Não há dúvida de que os drives NVMe modernos, mais cedo ou mais tarde, migrarão para a interface PCIe 4.0, e os drives PCIe 3.0 deixarão o mercado. E à medida que o suporte PCIe 4.0 nas plataformas principais atuais se expande, os SSDs PCIe 3.0 se tornarão cada vez menos procurados e em popularidade. E não se trata tanto das velocidades mais altas que uma interface moderna pode oferecer, mas de um simples marketing: depois de algum tempo, drives que não possuem uma marca sobre suporte PCIe 4.0 na lista de especificações inevitavelmente começarão a parecer desatualizados e não valem a pena de atenção aos compradores.
Na verdade, esse processo de transição já começou diante de nossos olhos: a gama de SSDs para PCIe 4.0 está se expandindo ativamente, e agora não tantas soluções carro-chefe com desempenho significativamente superior em comparação com as unidades da geração anterior estão aparecendo nas prateleiras das lojas, mas sim propostas para o qual suporte para PCIe 4.0 - formalidade simples. Por exemplo, recentemente ADATA XPG Gammix S50 Lite passou por nossas mãos - uma unidade que é posicionada pelo fabricante como o SSD mais acessível para sistemas PCIe 4.0, mas ao mesmo tempo funciona mais devagar do que os modelos SSD populares com uma interface PCIe 3.0 sob quase qualquer carga. E é óbvio que XPG Gammix S50 Lite não será a única solução deste tipo.
Hoje vamos conhecer outro modelo de SSD que recebeu suporte para PCIe 4.0 não por uma questão de alta largura de banda, mas sob a influência de tendências modernas e, se quiser, da moda - Smartbuy Stream E19T. Esta unidade não promete recordes de velocidade, mas é interessante por muitos outros motivos. Em primeiro lugar, este é o "Smartbuy clássico" como o amamos - um modelo de referência produzido sob o controle de Phison, que é vendido sob uma marca russa local a um preço bastante atraente. Em segundo lugar, o Smartbuy Stream E19T é baseado no promissor controlador Phison PS5019-E19T, que também é usado em produtos altamente aclamados. Portanto, é baseado no recentemente anunciado WD Black SN750 SE e em uma placa de expansão de memória proprietária para consoles de jogos Xbox Series X | S. E em terceiro lugar, o Stream E19T é um drive com memória flash Micron de 176 camadas, que nunca vimos em nenhum outro produto até agora.
Porém, antes mesmo do início de uma história detalhada sobre o Smartbuy Stream E19T, deve-se alertar contra expectativas superestimadas: ele não vai competir com concorrentes produtivos, apesar do suporte para PCIe 4.0. Este modelo é um SSD acessível sem buffer com objetivos muito modestos - oferecer uma melhor relação preço / desempenho do que os concorrentes populares sem buffer, como o Samsung 980 ou o WD Blue SN550. O quanto ele fez isso contaremos neste material.
Estrutura externa e interna:
As unidades vendidas sob a marca Smartbuy nunca surpreenderam a imaginação com sua aparência. Esta marca está empenhada no fornecimento de SSDs de design de referência em seu desempenho canônico para o mercado russo. Não é surpreendente que essas ofertas pareçam tão simples quanto possível - isso também se aplica ao novo Smartbuy Stream E19T.
Recebemos uma amostra de 1 TB para teste - no momento, esta é a modificação mais antiga das duas opções no mercado. A unidade é feita no fator de forma M.2 2280 e é construída em um PCB azul proprietário para unidades em plataformas Phison. Muito provavelmente, este SSD é fabricado nas fábricas da empreiteira de fabricação permanente Phison, PTI (Powertech Technology), e adquire o nome Smartbuy apenas na Federação Russa. O fato de o drive pertencer a esta marca é indicado apenas por um adesivo em sua parte frontal.
Dois chips de memória flash estão escondidos sob o adesivo, que, junto com o controlador, formam todo o preenchimento do hardware. Um conjunto desses três microcircuitos se encaixa facilmente em um lado do PCB, então o Stream E19T é fino, o que o torna adequado para uso em Ultrabooks também.
O microcircuito controlador Phison PS5019-E19T atrai imediatamente a atenção por suas pequenas dimensões - 7 × 11 mm. E isso é um reflexo de sua simplicidade interior. Por exemplo, o caso do conhecido microcircuito Phison PS5016-E16 é cerca de três vezes maior, embora o mesmo processo TSMC de 28 nm seja usado na produção de ambos os controladores. A explicação é simples: o Phison PS5019-E19T é baseado em um processador ARM Cortex R5 de núcleo único, não dual-core; ele usa quatro em vez de oito canais para trabalhar com memória flash; além disso, é completamente desprovido da interface DRAM. Em outras palavras, o Phison PS5019-E19T é um controlador completo e despojado projetado para a construção de SSDs com buffer de baixo custo. Mas com suporte PCIe 4.0.
Verdade, em alguns aspectos ainda supera o já mencionado PS5016-E16: o PS5019-E19T é compatível com uma ampla gama de variedades de memória flash, suportando chips NAND modernos com interface de 1200 MHz. E é graças a isso que o mais recente TLC 3D NAND de 176 camadas da Micron, também com o codinome B47R, entrou no Smartbuy Stream E19T. É verdade que não é fácil adivinhar isso pela aparência dos microcircuitos - eles trazem as marcas da mesma empresa PTI, que não apenas monta SSDs a partir de componentes, mas também se dedica ao corte de wafers adquiridos de fabricantes de semicondutores, bem como seus mais testes, seleção e embalagem. cristais de memória flash. Por exemplo, os chips IABHG94AYA usados no Stream E19T contêm oito dispositivos TLC 3D NAND de 512 gigabit.
Alimentado pelo Smartbuy, o flash de 176 camadas da Micron é notável por ser o primeiro NAND que a empresa desenvolveu internamente desde o fim de sua parceria com a Intel. E essa memória é visivelmente diferente dos produtos de todos os outros fabricantes em termos de estrutura interna. A estrutura celular do Micron usa a chamada Porta de Substituição, um cruzamento entre portas flutuantes e tecnologias de armadilha de carga.
No nível micro, a Micron substituiu o polissilício no material do portão por metal e mudou para um método diferente de gravação do canal cilíndrico vertical, como resultado do qual recebeu um diâmetro maior. Além disso, uma camada não condutora de nitreto de silício apareceu na estrutura da memória do Micron, na qual os dados são armazenados, e essa camada reduz bastante a influência mútua das células em uma pilha vertical. Todas essas inovações no total permitiram alcançar uma série de efeitos positivos - aumentar a velocidade das células de programação, aumentar sua estabilidade, reduzir o consumo de energia e melhorar a confiabilidade do armazenamento de dados.
Em última análise, o TLC 3D NAND de 176 camadas da Micron está dando o próximo passo na tecnologia de flash 3D em geral. E em termos de desempenho, a Micron afirma que sua nova memória reduziu a latência de leitura e gravação em cerca de 35% em comparação com a memória de 96 camadas da geração anterior. E é graças à memória avançada que o Smartbuy Stream E19T desperta considerável interesse, apesar de seu design simples sem buffer.
Especificações:
Em termos de especificações, Smartbuy Stream E19T é um drive NVMe com interface PCIe 4.0 x4. Porém, com base nas mesmas especificações, um barramento de alta velocidade é totalmente inútil para ele, ou seja, ao instalar este SSD em um sistema que suporte apenas PCIe 3.0, o usuário não perderá nada. Isso pode ser rastreado nas características do controlador Phison PS5019-E19T - mesmo de acordo com os próprios desenvolvedores, as velocidades de operação linear máxima possíveis sob as condições mais favoráveis excedem a largura de banda PCIe 3.0 x4 em apenas alguns por cento. Além disso, o fabricante usou o mesmo nome de marketing Stream para o novo modelo, que era anteriormente carregado pelos SSDs NVMe básicos baseados na plataforma Phison E13T.
Algumas das especificações de sua criação Smartbuy decidiu não divulgar, em particular, não há dados sobre os indicadores de resistência da memória flash ou a velocidade de operações arbitrárias. No entanto, não há dúvida de que o Stream E19T não pode se orgulhar de nenhuma conquista impressionante. Porém, o desempenho deste SSD deve ficar mais próximo do nível médio, afinal, seu custo é de cerca de 11 mil rublos. para uma versão de terabyte. Em outras palavras, este drive foi projetado para competir não apenas com modelos sem buffer, mas também com soluções do nível ADATA XPG Gammix S11 Pro ou Silicon Power XD80.
No entanto, não se deve esquecer que a ausência de sua própria DRAM no projeto do Stream E19T força o controlador a usar a tecnologia HMB (Host Memory Buffer) para trabalhar com a tabela de tradução de endereços. Isso significa duas coisas. Em primeiro lugar, o drive, durante a operação, captura para suas necessidades uma determinada parte da RAM do PC (até 64 MB), usando-a para fazer o buffer das chamadas para o array de memória flash. Em segundo lugar, a velocidade do Stream E19T sob altas cargas diminuirá como uma avalanche e, em primeiro lugar, afetará as operações de leitura.
O gráfico abaixo mostra como a taxa de acesso aleatório ao Stream E19T cai conforme o volume de dados dentro dos quais essas chamadas ocorrem aumenta. A partir disso, fica claro que o usuário terá que enfrentar uma queda no desempenho se, em uma sessão, operar mais de 32 GB de informações.
A diferença na velocidade de leitura aleatória pode ser 2,5 vezes - ou então parafrasear de alguma forma. E isso significa que o Stream E19T, como qualquer outro NVMe SSD, não é adequado para cargas de trabalho intensivas. O barramento PCIe 4.0 com largura de banda aumentada, que, em teoria, deveria fazer o controlador SSD funcionar com a RAM do PC mais eficiente, parece não ajudar em nada neste caso.
O armazenamento em cache do SLC é implementado na unidade Smartbuy usando um algoritmo dinâmico. Além disso, mesmo em um SSD completo, o usuário tem uma boa quantidade de memória à sua disposição, trabalhando no modo de gravação acelerada. Em uma unidade vazia de 1 TB, o cache do SLC atinge 140 GB, e em uma unidade que está 75% cheia, o cache é reduzido para 32 GB.
Para uma análise detalhada do algoritmo de operação do cache, agora estamos testando a velocidade da cópia serial de arquivos grandes para a unidade três vezes: quando o SSD está completamente livre, quando o SSD está cheio pela metade e quando o SSD tem três quartos cheios antes de escrever. Este experimento permite que você acompanhe a mudança no tamanho e na velocidade do cache SLC dinâmico, dependendo da disponibilidade de espaço livre no array de memória flash.
O Smartbuy Stream E19T 1 TB tem três velocidades de gravação diferentes. Os arquivos podem ser copiados para o cache do SLC a uma velocidade de cerca de 2,4 GB / s. Então, ao gravar diretamente no array de memória TLC, a velocidade é de cerca de 1,2 GB / s. Na última, terceira variante - durante a transferência paralela das células SLC para o modo TLC, que ocorre quando não há mais espaço no array NAND - a velocidade cai para valores muito modestos de 100-200 MB / s.
Observe que ao gravar diretamente na memória TLC, você pode ver claramente a manifestação das qualidades positivas da memória Micron de 176 camadas: o desempenho no nível de 1,2 GB / s para um array TLC 3D NAND de quatro canais é verdadeiramente resultado fenomenal. Pode até ser comparado ao desempenho de matrizes de oito canais em SSDs carro-chefe.
Portanto, fica bem claro que o gargalo no Stream E19T não é a memória NAND, mas sim o controlador Phison PS5019-E19T fraco. No entanto, ele faz um bom trabalho ao lidar com a limpeza de memória em uma carga paralela. Após a destruição de um arquivo de 64 GB no SSD, a queda no desempenho é registrada por apenas um segundo. Isso pode ser visto no gráfico a seguir, que mostra como a velocidade de leitura aleatória e a latência mudam durante a execução do comando TRIM emitido pelo sistema operacional após a exclusão de arquivos.
Portanto, o Stream E19T não parece tão ruim para um drive sem buffer de baixo custo. Demora aproximadamente 24 minutos para preencher a capacidade total de uma unidade de 1 TB. Demora 10,5 minutos para ler dados sequencialmente de um SSD totalmente completo. Em termos desses indicadores, o novo Smartbuy pode ser facilmente comparado com drives baseados na plataforma Phison E12, equipados com a memória Micron de 96 camadas da geração anterior.
Programas:
Nenhuma ferramenta de software é oferecida para o Smartbuy Stream E19T, e os utilitários universais Phison Toolbox disponíveis na Web pelos desenvolvedores do controlador com o chip PS5019-E19T são incompatíveis.
Apesar do Smartbuy Stream E19T ser um drive com suporte para PCIe 4.0, ele não tem a pretensão de competir com SSDs de desempenho. Este é um SSD sem buffer que está posicionado como uma opção ligeiramente melhor em comparação com os SSDs NVMe de orçamento existentes, que até agora estavam focados em trabalhar em um ambiente PCIe 3.0. Em outras palavras, os principais rivais do Stream E19T são as soluções da classe WD Blue SN550 e Samsung 980.
Devido às condições de mercado prevalecentes, o preço de varejo do Smartbuy Stream E19T está um pouco superestimado. Mas nas prateleiras você pode encontrar outras unidades do controlador Phison E19T, que são vendidas por menos.
Separadamente, deve ser esclarecido que os drives para os testes foram instalados no slot M.2, ao qual as linhas PCI Express foram conectadas diretamente do processador.
Os seguintes benchmarks foram usados para medir o desempenho do SSD:
CrystalDiskMark 7.0.0. Esse benchmark está incluído na metodologia porque foi capaz de se tornar o padrão da indústria para determinar as características dos SSDs. Em nosso caso, é usado para determinar o desempenho máximo das unidades em vários modos.
Iometer 1.1.0. Um pacote de benchmark profissional que mede o desempenho de SSD realístico em cargas de trabalho refinadas comuns.
PCMark 10 Storage Benchmark. Um aplicativo de referência que mede o desempenho de um subsistema de disco enquanto simula a experiência típica do usuário.
Três cenários são usados - básico (trabalhar em aplicativos e interação normal com o sistema de arquivos), leve (modelar o disco do sistema) e lixeira de arquivos (modelar armazenamento de arquivos).
Faixa de temperatura:
A temperatura de operação dos SSDs está sempre indiretamente relacionada ao seu desempenho. Quanto mais rápido este ou aquele modelo, mais provável será necessário usar meios especiais para resfriá-lo. As unidades com interface PCIe 4.0 estão, neste sentido, "em risco", porque são provavelmente mais rápidas do que os modelos da geração anterior, além de aumentos de aquecimento devido à implementação de um barramento de maior frequência. E se falamos especificamente sobre o aquecimento do chip Phison PS5019-E19T, então há também um agravante - ele é produzido de acordo com o antigo processo técnico com as normas de 28 nm.
No entanto, nunca encontramos afogamento ao testar o Smartbuy Stream E19T. O gráfico mostra as leituras de temperatura fornecidas pelo monitoramento do inversor sob uma carga mista linear constante com predominância de operações de leitura - este uso do SSD aquece mais o controlador. Em 5 minutos do teste, a temperatura atinge apenas 76 graus. O estrangulamento no controlador Phison PS5019-E19T liga a 84 graus.
Conclusões:
A presença nas especificações SSD da marca sobre o suporte para a interface PCIe 4.0 moderna não significa nada em si - é esta conclusão que devemos primeiro formular com base nos resultados de nosso conhecimento do Smartbuy Stream E19T. Não pense que PCIe 4.0 é uma marca de qualidade. Pelo contrário, hoje conseguimos conhecer uma unidade que formalmente suporta a nova interface, mas não obtém absolutamente nada deste suporte. Todas as características de velocidade do Stream E19T são perfeitamente alcançáveis usando a versão antiga da interface, PCIe 3.0.
Acontece que o suporte para PCIe 4.0 nas mãos de fabricantes individuais já se tornou uma ferramenta de marketing, por exemplo, quando se trata de SSDs baseados na plataforma Phison E19T. Este controlador, que serve de base para o Smartbuy Stream E19T, nada mais é do que mais uma opção para a criação de SSDs sem buffer de baixo custo, que não se destaca pelas qualidades especiais de consumo entre essas soluções.
O Smartbuy Stream E19T pode ser oposto ao WD Blue SN550 ou Samsung 980, mas não é capaz de mais. A tecnologia HBM, cuja eficiência, logicamente, deve ser escalonada com o crescimento da largura de banda de comunicação entre o controlador SSD e a memória do sistema, não recebeu nenhum dividendo especial do barramento PCIe 4.0. Além disso, embora o Stream E19T esteja equipado com o rápido TLC 3D NAND de 176 camadas da Micron, isso também é quase imperceptível em termos de desempenho. O poder do controlador Phison PS5019-E19T de núcleo único, ao que parece, simplesmente não é suficiente para que este disco seja capaz de fornecer um desempenho excelente. Portanto, não será possível colocá-lo um degrau acima do que as unidades sem buffer lançadas anteriormente que não possuem uma interface rápida ou a memória flash mais moderna.
2021-08-24 06:06:59
Autor: Vitalii Babkin