Обзор NVMe-накопителя ADATA XPG SX8200: быстрее Samsung, дешевле Samsung

В нашем недавнем обзоре нового потенциального хита, Samsung 970 EVO, мы говорили, что ситуация на рынке NVMe SSD в этом году сильно изменилась, и для самсунговской новинки, в отличие от её предшественника, наверняка найдутся достойные по соотношению цены и производительности альтернативы. Сказано это было совсем не ради красного словца: подобные утверждения связаны с тем, что сотрудники лаборатории 3DNews на тот момент уже были наслышаны о скором выходе перспективной общедоступной платформы для твердотельных накопителей, которая должна позволить производителям второго-третьего эшелона собирать продукты, не уступающие по характеристикам свежеанонсированному массовому предложению Samsung. Такая платформа разработана компанией Silicon Motion и была формально представлена в начале этого года, а к настоящему моменту она достигла зрелости и наконец-то готова к полномасштабному внедрению.

В состав многообещающей платформы Silicon Motion входит семейство базовых контроллеров SM2262 и SM2262EN, а также трёхмерная 64-слойная флеш-память второго поколения производства Intel или Micron. Собственно, с предвестником массового появления накопителей, основанных на этой платформе, мы хорошо знакомы. Впервые контроллер SMI SM2262 отметился в Intel SSD 760p – NVMe-накопителе, который мы сразу же отнесли к числу весьма интересных и заслуживающих самого пристального внимания вариантов. Однако судить по интеловскому продукту о том, какими могут быть остальные SSD на базе SM2262, не совсем верно. Дело в том, что в Intel SSD 760p используется микропрограмма, разработанная инженерами микропроцессорного гиганта полностью самостоятельно, в то время как остальным своим партнёрам Silicon Motion предлагает совсем другую референсную прошивку.

Узнать же, какие характеристики могут обеспечить SSD, использующие одновременно и аппаратные, и программные составляющие новой платформы Silicon Motion, мы смогли лишь немного позднее, когда на американском рынке появился выполненный по эталонному дизайну накопитель HP EX920. К большому удивлению, тесты зарубежных коллег показали, что по производительности он даже превосходит Intel SSD 760p. Интрига от этого стала ещё сильнее, и мы с большим нетерпением стали ждать того момента, когда что-то подобное HP EX920 появится в российских магазинах.

И вот свершилось. В продаже появился NVMe-накопитель ADATA XPG SX8200 – ещё один носитель платформы SMI SM2262 в её эталонном виде. Естественно, появление такого многообещающего NVMe SSD, который может посоперничать с Samsung 970 EVO при более низкой рекомендованной стоимости, мы пропустить никак не могли. И как только появилась такая возможность, взялись за обзор новинки.

Технические характеристики

То, что новый контроллер Silicon Motion SM2262 позволяет создавать накопители, соперничающие по уровню производительности с решениями Samsung, выглядит как настоящее чудо. Вспомните, в основе контроллеров Samsung Polaris и Phoenix используется мощнейший пятиядерный ARM-процессор, а SM2262 базируется всего лишь на двух ядрах с архитектурой ARM Cortex. К тому же, у контроллера Silicon Motion далеко не впечатляющая родословная: предыдущий NVMe-контроллер этой команды разработчиков, SM2260, применялся исключительно в продуктах начального уровня, которые стабильно проигрывали всем конкурентам во всевозможных сравнениях. Не вселяет веру в потенциал SM2262 и рассказ разработчиков о том, что этот чип представляет собой улучшенную версию SM2260, в которой оптимизации пришлись главным образом на программную составляющую.

Впрочем, определённые улучшения всё-таки есть и в аппаратной части. В новом чипе появилась совместимость с протоколом NVMe 1.3, добавилась улучшенная коррекция ошибок с использованием LDPC-кодирования, а встроенный контроллер DRAM обрёл поддержку DDR4 SDRAM. По всей видимости, Silicon Motion попутно увеличила и тактовые частоты. Иначе объяснить тот факт, что при неизменном количестве каналов для работы с флеш-памятью (их восемь) заявленная производительность SM2262 по сравнению с SM2260 выросла в разы на случайных операциях и как минимум на треть – на линейных, невозможно.

Часть заслуги в том, насколько удачной получилась новая платформа Silicon Motion, лежит и на флеш-памяти. Новый контроллер оптимизирован под 64-слойную TLC 3D NAND второго поколения производства Intel или Micron. И в том, что такая память у этих производителей получилась очень удачной, мы уже неоднократно убеждались на всевозможных примерах. Не будет преувеличением даже сказать, что любой из SSD, куда бы ни пришла такая память, сразу становится намного лучше предшественников, и платформа SM2262 только развивает эту тенденцию.

Главное преимущество трёхмерной памяти Intel/Micron второго поколения кроется в её более естественной с точки зрения контроллера SSD организации. Она изготавливается в виде полупроводниковых кристаллов оптимальной ёмкости — по 256 Гбит, —  которая позволяет получать массивы флеш-памяти с достаточной степенью параллелизма для того, чтобы контроллер мог раскрыть весь свой потенциал.

И в сумме получается гигантский скачок вперёд. Если сравнить характеристики нового ADATA XPG SX8200, где используется контроллер SM2262 и 64-слойная TLC 3D NAND компании Micron второго поколения, со спецификациями ADATA XPG SX7000, в котором использовался чип SM2260 и трёхмерная трёхбитовая память Micron первого поколения, то окажется, что производительность скакнула в 1,8–2,4 раза. Улучшились и другие параметры.

Впрочем, приведённые в таблице численные величины производительности по сравнению с паспортными характеристиками Samsung 970 EVO выглядят не слишком убедительно. Но тут надо учитывать важный момент. С точки зрения пиковых скоростей накопитель Samsung действительно мощнее как минимум потому, что его базовый контроллер располагает значительно более серьёзными вычислительными ресурсами. Но изделия вроде ADATA XPG SX8200 планируют побеждать не грубой силой, а правильно расставленными акцентами в оптимизации. Так, контроллер SM2262 не гарантирует рекордных результатов при глубоких очередях запросов, зато обещает высокие скорости на нагрузке, свойственной среднестатистическим десктопам – при незначительной конвейеризации и при смешанных операциях.

Кроме того, не стоит забывать о том, что за числами в официальных спецификациях прячутся важные нюансы, касающиеся работы технологии ускоренной записи, которая стала непременным атрибутом всех современных потребительских накопителей, построенных на базе флеш-памяти с трёхбитовыми ячейками. В ADATA XPG SX8200, в частности, SLC-кеш работает не по статическому, а по динамическому принципу. Это значит, что он размещается в основном массиве флеш памяти, и объём информации, который можно записать в ускоренном режиме, зависит от того, сколько свободного места есть на SSD. Например, у чистого накопителя объём SLC-кеша доходит до четверти от общей ёмкости.

Проиллюстрировать работу SLC-кеширования легко при помощи графика скорости непрерывной последовательной записи на ADATA XPG SX8200 ёмкостью 480 Гбайт (измерения проводились на свободном SSD).

Здесь мы видим привычную трёхступенчатую линию, которая характерна для SSD с технологией динамического SLC-кеширования. Первая ступень – запись в ускоренном режиме, которая выполняется со скоростью порядка 1,7 Гбайт/с. Это – несколько меньше скорости SLC-кеша Samsung 970 EVO, однако нужно иметь в виду, что SLC-кеш в ADATA XPG SX8200 позволяет записать с высокой производительностью примерно в шесть раз больше данных.

Вторая ступень, отображающая скорость записи на уровне 340 Мбайт/с, это – быстродействие записи, которую XPG SX8200 предлагает после окончания свободного пространства в кеше. Однако нужно понимать, что в данном случае контроллер накопителя одновременно с записью в TLC-память занимается уплотнением данных, которые до этого были сохранены в SLC-режиме, и именно поэтому производительность получается столь невысокой. Впрочем, к реальной жизни это имеет лишь отдалённое отношение, поскольку необходимость в одномоментной непрерывной записи огромных массивов информации представить себе тяжело.

Что же касается скорости работы массива памяти в «простом» TLC-режиме, то её можно оценить по третьей ступени, которая видна в самом конце заполнения тестового SSD. Восьмиканальный массив Micron TLC 3D NAND второго поколения в трёхбитовом режиме обеспечивает скорость записи на уровне 550 Мбайт/с, и это – тоже немного меньше скорости массива флеш-памяти в Samsung 970 EVO. В целом же получается такая картина: для того, чтобы при помощи непрерывной линейной записи полностью «забить» ёмкость ADATA XPG SX8200 480 Гбайт, требуется потратить примерно 18 минут. В то же время объём Samsung 970 EVO 500 Гбайт при аналогичных вводных заполняется за 13 минут, то есть, интегрально массив флеш-памяти, реализованный Samsung, при «тупой» последовательной записи работает побыстрее.

Но это не мешает ADATA позиционировать новинку в качестве предложения достаточно высокого уровня. Строго говоря, в модельном ряду ADATA существует продукт, формально стоящий в иерархии выше XPG SX8200, это – XPG SX9000 на контроллере Marvell. Но теперь компания планирует сделать XPG SX8200 новым флагманом, а производство девятитысячной модели завершить. И в свете этого совсем неудивительно, что для XPG SX8200 предлагаются очень неплохие условия гарантийного обслуживания. Его срок установлен в 5 лет, а разрешённые объёмы записи рассчитаны из условия перезаполнения до 3/8 полной ёмкости SSD ежедневно в течение всего гарантийного срока. Это, к слову, примерно соответствует условиям гарантии на Samsung 970 EVO.

Однако среди характеристик ADATA XPG SX8200 всё же есть немало аспектов, по которым этот накопитель уступает «эталонному» Samsung 970 EVO. Например, ADATA не предлагает вариант своего SSD ёмкостью 2 Тбайт. Да и ёмкости остальных моделей кратны 240, а не 250 Гбайт. Это позволяет в XPG SX8200 содержать очень большой резерв, на который отводится до 13 % от всего размера массива флеш-памяти. Но для чего он столь обширен, особенно с учётом, что SLC-кеш им не пользуется, не совсем понятно. На традиционные цели: сборку мусора, выравнивание износа и подменный фонд, потребительской модели SSD столько явно не требуется. Да и накопители на контроллере SM2262 других производителей отдают пользователю на 6,7 % пространства больше.

Внешний вид и внутреннее устройство

Для тестирования мы по традиции выбрали версию ADATA XPG SX8200 ёмкостью 480 Гбайт. Выбор именно данного варианта обосновывается вполне очевидными аргументами. Производительность полутерабайтного накопителя не ограничивается параллелизмом массива флеш-памяти, как в случае 240-гигабайтной версии, а более ёмкая модификация XPG SX8200 на 960 Гбайт попросту ещё не поступила в продажу.

ADATA старается не множить сущности, и все её NVMe-накопители имеют только один вариант исполнения – в виде M.2-модуля форм-фактора 2280 с интерфейсом PCI Express 3.0 x4. Иными словами, если вы захотите установить XPG SX8200 в полноразмерный слот PCI Express, а не в M.2, переходник придётся приобретать отдельно. Впрочем, хотя бы один разъём M.2 сегодня можно найти на любой сколь-нибудь современной материнке. Поэтому преимущество полноразмерных SSD в HHHL-исполнении в совместимости утратило свою актуальность, осталось лишь преимущество в охлаждении. Но создателям XPG SX8200 есть что возразить и на это: накопитель поставляется в комплекте с алюминиевой пластиной, которую можно наклеить на поверхность чипов и добиться таким образом более эффективного снятия и рассеивания тепла.

Дизайн печатной платы ADATA XPG SX8200 – эталонный, инженеры компании не стали вносить в него никаких изменений и воспользовались наработками специалистов Silicon Motion. Это значит, что плата рассматриваемого накопителя двухсторонняя и микросхемы памяти расположены на обеих ее сторонах.

Задняя сторона накопителя при этом закрыта этикеткой, где задекларирован артикул и серийный номер накопителя. Никаких сведений о дате производства или о установленной на заводе прошивке на наклейке нет.

Элементная база ADATA XPG SX8200 представлена семью чипами: такое обилие микросхем на небольшой плате M.2 2280 площадью 17 см2 встречается нечасто. При этом массив флеш-памяти – это лишь четыре чипа из всего набора. Причём о них стоит поговорить отдельно, ведь эти микросхемы несут на себе маркировку отнюдь не Micron, а ADATA. Это значит, что на самом деле компания закупает у Micron неразрезанные пластины с кристаллами NAND, и вопросами их расчленения, сортировки и размещения в микросхемах занимается сама. В 480-гигабайтной версии накопителя в каждую из них попадает по четыре 256-гигабитных полупроводниковых устройства TLC 3D NAND c 64 слоями. Это значит, что восьмиканальный контроллер в XPG SX8200 пользуется двукратным чередованием устройств.

Стоит отметить, что такая самостоятельность ADATA при финальной сборке микросхем памяти – палка о двух концах. С одной стороны, производитель SSD несколько экономит при закупке, и получает возможность предлагать конечным покупателям более выгодные цены. Однако с другой – он по собственному усмотрению может изменять стандарты качества, и в погоне за прибылью пускать в оборот такую флеш-память, которую сама Micron отправила бы в брак. Впрочем, в отношении XPG SX8200 производитель уверяет, что в эту модель будут устанавливаться лишь наиболее качественные и надёжные чипы NAND, сомнительные же по параметрам устройства отправятся в бюджетные, а не во флагманские продукты.

Ещё две микросхемы на рассматриваемом накопителе составляют DRAM-буфер. Для этой цели ADATA выбрала 512-мегабайтные чипы DDR3-1600 производства Nanya. Несмотря на то, что контроллер SM2262 может работать с DRAM-буфером на базе DDR4, этой возможностью разработчики решили не пользоваться. Но зато они реализовали другое преимущество новой платформы Silicon Motion: оперативная память в XPG SX8200 не только имеет увеличенный вдвое объём, но и общается с контроллером по 32-битной (а не 16-битной) шине. Это – один из важных факторов, который должен помочь XPG SX8200 обыгрывать прочие накопители на мелкоблочных операциях.

Последний, седьмой чип на плате ADATA XPG SX8200 – это собственно контроллер SM2262. Здесь мы видим его обычную версию: без интеловского брендирования, как на Intel SSD 760p. Контроллер имеет точно такие же габариты, как его предшественник, SM2260, и точно также закрыт сверху медной никелированной пластиной, призванной помогать теплоотводу.

Программное обеспечение

С сервисным программным обеспечением у ADATA дело обстоит далеко не лучшим образом. Фирменная утилита для накопителей компании существует, но развивается она крайне вяло, а её возможности и интерфейс оставляют желать лучшего.

Впрочем, имеющаяся утилита SSD Toolbox с новым XPG SX8200 совместима и базовую функциональность всё-таки предоставляет.

Так, помимо выдачи полной диагностической информации о SSD, ADATA SSD Toolbox позволяет провести проверку флеш-памяти накопителя, отослать на него пакет команд TRIM или выполнить автоматическую настройку параметров операционной системы (отключение Superfetch, Prefetch и дефрагментации).

Также через ADATA SSD Toolbox можно произвести обновление микропрограммы и выполнить процедуру Secure Erase.

Кроме того, после регистрации приобретённого XPG SX8200 на сайте производителя можно получить ключ к популярной программе для клонирования данных Acronis True Image HD 2013/2015.