Два года назад мы протестировали один из первых NVMe-накопителей с поддержкой шины PCIe Gen4, разработанный на базе интерфейсного чипа Phison PS5016-E16. Прямо скажем, производительностью он не впечатлил. С появлением у Phison доработанной версии контроллера PS5018-E18 компания Wilk Elektronik, владелец брендов IRDM и GOODRAM, смогла предложить своим пользователям реально быстрое устройство. В ассортименте твердотельных накопителей модель IRDM PRO M.2 PCIe Gen4 стала наиболее скоростным SSD, который станет интересным геймерам и просто энтузиастам. Ведь еще одним фактором, влияющим на его производительность и долговечность, может оказаться использование чипов Micron B47R — самых современных компонентов NAND-памяти.
Почему E18 оказался «могильщиком» E16
и почему его выбрали для IRDM PRO M.2?
Узким местом контроллера Phison PS5016-E16 оказалась производительность локального DRAM-канала. Использование 16-битного доступа свело на нет скоростные преимущества PCIe Gen4. Сравнивая его с PS5018-E18, у которого интерфейс обмена с DDR4-памятью расширен до 32-х бит, можно легко вычислить верхний предел производительности IRDM PRO M.2. Учитывая удвоенине частоты тактирования, буфер обмена данного накопителя не станет ограничителем скорости:
F = 1333 MHz
Fddr = F * 2 = 2666 MHz
Width = 32 bit = 4 байта
Fddr * Width ~ 10.6 GBPS.
IRDM PRO M.2 готов к пропускной способности не хуже 10.6 GBPS, в то время, когда для PCIe 4.0 в режиме 16 GT/S x4 лимит интерфейса составляет около 8 GBPS. Для реализации SSD-накопителя на PS5016-E16, обладающего той же производительностью, но с вдвое меньшей шириной шины в 16 бит, потребовался бы чип с Fddr > 5 GHz.
F = 2666 MHz
Fddr = F * 2 = 5332 MHz
Width = 16 bit = 2 байта
5.3 GHz * 2 байта ~ 10.6 GBPS.
Доступность и цена динамической памяти с такими скоростными характеристиками вызывает ряд вопросов. По этой причине компания Wilk Elektronik, не склонная к оверклокерским экспериментам, пришла к необходимости разрабатывать накопитель IRDM PRO M.2 PCIe Gen4 на контроллере Phison PS5018-E18 c удвоенной до 32 бит шириной шины памяти.
Почему PCI Express Gen4?
Выбор интерфейса PCI Express Gen4 для твердотельного накопителя обусловлен желаением проивзодителя вывести скорость записи и чтения на новый уровень, снижая при этом энергопотребление устройства. Новинка обеспечивает вдвое большую скорость по сравнению с продуктами, разработанными для PCIe Gen3. Максимальная скорость чтения и записи 7000 MBPS и 6850 MBPS соответственно обеспечивают отличную производительность и стабильность. Дополнительный буфер DRAM объемом до 2 ГБ, о котором говорилось выше, способствует повышению производительности даже в пиковой нагрузке.
Вспомним, что трафик обмена между DDDR4 и NAND на борту IRDM PRO, а также использование DRAM процессорными ядрами контроллера, число которых, если верить документации, выросло у Phison PS5018-E18 по сравнению с Phison PS5016-E16 с двух до трех, конкурирует с трафиком хоста. В этой ситуации абсолютно обоснованным выглядит производительность DRAM-буфера несколько превышающая производительность хост-интерфейса PCIe Gen4.
В итоге, скоростные качества IRDM PRO оценят не только профессионалы и любители игр, но и пользователи, эксплуатирующие ежедневно компьютер или ноутбук в офисе или дома. Одной из возможностей, предлагаемых новинкой, станет увеличение места для хранения на консолях девятого поколения, поддерживающих NVMe в форм-факторе M.2 2280, что позволит расширить арсенал доступных игр.
Послесловие
В пресс-релизе Wilk Elektronik заявлена поддержка NVMe 1.4. Относиться к этому факту нужно сдержанно. Возможно, разработчик просто указал номер спецификации, актуальный на момент разработки накопителя IRDM PRO M.2 PCIe Gen4. Кроме того, возможности, заявленные в новой спецификации, являются всего лишь опциями. Посему о том, что спецификация NVMe 1.4 устанавливает унифицированный протокол для организации персистентного региона, можно указать исключительно для справки.