Тестовая лаборатория Hardwareluxx обновила тестовую систему SSD до поддержки PCIe 4.0, но до сих пор мы тестировали накопители только со "старым" интерфейсом. В нашу тестовую лабораторию поступил Seagate FireCuda 520 SSD, что позволяет провести полные тесты с PCIe 4.0. Посмотрим, что дает новый стандарт на практике. И стоит ли на него переходить.
AMD уже почти год предлагает уникальное преимущество своей платформы - четвертое поколение PCIe. С процессорами Zen2 и чипсетом X570 новый интерфейс обеспечивает 2 Гбайт/с на линию. В теории, конечно, на практике пропускная способность чуть ниже из-за издержек протокола. Для производителей накопителей новый интерфейс позволил представить новые модели SSD, которые уже не будут упираться в ограничения интерфейса. Действительно, во многих последних тестах мы достигали теоретического максимума интерфейса, хотя чипы памяти и контроллеры явно способны на большее.
Seagate стала одним из первых производителей, обновивших свой ассортимент продуктов с новым интерфейсом, в результате FireCuda 520 SSD вышел на смену FireCuda 510 (тест). Визуально новый накопитель очень напоминает предшественника, да и в названии поменялась всего одна цифра.
Спецификации SSD выглядят весьма обещающими. Действительно, скорость чтения заявлена на 5.000 Мбайт/с, скорость записи - 4.400 Мбайт/с, что потенциально позволит вывести накопитель на первое место в наших тестах. Seagate выпустила накопители FireCuda 520 в трех вариантах емкости (500 GB, 1 TB, 2 TB), в отличие от предшественника, мы получили средний вариант емкостью 1 TB. Как обычно, для высокой скорости записи применяется SLC-кэш. Поэтому у "младшей" модель FireCuda 520 скорость записи ограничена "всего" 2.500 Мбайт/с.
От емкости зависит и расчетная нагрузка записи TBW. У предшественника мы получали до 2.600 Тбайт, в случае FireCuda 520 она еще более убедительна. У старшей модели расчетная нагрузка записи составляет до 3.600 Тбайт, у нашего тестируемого SSD на 1 Тбайт - 1.800 Тбайт. Что весьма немало даже с учетом интерфейса PCIe 4.0. К преимуществам можно отнести и пятилетнюю гарантию, которую дает Seagate.
| Модель | Seagate FireCuda 520 SSD (1 TB) |
| Контроллер | Phison PS5016-E16 (8 каналов) |
| NAND | 3D-TLC Toshiba/WD, 96 слоев (BiCS 4) |
| Кэш | DRAM |
| Емкости | 500 GB, 1 TB, 2 TB |
| Последовательная скорость чтения/записи | 500 GB: 5.000 Мбайт/с / 2.500 Мбайт/с 1 TB / 2 TB: 5.000 Мбайт/с / 4.400 Мбайт/с |
| Total Bytes Written (TBW) | 500 GB: 850 TB 1 TB: 1.800 TB 2 TB: 3.600 TB |
| Время наработки на отказ (MTBF) | 1.800.000 ч |
| Гарантия | 5 лет |
| Цена | от 20.900 ₽ (1 TB) |
Seagate FireCuda 520 SSD в деталях
В спецификациях Seagate FireCuda 520 внимание привлекают две особенности. Во-первых, Seagate, несмотря на отличную репутацию производителя накопителей, не разрабатывает память NAND самостоятельно, равно как и контроллер. Во-вторых, комбинация контроллера Phison PS5016-E16 и памяти Toshiba/WD BiCS4 идентична практически на всех современных SSD с интерфейсом PCIe 4.0. Впрочем, это и не удивляет, поскольку компоненты FireCuda 510, встречались и на многих других NVMe SSD. Но Seagate оптимизирует прошивку накопителя, что позволяет достичь более высокой пропускной способности по сравнению с конкурентами, а также увеличить расчетную нагрузку TBW.
Как мы уже упомянули выше, накопители FireCuda 510 и 520 очень похожи друг на друга. Seagate обошлась без распределителя тепла и в случае FireCuda 520. Что, конечно, повышает риск появления температурного троттлинга - особенно с высокой заявленной пропускной способностью 4.000 Мбайт/с.
Поэтому мы ожидали получить троттлинг на практике. Но Seagate FireCuda 520 SSD показал весьма необычную картину. Как и мы и предполагали, температура 70°C по спецификациям была достигнута довольно быстро, но падение производительности начиналось при нагреве до 80°C. Накопитель к данному моменту выдерживал нагрузку записи почти 2 минуты на 4.000 Мбайт/с, что позволило записать более 400 Гбайт.
Если остановить тесты на этом моменте, то никаких странностей не будет. Но после 20-секундного падения до все равно приличной скорости 3.200 Мбайт/с, производительность вдруг резко снизилась. И только при охлаждении SSD до порядка 75 °C производительность увеличивалась до полного уровня, после чего цикл повторялся. Напомним, что в тесте температурного троттлинга мы параллельно записываем большое число файлов и сразу же стираем их после окончания записи, чтобы производительность не упиралась в ограничения кэша SLC.
С положительной стороны отметим, что для подобной картины необходимо записать 400 Гбайт за очень небольшое время. Что вряд ли часто встречается на практике. С другой стороны, у накопителей данного класса цены и производительности все же должен присутствовать распределитель тепла. У некоторых материнских плат, подобных ASRock X570 Phantom Gaming-ITX/TB3 (тест), слот M.2 вообще расположен сзади, поэтому использовать там подобный горячий накопитель не рекомендуется.
Как можно было догадаться по спецификациям "младшей" модели на 500 Гбайт, Seagate FireCuda 520 SSD опирается на кэш псевдо-SLC, который и позволяет достичь максимальной скорости записи. В нашем тесте стрессовой нагрузки записи на SSD скорость довольно быстро разогналась до 4.000 Мбайт/с, накопитель выдерживал ее на протяжении порядка 80 с. После записи около 320 Гбайт скорость падала до 1.000 Мбайт/с, и примерно еще через 50 секунд она снизилась до 600 Мбайт/с.
Кроме приличной гарантии в пять лет, стоит отметить довольно высокие спецификации TBW для данного SSD. Seagate уже хорошо показала себя с линейкой FireCuda 510 в данном отношении. Разве что Intel Optane SSD 905p (тест) продолжает оставаться непобедимым.
Макс. нагрузка записи
Модель | 120 - 128 GB | 240 - 280 GB | 400 - 512 GB | 800 - 1.024 GB | 1.500 - 4.000 GB | >4.000 GB |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Seagate FireCuda 520 SSD | - | - | 850 TB | 1,8 PB | 3,6 PB | - |
| Seagate FireCuda 510 SSD | - | - | - | 1,3 PB | 2,6 PB | - |
| Toshiba RC500 | - | 100 TB | 200 TB | - | - | - |
| Intel Optane SSD 905P | - | - | 8,76PB | 17,52 PB | 27,37 PB | - |
| Western Digital WD Black SN750 | - | 200 TB | 300 TB | 600 TB | 1,2 PB | - |
| Samsung SSD 970 EVO Plus | - | - | 300 TB | 600 TB | 1,2 PB | - |
| Samsung SSD 860 EVO | - | 150 TB | 300 TB | 600 TB | 1,2 PB | 2,4 PB |
| Samsung 970 PRO | - | - | 600 TB | 1,2 PB | - | - |
| Corsair MP510 | - | 400 TB | 800 TB | 1,7 PB | 3,12 PB | - |
Тестовая система опирается на материнскую плату ASUS TUF Gaming X570-Plus (тест), которая хорошо зарекомендовала себя в тестах ранее. На материнскую плату мы установили процессор AMD Ryzen 5 3600 (тест), которого более чем достаточно для тестов накопителей благодаря поддержке шести ядер и в два раза большего числа потоков.
Остальные компоненты тестовой системы остались прежними, программное обеспечение мы не меняли. Конечно, переход на новую систему не позволяет сравнивать старые результаты тестов со 100% точностью, но разница не должна быть существенной.
Аппаратные компоненты:
- AMD Ryzen 5 3600
- ASUS TUF Gaming X570-Plus
- Patriot Viper RGB DDR4-3200
- Zotac GeForce GTX 1070 AMP!
- Samsung SSD 960 EVO (системный накопитель)
- Enermax Saberay
Программные компоненты
- Microsoft Windows 10 Home (Build 1903)
- AS SSD Benchmark 2.0.6485.17676
- AS SSD Benchmark 1.7.4739.38088
- Iometer 1.1.0
- Futuremark PCMark 8 v2.0.228
- CrystalDiskMark 6
- ATTO Disk Benchmark v3.05
Iometer можно назвать универсальным тестом, который оценивает чистую производительность накопителя практически во всех мыслимых сценариях доступа. Последняя версия теста также получила возможность выбирать, какие данные использовать. В частности, интересны опции "Repeating bytes/повторяющиеся байты" и "Full random/полностью случайные". Первая опция всегда использует одни и те же повторяющиеся данные, поэтому контроллер может существенно сжимать данные. Сжатие данных выполняют далеко не все контроллеры, однако у некоторых контроллеров (того же SandForce) реализована "прозрачная" система сжатия, которая, в зависимости от используемых данных, позволяет увеличивать пропускную способность. Вторая опция создает буфер данных в 16 Мбайт с высокой энтропией, и сжатие таких данных очень сильно затруднено (если вообще возможно). Все это позволяет выполнять на контроллере со встроенной системой сжатия два тестовых прогона, один из которых оперирует полностью случайными данными ("Full random"). Прогоном по умолчанию является режим с повторяющимися байтами ("Repeating bytes"), что соответствует инструкциям производителя.
Для настольных систем характерна минимальная очередь запросов (глубина очередь команд, QD). Иногда она может ненамного повышаться, но всё равно остаётся в пределах однозначных значений. Тесты с глубиной очереди QD 32 позволяют SSD раскрыть свой потенциал в полной мере. Подобная глубина очереди команд возможна и в обычных ситуациях, но только в многопользовательском или серверном окружении.
Тест 4K задействует 8 млн. логических секторов по 512 байт; тест последовательного чтения/записи задействует почти полную ёмкость накопителя.
Iometer
Чтение блоками 4K (QD 1)
Iometer
Запись блоками 4K (QD 1)
Iometer
Чтение блоками 4K (QD 3)
Iometer
Запись блоками 4K (QD 3)
Iometer
Чтение блоками 4K (QD 32)
Iometer
Запись блоками 4K (QD 32)
Iometer
Последовательное чтение (QD 1)
Iometer
Последовательная запись (QD 1)
Seagate FireCuda 520 SSD в некоторых сценариях выходит на первое место, хотя мы надеялись, что результаты из-за нового интерфейса будут выше. По всей видимости, память BiCS4 хорошо масштабируется в Iometer, о чем можно судить по результатам Toshiba RC500 (тест). Данный SSD начального уровня часто обгоняет не только Seagate, но и накопители Samsung Pro и Intel Optane, в зависимости от глубины очереди.
В целом, результаты FireCuda 520 впечатляют, он в той или иной степени обгоняет предшественника почти в каждом тесте.
Тест AS SSD был разработан, как можно догадаться по названию, специально для SSD. Он использует полностью несжимаемые данные, поэтому данный тест относится к сценариям худшего случая для контроллеров с технологиями сжатия. Последовательный тест и тест блоков по 4K выполняются с единичной глубиной очереди. Опять же, для настольных систем тест 4K с единичной глубиной очереди QD 1 наиболее важен, а тест с глубиной QD 64 вновь демонстрирует максимальные возможности SSD (с активной NCQ).
AS SSD Benchmark
Чтение блоками 4K (QD 1)
AS SSD Benchmark
Запись блоками 4K (QD 1)
AS SSD Benchmark
Чтение блоками 4K (QD 64)
AS SSD Benchmark
Запись блоками 4K (QD 64)
AS SSD Benchmark
Последовательное чтение (QD 1)
AS SSD Benchmark
Последовательная запись (QD 1)
Результаты теста AS SSD вполне соответствуют спецификациям производителя. Конечно, по скорости последовательного доступна FireCuda 520 показывает уровень, превосходящий все другие накопители из-за нового интерфейса. Разве что тест 4K QD64 несколько разочаровывает. Здесь новый накопитель уступил предшественнику FireCuda 510, а также пропустил вперед идентично оснащенные Corsair MP510, Patriot VRP100 и PNY CS3030 XLR8 - они показывают себя заметно лучше.
В тесте CrystalDiskMark мы не смогли полностью подтвердить спецификации производителя, скорость записи составила "всего" 4.300 Мбайт/с. Но по скорости чтения новинка Seagate достигла заявленных 5.000 Мбайт/с.
Тест копирования данных, как можно догадаться по названию, показывает, с какой скоростью можно копировать данные. Мы выполняли тесты типичных сценариев: ISO (два больших файла), программы (много мелких файлов), игры (смесь мелких и крупных файлов).
AS SSD Benchmark
Тест копирования - ISO
AS SSD Benchmark
Тест копирования - приложения
AS SSD Benchmark
Тест копирования - игры
В отличие от синтетических тестов AS SSD, сценарии копирования данных более реалистичны. В конце концов, они отражают разные типы копируемых файлов. И здесь результаты Seagate FireCuda 520 SSD оказались смешанными. SSD показывает сильные позиции по последовательному доступу, например, при копировании крупного файла ISO. На других SSD скорость копирования все же была ниже. Но при копировании приложения и игры результаты оказались уже хуже. Некоторые бюджетные SSD с интерфейсом PCIe 3.0 даже выходят вперед.
Синтетические тесты представляют собой экстремальные случаи. В повседневных условиях компьютер использует разные паттерны доступа, от небольших блоков данных до крупных последовательных передач. Мы симулировали подобную нагрузку с помощью записи паттерна во время использования системы. Мы записывали паттерн во время прогона тестового пакета PCMark 8, который включает в себя несколько приложений, каждое считывает и записывает определенное количество данных, как можно видеть по следующей таблице. Тестовые данные не являются сжимаемыми.
Компоненты теста накопителей
В отличие от предыдущего теста Futuremark PCMark 7 в новой версии было удалено сжатие во время бездействия (idle time compression), поэтому паттерн лучше соответствует реальным приложениям. Раньше мы публиковали результат PCMark в виде баллов, теперь мы перейдём к теоретической пропускной способности. Она рассчитывается путём деления объёма считанных и записанных данных (см. таблицу) на время обработки запросов. Более высокая пропускная способность означает, что время ожидания накопителя будет меньше, время отклика приложения тоже сокращается.
Futuremark PCMark 8
Storage - Общая производительность
Futuremark PCMark 8
Storage - World of Warcraft
Futuremark PCMark 8
Storage - Battlefield 3
Картина в PCMark 8 осталась прежней: Intel Optane 905p долгое время останется непобедимым. Но Seagate FireCuda 520 SSD вполне может конкурировать с остальными лучшими накопителями. По общему рейтингу новый SSD проиграл Samsung 970 Pro (тест), но в тех же игровых тестах, например, все же вышел вперед.
Продолжим со сценариями на приложениях Adobe и Microsoft.
Futuremark PCMark 8
Storage - Adobe After Effects
Futuremark PCMark 8
Storage - Adobe Indesign
Futuremark PCMark 8
Storage - Adobe Illustrator
Futuremark PCMark 8
Storage - Adobe Photoshop (light)
Futuremark PCMark 8
Storage - Adobe Photoshop (heavy)
Futuremark PCMark 8
Storage - Microsoft Word
Futuremark PCMark 8
Storage - Microsoft Excel
Futuremark PCMark 8
Storage - Microsoft Powerpoint
По общему рейтингу Samsung 970 Pro все же обгоняет Seagate FireCuda 520, причина кроется в тех же тестах приложений Adobe и Microsoft. Конечно, Seagate SSD принадлежит к лидерам по производительности, но в ряде сценариев FireCuda 520 обгоняют другие накопители, не считая Intel Optane. В частности, два теста Photoshop дали не очень хороший результат, здесь Seagate FireCuda 520 показал средний уровень производительности, расположившись среди недорогих бюджетных моделей.
Тест PCMark 8 "Expanded Storage" состоит из двух частей, "Consistency test" (теста целостности) и "Adaptivity test" (теста адаптивности). Последний показывает, насколько хорошо подсистема хранения может адаптироваться к определенной нагрузке. Для нас интересен первый тест, показывающий потери производительности накопителя. Раньше мы для той же цели использовали стрессовую нагрузку HDTach и Iometer: мы измеряли последовательную производительность в новом состоянии SSD, затем накладывали экстремальную нагрузку Iometer, после чего производительность многих накопителей падала на 50% или даже сильнее. Данный тест позволяет оценить производительность в ситуации худшего случая.
Процедура PCMark 8 намного ближе к повседневным условиям: на первой фазе ёмкость накопителя заполняется два раза, второй проход гарантирует, что заполняется память, недоступная пользователю. На второй фазе (Degrade) накопитель восемь раз нагружается операциями случайной записи, первый проход занимает 10 минут, каждый последующий проход выполняется на пять минут дольше. После каждого прохода измеряется производительность. На третьей фазе (Steady State) выполняются ещё пять прогонов вместо 45-минутного прогона, параллельно измеряется производительность. На последней фазе (Recovery) измеряется производительность после периода бездействия в пять минут. Данное измерение повторяется пять раз, включая период бездействия, чтобы дать накопителю возможность восстановиться.
Следующие два графика показывают задержки доступа чтения или записи на разных фазах тестируемых накопителей. Мы не стали проводить большое количество тестов, а выбрали профиль "Photoshop Heavy", где считывается 468 Мбайт и записывается 5640 Мбайт. Конечно, и данный тест, и наши предыдущие тесты с HDTach и Iometer по-своему интересны, но для повседневных условий работы приведенные здесь результаты всё же более актуальны.
Неоднозначная картина производительности (по крайней мере, в тесте PCMark 8) подтверждается и под стрессовой нагрузкой. Накопитель Seagate FireCuda 520 показывает очень высокие скорости последовательной передачи данных, но здесь заметно начальное выпадение, на которое мы обратили внимание в стрессовом тесте кэша SSD. Задержки записи были довольно высокими - до 2 мс, задержки чтения оставались намного ниже.
Если рассматривать все фазы стрессового теста, то скорости передачи не везде убедительные. По крайней мере, FireCuda 520 обгоняет своего предшественника. Но уступает, например, менее дорогому Corsair Force Series MP510, не говоря уже о привычно сильных конкурентах Samsung.
Удвоение пропускной способности интерфейса по сравнению с PCIe 3.0 - одно из важных преимуществ, которые AMD вывела на потребительский рынок вместе с платформой Zen2. Но, как и в случае видеокарт, производительность SSD упиралась в пропускную способность интерфейса лишь в некоторых случаях. Неудивительно, что Seagate FireCuda 520 SSD действительно смог показать в ряде сценариев рекордную пропускную способность, недоступную для накопителей PCIe предыдущего поколения. В частности, результаты последовательного доступа оказались почти везде очень высокими. Мы смогли получить скорости до 5.000 Мбайт/с по чтению и до 4.300 Мбайт/с по записи. Наверняка в ближайшем будущем накопители PCIe 4.0 смогут выдать и более высокую производительность, поскольку в ограничения интерфейса мы уже не упираемся. В любом случае, новая модель Seagate FireCuda 520 превзошла накопители предыдущего стандарта PCIe 3.0, с которым она, конечно, тоже совместима.
Но повседневные сценарии состоят не только из записи и чтения одиночных крупных файлов. И здесь, как показали тесты в прошлом, интерфейс не является ограничивающим фактором. Конечно, Seagate FireCuda 520 все равно достигает высоких результатов благодаря современной флэш-памяти BiCS4, но их уже нельзя назвать рекордными. Наконец, в тесте стрессовой нагрузки сравнение с топовыми моделями Samsung (и не только) показывает, что потенциал для дальнейшего совершенствования накопителей у Seagate есть.
Кроме того, у Seagate FireCuda 520 SSD есть еще одно ограничение, связанное с температурным троттлингом. Все же скорость несколько гигабайт в секунду вносит свой вклад. И если вы планируете использовать SSD для последовательной записи больших порций данных, то следует позаботиться об охлаждении. Все же отсутствие распределителя тепла заметно, особенно по сравнению с технически идентичным Corsair MP600. Если на материнской плате слот M.2 установлен сзади (как на той же ASRock X570 Phantom Gaming-ITX/TB3), то нагрев SSD может сказываться сильнее. Вполне возможно, что эффект троттлинга проявит себя после записи уже нескольких гигабайт.
Важным фактором остается цена. Среди SSD с интерфейсом PCIe 4.0 накопитель Seagate FireCuda 520 - вариант не самый дешевый. Емкость в 1 Тбайт обойдется от 20.900 ₽, 2-Тбайт SSD в рознице стоит от 35.600 ₽. Хотя другие модели, в том числе Gigabyte AORUS NVMe Gen4 SSD и Patriot Viper VP4100, оснащены радиаторами. Тот же Samsung 970 EVO Plus, который в повседневных сценариях все же будет лучше, стоит дешевле - от 18.800 ₽ в емкости 1 Тбайт. Так что за поддержку PCIe 4.0 пока придется доплачивать.
Подписывайтесь на группы Hardwareluxx ВКонтакте и Facebook, а также на наш канал в Telegram (@hardwareluxxrussia).
Мы рекомендуем ознакомиться с нашим руководством по выбору SSD. Если подбирать SSD для компьютера, то придется разбираться со многими техническими тонкостями: в спецификациях указываются контроллер, интерфейс, тип флэш-памяти, характеристики надежности и многое другое. Поэтому неопытные пользователи могут легко запутаться в подобной информации. В нашем руководстве мы рассмотрим наиболее важные характеристики и отличия, поговорим об актуальных технологиях, интерфейсах и форм-факторах. А также приведем советы экспертов.
Мы подготовили руководство по выбору лучшего SSD за свои деньги на зиму 2020 года. Оно поможет сориентироваться во всем многообразии накопителей и подобрать самый оптимальный вариант.
Преимущества Seagate FireCuda 520 SSD:
- Очень высокая скорость последовательной передачи данных
- Высокая производительность копирования образов ISO
- Гарантия пять лет
- Высокий уровень нагрузки записи TBW
Недостатки Seagate FireCuda 520 SSD:
- Высокие задержки записи
- Троттлинг из-за перегрева
- Высокая цена