Netac NV5000-T 500GB - PCIE 4.0x4 NVME SSD на новом контроллере TenaFe TC2200

Очередная версия NV5000, на этот раз на безбуферном контроллере — первенце нового производителя ssd контроллеров, чем и заинтересовал.

Согласно сайту TenaFe Inc.образована бывшими сотрудниками Tidal Systems, которую некоторое время до этого прибрал к рукам Micron Technology Inc. (контроллеры в таких накопителях, как Crucial P5, P5 Plus имеют такое происхождение) и базируется в Калифорнии. На сайте представлены несколько контроллеров, первый и младший из которых, TC2200, уже встречается в появившихся весной-летом этого года ssd — Kingspec XF-series и очередная версия Netac NV5000. Вкратце — поддерживает pcie 4.0x4, nvme 1.4, 4х-канальный, интерфейс флеша до 1600MT, безбуферный с поддержкой hmb.

Коробка не пострадала:


Комплект включает накопитель в защитной пластиковой форме, 3 винта М2 и инструкцию:


Сам накопитель:



На обратной стороне платы видна шелкография с буквосочетанием *TNF*, что намекает на происхождение контроллера.

Этот вариант поставки без радиатора, ssd прикрыт теплораспределяющей пластиной из алюминия толщиной около половины миллиметра, покрытого декоративной этикеткой и защитной пленкой. Она приклеена к флешу, а более тонкого контроллера касается через термопрокладку. Немного дороже есть такой же с предустановленным радиатором, аналогичным поставляемому с NV7000, вроде бы он именуется NV5000 без "-T".

Уродовать пластинку неохота, так что снимок без нее — из отзывов али и страшненького качества от экземпляра большей емкости, впрочем даже на нем видно, что маркировка флеша не похожа на оригинальную какого-либо из его производителей:


upd — попался снимок, на котором уже можно рассмотреть маркировку флеша — ntef02ty3ej1g9:

небольшой поиск по ней приводит к такому результату:

0x9b,0xc4,0x28,0x49,0x20,0x0 - YMTC 3dv3-128L TLC 16k 512Gb/CE 512Gb/die 4Plane/die

правда с результатами записи это не очень согласуется, от такого флеша можно ожидать почти вдвое большей скорости.

Характеристики относительно прежних версий подправили (раньше были характерные для phison e16 5000MB/s чтения и 2500/4400 записи):


Программного определения конфигурации не будет — подходов к данному контроллеру пока нет, так что используемый флеш останется загадкой, хотя и понятно, что это какой-то современный tlc с быстрым интерфейсом.

Smart при первом включении:


Поддерживается размер сектора только в 512 байт.

Есть поддержка HMB — буфера в оперативной памяти ПК, используемая для служебных целей — как правило кеширования транслятора. Единственный допустримый размер 64MB:

NVME SSD HMB Info v0.21a by Ochkin Vadim
DiskName: \\.\PhysicalDrive3
ScsiName: \\.\SCSI3:
Disk: Netac NVMe SSD 500GB
FW  : 0629479F

Idenify info:
Namespaces        : 1
HMB Preffered Size: 65536 KB
HMB Minimum Size  : 65536 KB
Unalloc capacity  : 0 MB

HMB info:
HMB              : Enabled
HMB Size         : 64 M
DescriptorListAdr: 0x00000001:f7e65000
Entries          : 1

hwinfo — есть поддержка энергосбережения на pcie — aspm уровня L1:


А вот так он определяется в rom mode — перемычка J2:

Model   : Merak Nvme Ssd Controller               
Fw      : c1bc3e90
S/N     : 1.0                 
Size    : 1 MB [0.0 GB]
LBA Size: 512

Тестирование проходило в «процессорном» слоте платы на чипсете z690 с процессором i3-12100 под Windows 10/22h2 со стандартным драйвером stornvme. Тесты проводились в условиях достаточного охлаждения, если не указано иное.

Сначала посмотрим на запись всего обьема посредством aida64/diskbench. Небольшое замечание по версиям теста — сравнительно свежие версии diskbench делают паузы в процессе обмена с диском, что иногда приводит к несоответствию времени и позволяет ssd частично высвобождать slc-кеш, что дает достаточно странные результаты. Используемая версия (1.04.07 из комплекта 4.20) этому практически не подвержена.



запись пустого диска — запись в slc-кеш ~16% обьема с небольшой ступенькой, ~2700/2500MB/s, далее запись с одновременным сбросом кеша ~300MB/s, далее похоже на прямую запись в tlc со скоростью ~430MB/s:

Потребление при записи:

чтение записанного диска, скорость невысокая, далекая от спецификаций, 2000MB/s:


повторная запись — пара процентов обьема в slc-кеш, запись параллельно со сбросом кеша, далее похоже на прямую запись в tlc:


HDTunePro/96GB — результат схож с полученным aida/diskbench:


HDTunePro/320GB — данный тест проводился без обдува. В результате проявлений троттлинга не наблюдалось. Дополнительно обнаружилось интересное поведение — в какой-то момент произошло повторное переключение на запись в slc-кеш, заодно удалось зафиксировать чтение из него, которое оказалось заметно быстрее, чем из tlc, ~4GB/s:

термоснимок в конце теста — пластина нагрета достаточно равномерно, хотя в середине, где расположен контроллер, слегка теплее:


Поведение при копировании средствами ос, диск последовательно заполнялся файлами по ~34GB, здесь же исследование особенностей slc-кеширования, парным выступал NV7000/1TB, на который можно писать быстрее, чем NV5000 умеет читать, т.е. скорость он потенциально ограничивать не должен:
Копирование на, в пределах slc-кеша

когда кеш закончился:

копирование с, из slc-кеша:

копирование с, из tlc:

пара графиков чтения, перед вторым записан еще один файл. Видно, что в slc-кеше (участок, читаемый ~4GB/s) остается последние записанные данные, ~60GB.


внутреннее копирование, исходный файл в кеше


внутреннее копирование, исходный файл в tlc



Каждое новое копирование позволяет принять 10-20GB в кеш, далее идет запись с параллельным сбросом старых данных в tlc, после копирования никакой фоновой активности не наблюдается.
При заполнении ~80% поведение меняется — после завершения копирования идет фоновый сброс всего обьема slc-кеша, два графика, один получен сразу после копирования, второй — после завершения фоновой активности минут через 5:


это позволяет даже на заполненном накопителе принять некоторый обьем со скоростью slc-кеша.

Скорость произвольной записи блоком 4k и очередью в 32 ~трех обьемов, область — весь накопитель, исходно — пустой. Один график — iops в среднем, второй — пиковые задержки (без усреднения — отдельные операции, не надо сравнивать с распространенными в некоторых обзорах графиками построенными на основе данных iometer'а, где «пиковые» задержки демонстрируются с полусекундным усреднением):

В пределах первого обьема накопитель дважды повторно переходит на запись в slc-кеш.
Скорость невысокая.
Задержки достаточно равномерные.
Фоновой активности после завершения теста не было, соответственно и кратковременного восстановления скорости после паузы — тоже.
Скорость чтения заполненного таким образом накопителя (это вполне нормально, бывает и хуже, ибо записанные 4k блоки приходится собирать из разных страниц обьемом в 16k, так что как минимум 4хкратный оверхид тут без вариантов, а последовательное чтение из tlc как выше демонстрировалось всего ~2GB/s, ~впятеро выше):


Посмотрим на проявления HMB, как выше было показано его поддерживаемый обьем фиксирован и составляет 64MB.
Для этого приведены графики зависимости скорости произвольного чтения последовательно прописанного накопителя с длинной очереди 32 в зависимости от области, в пределах которой производится чтение. Показывает, насколько хватает кеша транслятора (для чего больше частью и используют встроенную или внешнюю оперативную память контроллера, или дополняющий его HMB):


второй график — растянутое по X начало первого.
Можно отметить такие особенности данного ssd (и в первую очередь его контроллера) — во1ых эффект от HMB наблюдается, во2ых падение при вылете из кеша очень сильное, около 6 раз (у ногих накопителей встречается раза в 2-3), ну и в3их область, на обслуживание которой хватает встроенной памяти контроллера, 1-2GB (бывает и заметно меньше), а буфера HMB размером в 64MB — 50-100GB.

Зависимость скорости произвольной записи (4k/qd32) от области напоминает поведение на чтении, hmb тут влияет мало в силу небольших обьемов записи в рамках теста:


Поведение при отработке трим при очистке всего обьема диска (для замера использовано чтение по произвольным адресам без очереди в пределах всего обьема):

видны 4 стадии — чтение записанного диска, непосредственно выдача trim — задержки выросли до ~15ms в течении ~0.8 секунды, некоторая фоновая деятельность ~4.5секунды, задержки в 2-3 раза выше обычных и заключительно чтение уже пустого диска. Какой-либо фоновой активности после момента, отраженного на графике, не наблюдалось.

Напоследок немного стандартной синтетики.
CDM7 — тестирование в пределах slc-кеша:

Максимальное потребление 4Вт на чтении и 3.5Вт на записи в slc-кеш:




ATTO с разной длинной очереди 1/4/8, чтение (из slc-кеша!) на полную скорость выходит только на больших размерах блока и очереди:




О потреблении: в простое при отключенном энергосбережении на pcie потребление 1080/1340мВт (два устойчивых состояния, от чего зависит — непонятно), при включенном (L1) — 210/460мВт
Максимум наблюдается при последовательном многопоточном чтении slc-кеша и составляет 4.0Вт, записи — 3.5Вт.
Через пол-секунды засыпает, просыпается за 10ms.

На плате есть индикатор активности — красный светодиод, погашен в простое, горит во время обмена, на разьем сигнал активности выведен аналогично:


В смарте есть два датчика температуры:

Temperature:                        26 Celsius
Temperature Sensor 1:               42 Celsius
Temperature Sensor 2:               26 Celsius

основной, дублирующий его дополнительный#2 — вероятно температура флеша, и дополнительный#1 — контроллера. Оба (традиционно для netac?) ограничены значением в 54C (если температура выше 54 — показывается 54).

Подведем некоторые итоги — указанные спецификации скорости не только записи, но и чтения касаются только slc-кеша, что распространено среди ssd основанных на безбуферных контроллерах с поддержкой pcie4x4, особенно в младших обьемах. Каких-то значительных аномалий в его поведении обнаружено не было. Но имеет ли смысл с ним связываться для использования, а не ознакомления, не уверен.
Все это относится больше к ssd на этом контролллере, нежели данной модели ssd — какой-либо стабильности конфигураций от нее ожидать не стоит. В отличие от ситуации ~полуторалетней давности, когда был единственный phison E16, сейчас контроллеров, способных обеспечить заявленные скорости (~5GB/s) развелось уже очень много, и почти все они безбуферные.