Anslut till Senaste Tekniska Nyheter, Bloggar, Recensioner

The Crucial/Micron M500 Review (960GB, 480GB, 240GB, 120GB)

Det här är förmodligen det mest exalterade jag har varit över någon SSD-lansering på ganska länge. På CES i år tillkännagav Crucial sin M500 SSD – världens första att använda Microns nya 128Gbit MLC NAND-matris. Tack vare kostnadsbesparingarna och densitetsökningen som är förknippad med denna nya 128Gbit NAND, skulle M500 vara tillgänglig i en kapacitet på 960 GB, prissatt till $599. Det visar sig vara runt 0,62 USD per GB för en verkligt gigantisk enhet enligt dagens standarder. Det är spännande. Under de senaste fem åren har jag lärt mig att leva på mindre lagring som jag trodde att jag behövde, men M500 hade potentialen att skämma bort mig igen.

M500 börjar med en välbekant refräng: en Marvell-kontroller med anpassad firmware från Crucial/Micron och naturligtvis Micron NAND. Alla dessa delar uppdateras dock, vissa på mer intressanta sätt än andra. Styrenheten är nu Marvells 88SS9187, en uppdaterad version av 9174 som används i m4. 9187 är en hastighets-/funktionsbula över 9174 och används även i Plextors M5 Pro. Jag bör notera att den här gången kommer både Crucial (slutanvändare) och Micron (OEM)-enheter att ha samma M500-märke.

En av fördelarna med Marvells 9187 är stödet för DDR3-minne, som vi ser utövas på M500. I sin största konfiguration har M500 1 GB DDR3-1600. Avgörande hävdar att endast 2 – 4 MB användardata någonsin hamnar i detta DRAM, den överväldigande majoriteten av DRAM används för att cachelagra sid-/inriktningstabellen som mappar logiska blockadresser till sidor i NAND. Liksom de flesta SSD-tillverkare kommer Crucial inte att prata om strukturen på dess mappningstabell men med tanke på storleken på DRAM:et tror jag att det är säkert att anta att vi tittar på en relativt platt struktur som borde vara lätt att hantera (mer om detta senare).















Crucial / Micron M500-specifikationer
120 GB 240 GB 480 GB 960 GB
Kontroller Marvell 88SS9187
NAND Micron 20nm 2bpc MLC NAND (128Gbit dyna)
Formfaktor 2,5″ 7 mm/9,5 mm, mSATA, M.2 2,5″ 7 mm/9,5 mm, mSATA, M.2 2,5″ 7 mm/9,5 mm, mSATA, M.2 2,5″ 7mm/9,5mm
Sekventiell läsning

500 MB/s

500 MB/s

500 MB/s

500 MB/s

Sekventiell skrivning

130 MB/s

250 MB/s

400 MB/s

400 MB/s

4KB slumpmässig läsning

62K IOPS

72K IOPS

80K IOPS

80K IOPS

4KB slumpmässig skrivning

35K IOPS

60K IOPS

80K IOPS

80K IOPS

Drive Lifetime 72TB skriver (90 % full, 25/75 % sekventiell/slumpmässig IO – 50 % 4KB, 40 % 64KB, 10% 128KB)
Garanti 3 år

Medan M500:s kontroller inte är något nytt, är dess NAND det. M500 är den första enheten som levereras med den senaste versionen av IMFT:s 20nm MLC NAND, med 128Gbit-matris. Alla tidigare NAND-enheter från IMFT (liksom dess konkurrenter) toppar på 64Gbit (8GB) per 2-bitars MLC NAND-matris. Övergången till större tärningar minskar antalet tärningar/enheter som behövs för att träffa varje kapacitetspunkt, och det gör också 1TB SSD:er kostnadseffektiva för första gången någonsin.

Kostnadsbesparingarna kommer från det faktum att dessa 128Gbit-dödar inte är enkla fördubblingar av förra årets 64Gbit-enheter; de innehåller några ändringar. Den mest framträdande är en förändring av sidstorleken från 8KB till 16KB. Större sidstorlekar är mer önskvärda att implementera vid mindre NAND-geometrier, vilket är anledningen till att du normalt ser dessa sidstorleksövergångar med stora förändringar i processteknik (t.ex. 4KB till 8KB sidstorleksövergång tillbaka vid 25nm). Den goda nyheten är att större sidstorlekar ökar sekventiell genomströmning, men på bekostnad av latens. Med tanke på att NAND-programtiderna ökar med mindre NAND-geometrier, ställs spelet återigen mot tillverkare som vill öka prestandan när de utnyttjar fördelarna med Moores lag.


Den andra stora förändringen med 128Gbit-implementeringen av IMFTs 20nm-process är införandet av ONFI 3.0-stöd. Det finns vissa energibesparingar tack vare ONFI 3.0 (lägre spänningar, terminering), men den stora nyheten här är en ökning av den maximala gränssnittshastigheten. Den tidigare ONFI-gränssnittsstandarden (2.x) toppade med cirka 200 MB/s, medan ONFI 3.0 sparkar upp det till 400 MB/s. Crucials implementering verkar vara begränsad till cirka 330 MB/s, men enheten är inte i närheten av att mätta det. Kom ihåg att gränssnittshastigheten styr den maximala hastigheten med vilken du kan överföra data till/från en NAND-enhet. De flesta NAND-enheter är kapabla till tvåkanalsdrift, så i implementeringar med högre kapacitet talar vi om en maximal NAND-till-kontrolleröverföringshastighet på över 600 MB/s. Det finns mer än tillräckligt med takhöjd här.

Stöd för den nya kontrollern, ny NAND-matris, större sidstorlekar och ONFI 3.0 kräver uppenbarligen en ny firmware, så M500 levereras med en utveckling av vad Crucial utvecklat för m4. Slutresultatet är avsevärt förbättrad prestanda över hela linjen, den stora frågan är hur väl den står sig i jämförelse med resten av världen med tanke på hur mycket som har förändrats sedan m4 först kom ut på marknaden.

20nm 128Gbit NAND: Större sidor, större block, lägre prestanda och kostnad?















Intel/Micron NAND Evolution
50 nm 34 nm 25 nm 20 nm 20 nm
Single Die Max Capacity 16 Gbit 32Gbit 64Gbit 64Gbit 128 Gbit
Sidstorlek 4KB 4KB 8KB 8KB 16KB
Sidor per block 128 128 256 256 512
Läs sida (max) 75 µs 100 µs 115 µs
Programsida (typiskt) 900 µs 1200 µs 1300 µs 1300 µs 1600 µs
Radera block (typiskt) 3 ms 3 ms 3,8 ms
Dies storlek 172 mm2 167 mm2 118mm2 202 mm2
Gbit per mm2 0,186 0,383 0,542 0,634
Klassade program/raderingscykler 10 000 5 000 3000 3000 3000

Det finns mycket data i tabellen ovan, men om du tittar noga kommer du att se ett par trender. De uppenbara ökar sid- och blockstorleken med tiden. NAND-programlatensen har också stigit stadigt under åren, medan uthålligheten minskat. Sammantaget ser bilden ganska dyster ut. Det är imponerande att prestanda fortsätter att gå upp för varje generation med tanke på hur mycket däcket är staplat mot att se fortsatta prestandaförbättringar. Ökningen av programtid ger dig en förhandstitt på vad vi kommer att se på prestationssidorna. Små skrivningar kommer att ta längre tid. Sophämtningsrutiner på en hel enhet kommer också att ta längre tid att köra eftersom varje block som behöver återvinnas för användning har fler sidor och mer data att hantera. Även om Crucial använder en snabbare kontroller i M500 vs. m4, ökar den interna hushållningen den måste göra enormt också. M500 är inte en enhet som byggdes i jakten på toppprestanda. Istället riktar denna satsning sig mot mainstream.

Om man tittar på skillnaden i densitet mellan de två 20nm NAND-enheterna, är det nästan en 17% ökning av densiteten från att flytta till de större sid-/blockstorlekarna. Det är en anmärkningsvärd förbättring, särskilt när man betänker att vinsterna är frikopplade från en ny processnod. I slutändan är detta Microns svar på TLC för tillfället. Istället för att offra uthållighet för att komma till lägre prisnivåer bör 20nm 128Gbit 2bpc MLC NAND-enheten med mogna avkastning ge konkurrenskraftiga priser med högre uthållighet. Detta är verkligen budskapet bakom Crucials M500. Företaget riktar sig inte till Samsungs SSD 840 Pro, utan snarare den TLC-baserade 840.

Verkligheten i det hela är att M500:s MSRP ligger närmare 840 Pro:s gatupriser än 840:s. MSRP tenderar att bli lite höga på SSD, så jag skulle inte bli alltför förvånad över att se M500 så småningom slå sig ner närmare 840 (kom ihåg att MSRP för 840/840 Pro på 250/256 GB är $199 respektive $269) . Det är definitivt en annan metod för att minska kostnaderna jämfört med att gå till TLC, och det är ett som inte nödvändigtvis kan upprepas varje generation, men för närvarande fungerar svaret. Jag är inte säker på hur betydelsefull den extra uthålligheten är för de flesta klientanvändare, även om du skulle kunna göra ett intressant fall för M500 i vissa företags arbetsbelastningar som TLC 840 inte skulle kunna göra det till.


Den stora nyheten är förstås kapacitetspunkten på 960 GB. För $599 är 960GB M500 den överlägset billigaste disken som finns tillgänglig var som helst med den kapaciteten. En snabb sökning på Newegg avslöjar en $1000 Mushkin 960GB-enhet och a $3000 1TB OCZ Octane. För $599 är 960GB en stjäla för $0,62/GB. Även den Phison-baserade 960GB BP4 från MyDigitalSSD väger in på 799 $och OWC:s Mercury Electra MAX (3Gbps SATA) är fortfarande över $1000. För att sätta diskens utmärkta pris i perspektiv, har 960 GB M500 ungefär samma MSRP som Intels 80 GB X25-M hade 2008. Det är en storleksordning mer lagringskapacitet till samma pris på 5 år. Moores lag gör mig glad.