Neuer Artikel: Vorstellung des NVMe SSD-Laufwerks Transcend MTE220S: Günstig bedeutet nicht schlecht

Es ist bemerkenswert, dass die Hersteller von Solid-State-Laufwerken, die bislang keine eigenen Entwicklungsteams für Controller besitzen, aber dennoch den Markt für SSDs im Enthusiasten-Bereich nicht aus den Augen verlieren wollen, heute kaum Wahlmöglichkeiten haben. Die einzige Firma, die eine geeignete Lösung bietet, um wirklich leistungsfähige Laufwerke mit NVMe-Schnittstelle zusammenzustellen, ist Silicon Motion. Sie bietet umfassende Lösungen mit ihrem Controller und der entsprechenden Firmware für alle Interessierten an. Während auch andere Unternehmen wie Phison oder Realtek allgemein zugängliche Grundchips für die Montage von NVMe-Laufwerken bereitstellen, hat sich Silicon Motion in diesem Bereich als führend etabliert, indem sie Partnern nicht nur funktionale, sondern auch erheblich leistungsstärkere Lösungen anbietet.

Gleichzeitig sind unter der riesigen Vielfalt an NVMe-SSDs, die auf Silicon Motion Controllern basieren, nicht alle Modelle für Enthusiasten von Interesse. Dieses Unternehmen bietet eine breite Palette von Chips an, die sich in ihrem Leistungsniveau grundlegend unterscheiden. Nur ausgewählte Plattformen können jedoch die Leistung bieten, die für fortschrittliche oder maximal konfigurierte SSDs erforderlich ist. Im vergangenen Jahr haben wir insbesondere den SM2262 Controller sehr positiv hervorgehoben: Nach den Maßstäben von 2018 stellte er sich tatsächlich als äußerst attraktiv dar und ermöglichte es den auf seiner Basis basierenden Speichern, auf Augenhöhe mit den besten Verbraucher-NVMe-SSDs von führenden Herstellern wie Samsung, Western Digital und Intel zu konkurrieren.

In diesem Jahr hat sich die Lage jedoch etwas geändert, da die führenden Hersteller ihre hochwertigen Massenmodelle aktualisiert haben. Als Antwort darauf hat Silicon Motion seinen Partnern eine verbesserte Version des letztjährigen Controllers, SM2262EN, angeboten, der ebenfalls Leistungssteigerungen verspricht – insbesondere bei der Schreibgeschwindigkeit. Somit sind es die Speicherlösungen auf Basis dieses Chips, die heute Käufer ansprechen sollten, die einen modernen und schnellen NVMe-Speicher besitzen möchten, jedoch nicht zu viel für ein A-Markenprodukt bezahlen wollen.

Bis vor kurzem wurde der neue Controller SM2262EN nur von recht wenigen Herstellern in ihren Produkten verwendet. Tatsächlich beschränkte sich die Auswahl auf zwei Optionen: ADATA XPG SX8200 Pro und HP EX950. Jetzt gibt es jedoch auch einen dritten Speicher auf Basis dieses Chips – die Produktion hat die Firma Transcend aufgenommen. Mit dieser Neuheit, die den Namen Transcend MTE220S trägt, werden wir uns in diesem Test auseinandersetzen.

Die Rahmenbedingungen für dieses Kennenlernen sind folgendermaßen. HP EX950 wird nicht nach Russland geliefert, und ADATA XPG SX8200 Pro In unseren letzten Tests hat sich keine besonderen Vorteile gezeigt, die Leistung lag auf dem Niveau der vorherigen SM2262-Controller. Das bedeutet, dass trotz der neuen Version des Silicon Image Controllers keine NVMe-SSDs aufgetaucht sind, die mit den neuen Samsung 970 EVO Plus konkurrieren könnten. Ob sich die Transcend MTE220S im Vergleich zur ADATA XPG SX8200 Pro als interessanter herausstellt, werden wir in diesem Test herausfinden. Es sei jedoch direkt angemerkt, dass selbst wenn diese SSD nicht mit beeindruckenden Geschwindigkeitsparametern auftrumpft, sie dennoch sehr interessant sein könnte. Schließlich plant Transcend, sie zu einem erstaunlich günstigen Preis anzubieten – zumindest für ein vollwertiges Laufwerk mit PCI Express 3.0 x4, DRAM-Puffer und dreidimensionalem TLC-Speicher.

Technische Spezifikationen

Wir haben bereits ausführlich über den SM2262EN-Controller gesprochen, als wir den ADATA XPG SX8200 Pro vorgestellt haben. Technisch gesehen basiert dieser Chip auf zwei ARM Cortex-Kernen, verwendet ein achtkanaliges Interface zur Steuerung des Flash-Speichers, verfügt über ein DDR3/DDR4-Interface für den Cache 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-Speicher, die zudem beeindruckende theoretische Leistungswerte bietet und fortschrittliche Fehlerkorrekturmethoden unterstützt.

Ursprünglich wurde der SM2262EN-Controller im August 2017 zusammen mit dem „einfachen“ SM2262 vorgestellt, allerdings als seine „fortgeschrittene“ Version präsentiert, dessen Lieferung später beginnen sollte. Anscheinend wollte Silicon Motion ihn zurückhalten, bis die 96-lagige TLC 3D NAND auf dem Markt erscheint, um dann beschleunigte Gesamtlösungen zusammen mit dichterem Flash-Speicher anzubieten. Allerdings wurde dieser Plan durch sich ändernde Marktbedingungen durchkreuzt: NAND-Chips begannen schnell im Preis zu fallen, und die Speicherhersteller entschieden sich, die Einführung neuer Technologien zu verzögern. Infolgedessen hatte Silicon Motion genug gewartet und veröffentlichte den SM2262EN als Aktualisierung für den SM2262 im Rahmen einer Plattform, die auf die Arbeit mit 64-lagiger TLC 3D NAND ausgerichtet ist.

Dabei verspricht die Version der Plattform mit dem Controller SM2262EN, gemäß den formalen Spezifikationen, dennoch eine Leistungsverbesserung: bis zu 9 % beim sequenziellen Lesen, bis zu 58 % beim sequenziellen Schreiben, bis zu 14 % beim zufälligen Lesen und bis zu 40 % beim zufälligen Schreiben. Doch wenn man an diese Zahlen glaubt, dann nur mit großer Vorsicht. Die Entwickler sagen ganz klar – es sind keine Änderungen in der Hardware-Struktur des SM2262EN vorgesehen; er verwendet genau dasselbe Architekturdesign wie der herkömmliche SM2262. Der gesamte Vorteil beruht auf Veränderungen in der Software: Plattformen mit dem neuen Controller nutzen ausgeklügelte Schreib- und SLC-Caching-Algorithmen. Mit anderen Worten, es handelt sich um einen Versuch, Abkürzungen zu nehmen, und nicht darum, dass Ingenieuren ein bahnbrechender Fortschritt in der Funktionsweise gelungen ist.

Was das in der Praxis bedeutet, haben wir bereits gesehen, als wir das ADATA XPG SX8200 Pro mit dem SM2262EN-Controller getestet haben. Dieses Laufwerk war schneller als sein Vorgänger mit dem SM2262-Chip, aber bot keine spürbaren Verbesserungen in der tatsächlichen Leistung. Im Gegensatz dazu verhält es sich jedoch beim Transcend MTE220S ganz anders. Dieses Laufwerk hat keine engen Verwandten im Produktportfolio und stellt ein völlig neues Modell für Transcend dar. Angesichts der Tatsache, dass das Unternehmen zuvor nur NVMe SSDs der Einstiegsklasse angeboten hat, wirken die technischen Daten des MTE220S sehr beeindruckend.

Interessanterweise sind die angegebenen Leistungswerte des Transcend MTE220S etwas niedriger als die Geschwindigkeiten, die ADATA für sein ähnliches Laufwerk auf Basis des SM2262EN Controllers verspricht. Offensichtlich liegt das daran, dass, obwohl das MTE220S die gleiche Hardware-Software-Plattform nutzt, seine Konstruktion von der Referenz abweicht. Für ihr Laufwerk hat Transcend eine eigene Leiterplatte entworfen, bei der aus Kostengründen auf eine 32-Bit-DRAM-Puffer-Schnittstelle zugunsten einer wirtschaftlicheren 16-Bit-Verbindung verzichtet wurde. Infolgedessen sinken die maximalen Geschwindigkeiten für zufälliges Lesen und Schreiben, was insbesondere bei der 512-GB-Version des Laufwerks auffällt.

Dennoch funktioniert das SLC-Caching bei Transcend MTE220S genau wie bei anderen Laufwerken mit dem SM2262EN-Controller. Der Cache verwendet ein dynamisches Schema, bei dem ein Teil des TLC-Speichers aus dem Hauptarray in den beschleunigten Single-Level-Cell-Modus (SLC) übertragen wird. Die Cache-Größe wird so gewählt, dass etwa die Hälfte des freien Flash-Speichers im SLC-Modus genutzt werden kann. Somit kann auf dem MTE220S eine Datenmenge gespeichert werden, die ungefähr ein Sechstel des verfügbaren SSD-Platzes ausmacht, bevor die Geschwindigkeit erheblich sinkt.

Dies lässt sich mit folgendem Diagramm veranschaulichen, das zeigt, wie sich die Leistung beim kontinuierlichen sequentiellen Schreiben auf einem leeren Transcend MTE220S mit 512 GByte Kapazität verändert.

Im beschleunigten Modus, wenn die Aufzeichnung im SLC-Modus erfolgt, bietet die 512-GB-Version des MTE220S eine Leistung von 1,9 GB/s. Im TLC-Modus arbeitet das Flash-Speicher-Array deutlich langsamer, und nachdem der freie Speicher im SLC-Cache erschöpft ist, sinkt die Geschwindigkeit auf 460 MB/s. Auf dem Diagramm ist auch eine dritte Geschwindigkeitsoption von 275 MB/s zu sehen. Diese Geschwindigkeit wird erzielt, wenn kein freier Flash-Speicher mehr zur Verfügung steht und der Controller zunächst die Zellen, die für den SLC-Cache verwendet werden, in den normalen TLC-Modus umschalten muss, um zusätzliche Daten ablegen zu können. Das Ergebnis ist, dass die durchschnittliche sequentielle Schreibgeschwindigkeit des Transcend MTE220S 512 GB "von Anfang bis Ende" etwa 410 MB/s beträgt, und es dauert mindestens 21 Minuten, um dieses Laufwerk vollständig mit Daten zu füllen. Diese Zahl ist nicht besonders optimistisch: Zum Beispiel kann derselbe Samsung 970 EVO Plus in nur 10 Minuten komplett gefüllt werden.

Der SLC-Cache des Transcend MTE220S weist dieselbe einzigartige Eigenschaft auf, die wir bereits beim ADATA XPG SX8200 Pro festgestellt haben. Die Daten werden nicht sofort in den regulären Speicher übertragen, sondern erst, wenn der Cache zu über 75 % gefüllt ist. Dies ermöglicht eine Beschleunigung der Lesegeschwindigkeiten beim Zugriff auf Dateien, die gerade geschrieben wurden. Diese Funktion hat in der realen Nutzung von SSDs wenig Sinn, hilft jedoch erheblich bei synthetischen Benchmarks, die Szenarien wie "Schreiben - Lesen" testen.

Wie sich dies in der Praxis auswirkt, lässt sich anhand des folgenden Diagramms zur Geschwindigkeit des zufälligen Lesens beurteilen, sowohl unmittelbar nach der Erstellung einer Datei als auch zu einem Zeitpunkt, nachdem auf der SSD eine weitere Menge an Informationen gespeichert wurde.

Hier wird sehr anschaulich der Moment deutlich, wenn der Controller eine Testdatei aus dem SLC-Cache in den Hauptspeicher verschiebt, da die Geschwindigkeit des Blocklesens in diesem Moment um etwa 10 % sinkt. Genau mit dieser reduzierten Geschwindigkeit müssen die Benutzer in den meisten Fällen rechnen, da es in der Firmware des Transcend MTE220S keinen Algorithmus für die Rückübertragung von Daten aus dem TLC-Speicher in den SLC-Cache gibt. Dateien können im SLC-Cache nur verweilen, wenn der Speicher während des Betriebs zu mehr als 90 Prozent ungenutzt bleibt.

Mit anderen Worten unterscheidet sich die Funktionsweise des SLC-Caches des Transcend MTE220S kaum von anderen Speicherlösungen, die auf dem SM2262EN-Controller basieren. Das bedeutet jedoch nicht, dass er in jeder Hinsicht mit dem ADATA XPG SX8200 Pro vergleichbar ist. Ein wesentliches Merkmal des Transcend-Angebots ist die höhere zulässige Wiederbeschreibungsrate, die durch die Garantiebedingungen festgelegt ist. Ohne Verlust der Garantie kann das Laufwerk bis zu 800 Mal vollständig mit Daten überschrieben werden, während die 256-GB-Version dies mehr als 1000 Mal schafft. Solche Werte des angegebenen Ressourcenpotentials lassen darauf hoffen, dass für den MTE220S Flash-Speicher von höchster Qualitätsstufe beschafft wird, was bedeutet, dass die tatsächliche Zuverlässigkeit des Laufwerks sogar die Erwartungen von Nutzern erfüllt, die TCL 3D NAND gegenüber skeptisch eingestellt sind.

Erscheinungsbild und Innenaufbau

Für eine eingehende Vorstellung wurde traditionell das Modell Transcend MTE220S mit einer Kapazität von 512 GB ausgewählt. In Bezug auf das Design gibt es keine Überraschungen, es handelt sich um ein gewöhnliches Laufwerk im M.2 2280 Formfaktor, das über den PCI Express 3.0 x4 Bus arbeitet und das NVM Express Protokoll der Version 1.3 unterstützt. Dennoch weckt die Verpackung und der Lieferumfang des MTE220S anhaltende Assoziationen mit billiger Massenware. Selbst der budgetfreundliche, nicht gepufferte SSD MTE110S wurde in einer vollständigen Box verkauft, während die hier diskutierte Neuheit, die als Lösung höherer Klasse positioniert ist, in einer Blisterverpackung kam, in der neben der eigentlichen M.2-Platine des Laufwerks überhaupt nichts enthalten ist. Das erinnert stark an die Art und Weise, wie microSD-Karten auf den Markt kommen, und dient offensichtlich dem Ziel, die Overheadkosten zu senken. Dennoch dürfte kaum jemand heutzutage SSDs nach ihrer Verpackung auswählen.

Das Erscheinungsbild des SSDs ist nicht besonders auffällig. In seiner Konstruktion sind keine Kühler 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 das grüne, fast schon aus der Mode gekommene Textoliten-Design der Leiterplatte und das rein utilitaristische Etikett unterstrichen, das keinerlei Designmerkmale aufweist und nur technische Informationen enthält.

Die Anordnung der MTE220S-Platine kann nicht als Standard bezeichnet werden – sie wurde offenbar von den Ingenieuren bei Transcend für eigene Bedürfnisse modifiziert. Zumindest sah der zuvor betrachtete Speicher ADATA XPG SX8200 Pro, trotz der Verwendung einer ähnlichen Hardware-Plattform, ganz anders aus. Allerdings hat die Neuheit von Transcend die beidseitige Anordnung der Komponenten beibehalten, weshalb die MTE220S möglicherweise nicht für "flache" M.2-Steckplätze geeignet ist, die in schlanken Laptops zu finden sind.

Das Flash-Speicherarray, das auf dem MTE220S mit 512 GB montiert ist, besteht aus vier Transcend-eigenen Bausteinen. Jede dieser Chips enthält vier 256-Gigabit-Kristalle der 64-lagigen Micron TLC 3D NAND-Speicher der zweiten Generation. Transcend bezieht diesen Speicher von Micron in Form von ungeschnittenen Wafern, übernimmt jedoch den Zuschnitt, die Tests und die Verpackung der Siliziumkristalle in Chips, was zusätzliche Produktionsvorteile ermöglicht.

Es ist auch auf den DDR4-1866 SDRAM-Chip hinzuweisen, der neben dem SM2262EN-Controller-Chip platziert ist. Er dient als Puffer zum Speichern einer Kopie der Adressübersetzungstabelle. Wichtig zu erwähnen ist, dass in diesem Speichergerät nur ein solcher Chip von Samsung mit einer Kapazität von 512 MB vorhanden ist. Wir heben dies hervor, da andere SSDs mit dem SM2262EN-Controller normalerweise über einen schnellen DRAM-Puffer verfügen, der aus einem Paar von Chips mit halb so großer Kapazität besteht. Dadurch arbeitet der Transcend MTE220S mit einem 16-Bit-Bus für den DRAM-Puffer, anstatt eines 32-Bit-Busses, was theoretisch die Leistung bei kleinen Blockoperationen etwas beeinträchtigen könnte. Dennoch sollte der Einfluss dieses Faktors nicht überschätzt werden: Ein 32-Bit-Bus für den Arbeitsspeicher ist eine einzigartige Eigenschaft der SM2262/SM2262EN-Plattform, während andere SSD-Controller DRAM-Puffer mit einem 16-Bit-Bus verwenden, ohne darunter zu leiden.

Software

Für die Wartung von firmeneigenen Speicherlösungen bietet Transcend ein spezielles Tool namens SSD Scope an. Die Funktionen sind nahezu typisch für Software dieser Art, jedoch werden einige gewohnte Features aus unerklärlichen Gründen nicht unterstützt.

SSD Scope ermöglicht die Überwachung des allgemeinen Zustands des Speichers und die Bewertung seiner Gesundheit mithilfe der S.M.A.R.T.-Telemetrie. Die Software bietet einfache Leistungstests sowie die Überprüfung der Firmware-Version und die Möglichkeit, diese zu aktualisieren.

Zusätzlich enthält das Tool einen Klonierungsassistenten, der eine einfache und schnelle Übertragung des Betriebssystems und installierter Anwendungen auf das frisch gekaufte SSD ermöglicht. Außerdem kann SSD Scope die TRIM-Befehle an das Laufwerk verwalten.

Für SATA-Speicher bietet SSD Scope auch die Möglichkeit, das Flash-Speichermodul auf Fehler zu überprüfen oder das Verfahren zur 'sicheren Löschung' des Flash-Speichers durchzuführen. Allerdings funktionieren diese beiden Funktionen aus unerklärlichen Gründen nicht mit dem Transcend MTE220S.

Quelle: 3dnews.ru