当今 SSD 市场的参与者种类繁多，令人惊叹。 如今看来，SSD 并不是只有懒人才提供的，这与事实相差不远。 访问任何大型电脑商店或速卖通网站就足够了，您可以亲眼看到提供 SSD 的品牌中，有一些以前在制造中从未见过的公司名称。数据存储设备，并且通常完全未知的名称。 而且，行业的快速发展和需求的快速增长，导致出现了一大批“虚拟制造商”，他们实际上并不生产SSD，而是以自己的名义销售大型ODM制造商生产的硬盘。 您不需要寻找太多的例子：此类包括许多基于台湾开发商群联和慧荣的控制器的驱动器模型 - 它们在东南亚的承包商工厂大规模生产，然后各公司以自己的品牌转售它们。
俄罗斯公司也采用这种方案。 最著名的例子是由 Top Media 贸易公司分销的 Smartbuy 驱动器。 一些联邦零售商并不鄙视这种商业模式，在他们的产品中你可以看到他们自己品牌的SSD。
所有这些都意味着固态硬盘市场的多样性在很多方面都被夸大了，而实际上，拥有真正工厂能力并独立生产产品的制造商并不多。 而对此，我们特别高兴地告诉大家，在这些真正的SSD厂商中，还有一家完全国产的公司——GS Nanotech。
她的名字已经是 ：我们正在努力写下它的成功，因为在我们国家实际生产 PC 组件非常罕见。 今天，我们决定更详细地讨论其活动，并讨论俄罗斯 SSD 的制造方式和对象，以及 GS Nanotech 如何超越固态硬盘市场的传统巨头。
俄罗斯SSD？ 这是真的吗？
GS Nanotech 尚未寻求进入更广泛的市场，这一事实值得立即开始。 她对 B2B 领域的工作感到满意，而且她的工作地点仅限于俄罗斯联邦境内。 但如果从技术角度来看这家公司的运作方式，它很容易与威刚或金士顿等著名二线厂商相提并论。
当然，GS Nanotech 也是从外部采购闪存。 全球仅有六家NAND制造商，由于多种原因，我国不可能创建这样的高科技半导体企业。 但即使在这个水平上，GS Nanotech 也在努力尽可能实现生产本地化。 俄罗斯SSD的闪存供应商有美光、铠侠（原东芝内存）或SK海力士，但以半成品——硅晶圆的形式采购。 GS Nanotech 在自己的工厂执行一些流程，包括闪存芯片的晶圆切割、测试和封装。 一方面，这使我们能够降低生产成本，另一方面，使我们能够完全控制制造产品的质量。
SSD的第二个基本组件是控制器，GS Nanotech也从外部供应商订购。 该公司的主要合作伙伴包括台湾著名的三巨头慧荣科技（Silicon Motion）、群联电子（Phison）和ASolid。 然而，即使在这个阶段，GS Nanotech的工程部门也做出了贡献：该公司不只是使用控制器开发商提供的现成参考设计，而是从事自己的设计工作。 可以在电路解决方案和固件层面进行更改。 换句话说，得益于完善的研发部门，GS Nanotech 基于公开控制器制造的 SSD 不仅仅是充斥市场的参考 SSD 的另一个克隆。 这些是深度定制的产品，除其他外，可以专门适应当地市场或特定客户的需求。
说到所使用的SSD平台，就不能不提到GS Nanotech的近期计划，包括发布基于国产控制器的完全独特的驱动器。 正如公司代表告诉我们的那样，此类项目实际上存在于俄罗斯。 其中一项刚刚接近最后阶段，预计GS Nanotech将在国内实施。
GS Nanotech 固态硬盘的所有开发、生产和组装均在公司自己的企业内进行，该企业位于加里宁格勒地区古谢夫市，属于 GS 集团控股公司拥有的 Technopolis GS 创新集群境内。 这个生产基地可能已经为俄罗斯消费者所熟悉，因为通用卫星数字机顶盒是在邻近的生产线上生产的（与SSD一样，从芯片到包装）。
这一切都意味着，在SSD领域，GS Nanotech可以提供现在流行的术语“进口替代”，即现阶段最大可能的本地化生产，并在产品中使用国产元件。 而且，生产俄罗斯SSD的整个项目完全是私人企业，在没有任何国家财政支持的情况下成功发展。
GS Nanotech硬盘的特点：这不是消费品
GS Nanotech于2017年组装了第一个固态硬盘生产样品，并于2018年初开始量产SSD。 目前，该公司的产品阵容包括多种 2,5 英寸和 M.2 外形尺寸的 SATA 驱动器选项，以及容量高达 3.0 TB 的 PCI Express 4 x2 接口的修改版本。 然而，尽管产量相当可观，但 GS Nanotech 驱动器在俄罗斯电脑商店中都找不到，更不用说在任何外国市场了。 这是制造商完全有意识的选择，他们决定主要关注项目订单以及将其产品交付给银行、工业或企业部门的系统集成商、计算机和其他微电子设备组装商。
要进入竞争激烈的主流市场，任何 SSD 供应商都需要采取激烈的定价策略。 但GS Nanotech目前不能也不想倾销并试图以低价吸引大众消费者的注意力。 这一利基市场由国外二三线制造商自信地占据，而GS Nanotech 尚不具备与他们竞争所需的资源。 因此，该公司为自己选择了不同的策略，并以其产品的高可靠性和生产满足某些特殊要求的SSD的特殊小规模修改的广泛可能性来吸引客户。
特别是，在 GS Nanotech 目前的产品系列中，基于 MLC 3D NAND 芯片的驱动器占据了相当重要的位置。 但即使我们谈论的是采用 TLC 或 QLC 组织的内存，制造商也能够保证产品的可靠性明显高于大众消费 SSD 的水平。
底线是，俄罗斯制造商有目的地购买最好等级的闪存，专注于高负载下的长期运行，并在切割和封装微电路阶段使用额外的测试方法。 品质越高的内存价格越贵，而很多量产SSD的厂商出于经济考虑，反而越来越多地在产品中搭载二流、三流的芯片，原本用于闪存盘和内存的芯片卡，不适合任何高负载。 因此，GS Nanotech 硬盘的成本高于市场平均水平，但它们非常适合在信息安全和不间断运行特别重要的情况下使用。
GS Nanotech 产品的一个单独类别是高度专业化的解决方案，旨在满足客户的特殊要求。 通过控制整个生产过程——从切割半导体晶圆到SSD的最终组装——该公司能够生产非常具体的产品。 例如，设计用于在扩展温度范围内运行的驱动器（它们使用热膨胀系数较低的特殊材料），或非标准外形尺寸的驱动器。
尽管GS Nanotech作为固态硬盘制造商已经找到了自己的定位，其产品在俄罗斯市场上也颇受欢迎，但该公司仍然有进军大众市场的计划。 毫无疑问，从长远来看，SSD 将继续变得更便宜，数据量将增加，并且 SSD 的采用只会随着时间的推移而增加。 因此，GS Nanotech 的计划包括增加产量和扩大所提供的解决方案范围。 我们可以期待消费者模型的出现和新型产品的推出——例如存储卡。 GS Nanotech 旗下的 GS 集团控股公司已准备好对此进行投资并启动额外的生产线。
但这一切都是未来的事，但现在 制造商提供了有关三种配备 SATA 接口的型号（2,5 英寸和 M.2 版本）和一种支持 PCI Express 接口的 M.2 外形型号的信息。 对于大多数此类产品，一方面，它们声称能够同时使用 TLC 和 MLC 内存，但另一方面，按照现代标准，它们的速度性能看起来并不令人印象深刻。 此外，制造商避免直接指出所使用的控制器和闪存类型，仅在规格中谈论一些一般性的东西。 然而，对于每次修改，都必须指示资源，并且在所有情况下，它都明显高于商店货架上可用的普通消费者 SSD 的资源。
显然，数据存储可靠性问题确实比性能问题更让 GS Nanotech 工程师担心。 这是有一定逻辑的。 通过提供此类解决方案，该公司摆脱了与全球市场公认的领导者的直接竞争，而是专注于具有不同属性组合的选择。 至少目前，GS Nanotech 将其主要客户视为各种设备（包括信息、通信和工业设备）甚至政府组织的制造商，而不是零售买家，因此这种方法有生存权。
如果你看看积极使用俄罗斯制造 SSD 的 GS Nanotech 合作伙伴名单，就很容易看出它的成功。 以下是其中的一些： Norsi-Trans 公司是 SORM 系统的制造商； MCST是国产Elbrus处理器及基于该处理器的计算系统开发商； 例如，NexTouch——一家交互式触摸面板和信息亭制造商。
在了解 GS Nanotech 公司业务的过程中，我们能够更仔细地研究其几个驱动器。 也就是说，我们拥有两种商用 SSD：基本的 2,5 英寸 SATA 型号 GSTOR512R16STF 和 M.2 外形尺寸的 SATA 驱动器 GSSMD256M16STF。
GS Nanotech GS SSD 512-16 (GSTOR512R16STF)
乍一看，GS Nanotech GSTOR512R16STF 似乎是一款典型的配备 SATA 接口和 2,5 英寸外形的固态硬盘，但经验丰富的眼睛仍然可以捕捉到一些特征细节。 因此，该驱动器因其非常坚固的铝制外壳而立即脱颖而出，该外壳由两部分螺钉组装而成。 如今，在二三线制造商的产品中几乎不可能找到如此精良的SSD：现在优先考虑塑料和卡扣式紧固件。
该表壳不仅因其做工质量而引人注目，而且还带有企业品牌：制造商的徽标位于其正面。 同时，有关型号的更多详细信息，您可以参考背面的贴纸：它显示了名称、货号、一些特性和技术信息。
看看标签，就不可能忽视这样一个事实：SSD在俄罗斯现实中被称为固态非易失性数据存储设备——TEUHD，但我们将允许自己在未来不再使用这个有趣的缩写。
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型号名称“GS SSD 512-16”编码了有关该产品的一些附加信息。 两个数字 - 512 和 16 - 描述了 SSD 内安装的全套闪存的容量，以及预留因子 - 为服务需求分配的内存的大致份额，包括替换单元池。 因此，在 GSTOR512R16STF 型号中，格式化后用户可用的空间约为 480 GB。 我们在这里专门谈论“二进制”千兆字节，即在操作系统中该卷显示为 471 GB。
该模型的速度规格如下所示：
- 最大顺序读取速度 – 530 MB/s；
- 最大顺序写入速度 – 400 MB/s；
- 最大随机读取速度 – 72 IOPS；
- 最大随机写入速度为 65 IOPS。
但最有趣的是保修条件和续航指标。 虽然消费市场的保修期通常为三年，但制造商允许在此期间向驱动器写入 800 TB 的数据。 按照大容量存储设备的标准，这是一个非常可观的里程，因为事实证明，用户每天可以完全重写驱动器的内容一次半。 很少有消费类 SSD 具有类似的耐用性；例如，即使是三星 860 PRO，其资源也较低，这在可靠性方面是不言而喻的默认选择。 因此，只有少数适用于高负载环境的专用型号能够拥有与 GSTOR512R16STF 相媲美的耐用性。
值得补充的是，GS Nanotech 驱动器具有特殊的 ETR 子类型，除其他外，它能够在扩展的温度范围（-40 至 +85 度）下运行。
GSTOR512R16STF的高资源性能是由其硬件设计保证的。 正如您可能已经猜到的，它基于 MLC NAND——具有两位单元的存储器。 同样，在市场上的消费级硬盘中，基于 MLC NAND 的型号非常少。 GS Nanotech 的产品也很突出，因为它使用了美光制造的老式平面 MLC NAND，采用 16 nm 工艺技术制造。 这种内存几年前就从大众市场消失了，但这并不意味着它已经过时了——对于某些用途来说，它甚至比新品种的 NAND 更适合。 顺便说一句，GS Nanotech 的官方网站甚至谈到了 20 nm MLC 内存。 因此，进入我们实验室的 GSTOR512R16STF 驱动器是原始产品的稍微更新版本。
GSTOR512R16STF 使用的闪存与最现代类型的闪存相去甚远，这一事实不能被视为一个缺点。 两位单元的平面闪存的可靠性确实很高，其速度指标也足以与SATA接口的能力相匹配。 这里只有一个问题：现代 SSD 控制器无法提供对此类闪存的支持。 结果，在GSTOR512R16STF硬件平台上，厂商不得不使用相当老旧的基础控制器——慧荣SM2246EN，想想就觉得可怕，2013年就推出了。
也正是因为这个原因，人们不能指望这款驱动器在性能方面有任何突破：从那时起，控制器开发人员就已经遥遥领先，而且，七年前，慧荣还无法设计出像Silicon Motion这样有效的控制器。目前它提供了时间。
因此，GSTOR512R16STF在某些方面就像是过去的客人。 曾几何时，这种驱动器确实很普遍，但随着时间的推移，它们不再生产。 作为基于 SM2246EN 的平面 MLC 内存 SSD 的典型示例，我们可以回顾一下大约四年前从公开销售中消失的 Mushkin Reactor。
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GSTOR512R16STF 驱动器的内部也散发着“老派”的感觉。 它采用全尺寸印刷电路板，两面都完全封装有芯片。 但很明显，该板的设计是由 GS Nanotech 工程师完成的，他们对开发做出了显着的贡献，而不是简单地使用 Silicon Motion 模式复制参考设计。
组成 GSTOR16R19STF 硬件的 512 个芯片中有 16 个是闪存。 每个此类芯片内部都有两个 128 Gb MLC NAND 晶体，由美光采用 16 纳米工艺技术生产。 同时，芯片本身是由GS Nanotech在自己的企业生产的。 需要提醒大家的是，该公司以半导体晶圆的形式购买闪存，并独立将其切割成晶体、测试并封装成芯片。 这就是为什么我们在芯片上看到 GS Nanotech 徽标，而不是 Micron。
因此，所讨论的驱动器的闪存阵列总共由 32 个设备组成，这些设备通过四个通道连接到 SM2246EN 控制器。 控制器通过用于存储地址转换表副本的 DRAM 缓冲区来帮助与闪存一起工作。 它由两块三星生产的DDR3-1600芯片实现，每块容量为512GB。
尽管GSTOR512R16STF是一款高资源驱动器，但其硬件并没有电源电路的电气“保险”（断电保护）。 显然，这款SSD无法保证断电时的数据安全，这一点与服务器型号有着本质的区别。 然而，在这种情况下，制造商并没有设定制造完全“坚不可摧”的驱动器的目标。
在相当旧的四通道控制器（GSTOR512R16STF）上很难期望 SSD 具有高性能。 这些怀疑在基准测试中得到了证实。 例如，CrystalDiskMark 结果如下所示：
同时，我们不能不注意到线性操作（读取和写入）的相当高的性能。 这里有很大帮助的是，该驱动器基于真正的高质量 MLC 内存，不仅可靠，而且明显比通常的 TLC 3D NAND 更快。 事实上，GSTOR512R16STF的相对弱点仅出现在小块操作中。 在这样的负载下，一些同样基于两位内存的三星 860 PRO 能够提供一倍半到两倍的速度。
即使我们与旗舰 TLC 硬盘进行比较，GSTOR512R16STF 的随机读写速度看起来也不是很令人印象深刻。 但是，与基于 TLC 3D NAND 的 SSD 不同，GS Nanotech 解决方案没有任何 SLC 缓存形式的加速记录技术。 无论所操作的文件和目录的大小如何，它都可以在其整个容量范围内提供一致的高写入速度。
长时间连续写入操作期间的性能下降并不是 GSTOR512R16STF 固有的，这是该型号的另一个重要优势。
因此，尽管 GSTOR512R16STF 的设计有些独特甚至过时，但它具有明显的优势，可以使其与市场上的大量 SATA SSD 区分开来。 由于使用了 MLC 内存，需要驱动器具有更高的耐用性和同时高速写入大量数据的能力。 此外，毫无疑问，这样的品质组合甚至可能使 GSTOR512R16STF 成为非常成功的零售产品。
GS Nanotech GS SSD 256-16 (GSSMD256M16STF)
我们手中的GS Nanotech M.2驱动器属于较新的GS SSD-3系列，它不仅具有更现代、更紧凑的外形，而且还因其使用三维而不是平面闪存而脱颖而出。
不过从外观上看，这款SSD与很多同类产品相似，只是贴纸为其外观增添了个性。 关于它们的有用信息不多，但自然有“固态非易失性存储设备”的字样。 如图所示，产地为俄罗斯古谢夫。
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在这种情况下，标签上没有有关速度特性的信息，但很容易在制造商的网站上找到它们。 对于 GSSMD256M16STF 型号，承诺如下：
- 最大顺序读取速度 – 560 MB/s；
- 最大顺序写入速度 – 480 MB/s。
制造商没有透露该 SSD 在 4 KB 块的任意操作期间的性能如何，但如果您依赖指示的线性速度，M.2 驱动器有望比我们上面讨论的 GSTOR512R16STF 更快。
型号GS SSD 256-16的解读方式与前一案例相同：闪存阵列的容量为256 GB，其中约1/16保留用于服务目的。 因此，GSSMD256M16STF 的所有者可以使用 236 个“诚实”GB 的空间 - 这正是格式化操作系统后驱动器上将显示的空间大小。
SATA型号GSTOR512R16STF的主要王牌被继承到了GSSMD256M16STF——这款SSD的耐用性达到了每天还可以重写一次半的程度。 考虑到三年保修期，这意味着容量为 400TB 的型号在其整个生命周期内可以容纳 256TB 的数据。 对于 256 GB 驱动器来说，这是一个相当可观的数字。 这里必须再次强调的是，具有如此耐用性的消费类SSD在大众市场上非常罕见，而GS Nanotech提供的更像是数据中心的解决方案。 诚然，该驱动器在电源故障期间也没有任何数据保护，因此最终 GSSMD16MXNUMXSTF 应被视为高度可靠的通用型号。
很容易猜测，在这种情况下，GS Nanotech 开发人员决定依赖两位单元的内存，但与 2,5 英寸兄弟不同，GSSMD256M16STF 使用更现代的硬件。 这是由 Silicon Motion SM2258H 控制器直接指示的，从其中一张贴纸下面可以看到。 现在可以在许多流行的量产 SSD 型号中找到该控制器的变体，例如 或 BX500。
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然而，与目前商店中销售的固态硬盘不同，该俄罗斯固态硬盘使用两位单元的内存，更具体地说，是美光的 MLC 3D NAND。 慧荣控制器和美光闪存的硬件组合似乎吸引了 GS Nanotech 的开发人员，但与此同时，他们总是选择这种组合，而不是最现代的内存，这可以追溯到前几代。
特别是，GSSMD3M256STF中的美光16D NAND属于第一代，即具有32层设计。 这种内存早在 2016 年就出现在市场上。 但可怕的并不是它的年龄，而是它在性能方面远非最佳选择：所有基于它的、通过我们实验室的驱动器都获得了相当温和的评级。 诚然，就 GS Nanotech 产品而言，内存以高速 MLC 模式运行这一事实可以发挥积极作用，而大多数采用 SM2258 控制器的量产驱动器过去和现在都配备了 TLC 内存。
GS Nanotech 驱动器中内存晶体的有用容量为 256 Gbit，这使您可以基于八个 NAND 设备组装 256 GB SSD。 它们位于 M.256 板两侧的 GSSMD16M2STF 的四个芯片中，每个芯片内部包含两个半导体晶体。 与 2,5 英寸驱动器一样，GSSMD256M16STF 上的闪存芯片由 GS Nanotech 自己贴上标签，这再次提醒人们，这家俄罗斯制造商在该市自己的工厂中本地切割半导体晶圆、分类和封装芯片古谢夫。
SM2258H控制器以四通道模式控制由此形成的闪存阵列。 每个控制器通道运行两个 256 千兆位 MLC 3D NAND 设备。 此外，为了缓冲小块操作并加速地址转换表的工作，控制器使用了额外的 512 MB DDR3-1600 SDRAM 缓冲区。
最终，从硬件角度来看，GSSMD256M16STF 与消费型号非常相似 因此，GS Nanotech M.2 驱动器的性能自然大致处于同一水平，按照现代标准并考虑到无缓冲 SATA SSD 的主导地位，这相对较好。
例如，CrystalDiskMark 对 GSSMD256M16STF 的评级如下。
如果我们考虑到我们正在谈论的驱动器容量为 240 GB，那么结果看起来完全可以接受。 顺序读写速度接近SATA接口的吞吐量，在小块性能方面，GS Nanotech驱动器更接近预算解决方案的水平，尽管它基于MLC 3D NAND。
不过，这并不奇怪：美光第一代 32 层 256D 内存即使在两位模式下运行，性能也并不出彩。 但 GSSMD16MXNUMXSTF 甚至对 MLC 内存使用了 SLC 缓存技术：驱动器控制器首先以最快的一位模式将所有数据写入内存，当 SSD 处于空闲状态时，驱动器控制器首先将单元切换到 MLC 模式，同时压缩先前存储的信息。闲置的 。
GSSMD256M16STF 中 SLC 缓存的大小是根据闪存阵列中未使用空间的可用性动态确定的。 理想情况下，这意味着您可以高速将大量数据写入此 SSD，而该 SSD 最多会占用驱动器上一半的可用空间。 然后，如果连续执行写入操作，速度会显着下降，因为驱动控制器面临着服务主要操作流程以及以MLC模式重新保存先前写入的数据的需要。
当整个存储容量被顺序且连续地填充时，可以清楚地看到实际上的情况。 SSD前半段写入速度还不错，随后线性记录性能下降数倍，达到80MB/s左右的水平。
然而，在现实生活中，几乎不可能遇到如此“慢”的录制模式。 您唯一需要记住的是，尽管使用了 MLC 256D NAND，但 GSSMD16M3STF 不太适合密集型工作负载。 对于这种情况，最好采用另一个 GS Nanotech 驱动器 - 2,5 英寸“基本”GSTOR512R16STF，它不使用任何此类算法。
最终，我们评测的 M.2 驱动器 GSSMD256M16STF 可以被视为一款完全正常的通用 SSD，无需考虑其俄罗斯产地。 它有自己的特点，与使用不是最成功的 MLC 3D NAND 相关，但这款 SSD 可以拥有前所未有的耐用性，并且比众多无缓冲 SATA 型号具有明显的优势。
结论
您可能之前从新闻中了解到，俄罗斯拥有自己的固态硬盘生产：有关 GS Nanotech 产品的信息定期泄露给计算机媒体。 然而，这部制作的高水平组织让人既惊讶又自豪。 事实上，GS Nanotech 可以与二线制造商放在同一水平上，这些制造商的名字众所周知：与 ADATA、Kingston 或 Transcend 相同。 当然，业务规模仍然是无法比拟的，但最主要的是，GS Nanotech 几乎可以做世界著名的大型固态硬盘制造商所做的一切。
在加里宁格勒地区的古谢夫市，他们不仅不那么从事固态硬盘的简单“螺丝刀”组装，还设计自己的SSD设计，还独立测试和封装闪存。 这是一系列重要的技术阶段，使我们能够将 GS Nanotech 驱动器视为真正的俄罗斯产品。 而且，未来该公司甚至计划开始使用国产控制器，这将使其驱动器更加国产化。
然而，即使俄罗斯制造商目前可以提供的那些产品，即使它们基于公开可用的慧荣控制器和美光闪存，也不能被称为重复参考设计的另一个克隆。 它们是根据原始设计制造的，因此具有独特的性能。 特别是，GS Nanotech在驱动器中更倾向于采用MLC内存，而全球量产SSD厂商正在逐渐放弃使用MLC内存，因此在资源特性方面取得了自家产品的显着优势。
遗憾的是，GS Nanotech 产品尚未在公开市场上销售。 该公司专注于企业客户，主要根据他们的需求调整 SSD。 然而，我们毫不怀疑，如果（何时？）它想向大众提供其产品，其 SSD 不仅会受到需求，而且会受到欢迎。 这里的重点不是俄罗斯买家的爱国主义，而是GS Nanotech既有愿望也有能力生产与大型竞争对手的产品不同的产品，并满足当地消费者的一些特定需求。
来源： 3dnews.ru