Обзор твердотельного накопителя IRDM Ultimate: первый NVMe SSD GOODRAM

Наше первое знакомство с твердотельными накопителями на базе контроллера Phison E7 состоялось более года тому назад. И тогда появление таких решений было встречено с большим воодушевлением. Ещё бы, ведь казалось, что благодаря усилиям тайваньской инженерной команды Phison, которая смогла создать полностью готовую для внедрения конечными производителями платформу NVMe SSD, быстродействующие PCI Express-накопители скоро станут такими же доступными решениями, как и их SATA-собратья.

Однако жизнь сложилась несколько иначе. Производители SSD второго-третьего эшелонов, которые до этого охотно брали в оборот SATA-платформы авторства Phison, в большинстве своём не стали спешить добавлять в свой ассортимент NVMe-накопители, а если и начинали выпускать такие модели, то ограничивали реальные поставки лишь крайне небольшими партиями. Произошло так из-за того, что на рынке возник затяжной дефицит чипов NAND, который заставил производителей, не имеющих собственных мощностей по выпуску флеш-памяти, сокращать поставки продукции, отдавая предпочтение более востребованным моделям небольшой ёмкости с SATA-интерфейсом.

В результате изобилия NVMe SSD на прилавках магазинов не наблюдается до сих пор, хотя выбрать уже действительно есть из чего. За несколько последних месяцев к числу фирм, предлагающих решения с производительным интерфейсом нового поколения, присоединились Apacer, Corsair, Kingston, PNY, Transcend и целый ряд других компаний более мелкого калибра. Причём расширение ассортимента NVMe SSD в большинстве таких случаев произошло именно за счёт платформы Phison E7, которая пусть и со значительной задержкой, но всё же стала находить своих сторонников.

К счастью для партнёров Phison, никаких принципиальных изменений в сегменте массовых NVMe SSD не происходило уже очень давно, поэтому позапрошлогодняя платформа E7 продолжает оставаться вполне актуальным вариантом. Способные как-то изменить расстановку сил в этом сегменте новые NVMe-накопители Samsung ожидаются только весной, не раньше этого срока смогут предложить следующие поколения своих платформ и независимые разработчики контроллеров в лице Marvell, той же Phison и SMI.

Что же касается Phison E7, то, несмотря на свой возраст, сегодня эта платформа стала смотреться даже лучше прежнего. Дело в том, что подавляющее большинство появлявшихся в течение последних месяцев NVMe-накопителей раз за разом разочаровывали нас своими скоростными показателями, выступая лишь некими компромиссными вариантами, которые если и способны бороться за внимание покупателей, то только потому, что двигают вниз ценовую планку. И хотя SSD на базе Phison E7 тоже нельзя назвать выдающимися по производительности вариантами, на фоне других предложений последнего времени они выглядят неплохо. Более того, накопители на этой платформе тоже обладают достаточно привлекательной ценой, при этом в них применяется не трёхбитовая, а куда более приятная по характеристикам планарная MLC NAND.

Иными словами, пусть решения на контроллере Phison E7 и не хватают звёзд с неба, но по соотношению потребительских качеств они выглядят вполне годными вариантами, которые легко могут вписаться в достаточно производительные персональные компьютеры. Именно поэтому мы продолжаем уделять им внимание и при появлении на рынке каких-то интересных предложений такого рода подробно их тестируем. Сегодня – как раз такой случай. В нашей лаборатории появился представленный польской компанией Wilk Elektronik, широко известной по торговой марке GOODRAM, накопитель IRDM Ultimate – недорогой M.2 NVMe SSD на платформе Phison E7, построенный с применением MLC-памяти, которая в массовых потребительских накопителях в последнее время встречается всё реже и реже. Дополнительно интерес к IRDM Ultimate подогревается ещё и тем, что это не совсем полный аналог похожих решений вроде Patriot Hellfire M.2. В новом накопителе польской компании использована обновлённая версия микросхемы базового контроллера и в очередной раз оптимизированная микропрограмма.

⇡#Технические характеристики

Вряд ли есть нужда в очередной раз рассказывать об особенностях контроллера Phison PS5007-E7. Напомним лишь, что это – первый контроллер компании Phison, разработанный для быстродействующих NVMe-накопителей с интерфейсом PCI Express 3.0 x4. Он поддерживает восьмиканальную организацию массива флеш-памяти и основывается на четырёхъядерном процессоре. Однако, несмотря на достаточно мощную по формальным признакам архитектуру, действительно высокую производительность ему удаётся развивать лишь при длинной очереди команд, когда поступающие запросы могут быть без особого труда распараллелены, – на это явно указывают тесты накопителей, использующих этот чип. В случае же коротких очередей соперничать с современными контроллерами авторства Samsung или Marvell у PS5007-E7 получается с большим трудом, но разработчики Phison отчасти смогли улучшить ситуацию программным образом – внедрением технологии SLC-кеширования, которая появилась ещё в прошлом году во второй версии микропрограммы.

Надо сказать, что программная оптимизация на этом не остановилась – Phison продолжает регулярно выпускать не только новые версии прошивок, но и новые модификации своего контроллера. Так, микропрограмма рассматриваемого в этом обзоре накопителя IRDM Ultimate носит уже номер 4.5, а изменения затрагивают в том числе и аппаратную часть базового контроллера, который переведён на новый степпинг. Поэтому профиль производительности продукта GOODRAM может несколько отличаться от того, что предлагают другие многочисленные SSD на контроллере Phison E7.

Впрочем, от своих «братьев по крови» IRDM Ultimate не отличается в главном: он основывается на планарной MLC NAND, выпускаемой компанией Toshiba по 15-нм техпроцессу. Собственно, другую память контроллер Phison E7 и не поддерживает: в этом он достаточно примитивен и не располагает, например, даже современными методами коррекции ошибок на основе LDPC-кодов. Но в данном случае это не столь важно. Использование Toshiba MLC NAND позволяет гарантировать хорошую надёжность накопителя и без того. Поэтому срок гарантии на IRDM Ultimate, как и на многие другие подобные SSD, установлен в 5 лет.

Не вызывают никакого удивления и другие спецификации рассматриваемой модели.

По паспортным характеристикам IRDM Ultimate мало отличается от любого другого типового SSD с интерфейсом PCI Express 3.0 x4 на базе чипа Phison E7 в форм-факторе M.2, например от тех же Kingston KC1000 или Corsair Force Series MP500. В теории предлагаемая Phison платформа позволяет создавать оригинальные модификации накопителей с увеличенным размером DRAM-буфера или с изменённым размером SLC-кеша, но в данном случае инженеры GOODRAM решили не отклоняться от стандартной версии дизайна.

А это значит, что размер DRAM-буфера, который используется контроллером для хранения быстрой копии таблицы трансляции адресов и для буферизации мелкоблочных операций, рассчитан по привычной схеме «1 Мбайт DRAM на 1 Гбайт NAND». Что же касается SLC-кеша, выделенного в основном массиве флеш-памяти, то его объём определяется из расчёта 4 Гбайт на каждые 120 Гбайт ёмкости накопителя.

Собственно, именно наличием в архитектуре накопителя SLC-кеша объясняется то, что модельный ряд IRDM Ultimate составлен из версий с ёмкостями, кратными 120, а не 128 Гбайт. Для потребительских SSD, основанных на MLC-памяти, объёмы обычно на 7 процентов выше, но и дополнительный уровень SLC-кеширования в большинстве случаев не применяется. В накопителях же на базе Phison E7 эталонного дизайна 1/32 часть массива флеш-памяти переведена в псевдо-SLC-режим, и именно это приводит к необходимости урезать доступное конечному пользователю дисковое пространство.

Предполагается, что пока модельный ряд IRDM Ultimate будет включать три модификации разной ёмкости с максимальным объёмом 480 Гбайт. Модель 960-гигабайтного объёма, может быть, придёт на рынок несколько позднее – дефицит флеш-памяти никуда не делся и продолжает давать о себе знать. Впрочем, в этом нет никакой катастрофы: среди NVMe SSD высоких объёмов покупатели обычно предпочитают более скоростные и именитые продукты вроде Samsung 960 PRO, поэтому сокрушаться по поводу недоступности условно терабайтного варианта IRDM Ultimate явно не стоит.

Зато, в отличие от тех же потребительских NVMe-накопителей Samsung, предложения GOODRAM обещают быть более разнообразными по своему физическому исполнению. Ожидается, что, в дополнение к ординарным M.2-версиям IRDM Ultimate, производитель представит варианты, снабжённые платой-адаптером для установки накопителя в стандартный слот PCIe 3.0 x4.

Также есть сведения о предстоящем выпуске M.2-варианта IRDM Ultimate, укомплектованного массивным радиатором.

Заслуживает упоминания и ещё один факт – изменение торговой марки, под которой рассматриваемый накопитель поступит на прилавки магазинов. Изначально эта модель фигурировала под именем GOODRAM Iridium Ultimate, но в конце лета владелец бренда, польская компания Wilk Elektronik SA, решила вывести все свои флагманские продукты под новый бренд IRDM. И рассматриваемый сегодня NVMe SSD – один из первых продуктов, который начнёт его продвижение на рынок.

⇡#Внешний вид и внутреннее устройство

Для тестирования мы получили от Wilk Elektronik SA накопитель IRDM Ultimate 480 Гбайт, выполненный в виде простого M.2-модуля. Честно говоря, мы рассчитывали, что эта новинка окажется похожа на давным-давно протестированный нами Patriot Hellfire M.2, ведь все накопители на собственных контроллерах Phison для своих партнёров делает сама — по одним и тем же лекалам. Но продукт GOODRAM смог удивить. Дело в том, что печатная плата IRDM Ultimate имеет чёрный цвет текстолита, в то время как практически все SSD, изготовленные Phison, используют текстолит синего цвета.

Правда, никаких особенностей в компоновке IRDM Ultimate при этом не наблюдается, дизайн печатной платы полностью повторяет референсную выкройку. Очевидно, что GOODRAM каким-то образом смогла заказать у Phison специальные версии платы, которые зрительно отличалюся от основной массы аналогов и имеют бы более «геймерскую» внешность. Впрочем, в природе всё же существуют иные SSD на базе контроллера Phison E7 с чёрным текстолитом — это Corsair Force Series MP500. Так что полностью уникальным IRDM Ultimate назвать не получится.

Однако у IRDM Ultimate есть символические отличия и от Corsair MP500: M.2-накопитель Corsair снабжается теплорассеивающей наклейкой со слоем медной фольги, тогда как этикетка продукта польской компании совершенно ординарна и в борьбе с высокими температурами никак не помогает. Не слишком много на ней приведено и полезной информации. Фактически, помимо артикула и ёмкости SSD, других важных для конечного пользователя сведений на ней нет.

Сняв этикетку, можно подробнее познакомиться с компоновкой платы IRDM Ultimate. Как уже было сказано, она совершенно стандартна для любых SSD на платформе Phison E7, для которых выбрано M.2-исполнение с размером платы 22 × 80 мм. Важно учитывать, что эталонный дизайн таких SSD предполагает использование обеих поверхностей печатной платыдля монтажа микросхем. Это означает, что накопители вроде IRDM Ultimate несовместимы с «тонким» вариантом слота M.2 (тип S1/S2/S3). Поэтому для некоторых ультрабуков они могут не подойти по размеру, но с настольными системами никаких проблем быть не должно – здесь IRDM Ultimate смогут работать в любых M.2-слотах, на которые подведено четыре линии PCI Express третьего поколения.

Набор микросхем, установленных на IRDM Ultimate, вполне обычен по составу, но их внешний вид нуждается в дополнительных комментариях. Так, массив флеш-памяти набран чипами с маркировкой TA8AG5NAUR, которая совсем непохожа на то, как обозначает свои изделия компания Toshiba. Так и есть: микросхемы на самом деле изготовлены тайваньской компанией PTI (Powertech Technology Inc.), которая перекупает у Toshiba полупроводниковые пластины и самостоятельно их режет, сортирует и упаковывает в чипы. Использование такой элементной базы позволяет производителю SSD немного сэкономить – оригинальные микросхемы Toshiba обошлись бы несколько дороже. Но в конечном итоге каждая микросхема флеш-памяти на IRDM Ultimate 480 Гбайт всё равно содержит внутри себя по восемь 128-гигабитных полупроводниковых кристаллов планарной 15-нм флеш-памяти, выпущенных Toshiba.

Ещё больший интерес вызывает контроллер. Все варианты Phison PS5007-E7, которые нам встречались до сих пор, представляли собой FCBGA-чипы. Контроллер же на IRDM Ultimate выполнен в обычном BGA-исполнении – именно этим в первую очередь и характерен его новый степпинг. Отказ от открытого полупроводникового кристалла приносит несколько плюсов, но в первую очередь теперь он должен быть более устойчив к механическим повреждениям.

Аккомпанирует контроллеру чип DDR3L-1600 SDRAM объёмом 512 Мбайт, произведённый Nanya. Здесь никаких особенностей не наблюдается — точно такая же память ставится на любые другие SSD на базе Phison E7. Заметим, что печатная плата IRDM Ultimate имеет посадочное место под вторую микросхему динамической памяти, однако в данном случае оно не используется. Вероятно, это задел под вариант накопителя ёмкостью 960 Гбайт.

⇡#Программное обеспечение

На данный момент для IRDM Ultimate нет никакой специальной программной поддержки. Однако сервисная утилита есть у разработчиков контроллера, и она с накопителем GOODRAM вполне совместима. Разве что скачать её придётся не с официального сайта производителя, а с сайта какого-то другого партнёра Phison, например у Patriot.

По сложившейся традиции это средство имеет название PCIe SSD Toolbox и предлагает стандартный минимум возможностей.

Утилита может не только выдавать общую информацию о SSD, но и показывать расшифровку параметров SMART и отсылать на накопитель команду Secure Erase. Функция же обновления прошивки для IRDM Ultimate ожидаемо не работает: в этот SSD самая свежая версия микропрограммы была зашита ещё на этапе производства.