Velký test terabajtových SSD pro rozhraní PCIe 4.0 (WD, Samsung, Adata, Seagate, Aorus)

15
SSD na hromadě
SSD s podporou PCIe 4.0
-
Zdroj: Cnews.cz

Trvalo to, ale pro novou generaci SSD jsou konečně relativně dostupné i počítače s patřičně rychlým rozhraním. Tedy základní desky s čipsetem B550/X570 (AMD) nebo Rocket Lake (Intel). SSD pro PCIe 3.0 už byly trochu nudné a s PCIe 4.0 lze konečně docílit nějakého výkonového skoku.

Předchozí
Následující

Úvod do testu

První modely SSD pro rozhraní PCIe 4.0 se sice objevily už na Computexu v polovině roku 2019, ale používaly jen mírně vylepšený řadič z minulé generace. První generace těchto SSD totiž ještě spoléhala na Phison E16 (na 28 nm), který vychází z předchozího E12. Nárůst výkonu tedy nebyl kdovíjaký. Navíc v té době stejně nebyly dostupné desky – prakticky jen ty drahé s čipsetem X570. Až současná druhá generace SSD pro PCIe 4.0 (i tak skoro rok stará) teprve stojí za test.

V testu jsem chtěl primárně srovnat hlavní rivaly WD a Samsung, ke kterým jsem sehnal ještě SSD značek Adata, Seagate a Aorus. Nejsou tu tedy úplně všichni výrobci, také ne každý už má v prodeji SSD pro PCIe 4.0, ale to ani nebylo cílem. V testu se mi pěkně sešlo pět různých řadičů (Phison E16, Phison E18, Innogrit, Elpis a Sandisk G2) a všechny SSD  se při kapacitě 1 TB vešly do cenové hladiny 5200 až 5500 Kč. Mají záruku 5 let.

Test SSD 2021
SSD ještě v krabičkách (jen Adata mi tu chybí) (zdroj: Cnews.cz)
Samsung SSD 980 Pro WD Black SN850 Aorus 7000s Adata XPG Gammix S70 Seagate Firecuda 520
označení MZ-V8P1T0BW WDS100T1X0E-00AFY0 GP-AG70S1TB AGAMMIXS70-1T-C ZP1000GM30002
zahájení prodeje září 2020 říjen 2020 leden 2021 leden 2020
rozhraní PCIe 4.0 4x NVMe 1.4 PCIe 4.0 4x NVMe 1.4 PCIe 4.0 4x NVMe 1.4 PCIe 4.0 4x NVMe 1.4 PCIe 4.0 4x NVMe 1.3
kapacita 1 TB 1 TB 1 TB (další: 2 TB) 1 TB 1 TB
skutečná kapacita 931 GB 931 GB 931 GB 954 GB 931 GB
firmware 3B2QGXA7 611110WD EIFM21.1 STNSC016
software Samsung Magician WD Dashboard, Acronis SSD Tool Box Adata Toolbox, Backup ToGo, Acronis SeaTools SSD a DiscWizard
řadič Elpis (8 nm) WD/Sandisk NVMe G2 Phison E18 (12 nm) Innogrit IG5236 Phison E16 (28 nm)
paměti NAND 3D TLC (128 vrstev) 3D TLC (96 vrstev) 3D TLC 3D TLC 3D TLC (96 vrstev) Toshiba
SLC cache 6 – 114 GB neuvádí neuvádí neuvádí neuvádí
externí DRAM cache 1 GB DDR4 1 GB DDR4 1 GB DDR4 1 GB DDR4 (1 GB DDR4)
udávaná životnost zápisu (TBW) 600 TBW 600 TBW 700 TBW 740 TBW 1800 TBW
záruka 5 let 5 let 5 let 5 let 5 let
cena 5 299 Kč 5 562 Kč 5 537 Kč 5 590 Kč 5 290 Kč

Některé existující testy publikovaly výsledky nových SSD na starém rozhraní PCIe 3.0, čemuž jsem se chtěl vyhnout. Půjčil jsem si sestavu Alfa Gamer Elite 3060 od výrobce HAL3000, která má základní desku od Gigabytu (čipset B550) a jež tedy disponuje novým rychlým rozhraním PCIe 4.0 se čtyřmi linkami do procesoru. Na druhém slotu pak má starší PCIe 3.0, mohl jsem tedy výkon porovnat v obou rozhraních.

Testovací sestava: HAL3000 Alfa Gamer Elite 3060

Počítačová sestava s tou správnou deskou se při aktuálním nedostatku čipů neshání snadno a většinou stojí velké peníze. Tímto děkujeme společnosti 100Mega za zapůjčení sestavy Alfa Gamer Elite 3060 se základní deskou Gigabyte B550 Aorus Elite V2.

HAL3000 Alfa Gamer Elite 3060 01
HAL3000 Alfa Gamer Elite 3060 (zdroj: Cnews.cz)

 

SSD s chladičem či bez?

SSD bez chladiče se hodí do notebooků, ty s chladičem se zase více hodit do desktopu (i když lepší základní desky mají nachystané svoje pasivy na SSD). U WD máte na výběr variantu s pasivním chladičem i bez, Adata a Aorus jsou pouze s chladičem a Samsung a Seagate zase pouze bez chladiče.

Samsung SSD 980 Pro
Samsung SSD 980 Pro v základní desce Gigabyte B550 AORUS ELITE V2 v sestavě od HAL3000 (zdroj: Cnews.cz)

Pasiv lze z disku případně i sundat. Jelikož ale tyto SSD v zátěži docela topí, není vůbec na škodu. Zároveň ale čipy vysoké teploty zvládnou a třeba dlouhotrvající zápis (který způsobuje velké zahřívání) by SSD poškozoval spíše jen samotným snižováním životnosti, než zahříváním.

Jak jsme testovali?

Všechny SSD v testu jsem měřil na rozhraní PCIe 4.0 i PCIe 3.0. Zajímalo mě totiž, jak velký bude mít rychlejší standard přínos a jestli se investice do nové základní desky vlastně vyplatí.

Výkon jsem měřil v programu Crystal Disk Mark 8 ve dvou existujících scénářích: pro nejvyšší hodnoty a pro reálně dosažitelné hodnoty. V nastavení programu jsem změnil pouze profil na NVMe. Disk byl prázdný a před testem vždy dostal nějaký čas na vychladnutí a uklizení „smetí“ pomocí funkce TRIM.

Program HD Tune posloužil pro otestování rychlosti čtení a zápisu po celé délce disku. Typicky totiž SSD zapisuje rychle jen do zaplnění paměti typu pSLC, tedy té rychlejší části paměťových buněk, poté dochází ke zpomalení. HD Tune v grafu pěkně ukáže průběh čtení i zápisu po celé kapacitě a odhalí přibližnou velikost pSLC.

Jak funguje pSLC?

Tuto část paměti si řeší každý výrobce jinak. SSD vyrobené pouze s paměťovými buňkami typu SLC (každá buňka = jeden bit) se již dlouho z mnoha důvodů nevyrábějí, a tak nastupuje jiné řešení. Ve skutečnosti nejde o jiné paměťové čipy, všechny SSD mají nyní NAND stejného typu, v našem případě TLC, tedy tři bity na buňku. Část paměti je v řadiči označena jako pseudoSLC a slouží jako taková cache. TLC buňky se potom chovají, jako by šlo o SLC a řadič do každé ukládá jen jeden bit. Výsledkem je mnohem vyšší rychlost po omezenou dobu.

Jakmile se data touto vyšší rychlostí zapíšou a disk má chvíli klid, změní se tyto buňky opět na TLC. Problém nastává u déletrvajícího zápisu, kdy se tahle falešná cache vyčerpá a rychlost výrazně klesne. Velikost pSLC výrobci často neuvádějí a často jde o dynamickou hodnotu závislou na kapacitě disku i na jeho zaplnění. Plnější disk bude mít v praxi menší pSLC.

Komplexní test PCMark 10 posloužil pro zjištění průměrné rychlosti (a průměrné latence). Takový jednoduchý výsledek o jednom čísle je ostatně pro mnoho zákazníků nejjednodušší. Test trvá skoro hodinu.

Teplotu jsem odečítal během zápisu v aplikaci HD Tune, kdy se SSD zahřívá nejvíce. Při stejné činnosti jsem měřil i spotřebu, která je zajímavá zejména při použití SSD v notebooku. U stolního počítače je to možná jedno, ale dnešní úsporné laptopy řeší každý watt. A takový zapisující disk umí spotřebu notebooku klidně zdvojnásobit. Stejně tak jsou pro notebook vhodné méně topící čipy.

Přesné měření spotřeby SSD v rozhraní M.2

Spotřebu SSD jsem na Cnews naposledy měřil před pár lety díky vlastnímu bočníku a multimetru. Tehdy šlo ještě o formát 2,5″ s konektorem SATA, kde to bylo relativně jednoduché. Dnešní SSD do slotu M.2 už tohle měření neumožňují.

Test SSD měření spotřeby
Měření spotřeby (zdroj: Cnews.cz)

Díky spolupráci se serverem HWCooling.net jsem si půjčil jejich měřící zařízení, ze kterého jde spotřebu SSD spočítat z úbytku napětí. Pro přesný výsledek je vhodné ještě přeměřit hodnotu na 12V větvi přímo před diskem.

Ten jsem měřil během zápisu na celý disk, kdy na začátku jsem získal klidovou hodnotu a při zápisu do „SLC“ pak maximum. Po zbytek zápisu mimo pSLC pak kromě výkonu trošku klesla i samotná spotřeba. Celý průběh je vidět na samostatném grafu pod každým SSD.

IMG 20210716 113325
Úbytek napětí odečtený přes multimetr. Ten byl připojený i do počítače, kde zaznamenával hodnotu každou sekundu během zápisu na celý disk. (zdroj: Cnews.cz)

 

Hodnocení – Vyplatí se SSD do PCIe 4.0?

Tohle si nakonec musí zodpovědět každý sám. Jde zkrátka o další a rychlejší generaci zařízení, které pro většinu uživatelů nebylo pomalé ani v té úplně první generaci před deseti lety. SSD nikdy nebylo úzkým hrdlem a dá se říct, že mnoha uživatelům dostačuje i rozhraní SATA.

Nové rychlé disky využijete, pokud máte základní desku (ať už v notebooku, nebo deskopu) AMD s čipsetem B550 či X570, nebo Intel generace Rocket Lake. Jsou samozřejmě zpětně kompatibilní, ale u starších počítačů z nich nevytáhnete takové rychlosti.

Jak se v testu potvrdilo, vyšší výkon je zřetelný hlavně u sekvenčního čtení či zápisu velkých souborů. Však i v testovací sestavě od HALu s rychlým rozhraním byl jako systémový disk osazen jen pomalejší Adata S50 Lite. Tyto špičkové disky s až dvojnásobnou rychlostí si najdou své kupce mezi technickými nadšenci či ve špičkových herních počítačích a jejich nástup bude určitě ovlivněn i cenou.

Předchozí
Následující

15 KOMENTÁŘE

  1. Popravdě, u testů SSD mě zajímá pouze jedna věc. Po kolika zapsaných GB dojde k vyčerpání SLC cache a na jakou rychlost pak spadne zápis. To tady chybí. Průměrny zapis v PCMark 10 je mi k ničemu. Je rozdíl, když se u jednoho SSD vyčerpá cache po 200 GB zapsaných datech (a do té doby to jede plnou rychlostí) a pak to spadne na trvalých 500 MB/s, nebo když se cache vyčerpá po 10-15 GB a pak to spadne na 750 MB/s.