SSD диск PLEXTOR 2.5″ M7V 128 Гб SATA III TLC PX-128M7VC

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. 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. 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. 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. 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. Иными словами, ориентируясь на продукты, построенные на 64-слойной 3D NAND, вы скорее всего получите производительный и вполне надёжный накопитель с достаточно привлекательной ценой.

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

И в этих условиях появление на рынке каких-то новых моделей, построенных на актуальных вариантах трёхмерной памяти можно только приветствовать. К счастью, в число производителей подобных SSD понемногу вливаются производители второго эшелона. Одной из первой стала работать с 64-слойной памятью, закупаемой у Toshiba, компания Plextor. 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. Так вышло и на этот раз. Первым SSD на базе 64-слойной Toshiba TLC 3D NAND (BiCS3), выпущенным Plextor, стал NVMe-накопитель , который оказался достаточно неплох для недорогого решения с интерфейсом PCIe 3.0 x4. Но сегодня мы будем вести речь и втором детище инженеров Plextor, которые вслед за M9Pe спроектировали более общедоступную модель M8V с интерфейсом SATA.

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

⇡#Технические характеристики

Основой Plextor M8V избран контроллер Silicon Motion SM2258. Это – не самый последний SATA-контроллер данного разработчика, но зато самый распространённый. 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. Кроме того, его же можно найти и в перспективных новинках, например, в – накопителе последнего поколения, построенном на 64-слойной 3D NAND авторства Micron. Популярность микросхемы SM2258 обуславливается выгодным сочетанием производительности и цены. 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. 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 то же время вместе с Toshiba BiCS3-памятью никто использовать контроллер SM2258 никогда не пытался, и Plextor в этом плане – первопроходцы. В теории, никаких проблем с этим быть не должно. 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. 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. В этом мы убеждались при тестировании, например, накопителя . 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 результате, Plextor M8V может похвастать следующим набором паспортных характеристик:

Честно говоря, таблица характеристик выглядит не слишком многообещающе. 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. Не излучают особый оптимизм и объявленные условия гарантии. Три года – это типичный показатель для накопителей низкого уровня, правда разрешённые объёмы перезаписи при этом относительно неплохи. Гипотетическому пользователю позволено перезаписывать половину ёмкости SSD ежедневно.

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

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. Для того, чтобы получить ясность по этому вопросу, мы проводим специальный тест, в рамках которого проверяем производительность непрерывной последовательной записи на чистый накопитель. В случае Plextor M8V 512 Гбайт зависимость получается следующей.

И вот здесь выясняются два важных обстоятельства.

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

Во-вторых, массив флеш-памяти на базе устройств BiCS3 работает под управлением контроллера SM2258 явно не самым оптимальным образом. Так, в Plextor M8V 512 Гбайт скорость прямой линейной записи в память составляет около 330 Мбайт/с. 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). 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.

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

Тестирование

Подопытный накопитель Plextor M9PY+ имеет объём 512 ГБ, который после инициализации и создания тома ожидаемо превращается в доступные для записи 476,9 ГБ.

CrystalDiskInfo сообщает о 15 доступных параметрах накопителя.

Перейдём непосредственно к тестированию накопителя.

Тестовый стенд (открытый)

• Материнская плата: ASUS Z270 P
• Процессор: Intel Celeron G3900 2.8 ГГц
• Оперативная память: 2х4 ГБ DDR4 2400 Patriot
• Системный диск: WD Caviar Blue 320 ГБ
• Операционная система: Windows 10 x64
• Блок питания: Thermaltake SMART RGB 600W

Температурный режим

При продолжительном копировании больших объёмов файлов удалось прогреть накопитель до пикового значения 46 °С, при этом средние показатели были всё-таки ниже (в пределах 38-44 °С).

Можно сделать вывод, что массивный радиатор неплохо справляется со своей обязанностью, несмотря на достаточно «горячую» начинку накопителя.

При копировании файлов внутри дискового объёма скорость быстро падает до показателей 450-600 МБ/с после заполнения быстрого SLC-кэша. Изначальная скорость – в районе 1000-1200 МБ/с.

CrystalDiskMark

Проводилось тестирование сначала на пустом накопителе, затем на заполненном до 50%. В первом случае Plextor M9PY+ показал заявленные производителем скорости линейного чтения и записи – 3200 МБ/с и 2200 МБ/с соответственно.

В случае с заполненным наполовину накопителем скорость линейной записи заметно просела на файлах 16 и 32 ГБ.

ATTO Disk Benchmark

В бенчмарке ATTO накопитель показал хороший результат – близкие к максимальным скорости начинают достигаться уже с размера блоков 32 КБ

AS SSD BENCHMARK

AS SSD показывает результаты, приближенные к CrystalDiskMark. Некоторый разброс значений здесь нормален. Тестирование для наглядности было проведено с файлами размеров 1 и 10 ГБ.

Отдельный тест работы со сжатыми данными показывает стабильную скорость чтения порядка 2600 МБ/с, а вот скорость записи периодически кратковременно падает со среднего значения около 2000 МБ/с до минимумов, 1500 МБ/с.

AIDA64 DISK BENCHMARK

Набор тестов AIDA64 помогает протестировать скорости чтения/записи на всём доступном объёме накопителя, что позволит более реалистично взглянуть на Plextor M9PY+.

График линейного чтения отображает скорости ниже максимально заявленных – около 2500 МБ/с в среднем. Зато этот показатель весьма стабилен.

На графике линейной записи чётко заметен резко закончившийся SLC-кэш: после заполнения накопителя примерно на 7% (~33 ГБ) от полного объёма наблюдается быстрое падение скорости с 2118 МБ/с до уровня 640 МБ/с, который выдерживается уже более-менее стабильно.

В качестве дополнительного была проведена проверка стабильности скорости линейного чтения – во время работы бенчмарка с накопителя удалялись файлы разного размера (от 3 до 100 ГБ). На графике эти моменты совершенно явно отметились резкими спадами скорости, до 358 МБ/с в одном из случаев. Это реакция, связанная с большим количеством внутренних операций накопителя при удалении данных. Такие провалы скорости фактически говорят о том, что для серверных нагрузок данный накопитель – не самое лучшее решение.

Тесты случайного чтения и записи показали схожие пилообразные графики с очерченными полосами значений. Для операций чтения — это разброс 742-1211 МБ/с, для записи — 450-700 МБ/с, с несколькими локальными минимумами в 60-130 МБ/с.

Среднее время доступа при чтении 0,11 мс, среднее время доступа при записи – 0,04 мс. Оба результата можно считать отличными.

⇡#Внешний вид и внутреннее устройство

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

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

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

В корпусе установлена печатная плата, занимающая чуть менее половины внутреннего пространства. 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. Ёмкие SSD можно делать с применением двух-четырёх микросхем флеш-памяти.

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

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

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. В 512-гигабайтном накопителе эта микросхема имеет ёмкость 1 Гбайт. Plextor часто использует в своих накопителях DRAM-буфер увеличенного размера, и M8V исключением из этого правила не является.

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

Стоит заметить, что декларированные ёмкости представителей модельного ряда Plextor M8V кратны 128 Гбайт. 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. 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.