Per molto tempo, gli SSD senza buffer sono sembrati una sorta di ridicolo compromesso. Il rifiuto del chip DRAM, che viene utilizzato nell'SSD per uno scopo molto importante - accelerare la ricerca dei dati nella memoria flash, ha portato a un notevole calo delle prestazioni, particolarmente pronunciato nelle operazioni a blocchi piccoli. Ciò è stato inoltre sovrapposto dalla debolezza intrinseca dei controller senza buffer, in cui gli sviluppatori non solo hanno sacrificato l'interfaccia di memoria dinamica, ma hanno anche tagliato metà dei canali per l'array di memoria flash. Di conseguenza, le unità a stato solido basate su DRAM sono sempre state percepite esclusivamente come un gruppo speciale di prodotti, i cui rappresentanti sono ovviamente inferiori in termini di prestazioni a qualsiasi SSD costruito secondo uno schema a tutti gli effetti. E un'eccellente illustrazione di ciò è stata la retorica a cui hanno aderito gli stessi produttori: la promozione di modelli senza buffer con un'interfaccia PCIe si basava sull'argomento "sono ancora più veloci degli SSD SATA".
Quasi nulla è cambiato con l'inizio dell'era delle unità PCIe 4.0. Molte aziende, nello spirito dei tempi, trasferirono SSD senza buffer su una nuova interfaccia, ma questo non cambiò molto. Anche quelle unità basate su controller bufferless di nuova generazione, come WD Black SN750 SE o Smartbuy Stream E19T, sembrano altrettanto deprimenti sullo sfondo delle loro controparti a tutti gli effetti come i loro predecessori. Basti pensare che non sviluppano le velocità per cui avrebbero davvero bisogno di un'interfaccia PCIe 4.0 con una larghezza di banda di 7,9 GB/s, e si parla ancora di soluzioni “ancora più veloci delle unità SATA” e non più Togo . Non sorprende che gli SSD PCIe 4.0 senza buffer perdano quasi sempre in termini di prestazioni rispetto ai modelli PCIe 3.0 dotati di buffer DRAM.
L'unico drive più o meno riuscito privo di DRAM integrata è stato il Samsung 980 rilasciato l'anno scorso, almeno, nonostante l'uso della vecchia interfaccia PCIe 3.0, fino a poco tempo fa superava qualsiasi altro modello senza buffer in termini di prestazioni ed era persino in grado di competere con economici modelli SSD con architettura completa. Tuttavia, era difficile consigliare questa unità per l'uso nei moderni sistemi produttivi: era molto indietro rispetto alle offerte di punta della classe Samsung 980 PRO o WD Black SN850.
Ora, però, la situazione sembra cambiare radicalmente. Finalmente è apparso sul mercato un controller senza buffer, che dovrebbe portare le unità prive di DRAM a un nuovo livello. Stiamo parlando di Innogrit IG5220, un chip economico sviluppato da persone della Marvell. Le sue caratteristiche per gli standard delle solite soluzioni bufferless a quattro canali sembrano fantastiche. L'Innogrit IG5220 promette una velocità di linea massima di 5,0 GB/s, superando di gran lunga tutti gli altri controller senza buffer a 4 canali. Ed è del tutto possibile credere che queste non siano parole vuote. Innogrit ha già dimostrato di fatto di essere in grado di progettare piattaforme produttive. Ad esempio, il suo controller di punta IG5236 ti consente di creare SSD PCIe 4.0 abbastanza competitivi nella fascia di prezzo superiore: siamo stati in grado di verificarlo quando abbiamo testato l'ADATA XPG Gammix S70 e la sua modifica aggiornata, che è stata spostata su una più moderna TLC 3D NAND, è diventato ancora migliore.
Per quanto riguarda il chip Innogrit IG5220 senza buffer, finora solo due produttori di SSD lo hanno adottato: ADATA, che lo ha utilizzato nei modelli Legend 840 e XPG Atom 50, e Patriot, che ha rilasciato il drive P400 basato su di esso.
Aspetto e disposizione interna
La piattaforma Innogrit IG5220 sorprende subito, anche alla prima conoscenza delle sue caratteristiche. Gli sviluppatori di controller affermano che la loro idea, che non dispone di un'interfaccia DRAM, si basa sulla tecnologia HMB (Host Memory Buffer) e offre solo quattro canali per l'organizzazione di un array di memoria flash, può davvero utilizzare la larghezza di banda dell'interfaccia PCIe 4.0. Rispetto ad altri controller PCIe 4.0 senza buffer come il Phison PS5019-E19T o l'SMI SM2267XT, l'Innogrit IG5220 promette prestazioni migliori di almeno un terzo.
Qual è il segreto del chip Innogrit non è noto con certezza. Ma due cose parlano a suo favore. In primo luogo, si basa sulla stessa architettura Rainer dell'ammiraglia IG5236, che gli sviluppatori apparentemente non hanno distrutto troppo nell'IG5220. In secondo luogo, l'IG5220 è prodotto, come qualsiasi altro controller SSD ad alte prestazioni, utilizzando una tecnologia di processo a 12 nm relativamente moderna. Finora, tutti i controller senza buffer erano basati su una tecnologia di processo a 20 nm. In altre parole, è abbastanza facile credere che abbiamo a che fare con una piattaforma atipica senza buffer.
Inoltre, anche il suo secondo componente, la memoria flash, ispira ottimismo. È facile essere infettati da esso se si conosce il design dell'unità Patriot P400 da 1 TB, che è l'incarnazione di riferimento della piattaforma Innogrit IG5220 nel prodotto finale.
A prima vista, Patriot P400 è una normale unità NVMe nel fattore di forma M.2 2280, realizzata su un circuito stampato a lato singolo. Tuttavia, a differenza degli SSD senza buffer che abbiamo visto finora, ha un dissipatore di calore in "grafene" (che in pratica sembra una spessa lamina di rame). E questo è un segno positivo: il raffreddamento di solito richiede SSD con prestazioni superiori alla media.
Ma se il dissipatore di calore viene rimosso dall'unità, appare ancora più fiducia nel fatto che abbiamo a che fare con una soluzione relativamente potente. Sulla scheda SSD, oltre al controller, si trovano due chip di memoria flash, assemblati, a giudicare dalle marcature, da chip NAND TLC 3D a 176 strati prodotti da Micron. Sono stati confezionati da un appaltatore di terze parti, ma questo non cambia l'essenza: hanno core B47R progressivi all'interno.
La memoria a 176 strati di Micron si basa sulla tecnologia Replacement Gate dell'azienda, che è un incrocio tra le tecnologie floating gate e charge trap. Come la pratica ha già dimostrato, una tale memoria è più veloce di tutte le opzioni alternative disponibili al momento sul mercato. In particolare, utilizza una frequenza di interfaccia di 1600 MHz, che in teoria consente di ottenere una larghezza di banda di picco di un array di memoria flash a quattro canali a 6,4 GB/s.
I chip utilizzati nell'array di memoria flash Patriot P400 hanno una capacità di 512 Gbps. Pertanto, nell'unità da 1 TB considerata nella recensione, sono coinvolti 16 dispositivi TLC 3D NAND, che sono collegati quattro in ciascun canale del controller. Questo schema consente di ottenere il massimo livello di prestazioni, ma un'unità con una capacità inferiore sarebbe un po' più lenta.
Specifiche
Tutto quanto detto nell'ultima sezione ci fa aspettare qualcosa di speciale nelle specifiche del Patriot P400, e tali aspettative non rimangono deluse. Velocità di lettura lineari di 5 GB/s e velocità di scrittura di 4,8 GB/s sono pietre miliari a cui gli SSD senza buffer in precedenza non potevano nemmeno avvicinarsi. Per fare un confronto: WD Black SN750 SE promette velocità non superiori a 3,6 GB / s e Samsung 980 - non più di 3,5 GB / s. Cioè, se credi nelle caratteristiche, si tratta di un SSD, supporto per PCIe 4.0 in cui non è affatto una formalità.
Le prestazioni dichiarate per il Patriot P400 sono confermate nella pratica. Nel test CrystalDiskMark che utilizziamo per verificare le specifiche, possiamo vedere i 5 GB/s promessi letti, e le prestazioni per le operazioni a piccoli blocchi sono addirittura superiori ai valori dichiarati. In termini di IOPS, la massima velocità di lettura casuale pratica raggiunge 850 mila IOPS e scrive - 680 mila IOPS, che è fenomenale per un'unità con un design senza buffer.
Ma la cosa più sorprendente dei risultati di CrystalDiskMark è la velocità di lettura casuale in blocchi 4K in assenza di una coda di richieste. I 99 MB/s mostrati nello screenshot sono quasi un record assoluto tra tutti i moderni SSD da 1 TB: anche il flagship Samsung 980 PRO ha questa cifra leggermente inferiore. In altre parole, le prestazioni del Patriot P400 promettono di portare molte piacevoli sorprese.
Tuttavia, i termini della garanzia per il Patriot P400 contrastano leggermente con le prestazioni. La sua durata è limitata a soli tre anni, il che non è molto per gli standard moderni: la maggior parte dei produttori di SSD NVMe offre una garanzia di cinque anni. Ma la risorsa di scrittura consentita sembra buona allo stesso tempo: durante la vita dell'unità è consentito sovrascrivere 800 volte, ovvero ogni giorno è possibile aggiornare fino a tre quarti della piena capacità dell'SSD.
C'è un altro momento spiacevole: il Patriot P400 viene venduto a un prezzo piuttosto alto. Non solo è più costoso di altre unità bufferless, comprese le soluzioni Samsung e WD, ma supera anche l'ADATA Legend 840 costruito esattamente sulla stessa piattaforma hardware.Tuttavia, quest'ultima circostanza ci fa sperare in una correzione anticipata del prezzo per il Patriot P400 , che sarebbe molto appropriato. .
La gamma Patriot P400 è composta da solo due opzioni di volume: 512 e 1024 GB. È improbabile che un'unità da un quarto di terabyte abbia senso qui a causa del fatto che è probabile che le sue prestazioni siano insoddisfacenti. Ma è del tutto possibile contare sull'aspetto di opzioni più grandi: solo la metà dei posti per i chip di memoria flash è occupata sul circuito stampato P400.
2022-04-05 21:53:49
Autore: Vitalii Babkin