Внутреннее хранилище современного смартфона требует высокой скорости для выполнения большинства задач, в частности для сохранения видеоматериалов, полученных с камер устройства. Хотя большинство кратковременных операций эффективно используют эту скорость, выявлено, что новый iPhone 18 Pro Max может иметь определенные ограничения при экстремально интенсивных и длительных нагрузках, что характерно для любых SSD-накопителей.
Согласно анализу, проведенному каналом Homolab на платформе Bilibili, тип накопителя, использованный компанией Apple в модели iPhone 18 Pro Max с объемом памяти 1 терабайт, потенциально может вызывать проблемы при чрезвычайных нагрузках. В определенных условиях скорость этого накопителя способна значительно снижаться, как это происходит со многими твердотельными дисками.
Эта особенность соответствует ожиданиям, ведь Apple применяет технологию хранения данных QLC (Quad-Level Cell) вместо TLC (Triple-Level Cell) флеш-памяти в своих моделях с большим объемом. Использование именно этого типа памяти для больших емкостей было предметом слухов еще в июле, что подтвердилось в дальнейших исследованиях.
В ходе тестирования, проведенного Homolab, сравнивались модели iPhone 18 Pro Max на 1 терабайт с QLC-памятью и на 512 гигабайт с TLC-памятью. Измерения скорости чтения данных в формате 4K показали, что оба устройства демонстрировали довольно схожие результаты, при этом QLC-накопитель имел преимущество примерно на 11%.
Однако, во время тестирования с параметрами Queue Depth 1 и Thread Count 1 (Q1T1), которое оценивает, как накопитель справляется с одной последовательной задачей в непрерывной цепочке, скорость накопителя объемом 1 терабайт значительно отстала. Модель на 512 гигабайт набрала 11 285 баллов, тогда как 1 ТБ модель достигла лишь 8 168 баллов, что свидетельствует о 38-процентной разнице в производительности при низкой глубине очереди.
Существует также разница в других глубинах очереди, хотя она является менее значительной. Например, для теста Q4T4, модель на 512 гигабайт показала результат 35 992 балла, что примерно на 12% лучше, чем 32 219 баллов, полученных моделью на 1 терабайт. Важно отметить, что тестирование также выявило: при чрезвычайно интенсивных нагрузках накопитель объемом 1 терабайт может работать на очень низких скоростях.
При непрерывном тестировании скорость записи достигала 79.4 мегабайт в секунду, а в отдельных случаях даже снижалась до 25.6 мегабайт в секунду. Такое поведение является нормальным и ожидаемым для SSD-накопителей, используемых в современном iPhone, особенно при интенсивном использовании, превышающем стандартные сценарии.
Основная причина проблемы заключается в использовании флеш-памяти типа QLC для хранения данных вместо TLC. Как следует из названий, QLC-память способна хранить четыре бита данных в одной ячейке памяти, тогда как TLC хранит три бита. При изменении даже одного бита в QLC-памяти необходимо перезаписывать все четыре бита, что влияет на скорость.
С разработкой 3D NAND, TLC-память считается оптимальным выбором для достижения баланса между скоростью доступа к сохраненным данным и общей емкостью накопителя. Кроме того, необходимо учитывать долговечность, поскольку QLC-память, из-за записи большего количества битов в каждую ячейку памяти, является более медленной и менее долговечной со временем по сравнению с TLC-памятью.
Чтобы обойти эти ограничения, Apple интегрировала небольшой кэш из флеш-памяти типа SLC (Single-Level Cell), который предназначен для обработки коротких команд записи и выполняет роль буфера для основного объема хранилища. Этот кэш является чрезвычайно быстрым, его скорость составляет около 3 000 мегабайт в секунду, однако он имеет очень малую доступную емкость.
После исчерпания ресурсов этого первого кэша, данные направляются ко второму, более медленному буферу, который выполняет аналогичную функцию. Эта память работает на уровнях скорости TLC, что составляет около 578 мегабайт в секунду по результатам тестов, но и ее ресурс может быть исчерпан при длительных и интенсивных операциях записи данных на устройство.
В конечном итоге, если оба начальные и вторичные буферы полностью заполнены, данные записываются непосредственно в основное хранилище. Однако в этом случае скорость записи значительно снижается до уже упомянутого «ледяного» уровня, что свидетельствует о прямом влиянии на производительность при отсутствии кэширования.
Тестирование также выявило, что объем свободного места на накопителе может существенно ухудшать ситуацию. При заполнении накопителя на 60% меньшее количество свободного места значительно уменьшает емкость быстрого SLC-кэша: с примерно 250 гигабайт до около 58 гигабайт, что прямо влияет на его эффективность.
Это также негативно влияет на буфер TLC, снижая скорость до 396 мегабайт в секунду. Когда буферы исчерпываются и в этом случае, скорость записи QLC-памяти в среднем составляет 45 мегабайт в секунду, а иногда может падать до чрезвычайно низкого значения в 1.1 мегабайт в секунду.
Описанные результаты тестирования представляют собой сценарий максимально неблагоприятных условий, выводящих хранилище iPhone 18 Pro Max на предел его возможностей. Любая система хранения данных будет испытывать снижение производительности под воздействием экстремальных симулированных рабочих нагрузок, которые редко встречаются в повседневном использовании.
Хотя эти цифры могут показаться тревожными, большинство рядовых потребителей вряд ли столкнутся с подобными ситуациями в повседневном использовании. При типичных нагрузках, или даже во время игр, встроенные кэши легко справляются со всеми операциями, обеспечивая стабильную и высокую скорость работы устройства.
Для достижения результатов, полученных во время теста, необходимо записывать десятки гигабайт данных в течение длительного времени, что является нереалистичным сценарием для большинства случаев использования iPhone. Запись 4K-видео с высоким битрейтом в течение очень длительного периода, например, 30 минут подряд, или другие крупные передачи файлов могут быть под влиянием, но это является исключением, а не нормальным использованием устройства.
