Обзор NVMe-накопителя Digma Mega S3: TLC 3D NAND по минимальной цене

За последние полгода отечественный рынок твердотельных накопителей кардинально изменился. С поступлением продукции производителей первого эшелона стали возникать серьёзные перебои, а это значит, что популярные флагманские модели вроде Samsung 980 Pro или WD Black SN850 купить теперь если и получится, то по сильно завышенной цене. К счастью, подобрать приемлемую замену этим моделям всё-таки возможно. Общедоступная платформа Phison E18 в комплекте с 176-слойной памятью Micron выдаёт как минимум не худшую производительность (см. обзор Seagate FireCuda 530), а накопители на её основе предлагают не только лидеры рынка, но и многие бренды второго-третьего эшелонов, например Kingston, MSI или Netac.

Для тех же, кто ищет варианты попроще и подешевле, ситуация тоже не стала неблагоприятной. С одной стороны, многие популярные бюджетные решения ведущих производителей SSD подорожали или исчезли, но с другой – в этот сегмент устремились другие игроки, которые ранее довольствовались небольшой рыночной долей, а теперь получили шанс существенно нарастить продажи. И что особенно приятно, стремясь завоевать расположение покупателей, они заметно уронили цены. То есть перемены в какой-то степени пошли даже на благо пользователей – бюджетные накопители производителей третьего эшелона сегодня стоят дешевле, чем когда бы то ни было.

Простой пример: в этом материале мы поговорим о NVMe SSD с интерфейсом PCIe 3.0 x4 объёмом 1 Тбайт, который можно купить за сумму чуть выше 6 тысяч рублей. И такое предложение далеко не единственное – похожие варианты предлагают сразу несколько фирм, которые, несмотря на существующие логистические проблемы, смогли наладить поставки из Китая.

Для этого обзора среди нескольких альтернатив мы выбрали одну, как нам показалось, наиболее интересную – Digma Mega S3. Этот накопитель примечателен не только своей доступностью, но ещё и тем, что продукция Digma продвигается в России компанией Merlion, что снимает вопросы относительно гарантийного обслуживания. Да и вообще, торговая марка Digma возникла далеко не вчера – она имеет довольно продолжительную историю, и различная электроника продаётся под нейуже более десяти лет. Принадлежит же бренд Digma компании Nippon Klick гонконгского происхождения, которая владеет в том числе и другими известными в России торговыми марками, такими как Oklick и JetBalance.

При этом сразу же нужно оговориться, что накопитель Digma Mega S3 сложно назвать оригинальным решением – он основывается на распространённом безбуферном контроллере SMI SM2263XT, и мы уже неоднократно сталкивались с такими SSD (AMD Radeon R5, Lexar NM610, Transcend MTE110S). Это закономерно: платформа SMI SM2263XT доступна на рынке уже несколько лет. Но своей актуальности накопитель Digma совершенно не утратил, тем более, что несмотря на низкую цену, он основывается на TLC, а не на QLC 3D NAND. Таким образом Digma Mega S3 может оказаться вполне привлекательным вариантом для тех, кто ищет подходящий накопитель среди недорогих решений. И далее мы посмотрим, как производительность Mega S3 соотносится с быстродействием тех бюджетных накопителей ведущих производителей, которые были лидерами продаж полгода-год тому назад.

⇡#Внешний вид и внутреннее устройство

Digma Mega S3 выполнен в виде односторонней M.2 2280-платы с чёрным текстолитом и без каких-либо предустановленных средств охлаждения. Идентифицировать накопитель можно по наклейке, которая, впрочем, не слишком информативна: помимо названия, серийного номера и артикула модели, ничего полезного на ней нет.

Позиционирование рассматриваемой модели как недорогого накопителя выдаёт наличие на печатной плате лишь двух видов микросхем – контроллера и флеш-памяти. Чипа DRAM среди них нет, а значит, Digma Mega S3 – это безбуферная модель, опирающаяся на технологию HMB (Host Memory Buffer). Поэтому в совместимых операционных системах накопитель отбирает для своих нужд 64 Мбайт оперативной памяти ПК.

В качестве базового чипа в Digma Mega S3 использован контроллер SMI SM2263XT – безбуферная версия четырёхканального SM2263EN. Этот контроллер был анонсирован компанией Silicon Motion ещё в 2017 году и уже тогда обещал не слишком впечатляющие характеристики – максимальная скорость заявлялась на уровне 2,4 Гбайт/с. Однако за прошедшее с тех пор время разработчики добавили ему поддержку более новых типов флеш-памяти и подтянули микропрограмму, что положительно сказалось на параметрах быстродействия. В конечном итоге микросхема SM2263XT остаётся востребованной по сей день, позволяя собирать на её основе бюджетные PCIe 3.0-модели SSD.

Идея оптимизации стоимости отразилась и в выборе флеш-памяти для Mega S3. Здесь производитель решил не идти по пути максимальной экономии и сделал ставку на TLC 3D NAND, но подыскал трёхбитовую память с низкой ценой. Микросхемы, установленные на SSD, имеют малопонятную маркировку, поскольку корпусированы каким-то сторонним подрядчиком. Внутри же у них находятся кристаллы TLC 3D NAND производства китайской компании YMTC (Yangtze Memory Technologies Co), которые дешевле продукции традиционных производителей из США, Японии и Южной Кореи. Тем не менее китайская NAND довольно прогрессивна: её 512-гигабитные кристаллы имеют 128 слоёв, плюс в них применяется технология Xtacking 2.0, позволяющая убрать всю управляющую логику под ячейки. Благодаря этому флеш-память YMTC превосходит по плотности 128-слойные кристаллы TLC 3D NAND, выпускавшиеся Samsung, Micron и SK Hynix.

Таким образом, массив флеш-памяти в Digma Mega S3 набран 16 кристаллами TLC 3D NAND, которые упакованы в четыре микросхемы по четыре штуки. Данная схема позволяет контроллеру SMI SM2263XT пользоваться четырёхкратным чередованием устройств – наиболее эффективной схемой доступа из всех возможных вариантов.

О том, что 128-слойная память YMTC в накопителе Digma Mega S3 не должна стать узким местом в смысле производительности, можно говорить с полной уверенностью. Например, китайские фирмы ставят точно такую же память в SSD с интерфейсом PCIe 4.0 x4 и производительностью до 7,5 Гбайт/с. Поэтому быстродействие Mega S3 с интерфейсом PCIe 3.0 x4 в первую очередь будет ограничиваться лишь возможностями контроллера.

Помимо китайской флеш-памяти есть у Digma Mega S3 и ещё одна аппаратная особенность, придающая его внешности некоторую индивидуальность. Этот накопитель снабжён индикатором активности – красным светодиодом, который разместился около контроллера.

Он загорается при обращениях к SSD. И хотя этикетка с маркировкой почти полностью закрывает этот светодиод, его свечение всё-таки видно сквозь слой бумаги.

⇡#Технические характеристики

Модельный ряд Digma Mega S3 состоит из трёх накопителей с ёмкостью от 256 Гбайт до 1 Тбайт, но даже самый ёмкий и самый быстрый вариант не обещает линейную скорость чтения выше 2,13 Гбайт/с. А показатели мелкоблочной производительности производитель вообще скрывает – это явный признак того, что ничего выдающегося в них нет.

Иными словами, спецификации Digma Mega S3 воображение не поражают, причём это касается не только быстродействия, но и ресурса.

Однако проверка паспортных характеристик тестом CrystalDiskMark позволяет убедиться, что при указании скоростей производитель немного поскромничал. У нас на тестах побывала терабайтная модификация и она оказалась способна выдать 2,5 Гбайт/с при линейном чтении и 1,9 Гбайт/с при линейной записи.

Что касается случайного чтения и записи блоками по 4 Кбайт, то здесь можно рассчитывать на показатели порядка 250 и 310 тыс. IOPS соответственно. И это вполне сравнимо с производительностью популярных NVMe SSD начального уровня вроде WD Blue SN550 или Kingston NV1.

В то же время по условиям гарантии Digma Mega S3 выглядит немного хуже среднего. Похоже, в долговременной надёжности китайской памяти у производителя есть сомнения, поэтому срок гарантии ограничивается тремя годами, а разрешённое число перезаписей полной ёмкости SSD – всего 480.

Впрочем, сильно придираться к накопителю, который является чуть ли не самым дешёвым NVMe SSD на рынке, мы не будем. Понятно, что снижение себестоимости заставляет чем-то жертвовать, и очень хорошо, что в числе этих жертв не оказалось трёхбитовой памяти как класса. Причём использование TLC-памяти жёстко закреплено в спецификациях Mega S3: приобретая этот накопитель, нарваться на QLC сейчас или в будущем невозможно. По крайней мере в этом уверяет сам производитель.

⇡#Программное обеспечение

Никакого сервисного программного обеспечения для твердотельного накопителя Digma Mega S3 производителем не предлагается.

⇡#Описание тестовой системы и методики тестирования

Digma Mega S3 – бюджетный NVMe SSD, поэтому для сравнения с ним были выбраны накопители производителей первого-второго эшелонов, которые раньше выступали в той же самой нише. Сейчас в большинстве своём они из российской розницы пропали, но такое сравнение всё равно позволит нам получить представление о том, может ли Digma Mega S3 стать полноценной заменой недорогим безбуферным накопителям, которые были популярны в недалёком прошлом.

В конечном итоге в тестировании приняли участие восемь SSD, информация о которых приведена в таблице.

Конфигурация тестовой системы имела следующий вид:

• 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 Strix Z690-F Gaming WiFi (LGA1700, Intel Z690).
• Память: 2 × 16 Гбайт DDR5-4800 SDRAM, 38-38-38-70 (Kingston Fury Beast KF548C38BBK2-32).

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 11 Pro (21H2) Build 22000.282.0 c установленным обновлением KB5008353, исправляющим производительность SSD при операциях случайной записи. В системе 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

SLC-кеширование – важнейший алгоритм, который в современных накопителях отвечает за ускорение операций записи. Его суть состоит в том, что информация на SSD c TLC- или QLC-памятью сначала записывается в быстром однобитовом режиме, а её уплотнение происходит позднее, в моменты простоя накопителя. Это значит, что современные накопители могут демонстрировать высокие скорости лишь на ограниченных объёмах данных, размер которых зависит от конкретной реализации алгоритма 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.

Как следует из полученных результатов, Digma Mega S3 полагается на динамический принцип кеширования. На пустой терабайтный накопитель с высокой скоростью, которая достигает порядка 1,8 Гбайт/с, удаётся записать 250 Гбайт данных. Далее, при переходе массива флеш-памяти к работе в трёхбитовом режиме, производительность падает до 300-400 Мбайт/с, причём, судя по результатам, контроллер SMI SM2263XT способен писать данные в TLC-виде полностью в обход SLC-кеша, что позволяет избежать катастрофических провалов в скорости.

Однако с высвобождением места в SLC-кеше на накопителе, где существенная часть уже заполнена данными, всё обстоит не слишком радужно. Эксперименты с наполовину или на три четверти заполненным SSD показывают, что в этом случае пользователь сможет записать в один приём на высокой скорости лишь около 32 Гбайт информации, а затем накопитель переключится в TLC-режим и скорость снизится.

При этом пиковая скорость, которую развивает Digma Mega S3 при записи в SLC-кеш, в сравнении с результатами других накопителей, не так высока. Судя по всему, четырёхканальный контроллер SMI SM2263XT просто не обладает мощностью, которая позволила бы ему работать с файлами более эффективно. Безбуферные SSD, основанные на более свежих контроллерах, в целом показывают более высокие результаты при записи файлов в SLC-режиме.

Но если смотреть на минимальную скорость при заполнении полной ёмкости накопителя, то Digma Mega S3 обходит не только Kingston NV1, в котором используется QLC 3D NAND, но и WD Black SN750 SE – накопитель на платформе Phison E19T с TLC-памятью SanDisk. Иными словами, в определённых аспектах он превосходит SSD, использующие более современные аппаратные платформы начального уровня.

Правда, по средней скорости записи Digma Mega S3 выигрывает лишь у основанного на QLC 3D NAND решения Kingston. Так, для полного заполнения файлами терабайтника Digma в непрерывном режиме потребуется чуть больше 40 минут. Безбуферные накопители аналогичного объёма, предлагаемые производителями первого эшелона, позволяют справиться с этой задачей как минимум в полтора раза быстрее.

Не слишком впечатляет накопитель Digma своими скоростными показателями и в том случае, если речь идёт о чтении. Впрочем, если вспомнить о цене Mega S3, то какие-то вопросы к скорости отпадают сами собой. Несмотря на то, что это один из самых дешёвых NVMe-вариантов, он обеспечивает более высокую скорость чтения файлов, чем ультрапопулярный в недавнем прошлом WD Blue SN550.

В эксперименте с удалением файлов, в котором исследуется постоянство производительности после стирания с SSD заметного объёма информации (в данном случае восьми файлов по 8 Гбайт), рассматриваемый Digma Mega S3 ведёт себя примерно так же, как и другие недорогие SSD, построенные на упрощённых контроллерах. Через несколько секунд после удаления файлов SSD на несколько секунд «уходит в себя», прекращая реагировать на внешние воздействия и сбавляя производительность до нуля. Эта пауза в обслуживании входящих запросов нужна контроллеру для того, чтобы очистить освободившиеся страницы флеш-памяти и провести «сборку мусора», и одновременно с этим никакие другие операции он выполнять не может.

В итоге по базовым показателям производительности Digma Mega S3 выглядит как ординарный недорогой SSD. С одной стороны, он не может похвастать какими-то выдающимися результатами. С другой – заведомо превосходит QLC-варианты, которые выступают в той же ценовой категории. А в некоторых случаях оказывается даже более привлекательным решением в сравнении с накопителями на контроллере Phison PS5019-E19T, которые, в отличие от рассматриваемой модели, обеспечивают (пусть формальную и в действительности бесполезную) поддержку PCIe 4.0.

⇡#Производительность комплексных файловых операций

Файловые операции внутри накопителя – тот вид нагрузки, с которым Digma Mega S3 справляется сравнительно неплохо. При простом копировании данных он превосходит накопители семейства WD Blue, но отстаёт от некоторых других популярных безбуферных моделей, включая Samsung 980. Зато при компрессии и декомпрессии файлов при помощи архиватора Mega S3 попадает в число лучших безбуферных накопителей. Позади оказывается даже новейший Patriot P400, недавно признанный нами одним из лидеров в этом классе. Впрочем, нужно понимать, что SSD с полноценной конструкцией, где используются восьмиканальные контроллеры и есть DRAM-буфер, производительнее в разы. Например, разрыв в результатах Digma Mega S3 и Samsung 980 PRO достигает двукратного размера.

Производительность в приложениях

Ресурсоёмкие приложения, которые создают существенную нагрузку на дисковую подсистему ПК, требуют от SSD несколько более высокой мощности контроллера, нежели простые операции копирования. Поэтому в тесте SPECworkstation, ориентированном на оценку применимости накопителей в составе рабочих станций, результат бюджетного Digma Mega S3 сравнительно невысок. По интегральному показателю он сравним с решениями на базе платформы Phison E19T, но сильно отстаёт от «эталонных» представителей серии WD Blue или от Samsung 980.

Тем не менее в некоторых сценариях производительность Digma Mega S3 оказывается на сравнительно неплохом уровне. В качестве примера сильного выступления этого SSD можно привести сценарий Product Development, где эмулируется работа в пакетах инженерного проектирования и математического моделирования.

chart 9.png

Смотреть все изображения (5)

chart 10.png

chart 11.png

chart 12.png

chart 13.png

Смотреть все
изображения (5)

⇡#Производительность в играх

Рассматриваемый накопитель не блещет высокими результатами и в 3DMark Storage, где моделируется игровая нагрузка на дисковую подсистему. По мнению этого теста, Mega S3 лучше QLC-накопителей, но уступает любым вариантам, где используется TLC-память. Причём отставание от тех же WD Blue SN550 и Samsung 980 довольно существенно, что, впрочем, в определённой степени компенсируется имеющейся разницей в цене.

В то же время нельзя не отметить важный нюанс. Если вычленить из результатов Digma Mega S3 те, которые относятся к скорости загрузки игр с SSD, то этот накопитель оказывается не так уж и плох. По крайней мере, он может соперничать с бюджетными решениями Western Digital. А его низкий интегральный показатель обуславливается в первую очередь отставанием в нагрузках, связанных с записью данных, – с сохранением прохождений, захватом видео или установкой игр.

chart 15.png

Смотреть все изображения (7)

chart 16.png

chart 17.png

chart 18.png

chart 19.png

chart 20.png

chart 21.png

Смотреть все
изображения (7)

⇡#Синтетические тесты: линейные операции

Синтетические тесты наглядно объясняют те результаты, которые были получены до этого. Так, с точки зрения скорости последовательных операций Digma Mega S3 выглядит довольно неплохим бюджетным вариантом. При чтении и записи или при смешанных нагрузках этот накопитель способен конкурировать не только с построенным на QLC-памяти Kingston NV1, но и с решениями WD серии Blue.

⇡#Синтетические тесты: мелкоблочные операции

Если же дело доходит до случайных операций, где накопителям приходится сталкиваться с большим числом разрозненных запросов, положение Digma Mega S3 на диаграммах ухудшается. В целом это привычный недостаток безбуферных накопителей, но контроллер SMI SM2263XT отличается тем, что в нём вообще не предусмотрено никакого встроенного буфера, поэтому построенный на его основе Mega S3 теряет в производительности сильнее других SSD на прочих бюджетных аппаратных платформах. Особенно плохо обстоит дело со смешанными операциями – и эту особенность Digma Mega S3 нужно иметь в виду. Следовательно, он лучше подходит для хранения файлов, чем для активного взаимодействия с играми и приложениями.

⇡#Температурный режим

Бюджетные накопители, которые не ставят рекордов производительности, обычно не отличаются высоким нагревом и способны работать, не перегреваясь, без дополнительных средств охлаждения. Digma Mega S3 полностью оправдывает этот тезис. Во время эксперимента, в котором мы длительно загружали Mega S3 непрерывными смешанными линейными операциями с преобладанием чтения, температура контроллера не выходила за границу в 73 градуса при том, что нормальным для контроллера SMI SM2263XT, согласно спецификации, считается нагрев вплоть до 85 градусов.

К сожалению, подкрепить приведённый термоснимок графиком изменения температуры на этот раз мы не можем. Дело в том, что в Digma Mega S3 встроенный в контроллер датчик температуры отключён в прошивке, и SSD всегда возвращает в телеметрии одну и ту же температуру 40 градусов.

⇡#Выводы

Для того чтобы дать оценку рассмотренному в этом материале Digma Mega S3, совершенно не обязательно дотошно взвешивать его плюсы и минусы. Данный накопитель может с порога предъявить неоспоримый аргумент, благодаря которому ему простительны многие недостатки. Этот «убийственный» довод – цена, ведь Mega S3 – один из самых дешёвых NVMe SSD на рынке. При этом его аппаратная платформа – отнюдь не бесчисленное сборище компромиссов: Digma Mega S3 не только оснащён TLC-памятью, но и базируется на далеко не самом плохом безбуферном контроллере SMI SM2263XT, который обладает поддержкой PCIe 3.0 и способен выдавать скорости выше 2 Гбайт/с.

Абсолютно правомерно говорить, что, имея цену на уровне SATA SSD, Digma Mega S3 может предложить существенно более высокие скоростные характеристики, позволяя достичь современного уровня быстродействия дисковой подсистемы даже в бюджетных конфигурациях. Причём, как показали тесты, с точки зрения производительности Digma Mega S3 однозначно превосходит популярный Kingston NV1 и может быть сравним с WD Blue SN550. И более того, в отличие от всех конкурентов того же класса этот накопитель способен даже несколько оживить внешний вид системы, куда он будет установлен: имеющийся в нём яркий красный светодиод – интересный атрибут, которым другие модели не обладают.

Впрочем, приобретая Mega S3, нужно отдавать себе отчёт в том, что это – NVMe-накопитель начального уровня, в котором производитель много на чём сэкономил, хотя это и не бросается в глаза. Например, здесь используется флеш-память китайской YMTC, в долговременной выносливости которой под высокими нагрузками есть некоторые сомнения. Кроме того, используемый в этом накопителе контроллер SM2263XT не слишком хорош при смешанных нагрузках, поэтому Mega S3 предпочтительнее использовать в роли файлового хранилища, чем в роли системного накопителя, с которого предполагается запускать операционную систему, рабочие программы и игры.

Однако повторимся ещё раз: стоимость Digma Mega S3 позволяет закрыть глаза на все такие вопросы. Это очень достойный вариант в своей ценовой нише, особенно в сегодняшней ситуации, когда SSD глобальных брендов на российском рынке либо подорожали, либо попросту с него исчезли.