SandForce的掉速與TrueSpeed的高穩定寫入效能

很多網友對SandForce Solution的SSD寫入降低視為"掉速",
其實對SandForce來說有點無辜!

AS SSD是一個不錯的Benchmark,可以一眼讓User確認AHCI是否正常啟動,4KB是否已對齊,
但是他的跑分加權計算方式公平與否就見仁見智!
對岸網友的文章有討論到,一般User的日常使用模式,用到4KB QD4以上的機會相對少,
而AS SSD對於4KB Thrd64的Read/Write的計分加權很看重,
這樣一來對於沒有DRAM Bufer的SandForce來說就比較吃虧!

以Flash的寫入來說, MLC 一個CE的寫入速度約為8MB/sec.
128GB的容量以8GB Mono die就由16顆Die構成,每一個Die一個CE算的話,
寫入速度約為144MB/sec., 加上Interleaving的效能Enhance,
寫入可以提升到170MB/sec.的Sequencial Write.,這符合實際的寫入速度,
Toshiba採用SF-2281的SSD更用了Multi-Page Programming,Sequential Write提升一倍,
SandForce旳控制晶片在背景端做了實時壓縮,以減少實際對Flash的寫入量,降低寫入放大率!
若是Toshiba/Samsung的Toggle MLC,Based 4GB Mono Die的架構,
每顆Die一個CE的話,相同容量的SSD寫入自然會優於8GB Mono Die的組態.
SSD在全盤寫入過後,寫入就不如全新的初始狀態那麼好了,用了一段時間就進入穩定態,
已被標記資料無效的Block再次寫入(Program)之前要先做Erease,
使用SandForce控制晶片的SSD遇到Benchmark的頻繁寫入或者大量寫入,
會啟動Through-Off機制,把寫入的速度作限縮以減緩寫入量,這可以視為一種保護機制!

有些128GB SSD在Benchmark下跑出的Sequential Write動輒4xxMB/sec.
對MLC來說其實是不太可能的,TLC更是膨風!
Benchmark跑出的速度是以寫入一定數據量的時間來反推寫入速度,
時間是以SSD的控制晶片回應Host端資料己全數寫入SSD,但不表示己寫入Flash,
有DRAM Buffer的SSD,資料可能還在DRAM裡,等待寫入Flash.
如果以H2wtest來把全盤寫滿,就可以看到把Buffer塞滿之後的實際寫入速度.

TrueSpeed其實是主動式的GC(Garbage Correction),只要SSD的控制晶片不是在高負載的狀況下,
就進行冗餘空間的回收,清出更多的可被直接寫入Block,並標記成己經Erease可被寫入,
來提高寫入的效能,Flash的Program以page為單位, Erease以Block為單位,
以IMFT的25nm MLC 8GB Mono Die來說, Page Program所需時間約為1200us,
Erease一個Block的時間約為5ms,如果預先做好Erease,省下的時間是很可觀的,
Benchark的數字自然會好看很多,但是過多的GC會拉高寫入放大率!
反而Sandforce的壓縮方式真的大大地減少實際寫入量,畢竟SSD主要是用來做系統碟,
無法再高度壓縮的大容量影像/圖片檔還是儲存在HDD這樣容量/單價比低的空間比較合算!

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隨著主控和Flash的演進,4CH的主控配上Toggle DDR 2.0的Flash(MLC/TLC),
Sequential Read要上到500MB/sec. 己經不是難事, 寫入的部分則和Flash類型和CE數相關,
現有的演算法為了拉高Benchmark的Score,很多的做法是把一部分的容量Active成SLC Mode,
只Program LSB,先把資料寫入這部分的冗餘空間,再慢慢寫入用戶可用空間,
這樣的做法也要犠牲一部分的P/E Cycle, 但是以消費性的應用,只要P/E Cycle達到3000次,
對日常的使用3~5年的保固應該發生把P/E Cycle用光的機會很小!
所以Samsung可以大膽的推出TLC的840 SSD.......
2013-01-12 0:25 發佈
Sumesis wrote:
很多網友對SandF...(恕刪)


好文! 受教了!
Sumesis wrote:
很多網友對SandF...(恕刪)


其實懂得人都懂,但是懂不代表他們能理解你說的意義在哪裡。
就像我覺得SSD SATA3和SATA2雖然表現還是有差,但是SATA3和SATA3實際表現,其實差異很難體驗出來。(SATA2最高讀取約300MB,SATA3最高讀取約600MB以下,所以我會說SATA2 VS SATA3會有差異在循序讀,但是寫入還是得靠通道數(通常也代表容量較高))
我寧願選大容量但是價格和那些高階差不多的來用。EX:240G 價格和120G的價格一樣。

但是,如果那些校能好的願意降價賣,在CP比提高的同時,這時候就會建議買那些。不然,其實還是建議買大容量,對使用上來說會較為輕鬆。

說真的到目前也還沒用到保固外,所以也不清楚高GC帶來的實際結果會是什麼。
想那麼多也沒用,也許現在在用的SSD壞了,你也不會想要維修,說不定直接換一顆大容量的來用。

請教 Sumesis 兄

以下 SF 控制器的 SSD 產品

您會推薦哪一款入手?

SanDisk Extreme 240G

Kingston HyperX 3K 240G

EZLINK Achilles EX 240GB

Memoright FTM Plus 冠軍碟 240GB


還是

Micron Crucial m4 SSD 256GB

PLEXTOR M5S-256G

比較具有 CP 值???


以上要我挑的話
我會挑M5S或是INTEL330

就看要採用M控還是S控
若是我,除了Crucial的SSD,不會挑其他家用Micron Flash的SSD....
所以Plextor的M5S和M5Pro比較的話會選M5Pro....

Sumesis wrote:
若是我,除了Cruc...(恕刪)


可以聽聽 Sumesis 的理由嗎??

另外

M5P 在 P 購的價格居然又漲了.....
M5S的價格也漲了,現在Flash的價格狂漲,
廠商應該也頂不住原物料成本上揚的現實,自然要反映在售價上....

Micron的Flash,品質好的都自家挑走了,去做Crucial的SSD,
相對Toshiba/Samsung MLC的Flash一直以來品質就不錯,
最差的是Hynix,以上我指的是在現貨市場上可以買到的Flash而言...
評分
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