Tek.no

Test OCZ Vertex 3 240 GB

Denne er utrolig rask

Den nye generasjonen er her, vi har testet en av de raskeste SSD-ene på markedet.

14 Apr 2011 21:20

En ny generasjon

Kort tid etter jeg kom hjem fra CeBIT ble det kjent at OCZ kjøper opp kontrollerprodusenten Indilinx. Avtalen er nå i boks, og endte tilsynelatende på 32 millioner dollar i OCZ-aksjer. Hvorfor kjøpte OCZ Indilinx, og hvorfor trekker jeg det frem?

Det er ikke tvil om at SSD-markedet kan bli en gullgruve for dem som klarer seg. OCZ har selv sagt at det er langt større marginer her. Problemet til OCZ, i likhet med Corsair, Patriot og flere er at de er avhengig av andre aktører på alle kanter. NAND må kjøpes inn, kontrollere må kjøpes inn og disse må passe sammen – noe som på ingen måte er lett. Produsenter slik som Samsung og Intel slipper å tenke på dette, og har dermed langt større kontroll på hele kanalen, fordi alt lages under samme tak.

Med Indilinx i stallen er OCZ mindre avhengig av eksterne kontroller-produsenter. De vil da bare måtte sørge for å få tilgang på billig og god NAND. For Vertex 3-enhetene er det sagt at 90 % av dem vil inneholde NAND fra Intel eller Micron, to merker som produseres i den samme fabrikken. Oppkjøpet er noe som vil styrke OCZ over tid, og det er så langt ikke kommet noen tegn på at de bare vil kjøre på med Indilinx-kontrollere, og dermed droppe SandForce som står for styringen i Vertex 3.

Problemet med 25 nm

SSD-verdenen er mildt sagt komplisert, det er et hav av variabler på alle fronter som gjør at ytelsen blir nettopp den du sitter med. Ett av "problemene" med den forrige og første generasjonen kontrollere fra SandForce belyste vi blant annet i denne artikkelen.

Først av alt vil jeg si at det jeg nå skriver ikke er noe som gjelder OCZ spesifikt, det er en belysning av det som skjer i hele SSD-markedet. Men, siden dette er en OCZ-test blir nettopp OCZ en naturlig referanse. Samtidig har OCZ vært tidlig ute på flere kanter, og de er en av SandForces sterkeste partnere.

Som med alt annet innen industrien, er det kostnadsbesparende å gå til en lavere produksjonsprosess. NAND-minnet vi så i fjor var produsert på 34 og 32 nm, men nå har man så smått begynt å gå over til 25 nm.

NAND produseres på wafere, (les mer om dette her). Med en mindre produksjonsprosess kan man kort og greit klemme flere transistorer inn på et mindre område, eller flere transistorer inn på det samme området. Det er dyrt i begynnelsen, men uten slike endringer hadde ikke utviklingen gått videre.

Moores Lov er tross alt bransjens bibel.

SandForce var de første til å demonstrere en SSD-kontroller med 25 nm NAND, og så fort de hadde mulighet hoppet OCZ på løpet med Vertex 2-enhetene.

De fleste SSD-kontrollere har totalt åtte kanaler, selv om noen har både flere og færre. Kontrolleren bruker de åtte kanalene til å snakke med NAND parallelt, selv om en kanal til tider kan snakke med flere aktive NAND samtidig. En av nyhetene med de nye SandForce-kontrollerne er at de nettopp kan snakke med flere "kjerner" enn tidligere, på hver kanal.

Når man da dobler tettheten i NAND-brikkene, noe som skjer når man går fra 34 nm til 25 nm, kan både ytelsen og den realistiske kapasiteten falle, spesielt på SSD-ene med lavere kapasitet. Med 8 kanaler på kontrolleren, og 8 NAND, er kontrolleren teknisk sett full. Men, på en enkelt NAND-brikke kan det være flere aktiver "kjerner" som kontrolleren må snakke med, og da er det plutselig et par ting som ikke går overens.

For SandForce, som står for kontrolleren i dagens Vertex 3, kompliseres dette via måten SandForces eget "sikkerhetssystem" fungerer. SandForce har en funksjon i sine SSD-er som de kaller RAISE. Denne tillater SSD-en å være fullt fungerende selv om en hel NAND-brikke skulle dø. Kontrolleren skriver deler av dataen over alle NAND-brikkene. Om en brikke dør, kan resten da rekonstrueres. Derfor er også SSD-ens totale kapasitet redusert med det som tilsvarer én NAND på innsiden, uavhengig av den originale kapasiteten.

Med overgangen til 25 nm og dermed høyere tetthet per minnebrikke. Resultatet var at når OCZ i det skjulte gikk over til 25 nm, ble Vertex 2-enhetene som allerede hadde vært på markedet en stund plutselig tregere, og de kom med lavere kapasitet. Dette har OCZ nå rettet opp i ved å merke 25 nm-enhetene bedre. Men, jeg tar det med her i dag fordi dette forklarer litt om hvordan kontrolleren er bygget opp. Du vil derfor alltid finne én ekstra minnebrikke på innsiden, selv om du ikke ser denne i operativsystemet. I tillegg blir et par % av kapasiteten alltid satt av til et område som lar enheten optimalisere seg selv.

Her er grunnen

Hver NAND er bygget opp av "sider", et sett med bit som det skrives og leses til eller fra. Problemet som ble tatt opp for et par år siden, og som mildt satt kom som en flodbølge over SSD-verdenen, var problemet med degradert ytelse over tid. Hver "side" var på 34 nm-prosessen 4 kb. En SSD kan skrive fritt til disse "sidene", for eksempel 1 kb og 2 kb over tid. Men, den kan den bare slette en hel side – altså langt er enn det var egentlig behov for. Det betydde at SSD-en over tid til tider måtte gjøre fire ganger så mye jobb som nødvendig for å lagre en fil. Med Garbage Collection, TRIM og en skikkelig kontroller ble dette i stor grad rettet opp.

Over på 25 nm-prosessen har hver "side" bli økt til 8 kb. Siden "siden" er større, tar det mikroskunder lengre tid å slette, skrive eller lese til/fra dem. Kort fortalt betyr faktisk overgangen til 25 nm betyr at ytelsen synker et hakk, selv med like mange NAND per kanal.

Det som skiller SandForce-kontrollerne fra mengden, er datakomprimering. Når du skriver f.eks et bilde eller et tekstdokument til SSD-en, er dette data som kan komprimeres. .zip-filer, eller .H264-video er allerede temmelig tettpakket, så det får man ikke komprimert. Det er selve kontrolleren som står for komprimeringen, operativsystemet ditt ser filen i full størrelse, og tror at dokumentet på 5 MB blir skrevet som nettopp 5 MB. Det som derimot skjer er at kontrolleren mer eller mindre bare skriver halvparten, 2,5 MB. Dette sørger for at enheten må skrive mindre, noe som forlenger levetiden på minnebrikkene. Jeg skal komme tilbake med en egen artikkel om nettopp levetiden etter påske.

Men, hvor blir det da av den overflødige plassen? Hvis kontrolleren kan halvere den effektive størrelsen på filene, hvorfor har du da ikke effektivt dobbelt så mange GB tilgjengelig? Har du en SSD på 240 GB, og skriver 100 GB til den, hvorfor tar det da opp 100 GB selv om du egentlig bare har fylt cellene til 50 GB?

Operativsystemet kjenner bare igjen adressene til sektorene på SSD-en (LBA) statisk, og ikke dynamisk. Kort fortalt må ikke adressen til hvor filene ligger endres, og dermed må den resterende plassen holdes igjen. De "ledige" cellene tildels det allerede låste området på SSD-en, som blant annet benyttes for at SSD-en skal kunne optimalisere seg selv. Fordelen her er ytelse og levetid, selv om det teoretisk kan ha en negativ effekt på stabiliteten.

Når vi nå går over til 6 Gbit/s, altså en bredere tilkobling, må komprimeringen skje raskere. Opp mot 550 MB skal komprimeres hvert eneste sekund. Høyere tilgangstid for NAND, slik det er med 25 nm, gjør da gi utslag. Det betyr at algoritmene for å håndtere disse datamengdene nå er skrevet på nytt, selv om regnekraften i kontrolleren er den samme som for den forrige generasjonen.

Igjen har det vært veldig store variasjoner mellom forskjellige produsenter av minnebrikker, og da spesielt Hynix 32 nm. Men, i dagens tilfelle er det snakk om Intel/Micron, noe som fjerner dette problemet for Vertex 3.

Etter påske skal jeg komme tilbake med en dypere guide rundt både levetiden og mye annet som angår de nye SSD-ene. Informasjonen over er hentet fra de kildene som er nevnt i teksten, og Anandtech.com sine mange artikler om emnet.

Det var nok generelt snakk, la oss gå over til dagens tema – testen av OCZ Vertex 3!

Les også