Introduktion
En av de största problemen med att köpa en SSD har alltid varit den begränsade kapaciteten jämfört med traditionella hårddiskar. Nuförtiden har vi hårddiskar så stora som 4TB, medan de flesta SATA SSD:er toppar på 512GB. Naturligtvis är SATA SSD vanligtvis 2,5” och standard 2,5” hårddiskar erbjuder inte kapaciteter som 4TB – den största vi har för tillfället är 1TB. Den verkliga frågan har dock varit priset. Om vi går ett år tillbaka i tiden, var du tvungen att punga ut runt $1000 för en 512GB SSD. Med tanke på att en hårddisk på 500 GB kunde köpas för en bråkdel av det var det inte många som var villiga att betala sådana priser för en rymlig SSD. På bara ett år har NAND-priserna sjunkit dramatiskt och det är inte ovanligt att se 512GB SSD-enheter sälja för mindre än $400. Medan 400 $ fortfarande är mycket pengar för en komponent, är det lite försvarbart om du behöver ha en stor enhet istället för en multidrive-installation (t.ex. i en bärbar dator).
Minskningen av NAND-priserna har inte bara ökat SSD-försäljningen utan också öppnat marknaden för större kapacitet. Med det nuvarande priset per GB borde en 1TB SSD kosta runt $1000, samma pris som en 512GB SSD kostade för ett år sedan. Men det finns ett problem: 128Gb 20nm IMFT-matris kommer inte att levereras förrän 2013. De flesta kontroller av konsumentkvalitet stöder inte mer än totalt 64 NAND-matriser, eller åtta NAND-matriser per kanal. Med en 64Gb-matris är den maximala kapaciteten för de flesta kontroller 512GB. Det finns undantag som Intels SSD 320 eftersom den använder Intels interna kontroller, en 10-kanals design som tillåter större kapacitet på upp till 640 GB (varav 600 GB är tillgänglig för användare). Samsungs SSD 830 stöder också större kapacitet (Apple erbjuder 768 GB i Retina MacBook Pro) men åtminstone för närvarande är den modellen endast OEM.
Anledningen till denna begränsning är enkel: med dubbelt så mycket NAND har du dubbelt så många sidor att spåra. En 512GB SSD med 25nm NAND har redan 64 miljoner sidor. Det är mycket data för styrenheten att sortera igenom och du behöver en snabb styrenhet för att adressera så många sidor utan en prestandaträff. 128Gb 20nm IMFT NAND kommer att fördubbla sidstorleken från 8KB till 16KB, vilket gör att 1024GB NAND kan installeras samtidigt som sidantalet behålls på samma sätt som tidigare. Ökningen i sidstorlek är också anledningen till att det tar lite längre tid för SSD-tillverkare att ta till sig 128 Gb NAND-matriser. Du måste justera den fasta programvaran för att överensstämma med de nya sid- och blockstorlekarna samt ändra program och radera tider. Kom ihåg att sidstorleken är den minsta mängd data du kan skriva. När du ökar sidstorleken måste särskilt sättet som små IO:er (mindre än sidstorleken) hanteras omarbetas. Till exempel, om du skriver en 4KB-överföring vill du inte sluta skriva 16KB eller så kommer skrivförstärkningen att gå igenom taket. Blockstorleken kommer också att fördubblas, vilket kan ha en inverkan på sophämtning och slitageutjämning (du behöver nu radera dubbelt så mycket data som tidigare).
Eftersom 128Gb 20nm IMFT-dö och 1TB SSD kan vara över ett halvt år bort, måste något annat göras. Det finns gott om PCIe SSD:er som erbjuder mer än 512 GB, men utanför företags SSD:er är de baserade på samma kontroller som vanliga 2,5” SATA SSD:er. Vad är tricket här då? Det är inget mer komplicerat än RAID 0. Du sätter två eller flera kontroller på en PCB, ger varje kontrollenhet sin egen NAND och binder ihop paketet med en hårdvaru-RAID-kontroller. PCIe SSD-enheter kommer också att ha SATA/SAS till PCIe-bryggor för att möjliggöra PCIe-anslutning. I grund och botten är det två eller flera SSD-enheter i ett paket men bara en SATA-port eller PCIe-plats kommer att tas och enheten kommer att visas som en enda volym.
PCIe SSD:er med flera SSD-kontroller i RAID 0 har funnits i några år nu men vi har inte sett många liknande SSD:er i SATA-formfaktorer. PCIe SSD:er är enklare i den meningen att det finns mindre utrymmesbegränsningar att oroa sig för. Du kan ha en stor PCB, eller till och med flera PCB, och det kommer inte att vara några problem eftersom PCIe-kort är ganska stora till att börja med. SATA-enheter har dock strikta måttgränser. Du kan inte bli större än standard 2,5” eller 3,5” eftersom folk inte köper en enhet som inte får plats i deras dator. 3,5” SSD-marknaden är mer eller mindre obefintlig så om du vill göra en produkt som faktiskt kommer att sälja måste du gå 2,5”. PCB i 2,5” SSD:er är inte stora; om du vill passa in komponenterna i två SSD-enheter i ett 2,5”-chassi måste du vara mycket försiktig.
SATA är också handikappat när det gäller bandbredd. Även med SATA 6Gbps är du begränsad till cirka 560-570MB/s, vilket kan uppnås med en enda snabb SSD-kontroller. PCIe har inte sådana begränsningar då du kan gå hela vägen till upp till 16GB/s med en PCIe 3.0 x16-plats. Vanligtvis är PCIe SSD:er antingen PCIe 2.0 x4 eller x8, men vi tittar fortfarande på 2-4 GB/s råbandbredd – över tre gånger mer än vad SATA för närvarande kan ge. Därför finns det knappt någon prestandaförbättring av att placera två SSD-enheter i ett 2,5-tums chassi; du kommer fortfarande att ha flaskhalsar av SATA-gränssnittet.
Men vad du får av en RAID 0 2,5″ SSD är möjligheten till ökad kapacitet. Kapslingarna är tillräckligt stora för att rymma två kretskort i normal storlek, vilket i teorin tillåter upp till två 512GB SSD att installeras i samma kapsling. Vi har Jag har inte sett många lösningar som liknar detta tidigare, men för några månader sedan släppte OWC en 960GB Mercury Electra MAX som har två SF-2181-kontroller i RAID 0 och 512GiB NAND per kontrollenhet. Låt oss ta en djupare titt inuti, ska vi?
