Ny artikel: Översikt över NVMe SSD-enheten Transcend MTE220S: billigt behöver inte betyda dåligt

Det har blivit så att de tillverkare av SSD-enheter som fortfarande inte har egna utvecklingsteam för kontroller, men samtidigt inte vill missa SSD-marknaden för entusiaster, idag har mycket få valmöjligheter. Den lämpliga lösningen för dem som vill bygga verkligen prestandarika enheter med NVMe-gränssnitt erbjuds av endast ett företag – Silicon Motion, som är redo att tillhandahålla kompletta lösningar med sin kontroller och färdig mjukvara till alla som önskar. Det finns offentligt tillgängliga grundläggande kretsar för att bygga NVMe-enheter även hos andra företag, som Phison eller Realtek, men det är just Silicon Motion som har tagit ledningen på detta område genom att erbjuda sina partners inte bara mer funktionella, utan också betydligt snabbare lösningar.

Samtidigt, bland det stora utbudet av NVMe-enheter baserade på Silicon Motions kontroller, kan inte alla modeller vara intressanta för entusiaster. Detta företag tillverkar ett brett sortiment av kretsar med grundläggande olika nivåer av prestanda, men endast utvalda plattformar kan erbjuda prestanda som är värdig SSD för avancerade eller maxade konfigurationer. I synnerhet förra året talade vi varmt om kontroller SM2262: med tanke på 2018 såg den verkligen väldigt attraktiv ut, vilket gjorde att enheter baserade på den kunde tävla på lika villkor med de bästa konsument-NVMe SSD:arna från de främsta tillverkarna, inklusive Samsung, Western Digital och Intel.

Men i år har situationen förändrats något, eftersom de ledande tillverkarna har uppdaterat sina massproduktionsmodeller i högsta klass. Som svar på detta började Silicon Motion att erbjuda partners en förbättrad version av förra årets kontroller, SM2262EN, som också lovar ökade prestanda – först och främst i skrivhastighet. Det visar sig att det är enheterna baserade på detta chipp som nu bör intressera köpare som vill ha en modern och snabb NVMe-enhet utan att behöva betala extra för att äga en produkt från ett A-märke.

Tills nyligen har inte många tillverkare använt den nya SM2262EN-kontrollern i sina produkter. Faktum är att valet har begränsats till två alternativ: ADATA XPG SX8200 Pro och HP EX950. Men nu har det även kommit en tredje lagringsenhet baserad på detta chip – tillverkningen av den har inledts av företaget Transcend. Denna nyhet, som har fått namnet Transcend MTE220S, kommer vi att bekanta oss med i denna översyn.

Förutsättningarna för denna bekantskap är sådana. HP EX950 levereras inte till Ryssland, och ADATA XPG SX8200 Pro visade inga speciella fördelar i våra senaste tester, utan erbjöd prestanda på nivån av lagringsenheter med den tidigare SM2262-kontrollern. Detta betyder att, trots att en ny version av Silicon Image-kontrollern har dykt upp, har vi ännu inte sett några NVMe SSD-enheter som kan konkurrera med den nya Samsung 970 EVO Plus , så vi är också nyfikna på om Transcend MTE220S erbjuder mer intressanta egenskaper jämfört med ADATA XPG SX8200 Pro. Men vi måste betona direkt att, även om denna SSD inte imponerar med sina hastighetsparametrar, så kan den ändå vara ganska intressant. Transcend planerar att sälja den till ett överraskande lågt pris – åtminstone lågt för en fullständig lagringsenhet med PCI Express 3.0 x4-gränssnitt, DRAM-buffer och 3D TLC-minne.

Tekniska specifikationer

Vi har redan diskuterat vad SM2262EN-kontrollern innebär när vi bekantade oss med ADATA XPG SX8200 Pro. Ur teknisk synvinkel är detta chip byggt på två ARM Cortex-kärnor, använder ett åttakanalsgränssnitt för att styra flashminnet, har DDR3/DDR4-gränssnitt för buffert och stöder PCI Express 3.0 x4-bussen med NVM Express 1.3-protokoll. Med andra ord är detta en modern och fullt fungerande lösning för NVMe-lagringsenheter, som dessutom har ganska bra teoretiska prestandasiffror och stöder avancerade felkorrigeringstekniker.

Den ursprungliga SM2262EN-kontrollern presenterades redan i augusti 2017, samtidig med den "enkla" SM2262, men marknadsfördes som dess "avancerade" version, vars leveranser skulle påbörjas senare. Tydligen planerade Silicon Motion att hålla tillbaka den tills marknaden för 96-lagers TLC 3D NAND skulle dyka upp, för att sedan erbjuda accelererade kompletta lösningar tillsammans med den tätare flash-minnet. Men denna plan sprack på grund av förändrade marknadstrender: NAND-chips började sjunka snabbt i pris, och minnestillverkarna beslutade att skjuta på införandet av ny teknologi. Som ett resultat blev Silicon Motion trött på att vänta och släppte SM2262EN som en uppdatering av SM2262 inom en plattform som var inriktad på att arbeta med 64-lagers TLC 3D NAND.

Samtidigt, om man ska tro de formella specifikationerna, lovar plattformsversionen med SM2262EN-kontrollern ändå en prestandaökning: upp till 9 % vid sekventiell läsning, upp till 58 % – vid sekventiell skrivning, upp till 14 % – vid slumpmässig läsning och upp till 40 % – vid slumpmässig skrivning. Men om man ska tro på dessa siffror, så med stor försiktighet. Utvecklarna säger klart – inga omarbetningar i den fysiska konstruktionen av SM2262EN planeras, den använder exakt samma arkitektur som den vanliga SM2262. All fördel bygger på förändringar i mjukvarudelen: plattformar med den nya kontrollern använder mer sofistikerade skriv- och SLC-cache-algoritmer. Med andra ord handlar det om ett slags försök att skära hörn, snarare än att ingenjörer lyckats bryta ny mark i arbetsmekanismerna.

Vad detta betyder i praktiken har vi redan sett när vi testade ADATA XPG SX8200 Pro baserat på SM2262EN-kontrollern. Denna enhet visade sig vara snabbare än sin föregångare med SM2262-chipet endast i benchmark-tester, men erbjöd inga märkbara förbättringar i faktisk prestanda. Men med Transcend MTE220S är historien något annorlunda. Denna enhet har inga nära släktingar i produktlinjen, och för Transcend är detta en helt ny modell. Med tanke på att det tidigare endast fanns grundläggande NVMe SSD-enheter i deras sortiment, framstår specifikationerna för MTE220S som ganska imponerande.

Intressant nog är den angivna prestandan för Transcend MTE220S något lägre än de hastigheter som ADATA lovade för sin liknande enhet baserad på SM2262EN-kontrollern. Detta verkar bero på att, även om MTE220S använder samma hårdvaru- och programvaruplattform, har dess design avvikit från referensen. För sin enhet har Transcend designat ett eget kretskort, där de för att sänka kostnaderna har avstått från att använda en 32-bitars DRAM-buffert i förmån för en mer kostnadseffektiv 16-bitarsanslutning. Som ett resultat sänks de gränshastigheter för slumpmässig läsning och skrivning, och detta är särskilt uppenbart i versionen med 512 GB lagringsutrymme.

Trots detta fungerar SLC-cacheminnet i Transcend MTE220S precis som hos andra enheter med SM2262EN-kontrollern. Cachen använder ett dynamiskt schema där en del av TLC-minnet från huvudsumman överförs till en accelererad enskiftsmodus. Storleken på cachen anpassas så att ungefär hälften av det lediga flashminnet arbetar i SLC-läget. På så sätt kan MTE220S med hög hastighet skriva en datamängd som motsvarar ungefär en sjättedel av det tillgängliga SSD-utrymmet, efter vilket hastigheten avsevärt minskar.

Detta kan illustreras med följande diagram som visar hur prestandan för kontinuerlig sekventiell skrivning på en tom Transcend MTE220S med 512 GB kapacitet förändras.

I det accelererade läget, där skrivning sker i SLC-läge, erbjuder den 512-gigabytes versionen av MTE220S en prestanda på 1,9 GByte/s. I TLC-läge arbetar flashminnesmatrisen betydligt långsammare, och efter att SLC-cachen har fyllts upp minskar hastigheten till 460 MByte/s. I grafen syns också ett tredje hastighetsalternativ – 275 MByte/s. Denna hastighet nås när den sekventiella skrivprestandan minskar, vilket sker när det inte finns längre ledigt flashminne, och för att lagra ytterligare data måste kontrolleren först konvertera cellerna som används för SLC-cachen till det vanliga TLC-läget. I slutändan är den genomsnittliga hastigheten för sekventiell skrivning på Transcend MTE220S 512 GB "från början till slut" cirka 410 MByte/s, och att fylla detta lagringsutrymme med data tar minst 21 minuter. Detta är inte en särskilt optimistisk siffra: till exempel kan samma Samsung 970 EVO Plus fyllas helt på bara 10 minuter.

SLC-cachen på Transcend MTE220S har samma unika egenskap som vi upptäckte även i ADATA XPG SX8200 Pro. Data från den överförs inte till det vanliga minnet omedelbart, utan först när den har fyllts mer än tre fjärdedelar. Detta möjliggör högre läshastigheter när man får åtkomst till filer som just har skrivits. Denna funktion har lite betydelse vid verklig användning av SSD, men den hjälper starkt enheten i syntetiska benchmark-tester, som verkligen simulerar scenario där "skrivning – läsning" förekommer.

Hur detta ser ut i praktiken kan bedömas genom följande graf av hastighet för slumpmässig läsning vid åtkomst till en fil direkt efter dess skapelse, samt när ytterligare data har skrivits till SSD efter den filen.

Det är tydligt här hur kontrollern flyttar en testfil från SLC-cacheminnet till den primära flashminnet, eftersom hastigheten för småblocksläsning vid denna tidpunkt faller med cirka 10 %. Precis med denna sänkt hastighet kommer användarna i de flesta fall att ha att göra, eftersom det inte finns några algoritmer för att flytta tillbaka data från TLC-minnet till SLC-cachen i Transcend MTE220S:s firmware, och filer kan endast stanna i SLC-cachen om lagringsenheten under drift har över 90 procent ledigt utrymme.

Med andra ord, när det kommer till arbetet med SLC-cachen, skiljer sig Transcend MTE220S inte mycket från andra lagringsenheter baserade på SM2262EN-kontrollern. Men det betyder inte att den är lik ADATA XPG SX8200 Pro i allt. Transcends erbjudande har en betydande fördel av ett annat slag – högre tillåtna omskrivningsvolymer enligt garantivillkoren. Utan att förlora den kan lagringsenheten skrivits över fullständigt 800 gånger, och 256 GB-versionen mer än 1000 gånger. Dessa uppgifter om den angivna hållbarheten ger hopp om att Transcend för MTE220S köper flashminne av högsta kvalitet, och det innebär att den verkliga tillförlitligheten hos lagringsenheten kommer att tillfredsställa även de användare som fortfarande är skeptiska till TLC 3D NAND.

Utseende och inre uppbyggnad

För en grundlig bekantskap valdes den 512 GB modellen Transcend MTE220S traditionellt. Den har inte bjudit på några överraskningar vad gäller utseendet, det är en vanlig lagringsenhet i M.2 2280-formfaktorn, som arbetar via PCI Express 3.0 x4-bussen och stöder NVM Express-protokollet version 1.3. Men typen av förpackning och tillbehör som MTE220S levereras med ger bestående associationer med billig konsumentvara. Till och med den budgetvänliga buffertlösa SSD:n MTE110S såldes i en fullständig låda, medan den aktuella nyheten, som marknadsförs som en lösning av högre nivå, kom i en blisterförpackning där det förutom M.2-kortet för lagringsenheten inte finns något alls. Allt detta påminner mycket om hur microSD-kort levereras till marknaden, och syftar uppenbarligen till att minska omkostnaderna. Men knappast någon väljer fortfarande SSD utifrån förpackningen.

Den visar inte ett särskilt uttrycksfullt utseende, och själva SSD:n som diskuteras är inget undantag. Den har ingen kylfläns i sin konstruktion, och etiketten saknar ett lager av värmeledande folie. Överlag ser Transcend MTE220S mer ut som en OEM-produkt än som en lösning för entusiaster. Detta intryck förstärks av det grönfärgade tryckta kretskortet som är lite glömt och den helt utilitära etiketten som saknar design och endast innehåller teknisk information.

MTE220S-kretskortet kan inte kallas typiskt – det verkar som om Transcend:s ingenjörer har modifierat det för sina egna behov. Åtminstone såg den tidigare granskade lagringsenheten ADATA XPG SX8200 Pro, trots användningen av en likartad hårdvaruplattform, helt annorlunda ut. Å andra sidan har den nya Transcend hållit den dubbelsidiga placeringen av komponenter, så MTE220S kan vara oförenlig med "low-profile" M.2-kortplatser som förekommer i tunna bärbara datorer.

Flashminnesarrayen som finns på MTE220S på 512 GB är sammansatt av fyra chip med Transcends egen märkning. Det är känt att varje sådant chip innehåller fyra 256-gigabit korn av Micron TLC 3D NAND andra generationen med 64 lager. Transcend köper sådana minnen från Micron i form av hela plattor, men tar på sig klippning, testning och paketering av kiselkornen i chip, vilket gör att de kan uppnå ytterligare produktionsbesparingar.

Det är värt att nämna DRAM-chipet DDR4-1866 SDRAM som ligger intill chippet för baskontrollern SM2262EN. Det fungerar som en buffert för att lagra en kopia av översättningstabellen för adresser, men det viktiga här är att den aktuella enheten bara har ett sådant chip, som tillverkas av Samsung och har en kapacitet på 512 MB. Vi påpekar detta särskilt eftersom andra SSD-enheter med kontrollern SM2262EN vanligtvis har en snabb DRAM-buffert bestående av ett par mindre chip. Som ett resultat hanterar Transcend MTE220S DRAM-bufferten via en 16-bits buss istället för en 32-bits, vilket teoretiskt kan påverka prestandan negativt vid småblockoperationer. Även om detta faktum inte bör överdrivas: 32-bitsbussen för RAM är en unik egenskap hos plattformen SM2262/SM2262EN, medan andra SSD-kontroller använder DRAM-buffert med 16-bitsbuss utan några problem.

Programvara

För att underhålla sina egna lagringsenheter släpper Transcend en speciell programvara kallad SSD Scope. Dess funktioner är nästan typiska för programvaror av denna typ, men vissa vanliga funktioner stöds av någon anledning inte.

SSD Scope gör det möjligt att övervaka det allmänna tillståndet hos lagringsenheten och bedöma dess hälsa genom att använda S.M.A.R.T.-telemetri. Programvaran har enkla prestandatester samt en funktion för att kontrollera och uppdatera firmware.

Dessutom har programmet ett verktyg för att klona innehållet på diskar, vilket gör det möjligt att snabbt och smidigt överföra operativsystem och installerade applikationer till en nyinköpt SSD. Dessutom kan SSD Scope hantera överföringen av TRIM-kommandon till lagringsenheten.

För SATA-lagringsenheter kan SSD Scope också erbjuda en kontroll av flashminnesarrayen för fel eller utföra en "säker radering" av flashminnet med Secure Erase. Men med Transcend MTE220S fungerar av någon anledning inte dessa funktioner.

Källa: 3dnews.ru