AMD AM4 + EK-D5 PWM G2 + Aquacomputer Aqualis base + Aquacomputer pomp adapter+ EK-CoolStream CE 420 + 3x Arctic P14 PWM PST;
  • термоинтерфейс: Noctua NT-H1;
  • материнская плата: ASUS ROG Crosshair VIII Formula (AMD X570, UEFI 3302);
  • память: HyperX Fury RGB HX436C17FB3AK2/16 (3600 МГц, CL17-21-21-39-2T);
  • видеокарта: ASUS ROG-STRIX-RX5500XT-O8G-GAMING;
  • системный накопитель: Kingston UV400 240GB (SUV400S37/240G);
  • блок питания: Chieftec GPS-1250C (1250 Вт);
  • операционная система: Microsoft Windows 10 Pro 64-bit (21H1);
  • ПО: AMD Chipset Drivers 3.09.01.140, AMD Adrenalin 21.8.2.

Файл подкачки и режим гибернации на время тестов были отключены. На SSD накопителе штатными средствами MS Windows 10 64-bit был создан логический раздел с файловой системой NTFS и стандартными настройками кластера, занимающий все доступное дисковое пространство. Для измерения производительности использовались следующие программы:

  • CrystalDiskMark 7.0.0 x64;
  • CrystalDiskMark 8.0.0 x64;
  • ATTO Disk Benchmark v4.01.0f1;
  • AS SSD Benchmark 2.0.6821.41776;
  • Anvil's Storage Utilities 1.1.0 (2014-January-1);
  • AIDA64 Engineer 6.25.5400;
  • PCMark 8 (Storage test);
  • PCMark 10 (Storage test).

Тестирование было проведено как с пустым накопителем, так и с заполненным разношёрстными файлами на 94%. И хотя у нас обычно используется заполнение диска до 40–80 ГБ свободного пространства, в этот раз пустой объем пришлось увеличить, так как даже с 93 ГБ (а это заполнение на 95%) пройти тестирование в том же AS SSD Benchmark было невозможно. В конечном итоге объем свободного места составил 113 ГБ.

Результаты тестирования

Скорость и стабильность работы

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

Для начала проверим возможности псевдо SLC-кэша. Итак, первые 600 Гбайт накопитель пишет на скорости около 6200 МБ/с, после чего она снижается до уровня 1000–1600 МБ/с, при этом пару раз контроллер призадумался до 145 МБ/с.

Теперь взглянем на реальные скорости копирования с Corsair Force MP600 Gen4 PCIe x4 2TB, выполненного на базе контроллера Phison E16. Начнем с папки Steam объемом около 900 Гбайт.

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

Как и при тестировании на запись в пакете AIDA64 первые 600 ГБ сохранялись на SSD при максимальной скорости, после чего она упала до уровня 1–1,3 ГБ/с. Далее оценим возможности при записи крупных файлов.

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

Если накопитель уже частично заполнен, то максимальная скорость записи будет доступна первые 60 Гбайт данных, после чего она снизится до все тех же 1–1,1 ГБ/с.

Стоит отметить, что температура MSI SPATIUM M480 под комплектным радиатором для M.2-накопителя от материнской платы ASUS ROG Crosshair VIII Formula за все время тестирования не превысила 57 °C при 23 градусах в помещении, тогда как для SSD на базе Phison E16, выполненном по 28-нм нормам, этот показатель был градусов на 5 больше. Все-таки тонкий техпроцесс неплохо повлиял на температурный режим контроллера, даже несмотря на возросшее количество ядер.

CrystalDiskMark

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB
MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

Здесь скорость последовательного чтения даже выше заявленной и равна 7200 МБ/с, при этом запись соответствует обещанным 6800 МБ/с. При нашем заполнении нет особой разницы между объемом задачи, а также пустой накопитель или полный.

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

Но стоит заполнить диск под самую завязку, как у него начинает падать скорость чтения и, особенно, записи. У других SSD, побывавших у нас на тестировании, такого сильного падения никогда не происходило.

ATTO Disk Benchmark

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB
MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

В этом бенчмарке скорости чуть ниже обещанных, но даже так они более 6000 МБ/с. Шесть процентов свободного пространства позволяют без проблем произвести все тестирования и разницы между заполненным диском и пустым, а также в зависимости от объема поставленной задачи нет, везде скорости примерно одинаковые.

AS SSD Benchmark

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB
MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

В AS SSD Benchmark, из-за которого пришлось увеличить объем пустого пространства до 113 Гбайт (вместо принятых в нашем тестировании 47 Гбайт), с заполнением накопителя и при работе с данными на 1 ГБ растет время доступа, но с увеличением задачи падает в более чем 2 раза скорость записи.

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

В имитации работы с данными на заполненном диске хорошо просаживаются скорости в тестах Program и Game, тогда как ISO чувствует себя очень отлично.

Anvil's Storage Utilities

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB
MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

В Anvil's Storage Utilities даже 6% пустого пространства сказывается на производительности накопителя при задаче 16 ГБ, в итоге падение записи в 1,5–3 раза в зависимости от теста, что отразилось на итоговом балле.

PCMark 8

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

Представитель с Phison E18 в PCMark 8 выступил чуть хуже, чем решения на Phison E16, а с заполнением до 94% его результат сравнялся с обычными SSD на базе доступных контроллеров.

PCMark 10

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB
MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

В PCMark 10 заполнение накопителя также сказывается на результате в основном тесте и падение итогового балла аналогично тому же Samsung 980 Pro, который был у нас вначале года.

Система охлаждения и троттлинг

Теперь проверим возможности комплектной системы охлаждения, но для начала взглянем на работу SSD без радиатора, ведь его запросто могут использовать в составе ноутбука или компактного ПК. Для прогрева использовалась директория с крупными файлами общим объемом 441 Гбайт. В помещении был 21 градус по Цельсию.

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

Взяв резвый старт с температурой 39 °C и скоростью 2,12 ГБ/с накопитель через время прогрелся до 63 °C и снизил ее до 1,82 ГБ/с, а по достижению 70 градусов — наступил троттлинг и скорость записи упала до 283 МБ/с. После охлаждения SSD до 62 °C скорость увеличилась до 928 МБ/с, а после нормализации температуры поднялась уже до 1,18 ГБ/с. В принципе, Spatium M480 можно без проблем использовать без дополнительного охлаждения при условии обычной нагрузки, файлы на 100–150 Гбайт также вряд ли его сильно разогреют.

MSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TBMSI Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB

С фирменным радиатором и без дополнительного активного охлаждения накопитель прогрелся с 26 до 44 градусов, при этом скорость записи снизилась с 2,17 до 1,7 ГБ/с с периодическими просадками вначале копирования до 1,5 ГБ/с, но никакого перегрева или троттлинга не наступало. Этот радиатор отлично справился с поставленной задачей и при отсутствии охаладителя в комплекте с материнской платой его обязательно стоит использовать.

Выводы

Выход очередного контроллера для SSD под шину PCI Express 4.0 принесет разнообразие на рынке NVMe-накопителей, что в итоге должно сказаться на конечной стоимости готовых изделий. Естественно, это в идеальных условиях, когда нет перебоев с поставкой компонентов. Топовый чип от Phison ожидался давно, так как производительность E16 была далека от возможностей скоростного интерфейса четвертой ревизии. Но вот он вышел и особо не впечатлил. Да, линейные скорости E18 значительно возросли, но общая производительность осталась на прежнем уровне, а иногда даже стала хуже. Возможно, причина кроется в переходе компании Phison к использовании флеш-памяти Micron, тогда как ранее применялась Toshiba, что повлекло изменение в контроллере и это как-то могло сказаться на его итоговой производительности. С другой стороны, судить возможности новинки по одному продукту пока рано и необходимо подождать решения от других вендоров.

Накопитель Spatium M480 объемом 2 ТБ представляет собой референсное решение, оформленное MSI и поставляемое с оригинальной и эффективной системой охлаждения в фирменной упаковке. По линейным скоростям этот SSD один из самых быстрых на рынке, хотя в некоторых задачах он равен решениям на базе других контроллеров с поддержкой шины PCI-E 4.0. Кроме того, для раскрытия его потенциала на диске всегда должно быть более 5% свободного места, иначе скорость записи данных сильно упадет. Конечно, в реальных задачах пользователь вряд ли это заметит, да и забивать так накопитель мало кто будет. В итоге, если хочется быстрый, емкий и современный SSD, да еще и ПК собран из компонентов MSI, при этом стоимость отходит на второй план, то Spatium M480 PCIe 4.0 NVMe M.2 2TB станет неплохим выбором.