С какого диска лучше загружать игры: с SSD PCIe 4.0/ PCIe 3.0/ SATA или с HDD?

Сегодня мы рассмотрим производительность накопителей с точки зрения гейминга. До настоящего момента большинство игр проектировалось в расчете на жесткие диски (HDD), но, по мере перехода к новому поколению игровых консолей с супербыстрыми SSD c PCIe, игровые требования к накопителям могут измениться – в ближайшие несколько лет.

И основной вопрос, на который мы сегодня постараемся ответить, звучит так: какой тип накопителя нужно приобретать для современных игр? Более конкретно – какой тип накопителя обеспечивает наименьшее время загрузки, чтобы не сидеть и не ждать целую вечность, пока можно будет начать игровой процесс. Отчасти ответ очевиден: SSD-накопители быстрее жестких дисков, поэтому давайте еще немного конкретизируем наш вопрос – какой тип SSD лучше подходит для данной задачи: вам нужен диск с PCIe? Накопитель с DRAM-кэшем? Какие технологии памяти предпочтительнее?

Схема тестирования очень простая: мы будем запускать различные игры и измерять время с момента запуска до того момента, когда игра загрузится и в нее можно будет войти с главного экрана. Время загрузки экранов – это самый важный игровой показатель, зависящий от производительности накопителя: каждый пользователь хочет включиться в игру как можно скорее. Поэтому именно этот параметр мы будем измерять в нашей сегодняшней тестовой подборке игр, которые будут загружаться с разных накопителей.

В числе тестируемых сегодня накопителей у нас есть диски с PCIe 4.0, поэтому наша тестовая конфигурация базируется на процессоре Ryzen 9 3900XT, который установлен на плате MSI X570 Tomahawk и работает совместно с памятью DDR4-3200 объемом 16 ГБ и видеокартой GeForce RTX 2080 Ti в корпусе от Corsair. Системный диск занимает второй слот M.2, а запускаемые игры находятся на отдельном диске, подключенном к основному слоту M.2, который напрямую связан с процессором.

Перечисление всех наших сегодняшних «игровых» дисков представляет собой некоторый труд, поскольку их у нас 14 и все разные. Команду HDD в сегодняшнем состязании представляет диск Western Digital WD120EMAZ емкостью 12 ТБ. Это типовой OEM-накопитель для архивов – скорость 5400 об/мин, кэш 256 МБ и интерфейс SATA 6 Гбит/с. Мы даже не сомневаемся в том, что он тут будет слоупоком.

От команды SATA SSD участвуют три представителя. Начальный уровень представляет модель Team Group GX1 емкостью 500 ГБ с памятью TLC NAND от SanDisk, контроллером Phison S11 и без DRAM-кэша. Классом выше – 2-терабайтный диск Crucial MX500 с памятью TLC NAND от Micron, контроллером SMI SM2258 и DRAM-кэшем. А для обладателей больших коллекций данных у нас есть Samsung 870 QVO – с памятью QLC и контроллером, естественно, от Samsung и 8-гигабайтным DRAM-кэшем.

SSD-дисков с интерфейсом PCIe 3.0 x4 у нас сегодня много.

От Western Digital участвует по одному представителю линеек WD Black и WD Blue – 1-терабайтные модели WD Black SN750 и WD Blue SN550. В обеих используется память TLC от SanDisk, но у SN750 есть DRAM-кэш, а у SN550 – нет. Кроме того, на модели SN750 бросается в глаза предустановленный радиатор.

Adata предлагает диск SX8200 Pro емкостью 1 ТБ с контроллером SMI, памятью TLC NAND от Micron и DRAM-кэшем. В части компонентов он выступает как альтернатива SN750. Еще у нас есть 2-терабайтный диск Sabrent Rocket – популярный вариант с DRAM-кэшем, контроллером Phison E12 и памятью TLC NAND от Toshiba.

Последними в ряду SSD с PCIe 3.0 идут два диска с памятью QLC. Один из них – это модель Intel SSD 665p емкостью 1 ТБ с контроллером SMI SM2263 и фирменной памятью Intel QLC. Альтернативное решение – 2-терабайтный диск Sabrent Rocket Q с контроллером Phison E12S и памятью QLC NAND от Micron. Оба диска имеют DRAM-кэш.

Далее идут три диска с PCIe 4.0, концептуально схожих между собой. Модели Seagate Firecuda 520 и Corsair Force MP600 – обе емкостью 1 ТБ – используют память TLC NAND от Toshiba и одинаковые контроллеры Physon E16. 2-терабайтный диск Sabrent Rocket 4.0 представляет собой аналогичное предложение, но с большей емкостью.

И замыкает наш строй портативный (внешний) SSD-накопитель с интерфейсом USB – Samsung T5. Этот диск использует интерфейс USB 3.1 Gen 2, память TLC от Samsung и, как нетрудно догадаться, контроллер тоже от Samsung. Здесь также имеется DRAM-кэш, как и у дисков с PCIe 4.0.

Бенчмарки

Прежде чем переходить к играм, давайте проведем один синтетический тест – CrystalDiskMark – и посмотрим на его результаты. Это типовой тест, который вы всегда сможете провести сами, чтобы посмотреть, насколько заявленные характеристики вашего нового SSD соответствуют фактическим показателям.

С последовательным чтением все просто. На верхних строчках со скоростями в районе 5 ГБ/с располагаются диски с PCIe 4.0. Все они оказываются на 30-40% быстрее своих ближайших преследователей – наиболее продвинутых дисков с PCIe 3.0.

Еще ступенькой ниже располагаются менее высококлассные диски с PCIe 3.0 – SSD 665p и SN550. Затем идут диски SATA с потолком скорости последовательного чтения около 550 МБ/с, а жесткий диск, как и ожидалось, занимает последнее место. Что касается разницы между дисками с интерфейсами PCIe 3.0 и SATA, то модели с PCIe 3.0 в последовательном чтении в среднем имеют примерно шестикратное превосходство в скорости над SATA.

В части последовательной записи картина результатов существенно не меняется, хотя при этом виде нагрузки пиковая скорость при наличии DRAM-кэша должна быть выше.

Со случайной нагрузкой дело обстоит интереснее. При случайном чтении с большой глубиной очереди диски с PCIe 4.0 имеют заметное преимущество перед 3.0. Среди SSD с PCIe 3.0 наиболее скромные показатели у дисков на базе QLC – они более чем в два раза медленнее лучших моделей TLC. SATA SSD здесь тоже заставляют пользователей страдать, предлагая им в лучшем случае четверть от скорости дисков с PCIe 3.0.

Конечно, при единичной глубине очереди разница в скоростях случайного чтения у всех этих дисков не такая уж большая, за исключением HDD, который был на порядок медленнее самого медленного SSD.

Для некоторых из этих дисков случайная запись данных не настолько энергозатратна, как случайное чтение, но вот модели SATA здесь ведут себя еще хуже и предлагают только пятую часть той скорости, которую предлагают диски с PCIe 3.0.

Итак, подведем краткие итоги синтетического теста. Явное преимущество в нем имеют диски с PCIe 4.0, следом идут более продвинутые и за ними – менее продвинутые диски с PCIe 3.0. При этом все опции NVMe намного быстрее дисков SATA – в четыре раза и более, а на последнем месте идет механический жесткий диск, особенно медленно работающий со случайной нагрузкой.

Но как это все отражается на скорости загрузки игр? Давайте посмотрим.

Начнем с Horizon Zero Dawn – она относится к числу тех современных игр, которые требуют наибольших вычислительных ресурсов. Однако, что касается времени загрузки, то оно не очень сильно зависит от производительности накопителя, по крайней мере, когда речь идет об SSD.

Самый медленный диск SATA – Samsung 870 QVO – обеспечивает на 73% более быструю загрузку по сравнению с жестким диском, то есть очевидно, что в первую очередь нужно выбирать SSD. Однако конкретный выбор уже не столь очевиден, поскольку разница между самым быстрым и самым медленным SSD составляет всего 36%.

Загрузка Horizon Zero Dawn не показывает явного преимущества дисков PCIe 4.0 перед PCIe 3.0. Несмотря на 30%-ное преимущество в скорости чтения, которое диски 4.0 продемонстрировали в CrystalDiskMark, в этой игре самый быстрый диск 4.0 обеспечил всего на 2 секунды меньшее время загрузки по сравнению с самым медленным диском 3.0. Это всего лишь 15%-ное ускорение, которое дает занявший здесь первое место диск FireCuda 520 относительно дисков PCIe 3.0 начального уровня, например, SN550.

Разница между дисками SATA/USB и PCIe 3.0 тоже не слишком велика. В среднем диски без PCIe обеспечивают загрузку за 21 секунду – против 17 секунд у SSD с PCIe. То есть PCIe обеспечивает здесь приличную 24%-ную прибавку, но она не идет ни в какое сравнение с тем колоссальным преимуществом, которое диски с PCIe демонстрировали в синтетических тестах: 2 ГБ/с против 500 МБ/с у SATA (случайное чтение). И это преимущество практически нивелируется при загрузке игр.

Еще в меньшей степени эта разница проявляется в Death Stranding. Здесь время загрузки с самого быстрого и самого медленного SSD отличается всего на 2 секунды.

Да, общая тенденция прослеживается и здесь – диски SATA были слегка медленнее, но это мизерное отставание. В этой игре даже жесткий диск обеспечивает вполне приемлемое время загрузки – 22 секунды

В Shadow of the Tomb Raider мы снова видим 2-секундную разницу между самым быстрым и самым медленным SSD, то есть в данном случае апгрейд с SATA-диска начального уровня до супербыстрого накопителя с PCIe 4.0 дает нам минус 15% от времени загрузки игры. Кроме того, полученные здесь результаты наглядно показывают, что, как и ожидалось, наличие DRAM-кэша на скорость загрузки игр практически не влияет: диск SN550 без DRAM-кэша справился с загрузкой этой игры одним из первых.

Однако на примере Tomb Raider тоже видно, что для загрузки лучше использовать какую-либо из опций SSD. Загрузка с жесткого диска будет как минимум в два раза медленнее, и, хотя абсолютное время загрузки игры с HDD тоже не критически велико, имеет смысл просто более быстрая загрузка с SSD.

Red Dead Redemption 2 – одна из относительно медленно загружающихся игр в нашей тестовой подборке, почему мы ее сюда и включили. Медленная загрузка здесь не является следствием влияния узких мест накопителей, по крайней мере, если речь идет об SSD. Большинство дисков обеспечивает загрузку этой игры примерно за 40 секунд, с незначительной разницей во времени загрузки с дисков SATA и PCIe. Однако здесь предпочтительнее использовать SSD (любой), поскольку с него игра загрузится на 23 секунды быстрее, чем с жесткого диска.

Borderlands 3 представляет интерес с той точки зрения, что здесь время загрузки складывается из двух составляющих: загрузка уровня и загрузка настроек и текстур. В процессе загрузки этой игры на каждый компонент может уходить несколько секунд, но, несмотря на это, производительность накопителя здесь не является лимитирующим фактором, поскольку все SSD уложились в интервал от 17 до 19 секунд – столько времени занимала полная загрузка игры со всеми настройками.

Фактически, почти у всех дисков время загрузки уровня не превышало 11 секунд, и еще немного меньшее время заняла загрузка текстур. В любом случае, говорим ли мы здесь о хороших результатах SATA-дисков начального уровня или о не слишком впечатляющей скорости Sabrent Rocket 4.0, время загрузки этой игры определяется в большей степени скоростью игрового движка, чем загрузочного диска.

Это еще один пример игры, где мы не видим большой разницы в скорости загрузки с жесткого диска и SSD. Да, любой SSD однозначно быстрее, но не настолько, как, например, в Horizon Zero Dawn или Shadow of the Tomb Raider.

The Outer Worlds – игра, которую мы включили в подборку из-за большого количества загрузочных экранов. К счастью, если вы играете с SSD – загрузка не будет утомительным процессом: в нашем сегодняшнем тестировании эта игра по времени загрузки оказалась в числе быстрейших. Однако здесь требуется просто достаточно быстрый твердотельный накопитель, а не конкретный тип SSD. Разница между самыми быстрыми и самыми медленными моделями у нас составила около 1 секунды. Преимущество PCIe перед SATA при загрузке этой игры практически никак не проявляется.

Но одна вещь совершенно очевидна: для игры в Outer Worlds нужен SSD, поскольку с этих накопителей игра загружается более чем вдвое быстрее по сравнению с загрузкой с жесткого диска. Загрузка с жесткого диска будет довольно унылой – не менее 25 секунд ожидания, тогда как с SSD игра уже загрузилась бы за 11 секунд.

Assassin’s Creed Odyssey, загружающая вас в самый центр Афин, – еще одна игра, где выбор SSD большого значения не имеет. Диски с PCIe здесь были в среднем на 7% быстрее дисков без PCIe, что нельзя назвать существенным преимуществом. Диски с PCIe 4.0 в целом тоже были не быстрее остальных.

Следующая загрузка – The Division 2. Здесь мы имеем дело с полной загрузкой – со всеми текстурами, включая последние обновления, для получения которых игра подключается к онлайн-сервисам, что занимает дополнительное время. В этой игре, как и в Horizon Zero Dawn, мы видим хотя и небольшое, но все-таки заметное преимущество одних SSD над другими: более быстрые диски могут ускорить ваше попадание в игровой мир.

Разница, однако, не очень большая. SSD начального уровня с PCIe 3.0, например, SN550, опережает популярную бюджетную модель Crucial MX500 с интерфейсом SATA менее чем на 10%. Некоторые из более быстрых дисков PCIe обеспечивают полную загрузку игры примерно на 20% быстрее дисков менее высокого класса. Разница между самым быстрым и самым медленным SSD составила 6 секунд, но это далеко не то, что мы видели в синтетических тестах.

Тем не менее, по сравнению с жестким диском SSD обеспечивают здесь умеренный прогресс, и мы полагаем, что большинство геймеров предпочтут играть в эту игру с SSD – как, впрочем, и во все остальные.

Последняя игра, которую мы решили проверить на разных дисках, – Planet Coaster. Это особенно интересно, потому что игры, включающие в себя детальные модели больших миров, в большинстве своем загружаются медленно. Загружаете ли вы большой тематический парк или город для игрового миростроительства – рассчитывайте на время загрузки порядка нескольких минут.

Однако важно понимать, что это время загрузки не обусловлено плохой скоростью накопителя. Загрузка Planet Coaster с гигантским парком на нашей системе 3900XT занимает минимум 6 минут, при этом разница между самым быстрым и самым медленным диском составляет 26 секунд.

Для этой игры нет большой разницы – загружать ее с жесткого диска или с SSD, а преимущество более быстрых дисков PCIe над дисками SATA едва заметно. Самый быстрый и самый медленный диск разделяет 7%-ная разница во времени загрузки, при этом загрузка с самого быстрого SSD с PCIe 4.0 занимает 6 минут – тут даже нечего обсуждать.

Просто в этом виде игр обработка данных загружаемого уровня процессором и видеокартой занимает намного больше времени, чем их копирование с диска в системную или графическую память.

Мы не думаем, что все эти результаты стали для компьютерных геймеров большой неожиданностью. Все знают, что с точки зрения ускорения загрузки игр переход с жесткого диска на SSD бесспорно целесообразен. Во всех рассмотренных примерах загрузка с механического диска осуществлялась наиболее медленно, и во многих случаях даже самый медленный из SSD справлялся с ней вдвое быстрее. Жесткие диски хороши для хранения игровых архивов, но перенести игру, в которую вы в настоящее время активно играете, на более быстрый накопитель однозначно стоит.

То есть как минимум один вывод совершенно очевиден: не столь важно, какой тип SSD использовать для гейминга – главное, чтобы это был SSD.

В шести из девяти игр SATA SSD начального уровня и абсолютно быстрейший диск с интерфейсом PCIe 4.0 разделили всего 2 секунды. Относительная разница между самым быстрым и самым медленным SSD при этом чаще всего составляла менее 15% – вряд ли здесь стоит говорить о каких-то преимуществах.

В более контрастных случаях, например, Horizon Zero Dawn или The Division 2, мы видели 35%-ное уменьшение времени загрузки при переходе с SATA-диска начального уровня на супербыстрый диск с PCIe 4.0, но, возвращаясь к абсолютным показателям, мы получаем здесь разницу во времени ожидания между 21 и 16 секундами.

Различия в других спецификациях SSD тоже не выливаются в существенную разницу результатов. Диски с PCIe 4.0 по сравнению с 3.0 в большинстве случаев оказываются не намного быстрее, особенно когда речь идет о топовых дисках с PCIe 3.0. Память QLC в скорости чтения игровых файлов не уступает TLC. Наличие DRAM-кэша также не имеет большого значения для загрузки игр. Единственная характеристика, более-менее влияющая на скорость загрузки с SSD, – это тип интерфейса: SATA или PCIe. Диски SATA немного медленнее, но что касается остальных спецификаций, то они в гейминге практически никак не проявляются.

Что нас ждет дальше?

Почему игры не используют в полной мере преимущества более быстрых SSD? Конечно, производительность накопителя в чистом виде – это не единственный и даже не основной фактор, влияющий на время загрузки современных игр. До настоящего момента почти все игры выпускались в расчете на запуск с жестких дисков, которые по нынешним меркам работают очень медленно; кроме того, игровые консоли предыдущего поколения, включая PS4 и Xbox One, тоже используют медленные механические диски.

Сегодняшние игровые движки просто не рассчитаны на использование всего потенциала быстрых накопителей, и факторов, которые мотивировали бы разработчиков оптимизировать их под PCIe SSD, до сих пор немного. А на скорость загрузки игр влияют, главным образом, следующие вещи: насколько быстро процессор справляется с распаковкой настроек и сколько времени занимает обработка уровня, прежде чем он будет готов к игровым действиям. Эти факторы имеют больший вес по сравнению со скоростью чтения данных с накопителя.

Хотя выбор для гейминга SSD-накопителя достаточно очевиден, нужно учесть еще ряд дополнительных моментов.

Если вы планируете запускать игры со второго диска вашей системы, установленного отдельно помимо основного системного загрузочного диска, то выбор конкретной модели SSD для этой задачи не представляет сложностей. Вам нужен недорогой SSD большой емкости. В данной ситуации предпочтительнее иметь на диске больше места для игр, чем ту небольшую прибавку к скорости загрузки, которую дает PCIe.

С другой стороны, сегодня бюджетные диски SATA и бюджетные же M.2 PCIe по цене отличаются не слишком сильно. Диск SATA начального уровня – типа модели от TeamGroup емкостью 1 ТБ – обычно всего на $20-30 дешевле, чем, например, WD Blue SN550. То есть для гейминга бюджетные модели SATA выгоднее, но не намного. В диапазоне высоких емкостей разрыв увеличивается: 4-терабайтные диски SATA, например, Samsung 870 QVO, намного дешевле моделей PCIe той же емкости, например, Sabrent Rocket Q. 4-терабайтный диск Samsung обойдется вам примерно в $500, тогда как цена Sabrent Rocket Q – ближе к $750. Поэтому при выборе этой опции емкости целесообразнее остановиться на SATA.

Еще один важный момент, который следует отметить: диски могут заметно различаться в части скорости записи данных. Диски на базе QLC, например, Samsung 870 QVO или Intel SSD 665p, могут существенно снизить скорость записи, как только будет превышен объем их DRAM- или SLC-кэша и запись начнет осуществляться непосредственно в память QLC. Если вы собираетесь часто переписывать на диск файлы и игры из каких-либо быстрых источников, то, возможно, не захотите связываться с QLC и сделаете выбор в пользу TLC. Хотя это будет дороже, а QLC – все-таки хороший вариант для SSD архивного плана, с которого также можно играть.

Если же вы собираетесь использовать один и тот же диск и для загрузки системы, и для игр, набор рекомендаций для вас будет несколько отличаться. Потому что в этой ситуации вам нужно думать не только о загрузке игр, но и об общесистемных задачах и загрузке других приложений.

В качестве системного загрузочного диска лучше всего использовать накопитель с PCIe 3.0, особенно если учесть, что в настоящее время в сегменте 1-2-терабайтных дисков прибавка к цене за PCIe не слишком велика. Мы также голосуем за вариант с DRAM-кэшем, поскольку он обеспечивает неплохие показатели в части пиковой скорости записи, и предпочли бы память TLC – чтобы избежать тех потерь в скорости, которыми грешит QLC.

Для игровых систем мы не стали бы специально приобретать накопитель более высокого класса, особенно – профессионального уровня, с продвинутым контроллером (например, что-то из линейки Samsung Pro).

Цены на SSD могут варьироваться в зависимости от продавца, но модели типа SX8200 Pro или WD SN750 обычно стоят в районе $130 за 1 ТБ, что довольно выгодно. Еще одно популярное решение – Sabrent Rocket. Эти диски обойдутся вам в дополнительные $25 за терабайт емкости по сравнению с опциями начального уровня без DRAM-кэша или на базе QLC, но, если вы будете использовать этот накопитель в качестве системного, эту сумму стоит потратить.

Что касается дисков с PCIe 4.0, например, Sabrent Rocket или Corsair MP600, то в них нам в первую очередь понравилось то, что они стоят примерно столько же (или даже чуть меньше), сколько топовые модели NVMe с PCIe 3.0.

Но вы можете воскликнуть с возмущением – а что же там с геймингом следующего поколения? Будут ли консоли PS5 и Xbox серии X оснащаться мощными SSD, что должно повысить удельный вес производительности SSD в гейминге? Все это, конечно, возможно, но оценить результаты, скорее всего, можно будет только через несколько лет. API Microsoft DirectStorage, который должен отвечать производительности накопителей этих новых консолей, пока вышел только в версии для разработчиков. Как и в случае любого перехода на новые технологии (и ярчайший пример здесь – DirectX 12), потребуется несколько лет для того, чтобы мы смогли увидеть, как это все работает в кроссплатформенных играх на ПК.