Обзор SSD-накопителя ADATA XPG SX930: мы пойдём другим путём

Прошедшая в начале лета этого года выставка Computex показала, что большинство производителей SSD, похоже, окончательно оставили надежду на появление контроллеров SandForce третьего поколения. Даже те фирмы, которые считались самыми преданными партнёрами SandForce, перестали ждать новую платформу SF-3700 и активно переходят на иные аппаратные решения, благо тайваньские разработчики смогли предложить хороший выбор альтернатив. Примеров тому масса: например, не так давно мы видели, как активно стала сотрудничать с Phison компания Kingston, а сегодня поговорим о похожем шаге, совершённом фирмой ADATA, которая тоже имела с SandForce очень тесные инженерные связи. Правда, в отличие от Kingston, ADATA и раньше старалась не делать упор на контроллеры какого-то одного производителя и нередко пускалась на разные эксперименты. Но её флагманские продукты серии XPG (Xtreme Performance Gear), ориентированные на аудиторию геймеров и энтузиастов, до недавних пор использовали исключительно контроллеры SF-2281.

Первую попытку порвать с SandForce компания ADATA предприняла в 2013 году, несмотря на то, что в то время вера в будущие контроллеры семейства SF-3700 была ещё достаточно крепка. Тем не менее ADATA собиралась выпустить накопитель серии XPG на платформе Marvell и даже почти достигла результата. Однако из-за возникших технических проблем до прилавков магазинов он тогда так и не добрался. Вторая же попытка оказалась заметно удачнее. Избрав для очередного представителя серии XPG новый контроллер JMicron JMF670H, ADATA на этот раз смогла довести разработку до финального конца, и минувшим летом в продаже появился новый SATA-накопитель ADATA XPG SX930, сменивший, наконец, представленный в 2012 году XPG SX900.

XPG SX930 получился очень неординарным решением, отличающимся совершенно нетипичным сочетанием потребительских качеств. Дело в том, что накопители на базе контроллеров JMicron никогда не позиционировались в качестве производительных продуктов, нацеленных на компьютерную элиту. И новый контроллер JMF670H в этом плане мало отличается от своих предшественников. Он вряд ли способен составить конкуренцию передовым аппаратным платформам Samsung или Marvell и лишь выступает альтернативой для популярных бюджетных контроллеров других тайваньских разработчиков: Silicon Motion SM2246EN и Phison S10. Однако ADATA решила проложить свой собственный путь к сердцам энтузиастов: упор в XPG SX930 сделан не столько на производительность, сколько на надёжность. Поэтому в данный твердотельный накопитель попала очень необычная флеш-память – так называемая MLC+ NAND. По сравнению с ординарной MLC NAND такая память имеет заметно более высокий ресурс, но при этом, в отличие от «настоящей» серверной eMLC, она почти не дороже в производстве и позволяет тем самым сохранить привычную для потребительского накопителя стоимость. В результате, несмотря на использование непритязательного базового контроллера, XPG SX930 вполне может оказаться востребованным предложением.

Впрочем, с платформой JMicron JMF670H мы до сих пор не сталкивались вообще, поэтому, прежде чем навешивать на ADATA XPG SX930 какие-то ярлыки, с ним нужно подробно познакомиться. Компания ADATA любезно откликнулась на наш интерес, и сегодня мы готовы рассказать о результатах испытаний XPG SX930 объёмом 240 Гбайт.

⇡#Технические характеристики

ADATA XPG SX930 интересен всем. В нём применён и новый уникальный контроллер, и специфическая флеш-память. Иными словами, даже первого взгляда на характеристики достаточно, чтобы понять: инженеры ADATA провели немалую работу и приготовили что-то действительно любопытное. Однако сразу же стоит предостеречь от завышенных ожиданий: несмотря на свою принадлежность к серии XPG, SX930 не сможет конкурировать по производительности с флагманскими SATA SSD лидеров рынка. И причина этого кроется во внутренней архитектуре контроллера.

Дело в том, что новый контроллер JMicron JMF670H представляет собой всего-навсего осовремененную версию старого чипа JMF667H, который можно найти, например, в самых дешёвых SSD компании Transcend или той же ADATA. И это значит, что со стороны флеш-памяти новый контроллер сохранил четырёхканальную архитектуру, которая годится лишь для ширпотребных, но не высокопроизводительных SSD. Кроме того, в основе обоих контроллеров JMicron лежит единственное 32-битное ядро ARM968 с архитектурой ARM9, которое характеризуется минимальными размерами и энергопотреблением, но не высокой производительностью. Частота этого ядра в новой версии контроллера осталась неизменной, а значит, ни о каком приросте вычислительной мощности речь не идёт.

Однако в JMF670H сделаны другие важные усовершенствования. Так, в нём появилась поддержка более прогрессивного алгоритма обнаружения и исправления ошибок BCH ECC, который может исправлять до 72 бит на каждый килобайт данных, в то время как стандартная схема ECC в предыдущем контроллере позволяла корректировать только до 40 бит. Внедрение более сильного алгоритма коррекции ошибок открыло широкие возможности для использования с новым контроллером MLC-памяти, производимой по самым «тонким» техпроцессам — с 15-нм и 16-нм нормами. Но, кстати, работа с TLC NAND требует ещё более продвинутых алгоритмов коррекции ошибок, поэтому JMF670H с трёхбитовой памятью не совместим.

Однако это ему и не требуется – в накопителе ADATA XPG SX930 используется двухбитовая MLC NAND. Причём не обычная, а особая, которую ADATA обозначает в своих маркетинговых материалах не иначе как Enterprise MLC+. Однако не стоит покупаться на красивое название: с eMLC-памятью, которая используется в твердотельных накопителях серверного класса, MLC+ имеет мало общего. Никакого отбора наиболее удачных и надёжных полупроводниковых устройств для использования в XPG SX930 не происходит, а в виду имеется выпускаемая компанией Micron по 16-нм техпроцессу планарная двухбитовая флеш-память с технологией FortisFlash. Что, тем не менее, тоже не пустой звук.

Пресловутая технология FortisFlash повышает надёжность и выносливость флеш-памяти, но достигается это не улучшением полупроводниковой структуры ячеек MLC NAND, а программными надстройками. В FortisFlash их может быть три: динамическая подстройка уровней зарядов на плавающих затворах; возможность побитового декодирования содержимого ячеек для применения LDPC-алгоритмов коррекции ошибок; кеширование операций записи в SLC-памяти, небольшие блоки которой добавлены в кристаллы MLC+ NAND. Micron обещает, что в том случае, когда в микропрограмме накопителя активированы и качественно запрограммированы все три функции из комплекса FortisFlash, выносливость MLC+-устройств может быть доведена вплоть до характерных для настоящей eMLC-памяти 10 тыс. циклов перезаписи. Однако это – идеальный случай.

Что же мы имеем в ADATA XPG SX930? К сожалению, производитель делится техническими подробностями крайне неохотно, но достоверно известно, что коррекции ошибок по алгоритму LDPC в XPG SX930 нет. Про подстройку уровней зарядов информация недоступна. Но вот SLC-кеширование в новом накопителе присутствует – оно преподносится производителем накопителя под названием Write Booster. В рамках реализованного алгоритма в выделенных SLC-областях чипов MLC+ NAND буферизируются любые записи, вне зависимости от объёмов блоков, которыми выполняются операции. Перенос же данных из SLC в MLC выполняется крупными консолидированными блоками, что заметно снижает коэффициент усиления записи и продлевает время службы устройств MLC NAND, а также позволяет улучшить производительность. Объём SLC-кеша у различных версий XPG SX930 варьируется и формируется из расчёта 4 Гбайт на каждые 128 Гбайт ёмкости накопителя.

Таким образом, технология Write Booster отчасти маскирует низкую производительность базового контроллера, и характеристики ADATA XPG SX930 приобретают достаточно неплохой вид:

Однако отнестись к приведённым в таблице показателям быстродействия следует с определённой долей скептицизма. Дело в том, что указанные здесь скорости во многом описывают быстродействие накопителя при попадании данных в имеющийся у XPG SX930 небольшой SLC-кеш, и они будут наблюдаться лишь при операциях с незначительными объёмами информации. Вообще же не следует забывать о том, что ADATA XPG SX930 построен на четырёхканальном и одноядерном контроллере, поэтому производительность такого решения при серьёзных нагрузках высокой быть не может по определению. И особенно это касается младшей 120-гигабайтной модификаций, степень параллелизма массива флеш-памяти в которой крайне невелика. Иными словами, не следует рассчитывать, что новый XPG SX930 сможет превзойти давнишнюю флагманскую модель, ADATA SP920.

Особенностями аппаратной платформы объясняется и скудность модельного ряда XPG SX930, в котором нет накопителей с объёмом более 480 Гбайт. Проблема заключается в том, что контроллер JMicron JMF670H не поддерживает объёмы DRAM-буфера свыше 512 Мбайт, а для создания терабайтных накопителей требуется как минимум гигабайтный буфер.

Что же касается характеристик надёжности, то тут у XPG SX930 всё выглядит как у лучших решений среднего уровня. Срок гарантии составляет 5 лет, а максимальный ресурс записи вообще не ограничен – ADATA согласна менять вышедшие из строя накопители при любой модели их использования. Очевидно, производитель высоко оценивает выносливость применённой в этом накопителе памяти MLC+, хотя и никаких конкретных данных на этот счёт не приводит.

В остальном же ADATA XPG SX930 не преподносит никаких неожиданностей. Функций аппаратного шифрования в нём нет, что совсем неудивительно, если учесть невысокую вычислительную мощность контроллера. Зато он экономичен и поддерживает энергосберегающее состояние DevSleep.

С XPG SX930 совестима фирменная инструментальная утилита ADATA SSD Toolbox, которая не только позволяет следить за состоянием накопителя через параметры SMART, но и предлагает расширенные средства для диагностики, обновления прошивок, выполнения операции Secure Erase и оптимизации настроек операционной системы.

ADATA_SSD_ToolBox_2015-08-19_09-00-25.png

Смотреть все изображения (5)

ADATA_SSD_ToolBox_2015-08-19_09-00-33.png

ADATA_SSD_ToolBox_2015-08-19_09-00-37.png

ADATA_SSD_ToolBox_2015-08-19_09-00-41.png

ADATA_SSD_ToolBox_2015-08-19_09-00-48.png

Смотреть все
изображения (5)

Помимо функциональной сервисной утилиты, для XPG SX930 предлагается программный пакет для переноса данных Acronis True image HD, а, кроме того, в комплект поставки этого накопителя включается набор крепёжных принадлежностей, позволяющих без проблем устанавливать данный SSD в 3,5-дюймовые отсеки корпуса компьютера.

⇡#Внешний вид и внутреннее устройство

ADATA XPG SX930 заключён в стандартный для этого производителя алюминиевый 2,5-дюймовый корпус высотой 7 мм, который окрашен чёрной глянцевой краской, не скрывающей под собой следы грубой фрезеровки. Кроме того, на обе стороны корпуса наклеены две этикетки: одна – с технической информацией, а вторая – с маркетинговой. Бросается в глаза, что с выпуском нового накопителя ADATA отказалась от своего старого стиля оформления, в котором использовалось изображение колибри, и теперь наклейку на лицевой стороне накопителя украшают более подходящие для геймерского продукта языки пламени.

Много говорить о внешности SSD – не в наших правилах. Гораздо интереснее посмотреть на его внутренности. Тем более что изнутри XPG SX930 выглядит явно нестандартно – в корпусе скрыта урезанная по размеру печатная плата, а базовый контроллер JMicron JMF670H не накрыт теплопроводящей прокладкой и никак не контактирует с корпусом. И то и другое объясняется одинаково. Остановив свой выбор на не совсем обычных чипах MLC+ NAND, компания ADATA удорожила платформу, и для того, чтобы итоговый SSD смог получить конечную стоимость на уровне других продуктов среднего класса, разработчикам пришлось экономить на всём остальном. Основное направление такой экономии – использование дешёвого четырёхканального контроллера. Но при этом инженеры ADATA не погнушались и другими доступными средствами: сокращением площади текстолита и отказом от термоинтерфейса. Впрочем, всё это конечного пользователя волновать не должно: накопитель в работе не перегревается.

Надо сказать, что среди аппаратных решений компании JMicron есть сразу несколько контроллеров SSD, которые позволяют обходиться и без оперативной динамической памяти. Но на такую радикальную экономию ADATA уже не пошла, и лежащий в основе XPG SX930 контроллер JMicron JMF670H работает в паре с чипом DDR3-1600. В 240-гигабайтной версии SSD, которую мы получили на тесты, используется микросхема компании Nanya со вполне типичным объёмом 256 Мбайт. В этой памяти контроллер кеширует копию таблицы трансляции адресов, что должно сократить задержки при обращении к данным.

Массив флеш-памяти в XPG SX930 240 Гбайт набран восемью микросхемами MLC+ NAND, промаркированными самой ADATA. Каждая такая микросхема содержит внутри себя по два 128-гигабитных полупроводниковых кристалла MLC NAND с технологией FortisFlash, которые изготовлены компанией Micron по 16-нм техпроцессу. ADATA имеет собственные мощности по резке полупроводниковых пластин и упаковке кристаллов в микросхемы и закупает у Micron память в виде 300-мм пластин, превращая их в микросхемы самостоятельно. Это – ещё один способ сэкономить, и именно поэтому на чипах стоит логотип ADATA, а не Micron.

Из полного объёма установленной в XPG SX930 флеш-памяти пользователю доступно примерно 87 процентов, остальное отводится на работу внутренних алгоритмов выравнивания износа и сборки мусора. Никаких дополнительных проприетарных RAID-подобных технологий в рассматриваемом SSD нет, да и, если учесть повышенную надёжность MLC+ NAND, они в решении потребительского уровня не требуются.

Ко всему сказанному остаётся лишь добавить, что разводка печатной платы XPG SX930 достаточно проста. И несмотря на то, что в этом SSD сделан некоторый упор на вопросы надёжности, аппаратная защита целостности данных от перебоев питания в нём не предусмотрена.