Паспортные 540/500 МБ/с у бюджетного SATA SSD описывают короткий отрезок записи в SLC-кэш, а не устойчивую скорость NAND. Когда буфер заканчивается, контроллер пишет уже в родном режиме TLC или QLC: в тесте Tom's Hardware Crucial BX500 на 960 ГБ после этого держал около 85 МБ/с, а в обзоре PCWorld версия на 2 ТБ проседала примерно до 40 МБ/с.
Samsung 870 EVO того же класса интерфейса устроен иначе. У модели на 1 ТБ кэш TurboWrite достигает 42 ГБ, есть DRAM, и после исчерпания буфера последовательная запись остаётся около 530 МБ/с – упирается в потолок SATA, а не в ячейки. Разница определяется связкой контроллера, типа NAND и свободного места, из которого набирается динамический кэш.
Почему длительная запись ломает паспортную цифру
NAND не принимает новую версию файла в те же страницы. Контроллер пишет данные на свободные страницы, помечает прежние как недействительные и только затем, собрав пустой блок, стирает его целиком. Пока пустых блоков много, подготовка идёт в фоне. Когда их мало, сборка мусора конкурирует с записью с хоста и поднимает коэффициент усиления записи.
У моделей без отдельного DRAM карта трансляции адресов живёт во флеш-памяти. Любое обновление таблицы – ещё одна запись в NAND. На коротких операциях это незаметно. На копировании десятков гигабайт контроллер одновременно принимает поток с SATA, вытесняет SLC-кэш в TLC/QLC и двигает служебные структуры. Именно этот режим показывает реальную скорость бюджетного накопителя.
DRAM-less SSD – схема без выделенного чипа оперативной памяти для таблицы трансляции адресов. Карта хранится в NAND; у SATA-контроллеров Silicon Motion серии XT отдельного DRAM нет.
SLC-кэш держит скорость только до своего предела
Потребительские SATA SSD почти не ставят чистую SLC-память. Ячейки TLC хранят три бита, QLC – четыре; программирование таких ячеек медленнее однобитового режима. Контроллер временно переводит часть массива в SLC и принимает короткую запись на скорости, близкой к пределу SATA 6 Гбит/с.
SLC-кэш – участок TLC- или QLC-памяти, который контроллер на время использует в однобитовом режиме. После заполнения буфера данные переносятся в обычные ячейки, и скорость записи падает до уровня самой NAND.
Кэш бывает статическим и динамическим. Статический зарезервирован всегда. Динамический набирается из свободных блоков: чем выше заполнение тома, тем меньше быстрый участок и тем раньше начинается просадка. Поэтому один и тот же BX500 на пустом разделе и на томе, занятом на 90%, ведёт себя на длинной копии по-разному. Это не износ ячеек, а сокращение рабочего запаса контроллера.
Crucial BX500: 500 МБ/с в буфере, десятки мегабайт после него
Crucial BX500 – типичный бюджетный SATA SSD без DRAM на контроллере Silicon Motion SM2258XT или SM2259XT. Заявленные 540 МБ/с на чтение и 500 МБ/с на запись относятся к работе внутри кэша. Линейка выходила несколькими ревизиями: ранние модели меньшего объёма – на TLC Micron, более ёмкие и поздние часто на QLC. Тип памяти у конкретного экземпляра стоит смотреть в CrystalDiskInfo, а не по названию серии.
В измерении устойчивой записи Tom's Hardware версия на 960 ГБ держала паспортную скорость примерно до 48 ГБ непрерывного потока, после чего запись снизилась до 85 МБ/с. На обзорной странице той же лаборатории средняя скорость на длинной нагрузке оценивалась примерно в 100 МБ/с. В тесте PCWorld у 2 ТБ BX500 после исчерпания кэша запись опускалась примерно до 40 МБ/с и ещё ниже, если в тот же момент шла фоновая сборка мусора. Универсальной цифры для всех плат на 1 ТБ нет: она зависит от ревизии NAND, заполненности и того, успел ли контроллер восстановить буфер.
Для повседневного запуска системы и программ этого достаточно. Провал проявляется на установке игр, копировании архивов, клонировании раздела и записи большого потока. Пока объём операции меньше кэша, диск выглядит быстрым; как только поток выходит за буфер, скорость становится сравнимой с хорошим жёстким диском.
Samsung 870 EVO упирается в SATA, а не в NAND
Samsung 870 EVO использует собственный контроллер MKX, TLC V-NAND и DRAM: 1 ГБ LPDDR4 у модели на 1 ТБ. Запись ускоряет Intelligent TurboWrite. У версии на 1 ТБ это 6 ГБ статического кэша и до 36 ГБ динамического, всего до 42 ГБ. Спецификации Samsung и таблица TurboWrite в тесте ComputerBase совпадают.
После исчерпания TurboWrite модели на 1, 2 и 4 ТБ продолжают писать около 530 МБ/с. Ограничивает уже интерфейс SATA, а не программирование TLC. Варианты на 250 и 500 ГБ после кэша снижаются примерно до 300 МБ/с: каналов NAND меньше, параллелизма не хватает, чтобы насытить шину без SLC-режима. Заводской скрытый резерв у 1 ТБ 870 EVO в карточке TechPowerUp составляет около 92,7 ГБ, то есть порядка 10% физической ёмкости.
| Модель 870 EVO | Статический кэш | Динамический кэш | Всего TurboWrite | Запись после кэша |
|---|---|---|---|---|
| 250 ГБ | 3 ГБ | 9 ГБ | 12 ГБ | 300 МБ/с |
| 500 ГБ | 4 ГБ | 18 ГБ | 22 ГБ | 300 МБ/с |
| 1 ТБ | 6 ГБ | 36 ГБ | 42 ГБ | 530 МБ/с |
| 2 ТБ | 6 ГБ | 72 ГБ | 78 ГБ | 530 МБ/с |
| 4 ТБ | 6 ГБ | 72 ГБ | 78 ГБ | 530 МБ/с |
Свободные 100–200 ГБ на 870 EVO 1 ТБ почти не меняют последовательную запись крупных файлов: она и без того держит потолок SATA. На BX500 тот же запас отодвигает момент, когда кончается динамический кэш и скорость падает в несколько раз. Правило «не заполнять том под край» здесь работает точечно. Общая механика заполнения разобрана в материале о пороге около 80%.
Свободное место питает динамический кэш, TRIM помечает мусор
Производитель уже прячет часть NAND от системы: разницу десятичной и двоичной ёмкости плюс служебный резерв. У потребительских моделей скрытая область обычно составляет 7–10%. В разборе Seagate падение производительности связывают уже с заполненностью около 50%. Intel в документе Over-Provisioning NAND-Based Intel SSDs for Better Endurance показывает снижение WAF и рост случайной записи при увеличении резерва. Работа Frankie, Hughes и Kreutz-Delgado Analysis of Trim Commands on Overprovisioning and Write Amplification описывает, как TRIM увеличивает эффективный запас пустых страниц: без уведомления контроллер продолжает переносить данные, которые файловая система уже удалила.
TRIM – уведомление накопителю о диапазонах блоков, которые система больше не использует. Без него сборка мусора копирует устаревшие страницы, кэш восстанавливается медленнее, и просадка после буфера наступает раньше.
В Windows 11 для NTFS уведомления включены по умолчанию. Проверка в консоли с правами администратора:
fsutil behavior query DisableDeleteNotify
Значение NTFS DisableDeleteNotify = 0 означает, что TRIM включён. Плановую очистку выполняет средство «Дефрагментация и оптимизация дисков». Принудительно для системного тома:
defrag C: /L
Порядок обслуживания SSD в Windows – в материале о правилах, которые больше не работают. В Linux достаточно таймера fstrim либо разового sudo fstrim -av.
Что смотреть у конкретного диска
Прежде чем списывать просадку на износ, стоит отделить ревизию платформы от заполнения тома.
- в CrystalDiskInfo – тип NAND, наличие DRAM, контроллер и атрибут объёма записи;
- на накопителях Samsung резерв можно увеличить в разделе Over Provisioning утилиты Samsung Magician;
- для Crucial состояние и прошивку показывает Crucial Storage Executive;
- на DRAM-less SATA без отдельного ползунка резерва достаточно держать на томе 10–20% свободно, чтобы динамический кэш не схлопывался.
Модель большего объёма на той же платформе обычно даёт более широкий кэш и выше параллелизм NAND. Диск на 2 ТБ с половиной занятого места устойчивее того же BX500 на 1 ТБ, заполненного на 95%, даже если сумма пользовательских файлов одинакова.
Заключение
У бюджетного SATA SSD без DRAM паспортные 500 МБ/с – скорость SLC-кэша. После него запись падает до 40–85 МБ/с в зависимости от ревизии NAND и того, сколько пустых блоков осталось контроллеру. У 870 EVO 1 ТБ тот же интерфейс закрыт иначе: 42 ГБ TurboWrite, DRAM и после кэша около 530 МБ/с.
Освобождать место имеет смысл на дисках, у которых динамический буфер и сборка мусора делят одну и ту же свободную NAND. На модели, которая после кэша всё равно насыщает SATA, запас ёмкости почти не меняет линейную запись и нужен скорее ресурсу, чем скорости копирования.