Kingston KC3000, Samsung 980 Pro чи WD Black SN770? Порівнюємо між собою швидкі SSD з шиною PCIe 4.0

Твердотілі накопичувачі можна назвати одними з найкращих винаходів, представлених на комп’ютерному ринку. Завдяки їм можна прискорити запуск та роботу операційних систем, баз даних, знизити час створення графічного та відео контенту. Не забуваємо й про ігри, особливо онлайнові, коли швидкість завантаження рівня може коштувати персонажу життя. Навіть в деяких звичайних сучасних проєктах швидкодія SSD впливає на ігролад, коли йде постійне довантаження даних через брак відеопам’яті, і чим продуктивніший диск, тим більше fps ми отримуємо. Ще вони мають мінімальні розміри, особливо накопичувачі з роз'ємом M.2, що дозволяє їх встановлювати навіть в невеличкі мобільні пристрої та ігрові консолі. Також, крім швидкості, вони мають ще одну незаперечну перевагу, а саме відсутність рухомих частин та стійкість до вібрацій, що дозволяє використовувати їх у складних середовищах, де звичайний жорсткий диск швидко б вийшов з ладу. Тож складно собі уявити, куди б зайшла цифрова індустрія, як би не SSD.

Сучасні швидкі твердотілі накопичувачі у своїй більшості виконані на контролерах Phison, тоді як розробки інших компаній зустрічаються вже не так часто. Популярність тайванської фірми зумовлена її співпрацею зі своїми партнерами — вона пропонує вже готову платформу й «виробникам» дисків достатньо наклеїти свою барвисту наліпку, чим всі й користуються. Також Phison є піонером серед інших, хто спочатку запропонував продукти для шини PCI Express 4.0, а потім й сучасної версії цього швидкісного інтерфейсу. Зараз моделі з PCIe 5.0 тільки з'явилися, тож їх вартість поки що знаходяться на невиправдано високому рівні, тоді як зі «старою» шиною вже не такі дорогі, як були з самого початку. Наприклад, Kingston KC3000, як один із представників з таким контролером, за весь час після виходу впав у ціні майже в три рази.

Є також компанії, які розробляють контролери суто для своїх же накопичувачів, ось як, наприклад, Samsung. Популярний колись серед ентузіастів південнокорейський виробник трохи здав свої позиції після виходу 980-й серії, але й досі має попит у вибагливих користувачів.

Крім того, у своїй більшості SSD оснащуються DRAM-буфером для зберігання таблиці трансляції адрес, що впливає на швидкість запису великого обсягу даних. Але для зниження вартості пристроїв його почали прибирати та використовувати пам’ять ПК (технологія HMB — Host Memory Buffer). Звісно, що з ним диск буде продуктивнішим і всі дорогі моделі без нього не обходяться. Хоча, буває й виключення і на нашому ринку можна зустріти безбуферні продукти за ціною швидших моделей. Наприклад, WD Black SN770.

Учасники

Ми розглянемо три вище згаданих накопичувачі місткістю 1 ТБ та порівняємо їх між собою, як одних з найпопулярніших у своєму класі на вітчизняному ринку. Два з них в нас вже були: Kingston KC3000, який минулого разу представляла старша модель на 2 ТБ, та Samsung 980 Pro. А ось третій учасник у нас вперше.

Kingston KC3000 виконаний на другому поколінні контролерів Phison для продуктивних SSD з шиною PCI Express 4.0 і прийшов на заміну популярної в минулому серії KC2500. На відміну від попередника чип PS5018-E18 вже здатен залучити всі можливості цього інтерфейсу та досягти максимальної швидкості при лінійних читанні та запису, які сягають 7000 МБ/с та 6000 МБ/с відповідно для накопичувача місткістю 1024 ГБ. Для моделі на 2048 ГБ, наприклад, швидкість запису ще більша та дорівнює вже 7000 МБ/с. Що стосується швидкості випадкового читання та запису блоків 4К, то вона сягає 900 тис. та 1000 тис. IOPS відповідно (для SSD більшої місткості читання зростає до 1000 тис. IOPS). Також SSD оснащено DRAM-буфером обсягом 1024 МБ. Крім продуктивності в накопичувачах зазвичай цікавить й такий параметр, як сумарна кількість записуваних байтів (TBW), і для SKC3000S/1024G він заявлений на рівні 800 Тбайт, що нижче відносно найперших продуктів з PCIe 4.0 з контролером Phison PS5016-E16. З іншого боку, заявлена кількість теж непогана і дає можливість перезаписувати диск кожен день протягом двох років.

Наступний наш учасник — Samsung 980 Pro, який викликав багато галасу серед ентузіастів через використання південнокорейським гігантом в серії Pro пам’яті стандарту TLC замість MLC. Вибагливі користувачі такого не очікували, але реалії такі, що на тлі інших виробників треба якось тримати конкурентну ціну, бо з’явилася купа цікавих продуктів від інших компаній, і краща флешпам’ять в таку стратегію ніяк не вписується. SSD виконаний на фірмовому контролері Elpis, який здатен сягати швидкостей для лінійного читання та запису 7000 МБ/с та 5000 МБ/с відповідно. Але компанія чесно признається, що така продуктивність буде досяжна лише в межах SLC-кешу, після чого вона впаде до 6800 МБ/с для читання та 2000 МБ/с для запису відповідно. Випадкові читання та запис дорівнюють 1000 тис. IOPS, але після SLC-кешу ці показники знизяться до 800 тис. та 500 тис. IOPS відповідно. Що відбувається з моделями інших виробників можна лише здогадуватися. На SSD встановлено буфер у 1024 Мбайт стандарту LPDDR4. TBW дорівнює лише 600 Тбайт, що не перебільшує показники конкурентів.

І останній наш пристрій належить до накопичувачів, який замість DRAM-буфера використовує невеличкий обсяг оперативної пам’яті комп’ютера. SSD виконаний на контролері розробки компанії SanDisk, яку Western Digital купила декілька років тому. На відміну від старих фірмових безбуферних моделей Black SN770 зробив гарний стрибок в продуктивності завдяки шині PCIe 4.0 й показує непогану швидкодію, яка сягає 5100 МБ/с для читання та 4900 МБ/с для запису, що трохи більше ніж в перших SSD з таким інтерфейсом та деяких сучасних конкурентів. Випадкові читання та запис дорівнюють 740 тис. та 800 тис. IOPS відповідно, що теж непогано на тлі старих продуктів. Сумарна кількість записуваних байтів знаходиться на рівні 600 Тбайт, стандартному для WD показнику, але деякі конкуренти, навіть безбуферні, мають кращі характеристики.

Kingston KC3000 1024GB

Старшу модель ми вже розглядали, тепер подивимося на іншого представника серії KC3000. Накопичувач постачається у звичайному та скромному блістері з картонною підкладкою, на якій вказано лише модель, місткість та швидкість лінійного читання.

В середині є код активації для утиліти клонування Acronis True Image, тож не слід викидати упаковку після встановлення SSD у систему.

Накопичувач виконано на чорному текстоліті, всі елементи розташовані на лицевій стороні. Контролер Phison PS5018-E18, чипи флешпам’яті та DRAM-буфер вкриті тонкою теплорозподільною пластиною з алюмінію та графеновим покриттям. За словами виробника, вона покращує охолодження пристрою, але як, на мене, вона занадто тонка і після використання SSD втрачає свій товарний вигляд.

На зворотному боці є наліпка з назвою моделі, її місткості, робочої напруги та сили струму й з іншою інформацією.

Samsung 980 Pro 1TB

Цей SSD взагалі нічим не відрізняється від екземпляра, який в нас побував два роки тому. Накопичувач постачається в невеличкій темній коробці з зображенням пристрою, на якій також вказана модель, місткість на швидкість лінійного читання.

Всередині крім диска є також документація.

Друкована плата накопичувача чорного кольору і всі компоненти знаходяться на лицевій стороні. Ніякого охолоджувального елемента тут не передбачено, а чипи накриває наліпка з інформацією про SSD, яка включає модель, місткість, електричні характеристики та іншу інформацію.

А ось на іншій стороні є мідна пластинка, яка повинна покращити охолодження накопичувача.

Ось тільки вона погано приклеєна та трошки відходить від текстоліту нашого екземпляра.

WD Black SN770 1TB

І останній SSD. Він постачається у невеличкій чорній коробці, на якій зображено пристрій, вказана модель, місткість та швидкість лінійного читання і, звісно, що це ігровий накопичувач. На зворотній стороні, як й в блістері Kingston, є віконце, через яке можна побачити придбаний продукт.

До SSD додається також й документація.

Цей диск, як й всі інші, теж виконано на текстоліті чорного кольору, на лицевій стороні якого розміщено контролер SanDisk A101-000138 та єдиний чип флешпам'яті. Вся інформація про диск влізла на маленьку наліпку, на якій вказана модель, місткість, напруга, струм тощо.

На іншому боці нічого особливого немає.

Тестовий стенд

Тестування накопичувачів проводилося на системі наступної конфігурації:

• процесор: Intel Core i9-12900K;
• система охолодження: Deepcool AS500;
• материнська плата: ASUS Rog Maximus Z690 Hero (UEFI 2204);
• пам’ять: Kingston Fury KF560C36BBEK2-32 (DDR5-6000, CL36-38-38-80, 1,35 В);
• термоінтерфейс: Arctic MX-4;
• відеокарта: Intel UHD Graphics 770;
• накопичувач №1: Kingston KC2000 500GB;
• корпус: Cooler Master Test Bench v1.0;
• блок живлення: be quiet! Dark Power P13-850 (850 Вт);
• операційна система: Windows 11 Pro (22H2);
• драйвери: Intel INF 10.1.19444.8378, MEI 2319.4.30.0, IGD 31.0.101.4575.

Для вимірювання швидкодії використовувалися такі програми:

• 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 6.25.5400;
• PCMark 8 (Storage test);
• PCMark 10 (Storage test).

Результати тестування

Швидкість та стабільність роботи

Алгоритм роботи SLC-кешування в накопичувачах серії KC3000 за весь час ніскільки не змінився і диск 38 відсотків пише на максимальній швидкості, після чого її знижує до 1000–1500 МБ/с. Запис на такий накопичувач відбудеться швидко й користувач навіть не помітить затримки.

Samsung також нічого не змінив і ми знов бачимо 12% запису на максимальній швидкості, після чого вона падає й намагається відновитися — вже після 42 відсотків знов пишемо деякий обсяг на максимальній швидкості, а далі швидкість падає по тому ж самому сценарію. Знову таки, ця гойдалка особливо не позначиться на продуктивності SSD.

А ось тут вже цікаво. Диск зміг записати дані на повній швидкості до 52 відсотків, після чого вона знижується до 500–1000 МБ/с.

CrystalDiskMark

Тут бачимо все те, що нам обіцяли, швидкість запису навіть трохи більша.

Трошки недотягує до обіцяного, але теж непогано.

Лінійні читання та запис відповідають обіцяному, випадковий запис блоків 4К навіть на рівні KC3000, але зі зростанням задачі падають деякі показники.

ATTO Disk Benchmark

Тут нічого незвичайного з KC3000 немає, максимальна швидкість спостерігається на великих блоках після 128 КБ.

Як й минулого разу, з цим диском знову бачимо сплеск запису блоків 64 КБ і трошки 128 КБ.

Швидкісні характеристики WD Black SN770 гірші за всіх, але запис невеликих блоків в нього здійснюється краще.

AS SSD Benchmark

Стабільні показники, лише при збільшенні обсягу задачі накопичувач Kingston трохи втрачає продуктивності.

Samsung 980 Pro теж демонструє високі показники й при збільшенні задачі швидкодія знижується не так сильно, як в опонента, але час доступу при записі зростає.

А ось тут ми бачимо суттєве падіння продуктивності при переході до більшої задачі — деякі показники знижуються майже у два рази. Час доступу при записі самий максимальний.

Якщо дивитися на емуляцію реального навантаження, то KC3000 в нас виходить універсальним продуктом, який підходить для різного роду задач, тоді як 980 Pro краще поводиться з великими файлами та програмами, а Black SN770 — з програмами та іграми.

Anvil's Storage Utilities

У Kingston непогані показники, по запису це найкращий накопичувач серед інших. Збільшення задачі на продуктивність не впливає.

Гарна робота з блоками 4К та 128К дала додаткові бали диску Samsung і по читанню він на рівні або навіть краще головного опонента. Збільшення обсягу задачі також не впливає на результат.

По запису SSD виробництва WD виявився трошки кращим за 980 Pro, але збільшення задачі сильно впливає на швидкодію накопичувача.

PCMark 8

Як бачимо, головна битва йде між дисками Kingston та Samsung, тоді як Black SN770 їм безумовно програє.

PCMark 10

А ось тут стає вже цікаво і безбуферний SSD виступає на рівні KC3000, а в додаткових тестах навіть обходить його, тоді як 980 Pro стає повним аутсайдером. Скоріше за все, компанія Western Digital провела гарну оптимізацію прошивки накопичувача для роботи з невеличкими файлами, що особливо помітно в Data Drive Benchmark, тоді як інші опоненти краще працюють з великим обсягом.

Висновки

Важко зараз уявити настільний ПК чи мобільний пристрій без SSD, при цьому ноутбуки взагалі перейшли на NVMe-накопичувачі й звичайні SATA в них майже не зустрічаються. Жорстким дискам у сучасності все більше відводиться роль резервного сховища або компонента для «холодного» зберігання даних, коли вони необхідні вкрай рідко. Стрімкий розвиток технологій збільшив обсяг SSD і їх швидкості, які можуть сягати 14 ГБ/с для пристроїв з інтерфейсом PCI Express 5.0. Ось тільки ціни на них ще далекі від звичайних жорстких дисків, хоча хутко й наближаються до них.

Накопичувачі, які були в нас на тестуванні, можна назвати типовими представниками сучасних SSD з шиною PCIe 4.0. Kingston KC3000 виконаний на популярній платформі Phison та демонструє гарну швидкодію, як з операціями читання, так й запису. Він без зайвих проблем впорається з великим обсягом даних і добре підійде для роботи з відео чи графічним контентом. Але й для розваг KC3000 буде не зайвим, особливо для сучасних ігор, які починають активно працювати з диском і у майбутньому це буде тільки посилюватися. Тож маємо універсальний пристрій, який впорається з усіма задачами по прийнятній ціні.

Samsung 980 Pro вже не такий універсальний, як конкурент, ще й коштує більше. Він виконаний на фірмовому контролері та демонструє непогану швидкодію при роботі з даними. Гарно підійде для робочого ПК, але в мобільні пристрої через його сильне нагрівання без додаткового охолодження ставити не слід. З іграми його також можна використовувати, але для цього є продукти кращі за нього. Звісно, можна було б узяти для тестування модель Samsung 990 Pro, але це вже друга ліга, де є Kingston Fury, WD Black SN850X та інші, які вже йдуть дорожче.

Накопичувач WD Black SN770 дає зрозуміти, яким повинен бути сучасний безбуферний SSD з інтерфейсом PCI Express 4.0, а не ті непорозуміння, які є зараз на ринку і в яких швидкісна шина лише для галочки. Він також виконаний на фірмовому контролері та демонструє гарну, як для нього, продуктивність, яка навіть іноді краща, ніж у Samsung 980 Pro. Але є але — це чисто «домашній» SSD. Перекинути купу фотознімків, невеличких файлів, запустити ігри — це він зробить на рівні інших. Але якщо діло дійде до великого обсягу даних, то його повноваження на цьому й закінчаться. Ні, він для роботи теж згодиться, але навіщо його використовувати для цього, якщо є інші продуктивніші SSD?