Тестирование твердотельного накопителя Transcend 220S емкостью 1 ТБ на контроллере Silicon Motion SM2262EN

Методика тестирования накопителей образца 2018 года

На данный момент активнее всего развивается сегмент недорогих NVMe-накопителей. Поскольку с практической точки зрения в большинстве случаев достаточно и SATA, приобретать что-то более быстрое массовый покупатель будет только в случае ценового паритета (или около того). Что же касается энтузиастов, то они свои проблемы уже в основной массе решили. Причем некоторые — радикально: уйдя с флэша на другие типы памяти. Им если что-то и может понадобиться, так это дополнительный объем, причем недорого, что тоже заставляет выбирать между привычным (но поднадоевшим) SATA и бюджетным (но интересным) NVMe.

Но бюджетность тоже может быть разной. Радикальный вариант, а именно использование QLC-памяти, хорошо работает только в накопителях высокой и очень высокой (по меркам SSD) емкости, поскольку только в них становится заметным экономический эффект — и менее значимыми потери в производительности. Разнообразные «очень дешевые» безбуферные контроллеры, напротив, интересны только при низкой емкости — чем меньше флэша, тем весомее ценовой вклад остальных компонентов. Если же производителю хочется выпустить недорогой, но производительный накопитель из сторонних компонентов, то... у него остается один вариант: контроллеры Silicon Motion SM2262 или SM2262EN. Другие популярные продукты этой компании, а именно SM2263 и SM2263ХТ, являются четырехканальными, т. е. высокую производительность не обеспечивают (модификация ХТ же, как обычно, лишена и поддержки DRAM-буфера). Неплохие контроллеры производит Phison, но все накопители на их базе «собираются» на одном предприятии, так что получаются у всех продавцов технически одинаковыми — тут уж ничего не придумаешь, конкурировать приходится иными средствами. А больше независимых поставщиков решений такого класса на современном рынке и не осталось.

Тестирование SSD с интерфейсом PCIe разных версий: Intel 600p, 750 и 760p, Kingston HyperX Predator и KC1000, Patriot Hellfire, Plextor M6e и M9Pe и WD Black

Как может работать Silicon Motion SM2262, мы знаем давно — именно он используется в прошлогоднем Intel SSD 760p. SM2262EN — несколько ускоренная его версия. Технически — это все те же два ядра и восемь каналов, но ведь и NVMe-первенец Silicon Motion SM2260H формально был таким же. Многое «решает» прошивка, а также (в случае этих продуктов) то, как конкретный производитель настроил под себя платформу. В этом плане Intel SSD 760p стоит немного особняком: он использует только статический SLC-кэш небольшого размера, так что полагается на «прямую запись» в TLC-массив (которую, справедливости ради, выполнять умеет быстро). Стандартная же практика — кроме статической части (обычно 3 ГБ на каждые 256 ГБ емкости накопителя) выделять под кэширование до половины свободного места в динамическом режиме и «прогонять» все данные через эту область. Такое, кстати, реализовано в Intel SSD 660p, но использование QLC-памяти делает этот накопитель очень специфическим нишевым решением. А вот «объединение» такого подхода с TLC-памятью способно привести к получению очень шустрого устройства.

По крайней мере, так должно быть в тестовых утилитах, чему способствует еще одна «особенность» современных контроллеров Phison и Silicon Motion: они используют SLC-кэш не только для транзита данных, а действительно как кэш, т. е. данные не вытесняются в основной массив, пока не понадобится записать что-то новое. Это полезно с точки зрения работы с вре́менными файлами (которые что современные ОС, что прикладное ПО «плодят» в больших количествах), поскольку таковые создаются нередко лишь для того, чтобы быть прочитанными один раз, а потом удаляются. Но подобным же образом работает и большинство низкоуровневых бенчмарков: создают рабочий файл непосредственно перед использованием! А такой подход к кэшированию приводит к тому, что и тестируется потом в первую очередь кэш, а не что-либо другое. Впрочем, и в практических сценариях промахнуться мимо кэша не так-то просто, поэтому подход имеет право на жизнь. И мы не удивимся, если он станет еще более массовым.

Пока же просто посмотрим на типичного представителя подхода «недорого, но быстро».

Transcend 220S 1 ТБ

Ранее работа Transcend на ниве NVMe сводилась только к «недорого». Первое устройство компании появилось пару лет назад и использовало контроллер Silicon Motion SM2260H и 32-слойную память 3D NAND MLC IMFT с кристаллами по 256 Гбит. Компоненты не слишком быстрые, но данная пара позволяла создавать бюджетные по тогдашним понятиям NVMe-устройства. Особой памяти о себе те решения не оставили, поскольку идее бюджетного NVMe нужно было еще овладеть массами :)

Вышедший в прошлом году Transcend 110S этой идее полностью соответствовал: безбуферный Silicon Motion SM2263XT и 64-слойная 3D NAND TLC IMFT с кристаллами по 512 Гбит. «На своем месте» он неплох до сих пор, но ничего более высокого уровня в ассортименте Transcend не было. Теперь же — появился 220S. Кстати. это уже второй накопитель Transcend с таким названием, но особой путаницы не возникает, поскольку компания четко делит устройства по типу исполнения: SSD — традиционные ноутбучные корпуса, MTS — карты M.2 с SATA-интерфейсом, а MTE — M.2 NVMe. В данном случае забавно лишь то, что SSD 220S — это накопитель начального уровня, младший в своей линейке, тогда как MTE 220S — топовый накопитель Transcend.

По конструкции он достаточно оригинальный. Во-первых, Transcend полагается на двухсторонний монтаж, благо ОЕМ-клиентов среди поставщиков ноутбуков у компании нет, а остальным этот вариант подходит. Зато это позволило использовать кристаллы по 256 Гбит (все той же 64-слойной памяти 3D NAND TLC IMFT) во всех моделях линейки — вплоть до 1 ТБ. Аналогичный Intel SSD 760p же «пришлось» перевести на 512 Гбит, так что он не быстрее, чем модель вдвое меньшей емкости. У Transcend такой проблемы нет: терабайтный 220S — самый быстрый в линейке. Кроме того, у него и DRAM-буфер теоретически быстрее, чем в младших моделях, где используется одна микросхема на 256 или 512 МБ (поскольку размер буфера традиционно определяется как «мегабайт на гигабайт емкости»). Здесь — две микросхемы по 512 МБ, т. е. с контроллером DRAM обменивается данными по шине шириной 32 бита, а не 16.

Подход к SLC-кэшированию — традиционный для накопителей на данном семействе контроллеров: статическая часть в 3 ГБ на каждые 256 ГБ емкости, к которой может добавляться порядка 1/6 свободного пространства (половина свободных ячеек, но в SLC-режиме приходится делить еще на три). Таким образом, «пустой» 220S может «принять» на высокой скорости больше 150 ГБ данных — столько на практике вряд ли найдется. С другой стороны, на практике ему и «пустовать» не с чего, так что если из терабайта свободна всего сотня гигабайт (а «забивать» любые накопители более чем на 90% вообще не рекомендуется, поскольку тут уже с проблемами начнут сталкиваться файловые системы — и неважно, говорим мы о SSD или винчестерах), то и кэша останется порядка 20 ГБ. Тоже неплохо, конечно (к примеру, Phison E12/Е16 будут в любом случае оперировать лишь 24 ГБ кэша, независимо от состояния накопителя), но иногда такого количества уже может не хватать. А поскольку режим «прямой записи» в TLC-массив не реализован, да еще и очистка кэша без необходимости не происходит, то о гигабайтах в секунду на операциях записи в таком случае придется забыть. В общем-то, это еще один повод выбирать устройства высокой емкости, даже если кажется, что можно обойтись половиной терабайта или даже четвертью. Именно поэтому мы в последнее время в основном с такими и работаем. Они, конечно, дороже, но стабильнее и предсказуемее.

Что касается гарантии, то имеем стандартные для этого класса пять лет. Разумеется, с «ограничением по пробегу»: не более 400 ТБ на каждые 512 ГБ емкости. Младшей модели приходится работать в более жестких условиях, так что ей TBW немного разжали — до 260 ТБ. В принципе, ограничения не очень жесткие — у Intel, Samsung и WD гарантийный ресурс ниже. С другой стороны, Gigabyte в своих линейках SSD на Phison E12 и E16 «дает» вдвое больше — так что и не рекорд.

Словом, с какой стороны не посмотри — хорошая рабочая лошадка, уровнем выше среднего. Производительность тоже обещает быть высокой, и это мы сейчас проверим на практике.

Образцы для сравнения

Тестирование твердотельного накопителя Gigabyte Aorus RGB AIC NVMe SSD емкостью 1 ТБ с хорошей гарантией

Недавно мы тестировали Aorus RGB AIC емкостью 1 ТБ. В качестве образцов для сравнения в упомянутом материале использовались Samsung V-NAND SSD 970 Evo Plus, Intel SSD 760p и WD Black SN750 аналогичной емкости. Именно эту четверку (точнее, ее результаты) мы и возьмем сегодня за образец. Благо 760р использует даже аналогичную память (хоть и с бо́льшими кристаллами при таком объеме) и почти такой же контроллер — «базовую версию» Silicon Motion SM2262, а не SM2262EN. Aorus RGB AIC — немного атипичный по исполнению представитель семейства устройств на базе Phison E12 (прямых конкурентов для моделей, основанных на SM2262/SM2262EN), но на производительности это не сказывается, а именно ее мы и сравниваем. Продукты же Samsung и WD в качестве реперных точек хороши просто сами по себе :)

Тестирование

Методика тестирования

Методика подробно описана в отдельной статье. Там можно познакомиться с используемым аппаратным и программным обеспечением.

Производительность в приложениях

Эти результаты обычно нужны лишь «для очистки совести» — ну и проверки, что все работает «как надо». Причины озвучены неоднократно — производительность в таком сценарии использования определяется не SSD, так что все они ведут себя примерно одинаково, а если взять устройства одного класса (причем на сегодняшний день одного из самых быстрых), то и вовсе практически одинаково. Так должно быть — так и получилось.

Если же попробовать убрать влияние других компонентов, то разницу между испытуемыми поискать уже можно. Но, поскольку они относятся к одному классу, большой она тоже не становится. Впрочем, и в нем 220S — один из лучших. За что его можно и похвалить :)

В предыдущей версии пакета наш главный герой уже не один из лучших, а самый лучший. Что ж — у выбирающих накопитель по скорости работы появилась еще одна опция. И это неплохо!

Последовательные операции

Очень хорошо дела обстоят и со скоростью линейного чтения. Не то, чтоб это было очень важно, но все производители в последнее время эти сценарии «подтянули». Всеми возможными способами — в т. ч. и творческим подходом к кэшированию (что проделали как раз Phison и Silicon Motion).

А вот запись сильным местом линейки SM226х не была никогда. С другой стороны, производительности в многопоточном режиме хоть не на столько прискорбная, как у 760р — и то дело. Но от окончательных выводов воздержимся до тестов файловых операций.

Случайный доступ

Не блещут также накопители на контроллерах Silicon Motion и в подобных операциях, хотя в целом уровень производительности низким назвать сложно, да и у SM2262EN она подросла: как сама по себе, так и за счет изменения алгоритмов работы SLC-кэша (которые, как уже сказано, на низкоуровневые бенчмарки влияют сильно).

Однако если брать не предельные режимы, а несколько более приближенные к реальности короткие очереди, то тут уже Transcend 220S часто оказывается лидером. Или одним из лидеров.

...но повторить успех с блоками большого размера не может. В общем, ситуация неоднозначная с точки зрения тестирования, но это не слишком важно, если говорить о практическом использовании — показатели тестовых утилит далеко не всегда хорошо конвертируются в реальное быстродействие. Особенно, когда мы рассматриваем устройства, у которых собственные скорости превосходят запросы типового ПО.

Работа с большими файлами

При чтении данных чуть-чуть не дотянули до лидеров (и показателей низкоуровневых утилит). Впрочем, именно что чуть-чуть.

Зато с записью все замечательно. Понятно, что во многом благодаря агрессивному использованию динамического SLC-кэша, так что на «забитом» данными накопителе скорости могут и упасть, но это общая беда. Тем более, что даже при 150 ГБ свободного места Transcend 220S сможет выделить под кэш практически столько же места, сколько у терабайтных накопителей на базе Phison E12 будет всегда и во всех условиях.

А еще у Phison E12 очень плохо обстоят дела с одновременными операциями записи и чтения — что в настоящее время нельзя назвать малоактуальным. Продукты Silicon Motion рекордов не ставят — но хоть не так проваливаются. Просто хороший уровень. В общем-то, и достаточный.

Рейтинги

С точки зрения тестов низкого уровня, производительность Transcend 220S выше среднего при чтении данных и очень высокая при записи. От Samsung 970 Evo Plus он, конечно, отстает, но 960 Evo и даже 970 Evo обгоняет.

Да и добавление тестов высокого уровня ситуацию не портит — накопитель действительно получился очень быстрым. Конечно, эта оценка справедлива лишь в рамках продуктов на NAND-флэш, тогда как Optane набивает чуть больше «попугаев» даже в покалеченной версии 800Р (с интерфейсом PCIe 3.0 x2). Но это не новость — там и уровень цен совсем другой.

Итого

Главный итог: использование недорогой элементной базы на данный момент позволяет выпускать быстрые накопители. Разумеется, это решения не для энтузиастов — те по большей части либо присматриваются к альтернативным типам памяти, либо (на худой конец) обдумывают перспективы перехода на интерфейс PCIe 4.0 (благо такие устройства уже появились в продаже, ими мы займемся в следующий раз). Для самых экономных покупателей такие SSD тоже не слишком подойдут — те пока еще в основном выбирают между SATA и самыми дешевыми NVMe-накопителями. Transcend 220S — не самый дешевый, но достаточно близок к этому. Во всяком случае, на момент тестирования в московской рознице терабайтная модификация уже встречалась по цене порядка 11 тысяч рублей — это примерно в полтора раза (а то и больше) ниже, чем у других участников. Причем еще больше сэкономить уже очень сложно, а оставаясь «в том же классе» — вообще невозможно. Справедливости ради, это не какая-то особенная заслуга Transcend, а общие свойства платформы — примерно столько же (но обычно все же чуть больше) стоит и Adata XPG SX8200 Pro, аналогичный «по железу». Но тем лучше для покупателей, которые получили неплохой компромисс между производительностью топовых устройств и низкой ценой бюджетных накопителей, причем производительность как раз близка к первым, а цена — наоборот :)

6 августа 2019 Г.