Обзор Digma Mеta P7: недорогой SSD, который умеет 7 Гбайт/с

В последнее время основное внимание в сфере твердотельных накопителей мы уделяли флагманским решениям. И это закономерно: именно в этом сегменте произошли самые заметные перемены, приведшие к тому, что на рынок устремились потребительские SSD с поддержкой интерфейса PCIe 5.0. Однако в тени серьёзного рывка производительности передовых моделей спряталась и другая тенденция, которая тоже заслуживает внимания. Дело в том, что своя, пусть и не такая бурная и громкая, революция созрела в среднем сегменте, где доминируют безбуферные NVMe-модели.

Если вы следили за тем, как развиваются твердотельные накопители, в конструкции которых отсутствует выделенный DRAM-буфер, то знаете, что примерно полтора-два года тому назад они поменялись принципиально. На смену хромающим на обе ноги компромиссным решениям, главным достоинством которых была низкая цена, стали приходить SSD, за производительность которых уже совсем не стыдно и которые вполне можно рекомендовать для установки в современные компьютеры среднего уровня. Начал этот процесс Samsung 980, первым показавший принципиальную возможность совершенствования безбуферной архитектуры SSD, после чего компания Western Digital моделью Black SN770 надолго установила новый «золотой стандарт» таких упрощённых накопителей. Главной отличительной особенностью WD Black SN770 и причиной, по которой он получил высокую оценку, стал переход на шину PCIe 4.0 и способность обеспечить скорость линейного чтения до 5 Гбайт/с. В результате он смог выдавать производительность даже лучше, чем у многих PCIe 3.0-моделей с классической конфигурацией, например у сверхпопулярного, хотя и изрядно устаревшего Samsung 970 Evo.

Вслед за WD Black SN770 на рынок стали приходить и другие безбуферные решения, способные выдавать скорость порядка 5 Гбайт/с. Обеспечили этот процесс независимые разработчики контроллеров, предложившие как минимум три качественные и быстрые платформы, не использующие DRAM: Innogrit IG5220, Phison E21T и Silicon Motion SM2269XT. Adata Legend 840, Patriot Viper VPR400, Crucial P3 Plus, MSI Spatium M461, Silicon Power UD90 — эти и подобные накопители, построенные на перечисленных платформах, быстро стали хитами продаж за счёт привлекательного отношения производительности к цене.

Однако прогресс в мире безбуферных SSD на этом не остановился, ведь перечисленные в прошлом абзаце решения так и не научились полностью задействовать возможности PCIe 4.0, пропускная способность которой позволяет создавать накопители со скоростями линейных операций, значительно превышающими 5 Гбайт/с. И сегодня мы имеем возможность оценить очередные результаты этого прогресса: до стадии внедрения добралось следующее поколение безбуферных платформ, которое обещает взять очередную высоту — скорость линейных операций порядка 7 Гбайт/с. На этот раз соответствующие аппаратные решения предлагают независимые разработчики Maxio (MAP1602A) и Phison (E27T). И это значит, что и таких безбуферных накопителей, которые способны поставить под сомнение целесообразность существования многих популярных PCIe 4.0 SSD субфлагманского уровня, должно появиться немало.

В этом обзоре речь пойдёт об одном из первых SSD на контроллере Phison E27T, которые появились на прилавках отечественных магазинов. Его вывел на наш рынок бренд Digma, принадлежащий хорошо известному дистрибьютору Merlion. Однако не нужно сторониться российских корней этого продукта: Phison распространяет свои платформы в виде уже укомплектованных контроллером и памятью полуфабрикатов, поэтому все они, как и рассматриваемый в этом обзоре экземпляр, полностью идентичны в смысле качества исполнения. А то, что ответственность за изделие несёт российская компания, в сложившихся условиях — немалый плюс, поскольку с поддержкой и гарантийным обслуживанием точно не возникнет никаких проблем.

И теперь, после всех необходимых оговорок, давайте перейдём к подробному знакомству с главным героем — безбуферным PCIe 4.0-накопителем Digma Mеta P7, который обещает стать знаковым продуктом и вновь перекроить рынок NVMe SSD среднего класса.

⇡#Внешний вид и внутреннее устройство

Твердотельные накопители Digma всегда выглядят максимально просто. Это — эталонные платы, произведённые по заказу Phison на заводах PMI, на которые российский бренд лишь наклеивает свою этикетку. Так Digma поступает даже с дорогими продуктами, поэтому нет ничего удивительного в том, что более простой Mеta P7 не только поставляется без каких-либо штатных средств охлаждения, но и упакован в элементарный блистер.

На фирменной наклейке информации немного: название и артикул модели плюс серийный номер.

Незамысловатой кажется и аппаратная конструкция накопителя. Он собран на односторонней печатной плате, на которой установлено всего три микросхемы. DDR4-памяти среди них ожидаемо нет — рассматриваемая модель полагается на технологию HMB. Это значит, что часть таблицы трансляции адресов размещается контроллером накопителя в системной памяти ПК, где для этой цели резервируется 64 Мбайт.

Главная же из микросхем на накопителе — новый контроллер Phison PS5027-E27T, благодаря которому Mеta P7 и представляет такой интерес. Этот контроллер — уже третья попытка тайваньской команды разработчиков создать передовое безбуферное решение. И в действительности E27T не больно-то и отличается от предшественника, контроллера PS5021-E21T. Он точно так же основывается на одноядерном 32-битном процессоре, производится по 12-нм техпроцессу, не имеет интерфейса DRAM и использует для работы с массивом флеш-памяти четыре канала. Отличия же состоят исключительно в поддержке разных типов 3D NAND — новый чип адаптирован для более скоростной флеш-памяти с интерфейсами Toggle 5.0 и ONFi 5.0, то есть такой, которая работает на частоте до 3600 МГц.

Иными словами, скоростная флеш-память — главный козырь платформы Phison E27T, благодаря которому она и обещает беспрецедентно высокую для безбуферных SSD производительность. И действительно, две оставшиеся микросхемы, размещённые на плате Digma Mеta P7, — 162-слойная BiCS6 (TLC 3D NAND) компании Kioxia. Это не очень просто понять, поскольку чипы флеш-памяти перемаркированы ODM-партнёром, но в каждом из них действительно находится по несколько терабитных кристаллов одного из самых быстрых на данный момент вариантов TLC 3D NAND.

Хотя число слоёв в BiCS6 на фоне современной 232-слойной памяти Micron не кажется таким уж большим, это довольно передовая TLC 3D NAND. Её массовое производство стартовало лишь в начале текущего года, и, самое главное, она работает с частотой интерфейса 2400 МГц, которую память Micron пока не предлагает. Таким образом, массив флеш-памяти в Digma Mеta P7 действительно выглядит многообещающе, даже несмотря на его четырёхканальную архитектуру.

При этом сама Digma никак не акцентирует внимание на том, что недорогой Mеta P7 выступает носителем революционной платформы, теоретически способной предложить производительность уровня флагманов прошлых поколений. Зато Phison в рассказах о контроллере E27T на эпитеты не скупится. По мнению разработчиков, накопители, подобные рассматриваемому, подойдут не только для игровых компьютеров и консолей, но и вполне применимы даже для высокопроизводительных рабочих станций. Их уверенность опирается на характеристики, о которых — ниже.

⇡#Технические характеристики

Итак, Phison E27T — одна из первых безбуферных платформ SSD, способных выдавать скорость линейного чтения на уровне 7 Гбайт/с, а Digma Mеta P7 — первый на российском рынке накопитель на её основе. Его спецификации приведены в таблице.

И хотя в это довольно сложно поверить, с точки зрения паспортных спецификаций безбуферный и недорогой Digma Mеta P7 выглядит не хуже, чем Samsung 980 Pro или WD Black SN850. Неужели такое возможно? Проверим с помощью CrystalDiskMark.

Да, никакого обмана. Характеристики, указанные в спецификации, подтверждаются в синтетическом тесте (по крайней мере, для терабайтной версии SSD), и результаты Digma Mеta P7 в нём действительно заметно выше, чем те, что выдаёт Samsung 980 Pro — флагманский накопитель лидера рынка трёхлетней давности. Впрочем, окончательные выводы делать пока рано: слабость безбуферных моделей SSD проявляется на комплексных мелкоблочных нагрузках, и, как себя поведёт Digma Mеta P7 в них, мы посмотрим ниже.

Тем не менее нельзя не отметить, что и другие характеристики Mеta P7 смотрятся очень неплохо. На него даётся реально работающая пятилетняя гарантия, а ресурс записи полностью соответствует отраслевому стандарту — 600 циклов полного заполнения-стирания.

При этом цена Mеta P7 совсем не кусается. Он стоит примерно столько же, сколько другие, гораздо более медленные безбуферные PCIe 4.0-модели. То есть почти вдвое меньше, чем уже упоминавшийся Samsung 980 Pro и почти в полтора раза меньше, чем оснащённые DRAM-буфером PCIe 4.0-накопители производителей второго эшелона вроде Adata Legend 960 или Kingston KC3000.

⇡#Программное обеспечение

Никакого сервисного ПО для Digma Mеta P7 производителем не предлагается.

⇡#Описание тестовой системы и методики тестирования

Digma Mеta P7 — безбуферный PCIe 4.0-накопитель среднего уровня, который делает заявку на переход в более высокий класс. Поэтому для сравнения с ним мы собрали несколько разнородных моделей. С одной стороны, были взяты безбуферные PCIe 4.0 SSD прошлого поколения — «образцовый» WD Black SN770 и его идеологические последователи Patriot P400 и Silicon Power UD90. С другой — к ним добавились флагманские PCIe 4.0-модели с DRAM-буфером, построенные на восьмиканальных контроллерах: Kingston KC3000, Samsung 990 Pro и WD Black SN850X. И кроме того, в качестве напоминания о том, с чего начиналась эволюция безбуферных моделей, в тесты был включён и Samsung 980, который, кстати, всё ещё продаётся и пользуется весьма устойчивым спросом, несмотря на цену, превышающую стоимость сегодняшнего главного героя.

Все выбранные для теста накопители, включая Digma Mеta P7, имели одинаковый объём — 1 Тбайт. В итоге в тестировании приняли участие сразу восемь SSD, основная информация о которых приведена в таблице.

Конфигурация тестовой системы имела следующий вид:

• Процессор: Intel Core i9-12900K (Alder Lake, 8P+8E-ядер + HT, 3,5-5,3/2,4-3,9 ГГц, 30 Мбайт L3).
• Процессорный кулер: Noctua NH-D15.
• Материнская плата: ASUS ROG Strix Z690-F Gaming WiFi (LGA1700, Intel Z690).
• Память: 2 × 16 Гбайт DDR5-4800 SDRAM, 38-38-38-70 (Kingston Fury Beast KF548C38BBK2-32).

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 11 Pro (21H2) Build 22000.282.0 c установленным обновлением KB5008353, исправляющим производительность SSD при операциях случайной записи. В системе использовался драйвер Microsoft Standard NVMe Express Controller 10.0.18362.1.

Накопители для тестов устанавливались в слот M.2, к которому подведены линии PCI Express непосредственно от процессора.

⇡#SLC-кеширование: запись, чтение и удаление файлов

SLC-кеширование – важнейший алгоритм, который в современных накопителях отвечает за ускорение операций записи. Его суть состоит в том, что информация на SSD c TLC- или QLC-памятью сначала записывается в быстром однобитовом режиме, а её уплотнение происходит позднее, в моменты простоя накопителя. Это значит, что современные накопители могут демонстрировать высокие скорости лишь на ограниченных объёмах данных, размер которых зависит от конкретной реализации алгоритма SLC-кеширования.

Чтобы выяснить, как это работает на практике и каковы скорости массива флеш-памяти конкретных накопителей при работе в различных режимах, мы проводим тест непрерывной записи файлов на SSD до полного исчерпания его ёмкости с одновременным замером быстродействия. В этом тесте используются стандартные для ОС Windows операции однопоточного копирования файлов на проверяемый SSD (с RAM-диска), а испытание проводится в три прохода: для полностью чистого SSD; для SSD, заполненного данными наполовину; и для SSD, который изначально полон на три четверти.

Кеширование в Digma Mеta P7 похоже на статическое. У терабайтного накопителя в любом состоянии заполненности объём SLC-кеша остаётся одинаковым и сравнительно небольшим — всего 50 Гбайт. Именно в пределах этого объёма на Mеta P7 возможна непрерывная быстрая запись, а потом скорость падает до 750 Мбайт/с — очевидно, большую производительность не позволяет развить TLC-память, объединённая в четырёхканальный массив. И в этом отношении безбуферный Digma Mеta P7 проигрывает флагманским накопителям. Общаясь с флеш-памятью по восьми каналам, они могут обеспечивать примерно вдвое более высокую производительность записи за пределами SLC-кеша.

Тем не менее если смотреть на максимальную скорость записи, то Digma Mеta P7 выглядит очень конкурентоспособно. Пока его память работает в SLC-режиме, он демонстрирует производительность на уровне лучших SSD высокого уровня, которая почти достигает предельных 4 Гбайт/с, возможных для «Проводника» в Windows 11.

Однако если смотреть на скорость записи на Digma Mеta P7 больших массивов файлов, то он существенно проигрывает дорогим моделям. Например, на полное заполнение терабайтного Mеta P7 придётся потратить почти 25 минут, в то время как Kingston KC3000, построенный на платформе более высокого класса Phison E18, можно перезаписать целиком менее чем за 10 минут. К тому же несмотря на то, что в Mеta P7 попала передовая BiCS6-память, на длинных дистанциях записи он не выигрывает у четырёхканальных накопителей прошлого поколения. Примерно такую же среднюю скорость записи показывают модели, где стоит 176-слойная TLC-память Micron или даже 128-слойная TLC-память Samsung.

Более того, основанный на контроллере Phison E27T накопитель неприятно отличается ещё и тем, что, когда на нём заканчивается свободное место, скорость записи может проваливаться до совсем неприличных значений порядка 200 Мбайт/с. Подобной болезнью страдали и модели, построенные на прошлом безбуферном контроллере Phison E21T, и она передалась новой платформе по наследству.

Зато если оценивать не запись, а скорость чтения файлов с Digma Mеta P7, то впечатление о нём в корне меняется. В этом случае он способен на равных потягаться с флагманами на восьмиканальных контроллерах, развивая в «Проводнике» скорость до 2,7 Гбайт/с. И по этой характеристике он выглядит явно лучше любых SSD с четырёхканальными контроллерами прошлых поколений.

Также весьма эффективной работой Mеta P7 отличается при удалении файлов. Даже если дело доходит до стирания больших объёмов информации (а в практическом эксперименте мы наблюдаем за поведением SSD при удалении восьми файлов по 8 Гбайт), последующее временное снижение производительности почти незаметно.

Удивительно, что эффективную фоновую сборку мусора разработчики Phison E27T смогли реализовать, располагая всего одним процессорным ядром. Причём не страдает и латентность операций. Иными словами, здесь по поведению Digma Mеta P7 совсем не скажешь, что он построен на удешевлённой безбуферной платформе.

⇡#Производительность комплексных файловых операций

Если копировать файлы с Digma Mеta P7 на другой носитель информации или, наоборот, копировать файлы на него (но не более 50 Гбайт), то производительность получается более чем конкурентоспособной. Однако существует ещё один сценарий, связанный с работой с файлами, — когда все операции осуществляются внутри одного и того же накопителя. В этом случае контроллеру SSD приходится одновременно обрабатывать два разнонаправленных потока данных, что требует от него куда больших усилий. И при такой нагрузке Digma Mеta P7 уже не удаётся полностью слиться с флагманской группой.

При простом копировании основанный на контроллере Phison E27T накопитель выглядит довольно неплохо. Его отставание от лидирующих PCIe 4.0 SSD не столь заметно, и он явно быстрее прочих безбуферных решений.

Но когда дело доходит до архивации или разархивации, при которых разнонаправленные операции носят разнородный характер, Digma Mеta P7 проигрывает не только SSD на полноценных восьмиканальных платформах, но и, например, безбуферному WD Black SN770.

⇡#Производительность в приложениях

Phison в своих рекламных материалах не стесняется адресовать платформу E27T для рабочих станций, и это нельзя назвать художественным преувеличением. Бенчмарк SPECworkstation, моделирующий реальную профессиональную нагрузку, соглашается с маркетинговым отделом компании-разработчика: Digma Mеta P7 отстаёт разве только от мощнейшего Samsung 990 Pro, обходя при этом прочие высококлассные модели SSD, построенные на восьмиканальных контроллерах. Фактически Mеta P7 способен заменить в рабочих станциях решения на базе Phison E18 (например, Kingston KC3000), которые по всем формальным признакам должны быть лучше новинки.

Графики, построенные на основе результатов в различных сценариях, позволяют понять, где показатели платформы Phison E27T особенно хороши. Это пакеты для математического моделирования, автоматизированного проектирования, 3D-моделирования, инженерного дизайна и проч.

chart 10.png

Смотреть все изображения (5)

chart 11.png

chart 12.png

chart 13.png

chart 9.png

Смотреть все
изображения (5)

⇡#Производительность в играх

Достойно смотрится Digma Mеta P7 и в роли игрового накопителя — в 3DMark он выступает на равных как с безбуферным WD Black SN770, так и с оснащённым DRAM-буфером накопителем высокого уровня Kingston KC3000. Однако до уровня лучшего игрового SSD с интерфейсом PCIe 4.0, WD Black SN850X, он не дотягивает.

При этом довольно неприятно, что в наиболее интересных для геймеров сценариях — при запуске игр — Digma Mеta P7 всё же проигрывает безбуферному и проверенному временем WD Black SN770. И это значит, что при выборе недорогого SSD для игровой системы накопители на платформе Phison E27T нельзя назвать однозначно лучшим вариантом, несмотря на их впечатляющие паспортные характеристики.

chart 15.png

Смотреть все изображения (7)

chart 16.png

chart 17.png

chart 18.png

chart 19.png

chart 20.png

chart 21.png

Смотреть все
изображения (7)

⇡#Синтетические тесты: линейные операции

В этом разделе мы сравниваем не малоинтересные для пользователей пиковые величины производительности, которые выдаёт CrystalDiskMark, а приближенные к реальной жизни интегральные показатели. Для измерений используется IOmeter c нагрузками с глубиной очереди запросов не выше 4 команд – именно с такими операциями SSD приходится иметь дело при работе в ПК.

Контроллеры Phison традиционно сильны при работе с линейными нагрузками. И это вполне распространяется на Phison E27T. Построенный на этом чипе накопитель Digma Mеta P7 занимает верхние места на диаграммах, относящихся к любым типам последовательных операций. Более того, при записи и смешанной нагрузке он даже опережает Kingston KC3000, в основе которого лежит полноценный восьмиканальный контроллер Phison E18.

⇡#Синтетические тесты: мелкоблочные операции

Любопытно, что и при случайных мелкоблочных операциях результат Digma Mеta P7 довольно высок. Впрочем, не следует забывать об оптимизациях, которые инженеры Phison закладывают в свои контроллеры, — они во многом направлены именно на победу в синтетических тестах. Тем не менее факт остаётся фактом: если не знать, что Mеta P7 построен на безбуферном и урезанном контроллере, догадаться об этом по его показателям производительности практически невозможно.

⇡#Температурный режим

Phison преподносит свои безбуферные контроллеры в качестве энергоэффективных решений. Про PS5027-E27T, например, компания говорит, что его тепловыделение как минимум на 15 % ниже по сравнению с PS5018-E18, хотя конкретных чисел и не называет. Тем не менее опыт практической эксплуатации Digma Mеta P7 показывает, что нагрев этого накопителя не столь значителен, и его вполне можно использовать без установки дополнительных радиаторов.

Максимальная температура Digma Mеta P7, до которой он работает без троттлинга, — 80 градусов. На достижение этой температуры при непрерывной нагрузке смешанными операциями с преобладанием чтения уходит примерно четыре минуты. И это значит, что нагревается Mеta P7 даже слабее, чем накопители на прошлом безбуферном контроллере Phison, E21T. Ниже на графике можно увидеть рост температуры в эксперименте — накопитель использовался без радиатора и без какого-либо дополнительного обдува.

Погрешность внутреннего датчика, показания которого используются в S.M.A.R.T., не слишком большая. Максимальная температура микросхемы PS5027-E27T, зафиксированная тепловизором, составила 86 градусов.

При этом на Digma Mеta P7 ощутимо нагревается не только контроллер, но и флеш-память. Её температура, судя по тепловому снимку, под нагрузкой может перевалить через 70-градусную отметку.

⇡#Выводы

Не так давно безбуферные накопители вызывали резонный скепсис и не могли рассматриваться как достойные варианты для использования в ПК среднего и верхнего уровней. Но ситуация стремительно меняется, и новинки на свежих контроллерах заставляют пересмотреть отношение к таким моделям. Протестированный сегодня Digma Mеta P7 — отличная иллюстрация этого тезиса. Лежащая в его основе платформа Phison E27T заставляет воспринимать безбуферные SSD совсем по-другому. Теперь это — полноправные игроки высшей лиги, и относиться к ним можно без какого-либо снисхождения.

Догадаться, глядя на результаты тестов Digma Mеta P7, что он основан на урезанной и удешевлённой платформе, практически невозможно. Он не только поддерживает PCIe 4.0, но и способен развивать скорость выше 7 Гбайт/с и даже не тупит при обработке интенсивного потока мелкоблочных операций. То есть безбуферность Digma Mеta P7 вообще не ощущается в реальном использовании — этот SSD по свойствам очень похож на полноценную классическую модель, располагающую микросхемой DRAM. Разработчикам Phison действительно удалось сделать платформу, отсутствие собственной оперативной памяти в которой успешно замаскировано эффективно работающей технологией HMB.

Что же касается недостатков Digma Mеta P7, которые у него всё-таки можно обнаружить, то связаны они не с безбуферной конструкцией, а с другими особенностями платформы Phison E27T, например с четырёхканальностью массива флеш-памяти. Заметных изъянов два: сравнительно небольшой объём SLC-кеша и невысокая скорость записи за его пределами. Впрочем, и то и другое не слишком проявляется в типовых сценариях использования SSD в обычных ПК, так что по средневзвешенной производительности Digma Mеta P7 вполне допустимо поставить на одну ступень с добротными SSD с интерфейсом PCIe 4.0.

Фактически Digma Mеta P7 не только обходит по быстродействию прошлого лидера среди безбуферных моделей, WD Black SN770, но и начинает активно попирать позиции PCIe 4.0-моделей, построенных на «полноценных» контроллерах, например на Phison E18. И это значит, что для продуктов вроде Kingston KC3000 платформа Phison E27T таит заметную опасность, поскольку при похожем уровне производительности она позволяет выпускать существенно более доступные накопители. Всё это как раз и воплощается в Digma Mеta P7: благодаря выгодному соотношению быстродействия и цены он имеет хорошие шансы стать востребованным вариантом среднего уровня. Тем более у этой модели есть и другие плюсы вроде работающей в России пятилетней гарантии и не слишком сильного нагрева.