Не бойтесь троттлинга
Возвращаясь к теме нагрева, используя тест последовательной записи, мы можем проверить, перегреется ли Transcend MTE110S без радиатора?
Результаты HD Tune 5.70 сильно отличаются от тех, что показывает CrystalDisk Benchmark, и здесь мы видим максимальную скорость записи на уровне 800 Мб/с, но обратите внимание на температуру: при полной перезаписи накопителя она достигает 71 градуса Цельсия, но троттлинга не видно. Так что, в принципе, если у вас старая или дешёвая материнка без кулера для SSD, то возможно он вам и не понадобится: при записи 512 Гб, температура диска выросла до 71 градуса, а обычно в тестах без радиатора не поднималась выше 61 градуса Цельсия
При какой температуре начинается снижение скорости, выяснить не удалось.
Как узнать, поддерживает ли материнская плата NVMe
Если ваш компьютер или ноутбук выпущен раньше 2015 года, однозначно можно сказать, что слота M.2 PCI-E для подключения высокоскоростных дисков NVMe в нём нет, равно как и поддержки этой технологии в BIOS. Теоретически, подключить диск SSD NVMe в таких ПК можно через переходник PCI-EM.2, предварительно установив модифицированную прошивку BIOS (такие прошивки можно найти на тематических ресурсах), но всё это на страх и риск пользователя
В компьютерах и ноутбуках, выпущенных после 2015 года, слот М.2 PCI-E может быть, а может и не быть, причем обратите внимание, что речь идет именно о М.2 PCI-E с ключом M, а не о М.2 SATA (спецификация М.2 появилась в 2013 году, а поддержка ею PCI-E — в 2015.)
Некоторые сведения о поддержке компьютером M.2 PCI-E может предоставить AIDA64.
Выберите в меню этой программы Системная плата -> Системная плата -> Физическая информация о системной плате -> Разъемы расширения и посмотрите, значится ли там поддержка M.2.
Трудность здесь в том, что категории «Физическая информация о системной плате» может не быть, также сведения о M.2 могут быть самые скудные. Из скриншота видно, что на материнской плате имеется два слота M.2, но при этом не указано, поддерживают ли они PCI-E.
Больше сведений может предоставить BIOS UEFI.
Зайдите в раздел Advanced -> Onboard Devices Configuration, выберите настройку М.2 Configuration, откройте ее выпадающее меню и посмотрите, имеется ли там PCIE Mode или пункт с похожим названием.
Также в разделе Advanced или Peripherals должен быть пункт NVMe Configuration, указывающий на поддержку данной технологии BIOS. Наконец, можно обратиться к спецификации материнской платы на сайте производителя, но рассчитывать на получение детальных сведений можно только в том случае, если речь идет о материнской плате десктопного компьютера.
Есть ли смысле переходить на SSD NVMe
Быстрые диски несомненно лучше медленных, но получите ли вы от более высокой скорости чтения/записи реальную пользу, будет зависеть от того, чем именно вы занимаетесь на компьютере.
Для быстрой загрузки операционной системы и копирования файлов вполне достаточно возможностей обычных SSD, использование NVMe для банальных задач будет просто нерациональной тратой средств (SSD NVMe не так уже и дешевы). Если вы думаете использовать SSD NVMe для повышения производительности в играх, то и тут мы вынуждены вас разочаровать. Наличие на компьютере высокоскоростного SSD-диска никак не повлияет на скорость рендеринга графики, здесь куда важнее ресурсы видеокарты, центрального процессора и оперативной памяти. Другое дело, если вы занимаетесь профессиональным редактированием видео, требующим, как известно, записи на диск больших объемов данных. В этом случае потратиться на SSD NVMe, пожалуй, всё же стоит.
Что такое ресурс выработки SSD
Ресурс выработки на самом деле есть у любого типа носителя информации – и у SSD, и у SD-карт, и у флешек, и у HDD. Равно как у флеш-носителей от перезаписи информации изнашиваются ячейки памяти, так же и сектора на магнитных пластинах HDD со временем изнашиваются и приходят в непригодность. Просто для SSD стало стандартом указание его производителем такого пункта характеристик, как ресурс выработки. А уже диванные эксперты, сделав на этом акцент и приправив тему искажёнными фактами, понесли эту тему в массы – мол, ресурс перезаписи ограничен, надо экономить его, отказаться от лишних операций, правильно оптимизировать Windows и т.п. Ничего обычному домашнему пользователю экономить не нужно, как и не нужно ничего специально оптимизировать в Windows, начиная с версии 7. В актуальных версиях операционной системы от Microsoft по умолчанию под работу SSD оптимизировано всё, что нужно.
Ресурс выработки твердотельных накопителей – это пункт его характеристик, и на самом деле он является одним из критериев, определяющих его качество. Он в совокупности с другими характеристиками даёт пользователю возможность сравнить одну модель с другой, понять, почему при одинаковом объёме одна стоит дороже, другая – дешевле. Срок службы SSD зависит от типа флеш-памяти, контроллера и прошивки. Тип памяти TLC будет обладать меньшим ресурсом выработки, чем тип памяти MLС. А у последней будет, соответственно, меньший ресурс, чем у типа памяти SLC.
Необходимо понимать, что ресурс выработки – это только теоретические расчёты. Это тот ресурс, который гарантирует производитель устройства, исходя из расчётов износа ячеек флеш-памяти в результате перезаписи информацией и общего износа устройства. Накопитель по факту может проработать дольше указанного производителем ресурса выработки. А может проработать меньше и прийти в непригодность из-за проблем с контроллером, прошивкой или в результате сбоя питания.
Узнать ресурс выработки конкретной модели SSD можно на сайте его производителя, либо же на веб-сервисах, специализирующихся на сборе детальных характеристик различных комплектующих, типа Nix.Ru.
Сжатие NTFS улучшает скорость
На таких скоростях, да ещё и с современными процессорами, имеет смысл активно использовать сжатие файловой системы в Windows. Нажмите правой кнопкой на иконке нужного диска в проводнике Windows -> Свойства и поставьте галочку «сжимать диск для экономии места».
Скорость чтения и записи на сжатую папку теперь зависит не столько от самого накопителя, сколько от вашего процессора. Но овчинка выделки стоит, и например 4-5 современных игр сжимаются на 20-30%, в некоторых случаях повышается скорость чтения и записи, т.к. количество блоков данных, проходящих через флэш-память, снижается, а общий объём остаётся тем же. Опять же, меньший объём записи на диск приведет к меньшему износу SSD.
Имейте в виду — NVMe платы сильно греются
Компания Transcend разместила гарантийную наклейку именно на лицевой стороне модуля, как раз с той стороны, где на современных материнских платах устанавливаются радиаторы на NVMe модули. Наклейка закрывает контроллер и несколько чипов памяти, ухудшая охлаждение устройства. В характеристиках MTE110S сказано, что накопитель имеет расширенный троттлинг для предотвращения перегрева, и это легко проверить на нашей тестовой материнской плате ASRock X470 Taichi, имеющей два слота M2: один с радиатором, другой — без.
Как видите, наклейка не мешает полноценному охлаждению карточки, и если кто-то на форумах пишет, что нужно сдирать стикеры для лучшего охлаждения — это как минимум преувеличение, даже небольшого радиатора достаточно для того, чтобы обезопаситься от троттлинга. А реально ли вообще встретить срабатывание теплозащиты, ведь вряд ли обычный пользователь будет разом записывать на диск сотню гигабайт данных, да ещё и постоянно? Мы ответим на этот вопрос чуть дальше, а пока что вспомним, что новый, только что распакованный накопитель в тестах покажет чудеса скорости, а уже через неделю начнёт работать медленнее. Чтобы избавиться от этого эффекта «нового накопителя», нам нужно полностью заполнить Transcend MTE110S данными, стереть с него все файлы и только после этого мы получим более-менее реальные цифры. Поехали.
Бюджетный диск даёт чуть меньше 1700 Мб/с на чтение и 1383 Мб/с на запись — при цене, сопоставимой с SATA SSD, это буквально подарок энтузиастам. Все мы любим красивые тесты CrystalDisk Mark, которые на деле имеют мало общего с реальностью, но нам они пригодятся.
Их можно подключать в любой слот M.2 NVME
Многие современные материнские платы имеют несколько слотов M2. В нашей тестовой ASRock Taichi X470 Ultimate один слот обслуживался непосредственно процессором, а второй — южным мостом. Соответственно, верхний слот поддерживает соединение PCI Express 3.0 x4, а нижний — PCI Express 2.0 x4. Производительность Transcend MTE110S находится в пределах возможностей шины PCI Express 2.0, так что теоретически, при подключении к южному мосту, этот накопитель должен работать на той же скорости. Проверим?
Если не брать в расчет погрешность и случайный доступ в 8 потоков, то фактически максимальная скорость та же самая, что подтверждает сказанное выше: Transcend MTE110S одинаково работает что в слоте южного моста, что в слоте северного.
Современные контроллеры, применяемые в NVMe накопителях, используют кэширование не только в ОЗУ, но и в NAND-чипах самого накопителя. Часть TLC-ячеек памяти диска при записи используется в режиме SLC, что позволяет создавать огромный буфер с быстрой записью. В частности, в MTE110S под SLC-кэш выделено до 150 Гб, то есть почти треть накопителя, что очень хорошо видно по графику записи HD Tune 5.7.
То есть, практически всегда, когда вы пишете на накопитель, вы пишете в SLC-область, и мало кто станет закидывать на накопитель сразу 200-300 Гб.
Показатель ресурса: TBW — ещё не приговор
Компания Transcend честно указывает ресурс записи, который способен выдержать накопитель MTE110S: для 512-гигабайтной версии он составляет 270 Тб или 135 Тб по JEDEC стандарту. Вроде бы, 275 Тб — это много, если не пытаться угробить диск специально, а 135 Тб — это уже как-то ближе к возможностям, тем более с такими скоростями. Почему по JEDEC стандарту параметр в два раза ниже? Дело в том, что по стандарту JEDEC, значение TBW означает не тот лимит перезаписи, при котором накопитель сдохнет, а то количество перезаписей, при котором вероятность появления бэд-блоков на SSD приблизится к вероятности появления бэд-блоков на HDD в тех же условиях. Ниже на диаграмме вы видите, что вероятность появления невосстанавливаемых ошибок на HDD линейно зависит от выработки ресурса, а на SSD — зависимость экспоненциальная.
Если например, взять по 10 HDD и по 10 SSD объемом 70 Гб, и записать на каждый накопитель по 70 Тб, мы совершим 1000 перезаписей для каждого устройства. Потом надо проверить, не появились ли на каждом из 20 накопителей бэд-блоки. Если появились, посчитать вероятность для каждого диска, и если у SSD и HDD она одинаковая, то ресурс SSD принимаем за 70 TBW
Причем обратите внимание на цифры по оси Y — максимум — 0.05 бэд-блока на каждый накопитель, то есть если взять не 10, а 100 SSD дисков и на каждый записать по 70 Тб, то суммарно на всех них придётся всего лишь 5 бэд-блоков.
Это говорит нам о том, что о ресурсе можно не беспокоиться: как и в любой другой технике, NVMe либо сдохнет, либо нет, поэтому важнее параметра TBW гарантия и наличие сервисных центров.
Производительность сильно зависит от заполненности диска
Скорость SSD дисков сильно зависит от объёма свободного пространства: вы уже видели, что SLC-кэширование работает лишь на трети накопителя, и именно в той области мы имеем максимальную скорость записи. Конечно, контроллер будет стараться всегда держать её свободной, но с уменьшением свободного пространства, снизится и скорость накопителя. Синтетические тесты в таких случаях не имеют смысла, и давайте посмотрим на производительность реальных задач, которую мы сэмулируем нашими паттернами тестового пакета IoMeter. Мы будем делать два измерения: для 30% и 80% заполненности, без сжатия NTFS, при нагрузке в 1 поток, характерной для домашнего использования.
Начнём с синтетики. Случайный доступ
последовательный доступ
Посмотрим на паттерны. Резервное копирование.
Результаты говорят о том, что для резервного копирования накопитель Transcend MTE110S не предназначен, хотя кто в здравом уме покупает NVME диск, чтобы складывать на него бэкапы?
Антивирусное сканирование
Работа с мультимедиа контентом. Импорт видео:
Конвертация фото:
В то же время, заполненность никак не влияет на случайный доступ, так что сохранение файлов в Photoshop, сохранение в играх и любые другие операции записи с небольшими файлами будут проходить через буфер со скоростью 400-500 Мб/с, что в общем-то, отлично.
Убедимся, что материнская плата поддерживает NVMe накопители
Если у вас на материнской плате компьютера имеется слот M.2, это ещё не значит, что вам подойдут NVMe карточки. Слот M.2 может использоваться для с интерфейсом SATA или просто для PCI Express плат расширения, таких как модули Wi-Fi. Поэтому первое правило перед апгрейдом старого компьютера — не полениться почитать инструкцию и найти там информацию о поддержке NVMe накопителей формата M.2. Наша тестовая материнка Asrock Taichi 470 Ultimate поддерживает всё на свете и имеет два слота M.2, один из которых управляется непосредственно процессором, а второй — чипсетом. В оба слота можно установить M.2 накопители.
Так же стоит убедиться, что новый диск физически влезет на плату: обычно производители указывают длину карточки, например 30, 42, 60 или 80 мм. Если же размеры не указаны, то должен быть указан формат: 2230, 2242, 2280, 22110, где 30, 42, 80 и 110 — и есть длина карточки.
Не удивляйтесь, что в комплекте к карточке не будет винтика для фиксации её на материнской плате — у разных производителей ноутбуков, материнок и моноблоков разная резьба, поэтому крепеж поставляется вместе с компьютером или материнкой. По этой причине про комплект поставки Transcend MTE110S можно не говорить: современные NVME платы поставляются в маленьких коробочках, внутри которых — миниатюрная плата, в нашем случае размерами 80x22x3.58 мм и весом всего 8 грамм, меньше чем у DIMM-модулей, но при этом — целых 512 ГБ под ваши самые требовательные игры и программы.
Некоторые M.2 накопители имеют расположение чипов с одной стороны, но наша 512-гигабайтная карточка Transcend MTE110S имеет 2-сторонний дизайн, а вы наверняка уже наслышаны о том, что накопители подобного типа очень сильно греются при работе. Источник тепла — контроллер, маленький чип, который легко может нагреваться до 90 градусов Цельсия. В нашем тестовом Transcend MTE110S используется контроллер Silicon Motion SM2263XT. Он интересен тем, что использует для кэширования ОЗУ компьютера (технология HMB), что позволяет удешевлять SSD накопитель, не устанавливая на него DRAM-чипы. Данная технология автоматически включается в операционных системах Windows 10 Fall Creator’s Update (версия 1709 и более поздняя).
Значения ресурса выработки SSD
Ресурс выработки производители SSD обычно указывают в виде значений:- TBW – гарантируемого общего объёма перезаписываемых данных;- MTBF – гарантируемого общего времени работы устройства.
TBW (Total Bytes Written) – это значение ресурса выработки ячеек памяти SSD. Оно выражается в гарантируемом производителем общем объёме записи данных на диск. И этот объём измеряется в Тб (терабайтах). Т.е. TBW – это конкретное количество Тб, которое может быть записано на SSD на протяжении его срока службы. При достижении этого общего объёма ячейки памяти накопителя теоретически должны износиться, и дальнейшая запись в них данных производителем устройства не гарантируется.
Каждая ячейка SSD рассчитана на какое-то количество циклов перезаписи данных, но если бы производители указывали в качестве значения ресурса твердотельного накопителя это число циклов, то большинству пользователей это значение мало о чём сказало бы. Да и в чистом виде это значение было бы неточным, поскольку у разных SSD разные механизмы записи данных, которые могут влиять в целом на срок службы устройства. Поэтому производители SSD предлагают нам просчитанный ими общий объём гарантируемой записи данных, в расчёт которого ложатся возможное количество циклов перезаписи ячеек и число самих ячеек. Чем больше ячеек, тем больше будет значение TBW. Ну и, соответственно, у SSD-дисков с большим объёмом ресурс TBW будет больше, чем у дисков с меньшим объёмом.
Вот, к примеру, на упомянутом сайте Nix.Ru для одной из моделей SSD Western Digital на 250 Гб указан ресурс 100 TBW.
Т.е. это 100 Тб – общий объём записи данных, которые гарантирует производитель. Много это или мало? Для обывателя это более чем достаточно. Если мы эти 100 Тб разделим, скажем, на 10 лет срока службы SSD, то в год это получится 10 Тб, а в месяц – 833 Гб. Ну и разделим это число на 30 календарных дней и получим 27,76 Гб перезаписи данных каждый день.
Но далеко не все производители указывают в характеристиках SSD значение TBW. Часто указывают только общее время работы диска MTBF (Mean Time Between Failure), т.е. время его наработки на отказ. Как вот, к примеру, на том же сайте Nix.Ru для одной из моделей накопителя Silicon Power на 120 Гб указано MTBF 1,5 млн. часов. 1,5 млн. часов – это 62 500 дней, и это более 170 лет.
Общее время работы SSD – это всё то время, которое диск теоретически может проработать вне зависимости от факта произведения им каких-либо операций. Это всё то время, что диск теоретически может проработать, не беря в учёт износ ячеек памяти, повреждение контроллера и прошивки, выход из строя в результате проблем с питанием и пр. MTBF – не более чем информация к сведенью, голая теория, ни один диск не проработает 170 лет, если его полноценно эксплуатировать, он придёт в непригодность гораздо ранее в силу одного из указанных факторов.
Значение MTBF в основу реальных расчётов срока службы SSD не положишь, так что если стоит вопрос в покупке SSD-диска, то желательно брать такую модель, чтобы для неё производитель указывал в характеристиках значение TBW.
Обязательно включите оптимизацию
Чтобы скорость всегда была высокой, убедитесь, что в Windows включена оптимизация накопителя по расписанию: нажмите правой кнопкой на иконке SSD-диска -> Свойства -> Сервис -> Оптимизация.
Как правило, еженедельного или даже ежемесячного запуска достаточно, чтобы держать скорость накопителя близко к паспортным данным. Если же не проводить оптимизацию, то скорость записи может быть вот такой:
На диаграмме сверху — наш Transcend MTE110S после нескольких циклов полной записи и удаления данных, без оптимизации. Как говорится, комментарии излишни, и кстати, в духе компании Microsoft, которая часто «забывает» включить ту или иную опцию, оптимизация SSD по умолчанию может быть отключена в Windows 10.
Почти все производители SSD предлагают свой фирменный софт для дисков. У Transcend программа SSD Scope автоматически включает функцию оптимизации диска «TRIM» и следит за обновлениями прошивки. Но самое полезное — это функция клонирования диска для лёгкой миграции на NVMe накопитель.
Выводы
NVMe накопители — это как раз тот самый случай, когда ты понимаешь, что твой SATA SSD уже устарел и просится под замену. Скорость 512-гигабайтной карточки Transcend MTE110S, конечно же, не рекордная, но реально разница между 500 Мб/с у SATA SSD и 1800 Мб/с у NVMe ощущается сильнее, чем между 1800 Мб/с и 3000 Мб/с у топовых NVME накопителей.
Учитывая «Ахиллесову пяту» NVME 3D NAND, можно выделить несколько областей, где использование этих карточек нежелательно:
- Виртуализация
- Экспорт 4K/8K видео
- Хранение резервных копий
- Хранение данных видеонаблюдения
Для всего остального: для игр, для офисной работы, для работы с фотографиями и 3D приложениями, для кэширования HDD-массивов…, 1800 Мб/с менее чем за 10 тысяч рублей — надо брать!
Михаил Дегтярёв (aka LIKE OFF)
09/12.2018
