Времена, когда SSD
-диски считались элитными и малодоступными, на наших глазах становятся достоянием истории. Приобрести твердотельный накопитель сегодня может позволить себе любой пользователь, хотя нельзя не отметить, что, как и традиционные HDD
, диски SSD
отличаются друг от друга по скорости, долговечности, вместимости и другим характеристикам, обуславливающих их конечную цену. При выборе накопителя на всё это приходится обращать внимание, а следовательно и на типы памяти, среди которых распространение получили MLS
и TLS
.
Только вот что обозначают эти аббревиатуры, какой тип диска лучше - MLS , TLS либо SLC и как не потеряться в этих всех обозначениях?
Давайте разбираться.
Ниже мы рассмотрим чем отличаются между собою основные типы памяти, а пока, чтобы вам было легче разобраться что к чему, позвольте сказать пару слов об устройстве твердотельного накопителя. Диск SSD состоит из трех главных компонентов: контроллера, буферной и флеш-памяти. Контроллер представляет собой небольшое устройство вроде микропроцессора с управляющей обменом данными между диском и другими компонентами компьютера программой. Буферная память или иначе DDR - это небольшой участок энергозависимой памяти, используемой для кэширования операций чтения/записи. Наконец, флеш-память или NAND является теми самыми ячейками, в которых хранится записанная информация.
Об этой последней и как раз пойдёт сегодня речь.
Встречается три типа энергонезависимой NAND -памяти - это уже упомянутые MLS , TLS и SLC . Мы не ставим задачу раскрыть все технические особенности устройства микросхем памяти, главное для нас как можно более доступным языком объяснить, чем один тип памяти лучше другого. Отметим лишь, что ключевым технологическим отличием между MLS , TLS и SLC является количество битов информации, которое способна сохранить одна ячейка памяти.
SLC
Самая старая технология флеш-памяти, расшифровываемая как Single-Level Cell , то есть одноуровневая ячейка. Одна ячейка NAND -памяти SLC имеет два пороговых значения и может хранить только один бит информации. Диски с этим типом памяти имеют высокую скорость чтения/записи, отличаясь при этом завидной долговечностью, с другой стороны они маловместительны и к тому же дороги. По причине небольших объемов и дороговизны широкого применения в настольных компьютерах SLC -диски не нашли, если они и используются, то в основном на серверах в датацентрах.
MLS
SSD -диски с этим типом памяти наиболее распространены. Аббревиатура MLS расшифровывается как Multi-Level Cell или многоуровневая ячейка. В отличие от предшественника, ячейка MLS -накопителей имеет не два, а четыре пороговых значения и может хранить два бита данных. Плотность записи MLS -дисков выше, но это имеет свою цену. Использование для кодирования информации разных пороговых уровней напряжения ячейки памяти быстрее изнашиваются. Если количество циклов перезаписи у SLC -дисков составляет порядка 100000, то у дисков MLS оно 10000. Скорость чтения/записи в них тоже ниже, но зато диски MLS значительно дешевле, благодаря чему они и получили широкое распространение.
TLS
Еще большей плотностью записи чем MLS обладают диски с flash -памятью TLS или Triple-Level Cell (трехуровневая ячейка) . Типичным примером использования NAND -памяти TLS являются обычные флешки. В одной ячейке накопителя может храниться три байта, но одновременно с увеличением вместимости снижается его производительность и выносливость. Так, количество циклов перезаписи среднего TLS -диска составляет 1000-3000. Означает ли это, что диски с этим типом памяти ненадежны? Не обязательно, да и вообще слухи о ненадёжности SSD TLS -дисков слишком преувеличены. Достаточно посмотреть на значение параметра TBW , обычно указываемого в технических характеристиках диска, чтобы убедиться, что запаса его выносливости гарантировано хватит на несколько лет.
Примечание: параметр TBW указывает гарантированный объем данных, который может быть записан на диск. Измеряется он обычно в терабайтах и может составлять более 100 Тб.
Так какой тип памяти выбрать для своего ПК, MLS , TLS или SLC ? Однозначного ответа на этот вопрос дать нельзя, поскольку всё будет зависеть от поставленных перед накопителем задач, а также соотношения цены и качества.
Если предполагается частая запись на диск, пожалуй, лучше обзавестись MLS , если же вы собираетесь использовать накопитель в качестве хранилища, то для этих целей вполне сгодится и TLS . Стоит ли заморачиваться с поиском SLC? Может быть и стоит, если у вас есть лишние деньги и вы хотите иметь сверхбыструю систему, а так, конечно, нужно смотреть на спецификации. Моделей SSD -дисков очень много, все они отличаются друг от друга по характеристикам и при тщательном сравнении очень даже может статься, что выбор диска с памятью TLS окажется более оправданным и рациональным, чем покупка диска с более надежной и быстрой в идеальных условиях памятью MLS .
class="eliadunit">
SSD давно перекочевали из разряда элитных накопителей в поле «must have». Собирая мало-мальски производительную игровую, да и просто рабочую систему, уже надо думать о скоростном накопителе, который ощутимее быстрее и стабильнее старых добрых винчестеров.
Вот только многие натыкаются на первый нюанс: какой тип памяти лучше? Существует 3 категории:
- SLC (single) – 1 бит в ячейке;
- MLC (multi) – 2 бита в ячейке;
- TLC (triple) – 3 бита в ячейке.
Первая категория используется в топовом сегменте, поэтому рассматривать мы ее не будем. Нас же интересует более народное решение, а именно MLC или TLC. Есть ли между ними разница, что производительнее, дешевле и надежнее, да и какой SSD лучше?
Ключевые отличия
Первым делом стоит отметить плотность записи данных. Каждый тип SSD имеет свои показатели. У TLC-чипов она выше, поскольку в ячейку помещается 3 бита, когда у MLC только 2. Чем больше объем SSD, чем чаще вы будете встречать именно Triple-варианты. И сразу появляется мысль о том, что нужно сразу же бежать и покупать первый вариант, даже не рассматривая все остальные, но нет.
Помимо плотности есть еще факторы скорости чтения и перезаписи данных. Не думали, почему TLC-решения при схожем объеме накопителя стоят дешевле? Потому как в MLC количество циклов полного стирания информации выше на 30-50%. Если говорить о перезаписи, то здесь технология опережает своего более дешевого оппонента в 2-3 раза. Другое дело, что 1 Гб TLC-памяти обойдется вам гораздо дешевле.
Сохранность данных
class="eliadunit">
Для начала определитесь, для каких целей будет использоваться SSD: под систему или же в качестве хранилища данных. Зачастую его приобретают именно под установку ОС и ключевых программ, чтобы последние реагировали ощутимо быстрее, т.к. Flash-память статична, а значит скорость чтения и записи на несколько порядков выше, нежели у HDD ввиду отсутствия механических частей.
Храните что-либо важное, при этом часто обновляете данные? Используйте MLC-память ввиду ее надежности. Собрались создать архив музыки, фильмов или игр, а также второстепенных программ? Тогда смело покупайте вариант на TLC-чипах. Винчестер же оставьте под «свалку» всего материала, имеющегося на ПК. На SSD стоит вынести только наиболее часто используемые приложения и игры, чтобы лишний раз не занимать скоростное пространство диска.
Срок службы
Что касается продолжительности «жизни» устройства, то для TLC этот показатель составляет около 5-6 лет или же порядка 1000 циклов полной перезаписи информации. Для MLC показатель возрастает до 7-8 лет при 3000 циклов. Вот только здесь не действует правило «либо-либо». Из строя вполне может выйти один из чипов, так что не надейтесь на работоспособность в 15 лет.
Но и про HDD забывать не стоит. Традиционные магнитные диски имеют одно важное преимущество перед твердотельными – срок службы. Винчестер если и начинает «сыпаться», то постепенно. Это можно проконтролировать в утилитах типа Victoria, проверив диск на битые сектора. SSD же «умирают» внезапно, но крайне редко.
Выводы
Какая память лучше? В плане скорости и стоимости 1 Гб лидирует TLC, в плане надежности - MLC. SSD - весьма интересный тип памяти, который в скором времени должен если не полностью, то основательно сместить HDD с пьедестала. Сравнивайте модели, прежде чем купить. Смотрите тесты, обзоры, гайды и делайте выводы. Плохих накопителей не бывает. Бывают переоцененные.
Неподготовленному пользователю сложно сходу разобраться во всех аббревиатурах и значениях, даже в тех, которые встречаются достаточно часто при обсуждении SSD. Если вы зашли на эту страницу, то наверняка видели вопросы или даже целые треды споров в сети, в которых фигурировали такие аббревиатуры как SLC, так и MLC, или даже TLC. Что все это значит - узнаете из данного материала.
Итак, полупроводниковые накопители, особенно те, что созданы для настольных компьютеров или ноутбуков, используют микросхемы энергонезависимой NAND-Flash памяти, которая может хранить информацию во время отключения устройства. Сколько бы не было памяти на SSD, микросхемы всегда используют определенную структуру ячеек, которую грубо можно поделить на два вида: одноуровневые ячейки и многоуровневые ячейки.
SLC – это тип памяти, использующий Single Level Cells, то есть, одноуровневую структуру ячеек. Накопители, построенные на типе памяти SLC, стоят намного дороже, и имеют при этом меньший объем. Дело в том, что одноуровневая структура не позволяет записать много информации в пересчете на количество используемых микросхем. Зато данные микросхемы работают быстрее, а контроллеру гораздо проще использовать функции коррекции ошибок, что, в конечном итоге, увеличивает не только скорость работы, но и фактическую надежность накопителя построенного на базе данного типа памяти. Именно поэтому самые дорогие устройства используют SLC тип NAND-Flash памяти, готовый к десяткам тысяч циклов перезаписи.
Представитель SSD с SLC типом памяти. 30 надежных гигабайт по цене 240 гигабайт.
MLC и TLC – это многоуровневые структуры ячеек памяти. Multi-Level Cells (подразумевается двухуровневая структура, с возможностью записи двух бит информации в одну ячейку) и Triple Level Cells, соответственно, тройная структура ячеек. Многоуровневые структуры ячеек памяти имеют очевидное преимущество: на той же микросхеме памяти теперь можно разместить больше информации. Это приводит к тому, что утончение норм производства технологического процесса позволяет значительно снизить цены за 1 Гб пространства на таких накопителях, а также наращивать суммарный объем SSD.
К сожалению, такой тип памяти гораздо больше подвержен ошибкам, и их отследить труднее, из-за чего, как вы уже поняли, снижается и скорость и надежность. Причем, если ранее говорилось о приблизительно 10 000 циклов перезаписи для MLC, то сейчас уже речь идет скорее о 5000 или даже 3000. Тем не менее, все производители приводят примерные данные продолжительности жизни SSD при определенном количестве перезаписи информации, и как правило, выходит так, что даже при постоянной работе устройства, его запаса прочности хватит лет на 5, а во время типичной работы в домашнем компьютере и того больше.
Основные поломки SSD связанны с работой контроллера, а не микросхем памяти, поэтому, если только вы не собираетесь 10 лет постоянно работать с одним и тем же SSD, который за это время многократно устареет, то можно не беспокоиться на этот счет. Тем более, современные SSD используют свои внутренние ресурсы равномерно. Логика контроллера заставляет выбирать его разные ячейки с меньшим износом, из-за чего маловероятно, что через какое-то относительно небольшое время на нем окажутся сбойные микросхемы памяти. Также стоит помнить, что SSD не любят когда их «забивают под завязку», если вам требуется больше места, лучше приобрести более емкий накопитель, отсутствие на нем свободного места может негативно сказываться на его «здоровье» и в любом случае скажется на скорости работы.
Твердотельные жесткие диски с каждым годом становятся все дешевле, а вместе с тем и все популярнее. На рынке появляется больше моделей подобных накопителей, и это связано не только с предложением своего ассортимента новыми производителями, но и с использованием новых технологий «старыми игроками». Компании в данный момент выпускают на рынок SSD-диски с двумя основными типами памяти: MLC и TLC. В рамках данной статьи рассмотрим, чем они отличаются друг от друга, и какой вариант лучше купить для домашнего использования.
Обратите внимание: Также можно встретить в продаже твердотельные жесткие диски, память в которых обозначена V-NAND или 3D NAND. Данная память все равно относится к типу MLC или TLC, о подобных обозначениях также расскажем ниже.
Оглавление: Рекомендуем прочитать:Типы памяти SSD дисков
В твердотельных накопителях используется флэш-память, которая собой представляет организованные ячейки памяти на базе полупроводников, сгруппированные особым образом. Можно разделить всю используемую флэш-память в SSD накопителях следующим образом:
- По методу чтения и записи. Современные твердотельные накопители используют тип памяти NAND;
- По способу хранения данных. Разделить по способу хранения данных SSD накопители можно на SLC и MLC. Расшифровать аббревиатуры можно как «одноуровневая ячейка» или «многоуровневая ячейка». В случае с памятью SLC в одной ячейке может содержаться не более одного бита данных, тогда как во второй ситуации в одной ячейке может храниться более одного бита. В потребительских твердотельных накопителях используется MLC технология хранения данных.
TLC – это подвид MLC памяти. Если в стандартной MLC памяти хранится 2 бита информации в одной ячейке, то в варианте TLC может хранить три бита информации в одной ячейке памяти. То есть, TLC – это тоже многоуровневая ячейка.
Обратите внимание: Некоторые производители твердотельных дисков указывают не TLC, а 3- bit MLC или MLC-3. По сути, все эти три варианта означают одно и то же.
TLC или MLC: что лучше
Если не рассматривать детали, то можно сказать, что в общем случае тип памяти MLC лучше, чем TLC, вот несколько его преимуществ:
- Память подобного типа прослужит дольше, в среднем, на 20-30%;
- MLC работает быстрее, чем TLC;
- Твердотельные накопители на базе памяти MLC требуют меньше энергии для работы.
За лучшее качество нужно платить, и наличие памяти типа MLC сказывается на стоимости твердотельных жестких дисков – они дороже, чем варианты на TLC.
Но если вдаваться в детали и рассматривать использование SSD-дисков с данными типами памяти на пользовательском уровне, стоит сказать, что отличия между ними не столь велики, и далеко не всегда есть смысл переплачивать за MLC память. Многое в их работе зависит от других факторов, например от интерфейса подключения. Рассмотрим пару вариантов наглядно:
Подводя итог, можно сделать вывод, что однозначно MLC или TLC вариант не выигрывает. Факторов, которые влияют на скорость работы твердотельного накопителя, огромное множество. Если приобрести емкий SSD-диск на основе TLC памяти, он может оказаться лучше от одного производителя, чем модель на MLC от другого производителя, при этом по стоимости они будут одинаковыми. На потребительском уровне покупателю следует ориентировать не на тип памяти, а на показатели того или иного диска в тестах, которые производители всегда публикуют. Разниться показатели в тестах могут даже у моделей одной компании, выпускаемой в разных линейках, несмотря на одинаковый тип памяти в них.
Что такое 3D NAND, 3D TLC и V-NAND в SSD-памяти
Еще один параметр, который может заметить покупатель при выборе твердотельного жесткого диска – это 3D NAND, 3D TLC или V-NAND. В зависимости от производителя данное свойство носит различные названия, но суть одна. При наличии подобного обозначения следует знать, что в данной модели накопителя ячейки флэш-памяти расположены на чипах в несколько слоев, тогда как при отсутствии такого обозначения, скорее всего, они наложены в один слой.
NAND Flash-память
Что применяется сегодня
В 2012 году потребительские SSD завершили миграцию на микросхемы NAND-памяти, произведенные по техпроцессу 24 (от Toshiba) и 25 нм (от IMFT).
Большинство накопителей, которые нам довелось протестировать за год, комплектуются 25-нм памятью производства IMFT двух разновидностей: микросхемы с асинхронным интерфейсом ONFi 1.0 или синхронные с ONFi 2.X. Распространенные сегодня чипы стандарта ONFi 2.1/2.2 имеют пропускную способность в 166 или 200 Мбайт/с, в то время как пропускная способность асинхронных чипов составляет всего 50 Мбайт/с.
| Производитель | IMFT | IMFT | IMFT | IMFT | Toshiba | Toshiba | Samsung | Samsung | Samsung |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Технология | MLC | MLC | MLC | MLC | MLC | MLC | MLC | MLC | TLC |
| Техпроцесс, нм | 25 | 25 | 20 | 20 | 25 | 19 | 27 | 21 | 21 |
| Интерфейс | ONFi 1.0 | ONFi 2.1/2.2 | ONFi 2.3 | ONFi 3.0 | Toggle Mode DDR 1.X | Toggle Mode DDR 2.0 | Toggle Mode DDR 1.1 | Toggle Mode DDR 2.0 | Toggle Mode DDR 2.0 |
| Пропускная способность интерфейса, Мбайт/с | 50 | 166/200 | 166/200 | 400 | 133 | 400 | 133 | 400 | 400 |
| Макс. число циклов перезаписи | 3000—5000 | 3000—5000 | 3000 | 3000 | 5000 | НД | НД | 3000 | 1000—1500 |
Несмотря на низкую производительность, чипы ONFi 1.0 все еще широко используются благодаря их дешевизне по сравнению с NAND Flash стандарта ONFi 2.X. Производители твердотельных накопителей часто сочетают такую память с контроллером SandForce SF-2281. За счет алгоритма компрессии данных на лету контроллеры SandForce снижают требования к пропускной способности массива памяти, и при записи хорошо сжимаемых данных потеря производительности невелика. При работе с плохо сжимаемыми данными, напротив, дефицит пропускной способности проявляется (о, сколько раз мы это уже повторили!) .
Третья разновидность памяти, которая сейчас встречается в потребительских SSD, — это 24-нм микросхемы с интерфейсом Toggle-Mode DDR 1.0 производства Toshiba, которые имеют пропускную способность 133 Мбайт/с. Наконец, есть микросхемы Samsung, также с интерфейсом Toggle-Mode DDR 1.1, но производятся они по техпроцессу 27 нм. Шанс обнаружить их в SSD, купленном в России, невелик в связи со скудной представленностью накопителей Samsung в нашей рознице. Разве что в ноутбуке попадется.
Вперед, к техпроцессу 19-21 нм
Между тем мы уже вплотную подошли к очередной смене техпроцесса в производстве NAND-микросхем. Впереди всех в этом направлении оказался Samsung, не только начавший массовый выпуск чипов с интерфейсом Toggle-Mode DDR 2.0 по норме 21 нм, но и уже продающий накопители SSD 840 Pro на их основе. Какой-либо официальной информации о выносливости чипов на новом техпроцессе от Samsung нам найти не удалось, но по некоторым косвенным данным можно судить, что 21-нм чипы выдерживают до трех тысяч циклов перезаписи. Новый интерфейс увеличивает пропускную способность микросхемы до 400 Мбайт/с. Samsung SSD 840 Pro также комплектуется контроллером Samsung собственной разработки и является одним из самых быстрых потребительских SSD на сегодня. Только не спрашивайте, где купить эти приводы в России. Нам самим интересно.
Также появились первые SSD с памятью Toggle-Mode DDR 2.0 и техпроцессом 19 нм производства Toshiba — Plextor M5 Pro. О количестве циклов перезаписи, положенном для новых микросхем, Toshiba не распространяется.
Гораздо больше нам известно про новый техпроцесс и новый интерфейс памяти от IMFT. Этот производитель уже выпускает микросхемы по норме 20 нм объемом 64 Гбит на один кристалл. Интерфейс чипов обновился до уровня ONFi 2.3, что не принесло увеличения пропускной способности, но добавило поддержку новой организации накопителя под названием EZ-NAND. EZ-NAND означает возможность перенести функцию контроля четности данных (ECC) с NAND-контроллера на отдельный чип или интегрировать ее прямо в микросхемы памяти. Благодаря отделению ECC обеспечивается легкий апгрейд этой функции, который в будущем совершенно неизбежен по мере перехода на более тонкие техпроцессы и сопутствующего снижения качества сигнала. Кстати, еще раз о больном: количество допустимых циклов перезаписи для 20-нм памяти от IMFT удалось удержать на уровне 25-нм чипов: три тысячи циклов.
Архитектура EZ-NAND: функция ECC вынесена из NAND-контроллера (схема с Anandtech.com)
20-нм микросхемы ONFi объемом 64 Гбит на одно NAND-устройство сейчас проходят обкатку в составе накопителя Intel SSD 335 на базе контроллера SandForce SF-2281. Одновременно готовятся к выпуску 20-нм кристаллы объемом 128 Гбит, которые уже обладают интерфейсом ONFi 3.0 с пропускной способностью 400 Мбайт/с. Но есть веские причины, по которым нам придется еще подождать появления 128-Гбитных чипов в потребительских накопителях. Во-первых, интерфейс ONFi 3.0 не имеет обратной совместимости с ONFi 2.X (среди прочего, увеличился объем страницы с 8 до 16 Кбайт, что уже само по себе требует обновления прошивки контроллеров). Во-вторых, IMFT нужно время для того, чтобы довести количество выхода годных кристаллов до приемлемого уровня. Но в результате, помимо прироста производительности, появится возможность упаковывать в один корпус до восьми 128-Гбит NAND-устройств, актуальная для мобильных платформ.
TLC NAND: еще дешевле, еще тоньше
Итак, это почти все, что нужно знать про Flash-память на сегодня. Для полноты картины осталось рассказать только про TLC NAND — память с новым типом ячеек, представленную в дополнение к уже известным SLC и MLC. В прошедшем году Samsung выпустил первый серийный накопитель на TLC-памяти — SSD 840 без приставки Pro. Интерфейс чипов — Toggle Mode DDR 2.0, техпроцесс — 21 нм. Не вдаваясь в подробности архитектуры TLC, отметим главное — эта память позволяет сохранять в ячейке три бита информации и потому работает медленнее, чем MLC, и, самое главное, обладает меньшей выносливостью. Точных данных об этом параметре у нас нет, но, зная о том, какова разница между SLC и MLC и как выносливость менялась при смене техпроцесса, можно предположить, что ячейки TLC в памяти Samsung выдерживают в районе 1 000—1 500 циклов перезаписи. Кроме того, TLC требует более мощного механизма контроля целостности данных.
Что касается производительности TLC, то она меньше, чем у MLC, но тот же Samsung SSD 840 демонстрирует вполне пристойную для современного SSD начального уровня производительность .
Выносливость Flash-памяти разных типов и требования к ECC (схема с Anandtech.com)
Пока трудно сказать, насколько TLC NAND выгодней по себестоимости относительно MLC. Теоретически тройные ячейки в состоянии снизить цену производства на 30% по сравнению с MLC, хотя сейчас разница наверняка компенсируется высоким спросом и большим объемом поставок MLC, с одной стороны, и ограниченным выпуском TLC — с другой. И все же TLC является перспективным способом снизить цены на твердотельные накопители, не принося больших жертв в области производительности. Ну а Samsung, обладая собственным производством NAND Flash, технологией TLC и собственными контроллерами, становится большой угрозой для тех производителей SSD, которые лишь занимаются сборкой накопителей из «чужих» компонентов. К счастью последних, азиатская империя пока не повернула в этом направлении свое огненное око.
Еще раз о долговечности SSD
Тот факт, что у Flash-памяти по мере перехода на новые техпроцессы снижается допустимое количество циклов перезаписи, вызывает у пользователей неослабевающее беспокойство. Дабы проверить гипотезу о якобы имеющей место чрезвычайной ненадежности и недолговечности SSD, мы однажды вычислили теоретический срок жизни накопителя объемом 128 Гбайт с NAND-памятью на три тысячи циклов и показали, что миф о недолговечности SSD — это не более чем миф. В конце концов, любой накопитель имеет свой срок жизни, и даже лучше знать его заранее. Тем более что производители жестких дисков никакого срока жизни не сообщают. Только сказочные значения времени наработки на отказ свыше сотни лет (sic!), которые на самом деле означают не более того, что из сотни дисков за год умирает один. Ну так вот, повторно рассчитаем, сколько лет нещадной эксплуатации требуется для того, чтобы полностью исчерпать запас циклов перезаписи современной MCL-памяти:
Посчитаем, сколько лет при десктопной нагрузке потребуется накопителю объемом 128 Гбайт, чтобы истощить все свои ячейки. Возьмем объем записываемых в день данных по максимуму — 10 Гбайт, хотя мало кто реально записывает столько на десктопе, а если записывает, то это, скорее всего, закачка из Интернета видео и подобных данных, которые нет смысла держать на SSD.
Большинство контроллеров увеличит объем 10 Гбайт еще в несколько раз за счет явления под названием write amplification. Write amplification складывается из нескольких факторов. Во-первых, SSD может записывать данные в ячейки только в виде так называемых страниц, типичный размер которых — 4 Кбайт. А стираются данные так называемыми блоками, как правило, по 512 Кбайт. К тому же контроллер постоянно перетасовывает данные в памяти, выполняя очистку от мусорных записей. Поэтому и может сложиться такая ситуация, когда вместо 10 Гбайт, отправленных на SSD хост-контроллером, в NAND-микросхемы записывается 100 Гбайт.
Итак, сколько в таких условиях протянет накопитель с чипами, выдерживающими 5 тыс. циклов перезаписи? Так как контроллер следит за тем, чтобы ячейки изнашивались равномерно, все они должны подойти к концу жизни одновременно, и это случится через 17,8 года (дотошные читатели могут повторить расчет). После этого последние записанные данные останутся в сохранности в течение еще 12 месяцев.
Как видите, даже в наименее благоприятной гипотетической ситуации десктопный SSD объемом 128 Гбайт с MLC-памятью на 5 тыс. циклов в состоянии проработать срок, за который можно вырастить ребенка. Соответственно, с памятью на 3 тыс. циклов продолжительность жизни накопителя составит 10,7 года, что тоже заведомо больше срока морального устаревания устройства. 128 Гбайт — много ли это будет через десять лет?
Контроллеры SSD сегодня и завтра
В прошедшем году появилось несколько интересных продуктов на базе новых контроллеров, которые оспорили гегемонию платформы SandForce. Однако в течение года тестирования новинок мы не увидели новых рекордов в бенчмарке последовательного чтения. Похоже, что накопители уже уперлись в предел пропускной способности интерфейса SATA 6 Гбит/с, который не получится преодолеть прежде, чем состоится переход к интерфейсу SATA Express. А пока что производительность прирастает в направлении количества операций в секунду, а Intel, например, осваивает такой неочевидный ее аспект, как постоянство скорости произвольного доступа.
Большие парни взялись за SandForce
Добрая часть из представленных в рознице SSD базируется на платформе SandForce SF-2281. О свойствах этого контроллера мы писали уже множество раз. Сегодня SF-2281 в сочетании с синхронной памятью если и не удержал безоговорочного лидерства, то по-прежнему занимает первые позиции в бенчмарках, хотя проявляет известную слабость при записи плохо сжимаемых данных.
Большой неожиданностью оказался тот факт, что контроллер SandForсe SF-2281 в SSD для интерфейса SATA стала использовать Intel. Им сейчас оснащаются Intel SSD 520 , SSD 330 и SSD 335. Союз Intel и SandForce примечателен тем, что у SandForce к тому моменту сложилась сомнительная репутация по части надежности. Был и знаменитый баг в контроллере, при определенных условиях вызывающий BSOD, и более мелкие неприятности вроде того, когда очередная версия публичной прошивки SF-2281 сломала отработку команды TRIM. Похоже, маленький стартап SandForce, оглушенный внезапным успехом первой версии своей платформы, поспешил выпустить обновление без надлежащего контроля качества.
Intel SSD 520 — производительность SandForce плюс надежность Intel
Intel в процессе подготовки SSD 520 пришлось выполнить работу над ошибками своего младшего партнера. Накопители на SF-2281 от Intel обладают эксклюзивной прошивкой и, по заявлению производителя, более надежны, чем устройства с публичной версией firmware. По крайней мере знаменитого бага с BSOD они точно лишены. Увы, Intel все равно опростоволосилась с контроллером SandForce, когда оказалось, что, вопреки спецификациям, чип не выполняет шифрование по стандарту AES-256, а использует только 128-битный ключ. Пришлось организовать программу возврата для тех покупателей, которым был нужен именно AES-256.
Ныне компания SandForce куплена LSI Corporation, крупным производителем полупроводниковых устройств для систем хранения данных (например, контроллеров для жестких дисков). Вопреки имевшим место опасениям, LSI не собирается производить собственные SSD на базе чипов SandForce, и существующим партнерам компании (OCZ, Corsair и пр.) никто не перекроет кислород. Только возможностей по разработке и, главное, тестированию продуктов у команды SandForce под крылом LSI прибавится.
Пока ничего конкретно не известно как о контроллерах SandForce третьего поколения, так и о том, в какой срок появятся первые продукты на их основе. Представители компании говорят только то, что приоритетом для разработчиков сейчас является повышение производительности при записи плохо сжимаемых данных и общее увеличение количества операций в секунду при произвольном доступе, что требует как большей вычислительной мощности, так и усовершенствований в прошивке. Очевидным ограничением для резкого повышения скоростей линейного чтения/записи для SandForce сейчас является хост-интерфейс SATA 6 Гбит/с и интерфейс ONFi 2.X микросхем памяти от IMFT. И есть вероятность, что первая проблема будет разрешена путем использования PCI-E в качестве внешнего интерфейса.
Indilinx Everest 2, Barefoot 3 от OCZ
Одним из главных ньюсмейкеров в рубрике « Накопители » была и остается компания OCZ. Еще в 2011 году она приобрела разработчика NAND-контроллеров Indillinx, знаменитого в прошлом своими чипами линейки Barefoot. Мотивация OCZ понятна: SSD нынче продаются с небольшой маржой, цены падают и скоро уже будет трудно оставаться в этом бизнесе, если твой вклад в продукт ограничивается распайкой микросхем на PCB. Уверенно себя чувствуют компании, обладающие своей долей в производстве NAND-памяти, например Intel и Samsung. А для OCZ единственный способ ощутимо снизить себестоимость SSD заключается в том, чтобы соскочить с иглы SandForce и завести собственный NAND-контроллер. Другую копеечку, по-видимому, OCZ экономит, самостоятельно упаковывая NAND-устройства в корпуса, что заметно по ее логотипу, обильно покрывающему внутренности тестируемых SSD.
К началу 2012 года OCZ уже выпускала две линейки относительно недорогих накопителей на базе платформы Indilinx Everest — Octane и Petrol. Затем была представлена флагманская модель на базе Everest 2 — Vertex 4 и ее удешевленный вариант — Agility 4 .
OCZ Vertex 4 на платформе Indilinx Everest 2
Вопреки ожиданиям, Everest как в первой, так и во второй версии платформы не является полностью разработкой OCZ. Сам процессор произведен Marvell. Вероятно, это модель 88SS9174 или более свежая 88SS9187. OCZ сделала только прошивку. И вот с прошивкой Vertex 4 как раз таки была связана определенная интрига…
Vertex 4 продемонстрировал весьма недурственную производительность, но на позицию однозначного преемника или «убийцы» Vertex 3 новинка не тянула. Скорее можно было сказать, что Vertex 4 представлял собой альтернативный вариант с другими акцентами в его, так сказать, профиле производительности. Но вот выходят прошивки версии 1.4 и 1.5, последовательно создающие радикальный прирост скорости, особенно в части последовательной записи. Vertex 3 и другие накопители на SandForce SF-2281 с синхронными микросхемами все еще имеют определенные преимущества перед Vertex 4, и все же по совокупности достоинств и недостатков его уже можно считать шагом вперед по сравнению с бывшим флагманом.
Особенно хороша модель объемом 128 Гбайт, которая благодаря новой прошивке может успешно соревноваться с другими SSD на платформе Marvell (вот как много зависит от firmware!) вдвое большего объема (а разница между моделями на 128 и 256 Гбайт у SSD всегда существенная).
Agility 4 отличается от Vertex 4 типом используемой памяти: асинхронные 25-нм микросхемы IMFT вместо синхронных. В случае с Agility 3 и Vertex 3 такая замена прошла относительно безболезненно для производительности, благодаря компрессии данных, и позволила несколько сэкономить на стоимости устройства. А вот в Agility 4 нет спасительной компрессии, поэтому он довольно сильно просел в бенчмарках, да и цена на него установлена весьма неубедительная при наличии мощной конкуренции со стороны тех же Vertex 3 и Agility 3.
Сейчас, однако же, появился продукт на чипе Barefoot 3, первом контроллере OCZ, сделанном от начала до конца in house, — Vector. « В этот раз никакого кремния от Marvell, все сами, сами » - как бы говорят нам ребята из OCZ. Он уже попал в цепкие руки вашего покорного слуги и в ближайшее время будет протестирован. Пока что, глядя на спецификации устройства и обзоры наших западных коллег, можно сказать, что Vector получился даже быстрее, чем Vertex 4, и претендует на статус быстрейшего потребительского SSD на сегодняшний день.
Marvell 88SS9174-BLD2 по-прежнему в ходу, первые продукты на Marvell 88SS9187
Marvell представляет вторую, помимо SandForce, распространенную сегодня платформу для SSD. Среди SSD на Marvell в прошедшем году мы тестировали Crucial m4 (в составе группового теста SSD объемом 120-128 Гбайт), Plextor M3 и M3 Pro .
Контроллер Marvell 88SS9174 не является чем-то новым. Его первая версия, 88SS9174-BJP2, появилась еще в 2010 году. К настоящему моменту чип обновился до третьей версии, 88SS9174-BLD2, и в накопителях сочетается с современной памятью: 25-нм IMFT или 24-нм Toshiba Toggle-Mode DDR.
Конкретные модели на платформе Marvell могут сильно отличаться друг от друга по производительности из-за особенностей прошивки. Этот факт, с одной стороны, отпугивает от Marvell партнеров, не обладающих достаточным R&D-ресурсом, а с другой - обеспечивает большие возможности для тех, у кого он есть. Plextor как раз принадлежит к последней категории. Честно говоря, мало кто ожидал, что компания, известная разве что старожилам как производитель оптических приводов, внезапно войдет в авангард производителей SSD. Прошлогодние новинки, Plextor M3 и M3 Pro, протестированные нами, показали выдающуюся производительность среди устройств с чипами Marvell и сравнимы с лучшими современными SSD на других контроллерах.
Plextor M3 Pro — быстрейшие SSD на платформе Marvell 88SS9174-BLD2
Plextor M5 Pro является первым накопителем на основе чипа Marvell 88SS9187 и одновременно — первым SSD с 19-нм памятью Toshiba Toggle-Mode DDR 2.0. Мы уже держали его в руках, но отложили выход статьи в связи с тем, что Plextor проделала с ним то же, что OCZ — с Vertex 4, выпустив обновление прошивки, которое, среди прочих изменений в производительности, увеличивает скорость произвольного чтения до 100 тыс. операций в секунду. Обещаем организовать обзор, как только к нам прибудет обновленный семпл.
Неожиданные новинки на LAMD LM87800
Corsair стала использовать в потребительских SSD контроллер LAMD LM87800 от прежде неизвестной широкой публике компании LAMD (полное название — Link A Media Devices, входит в состав SK Hynix ), которая ранее производила контроллеры только для корпоративных накопителей.
Собственно LM87800 — восьмиканальный контроллер с поддержкой с интерфейсов ONFi 2.X и Toggle Mode DDR. Два накопителя на платформе LAMD, выпущенные Corsair, — Neutron и Neutron GTX — как раз комплектуются синхронными 25-нм микросхемами Micron и 24-нм чипами Toshiba Toggle-Mode DDR соответственно. Среди всех протестированных нами накопителей Corsair Neutron GTX занял лидирующие позиции в тестах по всем основным аспектам производительности. Ничего быстрее для интерфейса SATA нам пока что тестировать не доводилось. Corsair Neutron без приставки GTX, согласно спецификациям, должен быть заметно медленнее.
Новый контроллер LAMD LM87800 в составе Corsair Neutron GTX
Intel. Возвращение к собственной платформе
В последние годы Intel, некогда бывшая локомотивом развития SSD, казалось бы, забросила собственную платформу и переключилась на NAND-контролеры от сторонних производителей. Сначала Intel SSD 510 на платформе Marvell, затем ряд устройств на чипе SandForce. И вот, наконец, корпоративный накопитель с третьей версией собственного кремния Intel — SSD DC S3700.
Контроллер Intel третьего поколения в SSD DC S3700 (фото Anandtech.com)
Новый контроллер наконец-то поддерживает интерфейс SATA 6 Гбит/с, обладает восьмиканальной архитектурой и обеспечивает шифрование по стандарту AES-256. По производительности SSD DC S3700 в целом уступает накопителям на платформе SandForce, если не брать в расчет зависимость последнего от компрессии данных. Сила SSD DC S3700 в том, что накопитель обеспечивает постоянное число операций в секунду при произвольной записи даже при длительной нагрузке такого рода, что является проблемой для многих других архитектур. Неудивительно, что Intel выпустила именно корпоративный SSD на этом чипе: расстановка акцентов неактуальна для десктопа.
Loading...