Crucial P1 1 TB i pamięci QLC
Crucial to marka należąca do Microna, amerykańskiego giganta rynku pamięci półprzewodnikowych. Zapisała się w historii co najmniej kilkoma rewelacyjnymi produktami. Przykładem z ostatniego roku jest model MX500 o bardzo dobrej wydajności, przystępnej cenie, a także niezawodny, co możemy dodać dziś z perspektywy czasu. Ponieważ jednak czas płynie nieubłaganie, a konkurencja poczyniła pewne postępy, Crucial musiał wykonać kolejny krok w celu utrzymania rynkowej pozycji. Jest nim wprowadzenie na rynek pierwszego modelu korzystającego z kości Micron 64L 3D QLC NAND.
Kości 3D NAND mające 64 warstwy są na rynku już od dawna. W sprzedaży znajdziemy także modele wyposażone w kości o 96 warstwach. To jednak tylko jedna z dróg względnie taniego powiększania pojemności nośnika. Inna, znacznie mniej popularna i niezbyt ceniona przez część naszych czytelników, polega na zwiększeniu ilości informacji przechowywanej przez pojedynczą komórkę pamięci. O co chodzi?
Do zrozumienia tej idei nie potrzeba specjalistycznej wiedzy, wystarczy znajomość fizyki na poziomie szkoły podstawowej. Wyobraźmy sobie prosty kondensator. Może on być całkowicie rozładowany albo mieć określony ładunek (wiążący się ściśle z napięciem). Wystarczy przyjąć, że napięcie na końcówkach kondensatora, na przykład w zakresie 2,8−3,3 V, odpowiada wysokiemu stanowi logicznemu − 1, a napięcie 0−0,5 V stanowi 0. I tak oto mamy urządzenie przechowujące jeden bit informacji. W analogiczny sposób działają komórki pamięci SLC (Single Level Cell). Kolejnym krokiem było podwojenie ilości informacji, a więc umożliwienie zapisywania w sumie czterech stanów logicznych: 00, 01, 10 i 11. Dalej możemy posłużyć się przykładem kondensatora, ale teraz 0−0,5 V odpowiada stanowi 00, 0,8−1,3 V to 01, 1,8−2,3 V to 10, a 2,8−3,3 V to 11. Kolejne podwojenie wymaga już ośmiu stanów, a po następnym dochodzimy do szesnastu, które pozwalają przechować w pojedynczej komórce cztery bity informacji jednocześnie. Niestety, generuje to pewne istotne problemy. Po pierwsze, zakres tolerancji napięć jest coraz mniejszy. Jeśli chcielibyśmy używać naszego teoretycznego kondensatora w roli takiej komórki pamięci, to 3,3 V musimy podzielić na 16 i dochodzimy do sytuacji, w której nasze zakresy to już nie 0,5 V, ale jedynie 0,2 V. A do tego praktycznie na siebie nachodzą. To prowadzi do szybszego zużycia komórek pamięci, są one bowiem znacznie bardziej wrażliwe na wszelkie błędy. Po drugie, zmiana tylko jednego bitu w zapisie wymaga zmiany zawartości całej komórki. Po trzecie, kontroler obsługujący kości QLC musi być oczywiście bardziej skomplikowany i ma do wykonania więcej pracy. Wpływa to negatywnie zwłaszcza na osiągane prędkości zapisu.
Powyższy problem można jednak w znacznym stopniu zniwelować poprzez tak zwany pseudo-SLC cache. Mechanizm jego działania jest bardzo prosty. Jeśli kontroler ma wystarczająco dużo wolnego miejsca, to przy zapisie danych traktuje komórki pamięci jako SLC, a dopiero później, w „wolnym czasie”, przepisuje ich zawartość w docelowy sposób. Pozwala to osiągać dobre wyniki pod warunkiem, że nośnika nie zapełnimy w 100% i nie będziemy próbowali zapisać na nim kilkuset gigabajtów naraz. Tyle mówi nam nieco uproszczona teoria. Czas przejść do praktyki.
Jak widać, Crucial P1 wizualnie nie wyróżnia się niczym szczególnym. Nie znajdziemy w zestawie blaszki udającej radiator, również naklejka jest zupełnie zwykła i bez miedzianej wkładki.
Druga strona nośnika jest nieco ciekawsza. Przygotowano pola lutownicze dla dodatkowych dwóch kości QLC oraz jednej DRAM. I rzeczywiście, oprócz testowanego przez nas modelu o pojemności 1 TB (i 1 GB DDR3) wprowadzono także na rynek wersję 2 TB (i 2 GB DDR4).
Wizualna inspekcja nic więcej ciekawego nam nie powie, nośnik jest prosty i, jak to u Cruciala, bardzo dobrze wykonany.
Crucial MX500 1 TB | Crucial P1 1 TB | |
---|---|---|
Pojemność: deklarowana/rzeczywista | 1000/~932 GB | 1000/~932 GB |
Kontroler | Silicon Motion SM2258 | Silicon Motion SM2263 |
Kości pamięci | Micron 64L 3D TLC NAND | Micron 64L 3D QLC NAND |
Deklarowany odczyt sekwencyjny | 560 MB/s | 2000 MB/s |
Deklarowany zapis sekwencyjny | 510 MB/s | 1700 MB/s |
Deklarowana liczba op. na sek. – odczyt | 95 000 | 170 000 |
Deklarowana liczba op. na sek. – zapis | 90 000 | 240 000 |
TBW | 360 TB | 200 TB |
Gwarancja | 5 lata | 5 lata |
Porównaliśmy ze sobą dwa nośniki o tej samej pojemności i tego samego producenta. Różnica ceny między nimi wynosi tylko kilkadziesiąt złotych. Czy warto je dopłacić? Jeśli weźmiemy pod uwagę dostarczoną przez producenta specyfikację, to bez wątpienia tak. Deklarowany odczyt sekwencyjny wzrósł czterokrotnie, zapis zaś trzykrotnie. Również liczba operacji na sekundę bardzo wyraźnie wzrosła. Wszystko to zrozumiałe, biorąc pod uwagę przejście z przestarzałego SATA III na NVMe. Niestety, nie ma róży bez kolców − wyraźnie spadła wartość parametru TBW i choć 200 TB to wciąż dużo, zwłaszcza w połączeniu z pięcioletnią gwarancją, to jednak wyklucza to nowy produkt Cruciala z wielu profesjonalnych zastosowań. Nie są one jednak jego przeznaczeniem, więc nie należy przywiązywać do tego zbyt wielkiej wagi.
W tym miejscu warto również dodać, że nośnik używa wbudowanego w system Windows 10 sterownika NVMe i w związku z tym nie musimy się martwić jego instalacją.
Platforma testowa
Sprzęt | Dostawca | |
---|---|---|
Procesor | Core i7-6700K @ 4,7 GHz | |
Płyta główna | Asus Z170 Pro Gaming | www.asus.com |
Pamięć DDR4 | Kingston HyperX Predator DDR4 16 GB 2666 MHz | www.kingston.com |
Nośnik systemowy | Crucial BX100 960 GB | www.crucial.com |
System operacyjny:
- Windows 10 64-bitowy.
Procedura testowa
Wszystkie testy zostały wykonane trzykrotnie, a z wyników wyciągnęliśmy średnią arytmetyczną, przedstawioną na wykresach.
Osiągi nośnika Crucial P1 1 TB bezpośrednio po formatowaniu zostały oznaczone kolorem czerwonym. Sprawdziliśmy również wydajność po zapełnieniu 80% pojemności losowymi danymi, a wyniki tej konfiguracji oznaczyliśmy ciemniejszym odcieniem. Dla łatwiejszego porównania z Crucialem MX500 1 TB wyróżniliśmy go szarym odcieniem.
Anvil's Storage Utilities 1.1
Wyniki pierwszego testu sekwencyjnego są w najlepszym razie przeciętne. Pokonany zostaje co prawda Plextor M8Pe, ale bardziej współcześni konkurenci są znacznie szybsi.
Znacznie lepiej wypadają wyniki odczytu próbki 4 kB. Tu Crucial P1 błyszczy, prawdopodobnie z uwagi na nowoczesny kontroler.
Niestety, zwiększenie obciążenia nieznacznie psuje to pozytywne wrażenie.
Kolejne zwiększenie głębokości kolejki ujawnia słabość pamięci QLC. Niewiele gorsze wyniki w tym teście osiągają dobre nośniki korzystające z SATA III.
Następne testy również rozczarowują − Crucial P1 przegrywa z Samsungiem 860 PRO.
W teście prędkości zapisu sekwencyjnego wyniki są w najlepszym razie przeciętne. Sporo brakuje do wartości deklarowanych przez producenta.
Po zmniejszeniu rozmiaru próbki do 4 kB, podobnie jak w teście odczytu takich porcji danych, Crucial P1 zaskakuje bardzo pozytywnie.
Zwiększenie głębokości kolejki kolejny raz powoduje obniżenie pozycji nośnika.
Dalsze zwiększenie głębokości kolejki skutkuje następnym spadkiem w rankingu. Niemniej wyniki nadal są niemal trzykrotnie lepsze niż te osiągane przez MX500.
AS SSD 1.9
Wyniki z poprzedniej strony weryfikujemy jak zwykle w prostym, ale popularnym AS SSD.
Osiągi w odczycie sekwencyjnym i tutaj nie zachwycają.
Bardzo dobre wyniki testu odczytu próbek o rozmiarze 4 kB z poprzedniej strony znajdują potwierdzenie.
Zwiększenie obciążenia sprowadza jednak Cruciala P1 do poziomu bardzo niskiego, jak na nośnik NVMe.
Zapis sekwencyjny przebiega tak, jak się spodziewaliśmy.
Test prędkości zapisu małej próbki w AS SSD przebiega sprawnie.
Crystal Disk Mark 5.2.0
Test prędkości odczytu sekwencyjnego w Crystal Disk Marku przebiega jeszcze wolniej niż w AS SSD i Anvil's Storage Utilities.
Zwycięstwo nad Intelem 600p 512 GB, niestety, nie jest żadnym sukcesem...
O ile odczyt próbki 4 kB na sformatowanym nośniki przebiega z rewelacyjną prędkością, to po pierwszym zapełnieniu widzimy bardzo niepokojący spadek.
Testy prędkości zapisu sekwencyjnego przebiegły tak, jak należało się spodziewać. Co ważne, nie zaobserwowaliśmy spadku wydajności po zapełnieniu nośnika.
Losowy zapis próbki o wielkości 4 kB stawia bohatera tego artykułu w dobrym świetle.
W ostatnim teście mamy jednak pełne zaskoczenie. Crucial P1 1 TB wprawdzie o włos, ale jednak zdobył pierwsze miejsce na podium.
PCMark 8
Crucial P1 nie jest urządzeniem stworzonym do roli systemowego nośnika danych. Nie oznacza to jednak oczywiście, że nie można na nim zainstalować systemu operacyjnego ani że jego wydajność w takim zastosowaniu będzie wyjątkowo zła. W celu jej sprawdzenia posłużyliśmy się jak zwykle programem PCMark 8.
Osiągnięty wynik jest wręcz zaskakująco dobry. Pokonana została ADATA SX8200 960 GB, czego się zupełnie nie spodziewaliśmy! Tym bardziej że jest ona droższa o około 200 zł (sprawdź aktualne ceny tego nośnika).
Wydajność w programach użytkowych
Wyniki testów syntetycznych są dość nierówne i trudno na ich podstawie przewidywać rzeczywistą wydajność. Pozostaje więc ją sprawdzić.
Czas uruchamiania systemu, niestety, rozczarowuje. MX500 1 TB okazuje się szybszy.
MX500 wygrywa również, chociaż nieznacznie, w teście szybkości uruchamiania Adobe Premiere.
Na szczęście w znacznie poważniejszym zastosowaniu, czyli podczas dekompresji pliku, Crucial P1 1 TB jest niemal dokładnie dwukrotnie szybszy od MX500.
Instalacja oprogramowania
Obydwa testy polegają na instalacji oprogramowania z pliku instalacyjnego znajdującego się na testowanym nośniku. Jest to bardzo wymagające zadanie, ponieważ urządzenie musi jednocześnie odczytywać dane źródłowe i zapisywać pliki w katalogu instalacyjnym.
W pierwszym, prostszym z testów Crucial P1 pokonał nawet Samsunga 970 PRO! Jest to wynik równie rewelacyjny, co niespodziewany.
W drugim, znacznie trudniejszym zadaniu P1 znów zaskakuje. Co prawda Samsunga 970 PRO nie udało się już pokonać, ale drugie miejsce to nadal świetny wynik. W porównaniu z MX500 zadanie udało się ukończyć w czasie krótszym o półtorej minuty. To naprawdę odczuwalna różnica.
Operacje na plikach
Crucial P1 to nośnik, który często może służyć jako bezgłośny i wydajny magazyn na dane. Jak sprawdza się w takiej roli, pokazują testy kopiowania plików.
Wyniki testów syntetycznych nie wykazały spadku wydajności po zapełnieniu. W rzeczywistości, niestety, nie jest tak różowo.
W przypadku zapisu dużego pliku niemal nie zanotowaliśmy spadku wydajności. Jest to dziwne zjawisko, zazwyczaj występuje ono właśnie w czasie zapisu, a nie odczytu. Tutaj sytuacja jest odwrotna.
W teście prędkości odczytu małych plików wydajność jest wysoka, a spadek wydajności nieznaczny.
Niestety, dobre wrażenie znika, gdy spróbujemy zapisać dużo małych plików. O ile wydajność czystego nośnika jest rewelacyjna, to po zapisaniu 80% powierzchni spada o połowę...
Także zapis bardzo dużego pliku przebiega sprawnie, ale zapełnienie nośnika wyraźnie obniża wydajność.
Odczyt bardzo dużego pliku przebiega bez niespodzianek, ale o świetnych wynikach nie ma mowy.
Szyfrowanie danych
Nim przejdziemy do podsumowania, zostały nam do rozstrzygnięcia dwa zagadnienia. Pierwsze to kwestia wydajności kości pamięci i nośnika podczas długiego obciążenia, a drugie to osiągana przez nośnik temperatura. W tym celu wykorzystaliśmy program VeraCrypt, którym zaszyfrowaliśmy całą powierzchnię nośnika. W praktyce polega to na zapisaniu jej pozornie losowymi danymi.
Osiągnięty wynik jest po prostu fatalny. Ponieważ jednak spotkaliśmy się już z komentarzami „to mój HDD jest już lepszy, co za beznadziejny SSD!”, spieszymy z wyjaśnieniem, że osiągnięty tu wynik to tylko jeden z wielu parametrów składających się na ogólną wydajność nośnika. Rzadko przecież zdarza się, że musimy przekopiować terabajt danych naraz. Nawet jednak w takiej sytuacji zapis będzie co prawda nieco wolniejszy niż na HDD, ale późniejszy odczyt − wielokrotnie szybszy.
Trzeba jeszcze poruszyć kwestię temperatury. Spodziewaliśmy się, że stosunkowo niska wydajność będzie się wiązała z niewielkim zużyciem energii, a więc i z niską temperaturą. Pomyliliśmy się. Maksymalna osiągnięta temperatura raportowana przez nośnik to aż 94 stopnie Celsjusza! Po chwili ustabilizowała się ona na poziomie 91 stopni, ale wiązało się to z kolejnym, nieznacznym spadkiem wydajności.
Crucial P1 1 TB – podsumowanie
Nim przejdziemy do oceny całego urządzenia, sprawdzimy jak zwykle średnią wydajność we wszystkich testach:
Po uwzględnieniu testów syntetycznych okazuje się, że udało się pokonać dwa nośniki korzystające z interfejsu SATA III i Intela 600p, co nie jest żadnym osiągnięciem. Wydaje się więc, że Crucial P1 zupełnie rozczarowuje, ale rzeczywistość jest zupełnie inna.
Jeśli weźmiemy pod uwagę wyłącznie testy rzeczywiste, okazuje się, że jest naprawdę dobrze. Udało się pokonać popularnego Plextora M8Pe(Y) i jego, niestety gorszego, następcę M9Pe. Co ciekawsze, do wydajnego i polecanego przez nas SX8200 wcale nie brakuje tak dużo, jak mogłaby sugerować różnica w cenie. A ta jest bardzo znacząca...
Jak widać, Crucial P1 wyceniony jest rewelacyjnie! Bliżej mu wręcz do nośników w formacie 2,5" niż do konkurentów korzystających z NVMe. No właśnie, tylko czy to rzeczywiście są konkurenci? Naszym zdaniem niekoniecznie. Przez ostatnie kilka lat istniał podział na urządzenia wykorzystujące SATA III i PCI-E. Te drugie były znacznie droższe i przeznaczone dla profesjonalistów i bogatych entuzjastów. Dziś, między innymi za sprawą kości QLC, sytuacja wyraźnie się zmienia. SATA III w swojej oryginalnej specyfikacji ma już 11 lat i co najmniej od kilku ogranicza wydajność. W efekcie coraz więcej płyt głównych ma dwa złącza M.2 i rynek nośników NVMe zaczyna się do tego dopasowywać − możemy kupić bardzo wydajny, wytrzymały i stosunkowo tani SSD, taki jak ADATA SX8200 PRO 512 GB (sprawdź najniższe ceny), który doskonale sprawdzi się w roli nośnika systemowego. A gdy zabraknie nam miejsca na ulubione gry, programy czy często wykorzystywane multimedia, zamiast powolnego i wymagającego kabli nośnika SATA III lepszym wyborem będzie Crucial P1 w tylko nieznacznie wyższej cenie! W takim scenariuszu nie będzie miało żadnego znaczenia ani stosunkowo niskie TBW, ani przeciętne wyniki w testach syntetycznych.
Musimy przyznać, że do kości QLC podchodziliśmy sceptycznie, zwłaszcza że jeszcze niedawno Crucial P1 był znacznie gorzej wyceniony. Po przeprowadzeniu testów i sprawdzeniu bieżących cen zdecydowaliśmy się przyznać mu rekomendację. Należy jednak pamiętać, że polecamy go głównie do roli drugiego, a nie głównego SSD w systemie.
Do testów dostarczył: Crucial
Cena w dniu publikacji (z VAT): ok. 680 zł