При выборе SSD рядом со скоростью чтения, типом памяти и интерфейсом иногда указывают наличие DRAM-буфера. У одних накопителей есть отдельный чип DRAM, у других его нет, хотя по заявленным скоростям они могут выглядеть почти одинаково.
DRAM нужна не для хранения пользовательских файлов и не просто для «ускорения записи». Это быстрая рабочая память контроллера, которая помогает ему находить данные во флеш-памяти и управлять их размещением.
Современные NVMe-накопители без DRAM могут использовать HMB и брать небольшую часть оперативной памяти компьютера для служебных данных.
Что такое DRAM в SSD
Данные в SSD хранятся в NAND-памяти, но операционная система обращается к ним по логическим адресам. Контроллеру накопителя нужно понимать, в какой физической области NAND находится нужный блок.
Для этого SSD использует таблицы адресации, связанные с FTL – Flash Translation Layer.
Упрощенно такую таблицу можно представить как оглавление большой книги. Система запрашивает определенные данные, а контроллер по таблице быстро определяет, где именно их искать.
В SSD с собственной DRAM значительная часть этой служебной информации может храниться в отдельной быстрой памяти прямо на накопителе. Контроллеру не приходится каждый раз обращаться к более медленной NAND за данными о расположении блоков.
Кроме таблиц адресации, DRAM может использоваться контроллером и для других внутренних служебных операций и буферизации.
Поэтому DRAM в SSD – это прежде всего рабочая память контроллера, а не дополнительное хранилище для файлов.
Что дает DRAM-буфер на практике
Преимущество собственной DRAM сильнее проявляется при нагрузках, где накопитель постоянно работает с большим количеством разных блоков данных.
Например:
- при случайном чтении и записи;
- одновременной работе нескольких приложений;
- больших файловых операциях;
- монтаже и работе с тяжелыми проектами;
- виртуальных машинах;
- базах данных;
- длительной смешанной нагрузке.
Чем больше адресов контроллеру приходится обрабатывать и обновлять за короткое время, тем полезнее быстрый доступ к служебным данным.
Именно поэтому два SSD с одинаковыми заявленными 7000 МБ/с могут вести себя по-разному. Максимальная скорость последовательного чтения или записи показывает только часть возможностей накопителя и почти ничего не говорит о его скорости при длительных и смешанных операциях.
SSD без DRAM и HMB
SSD без отдельного чипа DRAM называют DRAM-less.
У современных NVMe отсутствие собственной DRAM часто компенсируется технологией HMB – Host Memory Buffer. Она позволяет контроллеру использовать выделенную часть оперативной памяти компьютера для своих служебных данных.
У SSD с собственной DRAM быстрая память находится непосредственно на накопителе. При HMB контроллер использует системную оперативную память через интерфейс NVMe.
HMB не является полной заменой собственной DRAM: путь доступа к памяти отличается, а ее объем и конкретный способ использования зависят от реализации накопителя. Но хорошо реализованный DRAM-less NVMe с HMB может показывать высокую производительность в обычных домашних и игровых нагрузках.
Важно, что HMB относится к NVMe-накопителям. У обычных SATA SSD такого механизма нет.
DRAM и SLC-кэш – не одно и то же
Эти понятия часто смешивают, хотя они решают разные задачи.
DRAM-буфер – отдельная быстрая память, которую контроллер использует прежде всего для служебных данных и внутренних операций.
SLC-кэш – часть самой NAND-памяти, которая временно работает в более быстром режиме записи.
Пока данные помещаются в SLC-кэш, SSD может показывать высокую скорость записи. После его заполнения запись идет непосредственно в основную TLC- или QLC-память, и скорость может заметно снизиться.
SSD без DRAM вполне может иметь SLC-кэш. И наоборот, наличие собственной DRAM не означает, что накопитель сохранит максимальную скорость записи после исчерпания SLC-кэша.
Почему SSD без DRAM может показывать ту же скорость
В характеристиках двух накопителей можно увидеть почти одинаковые 5000, 7000 или больше мегабайт в секунду, хотя у одного есть DRAM, а у другого нет.
Такие значения обычно относятся к максимальной скорости последовательных операций в благоприятных условиях.
При небольшом объеме записи данные могут полностью помещаться в быстрый SLC-кэш, а DRAM-less NVMe дополнительно использовать HMB. В таком режиме разница между накопителями действительно может быть небольшой.
Сильнее она проявляется при длительной и смешанной нагрузке: большом объеме записи, случайных операциях, одновременной работе нескольких программ и после заполнения SLC-кэша.
Поэтому цифра вроде «7000 МБ/с» сама по себе не показывает, какую скорость SSD сохранит при длительной записи и смешанных операциях.
Нужна ли DRAM игровому SSD
Для SSD, на котором в основном хранятся игры, собственная DRAM не обязательна.
Игровая нагрузка в значительной степени связана с чтением данных, а современные DRAM-less NVMe с HMB хорошо справляются с таким сценарием.
В играх наличие DRAM почти не влияет на FPS. Разница заметнее в загрузке данных, установке и обновлении игр, копировании файлов и других дисковых операциях.
Для отдельного SSD под игровую библиотеку хороший DRAM-less NVMe вполне подходит.
Нужна ли DRAM системному SSD
Для системного накопителя собственная DRAM уже полезнее.
Windows, программы, браузер, временные файлы, обновления и фоновые процессы создают большое количество мелких и смешанных обращений к диску. Такая нагрузка содержит больше случайных операций, чем у накопителя, который в основном читает игровые файлы.
Хороший NVMe с HMB тоже может быстро работать в роли системного диска. Если два сопоставимых по классу накопителя близки по цене и один из них использует TLC-память и собственную DRAM, это будет весомым преимуществом.
А для монтажа и тяжелых рабочих задач?
При длительной и интенсивной нагрузке преимущества собственной DRAM проявляются заметнее.
При монтаже, работе с большими проектами, виртуальными машинами или регулярной работе с большими объемами данных важна не только пиковая скорость, но и то, как SSD работает после заполнения SLC-кэша.
Для таких задач стоит смотреть сразу на несколько характеристик:
- тип NAND-памяти;
- наличие собственной DRAM;
- скорость после исчерпания SLC-кэша;
- температурный режим;
- ресурс записи;
- реальные тесты под длительной нагрузкой.
Как связаны DRAM, HMB, TLC, QLC и SLC-кэш
Это разные характеристики SSD, и каждая отвечает за свою часть работы накопителя.
TLC и QLC описывают тип основной NAND-памяти.
DRAM используется контроллером как быстрая рабочая память.
SLC-кэш временно ускоряет запись за счет части NAND.
HMB позволяет DRAM-less NVMe использовать часть оперативной памяти компьютера.
Поэтому SSD может одновременно быть, например, TLC + DRAM + SLC-кэш или TLC + HMB + SLC-кэш.
На скорость и стабильность SSD под нагрузкой влияют тип NAND, контроллер, наличие DRAM или HMB и реализация SLC-кэша.
Стоит ли покупать SSD без DRAM
Да. Для игр, обычной домашней системы или дополнительного накопителя хороший NVMe с HMB может быть разумным выбором.
Для монтажа, виртуальных машин и других длительных нагрузок собственная DRAM уже более желательна. При этом сравнивать стоит конкретные модели, а не только наличие или отсутствие DRAM.
Как узнать, есть ли DRAM в SSD
В карточках магазинов этот параметр указывают далеко не всегда.
Надежнее проверить:
- спецификацию производителя;
- техническую документацию;
- подробные обзоры конкретной модели;
- характеристики используемого контроллера;
- разбор платы накопителя.
Важно смотреть именно на точную модель, емкость и аппаратную ревизию. Внутри одной серии конфигурация SSD иногда отличается.
Формулировка «есть кеш» тоже ничего не гарантирует: магазин может иметь в виду SLC-кэш, а не отдельный DRAM-чип.
Что в итоге
DRAM в SSD – это быстрая рабочая память контроллера, которая помогает ему работать с таблицами расположения данных и другими служебными операциями.
Для игр и обычного использования хороший NVMe без собственной DRAM может быть вполне достаточным благодаря HMB. Для длительной смешанной и рабочей нагрузки собственная DRAM становится более полезной.
При выборе SSD стоит смотреть на конкретную модель, тип NAND, контроллер, реализацию SLC-кэша и результаты тестов, а не только на наличие DRAM.
