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

Случайно получилось, что производители твердотельных накопителей, которые еще не создали собственные команды разработчиков контроллеров и не хотят упустить рынок SSD для энтузиастов, сегодня имеют ограниченный выбор. Единственным подходящим вариантом, позволяющим создать действительно производительные накопители с интерфейсом NVMe, является предложение компании Silicon Motion, которая готова предоставить комплексные решения из своего контроллера и готовой микропрограммы всем желающим. Общедоступные базовые микросхемы для сборки NVMe-накопителей также доступны у других компаний, например, у Phison или Realtek, но именно Silicon Motion завоевала лидерство в этой области, предлагая партнерам не только более функциональные, но и значительно более быстрые решения.

В то же время среди широкого разнообразия NVMe-накопителей, основанных на контроллерах Silicon Motion, интерес для энтузиастов могут вызывать не все модели. Эта компания производит широкий ассортимент микросхем с различными уровнями производительности, но только избранные платформы могут обеспечить уровень производительности, соответствующий SSD для продвинутых или максимальных конфигураций. В частности, в прошлом году мы очень положительно отозвались о контроллере SM2262: по стандартам 2018 года он действительно выглядел привлекательно, позволяя накопителям на его основе конкурировать с лучшими потребительскими NVMe SSD компаний первого эшелона, включая Samsung, Western Digital и Intel.

Однако в этом году ситуация несколько изменилась, поскольку ведущие производители обновили свои массовые высокопроизводительные модели. В ответ на это Silicon Motion начала предлагать партнерам улучшенную версию контроллера SM2262EN, которая тоже обещает улучшение параметров производительности – прежде всего, в скорости записи. Таким образом, накопители на основе этого чипа должны привлекать покупателей, которые хотят получить современный и быстрый NVMe-накопитель, но при этом не хотят переплачивать за продукцию A-бренда.

Доскоро новият контролер SM2262EN не беше особено широко използван от производителите. Всъщност, изборът всъщност се свеждаше до два варианта: ADATA XPG SX8200 Pro и HP EX950. Но сега се появи и трети диск, базиран на този чип – производството му овладее компанията Transcend. Сега ще се запознаем с новинката, наречена Transcend MTE220S, в този обзор.

Предварителните данни за това познанство са следните. HP EX950 не се внася в България, а ADATA XPG SX8200 Pro в нашето скорошно тестване не показа особени предимства, предлагаща производителност на нивото на дисковете, базирани на предишния контролер SM2262. И това означава, че, въпреки появата на новата версия на контролера Silicon Image, все още не сме виждали NVMe SSD, които да могат да съперничат на новия Samsung 970 EVO Plus , Transcend MTE220S може да бъде по-интересен вариант в сравнение с ADATA XPG SX8200 Pro, което искаме да установим в този обзор. Но веднага трябва да подчертаем, че дори ако този SSD не блесне със скоростни характеристики, той все пак може да се окаже доста интересен. Защото Transcend планира да го продава на удивително ниска цена – по всяка вероятност ниска за пълен диск с интерфейс PCI Express 3.0 x4, DRAM буфер и триизмерна TLC памет.

Технически характеристики

Подробно за контролната схема SM2262EN вече говорихме, когато се запознавахме 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 буфер 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 освен това има много добри теоретични показатели за производителност и поддържа усъвършенствани методи за корекция на грешки.

Първоначално контролерът SM2262EN беше представен още през август 2017 година, едновременно с "обикновения" SM2262, но се изтъкваше като негов "усъвършенстван" вариант, чийто доставки трябваше да започнат по-късно. Изглежда, че Silicon Motion планираше да отложи пускането му за появата на 96-слойната TLC 3D NAND, за да предложи след това ускорени комплексни решения с по-гъста флаш памет. Въпреки това, планът се провали заради променилите се пазарни тенденции: чиповете NAND започнаха стремглаво да поевтиняват и производителите на памет решиха да отложат внедряването на нови технологии. В резултат Silicon Motion се умори да чака и пусна SM2262EN като обновление на SM2262 в платформа, ориентирана към работа с 64-слойната TLC 3D NAND.

При това, ако вярваме на официалните спецификации, версията на платформата с контролера SM2262EN все пак обещава подобряване на производителността: до 9 % при последователно четене, до 58 % – при последователно писане, до 14 % – при произволно четене и до 40 % – при произволно писане. Но дори и да вярваме в тези числа, то трябва да е с голямо внимание. Разработчиците казват направо – никакви изменения в хардуерната структура на SM2262EN не се предвиждат, той използва точно същата архитектура като обикновения SM2262. Цялото преимущество се основава на промени в софтуерната част: платформата с новия контролер използва по-умни алгоритми за запис и SLC кеширане. С други думи, става въпрос за опит да се съкратят ъглите, а не за нещо, което инженери са успели да постигнат в механизмите на работата.

Какво означава това на практика, вече видяхме, когато тестваме ADATA XPG SX8200 Pro на базата на контролера SM2262EN. Този накопител се оказа по-бърз от предшественика си на чипа SM2262 само в бенчмарковете, но не предложи никакви забележими подобрения в реалната производителност. Въпреки това, с Transcend MTE220S историята е малко по-различна. Този накопител няма никакви близки роднини в модела, и за Transcend е напълно нов модел. На фона на това, че преди в моделния ред на този производител имаше само NVMe SSD от начален клас, паспортните характеристики на MTE220S изглеждат доста внушително.

Интересно е, че обявената производителност на Transcend MTE220S е леко по-ниска от обещаните скорости за подобен диск на основата на контролера SM2262EN от компания ADATA. Очевидно това е свързано с факта, че, макар MTE220S да използва същата хардуерно-програмна платформа, конструкцията му е различна от референтната. За своя диск Transcend е проектирала собствена печатна платка, при която в интерес на икономията е отказала от използването на 32-битов интерфейс за DRAM-буфер в полза на по-икономично, 16-битово свързване. В резултат на това се намаляват максималните скорости на произволно четене и запис, и особено това е забележимо при версията на диска с капацитет 512 Гбайт.

Несъмнено кеширането SLC при Transcend MTE220S работи точно така, както и при другите дискове с контролер SM2262EN. Кешът използва динамична схема, при която част от TLC паметта от основния масив се превежда в ускорен еднобитен режим. Размерът на кеша е подбран така, че в SLC режим да работи приблизително половината от наличната флаш памет. Така, с висока скорост на MTE220S може да се запише обем данни, равен на около шестата част от достъпното SSD пространство, след което скоростта рязко ще намалее.

Това може да се илюстрира с график, който показва как се променя производителността на непрекъснато последователно записване на празен Transcend MTE220S с капацитет 512 Гбайт.

В ускорен режим, когато записът се извършва в SLC-режим, 512-гигабайтната версия MTE220S осигурява производителност на ниво 1,9 ГБ/с. В TLC-режим масивът от флаш памет работи значително по-бавно, а след изчерпване на свободното пространство в SLC кеша, скоростта намалява до 460 МБ/с. На графиката се вижда и третият вариант на скорост – 275 МБ/с. До такова ниво производителността при последователен запис намалява, когато свободната флаш памет вече не остава, и за да се поместят допълнителни данни, контролерът първо трябва да преобразува клетките, използвани за SLC кеш, в обикновен TLC режим. В крайна сметка средната скорост на непрекъснат запис на Transcend MTE220S 512 ГБ „от начало до край“ е около 410 МБ/с, а за пълното запълване на това устройство с данни е необходимо да се изхарчат не по-малко от 21 минути. Това не е много оптимистичен показател: например, същият Samsung 970 EVO Plus може да бъде напълно запълнен за около 10 минути.

Същността на SLC кеша на Transcend MTE220S притежава същата уникална характеристика, която открихме още в ADATA XPG SX8200 Pro. Данните от него не се прехвърлят в обичайната памет веднага, а чак когато се запълни над три четвърти. Това позволява постигане на повишаване 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 значително помага на устройството в синтетични бенчмаркове, които точно практикуват сценарии от типа „запис — четене“.

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

Тук ясно се проследява моментът, когато контролерът прехвърля тестовия файл от SLC кеша към основната флаш памет, тъй като скоростта на малкоблочно четене в този момент намалява приблизително с 10%. Именно с такава, понижена скорост, ще се сблъскат потребителите в огромното мнозинство случаи, тъй като в микропрограмата Transcend MTE220S не са предвидени алгоритми за връщане на данни от TLC паметта към SLC кеша, а файловете могат да останат в SLC кеша само ако носителят остава свободен повече от 90 процента по време на експлоатация.

С други думи, що се отнася до работата с SLC кеша, Transcend MTE220S не се отличава значително от другите устройства на базата на контролера SM2262EN. Но това изобщо не означава, че е сходен с ADATA XPG SX8200 Pro във всичко. Предложението на Transcend има значително предимство в различен порядък – по-високи допустими обеми на презаписване, съгласно гаранционните условия. Без загуба на гаранция, носителят може да бъде преопределен с данни 800 пъти, а версията с капацитет 256 Гбайт – повече от 1000 пъти. Подобни показатели на заявения ресурс дават надежда, че за MTE220S производителят закупува флаш памет от най-висок клас качество, и това означава, че реалната надеждност на устройството може да удовлетворява дори потребителите, които все още имат големи резерви към TLC 3D NAND.

Външен вид и вътрешна конструкция

За подробна запознанство традиционно беше избран моделът Transcend MTE220S с капацитет 512 Гбайт. Никакви изненади по външния вид не предложи, това е обикновен носител в форм-фактора M.2 2280, който работи чрез PCI Express 3.0 x4 шина и поддържа NVM Express версия 1.3 протокол. Въпреки това, опаковката и комплектът на MTE220S предизвикват устойчиви асоциации с евтин ширпотреб. Дори бюджетният безбуферен SSD MTE110S компанията продаваше в пълноценна кутия, а разглежданата новинка, която се позиционира като решение от по-висок клас, беше опакована в блистер, в който, освен самата M.2 карта на носителя, няма абсолютно нищо. Всичко това много напомня на това, по какъв начин на пазара се предлагат microSD карти, и очевидно служи за целта да се намалят разходите. Въпреки това, едва ли някой все още избира SSD по опаковката.

Не се отличава с изразителен външен вид и самият разглеждан SSD. В неговата конструкция не са предвидени радиатори, а стикерът няма слой на топлопроводяща фолио. Освен това Transcend MTE220S изглежда по-скоро като OEM продукт, отколкото като решение за ентусиасти. Това впечатление допълва текстолитната печатна платка в забравен зелен цвят и напълно утилитарният етикет, който няма никакви признаци на дизайн и съдържа само служебна информация.

Компоновката на платката MTE220S не може да се нарече стандартна - изглежда, че инженерите на Transcend са я изменили за собствените си нужди. Най-малкото, разгледаният по-рано накопител ADATA XPG SX8200 Pro, въпреки че използва аналогична хардуерна платформа, изглеждаше съвсем различно. Въпреки това, новият Transcend е запазил двустранното разположение на компонентите, затова за "нископрофилни" слотове M.2, които се срещат в тънки лаптопи, MTE220S може да не е подходящ.

Массивът на флаш паметта, разположен на MTE220S 512 Гбайт, е съставен от четири микросхеми с марката Transcend. Известно е, че вътре в всяка от тези микросхеми се съдържат по четири 256-гигабитни кристала от 64-слойна памет Micron TLC 3D NAND от второ поколение. Transcend закупува тази памет от Micron под формата на цели плочи, но рязането, тестването и опаковането на кремниевите кристали в микросхеми се извършва от тях, което им позволява да постигнат допълнителни производствени икономии.

Следва да се обърне внимание и на микрочипа DDR4-1866 SDRAM, който се намира до чипа на основния контролер SM2262EN. Той изпълнява функцията на буфер за съхранение на копие от таблицата за транслация на адреси, но важно е, че в разглеждания носител има само един такъв чип, произведен от Samsung, с капацитет 512 МБ. Специално акцентираме на това, тъй като при други SSD с контролер SM2262EN бързият DRAM буфер обикновено се състои от двойка чипове с наполовина по-малък капацитет. В резултат, в Transcend MTE220S работата с DRAM буфера става чрез 16-битова, а не 32-битова шина, което теоретично може да навреди на производителността при малко блокови операции. Въпреки това, влиянието на този фактор не трябва да се преувеличава: 32-битовата шина за оперативна памет е уникална особеност на платформата SM2262/SM2262EN, докато други контролери за SSD използват DRAM буфер с 16-битова шина и от това не страдат.

Програмно осигуряване

За обслужване на собствени носители компанията Transcend предлага специална утилита SSD Scope. Нейните възможности почти отговарят на стандартите за софтуерни продукти от този клас, но някои познати функции по неизвестни причини не се поддържат.

SSD Scope позволява да следите общото състояние на носителя и да оцените неговото здраве, като се обръщате към телеметрията S.M.A.R.T. Утилитата включва прости тестове за производителността, както и проверка на версията на фърмуера с възможност за обновление.

Също така в утилитата е вграден инструмент за клониране на съдържанието на дисковете, който позволява бърз и безболезнен трансфер на операционната система и инсталираните приложения на новопридобит SSD. Освен това, SSD Scope може да управлява предаването на команда TRIM на носителя.

Също така за SATA-носители SSD Scope може да предложи проверка на масива от флаш памет за грешки или извършване на процедурата „надеждно изчистване“ на флаш паметта Secure Erase. Но с Transcend MTE220S и двете функции по неизвестни причини не работят.

Източник: 3dnews.ru