Även om Intel inte längre är direkt på SSD-marknaden nuförtiden, fortsätter deras SSD-team och relaterade teknologier att leva vidare under SK hynix paraply som Solidigm. Sedan deras första bildande i slutet av 2021 har Solidigm varit i färd med att återupprätta sin fot, fortsatt att sälja och stödja Intels tidigare SSD-portfölj samtidigt som de har fortsatt utvecklingen av deras nästa generation av SSD:er. På företagssidan kulminerade detta nyligen i lanseringen av deras nya D7 SSD:er. Samtidigt på konsumentsidan, idag på Flash Memory Summit tillkännager företaget sin första post-Intel konsument SSD, Solidigm P41 Plus
P41 Plus är på hög nivå efterföljaren till Intels 670p SSD, företagets andra generationens QLC-baserade SSD. Och bara baserat på den beskrivningen är en tredje generationens QLC-enhet från Solidigm något som få AnandTech-läsare skulle tycka är anmärkningsvärt. QLC ger billiga SSD:er med hög(ish) kapacitet, vilket OEM-tillverkare älskar, medan datorentusiaster är avgjort mindre entusiastiska över dem.
Men då är P41 Plus inte bara en traditionell QLC-enhet.
En av de mer intressanta satsningarna från Intels tid som SSD-klienttillverkare var företagets razzior i cachenivå. Oavsett om det var att använda flashminne som hårddiskcache, använda 3D XPoint som hårddiskcache eller till och med använda 3D XPoint som flashminnescache, försökte Intel flera sätt att påskynda prestanda för långsammare lagringsenheter på ett kostnadseffektivt sätt sätt. Och även om Intels specifika lösningar aldrig riktigt slog fast, visade sig Intels kärna övertygelse om att någon form av cachning är nödvändig vara korrekt, eftersom alla moderna TLC- och QLC SSD-enheter kommer med pseudo-SLC-cacher för förbättrad burst-skrivprestanda.
Samtidigt som de är skilda från Intel nu för tiden, fortsätter Solidigm precis där Intel slutade, och fortsätter att experimentera med cachenivå. Solidigm kommer från samma grupp som utvecklade Intels blandade 3D XPoint/QLC-enheter som Optane Memory H20, och Solidigm har inte längre tillgång till Intels 3D XPoint-minne (och snart kommer inte Intel heller). Men de har tillgång till flashminne. Så för sin första solo-konsumentresa som ett fristående dotterbolag, tar Solidigm ett nytt grepp om cachenivåsättning, och utökar rollen för pSLC-cachen till att fungera som både en skrivcache och en läscache.
P41 Plus-hårdvara: “Plus” står för värde
Men innan vi dyker för mycket in i Solidigms senaste cachningskonfiguration, låt oss prata om själva hårdvaran.
Solidigm P41 Plus, kodnamnet Echo Harbor, är en PCIe 4.0 x4 QLC SSD som är baserad på vad som nu är Solidigms 144L QLC NAND. Allt mer typiskt för budget-QLC-enheter, detta är en DRAM-lös design, så den förlitar sig på Host Memory Buffer (HMB) för att lagra översättningstabellerna.
Det är Silicon Motions SM2269XT-kontroller som driver den nya SSD-enheten. Släppt lite tidigare i år, SM2269XT är i stort sett en uppdaterad version av SM2267XT, och fungerar som företagets vanliga 4-kanals DRAMless controller. Byggd på en 12nm-process stöder SM2269XT NAND-överföringshastigheter upp till 1600 MT/s och är designad för att paras ihop med antingen TLC eller QLC NAND. Under tiden för värdanslutning erbjuder 2269XT fyra banor av PCIe 4.0 och stöder NVMe 1.4-standarden.
| Solidigm P41 Plus specifikationer | |||||
| Kapacitet | 512 GB | 1 TB | 2 TB | ||
| Kontroller | Silicon Motion SM2269XT | ||||
| NAND Flash | Solidigm 144L 3D QLC | ||||
| DRAM | Ingen/HMB | ||||
| Formfaktor, gränssnitt | Enkelsidig M.2-2280/42/30 PCIe 4.0 x4, NVMe 1.4 |
||||
| Sekventiell Läs (MB/s) |
3500 | 4125 | 4125 | ||
| Sekventiell Skriv (MB/s) |
1625 | 2950 | 3325 | ||
| Slumpmässig Läs IOPS |
115k | 225k | 390k | ||
| Slumpmässig Skriv IOPS |
540k? | 540k? | 540k | ||
| Kraft | Aktiva | 80mW | |||
| På tomgång | 25mW | ||||
| Garanti | 5 år | ||||
| Skriv uthållighet | 200 TBW 0,2 DWPD |
400 TBW 0,2 DWPD |
800 TBW 0,2 DWPD |
||
| pSLC-cache | 8 GB | 16 GB? | 32 GB? | ||
| 75 GB | 150 GB | 300 GB | |||
| Pris | 49,99 USD | 89,99 USD | 169,99 USD | ||
Eftersom den här enheten i huvudsak är efterföljaren till Intel 670p, ner till att använda samma 144L NAND, kommer den till slut i samma tre kapaciteter: 512 GB, 1 TB och 2 TB. I förhållande till 670p har Solidigm ökat storleken på pSLC-cache-storleken lite; enheterna erbjuder maximalt 75 GB, 150 GB respektive 300 GB pSLC-cache, vilket minskar när enheten fylls.
Eftersom den saknar DRAM är P41 Plus ännu mer av en budgetenhet än sina föregångare. Medan 660p och 670p kommer med DRAM, är P41 Plus den första Intel/Solidigm rena QLC (icke-Optane)-enheten som avstår från DRAM. Solidigm är medveten om att de går efter värdemarknaden med denna enhet, och att ta bort DRAM från en QLC-enhet är entydigt ett värdespel.
En av sidofördelarna med att ta bort DRAM är dock att det minskar mängden utrymme som tas upp av enheten. Som ett resultat kan Solidigm för första gången erbjuda en av sina klientenheter i en formfaktor som är mindre än den vanliga 80 mm långa M.2 2280 formfaktorn. Som ett resultat kommer företaget också att producera 2242 formfaktorenheter i alla tre kapaciteterna, medan den minsta 2230 formfaktordisken kommer att finnas tillgänglig i 512GB och 1TB kapacitet. Dessa mindre enheter är dock endast avsedda för OEM-marknaden, så även om 2280-enheten kommer att säljas både i detaljhandeln och till OEM-tillverkare, kommer bara de senare att officiellt kunna lägga vantarna på den kortare enheten.
Eftersom Solidigm fortfarande använder samma 144L-generations NAND för den här nyare produkten, är skrivuthålligheten i princip oförändrade från deras tidigare generations produkter. Det betyder en 200 TBW-klassificering för 512GB-enheten och sedan 400 TBW respektive 800 TBW för 1TB- och 2TB-enheterna. Sprid ut över den 5-åriga garantiperioden för frekvensomriktaren, och detta ger cirka 0,2 frekvensskrivningar per dag, eller en uthållighetsklassning på 400 P/E-cykler.
Sammantaget är den nominella prestandan för P41 Plus högre än föregående 670p, främst på grund av kontrollernas förändringar. Även med en pSLC-cache är QLC NAND bara knappt tillräckligt snabb för att garantera PCIe 4.0-anslutning, även om de sekventiella läsningarna kan nå 4125 MB/sek. Detta ger blygsamma ökningar i sekventiell genomströmning, samtidigt som det erbjuder en mer betydande förbättring av slumpmässiga IOPS (åtminstone vad gäller officiella betyg).
Slutligen är det värt att notera att “P41”-namnet inte är en slump, trots att det redan används någon annanstans. Medan Solidigm är ett dotterbolag till SK hynix, är det ändå en del av megaminnesföretaget. Och även om SK hynix egna interna detaljhandelsinsatser är separata från Solidigm just nu, kommer det inte alltid att vara fallet. Så, även om det går långsamt, gör SK hynix förberedelser för en dag där de har ett enda detaljhandelsvarumärke.
Slutresultatet är att P41 Plus har fått namnet att gå tillsammans med SK hynix egen Platinum P41 – eller som det är mer allmänt känt, bara P41. För att vara säker har enheterna absolut ingenting gemensamt – allt från NAND till kontrollern till marknadssegmentet är annorlunda – men SK hynix är beredd att erbjuda dem tillsammans om de bestämmer sig för att gå den vägen. Tyvärr är detta ett tveksamt beslut ur kundsynpunkt; Medan (Platinum) P41 är en flaggskeppsenhet designad för hög prestanda, är P41 Plus en helt motsatt ände av spektrumet – mycket “pluss”. I allmänhet används suffix för att beteckna överlägsen hårdvara, så det är en mycket ovanlig dag när det är tvärtom.
Solidigm Synergy: Läs Caching på Windows
Bortsett från hårdvaran, den andra stora aspekten av P41 Plus – och definitivt den mest nya – är Solidigms senaste försök till cachelagring. Även om företaget inte är den första leverantören som också försöker använda en pSLC-skrivcache som en läscache (Enmotus FuzeDrive tar dessa utmärkelser), är det första gången Solidigm har gått den här vägen. Och det är verkligen det mest profilerade försöket med tekniken hittills.
Precis som med Optane Memory-serien av enheter och Enmotus-enheten, är grundidén bakom att ha en läscache att ytterligare förbättra prestandan för en enhet med annars långsam NAND. Även om man använder progressivt finare flernivåceller inom NAND gör att skrivprestanda sjunker mycket snabbare än läsprestanda, finns det fortfarande en träff. Detta är särskilt fallet när det gäller slumpmässiga läsningar samt operationer med lågt ködjup som inte fullt ut kan utnyttja parallelliteten som finns i en SSD. Och tyvärr beskriver det också klientens arbetsbelastning för en T.
Solidigms lösning är alltså att behandla pSLC-cachen inte som en skrivcache som bara används för att buffra små mängder data innan den kan skrivas till den långsammare QLC NAND, utan snarare att använda pSLC-cachen som en hot cache för läsningar och skriver. Det innebär att hålla heta data (LBAs) i pSLC-cachen och endast skicka data till QLC-delen av NAND när det antingen anses inte längre varmt eller när utrymmet krävs (t.ex. pSLC-delen krymper). Detta verkar vara väldigt likt hur Optane Memory H20 och dess liknande fungerade, bara att ersätta Optane-cachen med pSLC NAND.
Den goda nyheten är att ur teknisk synvinkel förenklar detta avsevärt konstruktionen (och abstraktionen) av enheten. Medan Optane Memory H20 hade det olyckliga behovet av att dyka upp och fungera som två enheter – en Optane, en QLC – dyker P41 Plus upp som en enda SSD. Och snarare än att prata med två SSD:er behöver Solidigm bara ge tips till hårddiskens firmware för att låta den veta vilken data den bör betrakta som het. Detta blandar mer av arbetsbelastningen bakom cachelagring till själva enhetskontrollern.
Den dåliga nyheten är att speciell programvara/drivrutiner fortfarande krävs för att identifiera heta data och ge vägbeskrivningar till drivenheten. Och den programvaran är i sin tur endast för Windows. Så även om P41 Plus kommer att fungera på Linux-boxar och andra maskiner, för att överhuvudtaget kunna dra nytta av Solidigms läscache, måste den köras på en Windows-värd med Solidigms drivrutin.
Inför lanseringen av P41 Plus (om)märker Solidigm sin mjukvarusvit som Solidigm Synergy. Detta består av deras lagringsdrivrutin, såväl som ett separat lagringsverktyg som erbjuder övervakning av hårddiskens hälsa och andra SSD-verktygslådor. Företaget hänvisar också till deras övergripande cachenivåfunktion som Synergy, så funktionen och mjukvarukomponenterna ska inte förväxlas.
Resultatet där är att Solidigm har betydande erfarenhet av cachning (och cachning av drivrutiner) vid denna tidpunkt. Så företaget borde kunna dra nytta av den erfarenhet och kod som det redan har från tidigare produkter för att utveckla sin drivrutin för cachelagring, i motsats till att behöva komma med allt från grunden.
Enligt Solidigm avsätter de inte något utrymme på P41 Plus specifikt för att hålla heta data för läsningar. Så hela enhetens kapacitet är alltid tillgänglig för åtkomst, med storleken på pSLC-cachen dynamiskt ändrad baserat på hur mycket av enhetens kapacitet som används. Och även om vi inte har detaljerade siffror för varje kapacitet på enheten, har Solidigm indikerat att de bara läser caching när enheten är mindre än halvfull. Efter att enheten är halvfull övergår enheten till att fungera som en mer traditionell QLC SSD, vilket gynnar det minskande pSLC-utrymmet för skrivningar för att minska den smärtsamma påföljden att skriva direkt till QLC. För 512GB-enheten kommer pSLC-cachen att gå ner så lågt som 8GB om enheten är fylld, och även om vi inte har formella siffror för de andra enheterna, är 16GB respektive 32GB rimliga gissningar.
När det gäller effektiviteten av Solidigms läscache, baserat på vad vi har sett med Optane Memory H20 och liknande enheter, finns det ingen anledning att tvivla på att detta fungerar, åtminstone till viss del. Även om detaljerade recensioner kommer att behövas för att reda ut hela prestandaomfånget för enheten, har vi redan sett att kasta en snabb cache framför en DRAM-utrustad QLC-enhet kan förbättra prestandan, särskilt i arbetsbelastningar där heta data lätt kan identifieras . Haken blir att QLC i pSLC-läge inte är 3D XPoint, så även om det är snabbare än QLC, kommer det inte att kunna erbjuda samma sorts absurda slumpmässiga läsprestanda som Intels snart avvecklade fasförändringsminne.
Solidigms eget reklammaterial visar blygsamma förbättringar. Blandade läs/skriva (70/30) arbetsbelastningar vid QD1 mätt med iometer visar en 66% förbättring av IOPS, och når 25K. Ren slumpmässig läsning förbättras lite mer och går upp med 72 % till cirka 18K IOPS.
För att vara säker är ingen av dessa siffror fantastiska, men för en QLC-enhet är de respektabla, och över vad de mer traditionella enheterna som 670p har levererat i våra tester.
Solidigm har också några lite mer verkliga riktmärken, som gör att P41 Plus presterar bra i det mycket cachevänliga PCMark 10 Full System Drive-testet. Solidigm inkluderar också en icke namngiven TLC-enhet, men utan mer information är det svårt att säga något av värde – eller ens bekräfta om det var ett meningsfullt test.
En vinst för Solidigm betyder i alla fall inte att leverera toppprestanda. Om P41 kan dölja bristen på DRAM och fortfarande kunna slå andra QLC/TLC-enheter som konkurrerar i värdesegmentet tillsammans med P41 Plus, så är det en vinst för Solidigm.
Avslutande tankar
Avslutningsvis, medan Solidigm inte tillkännager något lanseringsdatum för P41 Plus i morse, baserat på tidiga återförsäljarlistor bör vi förvänta oss att se den nya QLC-diskfamiljen förr än senare. Den stora frågan, som vanligtvis är fallet med QLC-enheter, är till vilket pris. QLC-enheter har fortfarande en grundläggande teknisk nackdel jämfört med TLC-enheter, så även med de potentiella fördelarna med en bättre cachningslösning måste P41 Plus-familjen fortfarande prissättas till konkurrenskraftiga priser. Precis som med Intel och Solidigms tidigare QLC-enheter kommer prissättningen att göra eller bryta saker på detaljhandelsmarknaden.
Uppdatering 08/11: Solidigm har meddelat prissättning för de nya enheterna. Enheten på 512 GB kommer att kosta $49,99, 1TB-enheten för $89,99 och 2TB-enheten till $169,99. Diskarna kommer att börja säljas den 22 augusti.
