Jaki SSD kupić? Test dysków M.2 240 - 256 GB vs Intel Optane 900P oraz 800P

Jaki SSD kupić? Test dysków M.2 240 - 256 GB vs Intel Optane 900P oraz 800P

Niedawna premiera SAT-owskich dysków Samsung 860 PRO pokazała ostatecznie, że magistrala szeregowa zaczyna powoli odchodzić do lamusa. Wprawdzie nic raczej nie wskazuje na to, by producenci płyt głównych czy nośników mieli z niej zupełnie zrezygnować, ale poszukując wyższej wydajności, chcąc nie chcąc, trzeba spojrzeć w innym kierunku. Na naturalnego sukcesora magistrali Serial ATA wyrasta standard M.2, wykorzystujący do transmisji danych PCI Express. Dyski SSD nowego typu mają cały szereg zalet, bo nie tylko mogą być znacznie szybsze od starszych odpowiedników, ale także imponują niewielkimi gabarytami i możliwością bezpośredniego wpięcia do płyty głównej, bez prowadzenia jakiegokolwiek okablowania zasilającego czy sygnałowego. Siłą rzeczy coraz chętniej, zamiast konstrukcji z klasycznym złączem SATA, zaczynamy poszukiwać właśnie nowocześniejszej alternatywy. Tylko jaki model wybrać? Chcąc udzielić odpowiedzi na to pytanie, przygotowaliśmy zbiorczy test siedmiu dysków M.2 w rozmiarze 240 - 256 GB, w odniesieniu do postrzeganych za liderów wydajności (i niestety bardzo drogich) Intel Optane 900P 280 GB oraz 800P 118 GB z rewolucyjnymi pamięciami 3D XPoint. Wszystkich zainteresowanych gorąco zapraszamy do kontynuowania lektury.

Wydajność pamięci masowych jest zagadnieniem dość złożonym, bo, jak już zostało zaznaczone, sam nośnik jest tyleż istotny co z interfejs, z którym współpracuje. Od wielu, wielu lat dominującą specyfikacją programową było AHCI (od ang. Advanced Host Controller Interface), które narodziło się w latach 2003 - 2004, jeszcze dla interfejsu Serial ATA i klasycznych dysków mechanicznych. Wraz z rozwojem pamięci nieulotnych o niskim opóźnieniu, jak stosowane w SSD-kach kości NAND, wyszły na jaw wszystkie ułomności tego już dość archaicznego interfejsu. AHCI ma bowiem dość wysokie opóźnienie, a przy tym tylko jedną kolejkę rozkazów, co ogranicza wydajność operacji wejścia-wyjścia, obsadzając na domiar złego tylko jeden wątek procesora. Wykorzystanie wielowątkowości wymaga synchronizacji, pochłaniając, co oczywiste, kolejne cykle zegarowe. A jakby tego było mało, AHCI nie jest do końca przystosowane do współpracy z współczesnymi dyskami, które odznaczają się sektorami w formacie wielkości 4 KB, w odróżnieniu do 512-bajtowych sektorów stosowanych powszechnie aż do roku 2009. Operacje w systemie 4K, w przypadku użycia protokołu AHCI, wymagają dwóch pobrań - to kolejny czynnik negatywnie oddziałujący na wydajność. Nawet kiedy wprowadzano pierwsze nośniki M.2, rezygnując powoli z interfejsu SATA, wciąż głównym faktorem limitującym pozostawał przestarzały protokół przesyłania danych. Siłą rzeczy niezbędne okazało się stworzenie czegoś nowego.

  AHCI NVMe
Opóźnienie 6,0 µs 2,8 µs
Maks. głębokość kolejki 1 kolejka, 32 polecenia 64K kolejek, 64K poleceń
Wsparcie dla wielowątkowości Ograniczone Pełne
Operacje 4K Konieczność wykonania dwóch pobrań Jedno pobranie 64-bajtowe

Tak oto, w telegraficznym skrócie, za sprawą potentatów branży jak Intel, LSI czy Samsung, narodził się protokół NVMe (od ang. Non-Volatile Memory Express). Jest to rozwiązanie na wskroś doskonalsze od pierwowzoru. W pierwszej kolejności ponad dwukrotnie zredukowano opóźnienie i to ledwie początek zmian. Nośniki NVMe mają nie jedną, ale 65 536 kolejek rozkazów, każda o głębokości równej 65 536 poleceń. Potrafią przy tym dysponować nimi w dowolnym momencie, bez potrzeby synchronizacji, i wykonywać polecenia 4K w jednym 64-bajowym pobraniu. Ale protokół przesyłu danych to jedno, drugie zaś - interfejs. Pod tym względem złącze SATA samo w sobie stanowi ograniczenie, wszak szczytowo osiąga 600 MB/s. Tu z pomocą przychodzi M.2, a właściwie PCI Express x4, które notuje transfer na poziomie 4 GB/s, czyli 4096 MB/s, pozwalając jednocześnie na symultaniczny zapis i odczyt, podczas gdy w przypadku standardu lat minionych operacje te są w rzeczywistości kolejkowane i wykonywane naprzemiennie. Krótko mówiąc, efekt jest taki, że zarówno interfejs komunikacyjny, jak i protokół programowy przestają stanowić jakąkolwiek barierę, a współczesne SSD-ki mogą być tak szybkie, jak pozwalają im na to możliwości zaimplementowanego kontrolera czy pamięci.

Inna sprawa, że wciąż nie wszystkie dyski na PCI Express korzystają z protokołu NVMe. Część modeli, przeważnie tych z najniższego segmentu cenowego, pozostaje przywiązanych do AHCI. Wprawdzie wynika to bardziej z chęci sztucznej segregacji klasowej produktów, niż kosztów implementacji, ale fakty są, jakie są. My jednak, wychodząc z zasady, że wszelkie sztuczne ograniczenia są godne najwyżej krytyki, postanowiliśmy uwzględnić w niniejszym teście tylko nośniki zgodne z protokołem NVMe. Najtańszy z nich, Western Digital Black 256 GB, kosztuje w Polsce poniżej 380 zł. Owszem, najtańsze SSD-eki na SATA o zbliżonej pojemności dostać można o kilkadziesiąt złotych taniej, ale to zupełnie inna klasa produktu, a potencjalna oszczędność nie jest zarazem jakoś szczególnie duża, szczególnie jeśli weźmiemy poprawkę na bogatą listę zalet nowego protokołu i ergonomię formatu M.2. Przy czym na wykresach pozwoliliśmy sobie także umieścić bardzo wydajne i niestety równie drogie konstrukcje z serii Intel Optane 900P oraz 800P, jako punkt odniesienia i alternatywę dla użytkowników spragnionych najwyższej efektywności podsystemu dyskowego. Ciekawostką jest, że niniejszy artykuł stanowi prawdopodobnie debiut nośnika Intel Optane 800P 118 GB, czyli tańszego odpowiednika najszybszego nośnika klasy konsumenckiej na świecie, w mediach polskojęzycznych. Tym bardziej zachęcamy do "przeklikania" całej publikacji ;)

Komentarze do: Jaki SSD kupić? Test dysków M.2 240 - 256 GB vs Intel Optane 900P oraz 800P