Нова статия: Преглед на NVMe SSD носителя Transcend MTE220S: евтино – не значи лошо

Така се случи, че производителите на твърдотелни дискове, които все още нямат собствени екипи за разработка на контролери и не желаят да пропуснат пазара на SSD за ентусиасти, в момента нямат особен избор. Подходящото решение за тях, позволяващо сглобяване на действително производителни дискове с NVMe интерфейс, предлага само една компания – Silicon Motion, която е готова да предостави целостни решения от своя контролер и готова микропрограма на всички желаещи. Общодостъпните основни чипове за сглобяване на NVMe дискове се предлагат и от други фирми, като Phison или Realtek, но именно Silicon Motion е заела лидерска позиция в тази област, предлагайки на партньорите си не само по-функционални, но и значително по-бързи решения.

В същото време, сред огромното многообразие от NVMe дискове, построени на базата на контролерите на Silicon Motion, интерес за ентусиастите не представляват всякакви модели. Тази компания предлага широк асортимент от чипове с принципно различаващи се нива на производителност, но производителността, достойна за SSD за напреднали или максимални конфигурации, могат да осигурят само избрани платформи. В частност, миналата година намерихме контролера SM2262 за изключително атрактивен: за стандартите на 2018 година той наистина изглеждаше много привлекателно, позволявайки на дисковете, базирани на него, да надминат най-добрите потребителски NVMe SSD на водещи производители като Samsung, Western Digital и Intel.

Но тази година ситуацията се промени, тъй като водещите производители обновиха своите масови модели от висок клас. В отговор на това, Silicon Motion започна да предлага на партньорите си подобрена версия на миналогодишния контролер, SM2262EN, който също обещава растеж в параметрите на производителността – преди всичко в бързината на запис. Така че, именно дисковете, базирани на този чип, би трябвало да заинтересуват купувачите, които искат съвременен и бърз NVMe диск, но не желаят да плащат излишно за продукт от A-бренд.

До скоро новият контролер SM2262EN не беше приложен от много производители. Всъщност, изборът се свеждаше до два варианта: ADATA XPG SX8200 Pro и HP EX950. Но сега се появи и третият диск, базиран на този чип – производството му усвои компания Transcend. С новия продукт, наречен Transcend MTE220S, ще се запознаем в този обзор.

Вводните данни за това запознанство са следните. HP EX950 не се внася в Русия, а ADATA XPG SX8200 Pro в нашето неотдавнашно тестване не показа никакви особени предимства, предлагайки производителност на ниво диск с предишния контролер SM2262. И това означава, че, въпреки появата на новата версия на контролера Silicon Image, все още не сме видели никакви NVMe SSD, които да могат да съперничат на новия Samsung 970 EVO Plus , засега. Ще бъде ли Transcend MTE220S по-интригуващ в сравнение с варианта ADATA XPG SX8200 Pro, точно това ще разберем в този обзор. Но веднага трябва да подчертаем, че дори ако този SSD не ослепи с високите си параметри, той все пак може да се окаже доста интересен. Тъй като Transcend планира да го продава на удивително ниска цена — поне ниска за пълен диск с интерфейс PCI Express 3.0 x4, DRAM буфер и триизмерна TLC памет.

Технически характеристики

Подробно за това, какво представлява контролерът SM2262EN, вече говорихме, когато се запознахме с ADATA XPG SX8200 Pro. Технически този чип е построен на две ядра ARM Cortex, използва осемканален интерфейс за управление на флаш паметта, има DDR3/DDR4 интерфейс за буфера и поддържа шина PCI Express 3.0 x4 с протокол NVM Express 1.3. С други думи, това е съвременно и напълно функционално решение за NVMe дискове, което също така има доста добри показатели за теоретична производителност и поддържа напреднали методи за корекция на грешки.

Контролерът SM2262EN беше представен за първи път през август 2017 г., заедно с 'обикновения' SM2262, но беше рекламиран като 'разширена' версия, доставките на която трябваше да започнат по-късно. Изглежда, че Silicon Motion е планирала да отложи излизането му на пазара до появата на 96-слойна TLC 3D NAND, за да предложи ускорени комплексни решения с по-гъста флаш памет. Въпреки това, този план се провали заради променилите се пазарни тенденции: цените на NAND чиповете започнаха стремително да падат, а производителите на памет решиха да забавят внедряването на нови технологии. В резултат Silicon Motion измръзна в чакането и пусна SM2262EN като актуализация на SM2262 в платформа, ориентирана към работа с 64-слойна TLC 3D NAND.

Въпреки това, ако вярваме на формалните спецификации, версията на платформата с контролера SM2262EN все пак обещава подобрение в производителността: до 9% при последователно четене, до 58% – при последователно записване, до 14% – при произволно четене и до 40% – при произволно записване. Но ако и вярваме на тези числа, то с голямо внимание. Разработчиците казват направо – няма предвидени промени в хардуерната структура на SM2262EN, той използва същата архитектура като обикновения SM2262. Всичките преимущества се основават на изменения в софтуерната част: платформите с новия контролер използват по-умни алгоритми за запис и SLC кеширане. С други думи, става въпрос за опит за съкращаване на разходите, а не за това, че инженерите са постигнали пробив в механизмите на работа.

Какво означава това на практика, вече видяхме, когато тестваме ADATA XPG SX8200 Pro на базата на контролера SM2262EN. Това устройство се оказа по-бързо от своя предшественик с чип SM2262 само в бенчмарковете, но не предложи никакви забележителни подобрения в реалното представяне. Въпреки това, историята с Transcend MTE220S е малко по-различна. Това устройство няма близки родственици в продуктовия ред и за Transcend това е напълно нов модел. На фона на факта, че преди в продуктовия ред на този производител имаше само NVMe SSD от начален клас, паспортните характеристики на MTE220S изглеждат доста впечатляващи.

Интересно е, че обявената производителност на Transcend MTE220S е малко по-ниска от обещаните скорости за подобния продукт на базата на контролера SM2262EN от ADATA. По всяка вероятност това се дължи на факта, че, макар MTE220S да използва същата хардуерна и софтуерна платформа, неговата конструкция е различна от референтната. За своето устройство Transcend проектира собствена печатна платка, която в интерес на по-ниската цена се отказа от 32-битовия интерфейс на DRAM буфера в полза на по-икономично 16-битово свързване. В резултат на това се намаляват максималните скорости за произволно четене и запис, а особено е забележимо за версията с капацитет 512 ГБ.

Все пак SLC кеширането на Transcend MTE220S работи точно както при другите устройства с контролер SM2262EN. Кешът използва динамична схема, при която част от TLC паметта от основния масив се превежда в ускорен еднобитов режим. Размерът на кеша е определен така, че в SLC режима работи приблизително половината от свободната флаш памет. Така, с висока скорост на MTE220S може да бъде записан обем на данни, равен на приблизително една шеста част от наличното пространство на SSD, след което скоростта значително намалява.

Това може да бъде илюстрировано с следния график, който показва как се променя производителността на непрекъснатата последователна запис на празния Transcend MTE220S с капацитет 512 ГБ.

В ускорен режим, когато записът става в SLC-режим, 512-гигабайтовата версия MTE220S осигурява производителност на ниво 1,9 Гбайт/с. В TLC-режим масивът от флаш памет работи съществено по-бавно, а след изчерпване на свободното място в SLC кеша, скоростта спада до 460 Мбайт/с. На графиката се вижда и третият вариант на скорост – 275 Мбайт/с. До такова ниво производителността при последователен запис спада, когато свободната флаш памет вече липсва, и за да се поместят допълнителни данни, контролерът първо трябва да преведе клетките, заети от SLC кеша, в обикновен TLC режим. В резултат на това средната скорост на непрекъснат запис на Transcend MTE220S 512 Гбайт „от начало до край“ е около 410 Мбайт/с, а за пълното запълване на този носител с данни е необходимо не по-малко от 21 минути. Това не е много оптимистичен показател: например, същият Samsung 970 EVO Plus може да се запълни напълно само за 10 минути.

При това SLC кешът на Transcend MTE220S притежава същата уникална характеристика, която установихме още в ADATA XPG SX8200 Pro. Данните от него не се прехвърлят в обичайната памет веднага, а едва когато се запълни повече от три четвърти. Това позволява да се постигне увеличение на скоростите на четене при достъп до файлове, които току-що са били записани. Тази възможност има малко смисъл при реалното използване на SSD, но затова пък силно помага на носителя в синтетични бенчмаркове, които именно практикуват сценарии тип „запис — четене“.

Как изглежда на практика, може да се оцени по следната графика на скоростта на случайно четене при достъп до файла както веднага след неговото създаване, така и когато след него на SSD е записано още някакво количество информация.

Тук ясно се проследява моментът, когато контролерът премества тестовия файл от SLC кеша в основната флаш памет, тъй като скоростта на малкоблочното четене в този момент спада с около 10%. С такава намалена скорост ще се сблъскат потребителите в преобладаващото мнозинство от случаите, тъй като в микропрограмата Transcend MTE220S не са предвидени никакви алгоритми за обратно преместиране на данни от TLC памет в SLC кеш, а файловете могат да останат в SLC кеша само ако носителя по време на експлоатация остава свободен над 90 процента.

С други думи, в частта за работа с SLC кеша, Transcend MTE220S не се различава много от другите устройства, базирани на контролера SM2262EN. Но това изобщо не означава, че е подобен на ADATA XPG SX8200 Pro във всичко. Предложението на Transcend има съществено предимство от друг порядък – по-високи разрешени условия на гаранцията за обемите перезапис. Без загуба на нея, носителят може да бъде напълно презаписан с данни 800 пъти, а версията с обем 256 ГБ – над 1000 пъти. Такива показатели на заявената издръжливост дават надежда, че за MTE220S производителят закупува флаш памет от висока класа, а това означава, че реалната надеждност на носителя ще задоволи дори онези потребители, които все още гледат с недоверие на TLC 3D NAND.

Външен вид и вътрешна структура

За подробно запознаване традиционно беше избран моделът Transcend MTE220S с капацитет 512 ГБ. Никаки изненади от външния вид той не предизвика, това е обикновен носител форм-фактор M.2 2280, който работи през шина PCI Express 3.0 x4 и поддържа протокол NVM Express версия 1.3. Въпреки това, видът на опаковката и комплектът на MTE220S навяват устойчиви асоциации с евтини продукти. Дори бюджетният безбуферен SSD MTE110S компанията продаваше в пълноценна кутия, а разглежданата новост, която е позиционирана като решение от по-висок клас, се оказа опакована в блистер, в който, освен самата M.2 платка на носителя, няма никакви допълнителни елементи. Всичко това много напомня на начина, по който на пазара излизат microSD карти и очевидно цели да намали разходите. Въпреки това, едва ли някой все още избира SSD по опаковка.

SSD-то не се отличава с впечатляващ външен вид. В конструкцията му няма предвидени радиатори, а етикетът не съдържа слой термопроводяща фолио. Като цяло, Transcend MTE220S изглежда по-скоро като OEM продукт, отколкото като решение за ентусиасти. Това впечатление се подсилва от текстолита на печатната платка в забравен зелен цвят и напълно утилитарната етикета, която не съдържа никакви признаци на дизайн и предоставя единствено служебна информация.

Компоновката на платката MTE220S не може да се нарече типична – очевидно инженерите на Transcend са я изменили за собствени нужди. По всяка вероятност, разглежданото преди това устройство ADATA XPG SX8200 Pro, въпреки че използва аналогична хардуерна платформа, изглеждаше напълно различно. Все пак, Transcend запазва двустранното разположение на компонентите, затова MTE220S може да не е подходящ за "нископрофилни" M.2 слотове, които се срещат в тънки лаптопи.

Масивът от флаш памет, разположен в MTE220S с капацитет 512 Гбайта, е съставен от четири микросхеми с марката на Transcend. Известно е, че всяка от тези микросхеми съдържа по четири 256-гигабитни кристала 64-слойна памет Micron TLC 3D NAND от второ поколение. Transcend закупува тази памет от Micron под формата на цели пластини, но сам извършва рязането, тестването и опаковането на кремниевите кристали в микросхеми, което позволява допълнителни производствени икономии.

Следва да се обърне внимание на микросхемата DDR4-1866 SDRAM, разположена до чипа на базовия контролер SM2262EN. Тя изпълнява функцията на буфер за съхранение на копие от таблицата за транслация на адреси, но важното тук е, че в разглеждания носител има само една такава микросхема, произведена от Samsung, с капацитет 512 Мбайта. Специално подчертаваме това, тъй като при други SSD с контролер SM2262EN бързият DRAM-буфер обикновено се състои от двойка микросхеми с наполовина по-малък капацитет. В резултат, при Transcend MTE220S работата с DRAM-буфера се извършва посредством 16-битна, а не 32-битна шина, което теоретично може да повлияе негативно на производителността при малоблокови операции. Въпреки това, влиянието на този фактор не бива да се преувеличава: 32-битната шина за оперативна памет е уникална особеност на платформата SM2262/SM2262EN, докато други контролери за SSD използват DRAM-буфер с 16-битна шина и изцяло не страдат от това.

Софтуерът

За обслужването на собствено произведените носители компанията Transcend е разработила специална утилита SSD Scope. Нейните възможности почти отговарят на стандартните за софтуерни продукти от този клас, но част от обичайните функции по някаква причина не се поддържат.

SSD Scope позволява да се следи общото състояние на носителя и да се оцени неговото здраве, като се възползва от телеметрията S.M.A.R.T. В утилитата има прости тестове за производителност, както и проверка на версията на фърмуера и възможност за обновление.

В утилитата е вграден и инструмент за клониране на съдържанието на дисковете, който позволява бърз и безпроблемен пренос на операционната система и инсталираните приложения на новопридобития SSD. В допълнение, SSD Scope може да управлява командата TRIM за предаване на носителя.

За SATA-накопители SSD Scope предлага също проверка на масива от флаш-памет за наличие на грешки или изпълнение на процедурата "надеждно изчистване" на флаш-паметта Secure Erase. Но при Transcend MTE220S и двете функции по някаква причина не работят.

Източник: 3dnews.ru