Kingston HyperX SSD – překonává 500 MB/s jako nic! | Kapitola 2
Seznam kapitol
Poprvé ve své krátké historii výroby SSD disků použil Kingston velmi rychlý řadič SandForce. Přidává k němu 25nm MLC NAND paměti od Intelu a jako třešničku na dortu přihazuje pojmenování HyperX známé z exkluzivních operačních pamětí. Podíváme se, jestli si honosný název zaslouží, a rovnou si ukážeme i novou podobu testů SSD.
Do většiny aktuálně prodávaných rychlých SSD disků s rozhraním SATA 6Gbps dávají výrobci řadič SandForce SF-2281. OCZ Vertex 3 a Agility 3, Corsair Force Series 3, Patriot Wildfire a Pyro nebo A-Data S511, to je výčet v ČR běžně prodávaných modelů se stejným řadičem. Pro dobrý přehled uvedu tabulku s aktuálními řadiči SandForce SF-2000 z předchozí recenze.
Z porovnaných typů nás jako běžné zákazníky zajímají v podstatě jen modely z řad SF-2100 a SF-2200 určené pro běžný consumer trh, v aktuální chvíli pak pouze SF-2281. Nový řadič osazovaný do těch nejvýkonnějších SSD přináší oproti předchůdci SF-1222 mnoho velkých změn. Ty nejzásadnější pěkně vystihuje tabulka ze serveru myce.com, kde je i pěkně podrobné a smysluplné osvětlení detailů ohledně nových řadičů SandForce (anglicky).
Zdroj: myce.com
Hlavním prvkem je samozřejmě podpora nového rozhraní SATA 6Gb/s, s čímž jsou spojeny i vyšší přenosové rychlosti. Jejich starší specifikace 285 / 275 MB/s pro čtení / zápis nahrazuje 500 / 500 MB/s. Dále nastal nárůst počtu 4K operací za sekundu jak pro čtení, tak pro zápis. Podporováno je již i 256bit AES šifrování. Rozšířena byla podpora použitelných NAND flash pamětí od různých výrobců, a to i těch s podporou Toogle nebo ONFi2.
Zdroj: myce.com
Další seznam atributů SandForce řadičů je v tomto výčtu. Řadiče například nepotřebují žádnou externí vyrovnávací paměť.
Zdroj: SandForce.com
Na blokovém diagramu řady SF-2500 můžeme vidět, co se všechno uvnitř řadičů ukrývá. Integrováno je hned několik nových zajímavých technologií, které si lehce ozřejmíme.
DuraWrite – jak ušetřit zápisy
Jedna ze dvou technologií, které jsou velkou novinko, je DuraWrite. Jak už jistě i méně zkušení angličtináři pochopili, bude se jednat o něco se zápisem. Mnoho z vás jistě ví, že snižování velikosti výrobního procesu přináší například u procesorů samá pozitiva. Menší náklady pro výrobce a tudíž i cena pro zákazníka, menší spotřeba a s tím spojená menší výhřevnost, vyšší frekvence a tedy i možnosti přetaktování. Je toho zkrátka dost. Dá se říci, že všechny vyjmenované důvody pro stále nižší výrobní procesy platí i u NAND flash paměťových čipů. Je zde však jeden háček. Flash čipy ze své podstaty mají pouze omezený počet zápisů a s jejich rostoucím počtem odchází, časem se tedy zničí.
Zdroj: myce.com
Naneštěstí platí, že čím nižší výrobní proces, tím paměti vydrží méně zápisů. Zatímco 34nm MLC (Multi-Level Cell) NAND flash od Intelu vydržely až 10 tisíc zápisů, na dnes používaných 25nm MLC NAND flash Intel už je inzerováno kolem 5 tisíc, u horších dokonce jen 2-3 tisíce. Řešením by bylo osazovat SLC (Single-Level Cell) NAND flash paměti, které vydrží až desetkrát více zápisů a jsou dokonce i výkonnější. Jenže jejich cena je oproti MLC mnohem vyšší, a proto se SLC řešení uplatní pouze v Enterprise třídě, kde na ceně záleží méně než na spolehlivosti.
Zdroj: myce.com
Vzhledem k ceně tedy musí běžné SSD disky pracovat s tím, co je dostupné, tedy s MLC paměťmi, jejichž životnost je se snižujícím se výrobním procesem výrazně omezená. DuraWrite je technologie zápisu založená na tom, že většinu zapisovaných dat lze výrazně zkomprimovat a snížit tak jejich velikost. Nové řadiče SandForce SF-2000 jsou natolik rychlé, že taková data dokáží za plného běhu při zápisu komprimovat. Tím se samozřejmě zvyšuje i rychlost zápisu, neboť se místo například 5MB textových souborů ve wordu zapíše jen 500kB, ale test ukáže, že se zapsalo 5MB, což fyzicky není pravda, ale reálně ano. Naopak zmenšit již komprimované soubory .rar, .zip, .mp3 či .mpeg už běžně nejde, a proto na nich výkon a rychlost trpí, protože řadiči technologie DuraWrite nemá jak pomoci. I tak se ale jedná o velmi zajímavou funkci a rozhodně pokrok.
RAISE – zabezpečení dat není nikdy dost
Každý SSD disk má již dnes určitý objem NAND flash paměti, která není pro skladování dat přímo využívána, ale je tam. Kingston HyperX má velikost 240 GB, ale na své základní desce má součtem 256 GB NAND flash. 16 GB je tak vyhrazeno, pokud by některé buňky či bloky ze základních 240GB degradovaly a přestaly fungovat. Nové, nepoužité, by je nahradily. 16 GB prostoru je poměrně hodně, a proto ho nově využívá také funkce RAISE (Redundant Array of Independent Silicon Elements).
Zdroj: SandForce.com
Jedná se o ochranu před zápisem na poškozenou část paměti, ze které se pak nedají data zpětně číst. Funkce RAISE proto zapisuje každou informaci dvakrát – jednou do běžné paměti a podruhé do vyhrazeného prostoru mimo základní datový prostor (v tomto případě je onen základ 240 GB). Pro připodobnění se tak jedná o něco jako RAID řešení, ale pouze na jednom disku. Pokud je vše v pořádku, v idle stavu se data z vedlejší paměti recyklují a místo pro další zápis se obnovuje. RAISE v kombinaci s ochranou ECC výrazně zvyšuje spolehlivost a zabraňuje tvoření chyb, ze kterých už data zpět nedostaneme. Podrobněji je technologie RAISE vysvětlena přímo na stránkách výrobce řadiče SandForce.
Ostatní použité technologie
Mimo zmíněného DuraWrite a RAISE umí řadič SF-2281 samozřejmě i funkce technologií, jejichž smysl už jistě známe. Z důležitých nechybí podpora TRIM, S.M.A.R.T ani NCQ. Právě NCQ bylo u nového řadiče zřejmě vylepšeno, protože Kingston uvádí, že při dávce 4kB souborů (soubory jsou poslány najednou, ne po sobě) je schopen disk pracovat až rychlostí 95 000 IOPS. To je sice dost laboratorní hodnota, ale věřím, že při určitém přesně připraveném testu toho opravdu docílit jde.
Z dalších základních funkcí nechybí 48bit LBA, jinak by ani disk s takovou velikostí moc nefungoval. Bohužel až po otestování a odeslání disku zpět výrobci jsem zjistil, že oproti Vertexu 2 nebo Intelu 510 Series podporuje Kingston HyperX SSD funkci APM (Advanced Power Management). Co se stane, pokud posuneme hodnotu napájení na nižší úroveň, tedy zatím nevím a ani jsem o tom větší zmínku nenašel. Známé jsou pouze problémy jedné várky nových řadičů SandForce, které byly vadné po stránce úsporných funkcí řadiče SATA 6Gb/s. To už by nás však aktuálně potkat nemělo.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
