Обзор и тестирование твердотельных накопителей Patriot Memory: Ignite и Blast

Введение

Несмотря на то, что лидирующее положение на рынке SSD уверенно удерживает компания Samsung, завоевавшая по итогам прошедшего года 44-процентную долю в денежном выражении и 50-процентную долю по суммарному объёму всех проданных за этот период накопителей, писать нам чаще всего приходится отнюдь не про продукты этой фирмы. Напротив, основная масса героев наших обзоров – это твердотельные накопители небольших производителей, которых объединяет одно: они используют платформу тайваньского разработчика Phison. И в этом, если задуматься, нет ничего странного. Линейка накопителей Samsung стабильна и хорошо понятна. Продающиеся сегодня в магазинах Samsung 850 Pro и 850 EVO – это ровно те же самые продукты, которые были выпущены компанией два года тому назад. За это время производитель лишь увеличил максимальные ёмкости своих решений, но архитектурно они нисколько не изменились (в скобках заметим, что в ближайшее время в продаже всё же появятся обновлённые 850 EVO на базе 48-слойной TLC V-NAND третьего поколения, но по словам инженеров Samsung, пользователи этого не заметят – все практические параметры останутся ровно такими же, как и были до этого). Поэтому, чтобы получить представление о современных продуктах Samsung, можно смело пользоваться старыми статьями – они совершенно справедливы до сих пор и обновлять их нет никакого смысла.

В стане же накопителей, которые мы относим к семейству «основанных на платформе Phison S10», жизнь, напротив, бьёт ключом. Начать стоит с того, что число поставщиков таких решений достигает нескольких десятков. В него входят как хорошо известные бренды масштаба OCZ, Kingston или Corsair, так и небольшие локальные компании вроде Smartbuy. У каждого из таких производителей в ассортименте, как правило, имеется несколько моделей разного класса, что в итоге даёт удивительно разношёрстный зоопарк накопителей на базе одного и того же контроллера Phison S10. И именно в результате такого разнообразия нам и приходится то и дело возвращаться к этой теме, что невольно создаёт ощущение вездесущести контроллеров Phison. Однако на самом деле по статистике продаж накопителям на базе Phison S10 до продуктов Samsung, SanDisk или Crucial очень далеко даже в сумме. Например, самый крупный из партнёров Phison – Kingston. А эта компания, по статистике глобальных продаж, завершила 2015 год лишь с 5-процентой долей рынка в натуральном выражении.

Но это совершенно не означает, что Phison-накопители не заслуживают нашего внимания. Дело в том, что армия производителей, работающих с этой тайваньской командой независимых разработчиков, развернула между собой ожесточённую ценовую войну. И в результате, накопители, основанные на платформе Phison, продаются не просто дешевле продукции производителей первого эшелона, а имеют очень привлекательный ценник. Однако не стоит грести под одну гребёнку все накопители с контроллером Phison S10. Такие SSD отнюдь не однотипны, а, напротив, могут очень сильно различаться по уровню производительности и прочим потребительским качествам.

Модель взаимодействия Phison со своими партнёрами сравнительно проста. Компания поставляет им готовые печатные платы с предварительно напаянными контроллерами и памятью, а также с полностью готовой микропрограммой. Это, на первый взгляд, могло бы обеспечить схожесть предложений разных поставщиков, что существенно упростило бы задачу выбора для конечных пользователей. Но проблема заключается в том, что за собирательным названием «платформа Phison S10» кроется огромное количество модификаций, различающихся как типом используемых микросхем NAND, так и версиями базового контроллера. Поэтому в реальности вариантов воплощения Phison S10 существует отнюдь не один десяток. И за счёт этого почти одинаковые на первый взгляд продукты партнёров Phison могут иметь свои собственные уникальные черты.

Есть и ещё один нюанс. Далеко не все поставщики накопителей на базе Phison S10 считают нужным выдерживать постоянство внутренней начинки своей продукции. Нередко желание сэкономить превалирует над необходимостью выдерживать неизменность характеристик SSD, и в результате одни и те же модели накопителей могут неожиданно для покупателей изменять свои потребительские качества. В этой связи актуальным становится не только знакомство со всеми новинками, но и многократная проверка одной и той же модели на соответствие первоначальному варианту. Иными словами, стараниями Phison и её партнёров мы вряд ли останемся без работы, даже если гиганты вроде Samsung не будут обновлять свои предложения ещё пару лет.

Не так давно мы испытывали продукцию двух производителей из числа партнёров Phison: Kingston и Smartbuy. Тестирование показало, что российский локальный бренд Smartbuy может предложить заметно более продвинутые в плане скоростных характеристик модели, однако при этом он не гарантирует неизменность конфигурации предлагаемых продуктов – их начинка меняется от партии к партии. Kingston же, напротив, к выбору памяти подходит очень ревностно, и её Phison-накопители в течение жизненного цикла не меняются. Однако с точки зрения конечных покупателей было бы интересно получить оба преимущества сразу: гарантированно быстрые накопители с предсказуемой начинкой. И сегодня мы познакомимся с предложениями компании, которая претендует на звание оптимального поставщика Phison-решений.

Эта компания – Patriot Memory. Данная фирма хорошо известна среди энтузиастов персональных компьютеров. Она уже много лет занимается компьютерной памятью в её различных проявлениях. А примерно с 2010 года предлагает и твердотельные накопители потребительского уровня. В своих получивших наибольшее распространение продуктах производитель активно пользовался контроллерами SandForce, но теперь ввиду их морального устаревания переключился на сотрудничество с Phison. И текущая линейка SSD компании Patriot выглядит очень привлекательно. В неё входят SATA-накопители с достаточно невысокой стоимостью, обещающие при этом производительность среднего уровня. Соответствуют ли это тому, что на самом деле получают потребители, мы и проверим в этом обзоре.

Участники тестирования

Patriot Ignite 240 Гбайт

Patriot Ignite – это самая старшая модель в современной линейке предложений компании Patriot. Соответственно, в ней нашла применение более производительная версия платформы Phison S10. К сожалению, сам производитель относительно особенностей начинки этого накопителя особо не распространяется, говоря лишь о том, что данная модель базируется на MLC NAND. Однако, как мы знаем, самые производительные версии накопителей на Phison S10 используют качественную память производства Toshiba, а также деактивируют отдельные функции контроллера, направленные на увеличение надёжности, за счёт чего получают более высокую, чем у конкурирующих производителей, производительность.

И именно по этой схеме сделан Patriot Ignite, что подкрепляется его паспортными характеристиками.

Впрочем, начать хочется с того, что накопители Patriot несколько отличаются от продукции большинства партнёров Phison по внешнему виду. Они использует не штампованный, а гнутый металлический корпус чёрного цвета, что придаёт им несколько более дорогой внешний вид. Тем не менее, при серийной сборке накопителей на конвейере всё равно применяются простейшие методы. В конструкции корпусов Patriot нет ни одного винта, и все детали фиксируются на защёлках. Но на потребительские характеристики это, естественно, не влияет. Обратить же внимание стоит разве на тот факт, что между контроллером и корпусом не вложено никакого теплопроводящего интерфейса, а это значит, нагрев основного чипа в Patriot Ignite будет чуть выше, чем в тех SSD, где такой термоинтерфейс присутствует.

Внутри корпуса Patriot Ignite 240 Гбайт нас встречает до боли знакомая картина. Здесь установлена эталонная плата, которая от начала и до конца спроектирована инженерами Phison и изготовлена силами ODM-производителя Powertech Technology Inc., близко сотрудничающего с Phison. То есть, участие Patriot в проектировании и производстве собственных накопителей значительным не назовёшь. Фактически, компания отвечает лишь за маркировку и упаковку конечной продукции. Впрочем, не следует упускать из виду тот факт, что конкретную вариацию платформы Phison S10 для Ignite выбирали всё-таки специалисты Patriot, поэтому этот SSD может отличаться от аналогов с тем же контроллером.

И действительно, хотя на плате мы видим привычный главный чип PS3110-S10, работающий в паре с микросхемой оперативной памяти производства Nanya объёмом 256 Мбайт, массив флеш-памяти не сходится с тем, что мы привыкли встречать в других накопителях такого рода. Отличия, на самом деле, принципиальные. Во-первых, как следует из маркировки самого контроллера, Patriot решила отказаться от использования его полноскоростной версии S10-X. Вместо этого на плате установлена урезанная модификация S10C-12 с четырьмя, а не восемью каналами для подключения флеш-памяти. Во-вторых, массив флеш-памяти набран чипами, порезанными из полупроводниковых пластин на предприятиях PTI, которые имеют незнакомую для нас маркировку. Микросхемы с маркировкой DG58… ранее мы не встречали, и это значит, что Patriot использует какую-то новую или нераспространённую MLC NAND. Производитель утверждает, что в нынешней версии Ingite стоит свежая MLC-память Toshiba, при производстве которой задействуется 15-нм техпроцесс. Это автоматически означает, что объём кристаллов NAND составляет 128 Гбит.

Всё сказанное в предыдущем абзаце, к сожалению, поводом для оптимизма служить не может. Patriot, подобно большинству производителей-сборщиков, постаралась по возможности удешевить начинку своего флагманского SSD, и поэтому Ignite не может похвастать степенью параллелизма используемого массива флеш-памяти. Поэтому отнести данный накопитель к числу высокопроизводительных решений не получится. Очевидно, что Ignite будет медленнее многочисленных решений на той же платформе Phison S10, но собранных из лучших комплектующих. Вместо этого Patriot Ignite готов включиться в борьбу за симпатии покупателей благодаря своей привлекательной стоимости.

Дополняют картину условия гарантии. Хотя Ignite – это флагманский накопитель в линейке продукции Patriot, производитель даёт на него трёхлетнюю, а не пятилетнюю гарантию. В итоге, воспринимать эту модель в её сегодняшнем виде стоит как SSD среднего уровня.

Patriot Ignite M.2 240 Гбайт

Казалось бы, зачем отдельно писать про M.2-версию уже исследованного нами накопителя Patriot Ignite? Ведь мы давно привыкли к тому, что разницы между 2,5-дюймовыми и M.2 накопителями одного и того же семейства обычно нет. Да и с чего она возьмётся, когда и в том, и в другом случае используется один и тот же SATA-интерфейс и совершенно идентичная аппаратная база.

Однако, как показало знакомство с Ignite M.2, всё сказанное про M.2-модели SATA-накопителей в общем, для этого SSD неверно. И это видно уже по официальным спецификациям компактного семейства.

Отличия в составе модельного ряда и показателях производительности видны невооружённым глазом, но очевидно, что это – лишь надводная часть айсберга. Посмотрим на Ignite M.2 240 Гбайт поподробнее.

SSD выполнен в наиболее распространённом форм-факторе 2280 и, имея в разъёме ключи типов B и M, может быть установлен в любой материнской плате, где M.2-слот предполагает SATA-интерфейс. Начинка у Ignite M.2 240 Гбайт похожа на начинку «большого» Ignite 240 Гбайт, но не совпадает с ней. Нет, контроллер в обоих случаях одинаковый. На плате Ignite M.2 установлена микросхема PS3110-S10С-12, то есть, этот SSD тоже основывается на урезанной четырёхканальной версии платформы Phison S10. Одинаковый с обычным Ignite и объём оперативной памяти. Рядом с контроллером можно увидеть 256 Мбайт чип DDR3 SDRAM компании Nanya. Но вот что касается массива флеш-памяти, то он – другой. Во-первых, число чипов NAND у Ignite M.2 сокращено до четырёх – больше на плате формата M.2 2280 попросту не помещается. Кроме того, отличаются они и по маркировке. Похоже, что в данном случае мы имеем дело с микросхемами, в каждой из которых штабелировано по восемь 64-гигабитных MLC NAND устройств, произведённых компанией Toshiba по 19-нм техпроцессу второго поколения. То есть, степень параллелизма массива флеш-памяти у Ignite M.2 240 Гбайт выше, чем у Ignite 240 Гбайт, однако это всё равно не самая лучшая конфигурация платформы Phison S10, поскольку доступ в этот массив осуществляется лишь по четырём каналам.

Любопытно, что если обратить внимание на те характеристики накопителей, которые этот производитель сообщает для собственных SSD на официальном сайте, то можно подумать, что Ignite M.2 медленнее «большой» версии Ignite. Но на сегодняшний день всё обстоит ровным счётом наоборот. Конфигурация Ignite M.2 выглядит лучше.

Что же касается условий гарантии, то тут с 2,5-дюймовой версией Ignite нет никаких отличий. Производитель обещает поддержку в течение трёх лет, причём ресурс записи на этот SSD не ограничен никакими рамками.

Patriot Blast 480 Гбайт

Blast – это младшая модель накопителя в линейке компании Patriot, и, как это обычно и бывает в таких случаях, в её основе лежит дешёвая память с трёхбитовой ячейкой. Учитывая же, что Patriot активно сотрудничает с Phison, нет ничего удивительного и в том, что Blast, как и его старший собрат Ignite, тоже базируется на вездесущей платформе Phison S10. Иными словами, Patriot Blast – очень близкий аналог массы других бюджетных TLC-накопителей, предлагаемых партнёрами Phison, например, Corsair LE, Smartbuy Revival, OCZ Trion 150, Kingston UV300 или Toshiba Q300. Однако рассмотрение предложения Patriot всё-таки представляет определённый интерес, поскольку и среди TLC-моделей, основанных на одной и той же платформе, возможны серьёзные отличия.

Но в данном случае признаки уникальности в аппаратной части искать бесполезно. В качестве флеш-памяти в Patriot Blast, как и в других подобных SSD, ожидаемо используется наиболее распространённая TLC NAND компании Toshiba, которая выпускается по 19-нм техпроцессу второго поколения и имеет объём устройств 128 Гбит. Сейчас у Toshiba в ассортименте появилась более современная 15-нм TLC-память, но в Blast она попасть не успела, и единственным накопителем на новой памяти остаётся OCZ Trion 150.

Естественно, производительность любого основанного на TLC-памяти накопителя будет существенно ниже, чем у MLC-накопителей, но для того, чтобы медлительность памяти не бросалась в глаза в реальной работе, в TLC-накопителях разработчики добавляют быстрый программный SLC-кеш, буферизирующий и консолидирующий операции записи. В Patriot Blast такой кеш тоже есть. Причём, данный SSD работает под управлением улучшенной микропрограммы версии SAFM12, которая делает этот кеш больше по объему, быстрее и эффективнее. В результате, Blast работает лучше многих других TLC-накопителей на платформе Phison S10. В частности, в протестированной нами модели Patriot Blast 480 Гбайт объём SLC-кеша достигал 8 Гбайт. И такого объёма, скорее всего, хватит при любых сценариях нагрузки, свойственных для потребительских твердотельных накопителей. Поэтому обычные пользователи «сущность» TLC NAND в ёмкой модели Patriot Blast могут и не увидеть вообще.

Официальные спецификации семейства TLC-накопителей Patriot выглядят так:

Внутри у Patriot Blast 480 Гбайт обнаруживается вполне типичная для накопителя на базе контроллера PS3110-S10 печатная плата референсного дизайна. Не удивляет и установленный на ней набор компонентов.

Базовый контроллер, как и у Ignite, представлен четырёхканальной версией чипа Phison S10. Аккомпанирует ему 512 Мбайт оперативной памяти в виде чипа DDR3-1600 промаркированного Kingston. Массив же флеш-памяти набран восемью чипами, внутри каждого из которых штабелировано по четыре 19-нм кристалла TLC NAND, выпущенных на заводах Toshiba по техпроцессу второго поколения. Стоит заметить, что в Blast, как и в Ignite, используется память, в целях снижения себестоимости порезанная и упакованная не самой Toshiba, а силами стороннего подрядчика – PDI. Именно поэтому маркировка на чипах NAND выглядит не слишком привычной.

Любопытно обстоит дело с гарантией на Patriot Blast. Обычно для накопителей, использующих TLC NAND, надёжность которой заведомо ниже, чем у MLC-памяти, производители в обязательном порядке указывают предельно допустимый объём записи. Однако компания Patriot этого не делает. Так же, как и для накопителей Ignite, для Blast установлена трёхлетняя гарантия, причём никак не ограниченная сценарием использования SSD. И это – не только очень смелое, но и очень щедрое предложение.

Программное обеспечение

Сервисное программное обеспечение для накопителей Patriot – типовое. Иными словами, инструментальная утилита для накопителей Patriot, это – стандартная программа Phison SSD Toolbox, на которую натянута «шкура», нарисованная в Patriot. И это значит, что никаких продвинутых возможностей от неё ожидать не следует. Patriot SSD Toolbox умеет делать лишь самые базовые вещи.

Так, данная утилита может выдавать базовую информацию об устройстве, показывать расшифровку параметров SMART, а также отсылать на накопитель команды Secure Erase и TRIM.

Плюс, в программе есть функция обновления прошивки. Однако, новые версии микропрограммы берутся не через сеть, а всего лишь из вшитого в программу архива.

Методика тестирования

Тестирование проводится в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise x64 Build 10586, корректно распознающей и обслуживающей современные твердотельные накопители. Это значит, что в процессе прохождения тестов, как и при обычном повседневном использовании SSD, команда TRIM поддерживается и активно задействуется. Измерение производительности выполняется с накопителями, находящимися в «использованном» состоянии, которое достигается их предварительным заполнением данными. Перед каждым тестом накопители очищаются и обслуживаются с помощью команды TRIM. Между отдельными тестами выдерживается 15-минутная пауза, отведённая для корректной отработки технологии сборки мусора. Во всех тестах, если не указано иное, используются рандомизированные несжимаемые данные.

Используемые приложения и тесты:

Iometer 1.1.0

Измерение скорости последовательного чтения и записи данных блоками по 256 Кбайт (наиболее типичный размер блока при последовательных операциях в десктопных задачах). Оценка скоростей выполняется в течение минуты, после чего вычисляется средний показатель.
Измерение скорости случайного чтения и записи блоками размером 4 Кбайт (такой размер блока используется в подавляющем большинстве реальных операций). Тест проводится дважды — без очереди запросов и с очередью запросов глубиной 4 команды (типичной для десктопных приложений, активно работающих с разветвлённой файловой системой). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов (в пределах от одной до 32 команд). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с блоками разного размера. Используются блоки объёмом от 512 байт до 256 Кбайт. Глубина очереди запросов в течение теста составляет 4 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
Измерение производительности при смешанной многопоточной нагрузке и установление её зависимости от соотношения между операциями чтения и записи. Тест проводится дважды: для последовательных операция чтения и записи блоками объёмом 128 Кбайт, выполняемых в два независимых потока и для случайных операций с блоками объёмом 4 Кбайт, которые выполняются в четыре потока. В обоих случаях соотношение между операциями чтения и записи варьируется с шагом 20 процентов. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
Исследование падения производительности SSD при обработке непрерывного потока операций случайной записи. Используются блоки размером 4 Кбайт и глубина очереди 32 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Продолжительность теста составляет два часа, измерения моментальной скорости проводятся ежесекундно. По окончании теста дополнительно проверяется способность накопителя восстанавливать свою производительность до первоначальных величин за счёт работы технологии сборки мусора и после отработки команды TRIM.

CrystalDiskMark 5.1.2
Синтетический тест, выдающий типовые показатели производительности твердотельных накопителей, измеренные на 1-гигабайтной области диска «поверх» файловой системы. Из всего набора параметров, которые можно оценить с помощью этой утилиты, мы обращаем внимание на скорость последовательного чтения и записи, а также на производительность произвольных чтения и записи 4-килобайтными блоками без очереди запросов и с очередью глубиной 32 команды.
PCMark 8 Storage Benchmark 2.0
Тест, основанный на эмулировании реальной дисковой нагрузки, которая характерна для различных популярных приложений. На тестируемом накопителе создаётся единственный раздел в файловой системе NTFS на весь доступный объём, и в PCMark 8 проводится тест Secondary Storage 2.0. В качестве результатов теста учитывается как итоговая производительность, так и скорость выполнения отдельных тестовых трасс, сформированных различными приложениями.
Тесты реальной файловой нагрузки

Измерение скорости копирования директорий с файлами разного типа. Для копирования применяется стандартное средство Windows – утилита Robocopy, в качестве тестового набора используется рабочая директория, включающая офисные документы, фотографии и иллюстрации, pdf-файлы и мультимедийный контент общим объёмом 8 Гбайт.
Измерение скорости архивации файлов. Тест проводится с той же рабочей директорией, что и копирование, а качестве инструмента для компрессии файлов избран архиватор 7-zip версии 9.22 beta. Для уменьшения влияния производительности процессора используется метод Deflate.
Исследование скорости разворачивания архива. Тест проводится с архивом, полученным при измерении скорости архивации.
Оценка скорости запуска игрового приложения. Измеряется производительность дисковой подсистемы при выполнении сценария, захваченного при запуске игры Far Cry 4 и загрузки в ней уровня с пользовательским сохранением. Для минимизации влияния производительности процессора и памяти все задержки, возникающие по их вине, из тестового сценария убраны.
Оценка скорости старта приложений, формирующих типичную рабочую пользовательскую среду. Измеряется производительность дисковой подсистемы при выполнении сценария, захваченного при запуске пакета приложений, состоящего из браузера Google Chrome, текстового редактора Microsoft Word, графического редактора Adobe Photoshop и видеоредактора Adobe Premiere Pro с рабочими файлами. Для минимизации влияния производительности процессора и памяти все задержки, возникающие по их вине, из тестового сценария убраны.

Тестовый стенд

В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой ASUS Maximus VIII Ranger, процессором Core i5-6600K со встроенным графическим ядром Intel HD Graphics 530 и 8 Гбайт DDR4-2133 SDRAM. Приводы с SATA-интерфейсом подключаются к контроллеру SATA 6 Гбит/с, встроенному в чипсет материнской платы, и работают в режиме AHCI. Используется драйвер Intel Rapid Storage Technology (RST) 14.8.0.1042.

Объём и скорость передачи данных в бенчмарках указываются в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт).

Участники тестирования

В сравнении с накопителями Patriot приняли участие наиболее популярные конкурирующие модели, предлагаемые лидерами рынка. В результате, список протестированных моделей твердотельных накопителей получился следующим:

Crucial MX200 250 Гбайт (CT250MX200SSD1, прошивка MU03);
Crucial MX200 500 Гбайт (CT500MX200SSD1, прошивка MU03);
Kingston HyperX Savage 240 Гбайт (SHSS37A/240G, прошивка SAFM00.r);
Kingston HyperX Savage 480 Гбайт (SHSS37A/480G, прошивка SAFM00.r);
OCZ Trion 100 240 Гбайт (TRN100-25SAT3-240G, прошивка SAFM11.2);
OCZ Trion 100 480 Гбайт (TRN100-25SAT3-480G, прошивка SAFM11.2);
Patriot Blast 480 Гбайт (PBT480GS25SSDR, прошивка SAFM12.2);
Patriot Ignite 240 Гбайт (PI240GS325SSDR, прошивка SAFM01.7);
Patriot Ignite M.2 240 Гбайт (PI480GSM280SSDR, прошивка SAFM01.7);
Samsung 850 Pro 256 Гбайт (MZ-7KE256, прошивка EXM01B6Q);
Samsung 850 Pro 512 Гбайт (MZ-7KE512, прошивка EXM02B6Q);
Samsung 850 EVO 250 Гбайт (MZ-75E250, прошивка EMT02B6Q);
Samsung 850 EVO 500 Гбайт (MZ-75E500, прошивка EMT02B6Q);
SanDisk Ultra II 240 Гбайт (SDSSDHII-240G, прошивка X41100RL);
SanDisk Ultra II 240 Гбайт (SDSSDHII-480G, прошивка X31200RL).

Производительность

Последовательные операции чтения и записи

Накопители, основанные на платформе Phison S10, отлично справляются с линейными операциями. Такая нагрузка не требует от контроллера особенной интеллектуальности, поэтому результаты различных Patriot вполне закономерны. Однако отдельного упоминания всё-таки заслуживают две наблюдаемые особенности.

Во-первых, как можно видеть, Patriot Blast выдаёт результат, близкий к пропускной способности SATA-интерфейса не только при чтении, но и при записи. И для накопителя, основанного на TLC NAND, это очень непривычно. Но не стоит забывать, в нашем тесте фигурирует SSD объёмом 480 Гбайт, да ещё и с увеличенным SLC-кешем, объём которого в данном случае составляет 8 Гбайт. Именно это позволяет Blast продемонстрировать очень хороший результат – наш тест оперирует как раз 8-гигабайтным блоком данных, и мы видим, что SLC-кеширование отлично справляется с возложенной на него задачей.

Во-вторых, на приведённых диаграммах хорошо заметно различие в производительности Patriot Ignite и Patriot Ignite M.2. В первом же тесте мы обнаруживаем, что эти родственные SSD работают по-разному. И при последовательной записи компактная версия накопителя оказывается несколько медленнее.

Случайные операции чтения

К сожалению, платформа Phison S10 не может похвастать столь же высокими, как в прошлом случае, результатами при случайных операциях чтения. Тем более в той усечённой четырёхканальной модификации, которая используется в современных флеш-дисках Patriot. В результате, накопители Ignite и Ignite M.2 могут похвастать лишь средними показателями быстродействия, а Blast, который базируется на более медленной TLC-памяти, вообще сваливается в число аутсайдеров.

Несмотря на то, что операции с глубокой очередью запросов для персональных компьютеров не характерны, мы всё же посмотрим, как зависит производительность рассматриваемого SSD от глубины очереди запросов при чтении 4-килобайтных блоков.

Рост глубины очереди запросов мало что меняет в расстановке сил. Patriot Blast ведёт себя как типичный бюджетный TLC-накопитель, а Ignite и Ignite M.2 демонстрируют производительность немного ниже, чем у флагманских SATA SSD. Кстати, стоит заметить, что в то время как SSD, обладающие восьмиканальными массивами флеш-памяти, демонстрируют прирост производительности при увеличении глубины очереди запросов с 16 до 32 команд, у предложений Patriot эти характеристики одинаковы. Так проявляется недостаток параллелизма, возникший в ходе перевода этих SSD на урезанную версию контроллера PS3110-S10С-12.

В дополнение к этому предлагаем посмотреть, как зависит скорость случайного чтения от размера блока данных:

Этот график очень чётко показывает разницу между флагманскими SATA накопителями и теми SSD, которые относятся к числу бюджетных предложений. К сожалению, ни один из рассматриваемых нами продуктов Patriot в группу лидеров не попадает. Наилучшим результатом среди них может похвастать Ignite M.2 – линия, соответствующая этому накопителю, оказывается в центре пучка кривых производительности. А вот Ignite и Blast находятся среди аутсайдеров. Из-за низкого параллелизма массива флеш-памяти они плохо справляются с обработкой блоков небольшого и среднего размера, показывая достойную производительность лишь при максимальном увеличении размера блока – когда случайные операции становятся похожи на последовательные.

Случайные операции записи

Сегодня во всех накопителях Patriot используется четырёхканальная версия контроллера Phison S10. Это, естественно, несколько ограничивает производительность таких решений при случайных операциях записи. Но несмотря на это, Ignite и Blast удаётся показывать производительность на уровне прочих предложений среднего уровня.

Увидеть нюансы можно на графике, на котором показана зависимость скорости произвольной записи 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов:

Тут важно обратить внимание на то, что урезанная версия контроллера PS3110-S10С-12 всё-таки способна выдавать приличную производительность при высокой глубине очереди запросов. При очереди с длиной в восемь и более команд накопителям Patriot Ignite и Ignite M.2, которые основываются на MLC-памяти, удаётся выбраться в число лидеров. Что же касается Blast, то этот SSD при продолжительной очереди команд демонстрирует достаточно неплохую скорость для TLC-накопителя, и опережает другие TLC SSD. Однако следует иметь в виду, что всё сказанное – лишь теоретические выкладки, и не относится к ситуации при небольшой очереди запросов, которая характерна для повседневной дисковой активности.

Следующий график отражает зависимость производительности случайных записей от размера блока данных.

Производительность при работе с блоками большого размера позволяет проследить скорость работы массивов флеш-памяти накопителей на операциях записи. И из этого графика хорошо видно, что до наиболее быстродействующих SATA SSD может дотянуться лишь Patriot Ignite, в то время как Ignite M.2 и Blast выдают более низкие результаты. Однако, если говорить о Blast, то для SSD на базе TLC-памяти он очень даже неплох. Наличие в распоряжении этого накопителя SLC-кеша сравнительно большого объёма позволяет ему соперничать даже с Samsung 850 EVO. Впрочем, не стоит забывать, что здесь мы говорим о скорости при работе с большими блоками, влияние интеллектуальности контроллера на которую минимально.

Смешанная нагрузка

По мере удешевления твердотельные накопители перестают использоваться в качестве исключительно системных и становятся обычными рабочими дисками. В таких ситуациях на SSD поступает не только рафинированная нагрузка в виде записи или чтения, но и смешанные запросы, когда операции чтения и записи инициируются разными приложениями и должны обрабатываться одновременно. Однако работа в дуплексном режиме для современных контроллеров SSD остаётся существенной проблемой. При смешивании операций чтения и записи в одной очереди скорость большинства твердотельных накопителей потребительского уровня заметно проседает. Это стало поводом для проведения отдельного исследования, в рамках которого мы проверяем, как работают SSD при необходимости обработки последовательных операций, поступающих вперемежку. Следующая пара диаграмм демонстрирует наиболее характерный для десктопов случай, когда соотношение количества операций чтения и записи составляет 4 к 1.

Смешанная нагрузка требует от накопителей проявления определённой интеллектуальности их контроллеров. Поэтому высокие результаты здесь показывают лишь те SSD, которые основаны на мощных платформах с хорошо отлаженной прошивкой. Phison S10 к таким платформам, очевидно, не относится. И в итоге накопители Patriot в сложных сценариях оказываются неспособны соперничать с предложениями Samsung или Crucial.

Попутно стоит сделать и ещё одно любопытное наблюдение: Patriot Blast почти не отстаёт от своих старших собратьев и показывает производительность на уровне Ignite и Ignite M.2. Это значит, что использование в SSD памяти с трёхбитовой ячейкой само по себе не делает накопитель безнадёжным аутсайдером. Грамотная микропрограмма с правильно подобранными алгоритмами кеширования и достаточным объёмом SLC-кеша позволяет получать неплохие результаты и с использованием недорогой памяти.

Следующая пара графиков даёт более развёрнутую картину производительности при смешанной нагрузке, показывая зависимость скорости SSD от того, в каком соотношении приходят на него операции чтения и записи.

Общая ситуация при смешанной нагрузке хорошо показывает, чем отличаются флагманские SATA SSD от более дешёвых вариантов. И здесь хорошо видно, что накопители на платформе Phison S10, и продукция Patriot в том числе, с предложениями лидеров рынка конкурировать не может. Однако если подходить к Ignite и Blast как к недорогим решениям, то впечатление они производят неплохое. Особенно радуют результаты Blast. Раньше мы не слишком жаловали накопители с контроллером Phison S10 на TLC-памяти, но знакомство с 480-гигабайтной версией Blast заставляет переменить мнение. Улучшенная прошивка и вместительный SLC-кеш позволяют этому накопителю уверенно выдавать результаты на уровне старших собратьев.

Результаты в CrystalDiskMark

CrystalDiskMark — это популярное и простое тестовое приложение, работающее «поверх» файловой системы, которое позволяет получать результаты, легко повторяемые обычными пользователями. Полученные в нём показатели производительности должны дополнить подробные графики, построенные нами на основании тестов в IOMeter. Принципиальное отличие CrystalDiskMark заключается в том, что при измерении производительности он оперирует сравнительно небольшим тестовым файлом, в результате чего выдаваемые им результаты характеризуют эффективность имеющихся в современных накопителях технологий SLC-кеширования.

Приведённые четыре диаграммы представляют лишь теоретическую ценность. Глубины AHCI-очереди в 32 команды в персональных компьютерах никогда не бывает, но в специальных тестах она позволяет получить максимальные показатели производительности.

А вот эти четыре диаграммы представляют уже практический интерес – на них отображена производительность при нагрузке, которая распространена в реальной жизни. Полученные здесь результаты подтверждают то, что мы получили в тестах IOMeter: по производительности накопители Patriot в число лидеров не попадают, но к среднему уровню их можно относить смело.

PCMark 8 2.0, реальные сценарии использования

Тестовый пакет Futuremark PCMark 8 2.0 интересен тем, что он имеет не синтетическую природу, а напротив — основывается на том, как работают реальные приложения. В процессе его прохождения воспроизводятся настоящие сценарии-трассы задействования диска в распространённых десктопных задачах, и замеряется скорость их выполнения. Текущая версия этого теста моделирует нагрузку, которая взята из реальных игровых приложений Battlefield 3 и World of Warcraft и программных пакетов компаний Abobe и Microsoft: After Effects, Illustrator, InDesign, Photoshop, Excel, PowerPoint и Word. Итоговый результат исчисляется в виде усреднённой скорости, которую показывают накопители при прохождении тестовых трасс. Обратите внимание – в этом тестировании мы перешли на обновлённую версию дискового бенчмарка, появившуюся в начале 2016 года.

В тесте, моделирующем реальную нагрузку, Patriot Ignite выступает не лучшим образом. Его результат близок к Kingston HyperX Savage – чуть ли не самому неудачному решению на базе MLC-памяти и Phison S10. И более того, здесь мы наблюдаем парадоксальную картину, когда при работе в приложениях старшее предложение Patriot в среднем обеспечивает тот же уровень быстродействия, что и младшее.

Самым быстрым же решением Patriot неожиданно оказывается компактный накопитель Ignite M.2. В нём стоит более быстрая память, и он, в отличие от своего полноразмерного собрата, всё-таки попадает в средний сегмент.

Относительно неплох и Patriot Blast. До уровня нормальных MLC-моделей он, конечно, не дотягивает, однако он оказывается заметно быстрее TLC-накопителей на контроллере Phison S10 «первой волны», в которых ещё не были сделаны оптимизации SLC-кеша. Впрочем, справедливости ради нужно заметить, что до уровня лучших SSD с TLC-памятью, например, Samsung 850 EVO или SanDisk Ultra II, Patriot Blast очень и очень далеко.

Интегральный результат PCMark 8 нужно дополнить и показателями производительности, выдаваемыми флеш-дисками при прохождении отдельных тестовых трасс, которые моделируют различные варианты реальной нагрузки. Дело в том, что при разной нагрузке флеш-приводы зачастую ведут себя немного по-разному.

Работа TRIM и фоновой сборки мусора

Испытывая различные твердотельные накопители, мы всегда проверяем то, как они отрабатывают команду TRIM и способны ли они собирать мусор и восстанавливать свою производительность без поддержки со стороны операционной системы, то есть в такой ситуации, когда команда TRIM не передаётся. Такое тестирование было проведено и в этот раз. Схема этого испытания стандартна: после создания длительной непрерывной нагрузки на запись данных, которая приводит к деградации скорости записи, мы отключаем поддержку TRIM и выжидаем 15 минут, в течение которых SSD может попытаться самостоятельно восстановиться за счёт собственного алгоритма сборки мусора, но без помощи со стороны операционной системы, и замеряем скорость. Затем на накопитель принудительно подаётся команда TRIM — и после небольшой паузы скорость измеряется ещё раз.

Результаты такого тестирования приведены в следующей таблице, где для каждой протестированной модели указано, реагирует ли она на TRIM очисткой неиспользуемой части флеш-памяти и может ли она заготавливать чистые страницы флеш-памяти под будущие операции, если команда TRIM на неё не подаётся. Для накопителей, которые оказались способны осуществлять сборку мусора и без команды TRIM, мы также указали тот объём флеш-памяти, который был самостоятельно освобождён контроллером SSD под будущие операции. Для случая эксплуатации накопителя в среде без поддержки TRIM это — как раз тот объём данных, который можно будет сохранить на накопитель с высокой первоначальной скоростью после простоя.

Команду TRIM в состоянии обрабатывать любые накопители Patriot, а значит, их производительность в обычных условиях не деградирует. Это вполне закономерно: контроллер Phison S10 поддерживает и корректно обрабатывает эту команду, а накопители Patriot используют различные варианты референсной платформы без каких-либо изменений.

Однако мы хотим большего – качественный накопитель должен уметь проводить сборку мусора и без подачи команды TRIM. Такая возможность полезна для тех пользователей, которые до сих пор работают в Windows XP или, например, если SSD планируется использовать в составе RAID-массива. И здесь выясняется, что с предложениями Patriot в порядке далеко не всё. Те модели SSD, которые построены на MLC-памяти, алгоритмами автономной сборки мусора не обладают. И это – характерная отрицательная черта всех таких SSD на контроллере Phison S10, а значит, эксплуатировать их в бестримовой среде противопоказано.

Иначе обстоит дело с Patriot Blast. Этот накопитель тоже базируется на платформе Phison S10, но он использует TLC-память и располагает SLC-кешем, который освобождается под будущие операции вне зависимости от подачи команды TRIM. Поэтому правомерно говорить о том, что в данном случае автономная сборка мусора работает, и у Blast упреждающе высвобождается объём памяти, примерно равный объёму SLC-кеша. Для 480-гигабайтной версии этого SSD, которая рассматривается нами в этом обзоре, объём такого кеша составляет 8 Гбайт, и во многих случаях это позволит без каких-либо проблем эксплуатировать такой SSD без его обслуживания командой TRIM.

Выводы

В начале этой статьи мы высказали предположение, что среди всех партнёров Phison компания Patriot может оказаться наиболее «правильным» производителем. То есть таким, который с одной стороны обеспечивает полноценную поддержку и своевременно обновляет у своей продукции микропрограммы, а с другой – не меняет аппаратную начинку задним числом. Но, к сожалению, надежды оправдались не в полной мере. Корень проблемы кроется в том, что платформа Phison S10 не может похвастать никакими особенными технологическими преимуществами. Поэтому единственный путь борьбы за потребителя, которым могут двигаться партнёры Phison, – продажа продукции дешевле, чем это делают лидеры рынка. В итоге, рано или поздно им приходится начинать оптимизировать себестоимость, что в конечном итоге приводит к неприятным эффектам в виде появления в конечной продукции более дешёвых компонентов с худшими характеристиками.

Всё это мы увидели на примере накопителя Patriot Ignite. К сожалению, в текущей версии Ignite вместо восьмиканального чипа Phison PS3110-S10-X используется его упрощённая четырёхканальная версия PS3110-S10C-12, а также 15-нм MLC-память компании Toshiba с крупными 128-гигабитными ядрами. В результате, массив флеш-памяти этого накопителя имеет невысокую степень внутреннего параллелизма, и это неминуемо ограничивает его производительность. Поэтому хотя Ignite и занимает в линейке Patriot место флагмана, на самом деле это – решение среднего уровня на базе MLC SSD, и не более того. Впрочем, это прекрасно компенсируется ценовой политикой производителя: так или иначе, с точки зрения соотношения быстродействия и стоимости Ignite продолжает оставаться вполне сбалансированным предложением.

Если же вы хотите найти накопитель побыстрее, то интерес может представлять компактная версия Ignite M.2. Она по сравнению с обновлённым Ignite обладает более мощной конфигурацией, и потому, если выбирать между 2,5-дюймовой и M.2-версией этого накопителя, то предпочесть логичнее вариант в M.2-исполнении. Правда, он и несколько дороже.

Не огорчает и самая младшая модель Patriot, Blast. Да, этот SSD основывается на TLC-памяти, однако несмотря на это, он способен показать неплохую скорость в реальной жизни. Дело в том, что в нём нашла применение улучшенная микропрограмма для контроллера Phison S10, которая увеличила эффективность алгоритмов SLC-кеширования, и сделала из TLC-накопителя вполне пристойный по производительности вариант, который при свойственных персональным компьютерам невысоких нагрузках вполне сопоставим по скорости с недорогими MLC SSD. А если к этому добавить, что Patriot Blast – один из самых дешёвых накопителей на рынке с привлекательными условиями гарантийного обслуживания, которые не загоняют пользователя в узкие рамки максимально допустимой записи, то получается, что Blast может стать вполне достойной покупкой для применения в составе систем среднего уровня.