Por muito tempo, SSDs sem buffer pareciam algum tipo de compromisso ridículo. A rejeição do chip DRAM, que é usado no SSD para um propósito muito importante - acelerar a busca de dados na memória flash, levou a uma queda notável no desempenho, que foi especialmente pronunciada em operações de blocos pequenos. Além disso, isso foi superado pela fraqueza inerente dos controladores sem buffer, nos quais os desenvolvedores não apenas sacrificaram a interface de memória dinâmica, mas também cortaram metade dos canais para o array de memória flash. Como resultado, as unidades de estado sólido baseadas em DRAM sempre foram percebidas exclusivamente como um grupo especial de produtos, cujos representantes são obviamente inferiores em termos de desempenho a qualquer SSD construído de acordo com um esquema completo. E uma excelente ilustração disso foi a retórica que os próprios fabricantes aderiram: a promoção de modelos sem buffer com interface PCIe foi baseada no argumento “eles ainda são mais rápidos que os SSDs SATA”.
Quase nada mudou com o início da era das unidades PCIe 4.0. Muitas empresas, no espírito da época, transferiram SSDs sem buffer para uma nova interface, mas isso não mudou muito. Mesmo as unidades que são construídas em controladores sem buffer de nova geração, como o WD Black SN750 SE ou o Smartbuy Stream E19T, parecem tão sombrios no contexto de seus equivalentes completos quanto seus antecessores. Basta dizer que eles não desenvolvem as velocidades para as quais realmente precisariam de uma interface PCIe 4.0 com largura de banda de 7,9 GB / s, e ainda estamos falando de soluções que são “ainda mais rápidas que as unidades SATA” e não mais Togo . Sem surpresa, os SSDs PCIe 4.0 sem buffer quase sempre perdem em desempenho para os modelos PCIe 3.0 equipados com um buffer DRAM.
A única unidade mais ou menos bem sucedida sem DRAM onboard foi o Samsung 980 lançado no ano passado. Pelo menos, apesar do uso da antiga interface PCIe 3.0, até recentemente superava qualquer outro modelo sem buffer em desempenho e era até capaz de competir com modelos baratos modelos SSD com arquitetura completa. No entanto, era difícil recomendar essa unidade para uso em sistemas produtivos modernos - estava muito atrás das principais ofertas da classe Samsung 980 PRO ou WD Black SN850.
Agora, no entanto, a situação parece estar mudando radicalmente. Um controlador sem buffer finalmente apareceu no mercado, o que deve levar as unidades sem DRAM a um novo nível. Estamos falando do Innogrit IG5220 - um chip barato desenvolvido por pessoas da Marvell. Suas características pelos padrões das soluções sem buffer de quatro canais usuais parecem fantásticas. O Innogrit IG5220 promete uma velocidade máxima de linha de 5,0 GB/s, superando em muito todos os outros controladores sem buffer de 4 canais. E é bem possível acreditar que não são palavras vazias. A Innogrit já provou em atos que é capaz de projetar plataformas produtivas. Por exemplo, seu principal controlador IG5236 permite criar SSDs PCIe 4.0 bastante competitivos na faixa de preço superior - pudemos verificar isso quando testamos o ADATA XPG Gammix S70 e sua modificação atualizada, que foi alterada para um mais moderno TLC 3D NAND, ficou ainda melhor.
Quanto ao chip Innogrit IG5220 sem buffer, até agora apenas dois fabricantes de SSD o adotaram: ADATA, que o usou nos modelos Legend 840 e XPG Atom 50, e Patriot, que lançou o drive P400 baseado nele.
Aparência e disposição interna
A plataforma Innogrit IG5220 surpreende imediatamente, mesmo ao primeiro conhecimento de suas características. Os desenvolvedores do controlador afirmam que sua ideia, que não possui uma interface DRAM, conta com a tecnologia HMB (Host Memory Buffer) e oferece apenas quatro canais para organizar um array de memória flash, podendo realmente usar a largura de banda da interface PCIe 4.0. Comparado a outros controladores PCIe 4.0 sem buffer, como o Phison PS5019-E19T ou o SMI SM2267XT, o Innogrit IG5220 promete pelo menos um terço de desempenho melhor.
Qual é o segredo do chip Innogrit não se sabe ao certo. Mas duas coisas falam a seu favor. Em primeiro lugar, é baseado na mesma arquitetura Rainer do carro-chefe IG5236, que os desenvolvedores aparentemente não destruíram muito no IG5220. Em segundo lugar, o IG5220 é produzido, como qualquer outro controlador SSD de alto desempenho, usando uma tecnologia de processo de 12nm relativamente moderna. Até agora, todos os controladores sem buffer eram baseados na tecnologia de processo de 20 nm. Em outras palavras, é muito fácil acreditar que estamos lidando com uma plataforma atípica sem buffer.
Além disso, seu segundo componente - memória flash - também inspira otimismo. É fácil se infectar com ele se você se familiarizar com o design da unidade Patriot P400 1TB, que é a encarnação de referência da plataforma Innogrit IG5220 no produto final.
À primeira vista, o Patriot P400 é um drive NVMe comum no formato M.2 2280, que é feito em uma placa de circuito impresso de um lado. No entanto, ao contrário dos SSDs sem buffer que vimos até agora, ele possui um dissipador de calor "grafeno" (que na prática parece uma folha de cobre grossa). E este é um sinal positivo - o resfriamento geralmente requer SSDs com desempenho acima da média.
Mas ainda mais confiança de que estamos lidando com uma solução relativamente poderosa aparece se o dissipador de calor for removido da unidade. Na placa SSD, além do controlador, são encontrados dois chips de memória flash, montados, a julgar pelas marcações, de chips NAND TLC 3D de 176 camadas fabricados pela Micron. Eles foram empacotados por algum contratante terceirizado, mas isso não muda a essência - eles têm núcleos progressivos B47R dentro.
A memória de 176 camadas da Micron é baseada na tecnologia Replacement Gate da empresa, que é um cruzamento entre as tecnologias de gate flutuante e de retenção de carga. Como a prática já mostrou, essa memória é mais rápida do que todas as opções alternativas disponíveis no mercado no momento. Em particular, ele usa uma frequência de interface de 1600 MHz, que em teoria permite atingir uma largura de banda máxima de um array de memória flash de quatro canais a 6,4 GB / s.
Os chips usados no array de memória flash Patriot P400 têm capacidade de 512 Gbps. Portanto, no drive de 1 TB considerado na revisão, estão envolvidos 16 dispositivos TLC 3D NAND, que são conectados quatro em cada canal do controlador. Esse esquema permite atingir o nível máximo de desempenho, mas uma unidade com capacidade menor seria um pouco mais lenta.
Especificações
Tudo o que foi dito na última seção nos faz esperar algo especial nas especificações do Patriot P400, e tais expectativas não permanecem enganadas. Velocidades de leitura linear de 5 GB/s e velocidades de gravação de 4,8 GB/s são marcos que os SSDs sem buffer anteriormente não conseguiam chegar nem perto. Para comparação: WD Black SN750 SE promete velocidades não superiores a 3,6 GB / s e Samsung 980 - não superior a 3,5 GB / s. Ou seja, se você acredita nas características, estamos lidando com um SSD, suporte para PCIe 4.0 no qual não é de forma alguma uma formalidade.
O desempenho reivindicado para o Patriot P400 é confirmado na prática. No teste do CrystalDiskMark que usamos para verificar as especificações, podemos ver os prometidos 5 GB/s de leitura, e os números de desempenho para operações de blocos pequenos são ainda maiores que os valores declarados. Em termos de IOPS, a velocidade máxima de leitura aleatória prática atinge 850 mil IOPS e grava - 680 mil IOPS, o que é fenomenalmente alto para uma unidade com design sem buffer.
Mas a coisa mais surpreendente sobre os resultados do CrystalDiskMark é a velocidade de leitura aleatória em blocos de 4K na ausência de uma fila de solicitações. Os 99 MB/s mostrados na captura de tela são quase um recorde absoluto entre todos os SSDs modernos de 1 TB: até o carro-chefe Samsung 980 PRO tem esse valor um pouco menor. Ou seja, o desempenho do Patriot P400 promete trazer muitas surpresas agradáveis.
No entanto, os termos da garantia para o Patriot P400 contrastam um pouco com o desempenho. Seu prazo é limitado a apenas três anos, o que não é muito para os padrões modernos - a maioria dos fabricantes de SSD NVMe oferece uma garantia de cinco anos. Mas o recurso de gravação permitido parece bom ao mesmo tempo - durante a vida útil da unidade, é permitido substituir 800 vezes, ou seja, todos os dias você pode atualizar até três quartos da capacidade total do SSD.
Há mais um momento desagradável - o Patriot P400 é vendido a um preço bastante alto. Não só é mais caro do que outras unidades sem buffer, incluindo soluções Samsung e WD, mas também supera o ADATA Legend 840 construído exatamente na mesma plataforma de hardware. No entanto, esta última circunstância nos permite esperar uma correção de preço antecipada para o Patriot P400 , o que seria muito apropriado.
A linha Patriot P400 consiste em apenas duas opções de volume - 512 e 1024 GB. É improvável que uma unidade de um quarto de terabyte faça sentido aqui devido ao fato de que seu desempenho provavelmente será insatisfatório. Mas é bem possível contar com o aparecimento de opções maiores - apenas metade dos assentos para chips de memória flash estão ocupados na placa de circuito impresso P400.
2022-04-05 21:53:49
Autor: Vitalii Babkin