Skip to content

11-Drive DRAMless SSD ปัดเศษขึ้น

    1646297643

    บทนำ & ภาพรวม

    จะเกิดอะไรขึ้นหาก SSD ของคุณสูญเสียหน่วยความจำ ตรงกันข้ามกับความเชื่อที่นิยม DRAMless SSD ไม่ใช่ของใหม่ SSD สำหรับผู้บริโภครุ่นแรกที่จัดส่งโดยไม่มีแคช DRAM และประสบปัญหาการกระตุก ดังนั้นอุตสาหกรรมจึงจัดการกับประสิทธิภาพที่ช้าด้วย DRAM ต่อมา SandForce ได้ปล่อยตัวควบคุมที่ใช้ประโยชน์จากหน่วยความจำจำนวนเล็กน้อยที่ซ่อนอยู่ภายในตัวประมวลผลแฟลช ซึ่งเป็นเทคนิคที่เรายังคงพบในตัวควบคุม SSD ส่วนใหญ่ เรากำลังตรวจสอบผลิตภัณฑ์ขายปลีกที่ไม่มี DRAMless ใหม่หลายรุ่น พร้อมกับรุ่นถัดไปอีกสองรุ่นที่มี NAND ที่เราไม่เคยทดสอบมาก่อน ในตอนท้ายของบทความนี้ เราหวังว่าจะทราบว่า DRAMless SSD รุ่นใหม่พาเรากลับไปสู่จุดเริ่มต้นหรือไม่ หรือผลิตภัณฑ์เหล่านี้ขยายจากจุดที่ SandForce ค้างไว้หรือไม่

    ด้วยเหตุผลหลายประการ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา หลายบริษัทได้ลงทุนในเทคโนโลยีเพื่อกำจัดแคช DRAM บางบริษัทไม่ได้ผลิตหน่วยความจำที่ระเหยง่าย มีเพียง Samsung, Sk hynix และ Micron (สำคัญ) ที่ผลิตทั้ง NAND และ DRAM ผู้ผลิต SSD รายอื่นต้องซื้อหน่วยความจำจากคู่แข่งที่พยายามขาย SSD ด้วย DRAM ยังใช้พลังงานมากกว่าแฟลช อาจมีราคาผันผวน บางครั้งก็ขาดแคลน และเป็นองค์ประกอบสำคัญที่บริษัทส่วนใหญ่ไม่สามารถควบคุมได้

    คอมพิวเตอร์ของคุณเก็บข้อมูลที่ใช้บ่อยและข้อมูลแอปพลิเคชันไว้ในหน่วยความจำ ซึ่งคุณอาจรู้จักในชื่อ SDRAM, DDR, DDR3 หรือ DDR4 SSD ใช้หน่วยความจำต่างกันเล็กน้อย แม้ว่าจะมีความสำคัญพอๆ กัน SSD ไม่ได้จัดเก็บข้อมูลในลักษณะเดียวกับ HDD เนื่องจาก NAND มีอายุการใช้งานที่จำกัด ระบบปฏิบัติการของคุณสร้างขึ้นบนสมมติฐานว่าจะเก็บข้อมูลไว้ในฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ ดังนั้นจึงนำข้อมูลไปยังตำแหน่งเฉพาะ (ที่อยู่) เพื่อจัดเก็บ

    ตัวควบคุม SSD จะสับเปลี่ยนข้อมูลไปยังที่อยู่ต่างๆ เพื่อให้แน่ใจว่าแฟลชจะเสื่อมสภาพอย่างสม่ำเสมอ แต่ระบบปฏิบัติการไม่ทราบถึงการเคลื่อนไหวของข้อมูล SSD ยังดำเนินการรวบรวมขยะเพื่อให้มีบล็อกว่างเพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่ามีประสิทธิภาพสูง ควบคู่ไปกับงานพื้นหลังอื่น ๆ อีกหลายอย่างซึ่งส่งผลให้ชุดที่อยู่ข้อมูลภายในแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง

    ระบบปฏิบัติการมีที่อยู่ข้อมูลหนึ่งแผนที่ซึ่งคิดว่าข้อมูลตั้งอยู่ ซึ่ง SSD จะพิจารณาแผนที่เชิงตรรกะ ในขณะที่ SSD มีแผนที่ทางกายภาพของตัวเองซึ่งสะท้อนถึงตำแหน่งที่ข้อมูลอยู่จริง SSD จะดูแลแผนที่ทั้งสองแยกจากกัน และจะอ้างอิงหรืออัปเดตแผนที่ทุกครั้งที่ระบบปฏิบัติการจำเป็นต้องเข้าถึงข้อมูล Flash Translation Layer (FTL) ประสานกระบวนการทั้งหมด

    SSD จะเก็บแผนที่ทั้งหมดหรือบางส่วนไว้ใน DDR2 หรือ DDR3 (โดยปกติ) DRAM นั้นเร็วกว่า NAND มาก ดังนั้น SSD สามารถเข้าถึงแผนที่ได้อย่างรวดเร็วเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ หน่วยความจำประเภท DDR จะสูญเสียข้อมูลเมื่อไม่มีไฟเลี้ยง แต่ NAND จะเก็บข้อมูลไว้แม้ไฟดับ SSD จะเก็บสำเนาของแผนที่ไว้บน NAND เพื่อลดโอกาสที่แผนที่จะสูญเสียจากการสูญเสียพลังงาน (โดยทางเทคนิคแล้ว SSD ไม่ได้สูญเสียข้อมูล เพียงแต่ทำแผนที่หายเท่านั้นจึงหาไม่พบ)

    มีหลายวิธีในการกำจัด DRAM เรารู้เพียงไม่กี่คนเพราะการทำงานและอัลกอริธึมที่ฝังลึกมักจะถูกเก็บเป็นความลับทางการค้าอย่างใกล้ชิด วิธีการทั่วไปคือการสร้างหน่วยความจำจำนวนเล็กน้อยลงในคอนโทรลเลอร์ คอนโทรลเลอร์ Phison S11 ที่เรามีในกลุ่มการทดสอบของเรามี SRAM ขนาด 32MB ในตัวคอนโทรลเลอร์ แต่นั่นเป็นหน่วยความจำที่น้อยมากเมื่อเทียบกับโมดูลภายนอก เทคนิคอื่นๆ ได้แก่ การบีบอัดแผนที่เลเยอร์การแปลแบบแฟลช (โดยพื้นฐานแล้ว มันเป็นสเปรดชีตที่ซับซ้อน จึงบีบอัดได้ง่าย) หรือการแคชบางส่วนของแผนที่ในหน่วยความจำระบบ (HMB) คอนโทรลเลอร์ SSD เข้าถึงแผนที่ได้เพียง 8 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นจึงมีวิธีลดการสูญเสียประสิทธิภาพ

    น่าเสียดายที่ DRAMless SSD ก็มีด้านที่น่ากลัวเช่นกัน การอัปเดตแผนที่โดยตรงบนแฟลชจำเป็นต้องมีการเขียนแบบสุ่มเล็กน้อย ซึ่งทำให้ความทนทานของ SSD ลดลง นี่เป็นปัญหาที่น่ารำคาญอย่างยิ่งกับแฟลช 2D TLC NAND ระนาบที่มีความทนทานต่ำ ที่งาน Computex เมื่อเดือนมิถุนายนที่ผ่านมา ผู้จำหน่าย SSD รายหนึ่งบอกเราเกี่ยวกับ OEM 2D TLC SSD ที่จะเบิร์นผ่านพิกัดความทนทานภายในเวลาเพียงหนึ่งปี SSD มีอายุการใช้งานหนึ่งปีเนื่องจากการรับประกันหนึ่งปีของโน้ตบุ๊ก แต่สิ่งที่เกินกว่าหนึ่งปีขึ้นอยู่กับผู้ใช้ในการแก้ไข กลยุทธ์ดังกล่าวเป็นแรงผลักดันเบื้องหลังการนำ DRAMless SSD ราคาถูกมาไว้ในโน้ตบุ๊กราคา $500

    ข้อกำหนดทางเทคนิค

    OCZ TL100 (120GB)

    OCZ TL100 (240GB)

    แซนดิสก์ SSD พลัส (120GB)

    เรามี SSD สิบเอ็ดตัวบนกริด นอกเหนือจากชิ้นส่วนการออกแบบอ้างอิงต้นแบบของเราแล้ว อีกเก้าชิ้นยังจำหน่ายทางออนไลน์และในร้านค้าปลีก ชิ้นส่วนขายปลีกมาจากซีรีย์ที่แตกต่างกันสี่แบบและผู้ผลิตสามรายที่แตกต่างกัน เราจะพูดถึงแต่ละรุ่นเป็นรายบุคคล มาเริ่มกันที่ผลิตภัณฑ์การพัฒนาที่ทันสมัยซึ่งติดตั้ง 3D NAND ก่อนที่เราจะไปยังรายละเอียดของผลิตภัณฑ์ขายปลีก

    0 0 votes
    Rating post
    Subscribe
    Notify of
    guest
    0 comments
    Inline Feedbacks
    View all comments
    0
    Would love your thoughts, please comment.x
    ()
    x