Главная » Железо » Новая статья: Обзор SATA SSD-накопителя Plextor M8V: оригинальный рецепт

Новая статья: Обзор SATA SSD-накопителя Plextor M8V: оригинальный рецепт

Как известно, Samsung применяет в собственных накопителях чипы 3D NAND различной степени интеграции уже очень давно, и построенные на их основе продукты вызывают лишь положительные эмоции. После того, как во второй половине прошлого года все основные производители флеш-памяти перешли на выпуск многослойных кристаллов с 64 слоями, мы стали активно присматриваться к различным SSD, использующим именно такую полупроводниковую базу. Нагнать лидера у них получилось лишь при переходе на 64-слойный дизайн 3D NAND, который у конкурентов Samsung получил кардинальные улучшения по сравнению с прошлыми вариантами. Но другие производители флеш-памяти, в частности Micron, Intel, Toshiba и Sandisk, до недавних пор заметно отставали от южнокорейской фирмы в деле совершенствования собственных версий трёхмерной флеш-памяти. Иными словами, ориентируясь на продукты, построенные на 64-слойной 3D NAND, вы скорее всего получите производительный и вполне надёжный накопитель с достаточно привлекательной ценой. Поэтому сегодня можно говорить, что базовые преимущества продуктов на базе трёхмерной памяти проявляются уже в любом твердотельном накопителе, основанном на 64-слойной 3D NAND, вне зависимости от того, память какого из производителей используется в каждом конкретном случае.

Судя по всему, у производителей существуют какие-то производственные трудности, которые не позволяют 64-слойной памяти начать экспансию широким фронтом. Проблема лишь в том, что пока новое поколение трёхмерной памяти не получило широкого распространения. Например, если говорить о SATA SSD, то на прилавках магазинов представлено всего несколько построенных на 64-слойной 3D NAND массовых моделей: Samsung 860 EVO, Crucial MX500, Intel SSD 545s, Kingston UV500, SanDisk Ultra 3D, Smartbuy Puls, Western Digital Blue 3D NAND и Toshiba TR200. И на данный момент накопители, базирующиеся на такой памяти, предлагают либо лишь сами производители чипов NAND, либо их самые приближённые партнёры. Причём половина моделей из этого списка доступна очень ограниченно.

К счастью, в число производителей подобных SSD понемногу вливаются производители второго эшелона. И в этих условиях появление на рынке каких-то новых моделей, построенных на актуальных вариантах трёхмерной памяти можно только приветствовать. Являясь дочерним предприятием крупного OEM-производителя Lite-On, Plextor обладает мощным инженерным потенциалом, и её продукты каждый раз представляют собой весьма оригинальные и очень интересные по характеристикам продукты. Одной из первой стала работать с 64-слойной памятью, закупаемой у Toshiba, компания Plextor. Первым SSD на базе 64-слойной Toshiba TLC 3D NAND (BiCS3), выпущенным Plextor, стал NVMe-накопитель Plextor M9Pe, который оказался достаточно неплох для недорогого решения с интерфейсом PCIe 3. Так вышло и на этот раз. Но сегодня мы будем вести речь и втором детище инженеров Plextor, которые вслед за M9Pe спроектировали более общедоступную модель M8V с интерфейсом SATA. 0 x4.

Дело в том, что в нём Toshiba BiCS3-память работает под управлением контроллера Silicon Motion, которые обычно используются лишь с памятью Intel или Micron. И сразу же стоит сказать, что технологической точки зрения Plextor M8V – очень интересное и уникальное решение. Именно поэтому Plextor M8V и привлёк наше внимание. Но разработчикам Plextor удалось совместить компоненты, которые ранее нам видеть вместе никогда не приходилось. Однако Silicon Motion за последнее время продвинулась в развитии своих контроллеров сильнее конкурентов, поэтому мы не исключаем, что именно Plextor M8V сможет стать лучшей демонстрацией преимуществ BiCS3 NAND. SATA-накопители на базе BiSC3-памяти, трестировавшиеся в лаборатории 3DNews до этого, использовали контроллеры Marvell или Phison, и демонстрировали сравнительно неплохие характеристики. Остаётся лишь это проверить на практике.

⇡#Технические характеристики

Это – не самый последний SATA-контроллер данного разработчика, но зато самый распространённый. Основой Plextor M8V избран контроллер Silicon Motion SM2258. Кроме того, его же можно найти и в перспективных новинках, например, в Crucial MX500 – накопителе последнего поколения, построенном на 64-слойной 3D NAND авторства Micron. Впервые мы столкнулись с ним в начале 2016 года, а сейчас он широко применяется в SSD с 32-слойной 3D NAND компаний Intel или Micron. Сам этот контроллер относится к числу относительно недорогих решений: он базируется на одноядерном 32-битном RISC-процессоре и для взаимодействия с массивом флеш-памяти предлагает лишь четыре канала. Популярность микросхемы SM2258 обуславливается выгодным сочетанием производительности и цены. Но вместе с этим готовые изделия на нём обычно получаются достаточно неплохими с точки зрения быстродействия: этому помогают программные оптимизации с фокусом на минимальные задержки при обработке смешанных операций и технология динамического SLC-кеширования.

В теории, никаких проблем с этим быть не должно. В то же время вместе с Toshiba BiCS3-памятью никто использовать контроллер SM2258 никогда не пытался, и Plextor в этом плане – первопроходцы. С другой – сама по себе BiSC3-память, являющаяся разновидностью 64-слойной TLC 3D NAND, выдаёт неплохой уровень производительности, особенно если сравнивать с планарной флеш-памятью. С одной стороны, в контроллере есть поддержка технологии NANDXtend, в рамках которой работают сильные алгоритмы коррекции ошибок на основе LDPC-кодов, что должно выступать гарантией надёжности платформы. Самое главное: в отличие от той же Samsung компания Toshiba предлагает устанавливать в SATA SSD кристаллы NAND с ёмкостью 256 Гбит, что позволяет получать массивы флеш-памяти с высокой степенью параллелизма. В этом мы убеждались при тестировании, например, накопителя Smartbuy Puls.

В результате, Plextor M8V может похвастать следующим набором паспортных характеристик:

Производитель

Plextor

Серия

M8V

Модельный номер

PX-128M8VC

PX-256M8VC

PX-512M8VC

Форм-фактор

2,5 дюйма

Интерфейс

SATA 6 Гбит/с

Ёмкость, Гбайт

128

256

512

Конфигурация

Флеш-память: тип, техпроцесс, производитель

Toshiba 64-слойная 256-Гбит BiCS3 3D TLC NAND

Контроллер

Silicon Motion SM2258

Буфер: тип, объем

DDR3L-1600,
256 Мбайт

DDR3L-1600,
512 Мбайт

DDR3L-1600,
1024 Мбайт

Производительность

Макс. устойчивая скорость последовательного чтения, Мбайт/с

560

560

560

Макс. устойчивая скорость последовательной записи, Мбайт/с

400

510

520

Макс. скорость произвольного чтения (блоки по 4 Кбайт), IOPS

60000

81000

82000

Макс. скорость произвольной записи (блоки по 4 Кбайт), IOPS

70000

80000

81000

Физические характеристики

Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись, Вт

Н/д

MTBF (среднее время наработки на отказ), млн. ч

1,5

Ресурс записи, Тбайт

70

140

280

Габаритные размеры: ДхВхГ, мм

100,0х69,85х6,8

Масса, г

60,0

Гарантийный срок, лет

3

Plextor включила в модельный ряд M8V лишь версии небольших объёмов (менее половины терабайта), и это сразу явно указывает на то, что компания считает новинку продуктом начального уровня, который должен найти своё место в сравнительно дешёвых сборках. Честно говоря, таблица характеристик выглядит не слишком многообещающе. Три года – это типичный показатель для накопителей низкого уровня, правда разрешённые объёмы перезаписи при этом относительно неплохи. Не излучают особый оптимизм и объявленные условия гарантии. Гипотетическому пользователю позволено перезаписывать половину ёмкости SSD ежедневно.

Если верить приведённым числам, то на данный момент Plextor M8V – один из самых слабых SATA SSD, построенных на 64-слойной TLC 3D NAND. Получается, что позиции SATA-флагманов Plextor M8V атаковать и не собирается, и это нашло отражение в том числе и в объявленных показателях производительности. Даже бюджетный накопитель Toshiba TR200, в котором массив BiCS3-устройств управляется двухканальным безбуферным контроллером Phison S11, в списке паспортных характеристик обещает более высокие показатели.

Для того, чтобы получить ясность по этому вопросу, мы проводим специальный тест, в рамках которого проверяем производительность непрерывной последовательной записи на чистый накопитель. Впрочем, объявленные производителем характеристики быстродействия не всегда обрисовывают картину адекватно, потому что они ничего не сообщают о реализации технологии ускоренной записи, ставшей неотъемлемым атрибутом современных SSD. В случае Plextor M8V 512 Гбайт зависимость получается следующей.

И вот здесь выясняются два важных обстоятельства.

В M8V вместо этого реализован совершенно обыденный статический SLC-кеш, который размещается в недоступной пользователю области массива флеш-памяти. Во-первых, инженеры Plextor зарубили на корню один из важных плюсов контроллера SM2258 – технологию динамического SLC-кеширования. В накопителе ёмкостью 512 Гбайт – всего 4 Гбайт. Причём, кеш этот имеет сравнительно небольшой размер. А значит, в версиях M8V объёмом 256 и 128 Гбайт SLC-кеш имеет ёмкость 2 и 1 Гбайт соответственно.

Так, в Plextor M8V 512 Гбайт скорость прямой линейной записи в память составляет около 330 Мбайт/с. Во-вторых, массив флеш-памяти на базе устройств BiCS3 работает под управлением контроллера SM2258 явно не самым оптимальным образом. Получается, что, совместив контроллер Silicon Motion с трёхмерной памятью Toshiba, разработчики Plextor ровным счётом ничего не выиграли, а наоборот – проиграли, по крайней мере с точки зрения производительности линейной записи. Но в то же время аналогичный по составу и организации массив флеш-памяти при работе с контроллером Phison S10 выдаёт 450 Мбайт/с (например, в Smartbuy Puls), а массив из 64-слойных устройств Micron TLC 3D NAND при работе с контроллером SM2258 способен принимать данные со скоростью 420 Мбайт/с (например, в Crucial MX500).

Запись со скоростью 330 Мбайт/с – это не так уж и мало. Впрочем, причислять Plextor M8V к числу аутсайдеров тоже не следует. Кроме того, Plextor не стала экономить на DRAM-буфере, и даже более того, сделала его вдвое более ёмким по сравнению с типичными размерами. Например, новый Samsung 860 EVO в полутерабайтном объёме имеет даже более медленный массив флеш-памяти. А это значит, что M8V может оказаться неплохим решением при произвольных мелкоблочных нагрузках, при обработке которых контроллером активно используется оперативная память.

⇡#Внешний вид и внутреннее устройство

2 2280-модулей с интерфейсом SATA (M8VG). Рассматриваемый в этом обзоре накопитель существует в двух вариантах исполнения: в привычном 2,5-дюймовом форм-факторе (M8VC) и в виде M. Поэтому, знакомясь с 2,5-дюймовой моделью, мы автоматически обобщаем все сделанные выводы на всё семейство M8V. Обе эти модификации функционально идентичны.

Данный SSD в 2,5-дюймовом исполнении совсем не удивил своим внешним видом: он у Plextor не меняется на протяжении нескольких последних лет. Для тестов нам был предоставлен вариант накопителя объёмом 512 Гбайт – это старшая и самая производительная модель в семействе. На лицевой стороне краской нанесён логотип производителя, на оборотной имеется наклейка с технической информацией. Корпус накопителя выполнен из неокрашенного алюминия со следами обработки.

 

Отметим, что Plextor не скрывает на этикетке ни дату выпуска накопители, ни залитую на заводе версию микропрограммы.

Полноразмерные платы в современных накопителях уже давно не используются: производители флеш-памяти научились делать такие микросхемы NAND, которые могут вмещать до 1 Тбайт памяти несколькими кристаллами NAND, поэтому разбазаривать текстолит нет никакого смысла. В корпусе установлена печатная плата, занимающая чуть менее половины внутреннего пространства. Ёмкие SSD можно делать с применением двух-четырёх микросхем флеш-памяти.

Несмотря на то, что это – старшая версия в модельном ряду, массив NAND в ней набран четырьмя TSOP-микросхемами Toshiba TH58TFT0T23TA2H. Именно так обстоит дело и в Plextor M8V объёмом 512 Гбайт. Это значит, что четырёхканальный массив флеш-памяти в M8V 512 Гбайт использует четырёхкратное чередование устройств в каналах. В каждой такой микросхеме упаковано по четыре 256-гигабитных полупроводниковых кристалла 64-слойной BiCS3-памяти с трёхбитовыми ячейками.

 

В конструкции M8V используется точно такая же версия контроллера, как и в Crucial MX500. Управляет этим массивом контроллер SMI SM2258. Заметим, что в Plextor M8V контроллер обходится без какой-либо термопрокладки. То есть, никаких модификаций для реализации поддержки BiCS3 в базовом чипе делать не пришлось: совместимость достигнута исключительно программными усилиями. Однако проблемой это не является: температуры SSD во время эксплуатации остаются весьма невысокими.

В 512-гигабайтном накопителе эта микросхема имеет ёмкость 1 Гбайт. Помимо чипов NAND и контроллера на плате M8V размещена также и выпущенная Samsung микросхема DDR3L-1600 SDRAM, используемая в качестве буфера при мелкоблочных операциях и для хранения копии таблицы трансляции адресов. Plextor часто использует в своих накопителях DRAM-буфер увеличенного размера, и M8V исключением из этого правила не является.

Это – отсылка к названию идентичной модели, выпускаемой под брендом Lite-On. Из интересного также стоит отметить наличие на плате накопителя маркировки CV8-CE512. То есть, у M8V, как и у многих других продуктов Plextor, есть брат-близнец в модельном ряду материнской компании.

Это значит, что производитель отдаёт в распоряжение пользователя 93 процента ёмкости массива флеш-памяти, и в операционной системе 512-гигабайтный SSD предложит 477 Гбайт свободного места. Стоит заметить, что декларированные ёмкости представителей модельного ряда Plextor M8V кратны 128 Гбайт. Треть оставшегося объёма задействуется SLC-кешем, а две трети участвуют в работе технологий сборки мусора и выравнивания износа, а также используются в качестве подменного фонда.

⇡#Программное обеспечение

Для накопителей компании был разработан обширный набор программ, включающий и «общепринятую» сервисную утилиту, и дополнительные средства для кеширования, сжатия и шифрования данных. Раньше Plextor уделяла программной поддержке своей продукции очень большое внимание. Правда, в начале 2017 года дальнейшая разработка этих программных средств была заброшена, но на данный момент старые версии вполне справляются с возложенными на них задачами и даже остаются совместимы с новыми продуктами, в частности, с Plextor M8V.

По сегодняшним меркам она не богата функциональными возможностями и смотрится чересчур вычурно, но на основные вопросы о накопителе она ответить в состоянии. Основная утилита для SATA SSD производства Plextor носит название PlexTool. С помощью PlexTool можно узнать общую информацию о SSD, прочитать содержимое SMART, а также получить управление над подачей команды TRIM.

 

Кроме того, утилита умеет обновлять прошивку SSD, оценочно тестировать производительность и подавать на накопитель команду Secure Erase.

Это даёт возможность увеличить скорость операций с часто задействуемыми файлами и снизить нагрузку на накопитель. Другая утилита, PlexTurbo, позволяет организовать дополнительный уровень кеширования дисковых операций с задействованием оперативной памяти компьютера. Однако подобные программные решения таят в себе потенциальную опасность: в случае незапланированных отключений или сбоев компьютера данные, не успевшие записаться из RAM-кеша на SSD, естественно, будут утеряны.

Кроме того, с накопителями серии M8V утилита PlexTurbo функционирует в урезанном виде: максимальный объём создаваемого в оперативной памяти кеша ограничен величиной 1 Гбайт.

Эта утилита представляет собой надстройку над файловой системой, которая осуществляет автоматическую компрессию малоиспользуемых файлов, освобождая дополнительное дисковое пространство. Ещё одна программа из комплекта Plextor – PlexCompressor. Чтобы не создавать излишней нагрузки на процессор компьютера, оно затрагивает лишь те файлы, которые не использовались пользователем как минимум в течение последних 30 дней. Причём работает такое сжатие очень выборочно. В том же случае, когда к такому сжатому файлу произойдёт обращение, он будет возвращён в исходное состояние.

Она предлагает реализовать на накопителе шифрование данных. И последняя утилита, о которой необходимо рассказать, — это PlexVault. Однако нужно понимать, что речь идёт не об аппаратном шифровании, которое в M8V не реализовано, а о чисто программных алгоритмах, которые при своей работе загружают центральный процессор.

Впрочем, использовать такое средство в серьёзных применениях мы бы всё равно не посоветовали — как минимум потому, что Plextor не делится никакой информацией об используемых алгоритмах шифрования и не проводит независимый аудит своего криптографического решения. PlexVault может создавать один или несколько шифрованных контейнеров, причём в обычных условиях они видны лишь авторизованным в программе пользователям, которые знают «секретные» комбинации клавиш и пароль.

Следующая страница →

⇣ Содержание


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

Видеокарты ASUS GeForce RTX 2080/2080 Ti выделяются строгим дизайном

В планах компании значится выпуск как минимум шести карт классов GeForce RTX 2080 и GeForce RTX 2080 Ti. ASUSTeK Computer готова поддержать NVIDIA в деле вывода на рынок топовых графических ускорителей семейства Turing (12 нм). Ещё одна интересная особенность представителей новой ...

Создание всепогодного спутника «Кондор-ФКА-М» обойдётся в 9 млрд рублей

Госкорпорация Роскосмос заказала создание спутника «Кондор-ФКА-М» с набором передового оборудования для дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) в любых условиях. Усовершенствования позволят улучшить разрешение, увеличить полосу обзора, а также повысить скорость передачи собранных данных на Землю. Новый аппарат будет разработан на основе ...