SSD新动力SandForce控制芯片性能揭秘

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  Sand Force控制芯片
  
  现阶段sSD控制芯片选择并不多。主要有三星、Indilinx、JMicron及英特尔四家,其中三星是最早进入市场的厂商。以厂商支持数量计算,Indilinx最为多厂商选择,或者说是厂商没有太多选择而使用它。SandForce早在09年中就开始提供其控制芯片给厂商测试,原定于09年底推出市场,但由于无法解决降速问题,加上NAND闪存成本不断上涨,因而推迟到了今年初正式供货。
  
  100倍数据保护能力
  
  SandForce现阶段提供SF-1200及SF-1500两款控制芯片选择,其中SF-1500是针对企业市场,同时支持SLC和MLC闪存颗粒,后者则仅支持MLC,在性能上也有所差别。两者均备有DuraCIass技术设计,在可靠性、性能及耗电量方面均会有更出色表现,SanForce声称其芯片比起现有现有产品,能提升100倍的数据保护能力,就算是配合MLC闪存颗粒,也可达到企业级的可靠性。另外配合其独有的RAISE(Redundant Array of Independent Silicon Elements)技术,并利用内部处理资料方式,就像RAID 5般可靠。
  
  压缩数据写入
  
  为了解决性能降速问题,各厂商均会尝试以缓存方式将数据先行写入,利用Page Level Mappinq(页面映射)方式解决随机写入数据不连续的问题,这就需要大容量缓存来配合。例如,Indilinx就使用64MB缓存,三星的更达128MB。而英特尔也有自己的相应方案;而SandForce则认为其控制芯片已经可以很好地解决降速问题,舍弃了页面映射的方式,因此没有缓存,在成本上也可以降低不少。SandForce的控制芯片核心在于一项叫做DuraWrite的技术,可以将Write Amplification(写入放大率)降低至0.5×假设有25GB数据写入到SSD内,实际上NAND闪存等同只有11GB左右的写入动作,减低了对NAND闪存的负担。相对来说,目前最出色的英特尔SSD控制芯片在这方面也只能做到1.1×,也就是说每写入25GB的数据,闪存就要承受27.5GB数据的写入动作,大大增加了NAND闪存的负担。
  
  产品首发OCZ Vertex 2Pro
  
  本次收到送测的OCZ Vertex 2 Pro,是首批采用SandForce控制芯片的SSD之一,而A-Data及Photofast等厂商也将会陆续推出相应产品,相信与Indilinx控制芯片一样,最终的支持厂商可达十间以上。OCZ本次有别于以往的命名方式(不同控制芯片冠以不同系列名称),继续使用Vertex名字。相信是要延续其高性能表现,但未来该系列是否不会再使用Indilinx控制芯片,暂时不得而知。
  OCZ Vertex 2 Pro的核心采用SandForce SF-1500控制芯片,编号为SF-1565TA2-S3H,由于是工程样本关系,所以控制芯片上出现E78字眼,代表EngIneer Sample。测试样本为100GB版本,内有16颗Micron MLC内存,正背面各8颗,容量共128GB。此外,凭肉眼所见,其PCB设计并不特别复杂,也没有任何缓存设计,与其他SSD相类似。
  280MB/s读取能力
  
  规格上,Vertex 2 Pro读取速度可达280MB/s,写入速度更有270MB/s,在同级产品中最为出色,也是市场上最高速度的MLC SSD之一。其8组4KB RandomWrite的处理能力可达19500 10PS,32组128KB顺序写入更达260MB/s。10PS速度似乎很高,但其他厂商是以1组Random wme为单位,所以在规格上未能作实际比较。平均故障间隔则为150万小时,与其他SSD多达100万小时相差不远,当然这只是参考数值。
  
  自行研发OCZ Toolbox软件
  
  较为特别的是,本次OCZ自行研发OCZ Toolbox软件,可以针对SSD作出不同设定。如sector Alignment优化、固件升级、密码保护、完全清除及SSD状态等数据;但由于是工程样本关系,OCZ Toolbox的大部分功能仍不能正常运作,暂时也只有Sector Alignment修改及Secure Erase两项可以设置。据其内部文件显示,不同操作系统配搭不同驱动程序需要在Sector Alignment作出调整,才会有更佳性能。
  
  Sand Force控制芯片性能验证
  
  就OCZ Vertex 2 Pro的不同Offset设定,笔者先行测试了厂方提供的Offset=4及Offset=0两组,并以最佳的一组作随后的测试设定。另外也使用了win 7 Default AHCl及最新的英特尔Matrix Scorage Manager 9.5 beta两种不同驱动程序,并以最新固件版本的英特尔X25-M G2及采用Indlinx控制芯片的OCZ Vertex作比较,以了解其性能的不同。
  
  Test 01 Vertex 2 Pro@不同驱动租廖及Offset设定
  
  暂时可见Offset=0的性能最好,在win 7 DefauIf AHC J与Matrl×Storage Manager上,4KB写入的表现更相差一截。由此可见,SandForce控制芯片的驱动程序是以Win7 Default AHCI为编写对象。
  
  Test 02实际性能对比
  
  笔者将Vertex 2 Pro分别以两个不同驱动程序作比较,看看是否有大分别。整体上,大家可以发现win 7 DefaulIAHCI性能比较出色,在AS SSDCopy上最为明显。和英特尔的X25-M G2相比,Vertex2 Pro的整体性能要出色得多,尤其是写入性能更是相差极远:而OCZVertex则与Vertex 2 Pro的表现相当。
  结果显示,无论是File Server或Web Server,Vertex 2 Pro均比起×25-M G2更出色。这部分对于服务器上的多任务处理尤为有帮助。如RAID系统,证明此控制芯片也是针对企业级应用而设。
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