Nový článek: Přehled NVMe SSD disku Transcend MTE220S: levné neznamená špatné

Dalo se očekávat, že výrobci SSD, kteří dosud nemají vlastní týmy vyvíjející řadiče, ale přesto nechtějí ztratit ze zřetele trh se SSD pro nadšence, dnes nemají žádný zvláštní výběr. Vhodnou možnost, jak sestavit skutečně výkonné disky s rozhraním NVMe, nabízí jediná společnost – Silicon Motion, která je připravena dodávat komplexní řešení ze svého řadiče a připraveného firmwaru všem zájemcům. Veřejně dostupné základní čipy pro sestavení NVMe disků mají také jiné firmy, například Phison nebo Realtek, ale právě Silicon Motion získala vedení v této oblasti, protože svým partnerům nabízí nejen funkčnější, ale také znamenitě rychlejší řešení.

Současně mezi ohromným množstvím NVMe disků postavených na základě řadičů Silicon Motion nezaujmou všechny modely nadšence. Tato firma vyrábí široké spektrum čipů s principiálně odlišnou úrovní výkonu, ale výkon hodný SSD pro pokročilé nebo maximální konfigurace mohou poskytnout pouze vybrané platformy. V loňském roce jsme se například velmi pozitivně vyjadřovali o řadiči SM2262: z pohledu roku 2018 se skutečně jevil velmi atraktivně, což umožnilo diskům založeným na jeho základě soutěžit na stejné úrovni s nejlepšími spotřebitelskými NVMe SSD výrobců první třídy, včetně Samsungu, Western Digital a Intelu.

Letos se však situace poněkud změnila, protože přední výrobci aktualizovali své masové modely high-end. V reakci na to Silicon Motion začala partnerům nabízet vylepšenou verzi loňského řadiče, SM2262EN, která rovněž slibuje zlepšení v parametrech výkonu – především v rychlosti zápisu. To znamená, že právě disky založené na tomto čipu by dnes měly zajímat kupující, kteří si přejí mít k dispozici moderní a rychlý NVMe disk, ale přitom nechtějí přeplácet za výrobek značky A.

Až donedávna nový řadič SM2262EN používalo ve svých produktech jen málo výrobců. Ve skutečnosti se výběr omezil na dvě možnosti: ADATA XPG SX8200 Pro a HP EX950. Nyní však přibyl třetí disk založený na tomto čipu – jeho výrobu zvládla společnost Transcend. S touto novinkou, nazvanou Transcend MTE220S, se chceme seznámit v této recenzi.

Úvodní data k tomuto seznámení jsou následující. HP EX950 se do Ruska nedováží, a ADATA XPG SX8200 Pro v našem nedávném testování nevyniknul žádnými zvláštními výhodami, a nabídl výkon na úrovni disků s předchozím řadičem SM2262. To znamená, že, ačkoliv se objevila nová verze řadiče Silicon Image, žádné NVMe SSD, které by mohla konkurovat novému Samsung 970 EVO Plus , jsme zatím neviděli. Bude Transcend MTE220S zajímavější ve srovnání s variantou ADATA XPG SX8200 Pro, to chceme právě v této recenzi zjistit. Ale hned je třeba zdůraznit, že i když tento SSD nemusí vynikat rychlostními parametry, může se ukázat jako docela zajímavý. Protože Transcend jej plánuje prodávat za překvapivě nízkou cenu – alespoň nízkou pro plnohodnotný disk s rozhraním PCI Express 3.0 x4, DRAM vyrovnávací pamětí a trojrozměrnou TLC pamětí.

Technické specifikace

Podrobně o tom, co představuje řadič SM2262EN, jsme již hovořili, když jsme se seznámili s ADATA XPG SX8200 Pro. Technicky je tento čip postaven na dvou jádrech ARM Cortex, používá osmikánálový interface pro správu flash paměti, má DDR3/DDR4 interface pro vyrovnávací paměť a podporuje sběrnici PCI Express 3.0 x4 s protokolem NVM Express 1.3. Jinými slovy, to je moderní a plnohodnotné řešení pro NVMe disky, které má velmi slušné ukazatele teoretického výkonu a podporuje pokročilé metody korekce chyb.

Ovládací prvek SM2262EN byl poprvé představen v srpnu 2017, současně s „běžným“ SM2262, avšak byl prezentován jako jeho „pokročilá“ verze, jejíž dodávky měly začít později. Podle všeho se Silicon Motion chtěla zdržet jeho uvedení na trh do doby, kdy se objeví 96vrstvá TLC 3D NAND, aby mohla nabídnout zrychlená komplexní řešení spolu s hustší flash pamětí. Avšak tento plán ztroskotal kvůli změnám na trhu: NAND čipy začaly rychle zlevňovat a výrobci pamětí se rozhodli zdržet zavádění nových technologií. V důsledku toho Silicon Motion přestala čekat a uvedla SM2262EN jako aktualizaci pro SM2262 v rámci platformy zaměřené na práci s 64vrstvou TLC 3D NAND.

Přesto, pokud se důvěřuje oficiálním specifikacím, verze platformy s ovládacím prvkem SM2262EN stále slibuje zlepšení výkonu: až 9 % při sekvenčním čtení, až 58 % – při sekvenčním zápisu, až 14 % – při náhodném čtení a až 40 % – při náhodném zápisu. Ale i pokud věříme těmto číslům, mělo by to být s velkou opatrností. Vývojáři říkají přímo – žádné úpravy v hardwarové konstrukci SM2262EN se nepředpokládají, používá přesně tu stejnou architekturu jako běžný SM2262. Veškeré výhody spočívají ve změnách v softwarové části: platformy s novým ovládacím prvkem používají sofistikovanější algoritmy zápisu a SLC kešování. Jinými slovy, jde o jakousi snahu vyřešit problémy zjednodušeně, nikoli o to, že by inženýři dokázali dosáhnout nějakého průlomu v mechanismu funkce.

Co to znamená v praxi, jsme již viděli, když jsme testovali ADATA XPG SX8200 Pro s ovládacím prvkem SM2262EN. Tento disk byl rychlejší než jeho předchůdce na čipu SM2262 pouze v benchmarkových testech, ale nenabídl žádná významná zlepšení v reálném výkonu. Ale s Transcend MTE220S je příběh poněkud jiný. Tento disk nemá žádné blízké příbuzné v modelové řadě a pro Transcend je to zcela nový model. Vzhledem k tomu, že dříve měla tato značka v modelové řadě pouze vstupní úrovně NVMe SSD, technické specifikace MTE220S vypadají velmi působivě.

Zajímavé je, že uvedený výkon Transcend MTE220S je o něco nižší než rychlosti, které slibovala pro svůj podobný disk na bázi ovladače SM2262EN společnost ADATA. Zřejmě to souvisí s tím, že ačkoli MTE220S využívá stejnou hardwarově-softwarovou platformu, jeho konstrukce se od referenční liší. Společnost Transcend navrhla pro svůj disk vlastní plošný spoj, kde v zájmu snížení nákladů opustila použití 32bitového rozhraní DRAM vyrovnávací paměti ve prospěch úspornějšího 16bitového připojení. V důsledku toho se snižují maximální rychlosti náhodného čtení a zápisu, což je obzvlášť patrné u verze disku o kapacitě 512 GB.

I přesto SLC cache u Transcend MTE220S funguje stejně jako u ostatních disků s ovladačem SM2262EN. Cache používá dynamický systém, kde je část TLC paměti z hlavního pole převedena do zrychleného jedno-bitového režimu. Velikost cache se volí tak, aby v SLC režimu fungovala přibližně polovina volné flash paměti. Tak lze na MTE220S s vysokou rychlostí zapsat objem dat, který se přibližně rovná jedné šestině dostupného SSD prostoru, po čemž se rychlost výrazně sníží.

Toto lze ilustrovat následujícím grafem, který ukazuje, jak se mění výkon kontinuální sekvenčního zápisu na prázdném disku Transcend MTE220S o kapacitě 512 GB.

V urychleném režimu, kdy zápis probíhá v SLC režimu, 512GB verze MTE220S poskytuje výkon až 1,9 GB/s. V TLC režimu pracuje pole flash paměti výrazně pomaleji, a po vyčerpání volného místa v SLC cache se rychlost snižuje na 460 MB/s. Na grafu je vidět i třetí variant rychlosti – 275 MB/s. K tomuto poklesu výkonu při sekvenčním zápisu dojde, když už nezůstane žádná volná flash paměť a pro uložení dalších dat je třeba nejprve převést buňky, používané pro SLC cache, do běžného TLC režimu. Nakonec se ukazuje, že průměrná rychlost kontinuálního zápisu na Transcend MTE220S 512 GB „od začátku do konce“ činí přibližně 410 MB/s a pro úplné naplnění tohoto úložiště daty je potřeba vynaložit alespoň 21 minut. To není příliš optimistické číslo: například stejný Samsung 970 EVO Plus lze úplně naplnit za pouhých 10 minut.

SLC cache Transcend MTE220S má stejnou jedinečnou vlastnost, kterou jsme objevili již u ADATA XPG SX8200 Pro. Data z ní se do běžné paměti přenášejí teprve tehdy, když je zaplněna více než ze tří čtvrtin. To umožňuje dosahovat vyšších rychlostí čtení při přístupu k souborům, které byly právě zapsány. Tato funkce nemá příliš smysl při skutečném používání SSD, ale silně pomáhá úložišti v syntetických benchmarkách, které právě praktikují scénáře typu „zápis – čtení“.

Jak to v praxi vypadá, lze posoudit podle následujícího grafu rychlosti náhodného čtení při přístupu k souboru jak ihned po jeho vytvoření, tak i v případě, kdy byla na SSD uložena další data.

Zde je jasně vidět moment, kdy řadič přesouvá testovací soubor z SLC cache do hlavní flash paměti, protože rychlost drobného blokového čtení v tomto okamžiku klesá přibližně o 10 %. S touto sníženou rychlostí se budou uživatelé potýkat ve většině případů, protože žádné algoritmy pro zpětný přesun dat z TLC paměti do SLC cache v mikropočítači Transcend MTE220S nejsou předpokládány, a soubory se mohou v SLC cache zdržovat pouze tehdy, pokud je úložné zařízení během provozu stále volné více než 90 procent.

Jinými slovy, z pohledu práce se SLC cache se Transcend MTE220S výrazně neliší od jiných úložišť založených na řadiči SM2262EN. To však vůbec neznamená, že se ve všem podobá ADATA XPG SX8200 Pro. Nabídka Transcend má významnou výhodu jiného druhu – vyšší povolené objemy přepisování v podmínkách záruky. Bez její ztráty lze úložiště úplně přepsat daty 800krát, a verzi o objemu 256 GB více než 1000krát. Takové hodnoty deklarovaného zdroje umožňují doufat, že pro MTE220S výrobce nakupuje flash paměť nejvyšší kvality, a to znamená, že skutečná spolehlivost úložiště by měla uspokojit i ty uživatele, kteří stále vůči TLC 3D NAND projevují značné nedůvěry.

Vzhled a vnitřní konstrukce

Pro podrobné seznámení byla tradičně vybrána model Transcend MTE220S o objemu 512 GB. Žádná překvapení ve svém vzhledu nepřinesl, jedná se o běžné úložiště ve formátu M.2 2280, které funguje přes sběrnici PCI Express 3.0 x4 a podporuje protokol NVM Express verze 1.3. Nicméně vzhled obalu a dodávaného příslušenství MTE220S vyvolává silné asociace s levným širokým sortimentem. I rozpočtový bezešvý SSD MTE110S byla společnost prodávána v plnohodnotné krabici, zatímco tento nový produkt, který je prezentován jako řešení vyšší úrovně, byl zabalen v blistru, v němž kromě samotné M.2 desky úložiště není vůbec nic. To všechno silně připomíná způsob, jakým se na trh dodávají microSD karty, a očividně slouží ke snížení režijních nákladů. Nicméně stěží si někdo dnes vybírá SSD podle obalu.

SSD nemá výrazný design. V jeho konstrukci nejsou žádné chladiče a nálepka nemá vrstvu tepelné vodivosti. Celkově Transcend MTE220S vypadá spíše jako OEM produkt než jako řešení pro nadšence. Toto dojmy podtrhuje textolit plošného spoje v zapomenuté zelené barvě a čistě utilitární štítek, který nemá žádné známky designu a obsahuje pouze servisní informace.

Rozložení desky MTE220S nelze považovat za typické — inženýři Transcend ji zřejmě upravili pro své vlastní potřeby. Přinejmenším námi dříve zmiňovaný disk ADATA XPG SX8200 Pro, přestože používá podobnou hardwarovou platformu, vypadá zcela jinak. Na druhou stranu nový Transcend si zachoval dvoustranné uspořádání komponentů, takže pro nízkoprofilové sloty M.2, které se vyskytují v tenkých noteboocích, MTE220S nemusí být vhodný.

Flash paměť umístěná na MTE220S 512 GB je sestavena ze čtyř čipů s vlastním označením Transcend. Je známo, že uvnitř každého z těchto čipů se nachází čtyři 256-gigabitové krystaly 64-vrstvé paměti Micron TLC 3D NAND druhé generace. Transcend nakupuje tuto paměť od Micronu ve formě celých plátů, ale řezání, testování a balení křemíkových krystalů do čipů provádí sama, což umožňuje dosáhnout dodatečných výrobních úspor.

Věnovat pozornost by měla také paměť DDR4-1866 SDRAM, umístěná vedle čipu základního řadiče SM2262EN. Slouží jako vyrovnávací paměť pro uchování kopie tabulky překladu adres, ale důležité je, že v tomto úložišti je pouze jedna taková paměť, vyráběná společností Samsung, s kapacitou 512 MB. Na toto upozorňujeme záměrně, neboť u jiných SSD s řadičem SM2262EN má rychlá vyrovnávací paměť DRAM obvykle tři čipy poloviční kapacity. Výsledkem je, že v Transcend MTE220S probíhá komunikace s vyrovnávací pamětí DRAM přes 16-bitovou, nikoli 32-bitovou sběrnici, což teoreticky může mírně zhoršit výkon při maloblocích operacích. Nicméně, vliv tohoto faktoru není třeba přeceňovat: 32-bitová sběrnice pro operační paměť je unikátní vlastnost platformy SM2262/SM2262EN, zatímco jiné řadiče pro SSD používají vyrovnávací paměť DRAM se 16-bitovou sběrnicí a nijak z toho netrpí.

Software

Pro údržbu vlastních výrobců paměťových zařízení společnost Transcend vydává speciální nástroj SSD Scope. Jeho funkce jsou téměř typické pro software této třídy, nicméně některé obvyklé funkce z nějakého důvodu nejsou podporovány.

SSD Scope umožňuje sledovat celkový stav úložiště a vyhodnocovat jeho zdraví, přičemž se odkazuje na telemetrii S.M.A.R.T. V aplikaci jsou jednoduché testy výkonu a také kontrola verze firmwaru a možnost její aktualizace.

Aplikace obsahuje také nástroj pro klonování obsahu disků, který umožňuje rychlý a bezbolestný přenos operačního systému a nainstalovaných aplikací na nově zakoupené SSD. Kromě toho SSD Scope umí řídit přenos příkazu TRIM na úložiště.

Pro SATA-SSD může SSD Scope také nabídnout kontrolu pole flash paměti na přítomnost chyb nebo provedení procesu "bezpečného vymazání" flash paměti Secure Erase. Z nějakého důvodu však obě tyto funkce s Transcend MTE220S nefungují.

Zdroj: 3dnews.ru