Обзор SSD-накопителя Plextor M6V: потенциальный хит

Рынок потребительских твердотельных накопителей сегментирован гораздо слабее, чем, скажем, рынок процессоров или видеокарт. Покупатели клиентских SSD в настоящее время демонстрируют явную заинтересованность лишь в трёх разновидностях твердотельных накопителей: их привлекают либо высокопроизводительные решения под шину PCI Express премиального уровня; либо добротные, высоконадёжные и быстрые SATA SSD; либо откровенно бюджетные накопители, которые могут предложить выгодное сочетание цены, скорости и объёма. Иными словами, создание продуктов, способных стать хитами продаж, – достаточно непростая задача, решение которой находится на стыке технологий и маркетинга. Причём его поиск существенно осложняется тем, что большинство производителей SSD не имеет прямого доступа к разработке и выпуску базовых компонентов – флеш-памяти и контроллеров, а потому вынуждено полностью полагаться на предложения ограниченного количества сторонних поставщиков.

Вполне очевидно, что большинство производителей второго-третьего эшелона, присутствующих на рынке твердотельных накопителей, не могут полноценно конкурировать с гигантами вроде Intel, Micron, Samsung или SanDisk в разработке и выпуске высокопроизводительных SSD как для шины PCI Express, так и для SATA-интерфейса. Фирмы, имеющие собственное производство NAND, получают значительную фору, особенно сейчас, когда флеш-память делает очередной качественный технологический рывок. Однако это вовсе не означает, что рынок для многочисленных компаний меньшего калибра закрывается. Это не так, но, для того чтобы не пасть жертвой конкурентной борьбы, мелкие игроки вынуждены переориентировать свою бизнес-модель и перестраивать ассортимент продукции, отказываясь от прямого соперничества с грандами в сегменте высокопроизводительных накопителей и нацеливаясь на поставки массовых и недорогих потребительских моделей.

Проявление этой тенденции в последнее время стало особенно хорошо заметно. Полки магазинов захлестнула волна новых моделей SATA SSD от производителей второго-третьего эшелона. Большинство таких продуктов имеют достаточно посредственные характеристики, но они привлекают покупателей выгодными ценами. Конечно, недорогие накопители медленнее, чем лидирующие в тестах быстродействующие модели, но на выручку приходит сама технология SSD. Она хороша тем, что практически любой построенный на флеш-памяти накопитель может принципиально улучшить время реакции компьютера на действия пользователя и уменьшить время загрузки операционной системы, приложений и файлов. То есть даже самые дешёвые SSD – это прекрасный способ увеличения производительности ПК.

Поэтому нет ничего удивительного в том, что теперь нам частенько приходится уделять внимание не только различным передовым SSD, выводящим скорость работы дисковой подсистемы на новые рубежи, но и бюджетным предложениям, которые могут заинтересовать массового пользователя сочетанием характеристик и стоимости. В этом обзоре речь пойдёт о новом твердотельном накопителе компании Plextor, M6V, который имеет все шансы стать оптимальным выбором экономного покупателя. По крайней мере в нём сведены вместе один из лучших недорогих контроллеров, MLC NAND с низкой себестоимостью и микропрограмма, разработанная при участии специалистов Plextor, которые имеют многолетний опыт оптимизации потребительских SSD.

Но перед тем как мы перейдём к подробному знакомству с Plextor M6V, хочется сделать одно важное замечание о его позиционировании. Дело в том, что в линейке продукции Plextor уже есть относительно недорогая модель, M6S. Однако она основывается на контроллере Marvell и MLC-флеш-памяти Toshiba, производимой по 19-нм технологии. И это значит, что себестоимость такого продукта относительно высока. С помощью же M6V компания захотела сделать свои SSD ещё доступнее, но при этом всё же не впадать в крайности, а получить достаточно надёжный и быстрый продукт. В результате в M6V попал контроллер Silicon Motion и новая 15-нм MLC NAND компании Toshiba. Твердотельных накопителей, построенных на такой аппаратной платформе, мы ещё не видели, а потому Plextor M6V представляется очень интересным для изучения предложением.

⇡#Технические характеристики

В основе нового твердотельного накопителя Plextor M6V лежит хорошо знакомый контроллер Silicon Motion SM2246EN. То есть в этом SSD разработчики решили отойти от платформ компании Marvell, на которые долгое время опирались решения Plextor, и попробовали нечто новое. Надо сказать, что выбор этот можно только поприветствовать. Среди тройки тайваньских производителей бюджетных контроллеров – Silicon Motion, Phison и JMicron – именно платформы Silicon Motion обладают наилучшим соотношением производительности и цены. Контроллер SM2246EN – четырёхканальный, а потому и очень дёшевый, однако, как показывает практика, он позволяет создавать вполне удовлетворяющие современным требованиям SSD, подтверждением чему являются такие рыночные хиты, как Crucial BX100 или Transcend SSD370.

Однако Plextor M6V заметно отличается от прочих основанных на SM2246EN решений. Дело в том, что этот накопитель стал первым серийным продуктом, в который попала MLC-флеш-память, производимая Toshiba по новому техпроцессу с 15-нм нормами. Некоторое время назад ходили слухи, что M6V будет основываться на TLC NAND компании Toshiba. Но позднее план был скорректирован: трёхбитовая память попадёт только в следующий бюджетный накопитель Plextor, M7V, выпуск которого должен состояться в начале 2016 года. Пока же Plextor планирует предпринять атаку на нижнюю часть рынка с помощью более традиционного средства – более надёжной и производительной MLC NAND, которая не вызывает у обывателей недоверия и неприязни.

Хорошие аргументы в пользу преждевременности перехода на TLC-память существуют не только на эмоциональном, но и на техническом уровне. Предложенная Toshiba новая планарная 15-нм MLC NAND с ёмкостью кристалла 128 Гбит имеет площадь ядра на уровне 139 мм². А это значит, что по плотности хранения информации такая память заметно превосходит 16-нм MLC-память Micron и вполне способна конкурировать с трёхмерной 32-уровневой Samsung V-NAND. Иными словами, пока Toshiba захватила лидерство во внедрении новых норм технологических процессов, сотрудничающая с этим поставщиком памяти компания Plextor имеет возможность делать накопители с низкой себестоимостью, даже не переходя на TLC NAND.

Попутно Plextor выиграла время на отладку своего будущего TLC-дизайна, который требует использования более интеллектуальных алгоритмов – коррекции ошибок на базе кода с малой плотностью проверок на чётность и псевдо-SLC-кеширования. И кроме того, 15-нм MLC NAND в исполнении Toshiba даёт определённые преимущества в производительности: за счёт изменения дизайна периферийных схем скорость новых чипов на операциях чтения стала примерно в 1,3 раза выше по сравнению с показателями повсеместно применяемой 19-нм MLC NAND второго поколения. Правда, при этом новая память имеет увеличенный до 128 Гбит размер ядер, что выливается в снижение внутреннего параллелизма массива флеш-памяти в SSD небольших объёмов.

В итоге характеристики Plextor M6V получились такими:

Производитель	Plextor
Серия	M6V
Модельный номер	PX-128M6V	PX-256M6V	PX-512M6V
Форм-фактор	2,5 дюйма
Интерфейс	SATA 6 Гбит/с
Ёмкость	128 Гбайт	256 Гбайт	512 Гбайт
Конфигурация
Микросхемы памяти: тип, интерфейс, техпроцесс, производитель	Toshiba 128 Гбит 15-нм MLC NAND
Микросхемы памяти: число / количество NAND-устройств в чипе	8/1	8/2	16/2
Контроллер	Silicon Motion SM2246EN
Буфер: тип, объем	DDR3-1600, 128 Мбайт	DDR3-1600, 256 Мбайт	DDR3-1600, 512 Мбайт
Производительность
Макс. устойчивая скорость последовательного чтения	535 Мбайт/с	535 Мбайт/с	535 Мбайт/с
Макс. устойчивая скорость последовательной записи	170 Мбайт/с	335 Мбайт/с	455 Мбайт/с
Макс. скорость произвольного чтения (блоки по 4 Кбайт)	81000 IOPS	83000 IOPS	83000 IOPS
Макс. скорость произвольной записи (блоки по 4 Кбайт)	42000 IOPS	80000 IOPS	80000 IOPS
Физические характеристики
Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись	В среднем 0,25 Вт
MTBF (среднее время наработки на отказ)	1,5 млн ч
Ресурс записи	Н/д
Габаритные размеры: Д × В × Г	100,0 × 69,85 × 6,8 мм
Масса	70 г
Гарантийный срок	3 года
Рекомендованная цена	$66	$100	$190

Если сопоставлять скоростные характеристики Plextor M6V и M6S, который основывается на другом четырёхканальном контроллере, Marvell 88SS9188, то новинка кажется некоторым шагом назад. Однако хочется напомнить, что RISC-контроллер SM2246EN хорош не своими пиковыми показателями производительности, а способностью к эффективной обработке смешанных потоков операций, частенько возникающих при реальном использовании SSD в составе современных ПК. Поэтому для повседневной работы Plextor M6V может оказаться очень неплохим вариантом, особенно если учесть, что производитель намерен продавать его по весьма привлекательной цене. Plextor M6V вполне даже оказаться достойной альтернативой беспримерному Crucial BX100, который уже несколько месяцев подряд считается эталоном бюджетного SSD. Жаль только, что в линейке M6V нет версий с объёмом более 512 Гбайт.

Правда, с продукцией Plextor связан один неприятный момент. Жизненный цикл двух последних моделей этого производителя, M6 Pro и M6S, оказался серьёзно омрачён многочисленными ошибками в прошивках, которые приводили к разного рода проблемам — вплоть до преждевременного выхода SSD из строя. И не повторит ли M6V судьбу своих предшественников, со стопроцентной уверенностью пока сказать невозможно: накопитель только-только поступает в продажу, и потому обширной статистики использования этой новинки пока нет. Однако справедливости ради стоит отметить, что в данном случае возникновение каких-то проблем очень маловероятно. Предыдущие накопители основывались на контроллерах Marvell, что требовало от инженеров Plextor разработки собственного дизайна и написания микропрограммы практически с нуля. Применённый же в M6V контроллер SM2246EN в этом плане значительно проще: Silicon Motion выдаёт для него и необходимый эталонный дизайн печатной платы, и готовую микропрограмму. Таким образом, если инженеры Plextor не пытались внести в конструкцию M6V никаких существенных изменений, то этот накопитель, скорее всего, окажется свободным от проблем. В подтверждение этого можно привести аргумент о безотказной работе других SSD на базе чипа SM2246EN, число разнообразных моделей которых разрослось к настоящему моменту до впечатляющей величины – шести десятков.

Впрочем, думать о Plextor M6V как о типовом решении на базе SM2246EN всё-таки не следует. Во-первых, других распространённых SSD с таким контроллером и 15-нм MLC NAND компании Toshiba на рынке (пока) нет. Во-вторых, Plextor уделила немалое внимание программной поддержке своего нового продукта. С ним предлагается сразу две фирменных утилиты: Plextool и PlexTurbo.

Plextool – это простенькая сервисная утилита, позволяющая получить базовую информацию о накопителе, обновить ему прошивку, инициировать команду Secure Erase или посмотреть данные SMART.

PlexTurbo – значительно более любопытное программное средство для создания в оперативной памяти компьютера дополнительного кеша дисковых операций. Данная технология позволяет серьёзно поднять скорость повторяющихся обращений к одним и тем же данным, а также — за счёт консолидации случайных записей — она способствует снижению коэффициента усиления записи.

Однако основной эффект этой и других подобных технологий заключается в увеличении показателей бенчмарков, в реальном же использовании ускорение SSD будет не столь выражено.

К тому же у Plextor M6V при включении PlexTurbo прирост показателей оказывается не столь велик даже в синтетических тестах. Дело в том, что для конкретно этого накопителя объём кеш-буфера, создаваемого в оперативной памяти, ограничен величиной 1 Гбайт.

К минусам PlexTurbo следует отнести и потенциальную опасность любых алгоритмов RAM-кеширования: при сбоях питания, внезапных зависаниях или перезагрузках системы все данные, не успевшие записаться из кеша на SSD, пропадут. Plextor говорит о низкой вероятности такого исхода, так как во время операций записи в памяти задерживается не более 200 Мбайт уникальных данных, тем не менее она всё-таки существует.

К сказанному остаётся лишь добавить, что с точки зрения прочих возможностей Plextor M6V – типично бюджетный SSD. В нём не реализовано аппаратное шифрование, не поддерживается энергоэффективное состояние DevSleep, а срок гарантийного обслуживания составляет три года.

⇡#Внешний вид и внутреннее устройство

Для проведения тестирования мы получили образец Plextor M6V объёмом 256 Гбайт. Хотя это и самый ходовой на данный момент объём, если верить спецификациям, в серии M6V он не самый быстрый – 512-гигабайтная модификация обещает более высокие скорости последовательной записи. Однако степень параллелизма массива флеш-памяти в Plextor M6V 256 Гбайт не кажется урезанной, поэтому никаких особенных провалов в производительности у этой версии быть не должно. Иными словами, мы считаем вполне допустимым по скоростным показателям M6V 256 Гбайт судить о возможностях всей линейки.

Знакомство с SSD начинается с внешнего вида. Он у Plextor M6V вполне привычный – для новинки производитель воспользовался своим стандартным алюминиевым корпусом высотой 7 мм, который мы уже видели в M6S. Но для того чтобы придать внешности M6V какие-то уникальные черты, на лицевую сторону старого корпуса наклеена крупная этикетка в лазурно-серой цветовой гамме.

Внутри этого корпуса располагается полноразмерная печатная плата с дизайном, который мы в накопителях на базе контроллера SM2246EN до сих пор не встречали. Очевидно, что внедрение 15-нм памяти компании Toshiba потребовало некоторой переработки аппаратной платформы Silicon Motion.

По соседству с контроллером на этой печатной плате располагается чип DDR3L-1600 ёмкостью 256 Мбайт, основным предназначением которого является кеширование таблицы трансляции адресов. Любопытно, что контроллер Silicon Motion вполне может обходиться и без DRAM-кеша (эта его модификация носит название SM2246XT), однако его установка поднимает производительность накопителя. И это значит, что, хотя Plextor M6V и позиционируется как бюджетное решение, беспощадной экономии каждой копейки разработчики всё же избежали и о быстродействии получающегося решения всё-таки задумывались.

Массив флеш-памяти Plextor M6V 256 Гбайт набран восемью микросхемами Toshiba TH58TFG8DDLTA20 в несколько непривычной TSOP-упаковке. Каждая такая микросхема содержит внутри себя по два 128-гигабитных кристалла MLC NAND, производимых по 15-нм технологии. В итоге каждый канал четырёхканального контроллера SM2246EN общается с четырьмя NAND-устройствами в режиме чередования, и в сумме всё это позволяет получить оптимальный уровень параллелизма массива флеш-памяти. Заметим, что печатная плата на оборотной стороне имеет свободные места ещё для восьми микросхем NAND, то есть она едина для модификаций SSD разной ёмкости.

Кстати, для пользователей портативных систем в ассортименте у Plextor есть полные аналоги M6V в M.2- и mSATA-исполнении. Называются они M6GV и M6MV и отличаются от 2,5-дюймового собрата исключительно использованием микросхем с более плотной упаковкой кристаллов MLC NAND.

Из полного объёма установленной в Plextor M6V флеш-памяти пользователю доступно примерно 93 процента, остальное отводится на работу внутренних алгоритмов выравнивания износа и сборки мусора. Никаких дополнительных проприетарных RAID-подобных технологий для повышения надёжности работы флеш-памяти в рассматриваемом SSD не предусмотрено.

Впрочем, опасения по поводу преждевременного выхода из строя MLC NAND, изготовленной по «тонкому» техпроцессу, можно отмести. В Plextor M6V устанавливаются чипы далеко не из первых и пробных партий. Массовое производство по 15-нм техпроцессу было запущено у компании Toshiba год назад, и за прошедшее время любые проблемы с качеством сходящих с конвейера полупроводниковых кристаллов, если они и имели место, наверняка были решены. Тем более что по такому же техпроцессу компания производит и гораздо более капризную TLC-память, а доля 15-нм продукции в поставках компании Toshiba к концу года должна дорасти до 60 процентов.