Индустриальный SSD-накопитель Transcend SSD510K емкостью 128 ГБ: технология SuperMLC как бюджетная альтернатива SLC-памяти
Технология SuperMLC как бюджетная альтернатива SLC-памяти
Как уже не раз было сказано (и не только нами), рынок массовых твердотельных накопителей прирастает в первую очередь бюджетным сегментом, что вызывает необходимость постоянно снижать стоимость используемой флэш-памяти — пусть даже в ущерб ее прочим характеристикам, типа ресурса. Для компенсации этих эффектов на всех этапах использовались все более и более сложные и мощные контроллеры, но на массовом рынке данный подход себя оправдывал. Собственно, бурный расцвет твердотельных накопителей и начался с того, что появились контроллеры, пригодные для выпуска потребительских SSD (с достаточными для этого производительностью и ресурсом) на базе MLC-памяти, а не более дорогой SLC. Хотя ресурс SLC составлял 100 тысяч циклов стирания/записи, а MLC — всего 10 тысяч, это не слишком мешало: благодаря интеллектуальным алгоритмам выравнивания нагрузки и т. п. для бытового использования подходила и MLC. В то же время, в корпоративном сегменте, где объемы записи иногда велики (по крайней мере, несоизмеримы с обычной персоналкой), продолжали продаваться и накопители на базе SLC-памяти.
Прошло несколько лет, и теперь мы стоим на пороге перехода от MLC к TLC, поскольку стоимость потребительских устройств нужно снижать и дальше. Только вот для TLC-памяти, причем изготовленной по современным «тонким» техпроцессам, обычным делом является 500–1000 циклов стирания/записи. На помощь приходят алгоритмы обнаружения и коррекции ошибок на базе LDPC-кодов, реализованные в большинстве современных контроллеров и доводящие количество циклов (по заявлениям производителей) до 1500, но и это на порядок ниже, чем когда-то было характерно для MLC. Впрочем, так дело обстояло именно что «когда-то»: использование все более тонких норм производства для памяти этого типа снизило количество циклов стирания/записи сначала до 5000, а сейчас — примерно до 3000, что вполне сравнимо с TLC в паре с «интеллектуальным» контроллером. Неудивительно, что конфигурации на основе TLC становятся все более и более массовыми.
А что делать с сегментом «высоконагруженных» SSD, учитывая, что развитие SLC фактически прекратилось на отметке 24–25 нм, а производство «старых» чипов при всех их преимуществах обходится слишком дорого? Разумеется, в данном случае нужно продолжать использовать MLC (хотя бы), а еще лучше — eMLC (в ней и сейчас удается «сохранить» привычные 10 тысяч циклов, пусть это и не дешево), но позаботиться о резервном фонде для замены выходящих из строя ячеек, причем в бо́льших количествах, чем привычные по потребительскому сегменту 7%/13%. В частности, в семействе Intel 710 в свое время резерв достигал 40%, т. е. при общей емкости накопителя в 320 ГБ пользователю было доступно лишь 200 ГБ. А отсюда уже недалеко до соотношения »50/50», которое получается при использовании всего массива ячеек памяти в качестве своеобразного «SLC-кэша» и не требует сложного контроллера. Более того, по большому счету, при таком (пусть и недешевом) подходе для создания «выносливого» накопителя алгоритмы работы (и, соответственно, сам контроллер) вообще могут быть достаточно простыми и быстрыми: нужно же работать всего с двумя состояниями ячеек, а не с четырьмя (как для хранения двух битов) или восемью (что стандартно для TLC-памяти). Собственно, на этом все преимущества SLC-памяти всегда и основывались. Только сейчас ее проще и дешевле не выпускать физически, а эмулировать. Что и сделано в нашем сегодняшнем герое.
Transcend SSD510K 128 ГБ
Линейка SSD510K имеет непривычные для современного магазина емкости: всего 64 и 128 ГБ. Впрочем, обусловлено это в первую очередь не техническими проблемами, а рыночным позиционированием: компания продвигает линейку SSD510К как более дешевую альтернативу использующей SLC-память SSD570K, поэтому и ограничивается в первую очередь наиболее ходовыми (среди целевой аудитории, к коей пользователи настольных компьютеров и ноутбуков относятся слабо) емкостями. На деле же старший SSD510К по своему устройству практически не отличается от недавно изученного нами Transcend SSD370S на 256 ГБ: тот же контроллер Transcend TS6500 (он же Silicon Motion SM2246EN), тот же кэш DDR3L, та же MLC-память Micron. Разве что пустующие места под конденсаторы на плате, как правило, заполнены собственно конденсаторами, необходимыми для того, чтобы при пропадании питания «сбросить» информацию из DRAM во флэш — в потребительских накопителях это встречается редко, но в корпоративном сегменте — практически стандартная функция. Впрочем, заказчик может от нее отказаться ради экономии, или напротив — доплатить за работу в более жестких температурных условиях, чем у «стандартных» SSD. Для последних (как и для модулей памяти) диапазон температур обычно ограничен 70 °C, а отрицательных значений и вовсе не предполагает. Но для промышленных продуктов Transcend может гарантировать по запросу работу «в широком диапазоне температур» — от −40 до +85 °C, что стало возможным благодаря использованию специального запатентованного процесса тестирования температурной устойчивости. Все это применимо, подчеркнем, ко всем промышленным линейкам накопителей компании, включая и 510К. И разумеется, режим работы флэш-памяти в этой модели несколько отличается от стандартного.
Хитрость в том, что при четырех разных состояниях ячейки даже небольшие токи утечки могут изменить ее содержимое, а при всего двух возможных состояниях для этого уже потребуются «большие токи». В итоге Transcend заявляет
Полный текст статьи читайте на iXBT
