Esaminiamo le unità portatili da quasi un decennio ormai. In questo arco di tempo, abbiamo assistito alla transizione del mercato dai dischi rigidi alle unità flash. Allo stesso tempo, abbiamo visto i carichi di lavoro per gli SSD portatili diventare più intensivi. È comune vedere un SSD portatile legato al lato di una fotocamera digitale su un set o aiutare continuamente uno scienziato a elaborare dati in tempo reale sul campo. Il problema, però, quando si decide su un'unità di questa classe è che i fornitori mostrano solo le prestazioni burst sulla scheda tecnica. Quindi abbiamo deciso di punire l'attuale set di SSD portatili di marchi famosi per vedere quanto resistono sotto forte stress.
Esaminiamo le unità portatili da quasi un decennio ormai. In questo arco di tempo, abbiamo assistito alla transizione del mercato dai dischi rigidi alle unità flash. Allo stesso tempo, abbiamo visto i carichi di lavoro per gli SSD portatili diventare più intensivi. È comune vedere un SSD portatile legato al lato di una fotocamera digitale su un set o aiutare continuamente uno scienziato a elaborare dati in tempo reale sul campo. Il problema, però, quando si decide su un'unità di questa classe è che i fornitori mostrano solo le prestazioni burst sulla scheda tecnica. Quindi abbiamo deciso di punire l'attuale set di SSD portatili di marchi famosi per vedere quanto resistono sotto forte stress.
Lo stato degli SSD portatili
Le unità SSD portatili sono progettate sia per l'uso domestico che in viaggio. Sono più veloci, più durevoli e più piccoli dei dischi rigidi portatili (HDD) perché non hanno parti mobili. Sono l'opzione giusta per chi cerca una soluzione versatile, in particolare un'unità USB-C più universale che non comprometta la capacità di archiviazione o l'alta velocità.
Sulla carta, le prestazioni di questi dispositivi sono entusiasmanti, con i marchi che indicano numeri impressionanti fino a 2.8 GB/s per SSD Thunderbolt come il Samsung X5. Ma ci sono anche offerte tradizionali, di recente abbiamo esaminato le ultime offerte di SanDisk. SanDisk ha aggiornato Extreme e SSD portatili Extreme Pro raddoppiando la velocità di trasferimento dati rispetto ai modelli di ultima generazione. IL SSD portatile estremo ora raggiunge velocità di lettura di 1.05 GB/s e velocità di scrittura di 1 GB/s su una porta USB-C universale.
Nel frattempo, il modello Extreme Pro (Pagina del prodotto SanDisk) è in grado di raggiungere velocità di trasferimento di 2,000 MB/s sia in lettura che in scrittura. Questo grazie alla velocità dati dell'interfaccia USB 3.2 Gen2x2. Nome confuso a parte, questa interfaccia aggiunge una seconda corsia, raddoppiando più o meno le prestazioni teoriche.
Grazie a questi impressionanti profili prestazionali, gli SSD ad alte prestazioni sono ideali per fotografi, operatori video e utenti pesanti che scattano costantemente immagini o contenuti video 4K e necessitano di spazio aggiuntivo per scaricare i dati. Inoltre, se è necessaria la modifica di filmati multicam, video 8K, codec di qualità superiore o giochi, si consigliano velocità di lettura/scrittura superiori a 1 GB/s.
Come si potrebbe presumere a questo punto, può essere difficile trovare un'unità che soddisfi i requisiti prestazionali delle applicazioni professionali. A causa del calo dei prezzi degli SSD, puoi ottenere un disco esterno veloce con molta capacità di archiviazione per meno di quanto potresti aspettarti. Tuttavia, il costo non è un vero problema qui.
C'è un'altra preoccupazione critica tra gli utenti che hanno bisogno di prestazioni. Queste unità possono diventare estremamente calde durante il trasferimento di dati per periodi di tempo prolungati. A causa del caldo, le prestazioni diminuiscono drasticamente poiché le unità si rallentano in un atto di autoconservazione. Quando ciò accade, gli utenti comprendono rapidamente che le prestazioni effettivamente sostenute si allontanano rapidamente dalle statistiche promosse nella scheda tecnica di un'unità.
Il calore uccide le prestazioni dell'SSD portatile
Gli SSD portatili sono testati per funzionare entro intervalli di temperatura ambiente accettabili (comunemente 0º C – 25º C). Negli ambienti che si trovano all'estremità superiore dell'intervallo di temperature testato, è normale che la temperatura dell'unità aumenti vicino al limite dei limiti operativi interni.
Poiché gli SSD portatili in genere non dispongono di alcun raffreddamento attivo tramite ventole, la progettazione di SSD portatili per il raffreddamento passivo è fondamentale. L'involucro del dispositivo funziona come una superficie di raffreddamento che trasferisce il calore dalla NAND e dal controller all'interno del case all'aria più fresca all'esterno. Tuttavia, se la temperatura dell'ambiente è elevata, l'unità non riuscirà a rilasciare calore sufficiente per rimanere entro l'intervallo di temperatura operativa.
Un aumento della temperatura dell'unità è normale anche se l'unità SSD trasferisce file di grandi dimensioni o più file per un lungo periodo di tempo. Il completamento dei trasferimenti di file di grandi dimensioni potrebbe richiedere molto tempo e richiedere più energia rispetto a un trasferimento di file di piccole dimensioni. Numerosi trasferimenti di file completati in un breve periodo possono generare una quantità simile di energia. Durante queste operazioni, la temperatura interna dell'unità aumenta e l'unità rilascerà più calore attraverso l'esterno.
Anche il materiale di un contenitore SSD portatile e talvolta la sincronizzazione del calore è fondamentale. Il metallo assorbe più calore dei materiali plastici e rilascia calore se utilizzato a una velocità maggiore. Pertanto le unità in metallo potrebbero risultare più calde rispetto alle unità realizzate in materiali plastici utilizzati allo stesso modo. Ciò è dovuto al design, poiché il metallo assorbe più calore dall'unità.
Il calore porta alla limitazione termica dell'SSD
A causa del surriscaldamento degli SSD, la maggior parte dei controller SSD include un allarme del sensore termico interno. In caso di temperature elevate, il firmware di un'unità limiterà le prestazioni e rallenterà la velocità di trasferimento per evitare che si surriscaldino troppo e danneggino il dispositivo stesso. Questo è noto come limitazione termica. La temperatura dell'SSD è correlata alla potenza utilizzata per trasmettere i dati attraverso l'interfaccia, che può essere potenzialmente utilizzata come proxy della temperatura in assenza di sensori di temperatura dell'SSD.
Come il resto del settore elettronico, gli ingegneri stanno progettando SSD per gestire più chip, più canali, più core e più controller. Cioè, stanno progettando SSD per assumere un livello maggiore di capacità di elaborazione. Ciò che è un peccato è che il throttling termico è più probabile che si verifichi quando l'SSD portatile viene utilizzato duramente, proprio quando l'utente desidera le massime prestazioni. Se l'applicazione o il software non fa lavorare intensamente l'unità, è meno probabile che si verifichi la limitazione termica, ma è in quel momento che il suo impatto sulle prestazioni sarebbe meno inaccettabile.
Prestazioni SSD portatili sostenute
La valutazione delle prestazioni durature e della gestione del calore di questi dispositivi è una parte essenziale del nostro processo di benchmarking. L'ultima cosa che gli utenti vogliono vedere quando spostano i dati su SSD portatili è la velocità di trasferimento che arriva alla velocità USB 2.0.
Per identificare se le unità SSD portatili sotto test soffrono di gravi problemi di calo delle prestazioni, precondizionamo gli SSD. Lo facciamo applicando carichi di lavoro per spostarlo dallo stato iniziale appena pronto all'uso a uno stato in cui si trovano le prestazioni effettive del dispositivo. Questo processo è il più dispendioso in termini di tempo perché richiede l'applicazione più volte dei carichi di lavoro all'unità. È necessario misurare ogni volta le prestazioni dell'SSD e osservare come cambiano. Abbiamo precondizionato le unità con carichi di lavoro sia casuali che sequenziali.
Ciascuno degli SSD presi in considerazione è l'SSD della classe 1TB. Tutti questi SSD sono offerte moderne di fornitori chiave. Sebbene questo non sia un elenco esaustivo di SSD, è completo, soprattutto se valutato rispetto alla quota di mercato.
Modelli USB:
- SanDisk Extreme Pro da 1 TB (USB 3.2 Gen2x2)
- ADATA SE900G 1TB (USB 3.2 Gen2x2)
- Crucial X8 1TB (USB 3.2 Gen2)
- SSD LaCie Rugged da 1 TB (USB 3.2 Gen2)
- Samsung T7 Touch 1TB (USB 3.2 Gen2)
- Seagate FireCuda portatile da 1 TB (USB 3.2 Gen2x2)
Tutti i dispositivi USB sono stati testati tramite la nostra Lenovo ThinkStation P520 con un adattatore aggiuntivo Orico USB 3.2 Gen2x2 per supportare la nuova interfaccia.
Modelli Thunderbolt:
- LaCie Rugged SSD Pro da 1 TB (TB3)
- Samsung X5 1TB (TB3)
Il primo test applicato al gruppo di unità è il nostro test di precondizionamento in scrittura casuale 4K. Questo viene applicato per 6 ore per far sì che ciascuna unità raggiunga il livello di prestazioni stazionario. In una curva di precondizionamento, ogni unità inizia con quella che consideriamo la sua velocità di trasferimento "burst" o più veloce e scende lentamente al numero finale di stato stazionario. Abbiamo utilizzato il generatore del carico di lavoro FIO per applicare il carico di lavoro in 360 intervalli di 1 minuto, con ciascun punto sul grafico che rappresenta l'intervallo di 1 minuto.
In questo grafico, possiamo osservare sia le prestazioni di picco immediate sia la regolarità, o meno, delle prestazioni quando ci avviciniamo allo stato stazionario. Abbiamo notato che SanDisk Extreme Pro non presenta problemi di coerenza delle prestazioni rispetto alla maggior parte dei suoi concorrenti durante il precondizionamento del carico di lavoro casuale. Nonostante il carico pesante, il SanDisk Extreme Pro ha mantenuto prestazioni costanti durante e dopo il periodo iniziale. Invece del throttling, la riduzione delle prestazioni in stato stazionario si è verificata tardi durante la sequenza di test.
Il grafico mostra le velocità di trasferimento raggiunte durante ogni singolo test di scrittura in base al tempo di scrittura totale trascorso all'inizio del test. Durante la prima ora e mezza di scrittura, le velocità di trasferimento sono rimaste stabili a circa 1.5 IOPS. Dopo che è trascorsa un'ora e mezza, le velocità sono scese a circa 94,800 IOPS, raggiungendo quasi 1.5 IOPS prima della fine del test di sei ore.
Ciò che è importante notare è che questi numeri non sono mai aumentati in modo significativo durante il precondizionamento. L'unità SanDisk Extreme Pro ha mantenuto prestazioni costanti durante le due fasi degne di nota del test. Da segnalare anche LaCie Rugged SSD Pro e Seagate FireCuda Portable. Questi dispositivi hanno funzionato molto bene anche durante lo stato stazionario, ma non così come il SanDisk Extreme Pro durante il precondizionamento.
A parte questi due marchi, lo stesso non si può dire per la maggior parte degli altri drive SSD portatili sottoposti a test prestazionali prolungati. I numeri di Samsung X5, Samsung T7 e Crucial X8, ad esempio, sono interessanti perché le unità hanno continuato ad avere prestazioni estremamente variabili durante il carico di lavoro sostenuto, impedendo prestazioni costanti durante la fase di test costante.
Passando al nostro carico di lavoro sequenziale in stato stazionario, passiamo a una dimensione di trasferimento di 128K con FIO, mantenendo lo stesso intervallo di 360 intervalli di 1 minuto utilizzato nel carico di lavoro casuale da 4K. Vediamo che ogni unità è in grado di mantenere prestazioni più elevate rispetto al rapido calo riscontrato nel carico di lavoro casuale. Con le grandi velocità di trasmissione dati in gioco, questa è un'altra area in cui la gestione termica ha un ruolo chiave. Tutte le unità si sono surriscaldate durante questo test, alcune leggermente più di altre. Per visualizzare meglio i dati tra i due tipi di unità, abbiamo tracciato le due unità Thunderbolt 3 separatamente dai modelli USB 3.2 Gen2x2. Le unità Thunderbolt avevano semplicemente troppa variabilità per essere sovrapposte agli SSD USB.
Il Samsung X5 basato su Thunderbolt ha dato il via al nostro test di scrittura sequenziale con la massima velocità di burst, ma è durato solo un paio di minuti prima di iniziare il suo profilo di prestazioni irregolare e rivelatore. Il secondo è stato il Seagate FireCuda Portable che ha offerto poco più di 1.9 GB/s per circa 45 minuti, prima di scendere a circa 1.54 GB/s.
Il SanDisk Extreme Pro è partito terzo, ma ha mantenuto il profilo prestazionale più elevato per tutta la durata del test di 6 ore, spostando a malapena la sua velocità di scrittura di 1.79 GB/s. Nella parte inferiore del carico di lavoro, il Samsung T7 ha ottenuto il rendimento più basso con circa 240 MB/s, il che non è stata una grande sorpresa vista la sua posizione anche nel carico di lavoro casuale 4K.
Dopo che ogni SSD ha terminato il periodo di carico di lavoro di scrittura di 6 ore, è in uno stato stazionario per misurare la rispettiva scrittura finale seguita da un test di lettura. Il test dovrebbe essere eseguito senza interruzioni dopo la fase di precondizionamento per evitare la garbage collection in background che potrebbe influenzare i risultati del test. I risultati di questo test delle prestazioni possono essere utilizzati per descrivere le prestazioni effettive dell'SSD e possono essere utilizzati per confrontare questo dispositivo con altri e anche con i limiti teorici indicati dai fornitori.
Passando ai numeri a stato stazionario, il SanDisk Extreme Pro (1TB) ha registrato 1.86 GB/s in lettura e 1.78 GB/s in scrittura in 2 MB sequenziali. In questo caso, il SanDisk Extreme Pro è stato superato nelle letture solo dal Samsung X5 basato su Thunderbolt e dal LaCie Rugged SSD Pro.
Nelle prestazioni di scrittura sequenziale a stato stazionario, il SanDisk Extreme Pro ha dominato il gruppo con un ampio margine, la maggior parte cadendo notevolmente rispetto ai dati della scheda tecnica. Nel nostro test casuale a stato stazionario, il SanDisk Extreme Pro (1TB) ha registrato 105,770 IOPS in lettura e 19,372 IOPS in scrittura, classificandosi al terzo posto nelle letture preceduto solo dagli SSD Thunderbolt.
Conclusione
Uno degli aspetti più ambigui delle unità SSD esterne è la prestazione di scrittura sostenuta durante i carichi di lavoro pesanti. I fattori che influenzano la loro velocità includono la limitazione termica e i limiti del firmware integrati per evitare il surriscaldamento o altri scenari simili. Dopo aver analizzato alcune delle nostre migliori opzioni SSD portatili e aver testato i nove candidati più promettenti, abbiamo scoperto che SanDisk Extreme Pro v2 aggiornato lo scorso anno è un'opzione complessivamente eccellente.
SanDisk Extreme Pro v2 offre il miglior mix di capacità e prestazioni costanti rispetto ai suoi concorrenti, grazie alla sua soluzione di gestione del calore. Gli utenti non dovrebbero preoccuparsi della quantità di calore che genera. La temperatura dell'involucro di questo dispositivo, sebbene calda, non ha mai raggiunto il calore pazzesco durante il nostro test. Ma soprattutto, alle alte temperature, questo dispositivo riesce a mantenere prestazioni elevate e durature.
I professionisti creativi e altri che sfruttano davvero al limite i loro SSD portatili dovrebbero prendere nota di questi dati. La velocità sulla scatola dell'unità evidenzia lo scenario migliore. Come abbiamo visto in condizioni di carico pesante, la progettazione dell'SSD assume un'importanza fondamentale. Ciò è più vero di qualsiasi altra specifica di unità, inclusa l'interfaccia. Nei nostri test, SanDisk Extreme Pro v2 ha ottenuto ottimi risultati in termini di prestazioni costanti e sostenute.
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