Minulý rok sa niesol v znamení SSD s radičom SandForce SF-1222. Bude tento patriť jeho nástupcovi? OCZ Agility 3 v teste.
Úvod, nový SandForce radič
SandForce ako spoločnosť vznikla už v roku 2006, no do povedomia sa nám dostala až v roku minulom. Vtedy totiž vstúpili na rozbiehajúci sa trh SSD nové radiče SF-1200 a SF-1500, ktoré priniesli výrazne iný prístup ako konkurencia. Po priekopníkovi OCZ zachvíľu vycítili príležitosť mať najlepšie SSD aj ostatní a tak sme mohli vidieť tento čip pod nálepkami širokej škály značiek.
Hlavným prvkom ktorý preslávil SandForce je technológia DuraWrite. Skúsme si ju vysvetliť „od kraja“.
NAND Flash pamäte majú viac či menej presne definovanú životnosť, vyjadrenú v počte cyklov zápisov. Napríklad prvé komerčne úspešné SSD s 50nm čipmi mali takúto životnosť udávanú na 10 000 cyklov. Aby sme však cenu mohli posunúť nižšie, potrebujeme viac kapacity v jednom čipe. To znamená viac gigabajtov na rovnakú plochu polovodičového wafera. To sa dosahuje zmenšovaním výrobného procesu – z 50nm na 34nm a odtiaľ na dnes najrozšírenejších 25nm. S týmto však ide ruka v ruke aj jeden závažnejší problém – klesá počet cyklov pre zápis. U 34nm klesol na polovicu (5000) u 25nm to má byť okolo 3000. Stále to v reálnom používaní nie je nič, čím by sa trebalo zaoberať, nakoľko skôr bude vaše SSD morálne zastarané, akoby ste mu „vypálili“ všetky cykly. Dizajnéri radičov však s týmto musia počítať a patrične ošetriť.
S počtom cyklov NAND Flash pamäte priamo súvisí aj jeden ukazovateľ kvality radiča – write-amplification. Ide o parameter, ktorý udáva pomer medzi objemom dát a skutočne zapísaným objemom do pamäťového čipu. V ideálnom prípade je to blízke 1, teda 1MiB PDF súbor sa zapíše do pamäte ako 1MiB dát. Tie lepšie radiče si túto hodnotu vedia ustrážiť a šetria tak samotné pamäte. SandForce však prišiel s DuraWrite, ktorá podliezla dokonca aj hranicu write-amplification 1 a bežne dosahuje 0,5 až 0,6. Znamená to, že zapíše do čipu menej dát, aký je v skutočnosti ich objem. Princíp je jednoduchý – ide o kompresiu v reálnom čase a rôzne duplikačné metódy, ktoré na opakujúce sa dáta iba odkazujú a nezapisujú sa.
DuraWrite má samozrejme aj tohoročný nástupca SF-2200 a pre profi sféru určený SF-2500. Hlavnou novinkou je podpora rozhrania S-ATA III 6Gbps, čím sa odstraňuje limitácia predošlou verziou. Výrobca sľubuje rýchlosti okolo 500MB/s, OCZ u niektorých svojich SSD udáva aj viac – napríklad Vertex 3 s 550MB/s. Nové rozhranie sa teda hneď využíva takmer naplno.
Udialo sa viacero ďalších zmien, spomenúť môžeme napríklad podporu NAND pamätí typu ONFi 2, Toogle NAND a samozrejme starších asynchrónnych, maximálna podporovaná kapacita je 512GB. Šifrovanie zapisovaných údajov taktiež posilnilo, AES kľúč má teraz dvojnásobnú dĺžku – 256 bitov. Zlepšil sa tiež algoritmus korekcie chýb, ktorý teraz vie opraviť 55 bitov v jednom 512 bajtovom sektore. Zachovaná ostala aj ďalšia technológia ochrany dát nazývaná RAISE (Redundant Array of Independent Silicon Elements). Tá funguje podobne ako RAID 5 pole, ktoré zapisuje dáta po častiach na rôzne disky s paritou. RAISE však funguje v rámci jediného SSD a parita predstavuje veľkosť jedného die (napr. 8GB). SandForce sa chváli, že vďaka kombinácii oboch spomenutých technológií je nekorigovateľná bitová chybovosť iba na úrovni 10-29, čo má byť podstatne menej ako 10-15 u „štandardných“ radičov. Ostatní výrobcovia sa touto hodnotou nechvália, preto je ťažké porovnávať.
Okrem vyššie spomenutého sa ešte v novom radiči zväčšili interné cache pamäte, čo spolu s novým rozhraním prispeje k lepším výkonom.
OCZ Agility 3 s novým radičom SandForce SF-2281
Problémy, problémy...
S technologickými novinkami prichádzajú neraz aj pôrodné bolesti, patrí sa preto na tomto mieste spomenúť aj malú kauzu ktorú si nové SSD užili.
Na začiatku všetkého bolo pár sťažností prvých majiteľov SSD s najnovším radičom od SandForce. Problémy sa objavovali hlavne na diskusných fórach OCZ, keďže tento výrobca prišiel na trh s novinkami medzi prvými. Používatelia sa stretávali so zamŕzaním, BSOD a údajne dokonca aj poškodením dát. Podľa OCZ sa jednalo len o veľmi malé percento všetkých predaných SSD, no to však v dnešnom svete nezaváži – oheň bol na streche a ako to býva zvykom, spokojní zákazníci sú ticho a práve tých nespokojných je najviac vidno. V OCZ vtedy spravili chybu, keď sa snažili celú záležitosť ututlať keď o probléme neinformovali viac ako len na svojom fóre a neporadili majiteľom aspoň dočasné riešenie viac "verejne". To na karme rozhodne nepridalo.
-----
//Aktualizácia 18.8.2011: OCZ medzičasom vydala nový firmware 2.11 pre všetky SSD s najnovším radičom, ktorý má drvivú väčšinu spomínaných problémov odstraňovať. Poznámky k vydaniu hovoria o zlepšení správy SSD pri prechode z režimu nízkej spotreby, lepší manažment chybných blokov zvyšujúci životnosť a hlavne zlepšenia na strane manažmentu napájania a časovaní v súvislosti so stabilitou na Intel čipsetoch. Zástupca spoločnosti tiež v emailovej komunikácii upresnil, že ich SSD majú upravený návrh referenčného obvodu aj firmware, vďaka čomu boli chyby ktoré postihli 120GB Corsair Force 3 (viď ďalší odstavec) napravené už pred samotným zahájením predaja.
-----
Neskôr sa ukázalo, že časť radičov bola chybná, Corsair dokonca z trhu celkom sťahoval 120GB model svojho Force 3. Chyba sa nedala opraviť iba aktualizáciou firmware, nutný bol zásah do samotného hardvéru.
Celá situácia je zdá sa viac zamotaná a neprehľadná ako turecká telenovela. Vyšli síce nové firmware, ktoré mali problémy odstrániť, no zdá sa že chyby sa objavujú aj naďalej. A čo je zvláštne, s podobnými príznakmi aj na iných SSD! Koreň tohto problému, ako sa zdá, je celkom inde – v čipsete, resp. jeho ovládačoch.
Existuje úsporná funkcia pre S-ATA zbernicu nazývaná Link Power Management (LPM). Táto nemá u desktopových počítačov žiaden zmysel, no asi nedopatrením sa v balíku ovládačov Intel RST 10.5 štandardne aktivovala. Radiče SSD potom mali niekedy problém s „uspatou“ zbernicou, čoho následkom boli zamŕzania a pády operačného systému.
Riešenie? Celkom jednoduché. Buď v BIOS-e základnej dosky aktivovať funkciu Hot-Plug pre daný port, ktorá LPM vypne, alebo pozmeniť registre operačného systému. Druhú spomínanú fintu opisuje používateľ na fóre Crucial, osobne som však skôr za prepnutie Hot-Plug v BIOS-e ako za vŕtanie sa v registroch.
Problémy s SSD? Skúste zapnúť Hot-Plug.
Metodika Testovania
Testy SSD sa zameriavajú na niekoľko dôležitých parametrov – sekvenčné čítanie a zápis, ktoré sú ukazovateľom výkonu pri práci s veľkými súbormi, náhodné čítanie a zápis, pre určenie výkonu s malými súbormi, počet operácií za sekundu a prístupová doma / odozva. Pre sekvenčné čítanie a zápis sú použité dve aplikácie - AS SSD používa dáta, ktoré sa nedajú komprimovať (dôležité u SandForce radičov), Atto naopak ukáže teoretické maximum pri rôznych blokoch dát. AS SSD obsahuje aj testy náhodného čítania a zápisu 4kB blokov, ktoré sa objavujú v operačnom systéme najčastejšie. Prácu s náhodným prístupom a malými blokmi dát preverujem programom IOMeter, s počtom Outstanding IOS 4 (bežné aplikácie a práca v systéme) a 32 (náročné úlohy). Nakoniec je tu zaradený aj komplexný test PCMark 7 a konkrétne jeho subtest pre úložné zariadenia, ktorý simuluje reálnu záťaž v programoch Windows Defender, Windows Media Center a bežných úlohách typu import obrázkov, pridávanie hudby, editácia videa, spúšťanie aplikácií a testy s hrami. Výstupom je bodové hodnotenie.
Pred začatím testovania je vykonané tzv. Secure Erase mazanie, ktoré uvedie SSD do celkom nového stavu, ako čerstvo po kúpe. Takto premazané je každé SSD aj medzi jednotlivými testami zápisu v IOMeter. Jeho testy prebiehajú na 10GB kapacite (20971520 sektorov), s nastavením 100% random, zarovnané na 4kB, s 4kB blokmi plne náhodných dát a so 100% čítaním (resp. zápisom).
Testovacia zostava:
Za zapožičanie procesora Core i7 2600K ďakujeme spoločnosti Intel
Za zapožičanie zdroja Golden King 550W ďakujeme obchodnému zastúpeniu Super Flower v Európe - spoločnosti YANG-iT Technology.
mifko
s3rg1