В этой публикации, друзья, рассмотрим SSD-накопители с PCI-E 5.0. Тема более-менее созревшая: на рынок уже выпущено достаточное число твердотельных накопителей с самым новым из реализованных в компьютерном железе интерфейсов - PCI-E 5.0. Эти устройства обещают колоссальные скорости чтения и записи данных – в пределах и более 10 тыс. Мб/с, т.е. 10 Гб/с. Но это максимальные скорости, раскрывающиеся только в синтетических тестах. Что могут SSD PCI-E 5.0 в синтетике и, что более важно, в деле - в реальных пользовательских задачах? Какие у этих накопителей есть нюансы? Стоит ли их приобретать?

↑ SSD-накопители с PCI-E 5.0

↑ SSD PCI-E 5.0: основное

Итак, друзья, SSD-накопители с PCI-E 5.0, если быть точным, SSD PCI-E 5.0 х4. Все такие накопители в подключении используют 4 линии интерфейса PCI-E 5.0. Это новинка на рынке компьютерного железа, стремительно заполняющая полки магазинов. На сегодняшний день такие накопители выпущены многими производителями, из известных Gigabyte, Adata, MSI, TeamGroup, XPG, Silicon Power, Samsung, Crucial, Corsair.

Самое малое, что обещают SSD PCI-E 5.0 в плане максимальных скоростей обработки данных – чтение 9,5 тыс. Мб/с, запись – 8,5 Мб/с. У многих накопителей эти скорости составляют усреднённое значение - 10 тыс. Мб/с. Самые же быстрые SSD PCI-E 5.0, поставляемые с большим объёмом дискового пространства (от 2 Тб), потенциально могут выдать скорость чтения - 14 тыс. Мб/с, скорость записи - 12 тыс. Мб/с.

Традиционно для SSD-накопителей у таковых с интерфейсом PCI-E 5.0 скорость обработки данных зависит от объёма поставляемого дискового пространства: чем больше объём накопителя, тем больше скорость. Поскольку обеспечивается эта скорость параллельностью выполнения операций с большим числом чипов флеш-памяти и SLC-кэшированием, что позволяет развить тем большую скорость записи данных, чем больше свободного, а, соответственно, в принципе места на накопителе. И, что, друзья, интересно, поставляются SSD PCI-E 5.0 на данный момент в объёмах от 1 Тб – 1 Тб, 2 Тб, 4 Тб, 6 Тб, 8 Тб и более. Очевидно, меньшее дисковое пространство накопителя – 500/512 Гб или 250/256 Гб – не позволяет должно раскрыть возможности интерфейса PCI-E 5.0, чтобы видеть ощутимую разницу между ним и PCI-E 4.0. Тогда как в производстве и, соответственно, в продаже накопители SSD PCI-E 5.0 дороже.

Роль интерфейса PCI-E 5.0 во всей этой истории такова, что 4 его линии обеспечивают пропускную способность до 16 тыс. Мб/с. Тогда как 4 линии предшествующей версии интерфейса PCI-E 4.0 ограничивают максимальные скорости обработки данных накопителей, и она составляет до 8 тыс. Мб/с. А 4 линии версии интерфейса PCI-E 3.0 обуславливают максимальные скорости обработки данных накопителей до 4 тыс. Мб/с.

Соответственно, потенциально, в отдельных операциях, где возможно максимальное раскрытие скоростей обработки данных, SSD PCI-E 5.0 могут быть быстрее SSD PCI-E 4.0 в 2 раза, а SSD PCI-E 3.0 – в 4 раза. Вообще же стоит отметить, что на данный момент SSD PCI-E 5.0 полностью не раскрывают интерфейс PCI-E 5.0: лучшие накопители лишь читать могут со скоростью 14 тыс. Мб/с, тогда как предел пропускной способности 4-х линий PCI-E 5.0 – немногим менее 16 тыс. Мб/с. Больше по этой теме – в статье «Что даёт интерфейс PCI-E 5.0 в современных компьютерах».

Взаимодействие SSD PCI-E 5.0 с остальными компонентами компьютера на базовом программном уровне реализуется NVMe 2.0 – выпущенной в 2021 году реализацией протокола NVMe, самой новой на данный момент. NVMe 2.0 обеспечивает улучшенную производительность SSD PCI-E, позволяет точно управлять размещением данных и оптимизацией для конкретных рабочих нагрузок, обеспечивает повышенную надёжность и отказоустойчивость.

Любые быстрые SSD PCI-E – это всегда горячие парни, а обеспечивающие огромнейшие скорости SSD PCI-E 5.0 – самые горячие из них. Из-за более высокой производительности при интенсивном использовании они генерируют больше тепла, чем накопители с предшествующими поколениями PCI-E.

Потому многие SSD PCI-E 5.0 поставляются в комплекте с радиатором. Причём это могут массивные радиаторы - с активным охлаждением, т.е. со встроенным внутрь вентилятором, либо состоящие из тепловых трубок и рёбер.

Если радиатора в комплекте нет, о его приобретении нужно позаботиться отдельно. Либо же при сборке нового ПК выбирать материнскую плату с радиаторами в зонах крепления SSD M.2.

Стоят SSD PCI-E 5.0 на данный момент, друзья, немыслимых денег. Во-первых, как упоминалось, поставляются такие накопители пока что только с большим объёмом от 1 Тб. Стоят условно от 19 тыс. руб. на рынке России.

19 тыс. руб. в магазине DNS нам придётся выложить за SSD PCI-E 5.0 на 1 Тб от недорогих брендов Adata и TeamGroup. Тогда как SSD PCI-E 4.0 от этих же и примерно таких же по уровню брендов сможем приобрести в том же DNS по цене от 7,2 тыс. руб. А SSD PCI-E 3.0 на 1 Тб – и вовсе от 6,5 тыс. руб. Стоят ли SSD PCI-E 5.0 своих денег – об этом позже. Пока что давайте разберёмся с тем, что не в каждый компьютер есть смысл покупать SSD PCI-E 5.0, ибо эту версию интерфейса должна поддерживать вся система компьютера.

↑ Компьютерное железо под SSD PCI-E 5.0

SSD PCI-E 5.0 имеют обратную совместимость с более ранними версиями PCI-E и будут работать в условиях, когда материнская плата и процессор поддерживают более старые версии интерфейса PCI-E - PCI-E 4.0, 3.0 и ниже. Но в таких условиях скорости SSD PCI-E 5.0 будут урезаться пропускной способностью интерфейсов PCI-E 4.0, 3.0 и ниже. Следовательно, нет никакого резона платить огромнейшие деньги за SSD PCI-E 5.0. Такой накопитель нужно покупать только в компьютер с железом, поддерживающим PCI-E 5.0.

Чтобы SSD PCI-E 5.0 мог работать на своих максимальных скоростях, он должен быть подключён к слоту M.2, к которому подведены 4 линии PCI-E 5.0. А для этого материнская плата должна предусматривать поддержку PCI-E 5.0 для слотов M.2. за счёт линий процессора с поддержкой PCI-E 5.0, либо же линий PCI-E 5.0 собственного чипсета.

На данный момент что на платформе Intel, что на платформе AMD поддержка SSD PCI-E 5.0 реализована только за счёт процессорных линий PCI-E 5.0. Даже последние на дату написания статьи 700-я серия Intel и 600-я серия чипсетов AMD не предусматривают чипсетных линий PCI-E 5.0. Для работы SSD PCI-E 5.0 на максимальных скоростях компьютер должен быть с материнской платой на базе чипсета Intel 700-й или 600-й серии, либо же на базе чипсета 600-й серии AMD. На плате должен быть слот M.2, работающий за счёт процессорных линий PCI-E 5.0. И, соответственно, процессор должен быть с поддержкой PCI-E 5.0, а это на данный момент не все, а лишь отдельные процессоры Intel начиная с 12-го поколения. И также не все, а лишь отдельные процессоры Ryzen 7000.

Больше по теме правильной подборки компьютерного железа с учётом версии PCI-E – в статьях:

• «Как выбрать материнскую плату ПК»;
• «Как узнать, есть ли M.2 на компьютере»;
• «SSD NVMe: всё о современных высокопроизводительных SSD-накопителях PCI-E».

↑ Скорости SSD-накопителей с PCI-E 5.0

Что же мы, друзья, получим, имея современнейшее компьютерное железо с поддержкой PCI-E 5.0 и прикупив дорогостоящий SSD PCI-E 5.0? Рассмотрим на примере имеющихся в Интернете тестов отдельных моделей SSD PCI-E 5.0.

Возьмём, к примеру, один из самых недорогих по меркам SSD PCI-E 5.0 - MSI Spatium M570 HS 2TB. Это накопитель с объёмом 2 Тб, стоит в DNS 28 тыс. руб. Производитель заявляет максимальные его скорости чтения и записи данных – 10 тыс. Мб/с. И поступает честно: даже немногим более заявленных производителем скоростей накопитель выдаёт в синтетических тестах последовательных чтения и записи данных больших файлов утилитой CrystalDiskMark (SEQ1M Q8T1). Также нужно отметить превосходные результаты рандомного чтения и записи мелких файлов (RND4K Q32T1 и RND4K Q1T1), хоть для таких скоростей и не нужен интерфейс PCI-E 5.0, они заметно лучше, чем у многих других SSD PCI-E.

Тогда как CrystalDiskMark проводит синтетические тесты, результаты которых трудно достижимы в реальных условиях использования SSD-накопителей, утилита AS SSD Benchmark предлагает те же синтетические тесты, но более приближенные к работе SSD в условиях типичных наших пользовательских задач. В тестах этой утилиты также можем наблюдать хорошие результаты обработки мелких данных. Но максимальные последовательные скорости далеки от идеала: чтение - меньше 8 тыс. Мб/с, запись – немногим больше 9 тыс. Мб/с.

Синтетические тесты утилитой ATTO Disk Benchmark дают нам детализацию, с какими максимальными скоростями накопитель может читать и записывать разный размер данных – от малейших 512 б до 64 Мб, где уже может развиться скорость. И развиться в случае с тестируемым SSD она может до 9 тыс. Мб/с с лишним, что лишь немного не дотягивает до максимальных возможностей накопителя в принципе.

Всё должно познаваться в сравнении, потому, друзья, давайте сравним полно раскрывающие возможности накопителей синтетические тесты в CrystalDiskMark разных устройств разных поколений PCI-E 5.0. Представителю PCI-E 5.0 MSI Spatium M570 HS 2TB противопоставим его же собрата с предшествующей версией PCI-E 4.0 - MSI Spatium M480 Pro 2TB с тем же объёмом 2 Тб. И им обоим противопоставим одного из лучших представителей SSD с версией PCI-E 3.0 - Samsung 970 EVO Plus 2TB, также с объёмом 2 Тб. Это будет наглядная эволюция SSD PCI-E от версии 3.0 до версии 5.0. Обратим внимание, что прогресс наблюдается не только в тестах последовательных скоростей, что связано с пропускной способностью PCI-E 5.0, но также в тестах рандомных скоростей мелких файлов, что, очевидно, связано с применением в более новых накопителях более современных контроллеров и технологий. Хотя здесь нужно учитывать, что накопитель накопителю – рознь.

Синтетические тесты раскрывают предельные возможности SSD, но часто на деле от этого проку немного. Синтетика не отражает реальную производительность накопителей в различных сценариях их использования. Более точное представление даст обычный тест копирования данных средствами Windows на тестируемый SSD. Даже в условиях хороших скоростей отдачи данных результаты всей этой троицы будут заметно скромнее, чем в синтетике:

• SSD PCI-E 5.0 на старте сможет развить скорость до 4 тыс. Мб/с, но потом она просядет до немногим более 1 тыс. Мб/с;
• SSD PCI-E 4.0 на старте сможет развить скорость до 3 тыс. Мб/с, но потом она просядет до немногим более 1 тыс. Мб/с;
• SSD PCI-E 3.0 на старте может развить скорость до 2 тыс. Мб/с, но потом она просядет до немногим более 1 тыс. Мб/с.

Все накопители резво стартуют, но по мере уменьшения свободного дискового пространства эффективность SLC-кэширования снижается и скорость записи проседает. При большой заполненности накопителя SLC-кэширование будет невозможно, тогда скорость и вовсе просядет до реальной скорости записи напрямую во флеш-память, а это 700-300 Мб/с. И между накопителями разных поколений не будет никакой разницы.

Больше о накопителях PCI-E 5.0 нам расскажут тесты сервиса TechPowerUp. Возьмём, к примеру, один из протестированных им SSD PCI-E 5.0 - Adata Legend 970 2TB. Это примерно такой же, что и рассмотренный выше MSI Spatium M570 HS 2TB: Adata Legend 970 2TB – это накопитель с объёмом 2 Тб, его заявленные производителем максимальные скорости чтения и записи данных – 10 тыс. Мб/с, но стоит он в DNS дороже - 35 тыс. руб. Из всех тестов накопителя отметим характеризующие его возможности в обычных пользовательских задачах на фоне разных накопителей с PCI-E 4.0 и 3.0. Так, SSD PCI-E 5.0 лидирует в операциях виртуализации VMware Workstation и распаковки архивов WinRAR. Но он не в числе лучших в операции по загрузке Windows 11.

SSD PCI-E 5.0 в числе лучших, но не лидер в операциях проверки ISO-файла размером 6,3 Гб в программе µTorrent, установки Google Chrome и текстового поиска по ключевым словам.

И SSD PCI-E 5.0 в числе лучших, но не первый в операциях загрузки уровней в отдельно взятых играх.

Друзья, в реальных задачах на компьютере, где SSD PCI-E 5.0 лидирует, ему в спину дышат с минимальным отрывом SSD PCI-E 4.0 и 3.0. А в большинстве тестов некоторые из них ещё и оказываются быстрее его. Примечательно, что в их числе – скромный бюджетный SSD PCI-E 3.0 без DRAM-буфера Samsung 980.

↑ Подытоживая…

И давайте подытоживать: стоит ли покупать SSD PCI-E 5.0 за такие баснословные деньги, даже если компьютер с поддержкой PCI-E 5.0? Для домашних задач, даже для игр – определённо нет. Огромнейшие скорости обработки данных, обеспечиваемые интерфейсом SSD PCI-E 5.0, не будут раскрыты в большинстве наших задач. Конечно, SSD PCI-E 5.0 будет эффективнее при копировании или переносе больших объёмов данных, чем SSD PCI-E 4.0 и 3.0. Но это разовые операции, которые обычные домашние пользователи и даже геймеры выполняют редко. Тесты TechPowerUp чётко указывают на то, что для обычных задач на компьютере лучше взять удачную модель SSD PCI-E 4.0 или 3.0 от качественного производителя – такую себе рабочую лошадку.

Друзья, традиционно для новой компьютерной железки, стоящей изначально дорого, но впоследствии проседающей в цене, можно было бы сказать, что SSD PCI-E 5.0 – это круто и здорово, стой они дешевле, что наверняка решится со временем. Но это не тот случай. Таким накопителям нужен радиатор, а это значит, что как минимум модели, поставляемые в комплекте с радиатором, всегда будут включать его стоимость. Модели без радиатора будут требовать его приобретения отдельно. Иначе будем иметь риски выхода из строя из-за перегрева самого накопителя и, возможно, располагающихся на материнской плате вблизи к нему устройств ПК. Брать в ПК любой высокопроизводительный компонент, требующий охлаждения, без реальной необходимости его использования – так себе затея.

В свете нюанса необходимости использования SSD PCI-E 5.0 с габаритными радиаторами можно предположить, что их использование в ноутбуках пока что под вопросом.