Обзор PCIe 4.0-накопителя Netac NV7000-Q: QLC-память и 7+ Гбайт/с

Недорогие SSD на базе китайского контроллера Maxio MAP1602, поддерживающие PCIe 4.0, теперь переходят на QLC-память. На первый взгляд это не ухудшает их характеристики, но так ли это на самом деле?

Многие даже не подозревают, что в мире SSD сейчас происходит тихая революция. Она связана не с трудностями распространения PCIe 5.0, а с другой важной тенденцией — переходом SSD на более дешёвый безбуферный дизайн. И это происходит без заметной потери производительности: современные PCIe 4.0-накопители без микросхемы DRAM, использующие технологию Host Memory Buffer (HMB), почти не уступают традиционным моделям, таким как Kingston KC3000, WD Black SN850X или Samsung 990 Pro.

Этот значительный прогресс стал возможен благодаря появлению новых безбуферных четырёхканальных контроллеров, которые могут работать с многослойной флеш-памятью и обрабатывать данные на скорости интерфейса PCIe 4.0 x4. На данный момент таких контроллеров уже несколько, но настоящей звездой стал китайский Maxio MAP1602. В сочетании с 232-слойной флеш-памятью от YMTC он стал основой для многих недорогих SSD и завоевал популярность.

Контроллер MAP1602 завоевал признание пользователей благодаря своим возможностям. В нашей лаборатории мы протестировали два накопителя на его основе — Adata Legend 900 и Patriot Viper VP4300 Lite. Оба показали линейные скорости свыше 7 Гбайт/с и высокую производительность в играх, при этом оставаясь прохладными и недорогими. Эти SSD отлично подходят для настольных систем, ноутбуков и даже PlayStation 5.

Однако недавно SSD на контроллере Maxio MAP1602 начали переходить с TLC на более дешёвую QLC 3D NAND. Хотя QLC-память не славится своей репутацией, новые модели всё равно обещают линейные скорости до 7 Гбайт/с и выносливость на уровне 400 полных перезаписей. Они также имеют пятилетнюю гарантию. Секрет в том, что они используют 232-слойную память YMTC, которая отличается высокой плотностью хранения, скоростью и надёжностью.

QLC-накопители на базе Maxio MAP1602 вызывают большой интерес. Ожидается, что они станут популярными, несмотря на традиционное недоверие к QLC-памяти. Чтобы оценить их перспективы, мы решили протестировать один из таких SSD. На рынке пока немного подобных моделей: самые распространённые — это Acer FA200, HP FX700 и Teamgroup MP44Q. Но в нашу лабораторию поступила новинка — Netac NV7000-Q, представленная на Computex 2024, аналогичная моделям от Acer, HP и Teamgroup, и базирующаяся на QLC-версии MAP1602. Об этой модели и пойдёт речь в нашем обзоре.

Внешний вид и внутреннее устройство

Технические характеристики

На данный момент Netac ещё не опубликовала официальные спецификации для NV7000-Q на своём сайте. Однако можно судить о характеристиках этого SSD, исходя из возможностей других моделей на платформе Maxio MAP1602 с QLC 3D NAND от YMTC. Заявленные скорости линейного чтения и записи составляют 7,1 и 6,2 Гбайт/с соответственно, что практически совпадает с показателями моделей с TLC-памятью.

Эти скорости не просто рекламные заявления — они подтверждены синтетическими тестами, такими как CrystalDiskMark. Более того, из результатов этого теста можно узнать о производительности NV7000-Q при многопоточных операциях с 4-Кбайт блоками. SSD достигает 1100 тыс. IOPS при чтении и 950 тыс. IOPS при записи.

Сложно поверить, что такие высокие показатели могут быть достигнуты на QLC-памяти, особенно если сравнивать с результатами Patriot Viper VP4300 Lite, где тот же контроллер Maxio MAP1602 использует TLC-память. Различия в производительности между моделями с TLC и QLC заметны лишь в линейной записи и составляют не более 5 %. В то же время, по скорости мелкоблочного чтения и записи без очереди запросов Netac NV7000-Q даже выигрывает за счёт большего размера HBM-буфера. Таким образом, на первый взгляд, NV7000-Q представляет собой QLC-накопитель, который по своим характеристикам близок к TLC-моделям.

Если Netac будет придерживаться стандартных условий гарантийного обслуживания для подобных моделей, то NV7000-Q не потеряет в плане надёжности. Обычно на SSD с QLC-памятью от YMTC устанавливается пятилетняя гарантия, которая предусматривает до 400 полных перезаписей накопителя.

Кроме того, Netac NV7000-Q должен быть довольно доступным по цене. Пока что он не поступил в продажу, но аналогичные SSD других производителей на той же аппаратной платформе стоят примерно 7 центов за гигабайт, что соответствует 6-6,5 рублей.

Программное обеспечение

Несмотря на то, что Netac не принадлежит к числу производителей первого-второго эшелонов, компания стремится соответствовать их уровню. Одним из таких шагов стало создание сервисной утилиты SSD Tool Box для Netac NV7000-Q и других накопителей этой фирмы.

Функциональность утилиты не обширна, но она обеспечивает выполнение основных задач. Помимо отображения статуса накопителя (здоровья, температуры и оставшегося ресурса) и вывода S.M.A.R.T.-диагностики, утилита предлагает четыре полезные возможности:

1. Полный перенос данных с существующего диска на новый Netac NV7000-Q вместе с операционной системой.
2. Обновление прошивки накопителя.
3. Полное удаление информации с SSD (Secure Erase).
4. Управление функцией TRIM операционной системы.

Наличие такой утилиты выгодно выделяет Netac NV7000-Q среди многих других SSD на контроллере Maxio MAP1602. Однако, утилиты для SSD на этой платформе — не новость. Например, схожей по функционалу программой оснащён Adata Legend 900 на MAP1602 с TLC-памятью.

Описание тестовой системы и методики тестирования

Netac NV7000-Q, хотя и является бюджетным вариантом безбуферного накопителя с QLC-памятью, обещает быть весьма производительным PCIe 4.0 SSD. Поэтому его сравнивали с относительно недорогими безбуферными решениями, рассчитанными на интерфейс PCIe 4.0 и построенными на TLC-памяти. Главным соперником для NV7000-Q стал Adata Legend 900 — накопитель на том же контроллере Maxio MAP1602, но с более распространённой 232-слойной TLC 3D NAND от YMTC.

Все накопители, выбранные для тестирования, включая Netac NV7000-Q, имели одинаковый объём — 1 Тбайт. В итоге в тестировании приняли участие девять SSD. Основная информация о них приведена в таблице.

Для тестирования Netac NV7000-Q была использована следующая конфигурация:

• 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 Maximus Z790 Apex (LGA1700, Intel Z790).
• Память: Silicon Power Zenith DDR5-6000 2 × 16 Гбайт CL40 (SP032GXLWU600FDF).
• Видеокарта: GIGABYTE GeForce RTX 4090 Gaming OC (AD102 2235/2535 МГц, 24 Гбайт GDDR6X 21 Гбит/с).

Тестирование проводилось в операционной системе Microsoft Windows 11 Pro (21H2) Build 22000.282.0 с установленным обновлением KB5008353, которое исправляет производительность SSD при операциях случайной записи. 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

Алгоритм SLC-кеширования играет ключевую роль в ускорении операций записи на современных SSD. Принцип работы заключается в том, что данные сначала записываются в однобитовом режиме, а их уплотнение происходит позже, когда накопитель находится в режиме простоя. Это позволяет современным SSD демонстрировать высокие скорости записи, но только на ограниченных объёмах данных, которые зависят от конкретной реализации 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.

Таким образом, мы получаем полное представление о реальной производительности накопителя в различных условиях, что позволяет объективно оценить его возможности в реальных сценариях использования.

Netac NV7000-Q использует динамический алгоритм SLC-кеширования, что делает его схожим с аналогичными SSD на платформе Maxio MAP1602, использующими TLC-память. Однако в случае NV7000-Q разработчики выделили максимально возможный объём для SLC-кеша. Это позволяет значительно ускорить операции записи в начале, когда данные записываются в быстром однобитовом режиме.

Производительность при записи данных

1. Скорость записи в SLC-кеше: На NV7000-Q пользователи могут ожидать высоких скоростей записи до определённого объёма данных, примерно до четверти свободного пространства на SSD. Например, на полностью пустом SSD скорость записи в SLC-кеш может достигать значений, сравнимых с SSD на TLC-памяти.
2. Переход к QLC-режиму: После исчерпания SLC-кеша скорость записи начинает снижаться. Когда контроллер переключается на запись в QLC-ячейки, происходит уплотнение уже хранящихся данных, что влияет на производительность. В таких случаях скорость записи может снижаться до уровней около 100 Мбайт/с, что ближе к характеристикам механических жёстких дисков.

Для большинства типичных потребительских сценариев, которые не требуют непрерывной записи больших объёмов данных, скорость записи NV7000-Q останется на уровне, достаточном для большинства задач. Основное снижение производительности происходит только при работе с большими объёмами данных, например, при первоначальном копировании информации на новый SSD.

Netac NV7000-Q предлагает хорошую производительность в обычных сценариях использования благодаря SLC-кешированию. Однако при полном заполнении SSD данными производительность QLC-памяти существенно снижается из-за особенностей работы после исчерпания SLC-кеша. Это проявляется в замедлении скорости записи, особенно заметном при работе с большими объёмами данных. В сравнении с современными SSD на TLC-памяти того же объёма, где также используется SLC-кеширование, NV7000-Q может значительно уступать в скорости при массовой записи данных. Поэтому при попытке заполнить SSD полностью файлами через простое копирование потребуется значительно больше времени, чем у TLC-накопителей.

После удаления файлов Netac NV7000-Q показывает даже лучшие результаты, чем аналогичные модели с TLC 3D NAND. Это подтверждается результатами эксперимента: сразу после удаления файлов общим объёмом 64 Гбайт производительность и отзывчивость SSD заметно снижаются всего на две секунды. Этот эффект наблюдается дважды: сразу же после стирания и затем ещё раз примерно через 20 секунд. Такая быстрая реакция является достаточно живой и показательной для доступного по цене SSD, что маловероятно вызовет значительные неудобства при повседневном использовании.

Таким образом, несмотря на высокие показатели в синтетических тестах, Netac NV7000-Q уже не представляется сильным соперником современных SSD на TLC-памяти, особенно в операциях чтения и записи файлов средствами Windows. Однако не стоит считать его полное провалом. При условии, что не ставить слишком высоких ожиданий и не нагружать накопитель непрерывной записью, выходящей за пределы SLC-кеша, NV7000-Q может быть вполне приемлемым выбором, не вызывающим существенных вопросов к его производительности.

Производительность комплексных файловых операций

Ещё одним способом проверки производительности новых SSD является копирование, архивирование и разархивирование файлов прямо на накопителе внутри операционной системы Windows. Эти задачи сложнее однонаправленного чтения или записи и создают значительную нагрузку на SSD. Поэтому неудивительно, что Netac NV7000-Q показывает результаты хуже своего аналога на том же контроллере, но с TLC 3D NAND. Однако разница в производительности между NV7000-Q и Adata Legend 900 не столь значительна, и в целом NV7000-Q выглядит убедительно на фоне других TLC-накопителей. Особенно важно отметить, что в контексте производительности при архивации и разархивации его можно сравнить с Kingston KC3000, который не только использует TLC 3D NAND, но и имеет DRAM-буфер, что делает его полноценным конкурентом на рынке SSD.

Производительность в приложениях

SPECworkstation моделирует работу накопителей в составе рабочих станций и ранжирует их по уровню производительности в таких условиях. В этом бенчмарке любые накопители на контроллере Maxio MAP1602A показывают низкую эффективность. Они не обладают достаточной мощностью контроллера для эффективной обработки многопоточных мелкоблочных смешанных операций. Netac NV7000-Q в данном тесте демонстрирует аналогично низкие результаты, как и Adata Legend 900. Это означает, что для профессиональных приложений тип используемой памяти в накопителях на контроллере MAP1602A не имеет особого значения.

На основании результатов, полученных в различных сценариях SPECworkstation, можно выделить интересную деталь: QLC-накопитель Netac NV7000-Q в определённых задачах показывает более высокую производительность по сравнению с аналогичными моделями на TLC-памяти. Особенно это заметно в сценарии Energy, где благодаря особенностям SLC-кеширования NV7000-Q способен обрабатывать большие объёмы данных на повышенной скорости.

Netac NV7000-Q проявляет себя как быстрый SSD при запуске игр, а также при сохранении прохождений и установке игрового контента. Однако, существуют сценарии, где его производительность не на высоте. Например, при захвате игрового видео в OBS и копировании игровых папок результаты этого QLC-накопителя остаются довольно средними.

Синтетические тесты. Линейные операции

В синтетических тестах, особенно при линейных операциях с небольшой глубиной очереди запросов, Netac NV7000-Q проявляет свои слабые стороны. Это связано с особенностями QLC-памяти, которая не так эффективно работает в таких условиях, как четырёхбитные ячейки имеют тенденцию проигрывать своим аналогам на TLC-памяти. Однако, в тестах на линейную запись и смешанные операции NV7000-Q показывает себя вполне достойно, демонстрируя результаты на уровне конкурентных решений.

Таким образом, несмотря на определённые ограничения в определённых сценариях, Netac NV7000-Q остаётся хорошим выбором для пользователей, которые ценят сочетание высокой производительности в играх и отличные показатели при линейной записи данных.

Синтетические тесты. Мелкоблочные операции

В контексте мелкоблочных операций с неглубокими очередями запросов ситуация с Netac NV7000-Q остаётся схожей. Операции записи и смешанные операции обрабатываются с достаточно хорошей скоростью благодаря вместительному SLC-кешу, однако производительность при чтении оказывается менее впечатляющей из-за ограничений внутренних алгоритмов. В результате в тестах IOmeter NV7000-Q не демонстрирует высокой эффективности при таких операциях, что делает его отличимым от решений на TLC-памяти.

Это подчёркивает, что даже с использованием быстрой четырёхбитовой памяти YMTC с 232 слоями, Netac NV7000-Q не может сравниться с TLC-накопителями по производительности. Таким образом, хотя NV7000-Q обладает определёнными преимуществами в некоторых аспектах, потребители должны учитывать его ограничения при выборе в зависимости от конкретных задач использования.

Температурный режим

Контроллер Maxio MAP1602A, даже в комплекте с TLC-памятью, не проявляет высокой тепловыделения. С учётом использования QLC 3D NAND в Netac NV7000-Q, ожидается, что накопитель будет ещё менее нагреваться.

Это предположение подтверждается фактическими данными. График температур для терабайтной версии Netac NV7000-Q во время непрерывной нагрузки, включающей смешанные линейные операции с преобладанием чтения, показывает, что после пяти минут работы температура не превышает 57 градусов. Эти данные получены из S.M.A.R.T.-мониторинга, встроенного в сам накопитель.

Однако здесь имеется несколько важных нюансов. Во-первых, первый термодатчик, данные которого отображаются в большинстве сервисных утилит, включая официальную, фактически не функционирует должным образом. Его показания ограничиваются всего двумя значениями: 35 градусов, когда накопитель находится в режиме покоя, и 54 градуса, когда SSD проявляет активность. Более достоверные данные предоставляет второй термодатчик, однако даже они не всегда соответствуют реальной температуре устройства. Это легко проверить, измерив температуру SSD внешним прибором.

На тепловизионном снимке часть контроллера, видимая из-под теплорассеивающей пластины SSD, достигает температуры 67 градусов во время нагрузки. Сама пластина нагревается до 50-60 градусов. Несмотря на это, температуры можно считать умеренными, что позволяет использовать Netac NV7000-Q без дополнительного охлаждения даже в ограниченных пространственных условиях, например, в ноутбуках.

Подводя итоги обзора, однозначных выводов о Netac NV7000-Q сделать невозможно. В нем присутствуют противоречия, и до сих пор остаются неопределенности, так как продукт не поступил в продажу, а производитель не раскрыл полные спецификации.

Тем не менее, NV7000-Q выглядит достойно для недорогого SSD на базе QLC-памяти. Он успешно заполняет пропускную способность PCIe 4.0 в синтетических тестах и демонстрирует хорошие результаты в игровых нагрузках, опережая некоторые TLC SSD на PCIe 4.0. Это свидетельствует о значительном прогрессе в технологиях благодаря платформе Maxio MAP1602A и 232-слойной памяти YMTC, которая повышает уровень QLC-накопителей на новую ступень.

Несмотря на это, NV7000-Q не смог полностью стереть различия между QLC- и TLC-решениями. В некоторых сценариях QLC-память проявляет себя менее эффективно, особенно за пределами SLC-кеша, что делает его не лучшим выбором для задач с интенсивной записью больших объемов данных.

Оставляется открытым вопрос о надежности NV7000-Q. Появление на рынке накопителей с 232-слойной QLC 3D NAND от YMTC недавно, и пока недостаточно данных о их долговечности. Утверждения о высоком ресурсе такой памяти обнадеживают, но требуют подтверждения на практике.

Наконец, окончательные выводы о Netac NV7000-Q затруднены также из-за неизвестной цены. Пока продукт не появится в продаже, оценить его конкурентоспособность и соотношение цены и качества будет сложно. Однако у NV7000-Q есть потенциал стать привлекательным вариантом благодаря сочетанию цены и производительности, хотя его успех как у NV7000 и NV7000-T требует дополнительных данных и времени.