Введение
В наше непростое время, когда популярность техники бюджетного ценового уровня вынужденно растёт, обратимся к теме бюджетных твёрдотельных накопителей (SSD). В этом обзоре будет рассмотрен накопитель предельно малой ёмкости - 128 ГБ. На рынке существуют накопители и на 64 ГБ, но они уже практически потеряли всякую полезность из-за огромного объёма, занимаемого современными операционными системами и приложениями.
Итак, у нас в гостях бюджетный SSD китайского производства CUSU серии C300 ёмкостью 128 ГБ с интерфейсом SATA:
Немного забегая вперёд, надо сказать, что тестируемый SSD окажется с вызывающим смешанные чувства "сюрпризом" (но скорее приятным).
Характеристики, упаковка, конструкция и аппаратное оснащение SSD CUSU 128 GB SATA
Производители бюджетных SSD очень не любят подробно расписывать начинку своих изделий (вроде типа контроллера и памяти), дабы иметь свободу действий по изменениям в аппаратном обеспечении, и потому ограничиваются только общими характеристиками.
Компания CUSU имеет официальный российский сайт; все немногочисленные характеристики тестируемого SSD взяты оттуда:
• Наименование: CUSU C300 128GB
• Форм-фактор: 2.5″ SATA
• Ёмкость: 128 ГБ, где 1 ГБ = 1 000 000 000 Байт (в отличие от принятого в Windows значения 2 в 30 степени Байт, т.е. 1 073 741 824 Байт, что даёт "дефект массы" в 7.4%)
• Макс. скорость последов. записи: 520 МБ/с
• Макс. скорость последов. чтения: 550 МБ/с
• Тип памяти: TLC
По существу, в характеристиках лишь утверждается, что на пиках записи и чтения этот SSD может разогнаться почти до максимальной скорости интерфейса SATA, но как долго он сможет поддерживать такую скорость, ни слова нет (а для SSD это очень важно).
Кроме того, скорость записи до 520 МБ/с указана для SSD типа C300 независимо от объёма, хотя обычно, чем больше объём, тем выше и скорость записи (за счёт распараллеливания потока на несколько блоков памяти). Этот эффект тоже будем наблюдать.
Касательно обещанной памяти типа TLC надо сказать, что, хотя в данном случае тип памяти подтвердился (и это хорошо!); но, в принципе, китайские товарищи имеют обыкновение менять без предупреждения TLC на QLC (что гораздо хуже). Но, будем надеяться, что раз уж тип TLC официально указан для накопителей серии C300, то так оно и будет.
Внешний вид SSD - вполне стандартен для накопителей такого типоразмера, тут сложно придумать что-то новое. На лицевой стороне - наименование и логотип производителя:
На обратной стороне SSD - наклейка с реквизитами (ёмкость, серийный номер и т.д.):
Корпус SSD - пластиковый, крышка держится на защелках, и вскрыть её - не сложно. Правда, при этом потеряется гарантия, из-за чего повторять этот эксперимент не рекомендуется; а некоторые сведения об аппаратной начинке можно добыть программным путём.
Далее - результаты вскрытия.
Вид платы накопителя с лицевой стороны:
Здесь расположены три микросхемы: две микросхемы памяти и микросхема контроллера (расположена посредине с диагональной ориентацией); плюс к этому на плате есть ещё несколько мелких чипов и пара индуктивностей, отвечающих за питание; и единственный кварц на 25 МГц.
Контроллер - YS9082HC, выпущен компанией Yeestor, безбуферный (нет возможности подключить DRAM), 4-канальный, максимальная скорость чтения 550 МБ/с, записи - 510 МБ/с (PDF). Попросту говоря - всё стандартно для бюджетных SATA-накопителей, ничего особенного пока что не видно.
Вблизи правого нижнего угла расположены два синих светодиода. Верхний просто индицирует факт включения накопителя (светит непрерывно), а нижний морганием индицирует активную работу накопителя, причём как работу с внешними данными (запись / чтение), так и внутренние работы (самоочистка и т.п.). Правда, когда плата находится внутри корпуса, светодиодов не видно (корпус не прозрачен, а зря).
А на обратной стороне платы оказался обещанный сюрприз - ещё одна (третья) микросхема памяти:
Сюрприз здесь заключается в том, что обычно в SSD накопителях количество микросхем памяти подчиняется двоичному закону: 1, 2, 4, 8 и т.д. А здесь - три микросхемы! Причём все микросхемы - по 64 ГБ, и двух микросхем хватило бы для ёмкости 128 ГБ. Что делает третья?! Такую конфигурацию можно назвать "небинарной". К этому ещё вернёмся позже.
А пока посмотрим информацию о памяти и конфигурации SSD, добытую программным путём с помощью утилиты sg_flash_id от гуру SSD Вадима Очкина:
v0.145a
Drive: 0(ATA)
OS: 10.0 build 19044
Model: CUSU C300 128GB
Fw : HCS2705E
Size : 122104 MB [128.0 GB]
From smart : [6 2022]
From ATA id: 0x2c,0xc3,0x8,0x32,0xe6,0x4,0x0,0x0 - Micron TLC 512Gb/CE 512Gb/die
Controller : - (1)
Bank00: 0x2c,0xc3,0x8,0x32,0xe6,0x4,0x0,0x0 - Micron TLC 512Gb/CE 512Gb/die
Bank04: 0x2c,0xc3,0x8,0x32,0xe6,0x4,0x0,0x0 - Micron TLC 512Gb/CE 512Gb/die
Bank08: 0x2c,0xc3,0x8,0x32,0xe6,0x4,0x0,0x0 - Micron TLC 512Gb/CE 512Gb/die
Утилита подтвердила, что память здесь разнесена по 3-м банкам; то есть, такая конфигурация является не просто видимостью, а реальностью, данной нам в ощущениях (как говорили философы древности).
Вместе с тем распараллеливание на три банка - не слишком разветвлённое; и рекордов скорости такая конструкция точно штурмовать не будет даже среди SSD с интерфейсом SATA. Но, главное, подтвердилось применение памяти типа TLC (а не еретической QLC).
На этом можно поставить точку на анализе конструкции и аппаратной начинки SSD и перейти к тестам. Здесь же разгадаем загадку, что делает в накопителе третья микросхема памяти.
Тест SSD CUSU C300 128 GB SATA
Сначала - картинка, каким увидела этот накопитель ОС Windows:
Windows, которая измеряет ёмкость в "настоящих" гигабайтах (которые 2 в 30-й степени байт), насчитала 119.24 ГБ (а не 128 ГБ). Как уже указывалось выше, это - нормально, обмана нет; это - разные единицы измерения (хотя и могут сбивать с толку потребителя; и регулярно сбивают).
Теперь - картинка с состоянием накопителя в статике, т.е. без выполнения операций (утилита CrystalDiskInfo 9.4.4); скриншот сразу после включения:
Как можно видеть, контроллер накопителя фиксирует весьма широкий набор параметров.
Здесь надо обратить внимание на температуру - она якобы составляет 40 градусов, и далее ни при каких операциях не менялась. То есть, датчика температуры здесь нет; а то, что видит утилита - просто прописано в прошивке, и к реальной температуре отношения не имеет.
К счастью, в SSD с интерфейсом SATA из-за относительно низкой скорости операций перегрев обычно не встречается; но на всякий случай температура будет проверена с помощью тепловизора.
А теперь посмотрим на эту же таблицу, но после теста линейной записи на полный объём накопителя:
Сравнение этой таблицы с предыдущей показывает условно-позитивный результат: температура не изменилась (т.к. датчика нет), но счетчики времени наработки и объёма записи работают верно.
А теперь - самый главный тест: линейной записи (график скорости записи); именно он нам и раскроет тайну третьей микросхемы памяти:
Этот тест - самый важный, и намного ценнее всех остальных, вместе взятых. Его ценность состоит в том, что он показывает, какой объём данных может записываться "быстро" в SLC-кэш, а какой - далее медленно дописывается по исчерпании кэша. Подробнее об SLC-кэше - в глоссарии.
Сущность SLC-кэша состоит в том, что TLC-ячейки, рассчитанные на хранение трёх бит информации, временно преобразуются в ячейки, хранящие только один бит информации. Это втрое снижает их ёмкость, но зато в разы повышает скорость записи.
Таким образом, если бы всё свободное место на накопителе преобразовывалось бы в SLC-кэш, то его хватило бы примерно на 33% "быстрой" записи (от полного объёма накопителя). Иногда - чуть больше 33% за счет небольшой добавки "несгораемого" кэша из резервной памяти.
Здесь же SLC-кэша хватило на 44% "быстрой" записи, т.е. на треть больше "норматива"! Единственный возможный источник такой значительной прибавки - только загадочная третья микросхема памяти.
Обычно "лишняя" микросхема памяти добавляется в тех случаях, когда количество дефектных ячеек памяти превышает норматив, и "штатного" количества микросхем не хватило бы для создания SSD с заявленной ёмкостью.
В данном же случае добавление третье микросхемы создало ёмкость даже выше требуемой, и излишек ёмкости был отдан под SLC-кэш.
Снова вернёмся к графику линейной записи.
Когда в процессе теста линейной записи объём SLC-кэша был исчерпан (низкая часть графика), для накопителя начались очень тяжелые процессы: ему пришлось из-за нехватки места преобразовывать SLC-кэш из однобитных ячеек в трёхбитные прямо по ходу записи, и перекачивать в них информацию из SLC-кэша для освобождения места. В результате скорость записи снизилась более, чем в 10 раз! И, конечно, невеликая скорость установленной памяти здесь тоже сыграла свою роль.
Отсюда мораль: подобного рода диски плохо подходят для операций с большими объёмами данных; особенно, когда свободного места на диске остаётся мало (которое преобразуется в SLC-кэш). Вот почему SSD-диски крайне не рекомендуется забивать информацией "под завязку". Также не рекомендуется частая запись "средних" объёмов информации: для восстановления SLC-кэша требуется некоторое время, а часто идущие подряд записи "средних" объемов по-существу превращаются для накопителя в одну "большую" запись.
Кстати, в серверных SSD обычно вообще не используется технология SLC-кэша: там требуется равномерная обработка всех запросов, а не "рваная", когда один запрос попал в SLC-кэш и обработался быстро, а другой - на период медленной записи и там "застрял".
Из других интересных моментов графика надо отметить характерную периодичность скорости в "высокой" части графика, как будто кусочки данных с быстрой записью чередуются с небольшими участками "провалов". Судя по графику, период одного такого мини-цикла составляет 1,92 ГБ записи данных. Полезности данная информация не несёт, а просто свидетельствует о некоторых странностях в алгоритмах работы накопителя.
И, в целом, скорость записи не достигла предельного уровня для интерфейса SATA.
А теперь сделаем тест линейного чтения, но не на пустом диске, а на заполненном трудносжимаемыми данными (фильмами) примерно на 42%.
Результат оказался аномальным: скорость чтения реальных данных (в начале графика) оказалась на некоторых участках выше, чем скорость чтения "пустых" ячеек памяти! Обычно всё бывает наоборот.
К этому добавляется зазубренность графика, особенно там, где считываются реальные данные. Это всё тоже можно свалить на странности алгоритмов в прошивке.
Зато кое-где скорость приблизилась к предельной для интерфейса SATA.
Поскольку датчика температуры в этом SSD нет, на всякий случай был сделан его тепловой снимок в режиме линейного чтения:
Максимально нагретым оказался чип контроллера (так обычно и бывает), но его нагрев оказался слабым - менее 40 градусов. Тревожных симптомов нет.
Теперь - результаты тестов типовыми утилитами при занятости диска около 42%. Начинаем со старой, но по-прежнему популярной Anvil:
Тест Atto:
Тест CrystalDiskMark:
Но это всё были научно-теоретические тесты. А вот теперь - практический тест: копирование на чистый тестовый накопитель 50 ГБ с другого (более быстроходного) накопителя (с интерфейсом NVMe PCIe 3):
Копирование такого объёма полностью поместилось в SLC-кэш накопителя, и потому прошло быстро и гладко.
Теперь усложним задачу: запустим копирование тех же 50 ГБ в пределах носителя. Это означает для носителя сразу два усложнения: комбинирование операций чтения и записи, и плюс к тому же уменьшится размер SLC-кэша, поскольку SSD частично уже занят на момент старта (на 50 ГБ), и, соответственно, уменьшился объём свободной памяти, которая может быть преобразована в SLC-кэш.
На короткий всплеск скорости копирования в начале графика не обращайте внимания: это работает кэш самой Windows. А вот дальше график полностью подтверждает теорию: сначала идёт быстрая запись в SLC-кэш (160-190 МБ/с) с последующим падением скорости по исчерпании кэша более, чем в 5 раз (в среднем до 30 МБ/с).
Интересно, что по завершении копирования светодиод активности SSD моргал ещё 12 минут: накопитель по окончании копирования "раскладывал" забитый SLC-кэш по ячейкам TLC (операция Trim, выполняемая накопителем самостоятельно).
В качестве смягчающего вину обстоятельства для этого SSD надо упомянуть, что столь сильное торможение наблюдается только в операциях записи; а чтение данных всегда идёт со скоростью, близкой к максимальной пропускной способности интерфейса.
Несколько слов о потреблении тестируемого SSD по току в различных режимах:
Покой - 63 мА;
Чтение - 165 мА;
Запись - 192 мА.
Эти данные могут быть полезны для применения этого SSD в устройствах с автономным питанием.
Пожалуй, теперь можно перейти к итогам.
Итоги и выводы
Протестированный SSD CUSU серии C300 ёмкостью 128 ГБ с интерфейсом SATA, как и ожидалось, не удивил скоростью выполнения операций, но ожиданиям полностью соответствует. К тому же, он оказался с сюрпризом в виде дополнительной микросхемы памяти, что помогло увеличить SLC-кэш и улучшить работу с записью больших объёмов данных. Хотя этот сюрприз - "палка о двух концах": он образовался из-за повышенного числа дефектных ячеек в "основных" чипах памяти. Кроме того, нельзя гарантировать, что производитель будет добавлять дополнительную микросхему памяти во все экземпляры SSD этого наименования. Но, будем надеяться, что все дефектные ячейки "выловлены" и их число расти не будет.
Применять протеcтированный SSD можно и нужно, но строго с оглядкой на его свойства. Самое главное: его объём - это практически "минимум миниморум" для работы в качестве загрузочного для современных операционных систем, "съедающих" огромные объёмы дисковой памяти. Например, "чистая" Windows 11 версии 25H2 занимает после загрузки последних обновлений чуть более 40 ГБ! А ведь ещё нужно установить какие-то полезные приложения и оставить место для хранения документов, фоток и т.п.
Иными словами, для геймерских целей, или же, например, для редактирования видео этот накопитель не подойдёт никаким боком.
Его "епархия" - это работа в компьютерах офисного типа, плюс к этому можно применить для просмотра фильмов (если только они не в объёмах, характерных ещё недавно для Blu-Ray дисков). Вот в таких целях его применить будет вполне логично, и его отрицательные стороны себя в таком случае никак не проявят.
К сферам применения протестированного SSD, помимо использования в компьютерах офисного типа, надо отнести возможность его использования в качестве загрузочного в связке "небольшой SSD + объёмный HDD" (отчёт о таком применении).
Можно его использовать и для традиционного способа ускорения работы старых ноутбуков: установить SSD вместо HDD, которые в ноутбучном исполнении были совсем "тормозными". Ноутбук после такой замены будет просто "летать" (при условии достаточности оперативной памяти DRAM).
Такой вариант использования SSD был проверен в старом ноутбуке. Со своим старым HDD операционная система Windows 11 загружалась 5 минут, а после клонирования системы на SSD и его установки в качестве загрузочного запуск ОС ускорился до 45 секунд. Нельзя сказать, что это - очень быстрая загрузка, но, по сравнению с предыдущим вариантом (HDD) - результат великолепный!
Использование в качестве внешнего накопителя при установке в SATA-кейс тоже возможно.
Протестированный SSD можно купить на Алиэкспресс в официальном магазине производителя (CUSU). Цена на дату обзора - около $18-20 (в дальнейшем может меняться в любую сторону, проверяйте!). Если ссылку не видно, то отключите, пожалуйста, блокировщик рекламы для этого сайта. Реклама. ООО "АЛИБАБА.КОМ (РУ)" ИНН 7703380158
При тестировании SSD использовался тепловизор InfiRay T2S Plus (обзор, сторонний ресурс).
Благодарность
Автор выражает благодарность Вадиму Очкину за разработанные утилиты для диагностики SSD! Скачать их можно по ссылке (в Хроме может не работать, пользуйтесь в таких случаях другими браузерами).
Всем спасибо за внимание!
Подписывайтесь на этот Дзен-канал; будет ещё много интересного!
Ваш Доктор Смартпульс, радиоинженер и техноблогер