HW novinky: flash paměti pod 20nm bariérou, několik zajímavých SSD se představuje

8. 6. 2012 | David Ježek | Hardware | 3375×

Hranice možného se nám pomalu posouvají pod další psychologickou hranici stavějící na „umělé“ jednotce délky. Výrobci NAND flash pamětí a produktů na nich postavených nyní pomalu prolamují 20nm hranici. Zatímco Intel se zastavil přesně na ní, Toshiba se SanDiskem zamířily ještě o jeden nanometr níže…

Obsah

• 20nm NAND flash od Intelu, 19nm NANC flash Toshiba/SanDisk
• OCZ a její SSD smršť na Computexu 2012

20nm NAND flash od Intelu, 19nm NANC flash Toshiba/SanDisk

Začněme tím „větším“ z obou táborů. Intel patří ve vývoji a výrobě NAND flash pamětí ke špičce a rozdíl mezi 19 a 20 nanometry není zas tak fatální. LSI, která před časem pohltila výrobce SSD řadičů SandForce, představila dva nové typy využívající řadič Sandforce SF-2481 – jeden stavějící na 20nm NAND flash čipech Intel a druhý na 19nm čipech Toshiba.

Intel bude samozřejmě své 20nm flash čipy dodávat i dalším výrobcům a jistojistě s nimi můžeme počítat i v jeho vlastních SSD. Řadič SandForce SF-2481 pak oproti veleznámému SF-2281 dostal do vínku několik novinek jako 300bitové ochranu, Secure Crypto Erase či dvojité AES šifrování, to vše proto, že jej výrobce primárně cílí na SSD pro cloudové služby. Rychlostně nabídne až 500 MB/s a až 60 000 IOPs.

Toshiba a SanDisk – tito dva významní výrobci – před řadou měsíců ohlásili spojení svých sil nad 19nm technologií a proto nyní, v době Computexu, přichází ohlášení o reálných produktech od obou současně. Sluší se připomenout, že to byla právě Toshiba, jejíž vědecký pracovník Dr. Fujio Masuoka flash paměti na přelomu 70. a 80. let vymyslel. K oficiálnímu představení této nové technologie došlo na mítinku IEEE v roce 1984 a již v roce 1988 uvedl Intel na trh první NOR flash paměti. O rok dříve Toshiba představila své NAND flash. Není tedy divu, že právě tito dva výrobci se drží na špici vývoje: je tomu tak již čtvrt století.

Toshiba představila novou rodinu SSD THNSNFxxxGBSS (xxx = kapacita v GB, tedy přesněji GiB, ale budu se držet zaběhlého značení), kterou bude nabízet v kapacitách 64, 128, 256 a 512 GB. Na trh půjdou varianty klasického 2,5palcového 9,5mm vysokého SSD, dále ztenčená 7mm verze a také mSATA provedení – u posledně jmenovaného bude ale nejvyšší kapacitou 256 GB.

Toshiba slibuje rychlosti až 524/500 MB/s pro čtení/zápis, pro 64GB model pak 440/420 MB/s. Neudává hodnoty IOPS, ani životnost, což bude u opět menší výrobní technologie stěžejní údaj. Zmiňuje pouze Quadruple Swing-by Code (QSBC) – lepší odhalování a nápravu chyb a nový Deterministic Zeroing TRIM, u nejž zatím postrádáme nějaký podrobnější popis toho, co oproti klasickému TRIMu přináší (tedy kromě toho že tuto technologii mají podporovat Windows 8 a budoucí linuxové/*nixové kernely).

S ohledem na to, že čipy budou na waferech opět o něco menší (byť rozdíl mezi 25nm a 20/19nm technologií není tak markantní), lze očekávat další snižování cen u koncových produktů. Kam až se ceny SSD koncem tohoto roku, případně v prvních měsících 2013 dostanou, těžko odhadovat, protože vedle výrobních nákladů do nich vstupuje i souboj s HDD. Toshiba sama nyní bude vedle notebookových vyrábět i desktopové HDD díky dohodě s Western Digital v souvislosti s převzetím HDD divize od Hitachi. Faktorů je příliš na to, aby se dalo cokoli přesně předpovědět, snad kromě toho, že pokud dnes stojí 128 a 256GB SSD poslední generace nějakých zhruba 2 700+, resp. 5 500+ Kč, lze oproti těmto cenám za půl roku očekávat dostatečně nižší (za předpokladu, že výrazně neposílí dolar a současně nedojde k nějaké kartelové dohodě výrobců, která bude „náhodou odhalena“ za několik let).

Tak trochu bokem těchto „velkých SSD“ stojí americký SanDisk, který jako první produkty s 19nm NAND flash čipy vyvinutými ve spolupráci s Toshibou, představil řadu čipů iNAND Extreme, řešení postavené na standardu e-MMC 4.5. Nové čipy SanDisku nabízejí rychlosti 100/45 MB/s při sekvenčním čtení/zápisu a výrobce očekává jejich nasazení v mobilních produktech apod. Modelovým případem toho, kde budou nasazeny, jsou výkonné tablety postavené na platformě pětijádrového SoC Nvidia Tegra 3. Oproti předchozí generaci tato nová iNAND Extreme přináší rychlejší řadič (hodnotu IOPS ale SanDisk neuvádí) a dvojnásobně rychlý náhodný zápis. To vše v čipu o velikosti pouzdra pouhých 16×12 mm. SanDisk začíná s dodávkami zkušebních vzorků svým partnerům již v těchto dnech. Toshiba svá 19nm SSD pustí na trh v srpnu.

OCZ a její SSD smršť na Computexu 2012

Dnes si z toho tedy udělejme takový malý SSD speciál, protože se nám sem dokonale hodí doplnit aktuální téma o OCZ a tom, co vystavuje na Computexu. Začneme krátkou zmínkou o tom, že po řadě SSD Vertex 4 stavějících na firemním řadiči Indilinx Everest 2 (kteroužto firmu OCZ před časem koupila) uvedla OCZ SSD řady Agility 4, které se od Vertexů odlišují použitím asynchronních NAND flash čipů a ve výsledku tedy mírně nižšími rychlostmi, případně IOPS. Rozdíl je však větší, než zanedbatelný cenový rozdíl mezi kapacitně shodnými modely, takže není důvod, proč nekupovat nadále Vertex 4.

Vedle těchto desktopových/notebookových, nebo chcete-li „consumer“ SSD představila firma na Computexu také enterprisová SSD s řadičem Everest 2. Ta dostanou do vínku některé schopnosti, které byly dosud v Everestu 2 deaktivované, přičemž na trh zamíří tato SSD řady Intrepid 3 ve verzích s MLC, eMLC i SLC NAND flash čipy. rychlostně budou dosahovat na 550 MB/s a 120k IOPS, tedy tytéž hodnoty, které udává i řada Vertex 4.

Vrcholným skvostem na stánku OCZ je ale nepochybně ve spolupráci s Marvellem vyvinutá platforma „Kilimanjaro“, což jsou (budou) SSD pro PCI Express s vynikající škálovatelnsotí a softwarovou podporou a hlavně ohromnými rychlostmi. Kapacitně si SSD řady Z-Drive R5 na „Kilimanjaru“ stavějící sáhnout na 12 TB (Z-Drive R4 nabízel až 16 TB), rychlostně pak bude stropem 3 GB/s (domnívám se, že popisek 3 Gb/s je překlepem) a až 1 800 000 IOPS.

Vedle PCI Express verze přijde Kilimanjaro i v miniPCIe provedení, zde bude dosahovat na 500 MB/s a 50 000 IOPS, poslední variantou pak bude obligátní 2,5" PCIe SSD s rychlostmi až 1 GB/s a až 100 000 IOPS.

Kilimanjaro je velmi flexibilní škálovatelný design sestávající z jednotlivých dílčích modulů, který by teoreticky umožnil poslepovat i SSD podstatně kapacitně i rychlostně větší, než je uvedený 12TB model. Plný PCI Express 3.0 ×16 slot dává teoretické rychlostní maximum 16 GB/s oběma směry, ale s něčím takovým samozřejmě nepočítejme. I tak je Z-Drive R4 úchvatný kousek železa (tedy spíše křemíku), jen ta cena nebude příjemná. Kupříkladu Z-Drive R4 s nízkou kapcitou 3,2 TB se u nás aktuálně vyskytuje v cenících s cenovkou někde kolem 600 000 Kč. Takový zoufalý odhad pro 12TB Z-Drive R5 zavání hodnotou kolem 2,5 miliónu, což je přibližně 36 % typické české krabice s víny.

       

Komentáře

[ITckar]

Kapacitně si SSD řady Z-Drive R5 na „Kilimanjaru“ stavějící sáhnout na 12 TB (Z-Drive R4 nabízel až 16 TB), rychlostně pak bude stropem 3 GB/s (domnívám se, že popisek 3 Gb/s je překlepem) a až 1 800 IOPS

Mne sa osobne zda ze preklep bude aj pri IOPS - tych 1800 je pramalo - moj stary OCZ Vertex 2 ma realne nieco cez 30 000 IOPS pri 280MB/s

[David Ježek]

ano, Luboši pls oprav: 1 800 IOPS -> 1 800 000 IOPS

[JaMa]

Pruhy obrázků v OCZ sekci se zdají být nějak přeházené Podle textu Agility -> Interpid -> Kilimanjaro Ale jsou Intrepid -> Kilimanjaro -> Agility

[GeoRW]

hmm, no ked ma niekedy chytia s krabicou vina, tak sa vyhovorim, ze som si isiel kupit SSD disk, to by mohlo fungovat

[Peter Golis]

Nezabudni sa polucajtom predstaviť ako Dr.Ath.

[Jendа]

Hmm, jak dlouho asi vydrží data v paměťových buňkách 20nm MLC flashky?

[Mti.]

Dokud budes mit funkcni zalohy. :-P

[ITckar]

podla studie pri simulacii vysokej teploty a vlhkosti (simulacia dlhsieho casu pouzivania) sa percentualny vyskyt bunkovych chyb na tychto mediach vykazoval v radoch desatin percenta, takze tipujem tak 20 - 30 rokov prezije vacsina dat...

[realista]

vetsina dat? omb!

[David Ježek]

jj, tak trochu to připomíná sophiinu volbu. většina mě nezajímá, chci všechna data.

[Kvakor]

Možná že by se pro SSD používané v rolích "datový sklad" (tj. minimum přepisů) hodila obdoba programů, užívaných ještě v éře MFM disků, které udržovaly data ve zdravém stavu tak, že disk stopu po stopě přečetly, naformátovaly, zapsaly, přečetly a zkontrolovaly (poslední tři kroky i vícekrát), aby byla jistota, že disková plotna má stopy zapsané na správných místech a neobsahuje žádné defekty.

Bohužel u SSD s řadičem je problém (stejně jako u moderních disků) v tom, že svou skutečnou geometri skrývají, takže na SSD by při podobném postupu udělalo mnohem více zápisů než by bylo třeba, leda že by výrobci přidaly nějaké rozhraní, co by pracovalo namísto logických sektrů přímo s bloky FLASH paměti.

[Stanislav Brabec]

Opětovný přepis byť jen jediného bitu vyžaduje smazání kompletně celého erase bloku. Pokud to má být učiněno bezpečně (tedy nikdy nemít měněná data pouze v RAM), musí to být přeneseno do jiné fyzické oblasti.

Zpřístupnění mmcblk je jednou z cest. Bez něj je na firmware disku, aby vyhodnotil, zda nechat vadný blok nadále opravovat samoopravnými kódy, opravená data přenést jinam, nebo celý blok označit jako vadný a přestat ho používat.

[opozice]

...to vše pro to, že jej výrobce...
Asi se mi zastavilo srdce...

[David Watzke]

(xxx = kapacita v GB, tedy přesněji GiB, ale budu se držet zaběhlého značení)

Nezkoumal jsem tohle konkrétní označení, ale kapacity disků se nikdy neudávaly v GiB. Nepleteš si pojmy?

GiB na Wikipedii.

[vlastikroot]

Tak u SSD je to vzdycky mocnina 2 ne (adresace pameti)? Nebo je ten rozdil vyuzit k wear levelingu?

[Heron]

Mám levný AData SSD 120GB a v fdisku se tváří:

Disk /dev/sdc: 120.0 GB, 120034123776 bytes

V tomto případě je to tedy skutečně 120GB (desítkový násobek) a nějaké drobné.

Je samozřejmě možné, že interně to bude 128GiB a ten rozdíl cca 16GiB bude využit jako volné uživatelem nevyužitelné místo pro wear leveling.

[Jan Grmela]

Srovnání s cenou průměrné krabice s vínem mě rozbilo