Обзор SSD Crucial MX200: лучшее – друг хорошего
К твердотельным накопителям компании Crucial мы относимся с большим интересом. Пусть эта фирма, являющаяся дочерним предприятием Micron, и не относится к числу главных новаторов рынка SSD, но каждый из её продуктов становится настоящим хитом благодаря привлекательному соотношению производительности, возможностей и цены. А Crucial MX100, который мы в своё время нарекли «народным», пожалуй, вообще можно считать одним из самых удачных массовых SATA-накопителей последнего времени. Хотя этот SSD и ориентирован на нижний ценовой сегмент, он построен на базе платформы Marvell, которую другие производители обычно используют во флагманских продуктах. Поэтому вместе с невысокой ценой Crucial MX100 может предложить и хорошее быстродействие, и достаточную надёжность, и поддержку управляемого из ОС аппаратного шифрования — то есть именно тот набор качеств, который ценится большинством пользователей персональных компьютеров.
Однако MX100 был представлен более десяти месяцев назад. Для бурно развивающегося рынка SSD — это достаточно большой срок. Поэтому в начале текущего года Crucial представила новую версию своего успешного накопителя — исправленную и дополненную, которая получила вполне ожидаемое название MX200. Аппаратная основа осталась прежней — новинка базируется на контроллере Marvell и планарной 16-нм MLC NAND компании Micron, но микропрограмма была серьёзно доработана. В Crucial MX200 были перенесены передовые технологии SLC-кеширования, опробованные в корпоративном накопителе Micron M600. В результате MX200 стал быстрее и надёжнее, чем MX100, но его стоимость при этом практически не выросла. Посему возникает ощущение, что в лице Crucial MX200 мы имеем новый потрясающе привлекательный массовый SSD, который сможет попасть в ещё большее количество систем, чем его предшественник. И как только у нас появилась возможность получить в своё распоряжение эту новинку, мы не упустили шанс проверить озвученные выше предположения.
⇡#Технические характеристики
О том, что отрасль SSD сейчас находится на перепутье, говорилось уже не раз. С одной стороны, в самое ближайшее время твердотельные накопители должны начать переходить на использование интерфейса PCI Express вместо SATA, а с другой — большие изменения ожидают нас и в части производственных технологий флеш-памяти. Стремление к удешевлению продукции будет толкать производителей к выпуску моделей на базе трёхбитовой TLC NAND, которая уже успешно используется в накопителях Samsung и SanDisk. Желание же увеличить ёмкость, надёжность и скорость перспективных продуктов подталкивает к внедрению трёхмерной флеш-памяти, которая уже нашла применение в SSD компании Samsung и о начале пробных поставок которой уже объявили Intel/Micron и Toshiba.
Тем не менее Crucial со своим новым накопителем пока осталась в стороне от всех этих перспективных технологий. Повсеместно распространённый SATA-интерфейс пока рано сбрасывать со счетов, поскольку ему всё же удаётся обеспечивать вполне достаточный для современных систем уровень быстродействия. Новые же типы флеш-памяти для Crucial, стремящейся делать накопители максимально широкого потребления, пока не особенно интересны, так как доступная ей 16-нм MLC NAND с 128-гигабитными ядрами компании Micron обладает и достаточно низкой себестоимостью, и вполне устраивающей производителя надёжностью. По плотности хранения данных такая память превосходит распространённые 19-нм чипы MLC NAND компаний Toshiba/Sandisk и лишь на четверть уступает современной трёхмерной MLC V-NAND производства Samsung, что вполне компенсируется высоким выходом годных кристаллов, достигаемым благодаря отлаженности и простоте техпроцесса. Обеспечиваемый же микроновской 16-нм MLC NAND ресурс в 2–3 тысячи циклов перепрограммирования для современных SSD более чем достаточен, тем более что теперь у Crucial появились продвинутые технологии, заметно уменьшающие коэффициент усиления записи.
Не было у Crucial нужды использовать и новый контроллер. Применяемый в M550 и MX100 чип Marvell 88SS9189 — это по многим параметрам лучший на сегодняшний день контроллер SATA SSD. И имея огромный опыт в разработке и оптимизации для него прошивок, Crucial осталась верна старой платформе. Иными словами, Crucial MX200 — это SSD с уже известной и привычной начинкой, лишённый каких-либо инноваций на аппаратном уровне. Фактически с точки зрения аппаратного обеспечения MX200 полностью повторяет предыдущую модель, MX100. Но это совершенно не означает, что новый накопитель не может нас удивить. Взгляните на спецификации.
Производитель Crucial Серия MX200 Модельный номер CT250MX200SSD1 CT500MX200SSD1 CT1000MX200SSD1 Форм-фактор 2,5 дюйма Интерфейс SATA 6 Гбит/с Ёмкость 250 Гбайт 500 Гбайт 1 Тбайт Конфигурация Микросхемы памяти: тип, интерфейс, техпроцесс, производитель Micron 128-Гбит 16-нм MLC NAND Микросхемы памяти: число / количество NAND-устройств в чипе 8/2 8/4 16/4 Контроллер Marvell 88SS9189 Буфер: тип, объем LPDDR2–1066,256 Мбайт LPDDR2–1066,256 Мбайт LPDDR2–1066,512 Мбайт Производительность Макс. устойчивая скорость последовательного чтения, Мбайт/с 555 555 555 Макс. устойчивая скорость последовательной записи, Мбайт/с 500 500 500 Макс. скорость произвольного чтения (блоки по 4 Кбайт) 100000 IOPS 100000 IOPS 100000 IOPS Макс. скорость произвольной записи (блоки по 4 Кбайт) 87000 IOPS 87000 IOPS 87000 IOPS Физические характеристики Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись, Вт 0,1/0,15 MTBF (среднее время наработки на отказ), ч 1,5 млн Ресурс записи, Тбайт 80 160 320 Габаритные размеры: Д × В × Г, мм 99,7 × 69,75 × 7 Масса, г 63 Гарантийный срок, лет 3 Рекомендованная цена $110 $200 $450 По заявленным скоростным параметрам Crucial MX200 заметно превосходит не только MX100, но и M550, в котором использовалась флеш-память с 64-гигабитными, а не 128-гигабитными ядрами. Причём показатели новинки подтянулись к максимальным значениям не только в части производительности последовательных операций, но и по скорости случайного чтения и записи. И что интригует ещё более, такая ситуация наблюдается на всех вариантах ёмкости, для которых заявлено совершенно одинаковое быстродействие.
Crucial M550 Crucial MX100 Crucial MX200 Флеш-память 20-нм MLC, 64/128 Гбит 16-нм MLC, 128 Гбит 16-нм MLC, 128 Гбит Ёмкость, Гбайт 64—1024 128 —512 250 —1000 Контроллер Marvell 88SS9189 Marvell 88SS9189 Marvell 88SS9189 Скорость последовательного чтения, Мбайт/с
550 550 555 Скорость последовательной записи, Мбайт/с До 500 До 500 500 Скорость случайного чтения, IOPS До 95000 До 90000 100000 Скорость случайной записи, IOPS До 85000 До 85000 87000 Ресурс записи, Тбaйт 72 72 До 320 Гарантия, лет 3 3 3 Главный секрет MX200 кроется во внедрении новой технологии SLC-кеширования Dynamic Write Acceleration (DWA). Технология DWA была изначально опробована в твердотельном накопителе Micron M600, который производитель распространяет исключительно по OEM-каналам. А теперь, спустя примерно полгода после появления, она перекочевала и в потребительские модели. Вообще, SLC-кеширование — достаточно популярная методика улучшения параметров SSD. Его применяют и Samsung (технология TurboWrite), и SanDisk (технология nCache 2.0). Но Crucial не торопилась с ответом на подобные действия конкурентов и благодаря этому смогла разработать несколько более продвинутое решение.
Суть любого SLC-кеширования заключается в том, что некоторая часть MLC или TLC NAND работает в быстром SLC-режиме, храня по одному биту информации в каждой ячейке. Эта часть, сохраняя базовое свойство флеш-памяти — энергонезависимость, используется накопителем в качестве WriteBack-буфера. Поскольку SLC-режим за счёт своей простоты увеличивает скорость программирования и снятия данных, а также снижает износ ячеек флеш-памяти, SSD с подобной технологией кеширования обеспечивают лучшие потребительские характеристики.
Но реализованная в Crucial MX200 кеширующая технология DWA несколько отличается от решений конкурентов. Её основное преимущество — адаптивность. В то время как Samsung TurboWrite и SanDisk nCache 2.0 отводят на SLC-кеш некоторую заранее оговоренную область, в MX200 размер кеша и его физическое расположение в кристаллах флеш-памяти может динамически меняться. Иными словами, используемая в этом накопителе 16-нм MLC NAND может поблочно переключаться между SLC- и MLC-режимами прямо в процессе работы, что и обеспечивает высокую эффективность DWA.
Если же говорить более конкретно, то Crucial MX200 в рамках DWA стремится использовать в SLC-режиме всю доступную свободную память. В основной же MLC-режим, который позволяет хранить вдвое больше информации, память переводится лишь по мере необходимости. При этом Crucial обещает, что DWA может работать при любом количестве свободного места на накопителе, полностью отключаясь лишь тогда, когда данными забивается более 95 процентов массива MLC-памяти. То есть почти любая запись на Crucial MX200 выполняется в SLC-режиме, и только если при этом свободное место на SSD заканчивается, данные в памяти начинают уплотняться за счёт сохранения в каждой ячейке не одного, а двух бит информации. Причём операции перевода памяти из одного режима в другой с попутной перезаписью содержимого ячеек контроллер старается проводить во время простоя накопителя, чтобы не провоцировать снижение производительности.
Несомненно, обслуживание массива флеш-памяти, который может работать частично в SLC- и частично в MLC-режиме, накладывает на контроллер дополнительную нагрузку. Более того, если при операциях записи, проводимых в SLC-режиме, свободная флеш-память подходит к концу, то контроллер сталкивается с необходимостью не только переключать память в более ёмкий режим с сохранением в ней всех имеющихся данных, но и тут же, в реальном времени, наполнять её новыми данными. Однако в том-то и заключается сила контроллера Marvell 88SS9189: основываясь на двухъядерном процессоре Marvell 88FR102 V5 с ARM-архитектурой, он имеет вполне достаточную для таких задач мощность, даже несмотря на то, что решаются они на полностью программном уровне.
Внедрение технологии DWA положительно сказывается не только на скорости работы накопителя. Использование флеш-памяти в SLC-режиме снижает и её износ, что реально продлевает время жизни SSD. Однако инженеры Crucial подошли к увеличению заявленного ресурса новинки достаточно творчески: для 250-гигабайтной модели заявленный ресурс записи равен 80 Тбайт, в то время как у прошлых моделей SSD этой фирмы декларируемый ресурс составлял почти те же 72 Тбайт. Но вот для старших моделей рамки существенно расширены: например, на терабайтный MX200 производитель разрешает безболезненно записать до 320 Тбайт данных, а это, между прочим, даже больше, чем обещано накопителями Samsung 850 Pro и SanDisk Extreme Pro, относящимися к верхней ценовой категории. При этом, в отличие от флагманских моделей Samsung и SanDisk, Crucial MX200 — гораздо более дешёвый SSD, и на него производителем даётся всего лишь трёхлетняя гарантия.
Одним словом, Crucial решила совершить ещё одну тихую революцию на рынке массовых SSD. C выпуском MX100 компания уже установила новые стандарты производительности для недорогих флеш-накопителей. MX200 не только поднимает планку быстродействия ещё выше, но и обещает пользователям существенное улучшение заявленной выносливости бюджетных моделей SSD. Особенно приятно, что такое улучшение характеристик не сопровождается ростом цены. Crucial MX200 будет выступать в той же самой нише, что и его предшественник. Правда, в отличие от MX100, линейка MX200 состоит из несколько другого набора ёмкостей. Она включает модели объ ёмом 250, 500 и 1000 Гбайт, в то время как в серии MX100 предлагаются накопители ёмкостью от 128 до 512 Гбайт. Поэтому серия MX100 пока сниматься с производства не будет. А вот более старые накопители M550 из обращения выводятся, что ещё раз подчёркивает намерение Crucial в первую очередь сосредоточиться на недорогих SSD и стать в этом сегменте центровым игроком.
⇡#Внешний вид и внутреннее устройство
На тестировании в нашей лаборатории побывали две модификации Crucial MX200 ёмкостью 250 и 500 Гбайт. Несмотря на то, что для обеих этих моделей заявлены совершенно одинаковые показатели производительности, между ними существуют принципиальные различия, из-за которых они ведут себя несколько по-разному. Ниже мы расскажем об этом подробнее, а пока давайте посмотрим на SSD снаружи.
Оба SSD оказались совершенно одинаковыми внешне. Crucial продолжает использовать серебристый корпус, сильно похожий на корпуса прошлых моделей. Однако в MX200 конструкция несколько изменилась: алюминиевые половинки корпуса стали скрепляться не винтами, а защёлками. Впрочем, к новой версии корпуса накопителей Crucial у нас нет никаких претензий: он л ёгкий и жёсткий, а кроме того, хорошо рассеивает тепло. Его толщина составляет 7 мм, что делает возможным установку Crucial MX200 в том числе и в ультратонкие ноутбуки.
А вот внутренности Crucial MX200 действительно удивили. Как оказалось, хотя MX200 и использует ровно такую же компонентную базу, как и его предшественник MX100, для этого накопителя производитель спроектировал новую печатную плату. Главное отличие заключается в том, что теперь планировка печатной платы — односторонняя. В старших моделях SSD это потребовало установки новых микросхем MLC NAND, в которых в стек собрано по 4 полупроводниковых кристалла.
Crucial MX200 250 Гбайт
На плате Crucial MX200 ёмкостью 250 Гбайт расположено восемь микросхем Micron MT29F256G08CECCBH6–10: C, каждая из которых содержит по два 128-гигабитных чипа 16-нм MLC NAND. Соответственно, восьмиканальный контроллер Marvell 88SS9189 в данном случае может воспользоваться лишь двукратным чередованием устройств в каждом канале. Но это — недостаточный для достижения максимальной производительности уровень параллелизма массива флеш-памяти, поэтому 250-гигабайтная модификация MX200 усилена технологией адаптивного SLC-кеширования DWA. Данная особенность как раз и отличает данную модель от MX100 аналогичной ёмкости.
Crucial MX200 500 Гбайт
Внутри 500-гигабайтной модификации Crucial MX200 применена точно такая же печатная плата, как и в младшей версии, а большая ёмкость обеспечивается установкой иных микросхем. В данном случае это чипы Micron MT29F512G08CKCCBH7–10: C, содержащие внутри по четыре 128-гигабитных кристалла флеш-памяти. Таким образом, более ёмкая версия MX200 получила массив памяти, состоящий из 32 устройств MLC NAND. Такого уровня параллелизма вполне хватает для получения максимальной производительности без каких-либо ухищрений. Поэтому в Crucial MX200 500 Гбайт технология кеширования DWA отключена, что и определяет глубинные различия между вариантами рассматриваемого SSD разной ёмкости. Таким образом, Crucial MX200 500 Гбайт почти не отличается от MX100 512 Гбайт не только по своей аппаратной начинке, но и по принципам работы.
Кстати, не работает технология DWA и в терабайтной модификации MX200, где массив флеш-памяти набран ещё большим количеством устройств MLC NAND.
Говоря о свежем дизайне печатных плат MX200, нельзя не обратить внимание на то, что батарея конденсаторов, являющаяся привычным атрибутом всех накопителей Crucial, заметно поредела. Ранее считалось, что такие конденсаторы защищают целостность данных при внезапных перебоях питания, давая накопителю энергию для переноса в аварийном режиме всей необходимой информации из оперативной в энергонезависимую память. Однако недавно компания Crucial выступила с разъяснением о том, что на самом деле эти конденсаторы на потребительских моделях SSD не столь всемогущи. При возникновении проблем с питанием они позволяют завершать уже начатые операции записи, но перенос таблицы трансляции адресов из DRAM-буфера во флеш-память при этом не происходит. А это означает, что MX200, как и более ранние накопители Crucial, на самом деле не обеспечены полноценной защитой данных от перебоев питания серверного уровня. И, следовательно, при неблагоприятном стечении обстоятельств, данные всё-таки могут теряться, а сам накопитель при возникновении перебоев в энергоснабжении может даже превратиться в кирпич, хотя, судя по накопленному опыту, вероятность столь драматичных событий крайне низка.
Другие же аппаратные технологии реализованы в Crucial MX200 без каких-либо ограничений. Так, этим накопителем поддерживается мониторинг температуры и защита от перегрева, снижающая при необходимости частоту базового контроллера. Помимо этого, SSD имеет поддержку энергосберегающего состояния DevSleep.
Никуда не делся и набор традиционных для Crucial программных решений. В новинке реализована фирменная технология RAIN, сопровождающая всю информацию во флеш-памяти контрольными суммами с возможностью коррекции ошибок. Как и раньше, к каждым 127 байт записываемых данных добавляется 1 байт с контрольной суммой. Имеется и поддержка аппаратного шифрования, которое совместимо со спецификацией Microsoft eDrive. Это значит, что управлять шифрованием данных на накопителе можно прямо из операционной системы, используя, например, стандартное средство BitLocker.
Из-за технологии RAIN, а также из-за желания разработчиков добавить в SSD дополнительный резерв для увеличения ресурса, на скрытую от пользователя область памяти отводится чуть больше обычного — 9, а не 7 процентов от полной ёмкости. Именно это обуславливает несколько непривычные — кратные 10 Гбайт — варианты объёма MX200.
И перед тем как перейти к тестам, необходимо упомянуть и ещё одно новшество. Долгое время Crucial не предлагала для своих накопителей никаких сервисных утилит. Но к 2015 году отсутствие фирменного инструмента обслуживания SSD стало для Crucial настоящим позором, поэтому разработчики компании наконец выпустили давно ожидаемую инструментальную утилиту Crucial Storage Executive. Утилита способна работать со всеми актуальными моделями SSD Crucial, начиная с M500, в том числе и с MX200. Она предлагает достаточно неплохой набор функций: обновление прошивки через Интернет, анализ «здоровья» накопителя, просмотр атрибутов SMART, температурный мониторинг, подсчёт статистики использования ёмкости SSD, сброс пароля шифрования, аппаратную очистку содержимого флеш-памяти и другие.
Любопытно, что в отличие от многих аналогичных программ других производителей утилита Crucial Storage Executive написана на Java и работает через веб-браузер.
Следующая страница →
Виджет от SocialMart
Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Полный текст статьи читайте на 3DNews
