SSD против HDD в играх. Тесты накопителей на скорость загрузки
Содержание
Содержание
При бюджетной сборке игрового компьютера у пользователя возникает резонный вопрос: возможно ли использовать HDD в качестве единственного накопителя? Современные игры занимают от 60 до 100 ГБ. A SSD-накопители все еще уступают жестким дискам в соотношении цена/объем почти в 2,5–3 раза. Проведем сравнение времени запуска игр на HDD и SSD, дабы ответить на поставленный вопрос.
Тестовый стенд, накопители и методика тестирования
Для проведения тестирования использовался персональный компьютер следующей конфигурации:
В качестве накопителей для установки и запуска тестовых игр выбраны HDD WD20EFRX и три SSD: TS128GSSD360S (с интерфейсом подключения SATA III), SA2000M8/250G и WDS500G2X0C (с интерфейсом подключения PCI-E 3.0 x4 и поддержкой спецификации NVMe).
Замер скорости загрузки и оценка производительности при работе осуществлялись в играх:
Тестовые игры запускались из-под операционной системы Windows 10 Professional сборки 1709.
Мониторинг Frame rate и Frame time выполнялся при помощи утилиты MSI Afterburner версии 4.6.2.15745 и приложения Riva Tuner Statistics Server версии 7.2.3.20686.
Запись видео игрового процесса осуществлялась при помощи NVIDIA ShadowPlay.
Тестирование
Время запуска
После установки всех (в случае с SSD TS128GSSD360S устанавливалось столько игр, сколько позволял объем накопителя) тестовых игр на накопитель выполнялся замер скорости его работы при помощи утилиты CrystalDiskMark 7.0.0. Тест выполнялся для объема данных 1 ГБ с 5 тестовыми прогонами (за результат берется среднее значение).
WD20EFRX
TS128GSSD360S
SA2000M8/250G
WDS500G2X0C
В получившихся результатах нас интересует только скорость чтения данных с накопителя.
Из результатов тестов видно, что HDD значительно уступает SSD в скорости последовательного чтения в 3.5 раза для SATA SSD и в 12–15 раз для PCI-E 3.0 x4 SSD c поддержкой спецификации NVMe. Со случайным чтением разница — 48 раз для SATA SSD и в 97–129 раз для PCI-E 3.0 x4 SSD c поддержкой спецификации NVMe.
Разница в скоростях чтения между HDD и SSD весьма ощутимая, но будет ли она такой же в случае со временем запуска игр?
После замера времени запуска игр на различных накопителях получены следующие результаты:
Из диаграммы видно, что разница во времени запуска игр между HDD и SSD есть, но не настолько большая, как в случае с «синтетическими» тестами.
Frostpunk загрузился на 10,99 с (на 33 %) быстрее, Metro Exodus на 55,37 с (на 166 %), Watch Dogs 2 на 26,5 с (на 170 %), Battlefield V на 11,71 с (на 32 %), DOOM Eternal на 23,22 с (на 205 %).
Время кадра
Еще один параметр в игре, на который влияет накопитель — это время кадра (Frame time). Этот параметр характеризует плавность игрового процесса.
На этом моменте многие возразят: но ведь плавность в игре отражает fps (Frame rate)? Чем выше fps, тем более плавной будет картинка в игре.
Но это не совсем так. Рассмотрим две ситуации, когда fps в игре равен 50. Разделив 1 секунду на 50 кадров, получаем среднее время кадра равное 20 мс (но это в теории). А на практике может получиться так, что из 50 кадров 45 будут отрисованы за 13 мс, а оставшиеся 5 за 83 мс. В обеих ситуациях fps будет равен 50, но в первом случае получится плавная картинка, а во втором — картинка с микрофризами.
Вторая ситуация часто встречается в играх с открытым миром, когда игрок перемещается в новую часть локации с большой скоростью.
В тестовом видеоролике в игре Metro Exodus, запущенной с HDD, микрофризы зрительно не ощущались, но на графике Frame time они были отчетливо видны. При прохождении этого же места в игре, запущенной с SSD, график времени кадра был плавным.
В игре Watch Dogs 2, запущенной на HDD, микрофриз был хорошо заметен не только на графике времени кадра, но и зрительно. Графики Frame time в случаях с SSD были плавными, без больших скачков.
Итоги
Устанавливать игры на HDD в 2020 году — это неразумно.
Несомненно, игра запустится с HDD, и в нее можно будет играть, но загрузку уровня придется ждать значительно дольше. Если это игра с открытым миром, то будьте готовы к постоянным фризам при переходе в новую часть локации или внезапно прорисовавшейся в нескольких метрах от вас траве, кустарнике и других объектах. И все это будет происходить вне зависимости от того, какой процессор, видеокарта и оперативная память установлены в компьютере (ноутбуке).
Но ведь HDD гораздо дешевле SSD. Да, SSD-накопитель на 480 ГБ обойдется вам в 5000 рублей. За эти деньги можно приобрести HDD на 1 ТБ и дополнительную планку оперативной памяти объемом 4 ГБ. Но если в первом случае мы получим значительный прирост в скорости загрузки ОС, программ и игр, то во втором — просто нерационально израсходуем часть денег из бюджета сборки ПК.
Также обратите внимание на еще один момент — разница во времени загрузки игр между SSD с поддержкой NVMe и без нее составляет не более 10 %. А их цена отличается на 15–25 %. В игровую сборку при ограниченном бюджете лучше поставить SSD без поддержки NVMe, а на сэкономленные деньги купить еще одну планку оперативной памяти.
«На SSD всё летает» — слышали такое? Компактные, быстрые, современные — казалось бы, пора уже поменять старый жестак на новенький твердотельник. Но не торопитесь. Рассмотрим подробно оба вида накопителей и определим, для каких задач разумно использовать HDD, а где предпочтение лучше отдать SSD.
Жесткий диск
Жесткий диск (или HDD) — устройство хранения данных, принцип записи информации в котором заключается в намагничивании областей на поверхности магнитных дисков (пластин). Магнитный диск представляет собой поверхность, изготовленную из алюминия, керамики или стекла с нанесенным на нее слоем ферромагнетика.
Для организации хранения данных магнитный диск разбивается на дорожки и сектора, а совокупность дорожек, расположенных одна над другой (на нескольких магнитных дисках), называется цилиндром.
В зависимости от объема памяти, внутри корпуса HDD могут находиться до восьми пластин. Пластины крепятся к шпинделю, вращающемуся со скоростью от 4 до 15 тысяч оборотов в минуту (rpm). Запись и чтение информации с пластины осуществляется при помощи магнитной головки.
За управление работой HDD отвечает электронная плата управления. На ней размещены центральный процессор с интегрированной ПЗУ, сервоконтроллер, кэш-память. Объем кэш-буфера в современных HDD достигает 512 МБ.
В зависимости от типоразмера жесткие диски можно разделить на две группы: 2.5-дюймовые HDD и 3.5-дюймовые. Из-за меньших габаритных размеров первые нашли массовое применение в ноутбуках. Диски формата 3.5″ повсеместно применяются в персональных компьютерах, сетевых хранилищах и системах видеонаблюдения.
В зависимости от области применения жесткие условно делятся на несколько классов:
1) Жесткие диски для персонального компьютера
4) Для систем видеонаблюдения
Твердотельный накопитель
Твердотельный накопитель (или SSD) — устройство, использующее для хранения информации флеш-память.
Существует 4 типа флеш-памяти применяемых в SSD:
Помимо различных типов ячеек для флеш-памяти существует такое понятие, как многослойность. До определенного момента времени производитель наращивал емкость кристалла памяти за счет увеличения количества бит в одной ячейке и уменьшения физического размера ячейки (техпроцесс). Но бесконечно уменьшать размер ячеек нельзя, как и увеличивать их плотность.
На смену двумерной (планарной) памяти пришла трехмерная многослойная память 3D NAND. Сейчас производители освоили процесс производства 96-слойной флеш-памяти 3D NAND, а также представили образцы 128-слойной флеш-памяти.
Кроме типа флеш-памяти есть еще один важный момент, на который необходимо обратить внимание при выборе SSD накопителя — используемый контроллер.
Контроллер управляет операциями чтения/записи данных в ячейки памяти, следит за их состоянием, выполняет коррекцию ошибок, выравнивание износа ячеек, а также другие вспомогательные функции.
В зависимости от используемого контроллера, показатели скорости работы двух SSD, построенных на одной и той же памяти, могут значительно различаться в пользу накопителя с более современным контроллером.
На момент написания статьи актуальными котроллерами являются: SMI SM2263XT, SMI SM2262EN, Phison PS5012-E12, Phison PS5008-E8, Realtek RTS5762, RTS5763DL, Marvell 88ss1093, Samsung Phoenix.
1) SSD накопители SATA — подключаются по интерфейсу SATA3, скорость линейной записи достигает 500 Мбайт/с, чтения — 540 Мбайт/с. Данные накопители можно встретить в ПК и ноутбуках средней ценовой категории.
2) SSD накопители M.2.
2.1) Без поддержки NVMe — подключаются в M.2 разъем, скорость линейной записи достигает 530 Мбайт/с, чтения — 560 Мбайт/с.
2.2) С поддержкой NVMe — подключаются в M.2 разъем, скорость линейной записи достигает 2500 Мбайт/с, чтения — 3400 Мбайт/с. Встречаются в компьютерах и ноутбуках средне-высокого ценового диапазона.
3) SSD накопители PCI-E — подключение выполняется через разъем PCI-E(в большинстве своем это адаптер PCI-E в который установлен SSD M.2 с поддержкой NVMe), скорость линейной записи может достигать 3000 Мбайт/с, чтения — 3400 Мбайт/с.
Что лучше?
Несмотря на все прелести SSD, твердотельники пока не могут полностью вытеснить HDD с рынка. И вот почему:
В последние годы твердотельные накопители завоевали огромную популярность: все благодаря беспрецедентной скорости чтения и записи, которая не оставила традиционным жестким дискам никаких шансов. Поэтому геймеры всего мира вполне обоснованно провозгласили SSD безусловно лучшим вариантом для игр из-за их непревзойденного быстродействия.
Но правда ли они настолько лучше?
Короткий ответ
SSD гораздо быстрее и обеспечивают заметный прирост производительности в играх, особенно в плане времени загрузки. С другой стороны, HDD гораздо выгоднее для использования в качестве накопителей большого объема.
В данной статье мы сравним SSD и HDD по всем параметрам, рассмотрим их преимущества и недостатки, а также разберемся, какой тип накопителя подойдет для игр лучше всего.
Скорость
Как уже было сказано, SSD существенно превосходят HDD в плане скорости, и в этом нет никаких сомнений. Скорость передачи данных SSD может превосходить таковую у HDD в несколько раз, в реальных системах примерно в 2–3 раза.
На картинке выше показано, насколько быстрее у SSD время загрузки. Естественно, это отражается во времени загрузки в играх и общем быстродействии системы.
Долговечность
Что касается общей продолжительности жизненного цикла, у HDD она больше, чем у SSD. Но несмотря на то, что разница в долговечности объективно существует, на практике она практически незаметна. Даже при интенсивном использовании SSD может прослужить более 5 лет. Конечно, HDD легко могут работать больше 10 лет, хотя со временем их производительность падает. Но в любом случае – вы наверняка смените накопитель гораздо раньше, чем у него возникнут проблемы с работоспособностью.
Надежность
SSD несомненно надежнее жестких дисков из-за отсутствия движущихся частей. HDD больше подвержены сбоям и физическим повреждениям именно из-за механизмов, обеспечивающих работу.
Объем
Что касается максимального объема, то в настоящее время на рынке представлены как SSD, так и HDD емкостью до 8 Тб и даже выше. Но гораздо важнее соотношение объема и цены.
А именно, HDD выходят примерно вчетверо дешевле SSD по цене за единицу объема. Например, при цене в 3-4 тысячи рублей у жесткого диска будет объем 1 Тб, а у SSD – 250 Гб. С другой стороны диапазона ситуация аналогичная – HDD на 8 Тб стоит пару десятков тысяч рублей, а SSD на 4 Тб и выше может обойтись дороже ста тысяч.
Как мы уже говорили, у твердотельных накопителей нет движущихся частей. Поэтому они работают абсолютно бесшумно. Жесткие диски, напротив, всегда издают определенный шум, но его уровень может быть различным.
В целом громкость работы HDD зависит от следующих факторов:
Окончательный вердикт
После всего сказанного не остается никаких сомнений, кто вышел победителем из схватки SSD и HDD.
SSD для игр гораздо лучше, чем HDD. Жесткие диски просто неспособны конкурировать с быстродействием твердотельных накопителей, поэтому для всех, кому прежде всего важна производительность, выбор очевиден. Не стоит ждать существенного увеличения счетчика fps, но как минимум время загрузки уровней заметно снизится, а объекты в играх с открытым миром станут прорисовываться на гораздо большей дистанции.
Однако, SSD не лишены недостатков. Они действительно не так хороши в качестве решения для долгосрочного хранения, как в силу принципиально более короткого жизненного цикла, так и в связи с астрономическими ценами на SSD большого объема.
Наше мнение? Используйте оба типа!
Этот подход применяют многие геймеры. Можно установить систему и игры на SSD объемом в 500 Гб, а для хранения данных использовать более доступный жесткий диск на 1 Тб или больше. Это наиболее экономически выгодное решение.
Благодаря высокоскоростному интернету потребность в хранении на жёстких дисках десятков фильмов канула в лету. Как и многие другие, автор данного материала ранее имел коллекцию фильмов, которая вначале записывалась на CD-диски. После массового появления DVD, вся коллекция в более качественном виде была перезаписана на ёмкие носители, а после появления в продаже носителей Blu-ray было желание перекачать всю коллекцию снова. От столь разорительного поступка спасла лень и высокие цены на диски Blu-ray, которые так и не подешевели до сих пор.
реклама
Уже много лет происходит медленный переход пользователей на твердотельные накопители. Первыми от традиционных жёстких дисков отказались геймеры. К примеру, у автора данного материала установлен скоростной SSD М2 на 256 Гб и два SSD стандарта SATA на 512 Гб и 1 Тб. Последний был куплен на замену HDD, который был благополучно извлечён и спрятан в шкафчике стола. Может показаться, что такой ход обязан был увеличить количество кадров в секунду в играх. Логично, ведь теперь за производительность отвечает современный накопитель, а не старая развалюха. Сегодня мы обойдёмся без доморощенных тестов, воспользовавшись данными, составленными по итогам тестирования, проведённого командой TheSpyHood. Эти ребята взяли мощный процессор Core i9-12900K и две видеокарты: GeForce RTX 3080 и GeForce RTX 3090. При этом первая работала со скоростным твердотельным накопителем Samsung 980 NVMe M.2, в то время как вторая соседствовала с жутко медленным жёстким диском Seagate Barracuda на 5400 RPM. Давайте заглянем в таблицу с итоговыми результатами.
На видео ниже можно найти как данные в разрешении 2К, так и в 4К. Кроме того, там есть показатели 1% Low fps, мы же обойдёмся стандартными средними в 2К. Как видите, замена старого медленного жёсткого диска на скоростной твердотельный накопитель не играет никакой роли. Современные игры прекрасно себя чувствуют на 5400 RPM. Учтите, что в данном тестировании участвовал не самый быстрый и далеко не самый дорогой SSD стандарта PCIe 3.0. А ведь уже два года в продаже находятся накопители PCIe 4.0, а в середине 2022 года на рынок хлынут PCIe 5.0. Цена на два последних поколения гораздо выше, чем на обычные жёсткие диски, ну а разницы в количестве кадров в секунду нет.
Если резюмировать итоговые результаты, то необходимо всё же выделить один плюс твердотельных накопителей, игнорировать который просто невозможно. Дело в том, что на обычном жёстком диске (и уж тем более на медленном 5400 RPM) установка игры размером 70 Гб может длиться несколько часов. Но это при наличии мощного процессора, ведь если у вас установлен бюджетный Core i3 не первой свежести, то Far Cry 6 будет у вас ставиться все 5 часов. При наличии скоростного SSD процесс длиться полчаса, а значит выгода от замены жёсткого диска на твердотельный накопитель всё же есть, но не та, которую вы бы хотели получить.
NVMe, SSD или HDD: какой накопитель лучше и выгоднее для игрового ПК?
В последнее время на рынке накопителей жизнь бьет ключем: обычные SSD постепенно опускаются до уровню HDD, их поджимают супер-быстрые NVMe, за которые нынче тоже просят адекватные деньги, а на горизонте маячат «твердотельники» нового поколения, которые работают на шине PCI-E четвертого поколения и способны выдавать поистине сумасшедшую скорость в районе 3 – 5 ГБ/c в обоих направлениях. Именно такие будут использоваться в некстген консолях от Sony и Microsoft. Подобное многообразие вызывает кучу вопросов при сборке игрового ПК — стоит ли раскошеливаться на такой NVMe? Ограничиться обычным SATA SSD оптимального размера? Или лучше пожертвовать скоростью ради объема? Благо что игры нынче «весят» неприлично много.
Обычно на этот вопрос отвечают в духе «бери SSD и не парься», но мы не будем подгонять факты под выводы, а для начала сравним скорость загрузки игр на разных накопителях, их влияние на FPS и уже потом сделаем выводы.
Участники тестирования
Для начала немного матчасти для тех, кто не до конца разобрался во всем многообразии современных накопителей.
Жесткие диски — это традиционные накопители, которые можно найти в любом старом компьютере. Они все еще популярны благодаря своей дешевизне и большим объемам памяти. К примеру, в продаже можно найти диски объемом в 10, 12 и даже 16 терабайт. У SSD максимальный объем пока не превышает 4 ТБ. Скорость загрузки обычного жесткого диска находится в диапазоне от 80 до 160 МБ/с, что в 3 – 5 раз меньше, чем у стандартных SATA SSD. Основным недостатком жестких дисков является шум, чем выше скорость вращения шпинделя (обычно это 5400 или 7200 оборотов в минуту), тем громче работает накопитель.
Более современные NWMe работают через интерфейс PCI-E, который имеет куда большую пропускную способность, чем SATA. Поэтому качественный вариант типа Samsung 970 EVO M.2 может похвастаться скоростью считывания в районе 3400 МБ/с, что в разы больше базового SSD. Существуют и еще более крутые варианты вроде Gigabyte AORUS NVMe Gen4, которые используют новенькую шину PCI-E 4.0 и летают на скорости 5000 МБ/с. Впрочем, для теста мы решили использовать Samsung 970 EVO.
Казалось бы, все эти цифры позволяют нам заранее спрогнозировать результаты, что и тестировать ничего не нужно. Однако из-за особенностей работы флеш-памяти в SSD и вариативности контроллеров, результаты навели нас на определенные размышления.
Тест скорости загрузки в 10 популярных играх
Итак, в тесте примут участие 10 популярных игр последних лет, от Tomb Raider и RDR2 до Fallout 4 и Battlefield 5. Главное, чтобы игры были требовательными к ресурсам и относились к разным жанрам, от ролевиков и песочниц до шутеров и приключенческих игрушек.
Как видим, результаты не таят в себе неожиданностей. Обычный SSD по времени загрузки игры в среднем в 2-3 раза. Где-то, как в Battlefield 5 разрыв поменьше, где-то как в Ведьмаке наоборот меньше. Интересны тут 2 момента
Как видим, в среднем разрыв чуть больше, чем в 2 раза. Но чистоту эксперимента нам подпортила оптимизация Battlefield 5, которая очень долго грузится и наплевательски относится к возможностям SSD. Будь на ее месте какая-нибудь Kingdom Come: Deliverance, разрыв был бы более очевидным. Но на общей картине это не сильно отразилось бы, поэтому можно смело говорить, что в плане скорости загрузки игр качественный жесткий диск в 2.5 раза медленнее NVMe SSD и в 2 раза медленнее обычного SSD.
Кто-то может возразить, что честнее было бы использовать для теста модели с одинаковым количеством памяти, однако HDD от Seagate в вариации на 500 ГБ имеет объем буфера всего 32 ГБ. Еще важно добавить, что если сравнивать действительно качественные NVMe SSD, SATA SSD и HDD, то разница в цене за гигабайт между ними будет плюс-минус такой же. То есть бюджетный SSD будет где-то в 2-2.5 раза быстрее бюджетного жесткого диска, а жесткий диск в разы выгоднее.
Вывод
Если говорить об оптимальной сборке, где важна не только мощь системы, но и сколько долларов на нее потрачено, смысла в NVMe решениях пока что нет. Да, на бумаге прирост скорости в сравнении с обычным SSD выглядит внушительно, но в реальности разница составляет считанные секунды. Такие решения должны стать актуальными в ближайшие пару лет, когда выйдут консоли нового поколения с некстген играми с открытым миром, где скорость подгрузки текстур будет критически важна. Судя по всему это время не за горами, так как подобные SSD станут чуть ли не важнейшими элементами консолей нового поколения. Если не видели, то посмотрите наше превью Xbox Series X и Sony PlayStation 5, там много инфы было уделено твердотельным накопителям нового поколения.
Что касается вопроса выбора между SSD и HDD, то все тоже не так уж очевидно. Советовать брать HDD в 2020 году как-то странно, но вы сами все видели. Хороший жесткий диск все еще неплохо справляется с запуском игр, а разница в скорости загрузки как правило составляет от 10 до 30 секунд. При этом тут нужно делать скидку на тип игр: если в условных шутерах и синг-плеерах типа Tomb Raider разница не особо большая, то проекты типа Kingdom Come крайне чувствительны к скорости работы накопителя. В таких случаях у HDD гораздо больше шансов испортить впечатления от игры.
Все это наводит на следующие выводы. Это исключительно авторские умозаключения на основе тестов и совершенно нормально, если вы с ними не согласны.
