Обзор компактного NVMe SSD Transcend MTE310S, с ёмкостью 1ТБ

Сегодня я расскажу о новинке от компании Transcend. Речь пойдёт о компактном NVMe SSD накопителе Transcend MTE310S с ёмкостью 1ТБ, выполненном в формфакторе M.2 2230, и при этом поддерживающем работу через шину PCI-E Gen4x4.

Спецификации

Воспользуюсь скриншотом спецификаций, с официального сайта производителя.

Как видим, для SSD с ёмкостью 1ТБ заявлены достаточно неплохие скорости, хотя по меркам NVMe SSD накопителей, привычного формфактора М.2 2280, и работающих через интерфейс PCI-E Gen4, это скорее средние значения. Но Transcend MTE310S это компактный SSD, длина которого всего 30мм, что более чем в 2 раза меньше чем длина SSD в формфакторе М.2 2280 (длина 80мм), на базе которого возможно построить производительное изделие, состоящие как минимум из нескольких чипов Flash памяти, так как места достаточно что бы разместить их с одной стороны платы SSD.

При построении SSD формфактора М.2 2230, разработчики уже сильно ограничены размерами платы, и тут уже не поставить несколько микросхем Flash памяти, по крайней мере, если компоновка SSD односторонняя, поэтому и в плане производительности таким SSD труднее соревноваться с «коллегами» имеющими формфактор М.2 2280. Зато, SSD формата М.2 2230 могут применяться в очень компактных устройствах, удовлетворяя необходимым требованиям, для задач выполняемых на этих устройствах.

Но вернёмся к заявленным значениям скоростей для Transcend MTE310S.

Максимальная скорость линейного чтения для 1ТБ модели, указана как 5000МБ/c, а максимальная скорость линейной записи — 3500МБ/c.

Производительность при операциях случайного чтения, с размером блока 4КБ, составляет до 330000IOPS, а производительность при операциях случайной записи с размером блока 4КБ, составляет 690000IOPS. DRAM буфер в данном SSD отсутствует.

Разница по производительности при операциях случайного чтения и случайной записи достаточно существенная. Производительность при операциях чтения с трудом дотягивает до средних результатов, характерных для современных NVMe SSD (PCI-E Gen4 ) в формфакторе 2280, но в целом, её нельзя назвать очень низкой. С учётом компактного формфактора SSD, можно сказать, что общая производительность SSD находится на хорошем уровне.

При этом, для варианта с ёмкостью 1ТБ, заявленный ресурс по объёму записи составляет 600ТБ, что является типичным значением для большинства NVMe SSD в формфакторе М.2 2280.

Производитель предоставляет пятилетнюю гарантию на накопители данной модели.

Распаковка

SSD поставляется в фирменной коробке. На коробку нанесены сведения о модели, формфакторе, интерфейсе, ёмкости, серийным номерам, и сроке гарантии. Данные по производительности не указаны.

Внутри коробки находится пластиковый контейнер с самим SSD, Сам накопитель дополнительно находится в антистатическом пакете.

Примерно в таком контейнере располагалась карта памяти с ёмкостью 256МБ, купленная мной в далёком 2006 году, для телефона Siemens CX75. Что интересно, карта памяти так же производства Transcend (уже и не помню почему купил именно её, когда мне было 16 лет), и она до сих пор в рабочем состоянии, с записанными более 15 лет назад данными, которые до сих пор нормально считываются.

Сам SSD выглядит так:

Что касается компоновки SSD, то все элементы расположены лишь с одной стороны. Там находится единственная микросхема Flash памяти, и плотно прилегающей к ней, весьма компактный контроллер, залитый по краям компаундом. Корпус микросхемы Flash памяти имеет большие размеры (примерно 18*14мм), чем размеры «стандартного корпуса» микросхем, применяемых в SSD формата 2280. Чуть позже я расскажу почему микросхема Flash памяти больше по размеру, и соответственно имеет большее количество контактов.

По размерам, MMC карта памяти чуть меньше чем NVMe SSD MTE310S. И ещё для сравнения, SSD и современная, двух рублёвая монета.

Тестирование

SSD я подключил к материнской плате через переходник, так как быстрый М2 слот материнской платы MSI Z590-A PRO не рассчитан на работу с SSD формата 2230.

По традиции, рассмотрим какой объём от заявленной ёмкости доступен пользователю. А доступно здесь 953.85ГБ.

При первом включении, программу CDI отобразила следующие данные по SMART:

Судя по всему, SSD тестировался на фабрике, и было записано и прочитано в районе 20ГБ данных. Параметров в SMART не очень много, но в целом необходимый минимум для оценки состояния SSD присутствует. Температура в простое в районе 40 градусов. Во время тестирования, SSD работает в режиме PCI-E Gen4x4.

Теперь посмотрим на начинку SSD, воспользовавшись программой от Вадима Очкина (vlo).

Как видно из данных отображаемых программой, объём HMB равен 64МБ, это хорошее значение по меркам DRAM-Less SSD. В SSD использован контроллер SM2269XT, с которым я уже ранее встречался. Контроллер может обеспечивать неплохую производительность, при этом он является не сильно горячим решением.

Вот спецификации контроллера:

Конечно, это не самый быстрый контроллер среди «безбуферников», но производительность у него неплохая по современным меркам.

Но более интересна Flash память, применённая в SSD MTE310S, имеющим ёмкость 1ТБ. Как я уже писал ранее, физический размер микросхемы Flash памяти больше, чем у типичной микросхемы Flash памяти, обычно применяемой в SSD формата 2280.

В нашем случае, Flash память представлена 8-ю банками памяти, с увеличенной до 1024Гбит ёмкостью каждого из них. Обычно, в корпус микросхем Flash памяти применяемых в SSD, упаковывают 4 банка памяти, но не в нашем случае, где в один корпус упаковали сразу 8 банков памяти, от чего корпус слегка «раздуло» и так же должно было увеличиться количество контактов на нём.

В SSD применена не самая свежая, 112 слойная BICS5 TLC память от Kioxia (В ПО определяется как Sandisk или Toshiba), не отличающаяся высоким быстродействием по записи, к тому же, в 1024Гбит исполнении, т. е. с 8 банками вместо привычных 16 по 512Гбит (а это будет быстрее), для объёма 1ТБ. Посмотрим как покажет себя SSD в деле (особенно по скорости линейной записи за приделами эмулируемого SLC кэша), ведь здесь у нас в одном корпусе по сути находятся два чипа Flash памяти (2CE), связанные с контроллером по 4-м каналам.

Сразу же, проведу тест скорости линейной записи в AIDA64, на предварительно очищенный SSD.

Из этого скриншота видно, что во время работы эмулируемого SLC кэша, примерно на 19% записанного объёма SSD (181ГБ), наблюдаются резкие скачки скорости, связанные с началом троттлинга контроллера, из-за чрезмерного нагрева.

В тесте скорости линейного чтения, так же начинаться троттлинг (при 20% считанного объёма SSD), контроллер начинает сбрасывать свою частоту на момент достижения температуры 80 градусов, и удерживает температуру около этого значения (с соответствующими скачками скорости), вплоть до конца теста.

Вот какие температуры выдаются по SMART, при начале троттлинга, при 70% прочитанных данных, и при 90% прочитанных данных, и по тепловизору почти в самом конце теста:

Во время полного линейного чтения всего объёма SSD, обычно выделяется больше тепла, так как потребление SSD при чтении в нативном TLC режиме, и записи в режиме эмулируемого SLC примерно одинаково, но вот объём SLC кэша ограничен, и после его заполнения, потребление резко падает (вместе с тепловыделением контроллера), от чего на графике записи мы более не наблюдали скачков, в отличии от графика чтения, где потребление одинаково при чтении всего объёма SSD.

В том что происходит перегрев нет ничего особенного, учитывая что площадь рассеивания тепла у SSD небольшая, и при этом у SSD нет какого то массивного радиатора, обладающего более высокой теплоёмкостью, и более эффективной возможность рассеивания тепла. С другой стороны, в тех устройствах куда будет устанавливаться SSD, скорее всего будет предусмотрен какой то механизм передачи определённого количества тепла от SSD на корпус устройства, да и таких продолжительных и высоких нагрузок при реальной эксплуатации SSD должно быть по минимуму, из-за чего температура SSD будет держаться на гораздо меньших значениях чем 80 градусов, и в итоге, нагрев не должен как-то сказаться на ресурсе SSD.

А вот при тестировании скорости случайного чтения, при размере блока 4КБ, троттлинга не наблюдается, так как это не такая энергозатраты операция как линейное чтение, или линейная запись, в рамках эмулируемого SLC кэша.

Средняя скорость при тесте на случайное чтение с размером блока 4КБ, получилась хорошая — 264.8МБ/c.

Теперь посмотрим на скорость линейной записи, при обдуве SSD 80мм вентилятором, работающим примерно на скорости 1500об./мин.

Как видим, при обдуве вентилятором, троттлин не начался, т. е. мы наблюдаем максимально возможные скорости SSD. Объём эмулируемого SLC кэша равен 30% от ёмкости SSD (~286ГБ). Пока есть свободный SLC кэш, скорость записи держится на уровне ~3200МБ/c, что конечно не феноменально, но достаточно не плохо, и далее, скорость корректируется ещё два раза, сперва до ~400МБ/c, потом через непродолжительное время до ~200МБ/c, видимо когда стартует сброс содержимого SLC кэша, параллельный записи новых данных в TLC режиме.

Скорости после исчерпания эмулируемого SLC кэша достаточно небольшие по современным меркам, но назвать их откровенно плохими я не могу, особенно делая скидку на то, что перед нами SSD в формате М.2 2230. При этом, признаюсь, что я ожидал более худших результатов для используемой Flash памяти.

Судя по всему, компоновка памяти с двумя CE внутри одной микросхеме памяти, немного помогает при записи, относительно ситуации, когда такой SSD был бы построен на двух микросхема памяти, с такой же итоговой конфигурацией памяти.

При обдуве SSD вентилятором, и при тесте скорости линейного чтения теперь полный порядок:

Скорость линейного чтения стабильна, и составляет около 3200МБ/c. Это весьма достойный результат, даже по меркам NVMe SSD (PCI-E Gen4) в формфакторе М.2 2280.

Теперь посмотрим на результаты в программе CDM:

Как видим, по линейным скоростям SSD по сути вышел на заявленные значения, чуть-чуть не добрав по скорости линейной записи до 3500МБ/c (спишем это на разность тестовых платформ, или округление результата), но зато превысив заявленное значение по линейной скорости чтения. При размере тестовых данных 64ГБ, скорости немного корректируются, так как объёма HMB (64МБ) уже немного не хватает. Скорость случайного многопоточного чтения с очередью, при размере блока 4КБ (Q32T16), составила 308000IOPS, что близко к заявленному значению. Случайное чтение 4КБ блоков, в один поток берез очереди (Q1T1), демонстрирует хороший результат почти в 16000IOPS.

Производительность по операциям случайного доступа, при размере блока 4КБ, так же на хорошем уровне.

В программе AS SSD Benchmark SSD набирает почти 4500 баллов, и это скорее средний результат, если сравнивать с топовыми NVMe SSD (PCI-E Gen4) формата М.2 2280, но в целом очень достойный результат для SSD формата М.2 2230.

Результаты в программе ATTO Disk Benchmark, с разной глубиной очереди:

Здесь без аномалий.

Далее, проверю скорости при записи папки с размером 150ГБ. Внутри папки лежат одинаковые образы Ubuntu. Первая папка записывается на максимальной скорости, в районе 3ГБ/c (это по сути потолок как для SSD источника, так и потолок для SSD приёмника). Сразу же записываю вторую такую же. Скорость записи падает лишь в конце записи второй папки, т. е. как раз где-то на 286ГБ записанных данных, как было по тесту линейной записи в AIDA64.

Скорость чтения папки проходит на скорости около 3ГБ/c:

SSD приёмник (Диск 2) при этом не загружен на 100%.

Видео версия обзора:

Выводы

SSD Transcend MTE310S, с ёмкостью 1ТБ, это интересный продукт в формфакторе М.2 2230. К сильным сторонам накопителя я могу отнести достаточно хорошие результаты по скорости последовательного чтения, и неплохие результаты по случайному чтению.

Дополнительно, к плюсам SSD, я могу ещё записать хороший заявленный ресурс накопителя по перезаписи и гарантию сроком 5 лет. Не самая сильная сторона этого SSD, это скорость линейной записи, но назвать этот SSD крайне медленным по этому параметру, я не могу. Для большинства сценариев использования, скорости линейной записи должно быть вполне достаточно.

Все вышесказанное я написал сравнивая свой опыт при тестировании NVMe SSD в формфакторе М.2280, а с учётом того что сегодня я тестировал SSD формата М.2230, результаты тестов весьма хорошие, но могли быть и ещё лучше, если бы в SSD была применена более быстрая современная Flash память.