Твердотельный накопитель Transcend 110S емкостью 512 ГБ: бюджетное NVMe-устройство на контроллере Silicon Motion SM2263XT без поддержки DRAM-буфера
Методика тестирования накопителей образца 2018 года
Как мы уже писали, на рынке твердотельных накопителей идет процесс консолидации: привычная ранее схема, когда одни компании производят память, другие — контроллеры, а третьи — сами накопители (которые потом нередко продаются и вовсе четвертыми) постепенно уходит в прошлое. В итоге все большее число устройств поставляют производители флэш-памяти, заодно освоившие и разработку собственных контроллеров. Еще одним своеобразным «центром кристаллизации» стал один из производителей контроллеров, а именно Phison: компания полностью контролирует процесс производства SSD на базе своей продукции, отгружая партнерам уже готовые изделия. Судя по всему, компания считает такой подход единственным шансом выжить в самостоятельном качестве.
Это мнение не разделяют в Silicon Motion — компания мало того, что осталась одним из последних независимых производителей контроллеров, так еще и продолжает «придерживаться традиций», отгружая свои продукты всем желающим и стараясь реализовывать поддержку максимального количества возможных конфигураций памяти. В итоге продукция на базе SMI оказывается куда более разнообразной — как и в добрые старые времена :) Другой вопрос, что основная сфера их применения — бюджетный сегмент со всеми вытекающими, но именно такие устройства многим покупателям и интересны. Особенно если SSD получается недорогим, но вполне современным — как наш сегодняшний герой.
Transcend 110S 512 ГБ
Transcend — один из производителей, всегда активно использовавших контроллеры Silicon Motion, «отвлекаясь от них» разве что на еще более недорогие продукты JMicron. В принципе, сотрудничество обеих компаний еще глубже: контроллер Silicon Motion SM2246EN, например, разрабатывался вообще в тесной кооперации, причем в своих накопителях на нем Transcend изначально использовал и собственные прошивки, позднее «слившиеся» с основной референсной линейкой. Нет ничего удивительного в том, что в прошлом году не был пропущен и выход Silicon Motion SM2260H — первого продукта SMI для NVMe-накопителей. Правда, первый блин оказался комом, но не по вине Transcend — этот контроллер большинству интересующихся темой запомнился благодаря дешевым, но медлительным накопителям, типа Intel SSD 600p. Да и 3D MLC-память IMFT первого поколения оставляла желать лучшего, что мы наблюдали на примере AData XPG SX8000 —, а это устройство как раз аппаратно аналогично Transcend 850. Невысокое быстродействие 32-слойной памяти IMFT в Silicon Motion пытались компенсировать использованием SLC-кэширования (даже в устройствах на MLC, что было своего рода экзотикой), но это хорошо работало в моделях на базе SATA-контроллеров SM2258/SM2259. Но не SM2260H — большинство использующих его продуктов не «умело» записывать данные непосредственно в основной массив ячеек после заполнения кэш-буфера.
Инженеры Silicon Motion хорошо поработали над ошибками, результатом чего стало появление контроллеров SM2262EN и SM2263XT. С первым мы уже знакомились на примере Intel SSD 760p, оставившем приятные воспоминания. Что же касается SM2263XT, то это упрощенная версия «старшего брата», лишенная поддержки DRAM-буфера (откуда и традиционный для таких случаев индекс «ХТ»). SATA-устройства на «DRAM-less контроллерах» воображение не поражали, стабильно оказываясь самыми медленными из возможных. Однако, как мы уже видели на примере Toshiba RC100, в исполнении под PCIe такой подход имеет право на существование — устройство получается недорогим, но все равно в среднем куда более быстрым, чем SATA SSD. В том числе, и благодаря технология HMB Host Memory Buffer (HMB), появившейся в рамках протокола NVMe 1.2. Таковая позволяет использовать для хранения таблицы трансляции адресов оперативную память хост-системы, что компенсирует отсутствие «собственной» для контроллера DRAM. Но HMB поддерживает и SM2263XT, причем для связи с хостом этот контроллер использует интерфейс PCIe 3.0×4 (а не х2 как разработка Toshiba), так что на его базе можно делать еще более быстрые накопители. Впрочем, понятно, что прямой конкуренции между этими решениями нет. Toshiba использует собственные контроллеры и собственные кристаллы флэш-памяти, упаковывая их в один чип, являющийся в итоге минимальной атомарной единицей. Подход Silicon Motion более гибкий — контроллеры просто отгружаются производителями, которые выбирают сами память и все остальное, создавая готовые накопители, которые могут немного различаться.
Память, впрочем, сильным местом 110S назвать сложно. Все, что компания заявляет официально — это 3D NAND TLC. С высокой вероятностью — 64-слойная IMFT (т. е. «второе поколение»). Почему мы говорим о вероятности? Потому, что Transcend (как и некоторые другие производители) для экономии заказывает память не в «готовом виде», а целыми пластинами. Соответственно, беря на себя вопросы их нарезки, контроля качества и упаковки в чипы. По маркировке же последних (THGDU3B-1D03) в итоге определить что-либо не представляется возможным. А вот количество — вызывает вопросы: хорошо видно, что накопитель на 512 ГБ использует двухсторонний монтаж, поскольку иначе разместить аж восемь чипов невозможно. Причем и это удалось сделать лишь благодаря использованию кристаллов по 512 Гбит. Для сравнения — Intel 760p той же емкости ограничивается двумя чипами, в каждый из которых упаковано по восемь кристаллов, емкостью 256 Гбит. Такой же подход применяется во многих других современных накопителях аналогичной емкости: кристаллы по 256 Гбит, теоретически чуть более быстрые, чем по 512 Гбит, но благодаря «плотной упаковке» использующие только одну сторону платы. С точки зрения обычного пользователя настольного компьютера — принципиальной разницы нет: М.2 2280 и без того очень компактный формат, практически не требующий «места» для накопителей, поскольку два-три таких спокойно помещаются на системной плате. Однако в некоторых ноутбуках уже используются низкопрофильные слоты, куда двухсторонние карты М.2 просто «не влазят» (почему все производители и озаботились борьбой за компактность). Да и все системы охлаждения на платах и не только рассчитаны на использование лишь «лицевой» стороны — чипы памяти на обратной вообще будут находиться в, мягко говоря, не идеальных условиях по теплоотводу. Впрочем, самым горячим элементом обычно является контроллер, который остался «на лице», да и вообще нынешнему поколению чипов Silicon Motion высокий нагрев не свойственен (что верно и в данном случае — «перегреть» накопитель до состояния троттлинга не удается даже синтетическими нагрузками), но… Но приветствовать подход Transcend к упаковке чипов мы не можем. Тем более, что в итоге 512 ГБ оказываются максимальной емкостью в линейке — пусть и изначально бюджетной, но многих покупателей уже интересуют и большие емкости. Впрочем, интерес этот зачастую лишь теоретический — в противном же случае спрос удовлетворяется более дорогими конфигурациями. А экономия на DRAM-памяти наиболее заметна в сегменте минимальной емкости, т. е. 128 или 256 ГБ. И вот тут Transcend 110S выглядит не хуже других — ограничиваясь односторонним монтажом всех элементов. Тем более, что во многих современных линейках накопителей емкость в 128 ГБ вообще отсутствует — даже если говорить про SATA-устройства. Однако учитывать такую особенность семейства приходится. И положительной ее сейчас уже не назовешь — вот для первого поколения NVMe-устройств такое было обычным делом, но не для современных накопителей. Да и, повторимся, скоростные характеристики самих чипов от увеличения их емкости не возрастают (как минимум).
Впрочем, сфер применения, где-то на это можно не обращать внимание, много. Главное — насколько хорошо накопители будут работать. Иными словами, оправдано ли в их случае применение быстрого интерфейса (в ранних SSD этого типа всякое бывало). И, разумеется, многое будет зависеть от розничных цен. Забегая вперед, скажем, что на момент написания обзора с ними все было хорошо — в московской рознице 110S предлагался практически по цене «приличного» SATA с аналогичной пятилетней гарантией. Или почти аналогичной — полный объем записанных данных не должен превышать 75 ТБ на каждые 128 ГБ емкости, но это, вообще говоря, не так уж и мало: больше, чем для Intel SSD 760p, например.
Конкуренты
Если верна гипотеза об использовании памяти IMFT, в обязательном порядке нам потребуется Intel SSD 760p 512 ГБ: отличие тут только в более дорогом контроллере, наличии DRAM и кристаллах памяти меньшей емкости. Вот и посмотрим — насколько это весомо. Также никуда не деться нам и от Toshiba RC100 240 ГБ — единственного протестированного нами на данный момент «dramless»-накопителя с интерфейсом PCIe. Разная емкость может сказаться на результатах, но с этим мы пока ничего сделать не можем — в какой конфигурации устройства пришли на тестирование, такие результаты и есть.
Для полноты картины мы взяли еще GoodRam Irdm Ultimate 480 ГБ и WD Black SSD 500 ГБ. И Samsung 970 Evo 500 ГБ. Вся эта тройка относится к более высокому классу, а Irdm Ultimate так и вовсе использует MLC-память (доверие к которой у многих потребителей пока еще выше, чем к TLC), но все это делает сравнение тем более интересным. А вдруг не нужно переплачивать? :) Тем более, как уже было сказано выше, гарантию Transcend обеспечивает вполне на уровне Intel, Samsung и WD, а цены ниже. Если производительность не настолько ниже, насколько ниже цена — тем лучше для нашего дебютанта.
Тестирование
Методика тестирования
Методика подробно описана в отдельной статье. Там можно познакомиться с используемым аппаратным и программным обеспечением.
Производительность в приложениях
Во всяком случае, тесты высокого уровня на это, как обычно, прямо намекают — с точки зрения «системной производительности» даже бюджетные SATA SSD не являются узким местом — все будет зависеть от других компонентов компьютера. Вот если залезть на шкаф — искусственно устранив их влияние (чего в реальной жизни, разумеется, не наблюдается), то можно поискать и какую-то разницу. Разумеется, не в пользу недорогих устройств, хотя и в этом случае нельзя сказать, что они слишком уж отстают от своих более дорогих собратьев. И, опять же, это лишь потенциальное быстродействие, т. е. в ситуации, когда абсолютно все зависит именно от накопителя и больше ни от чего. А так не бывает :)
Последовательные операции
Transcend декларирует относительно невысокие последовательные скорости записи — 1800/1500 МБ/с для чтения и записи соответственно. Это ниже, чем для топовых устройств, но заметно выше, чем можно «прокачать» через SATA. Причем на практике — вполне достижимо. И, что самое забавное, на операциях записи накопитель вообще умудрился занять третье место. Разумеется, «помогает» ему тут динамическое кэширование, реализованное в контроллерах Silicon Motion, способных (при наличии достаточного количества свободного места) «принимать» на полной скорости до трети объема, но… Но в Intel SSD 760p это тоже есть. И скорость записи практически идентичная бюджетнику от Transcend (что тоже свидетельствует в пользу гипотезы об аналогичности памяти) — даже чуть ниже. А вот рекордов по скорости чтения 110S не ставит, но видали мы и хуже; особенно в однопоточном режиме.
Случайный доступ
Transcend 110S сложно назвать лидером —, но и аутсайдером он тем более не является. Впрочем, и не мог — ведь в числе испытуемых есть Toshiba RC100: с аналогичной конструкцией, но «урезанным» интерфейсом и меньшей емкостью. Однако иногда позади оказываются и другие накопители.
Особенно это касается работы на «коротких» очередях — когда наличие DRAM-буфера менее весомо, чем в предельных сценариях. Только вот последние в реальной жизни практически не встречаются — в отличие от первых.
А некоторые актуальные операции устройству вообще удаются лучше, чем всем прочим. Почему это не проявляется в тестах высокого уровня? А потому, что им любого SSD достаточно. Да и операции записи в тестовую смесь входят, и линейные тоже. С ними, как мы уже видели выше, не все (и не всегда) идеально. Хотя и достаточно быстро.
Работа с большими файлами
Чтение данных — тот случай, когда высокоскоростной интерфейс может позволить флэш-памяти показать все, на что она способна. Если, конечно, производитель об этом позаботился. А если нет, то можно вспомнить, что Intel SSD 600p 512 ГБ на одном файле выдавал лишь 600 МБ/с, «разгоняясь» до 1200 МБ/с лишь на 32 потоках. AData XPG SX8000 256 ГБ на том же Silicon Motion SM2260H, несмотря на использование MLC-памяти показывала в тех же условиях ≈800/1080 МБ/с. Сейчас же, как видим, топовым моделям свойственны другие скорости. А вот бюджетные работают примерно на том же уровне — зато они еще и подешевели. Порядка 1,4 ГБ/с, обеспечиваемых Transcend 110S (независимо от конкретного сценария) — результат хороший: лучше, чем демонстрировали накопители «первой волны» и в разы выше, чем можно получить от SATA-накопителей.
С записью дела обстоят несколько хуже: и из-за отсутствия DRAM-буфера, и из-за «атипично больших» (для данной емкости) кристаллов памяти. Впрочем, «чистопоследовательный» вариант неплох — и существенно превышает возможности SATA. А вот на многопоточной записи производительность существенно снижается — как и у Toshiba RC100, но в отличие от накопителей более «традиционного» дизайна. Также не стоит забывать и о том, что модификации меньшей емкости будут и более медленными, что присуще всем современным устройствам. Но при емкости в 512 ГБ в целом все неплохо — разумеется, за бо́льшие деньги можно получить и бо́льшую производительность, только вот цена иногда важнее:)
Запись одновременно с чтением — провал. Но лишь до уровня многих устройств «первой волны» и/или недорогих (но и не самых дешевых!) SATA-накопителей. Рекорда в данном случае мы и не ожидали — априори понятно, что при таких сценариях экономия на DRAM выходит боком. Хотя и не таким уж страшным на практике.
Рейтинги
Если Toshiba RC100 даже в своем классе был не слишком быстрым накопителем, выигрывая лишь у SATA-устройств или бюджетных NVMe первой волны, то Transcend 110S выглядит куда более серьезно: в частности, он сопоставим с устройствами на базе Phison E7 (они, как уже не раз было сказано, практически все одинаковые), несмотря на использование последними MLC-памяти. Отставание от быстрых, современных устройств, разумеется, есть. Но и цены различаются в сходной пропорции. А то и сильнее — если сравнить с тем же Intel SSD 760p. Т. е. в принципе подобная экономия, вообще говоря, во многих случаях оправдана.
Особенно если рассматривать не только низкоуровневые показатели, но и «подмешать» к ним результаты тестов высокого уровня. Действительно — если не знать, что перед нами плод существенной экономии, то по значению рейтинга производительности этого точно не скажешь. Что же касается надежности, то флэш тут такой же, что и в более дорогих накопителях, так что и сроки гарантии тоже аналогичные.
Цены
В таблице приведены средние розничные цены протестированных сегодня SSD-накопителей, актуальные на момент чтения вами данной статьи:
Итого
Мы рассмотрели уже пару NVMe-накопителей, обходящихся без динамической памяти. Стоит отметить, что результаты несколько превзошли ожидания — да, это несколько более медленные устройства, нежели использующий «традиционный» дизайн…, но и то — не все: некоторые старые модели были еще более медленными. Да и вообще какая-то конкуренция наблюдается лишь в пределах одной экологической ниши. А вот если сравнивать разные, то нельзя даже сказать, что «пол» NVMe это «потолок» SATA — все-таки и самые бюджетные модификации первых зачастую демонстрируют результаты, в теории недостижимые вторыми. Но, при этом, стоимость их постепенно сравнивается, что является естественным процессом — первое время производители снимали сливки с наиболее нетерпеливых пользователей и «отбивали» затраты на разработку новых контроллеров (существенно отличающихся от предыдущих — так-то и SATA-линейку постоянно нужно было «подкручивать»), однако это время кончилось. Явным свидетельством чего и является появление накопителей без DRAM-буфера, дабы сэкономить на всем, на чем можно. Но, повторимся, работают они все равно очень даже неплохо. По крайней мере два опробованных нами варианта — вступление в борьбу других производителей может какие-то сюрпризы и принести. Хотя, в любом случае, работать медленнее аналогичных (по крайней мере) SATA-устройств причин у них нет, а вот стоить могут столько же и даже дешевле.
Это, кстати, косвенно будет мешать и экспансии новых видов памяти на массовый рынок. Ведь как мы уже видели, Optane SSD в топовом сегменте хороши (хоть и дороги), но серия 800Р воображения не поражает: ни емкостью, ни производительностью. Правда тоже спокойненько обходится и без DRAM-буфера, и вообще без кэширования записи, что имеет свои преимущества. В т. ч. (в перспективе) и с финансовой точки зрения — DRAM стоит достаточно дорого. Но вот, как выяснилось, обычный NAND-флэш (причем «бюджетный» TLC) тоже не так уж сильно и страдает от отсутствия этого дорогого компонента. А стоит намного дешевле.
Полный текст статьи читайте на iXBT
