Обзор и тестирование SSD-накопителя SmartBuy S11-2280T 128 Гбайт (SB128GB-S11T-M2) (страница 2)

Обзор SmartBuy S11-2280T 128 Гбайт (SB128GB-S11T-M2)

SmartBuy S11-2280T на данный момент выпущен всего в двух версиях, отличающихся объемами – 128 и 256 Гбайт. На сайте SmartBuy данный накопитель отсутствует из-за того, что он не предназначен для розничной продажи: это сугубо OEM-решение, выпущенное для фирм-производителей готовых компьютерных систем.

Упаковка и комплектация

С учетом целевой аудитории SmartBuy S11-2280T поставляется в простом пластиковом блистере без какой-либо комплектации.

Сборщикам ПК не нужны какие-либо инструкции, а крепежные винты посадочного места M.2 NGFF бывают, как ни странно, разными и вообще несовместимыми друг с другом – единого стандарта нет. К тому же, зачастую они и так есть в комплекте с материнской платой. А потому приложенный в поставке винтик может оказаться лишь бесполезным грузом, только дополнительно увеличивающим себестоимость.

Обратите внимание на текст на упаковке:

«Производитель:
Файсон Электроникс Корпорейшен
Офис Джунен: №1б Кун Йи Роуд, Джунен, Миаоли, 350 Тайвань».

Вот так просто и ненавязчиво выданы плотные связи между торговыми марками Phison и SmartBuy.

Внешний осмотр и вскрытие

Герой обзора выполнен в форм-факторе M.2 NGFF типоразмера 2280.

Абсолютно вся элементная база размещена только с одной стороны печатной платы, обратная – пуста. Объясняется это тем, что решение бюджетного класса, а односторонний монтаж является одним из способов снижения себестоимости изготовления.

Этим же объясняется использование микросхем флеш-памяти в корпусировке TSOP, а не BGA. Микросхема контроллера очень компактная – всего лишь 9 х 9 мм, а количество контактных площадок составляет 169 (13 х 13). И она не сопровождается внешней буферной памятью.

К сожалению, информация, приводимая на сайте Phison довольно скупа, и возможный объем интегрированного буфера не приводится. Зато указывается, что PS3111-S11 является всего лишь двухканальным решением.

Дополнение: уже после публикации обзора мне удалось получить некоторые комментарии от моего неофициального источника, связанного с Phison. По его словам, PS3111-S11 оснащён встроенным буфером SDRAM объёмом 32 Мбайт, который используется контроллером не только для работы с ретранслятором, но также для группировки мелкоблочных операций на запись. Также в микропрограмме контроллера реализованы некие алгоритмы SmartCacheFlush и GuaranteedFlush для защиты данных в случае неожиданного сбоя питания.

Массив памяти набран четырьмя микросхемами NAND, несущими нестандартную маркировку. На самом деле, изготовителем кристаллов NAND, заключенных в них, является компания Toshiba. Просто они были проданы не как готовый протестированный и упакованный продукт, а в виде технологических пластин. А Phison – компания, которая с целью минимизации себестоимости производства сама решает вопросы изготовления собственных накопителей вплоть до самостоятельной резки и упаковки кристаллов памяти NAND из технологических кремниевых пластин.

Подобный подход позволяет самостоятельно проводить отбор получившихся микросхем по различным требованиям и задавать свою планку характеристик (процент битых ячеек, уровни рабочих напряжений и прочее), за счет чего можно варьировать процентное соотношение между долями готовой продукции и брака. Попутно экономия выходит на отсутствии оригинальной торговой марки на микросхемах.

Неоднократно тестируя накопители Phison, за несколько лет мне довелось собрать целую коллекцию таких нестандартных маркировок:

• DT16G2LALC (1 и 2) – 24 нм MLC ToggleNAND Toshiba;
• TT57G2LAKA, TT56G2LAKA, TT57G2GAHC (1 и 2), TT16G2GAHC, TT57G2UAPA – 19 нм MLC ToggleNAND Toshiba;
• IG52G2SANA, IG58G2SANA – 20 нм MLC NAND IMFT;
• IP58G5SAPH – 16 нм MLC NAND IMFT;
• TT58G2JAPA и TT69G2JAPA, TT17G2JAPA, TT69G5PARA – 19 нм TLC ToggleNAND Toshiba.

К сожалению, по ней отчетливо просматривается лишь то, что первые буквы указывают на производителя кристаллов NAND. Обо всем остальном остается лишь догадываться.

T58G5LASA – явно Toshiba. Но что именно? Исходя из полученных в тестах результатов, с очень большой долей вероятности в каждой из микросхем размещено по два 15 нм полупроводниковых кристалла MLC NAND емкостью 128 Гбит каждый. Дополнение: уже после публикации обзора мне удалось получить некоторые комментарии от моего неофициального источника, связанного с Phison. Это действительно MLC NAND Toshiba, изготовленная по техпроцессу 15 нм.

Общий объем массива – 128 Гбайт, но при этом часть его выделена в скрытый резерв – разница между «десятичными и двоичными гигабайтами» (для указания объема используется 1 Гбайт равный 1 000 000 000, а не 1 073 741 824 байт). Именно поэтому в реальности пользователю доступно лишь 111.79 Гбайт, оставшимся объемом микропрограмма контроллера оперирует в служебных целях: для выравнивания износа, в качестве резервного пула для замены вышедших из строя ячеек памяти и прочего.

Программная часть

Количество доступных параметров SMART по-прежнему минимально, как и в предыдущих поколениях накопителей на контроллерах Phison (кроме самостоятельно изготавливаемых Kingston и отдельно конфигурируемых Corsair).

Отображаемая температура на самом деле является программной «заглушкой» – реального термомониторинга нет. Параметр F1 ведет учет объема записанных по интерфейсу SATA данных («Total Host NAND») в гигабайтах.

Версия микрокода содержит обозначение «SBFM00.1», и здесь есть два примечательных момента. Во-первых, второй символ («B») является новым (S5 – обозначались «5», S8 – «8», S9 – «9», S10 – «A»); во-вторых, пятый символ – «0», что, по наблюдениям, соответствует памяти MLC NAND (TLC NAND обозначается «1»).

Фирменное приложение Phison SSD Toolbox последних доступных версий 1.08 Standard и 1.12 Complete накопитель обнаруживает, но проведение каких-либо операций с ним невозможно – все кнопки заблокированы:

DOS-версия старого приложения Phison для работы с решениями на контроллере PS3108-S8, которое успешно позволяло считывать информацию с PS3109-S9 и PS3110-S10, здесь также не работает. Модель SSD опознается:

Но попытка считать ее внутреннюю конфигурацию заканчивается ошибкой.

Когда мы кратко изучали историю контроллеров Phison, то отметили особенную реализацию в работе с блоками, состоящими из непрерывного потока нулей и единиц.

У Phison S11 эти алгоритмы также есть, но влияние их практически минимально и дает о себе знать только на операциях линейной и крупноблочной записи, а также на линейном чтении.

Стабильность скоростных характеристик

С помощью CrystalDiskMark (64bit) 3.0.1 в режиме случайных данных производится замер производительности четыре раза:

• Изначальное состояние нового накопителя («нулевое» состояние);
• После проведения всего цикла тестов происходит заполнение диска пользовательскими данными из следующего раздела статьи (с файлами word, фотоснимками, аудио- и видеозаписями), таким образом, чтобы суммарный объем записанных данных был не менее трехкратного общего объема накопителя;
• Тридцатиминутный простой, в течение которого не производится каких-либо операций с SSD – для работы фоновых функций накопителя по уборке «мусора»;
• Выполнение команды TRIM силами операционной системы.

Затем проводится полная очистка накопителя путем подачи команды Secure Erase, после чего запускается тест Disk Benchmark из состава AIDA64 в режиме «Write» (размер блока установлен равным 1 Мбайт) – данный тест производит линейную запись всего объема носителя, попутно выводя информацию о процессе записи в виде удобного графика. Этот тест позволяет нам увидеть, насколько в целом накопитель стабилен, не возникает ли перегрева и какие, возможно, алгоритмы реализованы в микропрограмме.

И в заключение (также после выполнения команды Secure Erase) производится тестирование с помощью Iometer.

• Имитируется работа накопителя в условиях нагрузки, близкой к серверной (непрерывная случайная запись блоками 4 Кбайт по всему объему с глубиной очереди запросов 32) при отсутствии TRIM. Именно так, к примеру, работают базы данных: создается один или энное число больших файлов, внутри которых выполняются операции чтения/записи, генерации команды TRIM при этом не происходит. Тест проводится непрерывно в течение двух часов, при этом ежесекундно снимаются показатели быстродействия. Итоги данного теста позволяют нам увидеть возможности подопытного как в «чистом», так и в «использованном» состояниях (достижение состояния «устоявшейся производительности»).


• По завершении этого теста проделаем еще один, целью которого будет выяснение того, насколько хорошо работают алгоритмы «сборки мусора» (Garbage Collection). На итоговом графике присутствуют скоростные показатели накопителя в четырех ситуациях: состояние «чистого» массива ячеек (после команды Secure Erase), после непрерывной нагрузки в течение двух часов в условиях отсутствия команды TRIM, после простоя 30 минут, которых должно хватить накопителю для отработки внутренних алгоритмов «сборки мусора», после выполнения команды TRIM на весь объем накопителя. Тест довольно специфический, и его результаты важны для тех, кто нацелен на эксплуатацию в условиях работы без TRIM (старые операционные системы, некоторые RAID-массивы, в качестве внешнего накопителя – через адаптер SATA-USB).

SmartBuy S11-2280T 128 Гбайт (SB128GB-S11T-M2)

Отсутствие полноценного буфера сказывается на результатах этого накопителя, причем снижаются не только скорости записи, но и чтения. К счастью, после простоя быстродействие выходит обратно, к высоким показателям.

А вот перед нами и ответ на вопрос, который мог возникнуть при взгляде на результаты в Crystal Disk Mark выше. Сам по себе массив из восьми кристаллов NAND плотностью 128 Гбит не в состоянии обеспечить скорость записи 460 Мбайт/с, пусть даже это и MLC NAND. Но реализация режима ускоренной записи (также называемого режимом «псевдо-SLC» или «pSLC») – вполне. Другое дело, что размер этого буфера оказался невелик – всего примерно полпроцента от объема массива. В нашем случае – около 660 Мбайт.

На практике копирование с другого SSD на героя нашего обзора выглядит так:

Между прочим, замечательный факт: впервые мы встречаем реализацию режима pSLC в накопителе Phison на базе MLC NAND. Возникает закономерный вопрос: а появится ли что-то подобное в уже существующих решениях на базе Phison PS3110-S10?

В пользу того, что перед нами конфигурация на базе именно MLC NAND, а не TLC NAND, говорит скорость записи вне SLC-режима: 180 Мбайт/с массив TLC NAND Toshiba в подобной конфигурации обеспечить просто не может. Например, OCZ Trion 150 даже вдвое большего объема выдает лишь 170 Мбайт/с, зато наблюдаемые показатели отлично коррелируются с Plextor M6V 128 Гбайт на базе 15 нм MLC NAND – он пишется практически с той же скоростью ~175-180 Мбайт/с. Дополнение: уже после публикации обзора мне удалось получить некоторые комментарии от моего неофициального источника, связанного с Phison. Это действительно MLC NAND Toshiba, изготовленная по техпроцессу 15 нм.

Интересен температурный режим в этом жестком для твердотельных накопителей тесте. Самой горячей точкой, судя по замерам пирометром, стала третья по счету от контроллера микросхема памяти – около 53° C, а вот контроллер к концу теста прогрелся лишь до 46°C. Очень неплохие показатели для накопителя такого рода. Достаточно вспомнить, например, Intel 525 или ADATA Premier Pro SP310.

Наблюдаемая под интенсивными нагрузками при отсутствии команды TRIM картина также примечательна – здесь мы видим редкое явление, когда накопитель после исчерпания всех свободных ячеек (это происходит примерно на момент записи 112 Гбайт) не просто переходит в «устоявшееся» состояние, его быстродействие заметно падает. В результате постепенно достигаются показатели записи около 2 Мбайт/с с одномоментными провалами до нуля. Кроме того, оные провалы моментальной производительности присутствуют и в тот период времени, когда у контроллера есть запас свободных ячеек памяти.

Подобное поведение свойственно ультрабюджетным решениям начального уровня. И нечто схожее (в ухудшенном варианте) мы наблюдали, когда тестировали SSD под безвестной («noname») маркой GK – GK K3 128 Гбайт на базе контроллера Silicon Motion SM2244LT (SMI2244LT). Эти результаты ставят крест на эксплуатации такого накопителя в RAID-массивах, где необходима стабильность показателей в условиях отсутствия поддержки передачи команды TRIM. Нижеследующий график это подтверждает.

Алгоритмы «сборки мусора» в микропрограмме PS3111-S11 реализованы так, что в состоянии обеспечить расчистку массива, но только в пределах того самого SLC-буфера (660 Мбайт) и не более того. После чего скорость записи падает до 0-2 Мбайт/с. Зато в условиях, когда до накопителя доходит команда TRIM, его показатели достойны похвалы: быстродействие сохраняется на «заводском» уровне, никакой деградации не наблюдается вовсе.