Нова стаття: Огляд NVMe SSD-накопичувача Transcend MTE220S: дешево – не означає погано

Так вийшло, що ті виробники твердотільних накопичувачів, які досі не обзавелися власними командами розробників контролерів, але при цьому не хочуть упускати з уваги ринок SSD для ентузіастів, ніякого особливого вибору сьогодні не мають. Підходящий для них варіант, що дозволяє організувати складання дійсно продуктивних накопичувачів з інтерфейсом NVMe, пропонує лише одна компанія – Silicon Motion, яка готова постачати комплексні рішення зі свого контролера та готової мікропрограми всім охочим. Загальнодоступні базові мікросхеми для збирання NVMe-накопичувачів є і в інших фірм, наприклад, у тих же Phison або Realtek, але саме Silicon Motion захопила лідерство в цій сфері, пропонуючи партнерам не тільки більш функціональні, але і суттєво більш швидкодіючі рішення.

У той же час серед величезної різноманітності NVMe-накопичувачів, побудованих на базі контролерів Silicon Motion, інтерес для ентузіастів можуть представляти далеко не будь-які моделі. Ця фірма випускає широкий асортимент мікросхем з рівнем швидкодії, що принципово розрізняється, але продуктивність, гідну SSD для просунутих або максимальних конфігурацій, можуть забезпечити лише обрані платформи. Зокрема, минулого року ми дуже тепло відгукувалися про контролера SM2262: за мірками 2018 року він справді виглядав дуже привабливо, дозволяючи накопичувачам на його основі на рівних виступати з найкращими споживчими NVMe SSD виробниками першого ешелону, включаючи Samsung, Western Digital та Intel.

Але цього року ситуація дещо змінилася, оскільки провідні виробники відновили свої масові моделі верхнього рівня. У відповідь на це Silicon Motion почала пропонувати партнерам покращену версію торішнього контролера, SM2262EN, яка також обіцяє приріст у параметрах продуктивності – насамперед у швидкості запису. Виходить, саме накопичувачі на основі цього чіпа і мають сьогодні цікавити покупців, які розраховують отримати у своє розпорядження сучасний та швидкий NVMe-накопичувач, але при цьому не хочуть переплачувати за володіння продуктом A-бренду.

Донедавна новий контролер SM2262EN застосовували у своїй продукції не так багато виробників. Фактично вибір зводився до двох варіантів: ADATA XPG SX8200 Pro та HP EX950. Але тепер з'явився третій накопичувач на основі цього чіпа - його виробництво освоїла компанія Transcend. З цією новинкою, що отримала назву Transcend MTE220S, ми й збираємося познайомитися в цьому огляді.

Вступні дані до цього знайомства такі. HP EX950 до Росії не поставляється, а ADATA XPG SX8200 Pro у нашому недавньому тестуванні жодних особливих козирів не продемонстрував, запропонувавши продуктивність на рівні накопичувачів на минулому контролері SM2262. І це означає, що, незважаючи на появу нової версії контролера Silicon Image, ніяких NVMe SSD, які б змогли скласти конкуренцію свіжому Samsung 970EVO Plus , ми поки що не бачили. Чи виявиться Transcend MTE220S цікавішим порівняно з ADATA XPG SX8200 Pro варіантом, ми якраз і збираємося з'ясувати в цьому огляді. Але відразу слід підкреслити, що навіть якщо цей SSD і не блисне швидкісними параметрами, він все одно може виявитися досить цікавим. Адже Transcend зібралася продавати його за напрочуд низькою ціною — принаймні низькою для повноцінного накопичувача з інтерфейсом PCI Express 3.0 x4, DRAM-буфером та тривимірною TLC-пам'яттю.

Технічні характеристики

Докладно про те, що є контролером SM2262EN, ми вже говорили, коли знайомилися з ADATA XPG SX8200 Pro. З технічного боку цей чіп побудований на двох ядрах ARM Cortex, використовує восьмиканальний інтерфейс для управління флеш-пам'яттю, має DDR3/DDR4-інтерфейс для буфера та підтримує шину PCI Express 3.0 x4 з протоколом NVM Express 1.3. Іншими словами, це сучасне та повнофункціональне рішення для NVMe-накопичувачів, яке до того ж має дуже непогані показники теоретичної продуктивності та підтримує просунуті методи корекції помилок.

Спочатку контролер SM2262EN був представлений ще в серпні 2017 року, одночасно з «простим» SM2262, проте подавалися як його «просунута» версія, постачання якої мали розпочатися пізніше. Зважаючи на все, Silicon Motion збиралася притримати його до появи на ринку 96-шарової TLC 3D NAND, щоб потім запропонувати прискорені комплексні рішення разом із більш щільною флеш-пам'яттю. Однак такий план зірвався через ринкові тенденції, що змінилися: чіпи NAND почали стрімко дешевшати, і виробники пам'яті вирішили затримати впровадження нових технологій. В результаті Silicon Motion втомилася чекати та випустила SM2262EN як оновлення для SM2262 у складі платформи, орієнтованої на роботу з 64-шаровою TLC 3D NAND.

При цьому, якщо вірити формальним специфікаціям, версія платформи з контролером SM2262EN все одно обіцяє покращення продуктивності: до 9% при послідовному читанні, до 58% – при послідовному записі, до 14% – при випадковому читанні та до 40% – при випадковому записі. Але якщо й вірити у ці числа, то з великою обережністю. Розробники говорять прямо - ніяких переробок в апаратній будові SM2262EN не передбачає, він використовує ту саму архітектуру, що і звичайний SM2262. Вся перевага спирається на зміни в програмній частині: платформи з новим контролером використовує більш хитромудрі алгоритми запису та SLC-кешування. Іншими словами, йдеться про якусь спробу зрізати кути, а не про те, що інженерам вдалося зробити якийсь прорив у механізмах роботи.

Що це означає практично, ми вже бачили, коли тестували ADATA XPG SX8200 Pro на базі контролера SM2262EN. Цей накопичувач виявився швидше за свого попередника на чіпі SM2262 лише в бенчмарках, але не запропонував жодних помітних покращень у реальній продуктивності. Однак з Transcend MTE220S історія дещо інша. Цей накопичувач ніяких близьких родичів у модельному ряду не має, і для Transcend це абсолютно нова модель. На тлі того, що раніше в модельному ряду цього виробника були лише NVMe SSD початкового рівня, паспортні характеристики MTE220S виглядають дуже переконливо.

Виробник	Перевершувати
Серія	MTE220S
Модельний номер	TS256GMTE220S	TS512GMTE220S	TS1TMTE220S
Форм-фактор	M.2 2280
Інтерфейс	PCI Express 3.0 x4 – NVMe 1.3
Ємність, Гбайт	256	512	1024
Конфігурація
Мікросхеми пам'яті: тип, інтерфейс, техпроцес, виробник	Micron 64-шарова 256-Гбіт TLC 3D NAND
контролер	SMI SM2262EN
Буфер: тип, об'єм	DDR3-1866, 256 Мбайт	DDR3-1866, 512 Мбайт	DDR3-1866, 1024 Мбайт
Продуктивність
Макс. стійка швидкість послідовного читання, Мбайт/с	3500	3500	3500
Макс. стійка швидкість послідовного запису, Мбайт/с	1100	2100	2800
Макс. швидкість довільного читання (блоки по 4 Кбайт), IOPS	210 000	210 000	360 000
Макс. швидкість довільного запису (блоки по 4 Кбайт), IOPS	290 000	310 000	425 000
Фізичні характеристики
Потужність: бездіяльність/читання-запис, Вт	N/A
MTBF (середній час напрацювання на відмову), млн. год.	1,5
Ресурс запису, Тбайт	260	400	800
Габаритні розміри: ДхВхГ, мм	80 × 22 × 3,5
Маса, г	8
Гарантійний термін, років	5

Цікаво, що заявлена ​​продуктивність Transcend MTE220S дещо нижча за ті швидкості, які обіцяла для свого схожого накопичувача на базі контролера SM2262EN компанія ADATA. Очевидно це пов'язано з тим, що, хоча MTE220S і використовує таку ж апаратно-програмну платформу, його конструкція відрізняється від референсної. Для свого накопичувача Transcend спроектувала власну друковану плату, де з метою здешевлення відмовилася від використання 32-бітного інтерфейсу DRAM-буфера на користь більш економічного 16-бітного підключення. В результаті знижуються граничні швидкості випадкового читання та запису, і особливо це помітно у версії накопичувача об'ємом 512 Гбайт.

Проте SLC-кешування у Transcend MTE220S працює так само, як і в інших накопичувачів з контролером SM2262EN. Кеш використовує динамічну схему, коли прискорений однобітовий режим перекладається частина TLC-пам'яті з основного масиву. Розмір кешу підбирається таким чином, щоб у режимі SLC працювала приблизно половина вільної флеш-пам'яті. Таким чином, з високою швидкістю на MTE220S можна записати обсяг даних, що за розміром становить приблизно шосту частину від доступного на SSD простору, потім швидкість істотно знизиться.

Проілюструвати це можна наступним графіком, на якому показано, як змінюється продуктивність безперервного послідовного запису на порожній Transcend MTE220S ємністю 512 Гбайт.

У прискореному режимі, коли запис відбувається в режимі SLC, 512-гігабайтна версія MTE220S забезпечує продуктивність на рівні 1,9 Гбайт/с. У TLC-режимі масив флеш-пам'яті працює значно повільніше, і після вичерпання вільного місця в SLC-кеші швидкість знижується до 460 Мбайт/с. На графіку видно і третій варіант швидкості – 275 Мбайт/с. До такого значення швидкодія при послідовному записі знижується в тому випадку, коли вільної флеш-пам'яті вже не залишається, і для того, щоб помістити в неї якісь додаткові дані, контролеру спочатку потрібно перевести комірки, задіяні під SLC-кеш, у звичайний TLC -Режим. У результаті виходить, що середня швидкість безперервного запису на Transcend MTE220S 512 Гбайт "від початку і до кінця" становить близько 410 Мбайт/с, а на повне заповнення цього накопичувача даними необхідно витратити не менше 21 хвилини. Це не дуже оптимістичний показник: наприклад, той самий Samsung 970 EVO Plus можна повністю забити під зав'язку всього за 10 хвилин.

При цьому SLC-кешу Transcend MTE220S властива та ж унікальна особливість, яку ми виявили ще ADATA XPG SX8200 Pro. Дані з нього переносяться у звичайну пам'ять далеко не відразу, а лише тоді, коли він заповнюється більш ніж на три чверті. Це дозволяє домагатися підвищення швидкостей читання при зверненні до файлів, записаних щойно. Дана можливість має мало сенсу при реальному використанні SSD, але сильно допомагає накопичувачу в синтетичних бенчмарках, які якраз і практикують сценарії виду «запис - читання».

Як це на практиці, можна оцінити за наступним графіком швидкості випадкового читання при доступі до файлу як відразу ж після його створення, так і тоді, коли слідом за цим файлом на SSD було записано ще якусь кількість інформації.

Тут дуже наочно простежується той момент, коли контролер переміщає тестовий файл із SLC-кешу в основну флеш-пам'ять, оскільки швидкість дрібноблочного читання в цей момент падає приблизно на 10%. Саме з такою, зниженою швидкістю і матимуть справу користувачі в переважній більшості випадків, оскільки жодних алгоритмів зворотного переміщення даних з TLC-пам'яті в SLC-кеш у мікропрограмі Transcend MTE220S не передбачено, а затримуватися в SLC-кеші файли можуть лише в тому випадку, якщо накопичувач у процесі експлуатації залишається вільним на понад 90 відсотків.

Іншими словами, щодо роботи з SLC-кешем Transcend MTE220S мало відрізняється від інших накопичувачів на базі контролера SM2262EN. Але це зовсім не означає, що він схожий на ADATA XPG SX8200 Pro у всьому. У пропозиції Transcend є вагома перевага іншого порядку - більш високі дозволені умовами гарантії обсяги перезапису. Без її втрати накопичувач можна повністю перезаписати даними 800 разів, а версію обсягом 256 Гбайт – понад 1000 разів. Такі показники заявленого ресурсу дозволяють сподіватися, що для MTE220S виробником закуповується флеш-пам'ять вищої градації якості, і це означає, що реальна надійність накопичувача зможе влаштувати навіть користувачів, які все ще ставляться до TLC 3D NAND з великою недовірою.

Зовнішній вигляд та внутрішній пристрій

Для докладного знайомства за традицією вибрали модель Transcend MTE220S об'ємом 512 Гбайт. Жодних сюрпризів своєю зовнішністю вона не зробила, це – звичайний накопичувач у форм-факторі M.2 2280, який працює через шину PCI Express 3.0 x4 і підтримує протокол NVM Express версії 1.3. Однак вид упаковки та комплект поставки MTE220S навіюють стійкі асоціації з дешевим ширвжитком. Навіть бюджетний безбуферний SSD MTE110S компанія продавала в повноцінній коробці, а новинка, яка позиціонується як рішення вищого рівня, виявилася упакована в блістер, в якому, крім власне M.2-плати накопичувача, немає взагалі нічого. Все це дуже нагадує те, в якому вигляді поставляються ринку microSD-карти, і, очевидно, служить мети скорочення накладних витрат. Втім, навряд чи хтось і досі вибирає SSD з упаковки.

Не відрізняється виразним зовнішнім виглядом і самий розглянутий SSD. У його конструкції не передбачено жодних радіаторів, а наклейка не має шару теплопровідної фольги. Та й загалом Transcend MTE220S виглядає швидше як OEM-продукт, ніж рішення для ентузіастів. Підкреслює це враження текстоліт друкованої плати призабутого вже зеленого кольору і суто утилітарна етикетка, яка не має жодних ознак дизайну і містить лише службову інформацію.

Компонування плати MTE220S не можна назвати типовою - її, судячи з усього, інженери Transcend видозмінили для власних потреб. Принаймні розглянутий нами раніше накопичувач ADATA XPG SX8200 Pro, незважаючи на використання аналогічної апаратної платформи, виглядав зовсім інакше. Втім, двостороннє розташування компонентів новинка Transcend зберегла, тому для низькопрофільних слотів M.2, які зустрічаються в тонких ноутбуках, MTE220S може не підійти.

Масив флеш-пам'яті, розміщений на MTE220S 512 Гбайт, набраний чотирма мікросхемами з власним маркуванням Transcend. Відомо, що всередині кожної з таких мікросхем знаходиться по чотири 256-гігабітні кристали 64-шарової пам'яті Micron TLC 3D NAND другого покоління. Transcend закуповує таку пам'ять у Micron у вигляді цілісних пластин, але різання, тестування та пакування кремнієвих кристалів у мікросхеми бере на себе, що дозволяє домагатися додаткової виробничої економії.

Звернути увагу слід і на мікросхему DDR4-1866 SDRAM, розташовану поруч із чіпом базового контролера SM2262EN. Вона виконує функцію буфера для зберігання копії таблиці трансляції адрес, але важливо тут те, що в накопичувачі є лише одна така мікросхема, виробництва Samsung, ємністю 512 Мбайт. Ми спеціально звертаємо на це увагу, оскільки в інших SSD з контролером SM2262EN швидкий DRAM-буфер зазвичай складається з кількох мікросхем удвічі меншого обсягу. В результаті, в Transcend MTE220S робота з DRAM-буфером відбувається за допомогою 16-бітної, а не 32-бітної шини, що в теорії здатне дещо нашкодити продуктивності при дрібноблочних операціях. Втім, вплив цього фактора не варто переоцінювати: 32-бітна шина для оперативної пам'яті - це унікальна особливість платформи SM2262/SM2262EN, тоді як інші контролери для SSD використовують DRAM-буфер з 16-бітною шиною і зовсім не страждають.

Програмне забезпечення

Для обслуговування накопичувачів власного виробництва компанія Transcend випускає спеціальну утиліту SSD Scope. Її можливості майже типові для програмних продуктів такого класу, проте частина звичних функцій чомусь не підтримується.

SSD Scope дозволяє стежити за загальним станом накопичувача та оцінювати його здоров'я, звертаючись до телеметрії SMART. Утиліта має прості тести швидкодії, а також перевірку версії мікропрограми та можливість її оновлення.

Також в утиліту вбудований інструмент для клонування вмісту дисків, який дозволяє виконати швидке та безболісне перенесення операційної системи та встановлених програм на свіжокуплений SSD. Плюс до цього SSD Scope може управляти передачею на накопичувач команди TRIM.

Для SATA-накопичувачів SSD Scope може також запропонувати перевірку масиву флеш-пам'яті щодо помилок або виконання процедури «надійного очищення» флеш-пам'яті Secure Erase. Але з Transcend MTE220S обидві ці функції з якоїсь причини не працюють.

Джерело: 3dnews.ru