SF-2000来袭 DuraWrite技术保留
过去的几个月里我们对采用SandForce主控芯片的固态硬盘产品有着相当深刻的印象,无论是性能还是耐久性都超过了其他的竞争对手。SF-1200/1222芯片所提供的高达285MB/s和275MB/s的读写速度,以及200万小时的平均故障间隔时间都在行业里树立了新的标杆,而DuraWrite技术让固态硬盘的写入寿命进一步延长,最近小容量固态硬盘的不断降价也让我们看到了高性能普及的曙光。
然而对性能的诉求永远不会终结。近日,SandForce公司再次宣布将推出全新系列主控芯片——第二代产品SF-2000系列,并同时公布了一些技术文档。据悉相关的样品会在几周之内递交至企业级用户。但是根据计划,我们可能要等到明年第一季度才能见到相应的产品。
不过,总的来说,SF-2000系列芯片的体系结构和现有的SF-1200/SF-1500相差不会很大。新系列依然继承了DuraWrite技术。这项技术采用了实时压缩和重复的数据算法,从而减小了操作系统传输给控制器的数据的大小。这对本身写入次数就是一个诟病的固态硬盘来说相当重要,同时对写入速度的提升也有很大好处。
同时,存储在硬盘上的这些数据可以受到RAISE数据冗余技术和加密技术的页面级(Page Level)或者区块级(Block Level)的保护,保证压缩数据的安全性。当然更少的数据也有益于数据的管理。
另外一点值得注意的就是由于写入了更少的数据,因此SandForce也就不需要外置的DRAM来管理映射表,换句话说,SandForce固态硬盘不需要外置缓存,而是在芯片内直接集成了大容量的缓存。
当然这些技术特点已经是当前SandForce SF-1200/1500所具备的了。全新的SF-2000系列控制芯片更快,表现在NAND闪存的接口速率、板载芯片速率以及加密引擎方面,但原理和算法基本保持不变。
支持ONFI2和Toggle闪存使性能翻番
SF-2000系列控制芯片和NAND闪存制造商没有太大关系,同时支持ONFI 2和Toggle接口的闪存。同时NAND闪存都采用了很直接的写入管理方式,当有数据写入,WE(Write Enable)信号处于高电平则可以进行写入操作。
而ONFI 2和Toggle NAND还增加了DQS信号,当DQS处于高电平时并不进行数据传输操作,而是在DQS上升沿和下降沿时分别进行一次ONFI2和Toggle NAND闪存的数据传输。着看起来是不是有点像DDR内存的原理?没错因为它就是这样的。
这样做的好处非常明显,因为目前NAND闪存的接口速率只有40MB/s,而ONFI 2和Toggle NAND闪存则可以增加到166MB/s。
镁光科技表示,当前的双路NAND阵列可以具备330MB/s的读取速度以及33MB/s的写入速度,并兼容ONFI 2和Toggle NAND闪存,这意味着SandForce可以极大地提升应用性能。
此外,SF-2000控制芯片可以同时驱动的并行的闪存数量达SF-1200/1500的两倍之多。我们可以在相关评测中见到相关的性能测试,一定会有很大幅度的提升。
当前SF-2000系列固态硬盘主要采用镁光的34nm eMLC(企业级MLC)和东芝32nm eMLC闪存,同时该控制芯片也支持25nm NAND闪存。和英特尔一样,SandForce也将采用eMLC闪存来取代SLC闪存去面向企业级市场。显然,eMLC和MLC在未来将成为主力,分别面向企业级和消费级应用领域。
性能强大 拷贝1GB文件仅需2秒钟
大家最关注的莫过于性能了,然而目前SandForce官方只给出了几组评估数据,毕竟目前还没有第三方媒体进行评测。据悉下周就有可能会有详尽的试用测试了。
可以看到,SF-2000系列的随机读写性能远超SF-1200/1500,60K IOPS性能甚至超过了英特尔即将推出的第三代固态硬盘X25-M和X25-E系列产品。
另一方面,借助于SATA 6.0Gbps的接口带宽以及ONFI 2/Toggle闪存的支持,SF-2000系列实现了连续500MB/s的读写速度,考虑到运行于8通道模式,那么单通道的带宽实际上就只有62.5MB/s,即便如此这对于单块固态硬盘来说已经非常强大了。而500MB/s的速度意味着拷贝1GB容量的文件只需要2秒钟。
当然这只是乐观估计,毕竟这一iometer的性能数字来自于SandForce官方,实际产品肯定会低于500MB/s这个速度,但是应该也不会低太多。
在第一代产品中,SF-1200/1500之间的区别就在于前者定位于主流水平,后者定位于企业端,企业级产品具备更高的可靠性,但是它相对于前者却并不具备性能上的优势。然而在SF-2000系列就不一样了,但是关于具体的差距目前还不能确定,显然消费级型号是不可能达到500MB/s的性能的。不过如果第三代X25-M真的只有270MB/s和170MB/s的读写速度,那么我们很难估计定位于主流的SF-2000系列会是怎样的性能。
安全性、ECC功能以及产品线
SF-1200/1500系列主控支持实时的AES-128位加密引擎,可以设置BIOS密码来保护数据。而SF-2000系列主控则支持AES-256位加密引擎,允许用户针对不同的存储区段设置不同的密码。
同时,随着NAND闪存密度的上升,数据存储出错的几率也随之上升。SF-2000系列主控支持更强劲的ECC校验功能,从以前的每512字节数据添加24bit校验,升级到每512字节数据55bit校验。
那么SF-2000系列都包括哪些产品呢?目前已知的有SF-2300、SF-2500以及SF-2600三款,他们的性能均相同,但是支持的功能特性却不尽相同。
SF-2500隶属于企业级,而SF-2300偏重于工业应用,可以工作在很高的温度环境下。而SF-2600将采用SAS桥接方式并搭配特殊的固件以支持非512Byte的扇区格式。
许多企业级产品试用大于512字节扇区格式用于纠错,这样的扇区格式有520byte、524byte、528byte以及未来的主流4KB扇区。当前的SF-1200/1500支持这些非标准的扇区格式,但是这种非标准的内部组织方式势必会对性能产生一定影响。对于SF-2600来说,这种固件还支持其他的扇区格式。但是我们必须在使用前确认,因为它并不能自动调节。此外,SF-2600主控还支持原生的SAS转SATA接口。
SF-2000全系列主控均支持TRIM,关于TRIM这个问题我们此前已经多次讨论。从理论上来看,TRIM对保证固态硬盘的写入性能不会衰减起到了非常重要的作用,同时也有益于延长寿命。此外SandForce还没有公布全新一代主控的功耗问题,但是相比英特尔第三代产品来说,我们也相信它的功耗更小一些。
对于定位在主流的SF-2000型号,目前还没有公布,我们有望在明年年初见到相应的产品。我们期望消费级型号只是去掉了一些企业级型号的功能特性,而保留其性能表现。
固态硬盘虽未普及但已竞争激烈
虽然SandForce主控的相应产品要到明年第一季度才能面世,但是我们还是有望看到与SandForce合作紧密的公司会提前拿出相应的产品。比如OWC已经表示将推出相应的产品——采用PCI-E X8和X16接口的Mercury Extreme Pro固态硬盘,内建RAID,容量达到了史无前例的3.2TB。而读写速度更是达到了4GB/s,随机读写性能达到了480K IOPS。
这个产品的推出意味着,通过组建多通道RAID,性能的增幅会非常巨大。得益于SATA 6.0Gbps或者PCI-E接口提供的高带宽,我们在一秒钟内就传输1GB的数据将成为可能。企业级用户将从中获得巨大的利益。
至于SandForce的客户列表中,我们发现了OCZ以及海盗船这些熟悉的名字。令人惊异的是,希捷也在其中。这是否意味着希捷在不久之后,针对企业端推出的固态硬盘将全线采用SandForce的芯片。
虽然固态硬盘的普及还尚需时日,但是如果你能回首一下当前固态硬盘市场的竞争态势,就会发现无论是英特尔、Indilinx、或者是镁光科技以及SandForce,他们的路都并不好走。显然下一轮竞争也不会太过容易。

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