Neuer Artikel: Übersicht über das NVMe SSD-Laufwerk Transcend MTE220S: günstig heißt nicht schlecht

Es ist so gekommen, dass die Hersteller von Solid-State-Laufwerken, die bislang noch keine eigenen Entwicklerteams für Controller haben und dennoch den Markt für SSDs für Enthusiasten im Auge behalten wollen, heute kaum eine Auswahl haben. Eine geeignete Option, die es ihnen ermöglicht, leistungsstarke Laufwerke mit NVMe-Schnittstelle zu realisieren, bietet nur ein Unternehmen – Silicon Motion, das bereit ist, umfassende Lösungen aus seinem Controller und entsprechender Firmware an Interessenten zu liefern. Allgemein verfügbare Basismikrochips zum Bau von NVMe-Laufwerken gibt es auch bei anderen Firmen, beispielsweise bei Phison oder Realtek, doch hat Silicon Motion in diesem Bereich die Führung übernommen und bietet seinen Partnern nicht nur funktionalere, sondern auch deutlich leistungsstärkere Lösungen an.

Gleichzeitig stellen unter der riesigen Vielfalt an NVMe-Laufwerken, die auf den Controllern von Silicon Motion basieren, nicht alle Modelle ein Interesse für Enthusiasten dar. Dieses Unternehmen produziert eine breite Palette von Chips mit grundlegend unterschiedlichen Leistungsniveaus, doch nur ausgewählte Plattformen können die für fortschrittliche oder maximale Konfigurationen geeignete Leistung bereitstellen. Insbesondere haben wir im letzten Jahr sehr positiv über den Controller SM2262 berichtet: Im Jahr 2018 war er in der Tat sehr attraktiv und ermöglichte es den auf ihm basierenden Laufwerken, auf Augenhöhe mit den besten Verbrauchermarkennvme-SSDs der ersten Reihe, einschließlich Samsung, Western Digital und Intel, zu konkurrieren.

In diesem Jahr hat sich die Situation jedoch etwas verändert, da die führenden Hersteller ihre Massenmodelle der oberen Preisklasse aktualisiert haben. In Reaktion darauf bietet Silicon Motion seinen Partnern eine verbesserte Version des letztjährigen Controllers, SM2262EN, an, die ebenfalls eine Steigerung der Leistungsparameter verspricht – vor allem in der Schreibrate. Somit sollten gerade die auf diesem Chip basierenden Laufwerke heute die Käufer ansprechen, die einen modernen und schnellen NVMe-Speicher erhalten möchten, aber nicht bereit sind, für ein A-Markenprodukt zu viel zu bezahlen.

Bis vor kurzem wurde der neue Controller SM2262EN nicht von vielen Herstellern in ihren Produkten verwendet. Tatsächlich beschränkte sich die Auswahl auf zwei Optionen: ADATA XPG SX8200 Pro und HP EX950. Nun gibt es jedoch ein drittes Laufwerk auf Basis dieses Chips – die Firma Transcend hat die Produktion übernommen. Mit der Neuheit, die den Namen Transcend MTE220S trägt, werden wir uns in diesem Review vertrautmachen.

Die Ausgangsdaten für diese Bekanntschaft sind folgende. HP EX950 wird nicht nach Russland geliefert, und ADATA XPG SX8200 Pro hat in unserem letzten Test keine besonderen Vorteile präsentiert und bot eine Leistung auf dem Niveau der Laufwerke mit dem vorherigen Controller SM2262. Das bedeutet, dass wir trotz der Einführung der neuen Controller-Version von Silicon Image noch keine NVMe-SSDs gesehen haben, die mit dem neuen Samsung 970 EVO Plus konkurrenzfähig wären. Ob sich das Transcend MTE220S im Vergleich zur ADATA XPG SX8200 Pro als interessanter erweisen wird, werden wir in diesem Review herausfinden. Allerdings sollte gleich betont werden, dass selbst wenn dieses SSD nicht mit Geschwindigkeitsparametern glänzt, es dennoch recht interessant sein kann. Schließlich plant Transcend, es zu einem erstaunlich niedrigen Preis zu verkaufen – zumindest niedrig für ein vollwertiges Laufwerk mit PCI Express 3.0 x4, DRAM-Puffer und 3D-TLC-Speicher.

Technische Spezifikationen

Detaillierte Informationen zum Controller SM2262EN haben wir bereits gegeben, als wir uns mit dem ADATA XPG SX8200 Pro vertraut machten. Technisch gesehen basiert dieser Chip auf zwei ARM Cortex-Kernen, nutzt ein achtkanaliges Interface zur Steuerung des Flash-Speichers, hat ein DDR3/DDR4-Interface für den Puffer und unterstützt den PCI Express 3.0 x4-Bus mit dem NVM Express 1.3-Protokoll. Mit anderen Worten, es handelt sich um eine moderne und voll funktionsfähige Lösung für NVMe-Laufwerke, die zudem recht gute theoretische Leistungswerte aufweist und fortschrittliche Fehlerkorrekturmethoden unterstützt.

Ursprünglich wurde der SM2262EN-Controller im August 2017 vorgestellt, gleichzeitig mit dem "einfachen" SM2262, jedoch als dessen "fortgeschrittene" Version präsentiert, deren Auslieferung später beginnen sollte. Offenbar wollte Silicon Motion ihn zurückhalten, bis der Markt mit 96-lagiger TLC 3D NAND beliefert wird, um dann beschleunigte Komplettlösungen zusammen mit der dichteren Flash-Speicher-Technologie anzubieten. Dieser Plan kam jedoch wegen sich ändernder Markttrends ins Stocken: NAND-Chips wurden enorm günstiger, und die Speicherhersteller beschlossen, die Einführung neuer Technologien zu verzögern. Infolgedessen war Silicon Motion es leid zu warten und veröffentlichte den SM2262EN als Upgrade für den SM2262 innerhalb einer Plattform, die auf die Nutzung von 64-lagiger TLC 3D NAND ausgerichtet ist.

Dabei verspricht die Plattformversion mit dem SM2262EN-Controller laut den formalen Spezifikationen dennoch eine Leistungsverbesserung: bis zu 9 % bei sequenziellen Lesevorgängen, bis zu 58 % bei sequenziellen Schreibvorgängen, bis zu 14 % bei zufälligem Lesen und bis zu 40 % bei zufälligem Schreiben. Doch selbst wenn man an diese Zahlen glaubt, dann mit großer Vorsicht. Die Entwickler betonen, dass es keine Änderungen an der Hardware des SM2262EN geben wird; er verwendet exakt dieselbe Architektur wie der normale SM2262. Der gesamte Vorteil basiert auf Veränderungen im Softwarebereich: Die Plattformen mit dem neuen Controller nutzen ausgeklügeltere Schreib- und SLC-Caching-Algorithmen. Anders ausgedrückt, es handelt sich um einen Versuch, Kompromisse einzugehen, und nicht darum, dass es den Ingenieuren gelungen ist, einen Durchbruch in den Betriebsmechanismen zu erzielen.

Was das in der Praxis bedeutet, haben wir bereits gesehen, als wir die ADATA XPG SX8200 Pro mit dem SM2262EN-Controller getestet haben. Dieses Laufwerk war schneller als sein Vorgänger mit dem SM2262-Chip in Benchmarks, brachte jedoch keine nennenswerten Verbesserungen in der realen Leistung. Bei Transcend MTE220S ist die Geschichte jedoch etwas anders. Dieses Speichergerät hat keine nahe Verwandtschaft im Modellportfolio, und für Transcend handelt es sich um ein absolut neues Modell. Angesichts dessen, dass zuvor im Modellportfolio dieses Herstellers nur NVMe SSDs der Einstiegsklasse vorhanden waren, wirken die technischen Spezifikationen des MTE220S ziemlich beeindruckend.

Interessanterweise ist die angegebene Leistung des Transcend MTE220S etwas niedriger als die Geschwindigkeiten, die ADATA für sein ähnliches Laufwerk auf Basis des Controllers SM2262EN versprochen hat. Dies scheint damit zusammenzuhängen, dass, obwohl das MTE220S dieselbe hardware-software Plattform verwendet, seine Konstruktion von der Referenz abweicht. Für sein Laufwerk hat Transcend eine eigene Platine entworfen, bei der aus Kostengründen auf die Verwendung einer 32-Bit-DRAM-Pufferschnittstelle zugunsten einer wirtschaftlicheren 16-Bit-Verbindung verzichtet wurde. Infolgedessen sind die maximalen Geschwindigkeiten beim zufälligen Lesen und Schreiben geringer, was insbesondere bei der Version des Laufwerks mit 512 GB deutlich wird.

Dennoch funktioniert das SLC-Caching beim Transcend MTE220S genau wie bei anderen Laufwerken mit dem Controller SM2262EN. Der Cache verwendet ein dynamisches System, bei dem ein Teil des TLC-Speichers aus dem Hauptspeicher in den beschleunigten Ein-Bit-Modus umgeschaltet wird. Die Größe des Caches wird so gewählt, dass ungefähr die Hälfte des freien Flash-Speichers im SLC-Modus arbeitet. Dadurch kann mit hoher Geschwindigkeit auf dem MTE220S eine Datenmenge gespeichert werden, die ungefähr einem Sechstel des verfügbaren SSD-Speichers entspricht, danach sinkt die Geschwindigkeit erheblich.

Dies kann durch das folgende Diagramm veranschaulicht werden, das zeigt, wie sich die Leistung des kontinuierlichen sequenziellen Schreibens auf einem leeren Transcend MTE220S mit 512 GB Kapazität ändert.

Im beschleunigten Modus, wenn die Aufzeichnung im SLC-Modus erfolgt, bietet die 512-Gigabyte-Version des MTE220S eine Leistung von 1,9 GByte/s. Im TLC-Modus arbeitet das Flash-Speichermedium erheblich langsamer, und nachdem der freie Speicher im SLC-Cache erschöpft ist, sinkt die Geschwindigkeit auf 460 MByte/s. Auf dem Diagramm ist auch eine dritte Geschwindigkeitsvariante zu sehen – 275 MByte/s. Dieser Wert wird erreicht, wenn die Leistung bei sequentiellen Schreibvorgängen sinkt, weil kein freier Flash-Speicher mehr vorhanden ist, und der Controller zunächst die Zellen, die für den SLC-Cache verwendet wurden, in den normalen TLC-Modus umschalten muss, um zusätzliche Daten unterzubringen. Insgesamt liegt die durchschnittliche Dauer der kontinuierlichen Schreibgeschwindigkeit des Transcend MTE220S 512 GB „von Anfang bis Ende“ bei etwa 410 MByte/s, und um diesen Speicher vollständig mit Daten zu füllen, sind mindestens 21 Minuten erforderlich. Dies ist kein allzu optimistischer Wert: Zum Beispiel kann derselbe Samsung 970 EVO Plus in nur 10 Minuten komplett befüllt werden.

Dabei weist der SLC-Cache des Transcend MTE220S dieselbe besondere Eigenschaft auf, die wir bereits im ADATA XPG SX8200 Pro festgestellt haben. Die Daten werden nicht sofort in den normalen Speicher übertragen, sondern erst, wenn der Cache zu mehr als drei Vierteln gefüllt ist. Dies ermöglicht eine Erhöhung der Lesegeschwindigkeit beim Zugriff auf Dateien, die gerade erst geschrieben wurden. Diese Funktion hat bei der realen Verwendung von SSDs wenig Sinn, hilft jedoch dem Speichermedium in synthetischen Benchmarks, die gerade Szenarien wie „Schreiben – Lesen“ praktizieren.

Wie sich dies in der Praxis darstellt, lässt sich anhand des folgenden Diagramms zur Geschwindigkeit des zufälligen Lesens bewerten, sowohl beim Zugriff auf eine Datei unmittelbar nach deren Erstellung als auch zu einem Zeitpunkt, an dem nach dieser Datei noch eine gewisse Menge an Informationen auf der SSD geschrieben wurde.

Hier wird sehr anschaulich der Moment sichtbar, wenn der Controller die Testdatei aus dem SLC-Cache in den Hauptspeicher verschiebt, da die Geschwindigkeit des kleinteiligen Lesens in diesem Moment um etwa 10 % sinkt. Genau mit dieser reduzierten Geschwindigkeit werden die Benutzer in der überwiegenden Mehrheit der Fälle konfrontiert, da im Mikrogramm der Transcend MTE220S keine Algorithmen für die Rückverschiebung von Daten aus dem TLC-Speicher in den SLC-Cache vorgesehen sind und Dateien im SLC-Cache nur dann verweilen können, wenn das Laufwerk während des Betriebs mehr als 90 Prozent frei bleibt.

Mit anderen Worten unterscheidet sich die Arbeit mit dem SLC-Cache des Transcend MTE220S kaum von anderen Speicherlösungen, die auf dem SM2262EN-Controller basieren. Das bedeutet jedoch nicht, dass es in allen Punkten dem ADATA XPG SX8200 Pro ähnelt. Das Angebot von Transcend hat einen wesentlichen Vorteil anderer Art – höhere, durch die Garantiebestimmungen erlaubte, Volumina für die Überschreibung. Ohne Verlust der Garantieleistung kann das Speichergerät insgesamt 800 Mal mit Daten überschrieben werden, und die Version mit 256 GB über 1000 Mal. Solche Werte des angegebenen Ressourcenpotenzials lassen hoffen, dass für den MTE220S Flash-Speicher höchster Qualitätsstufen beschafft wird, und das bedeutet, dass die tatsächliche Zuverlässigkeit des Laufwerks sogar Nutzer zufriedenstellen kann, die TLC 3D NAND gegenüber skeptisch gegenüberstehen.

Aussehen und innere Struktur

Für eine detaillierte Analyse wurde traditionell das Modell Transcend MTE220S mit 512 GB gewählt. In puncto Ästhetik hat es keine Überraschungen geboten; es handelt sich um ein gewöhnliches Speichergerät im M.2 2280-Format, das über den PCI Express 3.0 x4-Bus funktioniert und das NVM Express-Protokoll der Version 1.3 unterstützt. Dennoch weckt die Verpackung und der Lieferumfang des MTE220S nachhaltige Assoziationen mit billigem Massenprodukt. Selbst den Budget-SSD MTE110S bot das Unternehmen in einer ordentlichen Box an, während die hier betrachtete Neuheit, die als eine Lösung höherer Ordnung positioniert wird, in einer Blisterverpackung geliefert wird, die neben der M.2-Platine des Laufwerks absolut nichts enthält. Das erinnert stark an die Art und Weise, wie microSD-Karten auf den Markt gebracht werden, und dient offensichtlich dem Ziel, die Gemeinkosten zu senken. Allerdings dürfte kaum jemand heute SSDs nach ihrer Verpackung auswählen.

Das SSD selbst unterscheidet sich nicht durch ein ausdrucksstarkes äußeres Erscheinungsbild. In seiner Konstruktion sind keine Kühlkörper vorgesehen, und der Aufkleber hat keine Schicht aus wärmeleitender Folie. Insgesamt wirkt das Transcend MTE220S eher wie ein OEM-Produkt als wie eine Lösung für Enthusiasten. Dies wird durch die textilartige grüne Leiterplatte und das rein utilitaristische Etikett unterstrichen, das keinerlei Designmerkmale aufweist und nur grundlegende Informationen enthält.

Die Anordnung der MTE220S-Platine lässt sich nicht als Standardbeispiel bezeichnen – die Ingenieure von Transcend haben sie offenbar für eigene Bedürfnisse modifiziert. Zumindest der vorher von uns betrachtete ADATA XPG SX8200 Pro, der eine ähnliche Hardwareplattform verwendet, sah ganz anders aus. Dennoch hat das neue Transcend-Modell die doppelseitige Anordnung der Komponenten beibehalten, weshalb das MTE220S für „Low-Profile“-M.2-Slots, die in schlanken Laptops vorkommen, möglicherweise nicht geeignet ist.

Das auf dem MTE220S platzierte Flash-Speichermodul mit 512 GB besteht aus vier Mikrochip-Modulen mit eigener Kennzeichnung von Transcend. Es ist bekannt, dass in jedem dieser Chips vier 256-Gigabit-Die aus 64-lagigem Micron TLC 3D NAND der zweiten Generation enthalten sind. Transcend bezieht diesen Speicher bei Micron in Form ganzer Wafer, übernimmt jedoch das Schneiden, Testen und Verpacken der Silizium-Dies in die Chips, was zusätzliche Produktionskostenersparnisse ermöglicht.

Beachtenswert ist auch der DDR4-1866 SDRAM-Chip, der neben dem SM2262EN-Basiscontroller platziert ist. Er fungiert als Puffer zum Speichern einer Kopie der Adressübersetzungstabelle. Wichtig ist hier, dass in dem betrachteten Speicher nur ein solcher Chip von Samsung mit einer Kapazität von 512 MB vorhanden ist. Wir weisen darauf hin, da andere SSDs mit dem SM2262EN-Controller in der Regel einen schnellen DRAM-Puffer haben, der aus einem Paar Chips mit halber Kapazität besteht. Infolgedessen erfolgt bei der Transcend MTE220S die Arbeit mit dem DRAM-Puffer über einen 16-Bit- statt einen 32-Bit-Bus, was theoretisch die Leistung bei kleinen Blockoperationen beeinträchtigen könnte. Dennoch sollte man den Einfluss dieses Faktors nicht überbewerten: Ein 32-Bit-Bus für den Arbeitsspeicher ist ein einzigartiges Merkmal der SM2262/SM2262EN-Plattform, während andere Controller für SSDs DRAM-Puffer mit 16-Bit-Bus verwenden und darunter nicht leiden.

Software

Zur Wartung von eigenen Speichermedien bietet Transcend das spezielle Programm SSD Scope an. Die Funktionen sind nahezu typisch für Software dieser Art, jedoch werden einige gewohnte Funktionen aus irgendwelchen Gründen nicht unterstützt.

SSD Scope ermöglicht es, den allgemeinen Zustand des Speichermediums zu überwachen und seine Gesundheit zu bewerten, indem auf die S.M.A.R.T.-Telemetrie zugegriffen wird. Die Software enthält einfache Leistungsprüfungen sowie die Überprüfung der Firmware-Version und deren Aktualisierungsmöglichkeit.

Zusätzlich verfügt die Anwendung über ein Werkzeug zum Klonen des Inhalts von Laufwerken, das einen schnellen und schmerzlosen Transfer des Betriebssystems und der installierten Anwendungen auf die neu gekaufte SSD ermöglicht. Außerdem kann SSD Scope die Übertragung des TRIM-Befehls auf das Laufwerk steuern.

Für SATA-SSDs bietet SSD Scope auch eine Überprüfung des Flash-Speicherarrays auf Fehler oder die Durchführung des Verfahrens "sichere Löschung" (Secure Erase) an. Mit der Transcend MTE220S funktionieren jedoch aus irgendwelchen Gründen beide Funktionen nicht.

Quelle: 3dnews.ru