HW novinky: SATA Express na Intel 9 čipsetech přinese 800MB/s+ SSD

6. 5. 2014 | David Ježek | Hardware | 4584×

Nová PCI-Expressová verze SATA rozhraní pomalu klepe s novými čipsety Intel 9. řady na dveře. Výrobci díky němu přinesou podporu pro SSD s rychlostmi výrazně převyšujícími 6,0Gbps SATA modely. Vedle toho se podíváme na nejnovější informace o výrobě současných i next-gen GPU a zakončíme neobvyklým 3D fotopřístrojem Lytro Illum.

Obsah

• TSMC a stav 20nm výroby
  • GlobalFoundries vyrábí vedle APU též GPU AMD
• SATA Express míří na základní desky, Asus slibuje 800MB/s+ SSD
• Lytro představilo druhou generaci 3D fotoaparátu

TSMC a stav 20nm výroby

V poslední době se objevily zprávy a dohady, že prý TSMC nestíhá přípravu 20nm výrobní technologie v oblasti reprezentační, tedy u velkých GPU firem AMD a Nvidia. Že prý situace došla dokonce tak daleko, že oba výrobci museli přepracovat návrhy některých vyvíjených GPU pro stávající 28nm technologii, jelikož s 20nm by se to prostě nestihlo / nezvládlo.

Legrační je, že autoři těchto informací si neumí sečíst 1 a 1. Nebo naopak umí, ale vyvolávají umělou senzaci, jelikož dobře vědí, že téměř jakákoli „kravina“ v drbech o GPU dojde značné republikace na stovkách dalších webů a oni si urvou svůj díl z návštěvnosti skrze linkování zdrojů (ostatně expertem na tohle vaření nesmyslných specifikací z vody byl a dodnes je „jeden malý človíček“ z jednoho českého webu). Jde totiž o to, že Lisa Su z AMD se na nedávné akci vyjádřila, že letos budou mít na trhu 28nm GPU s tím, že 20nm přijdou až příští rok … a následovat bude FinFET. Jak na tom je potenciální FinFET u Samsungu a GlobalFoundries (za chvíli vysvětlím, proč o tom hovořím v textu o TSMC), víme z minula. FinFET ale chystá právě i TSMC, a to o velikosti 16 nanometrů.

Lisa Su tím pochopitelně ale neřekla, že AMD letos nic 20nanometrového nepředstaví ani nevyrobí. Jen že to nepustí na trh. Ostatně kupříkladu první 28nm vlaštovka, hi-endový Radeon HD 7970 přišel na svět koncem prosince 2011 (kdy jej v předstihu před Vánoci obdrželi k testu vybraní novináři), ale do prodeje a k ostatním recenzentům, kteří neměli to štěstí, šel až po Novém roce. Podobná situace může nastat (už jsem tu o tom psal), a patrně nastane, s 20nm generací GPU. Nic z toho neznamená, že TSMC s partnery není na cestě k finálním produktům, nic z toho neznamená, že by již neproběhl tape-out prvních jednodušších, či složitějších čipů typu velkých GPU (a maličkých ARMech a podobné havěti se ani nemá smysl bavit, tam už se minimálně čipy Apple vyrábí).

Do všeho navíc vstoupí finanční výhodnost rané 20nm výroby, kdy je po léta dobře známo, že TSMC si nechává první rizikové wafery královsky zaplatit a pro výrobce je to tak spíše otázka prestiže a technologické nadřazenosti, že něco na té bázi pustí na trh, než že by na tom nějak radikálně vydělali. Ostatně přechod z 28 na 20 nanometrů sebou nepřinese ani razantní skok z hlediska spotřeby, či energetické efektivity a poměru výkon/spotřeba. Proto se AMD i Nvidia zatím stále drží 28nm produktů a proto letos nic moc 20nm nečekejme.

GlobalFoundries vyrábí vedle APU též GPU AMD

K výše uvedenému se váže jedna zajímavá informace, která vyplula na povrch. GlobalFoundries vedle APU „Kaveri“ vyrábí pro AMD i některá jednodušší GPU. Má totiž k dispozici pro tento účel použitelnou 28nm technologii. Tolik informace, podrobněji to rozebírá Jirka „no-X“ Souček na DIIT. Z mého hlediska to bude zajímavé spíše až s přespříští generací. Jak jsme si napsali minule, GlobalFoundries zahodila vlastní vyvíjenou 14nm FinFET technologii, spojila síly se Samsungem, který byl ve vývoji vlastní varianty dál, a společně nabídnou unifikovaný proces partnerům, kteří si budou moci zadat výrobu u obou. Příští generace GPU bude vyráběna 20nanometrově u TSMC, ale s ohledem na spojené zkušenosti a sílu Samsungu a GlobalFoundries lze předpokládat, že by se mohl za pár let odehrávat souboj mezi 16nm FinFET TSMC a 14nm FinFET Samsung-GF výrobou GPU a APU. Je otázkou, do jaké míry půjde přiohnout technologie pro výrobu GPU, jeslti o to na trhu ještě bude takový zájem (no asi bude, to by byl velký odklon od výkonných desktopů, kdyby ne), ale myslím, že TSMC vyrostl velký konkurent, jehož jedna polovina již navíc GPU a APU AMD vyrábí a postupně tak nabírá nové zkušenosti.

SATA Express míří na základní desky, Asus slibuje 800MB/s+ SSD

Zatímco při nedávné demonstraci ukázal Asustek SATA EXpress SSD s reálně naměřeným výkonem až 778 MB/s, v tiskové zprávě již hovoří o rychlosti čtení 745 MB/s a zápisu 809 MB/s. Tak či onak bude nová generace základních desek platformy Intel, minimálně, ale ne výhradně u Asusu, obsahovat SATA Express řadič v čipsetu Intel. Rozhraní SATA Express, které je v podstatě PCI Express rozhraním v SATA hávu, tak prolamuje rychlostní omezení 6,0Gbps rozhraní SATA, které bylo někde kolem 550 až 600&nbps;MB/s teoreticky dosažitelných rychlostí.

Ukázkové SSD od Asusu bylo interně realizováno RAIDem 0 nad dvěma mSATA SSD Kingston, do budoucna, i kvůli úspoře výrobních nákladů, počítá Asus s M.2 modulky neméně slušných rychlostí. Totéž bude platit o pro další 2,5palcová SATA Express SSD na trhu.

Lytro představilo druhou generaci 3D fotoaparátu

S designem první generace Lytra údajně pomohl výrobci sám velký Steve Jobs. Zlé jazyky říkají, že proto to vypadalo jako designovka, ale jako fotoaparát to bylo ergonomicky doslova příšerné. Druhá generace s názvem Illum již, vedle dalších inovací, přichází s osvědčeným designem běžného fotoaparátu, který se osvědčuje již téměř jedno století (zlý jazyk by skoro chtěl napsat „navzdory Jobsovi“, ale kopat do Pana vizionáře nebudu).

Lytro Illum je rozhodně zajímavější než jeho předchůdce. Jeho srdcem je totiž větší snímač – nově má velikost 1" – a tak ve spojení s opět f/2 objektivem čekejme adekvátně zajímavější hloubku ostrosti. A to je hlavní tahák nového Lytra s objektivem o rozsahu v přepočtu 30 až 250 mm (při uvedené konstantní světelnost f/2) a schopností zachytávat 40 „megapaprsků“ do podoby 5Mpix 3D fotografií s volitelným místem zaostření.

Přístroje tohoto výrobce představují unikátní koncept v oblasti fotografické techniky. Dokonce unikátnější než snímače typu Foveon X3. Názory na tuto technologii a její praktickou využitelnost se různí, od těch, které Lytro až nepokrytě adorují, až po ty, kteří to mají celé za nepodložený humbuk (včetně mně). Jedno ale spojuje většinu názorů: málokdo si měl možnost Lytro vůbec osahat, natož dlouhodobě používat.

       

Komentáře

[Roger]

Když už zmiňujete M.2 - dá se u nás koupit nějaký rozumný M.2 SSD? Zkoušel jsem sehnat čtvrtterový M550, ale už měsíc mi ho marně slibují a nic jiného rozumného jsem nenašel.

[mam]

Otazka by mala byt postavena inak, existuje nejaky notebook ktory podporuje m.2 ssd disk s rozmerom viac ako 42mm? V tomto malom rozmere existuju 80-128GB disky. Co je malo. Dakujeme intelu ze zrusili msata a kvoli presadzovaniu a zmensovaju ultrabookov uz nie je jednoducho mozne rozsirit notebooky o rozumnu kapacitu ssd disku.

Poprosim vas o model notebooku ktory podporuje m.2 v rozmere 2280 (80mm).

[Roger]

Ehm. Díky!

[jehovista]

Zkus tohle: http://www.crowdsupply.com/kosagi/novena-open-laptop

[Andrej]

s/včetně mně/včetně mě/

[Tybor]

s/nbps/nbsp/

[Tutor]

Hlavně že celý chipset je připojen pomocí DMI (neboli PCIe 4x Gen.2) a na to jsou navěšeny všechny periferie - 6x SATA, 8x PCIe Gen.2, Ethernet PHY, atd... Takhle to dopadá, když neexistuje konkurence.

[David Ježek]

Měl jsem rád AMD, měl jsem rád Nvidii, měl jsem rád HyperTransport, ale prostě vývoj se posunul jinak. Škoda že AMD nemá na trhu čipset typu 1090FX a Phenom III X12 vyráběný 28nm u GF. P5ed takovými 5 - 10 lety to bylo zábavnější.

[frr]

*dlouho* jsem nedržel AMD v ruce. Ale tak 4 roky zpátky se mi přihodila příležitost, připojit nějaký externí RAID přes Qlogic 4Gb FC HBA do dvou serverů: jeden z nich Intel, druhý AMD Opteron... oboje tehdejší aktuální hardware. A bůhví proč Linux na tom opteronovém stroji nedokázal vystropovat průchodnost toho Qlogicu a RAIDu. Na Intelu to jelo sekvenčně 400 MBps, na AMD asi 270...

Máte pravdu, že Intel nemá průchodnost desktopových čipsetů zbytečně předimenzovanou. A popravdě 2 GBps full duplex do south bridge mi přijde jako dostatečná průchodnost... To by teoreticky uživilo 10Gbps Ethernet (do south bridge nejspíš nepřipojíte) a RAID, a to ještě při optimální struktuře zátěže (maximálním vytížení) což taky realitě moc neodpovídá...

[frr]

Wikipedia tvrdí, že podpora SATA Express byla neformálně očekávána v Intelových "devítkových" čipsetech, ale nakonec v nich nebude.

http://en.wikipedia.org/wiki/SATA_Express#History

V článku vyfocený board "Z87 Deluxe / Sata Express" od ASUSu, který podporuje SATA-Express, má toto zařízeno přídavným řadičem ASMedia (pokud to správně chápu, AHCI + PCI-e bridge v jednom). Potažmo ten board má dokonce *osmičkový* čipset, tzn. klasický haswellový. A přestože byl prototyp představen tuším v prosinci 2013, dosud zřejmě není dostupný. Všimněte si, že "obyčejná" Z87 Deluxe (dostupná třeba v Alzáči) má nějaké dvoupatrové vodorovné SATA konektory v řadě podél zadní hrany (srovnejte s fotkou v článku).

Takže prototyp boardu od ASUSu obsahuje čip třetí strany. Jestli to zatím neprodávají, tak to asi zatím a) bude mít dětské nemoci a b) k tomu stejně nejsou dostupná SSDčka, takže případné testování ze strany výrobce čipu (ASMedia) probíhalo beztak přinejlepším proti omezenému počtu prototypů SSD od dalších výrobců.

Kompatibilita mezi kousky exotického hardwaru od dvou různých "třetích stran" (HBA na boardu vs. target SATA/flash řadič v SSD) bývá zdrojem veliké zábavy už na hardwarové úrovni. (Zrovna tu řešíme zádrhel mezi konkrétním modelem CFast karty a konkrétním počítačem s Bay Trail atomem. Přitom je to "komoditní SATA SSD" proti Intel SATA HBA.) Dál mě napadá podpora pro řadič v BIOSu (pardon "UEFI firmwaru") - jednak pro vlastní "legacy AHCI" HBA zapečený v SATA/Express řadiči (zde od ASmedia), druhak pro SSDčka v Expressovém režimu, kde opět připadá v úvahu AHCI (tentokrát poskytovaný řadičem uvnitř SSD) nebo NVMe. Jasně - ono to v BIOSu nemusí mít vůbec žádnou podporu, bootovat se dá z něčeho hloupějšího, hlavně aby pro SATA/Express byly drivery pro OS, což teoreticky jsou, dokonce snad od přírody (AHCI relativně dávno, NVMe relativně nedávno).

Odkazovaný článek od ASUSu dále obsahuje v mlžném PR oparu zmínku o oddělených hodinách s rozprostřeným spektrem, a jak je to boží s ohledem na průchodnost SATA-express... matení nepřítele na čínský způsob. Wikipedia to maličko upřesňuje, že pak není potřeba tolik stínit kabeláž k diskům, protože se jednak vynechají ostré a peridické hodinové signály PCI-e (datové lanes možná nejedou furt, navíc bitstream je náhodný), druhak protože spread spectrum. Wiki zmiňuje taky nutnost podpory pro oddělené hodiny v BIOSu (WTF?). Realita je podle mého následující: rozprostřené spektrum = jistý záměrný jitter a wander se u sběrnicových hodin obecně používá kvůli EMCčkům = aby vyzařované rušení v čase nevyrobilo na spektrálním analyzátoru krásnou štíhlou jehlu, ale trochu rozplácnutý pahrbek. Takže to pak dostane CEčka i s odfláknutějším stíněním. On je to na spektráku spíš lesík všelijakých základních frekvencí a jejich harmonik, který se rozprostřeným spektrem trochu rozválcuje. A oddělené hodiny / vynechání hodinových signálů z kabeláže podle mého znamenají, že pak SSD musí provádět "clock recovery" fázovým závěsem z payloadu PCI-e (plus k tomu přimíchávat trochu náhodného jitteru = rozprostřené spektrum) - přesně jako to dělá odjakživa SATA, na rozdíl od PCI-e (ve slotu je extra signálový pár na PCI-e hodiny). Hmm... kdyby ten jitter hodin byl pseudonáhodný (dohodnutá sekvence), dal by se přidávat soufázově na HBA i targetu...

=> synchronizaci hodin bez explicitního signálu musí podporovat SSDčko, potažmo to musí být součástí standardu... Pokud se tímhle ASUS chlubí, je to trochu komické, čtu z toho mezi řádky několik věcí. Přijde mi, že si to celé teprve sedá, je to nedopečené - a to možná spíš na úrovni implementací, než na úrovni standardu. Možná proto od toho Intel zatím ucouvl. Divil bych se, pokud by "telepaticky oddělené hodiny" nebyly dávno součástí standardu - takže ASUS přiznává, že s tím ještě bojují (ASMedia se radši nevyjadřuje, roli pitomců rádi přenechají PR oddělení ASUSu). ASUS prostě vrtí psem. Že je to technicky pitomost, vapourware? No a co, hlavně že se něco děje, pitomá reklama je taky reklama, hlavně že je psina, ne?

BTW, a to už jsem hodně off topic, maličko jsem si početl o NVMe (resp. NVMHCI), což je standard pro připojení SSD přes PCI-e. Opět mi z toho plyne, bohužel pouze mezi řádky (nečetl jsem přímo standard) že se nadále OS nedostane blíže k NAND Flash čipům, ale bude mu lžičkována abstrakce blokového zařízení. V případě NVMe bude tato abstrakce umožňovat masivně paralelní přístup: teoreticky až 64k front, v každé 64k transakcí (příkazů), 2k MSI-X (= 2k nezávislých obsluh na různých CPU jádrech!), minimalizace pomalých a "synchronizačních" operací na systémových sběrnicích hostitele... podrobnosti zde:

http://en.wikipedia.org/wiki/NVMe#Comparison_with_AHCI

Nicméně nadále platí, že mapování bloků na stránky a erase bloky je interní záležitostí SSD. Někde jsem četl, že to do budoucna asi ani jinak nejde (s výjimkou klasických přímo mapovaných NAND MTD jakožto bootovacích médií na embedded boardech) - že možných variant organizací a drobných detailů v low-level komunikaci s NAND Flash čipy je příliš mnoho, než aby to mohl postihnout nějaký univerzální driver v OS. A že je tedy jedině správně, pokud mu toto zůstane skryto, pokud si s tím "chytře" poradí target-mode řadič uvnitř SSD. Asi na tom něco bude. A kromě toho když se nechce, je to horší než když to nejde...

[Lukáš Chmela]

Určitě bych Lytro nepopisoval jako nesmyslnou hračku, jak píšete na Diitu. Konkrétní podoba fotoaparátu je jedna věc a jeho momentální využitelnost spolu s vysokou cenou je pouhý důsledek toho, že jde o úplně nový projekt. Asi těžko můžete srovnávat přístroj, co právě vypadl z univerzitních laboratoří, s fotoaparáty předních výrobců, který mají s výrobou takových zařízení mnohaleté zkušenosti, mnohem vyladěnější technologie a dostupnější prostředky k výrobě. Takový omezený pohled na věc je jako předem zahazovat SSD disky (které dnes pořád nejsou příliš cenově dostupné), optická vlákna nebo kvantové výpočetní systémy. Uvědomujete si, kolik prostředků se v profesionální fotografii a kinematografii investuje do post-processingu a jak primitivně se dnes řeší tvorba 3D záznamů a ostření, nedej bože ve filmu? Když už vás zajímá pouze osobní fotografie, vězte, že ostření lze automatizovat naprosto stejně jako u klasických fotoaparátů - vlastně daleko přesněji, protože fotoaparát má k dispozici hloubku celé scény a ne jen světelné intenzity v pár konkrétních bodech dvojrozměrného snímku. Zrovna tak vypuštění ostřicích mechanismů znamená zjednodušení konstrukce objektivů, jejich zlevnění, zlehčení, okamžitou reakci na spoušť a díky dodatečnému ostření taky to, že už fotograf nemusí polovinu fotek vyhodit a smířit se s tím, že se mu prostě nepovedly zaostřit ve správnou chvíli, která už se nebude opakovat (a to neplatí pouze u fotek z dovolené, dovolím si podotknout). Bokeh zobrazovaný na fotografiích z Lytra má jasný účel - kdyby vám prezentovali zaostřené snímky (navíc s rozlišením, jaké teď mají), těžko v takové fotografii na první pohled uvidíte smysl (když si hned neuvědomíte, že nemusíte clonit kdovíkam a expoziční čas měřit v jednotkách sekund). Podle Vašeho názoru bych řekl, že jste ani nezavadil o interaktivní snímky z Lytra, které přinejmenším dostatečně ilustrují možnosti, které z takové technologie plynou. Osobně doufám, že k plenoptickým fotoaparátům budou směřovat i velcí výrobci. Nejde o věc, která by tu v plnohodnotné podobě stála vedle dnes už zastaralých CMOS senzorů v horizontu dvou let, ale která slibuje velký skok kupředu v rámci delšího období. Takový, který by se dal přirovnat vynálezu digitální fotografie, a proto bych si nedovolil tvrdit, že jde o výmysl, který patří do koše.

[xxxs]

ano. vylepsi 3d a asi aj bezpecnostne kamery.

[Honz]

proto to vypadalo jako designovka
Dá se to nějak přeložit do lidštiny...? Nebo to je klasická nepochopitelná záležitost tsi`mri...?