Очередная ревизия скоростного интерфейса PCI Express, как правило, первоначально используется в видеокартах, как более требовательных к пропускной способности этой шины компонентам, но реальная необходимость в ней обычно появляется лишь через одно-два поколения графических адаптеров. С появлением NVMe-накопителей все изменилось — мы сразу видим увеличение производительности SSD при привлечении нового интерфейса, так что фокус разработчиков сместился в их сторону и теперь, например, с реализацией PCIe 5.0 были выпущены и соответствующие устройства, тогда как видеокарты до сих пор используют старую шину. Новинки демонстрируют в 1,5–2 раза лучшую производительность в отношении накопителей с поддержкой PCI Express 4.0, что позволяет производителям предложить быстрые SSD с соответствующей стоимостью, которую придется заплатить за прогресс. Конечно, после совершенствования технологий производства эти диски станут доступнее, но тогда появится новая ревизия интерфейса. И так по нескончаемому кругу эволюции.
Мы уже успели познакомиться с одним из современных накопителей с новым интерфейсом, но он относился к не самой быстрой серии, имеющей максимальное быстродействие только в 10000 МБ/с при линейном чтении. В последнее время начали появляться SSD с улучшенными на 25% характеристиками, что увеличивает эту планку до 12400 МБ/с, а в будущем эти показатели вообще могут вырасти до пиковых 14000 МБ/с! Пока такие устройства нам еще не доступны, поэтому посмотрим на диск со «средними» характеристиками.
MSI Spatium M570 Pro
Как и модель MSI Spatium M570 новинка базируется на 5-ядерном (2+3) контроллере Phison PS5026-E26, выполненном по 12-нм техпроцессу. Он поддерживает четыре линии шины PCI Express 5.0, флэш-память TLC и QLC с интерфейсом Toggle 5.0 и ONFi 5.0, а также DRAM-буфер стандарта LPDDR4 или DDR4. Пиковые скорости могут достигать 14000 МБ/с и 11800 МБ/с для линейных чтений и записей соответственно, а при работе с блоками 4К эти показатели равны 1500 тыс. IOPS для чтения и 2000 тыс. IOPS для записи. Но, к сожалению, для MSI Spatium M570 Pro такие скорости недостижимы и новый накопитель может похвастаться меньшими показателями. Так, для младшей модели в 1 ТБ скорость чтения равна 11700 МБ/с, а для записи — 9600 МБ/с, тогда как для старшего SSD на 2 ТБ заявлено 12400 МБ/с и 11800 МБ/с соответственно. Скорость случайного чтения в этих накопителях равна 1400–1500 тыс. IOPS, тогда как для записи характеристики несколько лучше – 1500–1600 тыс. IOPS, в зависимости от модели. Показатели хоть и не доступны максимально возможным для контроллера PS5026-E26, но даже такие превышают параметры старых SSD в более чем 1,5 раза. Каждый из накопителей оснащен DRAM-буфером LPDDR4: для диска меньшей емкости это 2 ГБ, а большей — 4 ГБ.
| Модель | SPATIUM M570 Pro PCIe 5.0 NVMe M.2 1TB Frozr | SPATIUM M570 Pro PCIe 5.0 NVMe M.2 2TB Frozr |
|---|---|---|
| Страница продукта | SPATIUM M570 Pro | |
| Ёмкость, Гбайт | 1000 | 2000 |
| Скорость последовательного чтения, Мбайт/с | 11700 | 12400 |
| Скорость последовательной записи, Мбайт/с | 9600 | 11800 |
| Максимальная скорость случайного чтения (блоки по 4 Кбайт), IOPS | До 1 400 000 | До 1 500 000 |
| Максимальная скорость случайной записи (блоки по 4 Кбайт), IOPS | До 1 500 000 | До 1 600 000 |
| Контролер | Phison PS5026-E26 | |
| Тип памяти | 3D NAND TLC (Micron 232L) | |
| Буфер | 2 ГБ LPDDR4 | 4 ГБ LPDDR4 |
| Суммарное число записываемых байтов (TBW), Тбайт | 700 | 1400 |
| Среднее время наработки на отказ (MTBF), часов | 1 600 000 | |
| Устойчивость к действию вибрации в рабочем состоянии | н/д | |
| Устойчивость к действию вибрации (при хранении) | н/д | |
| Рабочий диапазон температур, °C | 0–70 | |
| Интерфейс подключения | PCI Express 5.0 x4 (NVMe 2.0) | |
| Энергопотребление во время чтения/записи, Вт | 10 (максимум) | 11 (максимум) |
| Энергопотребление во время простоя, мВт | н/д | |
| Форм-фактор | M.2 2280 | |
| Габариты: ДхШхВ, мм | 80 x 22 x 3,5 (95,8 х 24 х 72,8 с радиатором) | |
| Масса, г | 139,1 | |
| Гарантия | 5 лет | |
| Стоимость, грн | н/д | н/д |
Кроме того, увеличение быстродействия по отношению к обычному Spatium M570 вышло не просто так — SSD греются и очень, поэтому на каждый из них установлен габаритный радиатор. А вот показатели суммарного количества записываемых байтов (TBW) не изменились и для модели на 1 ТБ он заявлен на уровне 700 ТБ, а для более вместительной — 1400 ТБ, что позволяет перезаписывать накопители каждый день в течение двух лет. Технологии шифрования производитель не упоминает, только заявляет их наличие, при этом сам контроллер Phison PS5026-E26 поддерживает AES 256, SHA 512, RSA 4096 и TCG Opal. Гарантийный срок составляет пять лет, если количество записанных данных не превысит норму.
MSI Spatium M570 PCIe 5.0 NVMe M.2 Frozr 2TB
Рассмотрим старшую модель на 2 ТВ. Диск поставляется в большой коробке черного цвета, на лицевой стороне которой изображено устройство и указаны его скорости с емкостью и названием. На коробке обычного Spatium M570 отсутствовали показатели его быстродействия, так что понять, насколько хорош SSD, было невозможно. Здесь уже все указано и пройти мимо него, увидев такие сумасшедшие цифры, будет безрассудно.
Производитель предлагает пользователям эко-упаковку, кроме документации и самого диска в комплекте больше ничего нет, в отличие от первых быстрых накопителей серии Spatium, которые имели довольно пафосный комплект поставки.
SSD поставляется уже с установленной системой охлаждения, а она относительно очень большая, поэтому конструкция получается монструозной, как для накопителя, и первое, что может сразу прийти на ум пользователя — как это установить на материнскую плату?
Радиатор выполнен из алюминиевого основания и тонких ребер, пронизывающих три тепловых трубки, две из которых сильно выступают за пределы конструкции, что может повлиять на совместимость с материнскими платами, при условии, что удастся установить SSD в разъем M.2.
Сверху радиатор накрывает декоративная анодированная алюминиевая крышка, на которой есть логотип компании и название серии накопителя, а снизу есть обычная защитная пластина с бортиками. На ней есть наклейка, на которой указана модель жесткого диска.
С одной стороны бортика пластины находится пломба, которая прикрывает винт крепления, так что снять радиатор, не потеряв гарантию, невозможно.
Конечно, мы этим не ограничены, поэтому разбираем систему охлаждения и видим, что передача тепла радиатору происходит благодаря толстой термопрокладке и жидкие прокладки, которые были в Spatium M570, уже не используются.
Сняв прокладку становится понятно почему — радиатор выполнен с прямым контактом, а средняя трубка частично даже не контактирует с элементами SSD.
Печатная плата черного цвета и стандартна для контроллеров Phison с поддержкой PCIe 5.0. На обратной стороне, на одном из чипов флэш-памяти, имеется наклейка с указанной емкостью SSD.
На плату установлен контроллер PS5026-E26, оснащенный металлической крышкой для лучшего охлаждения кристалла.
Рядом с ним находится DRAM-буфер SK Hynix H9HCNNNCPUMLXR-NEE стандарта LPDDR4-4266 и объемом 4096 МБ. На обратной стороне есть еще одно место для микросхемы, возможно, это для более вместительной модели, которая выйдет в будущем.
Четыре 232-слойных чипа флэш-памяти Micron MT29F4T08EMLCHD4-QA:C стандарта 3D NAND TLC распаяны на другом конце печатной платы, по два с каждой стороны.
После форматирования стандартными средствами Windows пользователю будет доступно 1,81 ТВ свободного пространства.
Для обслуживания накопителя производитель предлагает программное обеспечение, полностью интегрированное в фирменное приложение MSI Center, достаточно установить нужный модуль System Diagnosis. В нем пользователь сможет наблюдать за краткими показателями SSD, выполнить резервное копирование или восстановление информации благодаря встроенной программе Actiphy.
Тестовый стенд
Тестирование накопителя MSI Spatium M570 PCIe 5.0 NVMe M.2 Frozr 2TB производилось на системе следующей конфигурации:
- процессор №1: AMD Ryzen 9 7900X;
- процессор №2: Intel Core i7-14700KF;
- система охлаждения №1: Noctua NH-12U;
- система охлаждения №2: Noctua NH-9U;
- материнская плата №1: Gigabyte X670E Aorus Master (UEFI F13d);
- материнская плата №2: MSI MAG Z790 TOMAHAWK MAX WIFI (UEFI A.20);
- память: Kingston Fury Beast KF560C36BBEAK2-32 (DDR5-6000, CL36-38-38-80, 1,35В);
- термоинтерфейс: Arctic MX-4;
- видеокарта №1: AMD Radeon;
- видеокарта №2: AMD Radeon RX 7900 XT;
- накопитель: GoodRAM IRDM Ultimate X 1TB;
- накопитель: MSI Spatium M570 PCIe 5.0 NVMe M.2 HS 1TB;
- корпус: Cooler Master Test Bench v1.0;
- блок питания: be quiet! Dark Power Pro P13-PRO-1300W;
- операционная система: Windows 11 Pro (22H2);
- драйверы: AMD 5.08.02.027, AMD Adrenalin 23.12.1.
На тестируемом SSD штатными средствами MS Windows 11 64-bit был создан логический раздел с файловой системой NTFS и стандартными настройками кластера, занимающим все доступное дисковое пространство. Для измерения быстродействия использовались следующие программы:
- CrystalDiskMark 8.0.4x64;
- 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 7.00.6700;
- PCMark 8 (Storage test).
- PCMark 10 (Storage test);
- 3Dmark (Storage test).
Тестирование было проведено как с пустым накопителем, так и с заполненными файлами на 95% своего объема. Подобный формат позволит оценить быстродействие SSD не только в состоянии из коробки, но и в сценариях, приближенных к реальной эксплуатации устройства, когда диск в шаге от своего полного заполнения.
Результаты тестирования
Скорость и стабильность работы
При линейной записи максимальные показатели достигают 10,5 ГБ/с первые 11% объема SSD, после чего скорость падает до 3500 МБ/с и до 80% пространства накопителя держится на таком уровне. Затем скорость пытается восстановиться, но тщетно и где-то на 84% падает до 1300 МБ/с. Такое поведение позволит, как минимум, половину объема диска писать на максимальной скорости.
Посмотрим, как происходит запись в реальных условиях, для чего перенесем на Spatium M570 несколько больших файлов общим объемом 496 ГБ с накопителя Spatium M570, подсоединенного также к шине PCI Express 5.0.
Как видим, диск без особых проблем записал данные на максимальной для себя скорости. Охлаждался он большим радиатором для SSD от материнской платы, еще и установленным рядом 92 мм вентилятором, но и это позволило ему нагреться до 58 градусов при 20 °C в помещении. Обычный Spatium M570 при 24 °C нагревался только до 53 градусов, так что можно себе представить, что будет происходить у пользователя в реальной системе.
Еще одна порция таких файлов никак не отразилась на быстродействии накопителя, но уже после заполнения диска до 60% оно снизилось до 1,1–1,2 ГБ/с.
Дальнейшее тестирование показало, что SSD как при записи, так и при копировании в заполненном состоянии может записывать первые 60 Гбайт данных на максимальной скорости, после чего она падает до тех же 1,15 ГБ/с в среднем.
С небольшими файлами диск работает быстро, даже в заполненном состоянии.
Запись папки объемом 45 ГБ никак не отразилось на быстродействии, накопитель записал все на максимальной для себя скорости.
CrystalDiskMark
В CrystalDiskMark мы видим обещанные скорости, которые даже не снижаются с увеличением задачи.
А вот заполнение диска до 95% уже влияет на запись и она снижается до показателей лучших SSD с шиной PCI Express 3.0.
Но достаточно освободить место до 100–120 ГБ, как скорости приходят в норму, так что лучше диск не заполнять на более чем 90–93%.
ATTO Disk Benchmark
Здесь также наблюдается почти максимальная скорость, лучшая производительность начинается с блоков 64–128 КБ.
AS SSD Benchmark
У AS SSD нет разницы между задачами, но при работе с 10 ГБ возрастает время доступа при записи данных. Заполнение диска и влияет на запись.
Эмуляция реальной нагрузки практически не чувствует различия между пустым и заполненным SSD.
Anvil's Storage Utilities
Здесь мы получили максимальные баллы, которые только у нас были с твердотельными накопителями, заполнение диска снижает быстродействие до уровня устройств прошлого поколения.
PCMark 8
В старом PCMark также получили максимальную скорость в 1200 МБ/с, в то время как в тестировании до этого она не превышала 970 МБ/с. Заполненный SSD немного медленнее, но все равно он получается лучше старых накопителей.
PCMark 10
Максимальное быстродействие фиксируется и здесь, заполненный диск уже снижает производительность в полтора раза.
3DMark
Новый пакет в нашем тестировании, поэтому пока рано говорить, насколько лучше новый SSD по отношению к устройствам прошлых поколений, но даже так видно, что он в два раза производительнее среднестатистических накопителей.
Система охлаждения и тротлинг
Теперь проверим, как нагревается накопитель при его активном использовании, для чего на него перенесем с MSI Spatium M570 1TB большие файлы общим объемом 496 ГБ. Охлаждение будет происходить благодаря — стоковому радиатору.
Использовалась материнская плата MSI MAG Z790 TOMAHAWK MAX WIFI с демонтированной пластиной в зоне разъема M.2 для SSD с интерфейсом PCI Express 5.0.
Как это ни странно, но родной радиатор накопителя неплохо справляется с охлаждением столь быстрого SSD. Температура диска в конце тестирования не превышала 56 градусов, что достаточно хорошо. Скорее всего часть воздуха от активного кулера процессора охлаждала и радиатор SSD, а с установленной AiO будет все иначе. Попробуем отделить поток от вентилятора перегородкой.
Теперь диск, зажатый между видеокартой и вставкой у процессорного кулера, нагрелся до 60 градусов. В реальных условиях в закрытом корпусе этот показатель может достигать 70 и более градусов, поэтому об активной вентиляции ПК не следует забывать.
Выводы
Прогресс твердотельных накопителей продвигается очень быстро — не успели мы насладиться быстродействием первых дисков с поддержкой PCI Express 5.0, как нам предлагают более производительные устройства. В скором времени выйдут еще более производительные продукты с увеличенными скоростями. Но у этой медали есть и другая сторона в виде сильного нагрева при передаче большого объема данных, что побуждает производителей устанавливать габаритные системы охлаждения. Даже разработчики материнских плат предусматривают большие радиаторы для соответствующих SSD. И пользователям остается только ждать выпуска новых контроллеров с меньшим уровнем энергопотребления и нагрева.
MSI Spatium M570 PCIe 5.0 NVMe M.2 Frozr не стал исключением, это очень быстрый накопитель, который уже сейчас может предоставить непревзойденную производительность. Но это справедливо, пока диск заполнен до 50 процентов пространства, после чего пользователь может рассчитывать на небольшой SLC-кэш объемом в 60 ГБ для записи на максимальной скорости, чего хватит в большинстве случаев. Также следует оставлять свободным пространство более 100 ГБ, иначе запись упадет до скоростей SSD с шиной PCI Express 3.0. Увеличение производительности по отношению к обычным моделям Spatium M570 заставило производителя установить габаритную систему охлаждения, из-за которой новый SSD подойдет не для каждой материнской платы, и об этом не следует забывать при выборе устройства. Так что если нужна ультимативная производительность дисковой подсистемы, не оглядываясь на цену, накопители Spatium M570 Pro станут хорошим вариантом для увеличения быстродействия системы.