Phison PS5008-E8 Technische Vorschau
NVMe-SSDs sind auf dem besten Weg, SATA-Modelle bis Ende 2017 zu übertreffen. Es ist schwer vorstellbar, dass dies im aktuellen Aftermarket-Klima passiert, wo die Produkte mit dem schnellsten Protokoll einen Preisaufschlag verlangen, aber der NVMe-Markt bietet viel Wert. Die Intel 600p und MyDigitalSSD BPX geben bereits den Ton an mit der schnellen NVMe-Schnittstelle zu einem Preis, der nahe an SATA liegt. Diese Produkte konkurrieren derzeit mit Hochleistungs-SATA-SSDs wie der Samsung 850 Pro. Im Oktober werden wir beginnen, NVMe-SSDs zu sehen, die den Mainstream-SATA-SSD-Preisen entsprechen, und viele dieser wertoptimierten SSDs werden mit dem kommenden Phison PS5008-E8-Controller ausgeliefert. Das haben wir heute zum Testen.
Phison ist nicht das einzige Unternehmen, das auf die Einstiegs- und Mainstream-NVMe-Märkte abzielt. Wir haben Controller-Designs von Toshiba, SMI und Marvell gesehen. Auch andere Unternehmen haben Controller, die vor der Öffentlichkeit verborgen sind. Maxiotek, Realtek, VIA und andere spielen Show und erzählen hinter verschlossenen Türen. NVMe ist eindeutig bereit, durch Volumen Marktanteile zu gewinnen, daher wollen alle Controller-Anbieter ein fertiges Produkt haben.
Phison hat zwei Lösungen in der Endphase der Entwicklung. Das PS5008-E8T ist ein DRAM-loses Design, das die HMB-Technologie (Host Memory Buffer) verwendet, um die physisch-zu-logisch-Adresszuordnung im Speicher Ihres Systems zwischenzuspeichern. Dieses E8T wird eine sehr kostengünstige Option für Systemhersteller und Leute sein, die nach einem erschwinglichen NVMe-Leistungsupgrade suchen.
Das PS5008-E8 ist das Mainstream-Modell der E8-Serie. Dieser Controller erhöht die Leistung durch die Verwendung von lokalem DRAM auf der SSD. Da sich der DRAM-Speicher näher am Controller befindet, ist der Latenzsprung geringer als beim Erreichen des Systemspeichers über den PCI-Express-Bus. Wir müssen noch ein HMB-Gerät testen, um die Latenz zu messen, aber die allgemeine Behauptung ist eine 2-fache Steigerung beim Abrufen und Aktualisieren der Adresskarte.
Phison plant, den Mainstream-E8-NVMe-Controller vor dem E8T herauszubringen, aber beide werden noch vor Ende des Jahres in Einzelhandelsprodukten ausgeliefert. Wenn der aktuelle Zeitplan zutrifft, sollten Phisons Partner Produkte bis Ende Oktober in den Regalen haben.
Spezifikationen
Phison PS5008-E8
Phison PS5008-E8T
Wir konzentrieren uns auf den Mainstream-Controller E8, wollen ihn aber mit dem DRAMless E8T vergleichen. Diese beiden Teile sind in Spezifikationen und Merkmalen sehr nah beieinander – sie haben sogar ähnliches Silizium. Das DRAMless E8T wird mit dem neuen BiCS 3 TLC-Flash von Toshiba nur auf 1 TB skaliert, aber das E8 wird mit demselben NAND auf 2 TB skaliert. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass größere Laufwerke eine größere Adresszuordnung erfordern. Wenn Sie also zusätzlichen Platz für die Zuordnung hinzufügen, kann die Host Memory Buffer-Technologie die Kapazität dieser Produkte der Einstiegsklasse verdoppeln.
Phison ist das einzige Unternehmen, das die PCI Express 3.0 x2-Strategie anwendet. Dies ist ein sehr mutiger Schritt, aber das Unternehmen hofft, dass er sich im Gesamtwert für die SSD-Hersteller und einem geringeren Stromverbrauch für die Endbenutzer auszahlen wird. Das x2-Design reduziert die F&E-Komplexität und ist billiger in der Herstellung. Normale SSDs verwenden eine x4-Verbindung, aber in diesem Fall sind zwei der Lanes deaktiviert. Dadurch können Notebooks zwei PCI-Express-Lanes und die damit verbundene Hardware wie PCIe-Switches abschalten. Das reduziert den Gesamtstromverbrauch des Systems.
Sowohl der E8 als auch der E8T sollten ungefähr die gleiche sequentielle Leseleistung liefern. Der sequenzielle Lesedurchsatz von 1.600 MB/s liegt sehr nahe an der maximalen Leistung, die Sie nach Berücksichtigung des Codierungs-Overheads über den PCIe 3.0 x2-Bus erreichen können. Die sequentielle Schreibleistung profitiert vom integrierten DRAM-Puffer. Der E8 liefert bis zu 1.100 MB/s sequentielle Schreibgeschwindigkeit, der E8T jedoch nur bis zu 880 MB/s.
Bei der zufälligen Leistung dreht sich alles um Latenz, und hier bietet der lokale DRAM einen Vorteil. Der E8 liefert bis zu 280.000/225.000 zufällige Lese-/Schreib-IOPS. Das DRAMlesss E8T liefert bis zu 125.000/115.000 Lese-/Schreib-IOPS. Die E8T ist deutlich langsamer als die E8, aber immer noch viel schneller als die beste SATA-SSD auf dem Markt.
Phison lieferte eine Aufschlüsselung einiger wichtiger Unterscheidungsmerkmale:
End-to-End-Datenpfadschutz – Bei jedem Datenübertragungsprozess besteht das Risiko, dass Daten verloren gehen. Das PS5008-E8 implementiert diese Unternehmensfunktion, um den gesamten Datenpfad innerhalb der SSD durch die Verwendung von CRC/ECC zu schützen.
Entwickelt, um interne Soft-Errors zwischen SRAMs zu bekämpfen
Fehlererkennung/-korrektur zwischen Controller und DRAM
Fehlererkennung/-korrektur zwischen Controller und NAND-Flash
StrongECC – StrongECC ist Phisons proprietärer Fehlerkorrekturcodealgorithmus. Im Vergleich zu herkömmlichen ECC-Algorithmen wie BCH und LDPC bietet StrongECC eine anhaltende Leistung und einen geringen Stromverbrauch bei der Durchführung von Datenkorrekturaktivitäten.
SmartECC – Fehler sind aufgrund der physikalischen Eigenschaften von NAND unvermeidlich. Datenwiederherstellungsmethodik spielt eine wichtige Rolle in der Speicherbranche. SmartECC ist Phisons proprietärer RAID-ECC-Algorithmus, der Benutzerdaten aus nicht korrigierbaren Fehlern wiederherstellen kann. Wenn der PS5008 nicht korrigierbare Fehler auf einer Seite erkennt, können die auf dieser fehlerhaften Seite gespeicherten Daten immer noch von der SmartECC-Engine rekonstruiert werden.
Pyrit – Das PS5008 verwendet Pyrit von TCG, um die Sicherheit des Datenzugriffs zu erhöhen. Pyrite unterstützt die logische Sperrung der Speichergeräteschnittstelle und ermöglicht die Interoperabilität zwischen mehreren Anbietern von Speichergeräten.
Eine genauere Betrachtung
Das neue M.2-2280-Design von Phison ermöglicht bis zu sechs NAND-Platzierungen auf einer einzigen Seite der Leiterplatte. Unser 512-GB-Beispiel enthält vier NAND-Flash-Pakete, den E8-Controller und ein Nanya-DRAM-Paket.
Dieses Laufwerk verwendet Toshibas neuen 256-Gbit-TLC aus der BiCS-NAND-Produktlinie (Bit-Cost Scalable), dem ausgefallenen Markennamen für den 3D-Flash des Unternehmens. Wir haben den E8 auch in einem Add-In-Card-Formfaktor gesehen.
Controller-Highlights
Kompatibel mit PCI-Express-Version 3.1
Kompatibel mit NVMe 1.2
Kompatibel mit PCIe I/II/III-Schnittstelle
Konfigurierbar mit 2 GB/4 GB/8 GB DDR3/DDR3L-Cache (E8)
DRAMless HMB (E8T)
Aktualisierbare Firmware
Physikalische Eigenschaften
40-nm-CMOS-Verarbeitungsknoten
Zweikern
324-Pin-TFBGA (E8)
252-Pin-TFBGA (E8T)
Betriebsspannung: 1,1 V (Controller-Core), 3,3 V Controller-E/A
Eingebauter Regler, der 1,2 V/1,8 V Flash I/O unterstützt
NAND-Unterstützung
Unterstützt 1z-nm-MLC/TLC und 3D-Flash
Unterstützt Interleaving-Betrieb: Bis zu 128-Ebenen- und 4-Kanal-Flash-Zugriff
Unterstützt MLC/TLC Large Block (Seitengrößen von 8 KB/16 KB)
Merkmale
StarkECC
SmartECC
SmartFlush
GarantiertFlush
Eingebautes statisches und dynamisches Wear-Leveling
Energieeinsparung implementiert
End-to-End-Datenpfadschutz
Host-Speicherpuffer (E8T)
Single-Root-I/O-Virtualisierung
AES-256
Pyrit
