Technologie a zajímavosti z oblasti SSD disků II
Seznam kapitol
Proč nejsou 60GB SSD uložiště stejně výkonná jako jejich 240GB bratříčci? Co je to package, die, Toggle-Mode NAND, kanál a jak funguje prokládání dat? Jak technologie výroby ovlivňuje životnost a výkon NAND flash čipů? Jaký je výkon přídavných SATA řadičů na základních deskách? I to jsou otázky, na které si odpovíme v druhé části článku o SSD.
V recenzích SSD disků používám výrazy a informuji o technologiích, které jsou pro danou oblast důležité, ale ne všichni jim bez pomoci vyhledávače rozumí (někdy i s jeho pomocí). U řadičů SSD rozebírám jejich funkce podrobně, jsou zde však i obecnější témata a výrazy, na které můžeme při čtení článků narazit a kterým je vhodné rozumět. V dnešním článku vysvětlím další základní pojmy a technologie SSD disků a opět přidám i pár testů, na které v běžné recenzi nenarazíte.
Pravidelní čtenáři ví, že se nejedná o první článek na podobné téma o technologiích a zajímavostech z oblasti SSD...no a ti, kteří pravidelně PCTuning nečtou to ví také, protože v nadpise vidí římskou dvojku :). Ano, první díl již vyšel a zabýval se například tím, z čeho se SSD skládá, co to je rozhraní ONFI, jak se číslují NAND flash paměti a jaké existují jejich základní druhy. Čtenáře zaujala hlavně část o tom, jak a zda po ročním systémovém použití degraduje rychlost běžného SSD.
Dnešní díl bude hlavně o tom, proč nemají různě velké SSD ve stejné produktové řadě stejný výkon. Mnoho uživatelů si totiž myslí, že tomu tak je, ale opak je pravdou. Podíváme se také na některé další základní pojmy v oblasti SSD, které je dobré při čtení recenzí znát, a o kterých se na internetu moc vysvětlujících informací nedočtete.
SSD disk nebo jen SSD?
Na začátek bych chtěl jen krátce rozebrat slovní obrat, který v článcích používám celkem často. Spojení „SSD disk“ versus pouhé „SSD“. Někdo si možná neuvědomuje rozdíl, někdo ano a je mu to jedno, ale někdo by mohl chtít, aby to bylo používáno správně. Jenže jak je to správně?
Kdo ví, co znamená zkratka SSD, je mu jasné, že spojení SSD disk nemusí být nic proti ničemu. Při rozepsání zkratky by se jednalo o Solid-state drive disk. „Drive“ je v počítačové terminologii jednotka (například optická jednotka je CD / DVD / Blu-ray mechanika). Podobné je to i u HDD (plotnových disků), kde zkratka znamená Hard disk drive. Zde je zajímavé, že už v samotné zkratce máme ono slovíčko „disk“.
Napsat tak, že je „SSD disk“ špatné označení a pouze „SSD“ je to správné, se nedá. Samozřejmě víme, že Solid State Drives si přeložíme jako solid-state disky, ale při přesném překladu tomu tak není. Podle mého názoru tak není špatně ani spojení SSD disk, které nám přímo určuje, že se bavíme o tom pevném disku do počítače, jak ho známe. To může pomoci i méně znalým uživatelům, kteří donedávna používali pouze pojem „pevný disk“ a všem bylo jasné, o co se jedná, protože jiná technologie ukládání dat běžně nebyla. Polemika se v tomto případě dá vést zřejmě donekonečna, mně šlo jen o to uvést, že vše není tak jasné, jak si někdo může myslet.
Toggle-Mode NAND flash
V minulém dílu jsem vysvětlil, co je rozhraní ONFI a proč bylo vytvořeno. NAND flash paměti podporující ONFI jsou zatím ve velké míře hlavně z továren IMFT Intelu a Micronu, protože obě firmy stály za vznikem sdružení pro rozhraní ONFI. Máme tu však také velké hráče jako Samsung a Toshibu, které se k ONFI nepřidaly a razí si cestu s vlastním rozhraním pro vlastní typ NAND flash pamětí. Tento typ se jmenuje Toggle DDR NAND flash a můžeme ho najít například v SSD OCZ Vertex 3 Max IOPS, Patriot Wildfire (32nm čipy Toshiba) nebo v nejnovějším SSD Samsung 830 (2xnm čipy Samsung).
32nm Toogle-Mode NAND flash Toshiba na základní desce SSD OCZ Vertex 3 Max IOPS
Rozhraní Toggle DDR 1.0 bylo první verzí Toggle, které bylo vytvořeno společností Samsung a používáno od roku 2010 až do teď. Jedná se o rozhraní, které je zařazené ve skupině JEDEC a jeho smysl je naprosto stejný jako případě ONFI popsaného v minulém dílu článku. Jen stručně tedy uvedu, že se jedná o standardizované řešení, pro které výrobci vyrábí NAND flash čipy, které se pak jednoduše implementují do koncových zařízení. Nejedná se přitom primárně o SSD disky, ale hlavně o spotřební elektroniku (mobily, přehrávače, navigace, paměťové karty), kde je využití NAND flash pamětí nejčastější.
Samsung i ostatní spolupracující firmy se samozřejmě snaží Toggle před ONFI zveličovat, zdůrazňovat, že je lepší. My ale víme, že v oblasti SSD disků jsou výsledky výkonu podobné, jen občas se objeví rozdíl, který záleží na několika faktorech najednou, o kterých si povíme v další kapitole článku.
Jak vidíme z tabulky, která pochází ze stránek Samsungu, už první verze Toggle DDR 1.0 umí pracovat s nižším napětím pamětí VccQ 1.8 voltu (což umí až ONFI 2.0). U rychlosti rozhraní je důležité, jakou rychlost Samsung udává. V tabulce je zmíněno 133 Mbps u první verze a 400 Mbps u Toggle DDR 2.0.
Toshiba oggle-Mode DDR NAND vyrobené technologií 24nm
To uvádí i Anand ve své rrecenzi Samsungu 830, který již používá 2xnm Toggle DDR NAND paměti. Píše, že Samsung 830 používá nové 2xnm Toggle-Mode DDR NAND čipy ze své výroby, které jsou výkonnostně velmi podobné s ONFI 2.x NAND čipy použitými u SSD Intel nebo Crucial (s přenosovou rychlostí rozhraní 133 Mbit). Počty jsou to vskutku zajímavé, ale dnes se jimi zabývat ještě podrobně nebudeme. Jen uvedu, že ač ONFI uvádí rychlosti v MB/s a Toggle v podstatě ty samé (ta samá čísla) v Mb/s, jedná se ve výsledku o to samé.
Toggle je rozhraní, které se liší od ONFI tím, že implementuje Double Data Rate (tedy jako ONFI 2.0 a výše), ale bez časování. Přenosy dat jsou vždy synchronizovány přes DQS signál, který zajišťuje adekvátní výkon a je aktivní pouze v době, kdy datový přenos probíhá. Docházet by tak mělo k úspoře energie a spotřeba by měla být nižší.
Toto téma bych uzavřel důležitou informací, že většina řadičů SSD podporuje jak rozhraní ONFI, tak oggle. Výrobci SSD bez vlastních kapacit pro výrobu NAND flash pamětí si tak mohou vybrat, jaký typ použijí a také to v případě OCZ, Patriotu a dalších dělají. V oblasti Toggle rozhraní však na internetu není tolik informací jako o ONFI a pokud nějaké jsou, bývají nejednoznačné (zmiňovaná rychlost rozhraní v Mbps) nebo stručné. Zde proto budu stále shánět informace a doufám, že jich do recenze Samsungu 830 budu mít ještě více než teď.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
