SSD úložiště polopatě. Specifikace a představení ADATA Legend 860

Setkat se v moderních herních počítačových sestavách s tradičním úložištěm v podobě magnetického pevného disku je dnes už skoro rarita. Své specifické užití samozřejmě stále mají díky svému poměru ceny a vysoké kapacity a relativně dobré spolehlivosti pro dlouhodobý provoz. Přesto se trh spotřebitelské techniky dávno odklonil od mechanických disků a vzhlíží k třípísmenné zkratce SSD – Solid State Drive. Pojďme si připomenout, co stálo za inovacemi, které nás dostaly k dnešním diskům s rychlosti v řádech desítek tisíc megabajtů za sekundu.

Flash paměť a SSD úložiště

Rozšíření SSD, tedy pevných disků s integrovanými obvody a ne-volatilní flash pamětí, bylo v podstatě nevyhnutelné s akcelerací trhu, na který přicházely v posledních dekádách produkty, jejichž nedílnou součástí se právě tento typ paměti byl. Jistě – nezaměňujme kauzalitu, ale zkrátka rozvoj USB flash disků, paměťových karet, smartphonů a tabletů zároveň akceleroval vývoj samotné technologie ukládání dat, která za nimi stojí a vzájemně se posouvaly kupředu.

i Zdroj: PCTuning

Dominantní NAND Flash paměť získala své označení nikoliv jako akronym, ale podle pojmenování logického hradla NOT AND. Původní NAND paměti byly limitovány rozvojem kapacity, jejich jednotlivé buňky usazované horizontálně limitoval prostor. Příliš blízká vzdálenost buněk vedla ke zhoršení funkčnosti kvůli vzájemnému ovlivňování buněk, které vážou elektrony.

3D NAND a víceúrovňové buňky – s pamětí do výšin

Dalším milníkem tak byl vznik 3D NAND čipů, které, jak název napovídá, přidaly do technologie flash pamětí třetí rozměr. Vertikální vrstvení datových buněk sice přineslo i další výzvy – třeba v oblasti předcházení kontaminaci dílčích buněk „stavěných nad sebe“, ale vysoká adopce na sebe nenechala dlouho čekat. Pozitiva byla jednoznačná – lepší rozvrstvení buněk, nižší vzájemné působení a cesta k vyšším kapacitám.

i Zdroj: ADATA.com

NAND paměťové moduly se stále liší technologií buněk podle toho, kolika stavů jsou schopny nabývat. To je determinováno počtem tranzistorů, které nesou.

• Single level cell (SLC): 1 bit v buňce
• Multi level cell (MLC): 2 bity v buňce
• Triple level cell (TLC): 3 bity v buňce
• Quad level cell (QLC): 4 bity v buňce
• Penta level cell (PLC): 5 bitů v buňce

Zjednodušeně řečeno – čím více úrovní buňka má, tím snáze a levněji lze docílit vysoké kapacity finálního zařízení, ovšem na úkor relativně nižší spolehlivosti. S rozvojem 3D NAND modulů bylo ale možné odstartovat posun právě i v rozšiřování úrovní buněk na dříve nepředstavitelné hodnoty.

SSD úložišti pomáhá pro rozprostření a zrychlení zpracování dat paměť cache, která zároveň s rozvojem víceúrovňových buněk přináší řešení v podobě SLC cache. Přímo dedikované SLC buňky se obvykle nepoužívají. Místo toho disk dokáže např. běžné TLC buňky přepínat do režimu SLC. Princip je to samozřejmě ekonomický a zároveň praktický pro zlepšení životnosti buněk i výkonu. Existují její statické, dynamické i hybridní varianty z hlediska objemu takto vyčleněných buněk.

i Zdroj: ADATA

Fyzické rozměry – SSD pro standardní sestavy, hráče i notebooky

I fyzické formáty SSD se v čase vyvíjely a dnešním trendem je využívání SSD osazených ve slotu M.2. Není divu – jejich praktičnost, minimalistické provedení a souběžné vyřešení přenosu dat i napájení z nich dělá mnohem komfortnější řešení oproti standardním 2,5" diskům, které jsou na ústupu.

Fyzické proporce M.2 disků udává jejich číselné označení. Typicky nejrozšířenější formát 22 × 80 mm tak bude nést štítek 2280. Záleží vždy na okolnostech a fyzických proporcích základních desek, ale obecně u desktopů a např. i konzole PlayStation 5 budete mít vysokou variabilitu z hlediska možných velikostí, a to obvykle až do rozměru 22110.

Handheldová zařízení oproti tomu používají typicky zmenšené SSD – například Steam Deck používá formát 2230. Notebooky se mohou taktéž značně lišit, ale obvykle se setkáte s již zmíněnou univerzální variantou 2280.

i Zdroj: PCTuning

ADATA Legend 860 - mainstreamový šampion s ukázkou řady technologií

Typickým zástupcem dnes běžně prodávaných SSD úložišť může být ADATA Legend 860 – disk, který nabízí zajímavý poměr ceny, kapacity i přenosových rychlostí. Pojďme si projít jeho specifikace a podívat se na něj i v detailu. V prvé řadě jde fyzicky o standardní M.2 disk v univerzálním rozměrovém provedení 2280. Využívá rozhraní PCI Express 4.0 x4 s protokolem NVMe, díky kterému zprostředkovává rychlost sekvenčního čtení až 6000 MB/s.

Tři různé kapacity, TLC buňky a SLC cache

ADATA Legend 860 máme v redakci k dispozici ve verzi s kapacitou 1 TB – prodává se ale i v poloviční 500 GB variantě, a naopak i verzi s dvojnásobnou kapacitou 2 TB. Paměťový modul disku využívá technologii vertikálního vrstvení 3D NAND a jsou zde přítomny buňky typu TLC, tedy trojúrovňové. Zároveň mu nechybí zmiňovaná SLC cache rozkládající zátěž zápisu a čtení dat.

i Zdroj: PCTuning

Životnost, LDPC ECC a HMB

O korekci chyb při ukládání a čtení dat na disku se stará LDPC ECC technologie (Low-density parity-check error correction code). Právě ta je odpovědí na využívání kombinace 3D NAND pamětí s vysokoúrovňovými TLC buňkami pro zajištění jejich spolehlivosti. Udávaná životnost disku je stanovena na 640 TB zapsaných dat nebo provoz po dobu 2 000 000 hodin. 

Disk využívá Host Memory Buffer (HMB), sdílí tedy místo samostatné DRAM cache kapacitu modulu standardní operační paměti. Nákladově jde samozřejmě o efektivnější řešení s využitím rychlého přístupu přes PCI Express. Právě s využíváním tohoto rozhraní se stále častěji setkáváme s SSD spoléhajícími na HMB namísto samostatné vlastní DRAM cache.

A přenosové rychlosti v reálu? Standardní test CrystalDiskMark potvrdil deklarované hodnoty. Princip technologie 3D NAND samozřejmě svědčí sekvenčnímu čtení a zápisu, kde disk přesáhl udávané parametry. 

• SEQ Q8T1: čtení 6219 MB/s, zápis 5428 MB/s
• SEQ Q1T1: čtení 4392 MB/s, zápis 5102 MB/s
• RND Q32T16: čtení 2822 MB/s, zápis 2454 MB/s
• RND Q1T1: čtení 73 MB/s, zápis 202 MB/s

Výrobce ADATA deklaruje plnou kompatibilitu s konzolemi PlayStation 5. Disku nechybí elegantní heatsink pro odvod tepla a získáte na něj pětiletou záruku. Disky ADATA Legend 860 najdete na pultech českých obchodů – například na Alza.cz zde. Cena za verzi s 500 GB momentálně startuje na 1149 Kč.