Огляд та тестування SSD MSI Spatium M570 PCIe 5.0 NVMe M.2 HS місткістю 1 ТБ. У погоні за швидкістю

Перші твердотілі накопичувачі з’явилися у 70–80-х роках минулого століття й базувалися на технології RAM, що впливало на їх кінцеву вартість та сферу використання.

За декілька років до Міленіуму були представлені пристрої вже на звичній флешпам'яті, але ціна та мала місткість таких «дисків» не дозволяли новим продуктам вийти на масовий ринок й вони використовувалися у військовій та аерокосмічній промисловості.

Напочатку 21 століття почали з’являтися індустріальні DOM (disk-on-a-module), які вставлялися у звичайні IDE-роз’єми, ось тільки мала місткість та велика ціна знов не дозволила звичайним користувачам відмовитися від механічних жорстких дисків і ці накопичувачі здебільшого використовувалися у вбудованих системах та тонких клієнтах.

Через деякий час виробники в котрий раз почали експериментувати з апаратним RAM-диском та пропонувати споживачам PCI-плати зі слотами DIMM та вбудованим акумулятором з підключенням по SATA-інтерфейсу.

І хоча пам’ять тоді вже не була чимось занадто дорогим, але без стаціонарного живлення такий диск міг обходитися лише пів доби, чого було замало.

Навіть були такі цікаві речі, як перехідники з флешкарт SD на звичайні PATA- чи SATA-інтерфейси, які дозволяли самотужки зробити власний SSD із купи маленьких карт пам’яті для електронних пристроїв.

Звісно, все це було далеким від звичних твердотілих накопичувачів, до яких ми вже звикли.

Сучасні SSD з’явилися 15 років тому, спочатку як продукти для корпоративного ринку та ноутбуків, а вже потім вони стали масовими пристроями.

Місткість перших моделей була невелика та навіть такі диски могли дозволити собі лише забезпечені користувачі чи ентузіасти.

Що цікаво, SSD напочатку випускали тільки ті, хто здебільшого займався лише пам’яттю, «флешками» чи приводами й до жорстких дисків ніякого відношення не мав.

Хтось з них на тлі гарантійних зобов’язань перед користувачами навіть збанкрутував.

Але в цілому прогрес не зупинявся і флешпам’ять та контролери й надалі вдосконалювалися для поліпшення характеристик та надійності готових продуктів.

Вже через декілька років стандартного для мобільних пристроїв формфактора 2,5″ стало замало і з’явився спочатку мініатюрний mSATA, а потім NGFF (Next Generation Form Factor), він же звичний M.2, який підтримував як інтерфейс SATA, так й PCI Express до чотирьох ліній.

Це відкрило шлях для появи компактних та продуктивних накопичувачів, для яких стандарту SATA 3.0 зі швидкістю передавання даних до 6 Гбіт/с вже не вистачало.

Естафету SSD для ентузіастів прийняли нові пристрої з інтерфейсом NVMe.

Довгий час NVMe-накопичувачі були дорогим задоволенням, але зі своїми швидкостями передавання даних вони випереджали своїх SATA-братів у три рази навіть при використанні шини PCI Express 2.0 х4.

Також продуктивність випадкового читання чи запису була у 1,5–2 рази краща, ніж у звичайних SSD.

Це дозволило прогресивним накопичувачам зайняти нішу пристроїв для потужних або компактних систем, де 2,5″ дискам вже було не місце.

Згодом вийшли SSD з інтерфейсом PCI Express 3.0, який дозволив збільшити швидкісні характеристики до майже 4000 МБ/с, що у сім разів краще за SATA, представники з яким можуть похвалитися лише швидкостями рівня 500–550 МБ/с.

Поява шини PCI Express 4.0 підняла планку швидкодії у два рази, але виробники зайняли очікувальну позицію відносно випуску нових продуктів.

На жаль не всі гравці ринку процесорів вирішили відразу перейти на новий інтерфейс і платформа AMD довгий час задовольнялася SSD зі швидкодією лише у 1,5 раза кращою, ніж у старих продуктах.

Коли конкурент долучився до перегонів інтерфейсів — почали з’являтися нові контролери й кращі накопичувачі з ними могли демонструвати швидкості рівня 7300 МБ/с.

З часом ціни на твердотілі диски знизилися настільки, що пристрої NVMe вже не були чимось екзотичним, вони повністю витіснили собою SATA-накопичувачі з мобільних пристроїв та зайняли місце головного SSD в ПК звичайного користувача, а не тільки ентузіастів.

Здавалося, що краще не буває, але тут на сцену виходить PCI Express 5.0….

MSI Spatium M570.

Новий стандарт обіцяє ще більшу швидкодію і показники лінійного читання та запису можуть сягати рівня 14000 МБ/с, а це удвічі більше, ніж у кращих сучасних накопичувачів з підтримкою PCI Express 4.0.

Як і перші моделі SSD минулого покоління новинка базується на контролері компанії Phison, яка надає своїм партнерам референсну платформу і виробникам достатньо обмежитися наліпкою з назвою моделі при розробці накопичувача.

Новий чип PS5026-E26 виконаний за 12-нм техпроцесом та має два основні ядра, які працюють на максимальній швидкості, та три додаткові Co.

Xprocessors зі зниженої частотою.

Використовується та ж сама 32-бітна архітектура Arm Cortex-R5, що й в старих чипах.

Як і раніше, контролер восьмиканальний, але збільшилася швидкодія при взаємодії з флешем у півтора раза.

Підтримується інтерфейс флешпам’яті Toggle 5.0 і ONFi 5.0, її типи TLC та QLC, а також DRAM-буфер стандарту LPDDR4 чи DDR4.

Швидкодія при лінійних читанні та запису може сягати 14000 та 11800 МБ/с відповідно, а при роботі з випадковими блоками 4К цей параметр доходить до 1500 тис.

та 2000 тис.

IOPS відповідно.

Перехід до шини PCI Express 5.0 х4 та зростання продуктивності при 12-нм техпроцесі безслідно не пройшло й енергоспоживання контролера піднялося у півтора раза відносно того ж PS5018-E18, що потребує гарного охолодження для SSD.

Накопичувачі Spatium M570 вийшли трохи повільнішими, ніж може дозволити контролер, але й так вони вражають своїми характеристиками.

В новій серії є два SSD місткістю 1 та 2 ТБ у формфакторі M.2 2280, максимальну швидкодію яких компанія MSI декларує на рівні 10000 МБ/с для лінійних читання та запису.

Але це стосується старшої моделі, тоді як молодша трохи скромніша й може похвалитися лише 9500 та 8500 МБ/с відповідно, що теж непогано.

Продуктивність введення/виведення заявлено на рівні 1300–1400 тис.

IOPS для читання та 1500 тис.

IOPS для запису, а це вже в 1,5 раза краще, ніж у накопичувачів минулого покоління.

В цілому бачимо, що за 10 років існування SSD з інтерфейсом PCI Express характеристики таких твердотілих дисків зросли у 10–15 разів, тоді як, наприклад, SATA-моделі досягли свого піка 5 років тому й фактично більше не розвиваються.

SPATIUM M570 PCIe 5.0 NVMe M.2 1TB HS.

SPATIUM M570 PCIe 5.0 NVMe M.2 2TB HS.

Сторінка продукту.

SPATIUM M570.

Місткість, Гбайт.

Швидкість послідовного читання, Мбайт/с.

Швидкість послідовного запису, Мбайт/с.

Максимальна швидкість випадкового читання (блоки по 4 Кбайт), IOPS.

До 1 300 000.

До 1 400 000.

Максимальна швидкість випадкового запису (блоки по 4 Кбайт), IOPS.

До 1 500 000.

Phison PS5026-E26.

Тип пам'яті.

3D NAND TLC (Micron 232L).

2 ГБ LPDDR4.

4 ГБ LPDDR4.

Сумарна кількість записуваних байтів (TBW), Тбайт.

Середній час напрацювання на відмову (MTBF), год.

1 600 000.

Стійкість до вібрації (у роботі).

Стійкість до вібрації (зберігання).

Робочий діапазон температур, °C.

Інтерфейс підключення.

PCI Express 5.0 x4 (NVMe 2.0).

Енергоспоживання під час читання/запису, Вт.

10 (максимум).

11 (максимум).

Енергоспоживання під час простою, м.

M.2 2280.

Габарити: Дх.

ШхВ, мм.

80 x 22 x 3,5.

(80,4 х 23 х 20,4 з радіатором).

Маса, г.

5 років.

Вартість, грн.

Звісно, крім швидкостей читання та запису користувачів цікавить така важлива характеристика, як сумарна кількість записуваних байтів (TBW), і тут новинка виступає на рівні SSD минулого покоління на базі контролера PS5018-E18.

Для моделі на 1 ТБ заявлено 700 ТБ, тоді як для місткішої рівень TBW сягає 1400 ТБ, що дозволяє перезаписувати накопичувачі кожен день протягом двох років.

Ніяких конкретних технологій шифрування виробник не згадує, лише заявляє їх наявність, при цьому чип Phison PS5026-E26 підтримує AES 256, SHA 512, RSA 4096 та TCG Opal.

Гарантійний термін складає 5 років, якщо кількість записаних даних не перевищить норму.

MSI Spatium M570 PCIe 5.0 NVMe M.2 HS 1TB.

Накопичувач постачається в невеличкій чорній коробці, на якій зображено продукт, але чомусь не вказані ключові характеристики, тільки місткість в 1 ТБ, хоча надпис «Up to 10000 MB/s» приваблювала б покупців більше.

На відміну від упаковки SSD минулого покоління M480 ця стала простішою, зникла пластикова прозора кришка, а радіатор вже встановлено на заводі.

Є пам’ятка, що знімати його не можна, бо інакше пристрій вийде з ладу.

В комплекті присутня документація і більше нічого немає.

Радіатор такий самий, що використовувався в накопичувачах з інтерфейсом PCI Express 4.0.

Фігурний алюмінієвий брусок бронзового відтінку має декілька товстих ребер та наклеєний логотип з драконом.

Нижня частина SSD прикривається тонкою стальною пластиною, яка кріпиться по боках до радіатора.

На ній знаходиться наліпка з назвою моделі.

Висота радіатора складає 20 мм, тож питань із сумісністю з материнськими платами виникати не повинно, треба лише вставляти накопичувач в роз’єм M.2, який знаходиться над відеокартою — він як раз й підтримує PCI Express 5.0 (звісно, у відповідних материнських платах), але є нюанс.

Річ у тім, що сучасні плати іноді мають додаткові металеві елементи в зоні розміщення SSD для збільшення ефективності відведення тепла від твердотілого диска.

Spatium M570 вже має систему охолодження і нижня її пластина буде заважати встановленню в материнську плату, тож доведеться знімати той елемент, або радіатор SSD та втрачати гарантію.

Ще пластина на диску має невеличку виїмку в районі кріплення, яка не завжди дозволяє встановити накопичувач, якщо на материнській платі засувка більша за ту виїмку.

Тож цей момент треба враховувати при покупці пристрою.

В ролі термоінтерфейсу використовуються рідкі термопрокладки, що краще за звичайні, якщо висота кожного чипа різна.

Контролер накритий субстанцією майже повністю, тоді як для DRAM-буфера та флешпам'яті трохи не вистачило (як і на зворотному боці).

Друкована плата референсного дизайну від Phison.

Компонування відносно SSD минулого покоління трохи змінилося, хоча в цілому має той самий вигляд, коли спочатку йде контролер, потім буфер, а далі вже флеш.

Чип PS5026-E26 зовнішньо нагадує старий Phison PS5016-E16 — теж має великі розміри та металеву пластинку для кращого охолодження внутрішнього кристала.

Скоріше за все, в майбутньому розробник перейде на нові технологічні норми та зменшить розміри нового контролера, як це було з PS5018-E18.

Поруч з ним розташована мікросхема пам’яті SK Hynix H9HCNNNBKUMLXR-NEE стандарту LPDDR4-4266 та обсягом 2 ГБ.

На зворотному боці PCB є ще місце для такої самої, яка встановлюється в моделі M570 на 2 ТБ.

Іншу половину печатної плати займають 232-шарові чипи флешпам'яті Micron MT29F2T08EELCHD4-QA:C стандарту 3D NAND TCL та загальною місткістю 1 ТБ.

Вони розташовані з двох боків PCB, причому, термопрокладки для них використовуються не тільки на лицьовій стороні, а й на зворотній.

Після форматування стандартними засобами Windows користувачу будуть доступні 931 ГБ вільного простору.

Фірмове програмне забезпечення повністю інтегровано в MSI Center, треба лише встановити потрібний модуль System Diagnosis.

В ньому користувач зможе спостерігати за стислими показниками SSD або виконати резервне копіювання чи відновлення інформації завдяки вбудованій програмі Actiphy.