Внутрішнє сховище сучасного смартфона потребує високої швидкості для виконання більшості завдань, зокрема для збереження відеоматеріалів, отриманих з камер пристрою. Хоча більшість короткочасних операцій ефективно використовують цю швидкість, виявлено, що новий iPhone 18 Pro Max може мати певні обмеження при екстремально інтенсивних та тривалих навантаженнях, що є характерним для будь-яких SSD-накопичувачів.
Згідно з аналізом, проведеним каналом Homolab на платформі Bilibili, тип накопичувача, використаний компанією Apple у моделі iPhone 18 Pro Max з обсягом пам’яті 1 терабайт, потенційно може спричиняти проблеми за надзвичайних навантажень. У певних умовах швидкість цього накопичувача здатна значно знижуватися, як це відбувається з багатьма твердотільними дисками.
Ця особливість відповідає очікуванням, адже Apple застосовує технологію зберігання даних QLC (Quad-Level Cell) замість TLC (Triple-Level Cell) флеш-пам’яті у своїх моделях з більшим обсягом. Використання саме цього типу пам’яті для великих ємностей було предметом чуток ще у липні, що підтвердилося в подальших дослідженнях.
У ході тестування, проведеного Homolab, порівнювалися моделі iPhone 18 Pro Max на 1 терабайт з QLC-пам’яттю та на 512 гігабайт з TLC-пам’яттю. Вимірювання швидкості читання даних у форматі 4K показали, що обидва пристрої демонстрували досить схожі результати, при цьому QLC-накопичувач мав перевагу приблизно на 11%.
Проте, під час тестування з параметрами Queue Depth 1 та Thread Count 1 (Q1T1), яке оцінює, як накопичувач справляється з одним послідовним завданням у безперервному ланцюгу, швидкість накопичувача об’ємом 1 терабайт значно відстала. Модель на 512 гігабайт набрала 11 285 балів, тоді як 1 ТБ модель досягла лише 8 168 балів, що свідчить про 38-відсоткову різницю в продуктивності при низькій глибині черги.
Існує також різниця в інших глибинах черги, хоча вона є менш значною. Наприклад, для тесту Q4T4, модель на 512 гігабайт показала результат 35 992 бали, що приблизно на 12% краще, ніж 32 219 балів, отриманих моделлю на 1 терабайт. Важливо зазначити, що тестування також виявило: за надзвичайно інтенсивних навантажень накопичувач об’ємом 1 терабайт може працювати на дуже низьких швидкостях.
При безперервному тестуванні швидкість запису досягала 79.4 мегабайт на секунду, а в окремих випадках навіть знижувалася до 25.6 мегабайт на секунду. Така поведінка є нормальною та очікуваною для SSD-накопичувачів, які використовуються в сучасному iPhone, особливо при інтенсивному використанні, що перевищує стандартні сценарії.
Основна причина проблеми полягає у використанні флеш-пам’яті типу QLC для зберігання даних замість TLC. Як випливає з назв, QLC-пам’ять здатна зберігати чотири біти даних в одній комірці пам’яті, тоді як TLC зберігає три біти. При зміні навіть одного біта в QLC-пам’яті необхідно перезаписувати всі чотири біти, що впливає на швидкість.
З розробкою 3D NAND, TLC-пам’ять вважається оптимальним вибором для досягнення балансу між швидкістю доступу до збережених даних та загальною ємністю накопичувача. Крім того, необхідно враховувати довговічність, оскільки QLC-пам’ять, через запис більшої кількості бітів в кожну комірку пам’яті, є повільнішою та менш довговічною з часом у порівнянні з TLC-пам’яттю.
Щоб обійти ці обмеження, Apple інтегрувала невеликий кеш із флеш-пам’яті типу SLC (Single-Level Cell), який призначений для обробки коротких команд запису та виконує роль буфера для основного обсягу сховища. Цей кеш є надзвичайно швидким, його швидкість становить близько 3 000 мегабайт на секунду, проте він має дуже малу доступну ємність.
Після вичерпання ресурсів цього першого кешу, дані спрямовуються до другого, повільнішого буфера, який виконує аналогічну функцію. Ця пам’ять працює на рівнях швидкості TLC, що становить близько 578 мегабайт на секунду за результатами тестів, але і її ресурс може бути вичерпаний при тривалих та інтенсивних операціях запису даних на пристрій.
Зрештою, якщо обидва початкові та вторинні буфери повністю заповнені, дані записуються безпосередньо в основне сховище. Однак у цьому випадку швидкість запису значно знижується до вже згаданого “крижаного” рівня, що свідчить про прямий вплив на продуктивність за відсутності кешування.
Тестування також виявило, що обсяг вільного місця на накопичувачі може суттєво погіршувати ситуацію. При заповненні накопичувача на 60% менша кількість вільного місця значно зменшує ємність швидкого SLC-кешу: з приблизно 250 гігабайт до близько 58 гігабайт, що прямо впливає на його ефективність.
Це також негативно впливає на буфер TLC, знижуючи швидкість до 396 мегабайт на секунду. Коли буфери вичерпуються і в цьому випадку, швидкість запису QLC-пам’яті в середньому становить 45 мегабайт на секунду, а іноді може падати до надзвичайно низького значення у 1.1 мегабайт на секунду.
Описані результати тестування є сценарієм максимально несприятливих умов, що виводять сховище iPhone 18 Pro Max на межу його можливостей. Будь-яка система зберігання даних буде зазнавати зниження продуктивності під впливом екстремальних симульованих робочих навантажень, які рідко зустрічаються у повсякденному використанні.
Хоча ці цифри можуть здатися тривожними, більшість пересічних споживачів навряд чи зіткнуться з подібними ситуаціями у повсякденному використанні. При типових навантаженнях, або навіть під час ігор, вбудовані кеші легко справляються з усіма операціями, забезпечуючи стабільну та високу швидкість роботи пристрою.
Для досягнення результатів, отриманих під час тесту, необхідно записувати десятки гігабайт даних протягом тривалого часу, що є нереалістичним сценарієм для більшості випадків використання iPhone. Запис 4K-відео з високим бітрейтом протягом дуже тривалого періоду, наприклад, 30 хвилин поспіль, або інші великі передачі файлів можуть бути під впливом, але це є винятком, а не нормальним використанням пристрою.
