OCZ + 25 nm = nízký výkon. Víme, co za tím vězí
AKTUALIZOVÁNO. Internetem se šíří polopravdy a mýty o nízkém výkonu nové revize SSD disků OCZ. Situace se má ale trochu jinak – 25nm Intel NAND Flash čipy jsou v tom nevinně.
Nedávno jsme vás jako první v Česku a Slovensku informovali, že nejnovější revize SSD disků společnosti OCZ má problémy s výkonem. Je pravdou, že některé modely jsou opravdu výrazně pomalejší, ale nové a moderní 25nm IMTF (Intel-Micron) NAND Flash za to nemohou.
Novinářská kachna roku!
Je to smutné, ale s politováním musím oznámit, že všichni novináři – a to bez výjimky kopírovali nebo překládali informaci, že za nízký výkon může použití 25nm NAND Flash čipů a tuto fámu šířili vesele do světa. Podle této obecně přijaté kachny měl být hlavní příčinou problémů vyšší počet chyb při zápisu a čtení a následná korekce pomocí ECC. To je ale pouze část pravdy. Současná generace řadičů na vyšší množství chyb, snad s výjimkou Marvell 88SS9174 (Crucial uvede brzy na trh RealSSD C400, tak se o tom přesvědčíme), není sice připravena, ale výsledkem by měl být pouze o 5–15 % nižší výkon. Nastupující generace SandForce SF-2000 (dočkáme se ho v OCZ Vertex 3 Pro) má integrovánu větší cache paměť a zvládá pokročilejší ECC algoritmy. Intel u nových SSD řadičů PC29AA31AA0 a EW29AA31AA0 zvýšil maximální podporovanou velikost vyrovnávací paměti cache z 32 MB SDR až na 256 MB DDR2 (v tuto chvíli to berte jako neověřené informace od mého hong-kongského zdroje). OCZ však vydalo dokument, v němž byl pokles rychlosti zápisu disků z rodiny Vertex 2 v některých případech až o 150 % 80 % (OCZSSD2-2VTXE60G 34 nm = 175 MB/s; 25 nm = 35 MB/s)!
Proč je pokles výkonu tak drastický? Výhodou, ale v tomto případě i nevýhodou, nových 25nm NAND Flash čipů je dvojnásobná kapacita při stejných rozměrech. Zatímco v minulé generaci 34nm disků s kapacitou 60 GB bylo osazeno šestnáct 32Gbit (= 4 GB) NAND Flash čipů, do nové revize osadilo OCZ poloviční počet – osm 64Gbit 25nm NAND Flash čipů. Na jednu stranu stačí k dosažení stejné kapacity poloviční počet čipů, ale je tu jeden háček. SandForce SF-1200 je osmikanálový řadič s šířkou datové sběrnice 16 bitů (8ch ×16bit), nicméně 25nm IMTF NAND Flash čipy jsou (stejně jako předchozí generace) dostupné prozatím s 8bitovou šířkou sběrnice. OCZ zapojilo plný počet kanálů, jenomže šířka sběrnice je poloviční. Pokud vám to stále nedochází, prohlédněte si moji fotomontáž. Vzpomínáte si na GeForce 2 MX a 4 MX SE? Ne, opravdu se nejedná o „MegaeXtrém“ ani „SpecialEdition“, ale doslova o „vykastrovaný“ SSD disk (ne, zmrzačený je opravdu slabé slovo).
Ne, opravdu se nejedná o „MegaeXtrém“ nebo „SpecialEdition“, OCZ u oblíbeného modelu Vertex 2 zúžilo šířku sběrnice a tím pádem svoje SSD doslova uškrtilo
Shrnutí hlavních mýtů
- 25nm NAND Flash mají minimální životnost 3 000 přepisů. Ne, tedy alespoň podle Intelu to není pravda – udává 5 000 přepisů. Velkou roli hrají také wear-leveling algoritmy (rovnoměrné rozložení opotřebení), sprare/over-provisioning area (náhradní prostor) a také optimalizace řadiče.
- 25nm NAND Flash mají výrazně nižší výkon. Ne, nová generace je z důvodu limitů současných řadičů pomalejší o 5–15 % procent. U vyššího poklesu výkonu jsou na vině výrobci SSD disků, kteří osazují NAND Flash v poloviční šířce sběrnice.
- Všechny nové OCZ disky s 25nm NAND Flash jsou pomalé. Ne, není to pravda. Pomalé jsou jen modely, kam výrobce osadil pouze 4 nebo 8 NAND Flash čipů. Řadič pak komunikuje pouze poloviční šířkou sběrnice (8 bitů). Modely s plným počtem 16 NAND Flash čipů (240 GB a více) komunikují s řadičem SandForce pomocí plnohodnotné 16bitové sběrnice. Jde tedy o paralelu s low-endovými grafickými kartami MX, SE a XT anebo levnými SSD OCZ Onyx (2ch Indilinx Amigos) a Intel X25-V (5ch PC29AS21BA0).
- Nové SSD disky s 25nm čipy jsou pomalejší, než klasické HDD. Ne, opět se jedná o obyčejnou demagogii. I když diskům s nižším počtem zapojených kanálů a užší sběrnicí dělá problém zápis (řadič zapisuje pouze do omezeného počtu buněk), čtení je naopak velmi rychlé. I to nejpomalejší SSD strčí v oblasti čtení hravě do kapsy VelociRaptora, během zápisu běžných dat je mu pak rovným soupeřem. Zkrátka a dobře i toto SSD je akcelerátorem systému a zvyšuje výkon celého počítače.
- Čím se dále liší 25nm NAND Flash od starších čipů? Jak jsme vás informovali v technologickém článku, spolu s přechodem na 25nm výrobní proces dochází i ke změně velikosti stránky – konkrétně k jejímu zvětšení. U dosavadní 50nm a 34nm technologie byla velikost stránky 4 kB. Při přechodu na 25 nm došlo k jejímu zdvojnásobení, velikost stránky je tedy 8 kB. Jeden blok už nemá 128, ale 256 stránek. To se zřejmě projeví na výkonu disku a bude třeba to u stávajících řadičů ošetřit změnami firmwaru. Dále z důvodu vyššího počtu chyb vynalezl Micron technologii ClearNAND. Díky ní dochází u jí vybavených NAND Flash k interní opravě chyb během přenosu a není potřeba zásahu řadiče (ten se potom věnuje optimalizaci ibstrukcí a ne opravě chyb což by se mělo pozitivně projevit po stránce výkonu).
Samotní výrobci SSD řadičů varují před zapojením menšího počtu kanálů/užší sběrnice. Přiložený datasheet Intelu budiž důkazem, že snížená životnost počtu přepisů je pouze fáma. Máme mu ale věřit po tom, co uvedl na trh vadné čipové sady 6 Series?
Nezvratný osud SSD disků vyrobených moderním postupem
OCZ Vertex 2 patří díky nízké ceně k nejoblíbenějším SSD diskům na trhu. Je to hlavně z důvodu vysokého výkonu a současně má velmi nízkou spotřebu (naměřil jsem hodnoty okolo 1 W). Bohužel při nevhodně zvoleném přechodu na 25nm NAND Flash čipy výkon výrazně poklesl a OCZ si v tuto chvíli sype popel na hlavu. Po velmi negativních ohlasech ze strany uživatelů, kteří byli de facto oklamáni „tajnou“ změnou specifikací, se OCZ rozhodlo nabídnout možnost výměny za výkonnější 34nm modely. Podmínkou je nepoškozená záruční pečeť a doplatek rozdílu v ceně NAND Flash čipů (otázka několika dolarů). Kromě výsledků různých benchmarků poznáte osazení 25nm NAND Flash také podle firmwaru v1.28 a brzké době plánuje OCZ uvést na trh jednoduchou utilitu. Někomu může vadit také poslední problém – SandForce se z preventivních důvodů rozhodl zvýšit počet záložních buněk (sprare/over-provisioning area) a celková kapacita klesla o dalších 5-7 %. Co kdyby se Intel s proklamovanou životností přece jenom mýlil anebo konkurence nabízela levnější NAND Flash, za to s kratší životností a OCZ je (opět) potichu vyměnilo?
Kde se chyba neprojeví, jsou modely s vysokou kapacitou. Zde byly již v základu osazeny 64Gbit anebo 128Gbit NAND Flash čipy. Pokud tedy plánujete koupit OCZ Vertex 2 E 240 GB, nemáte se čeho bát.
Samsung Electronics, Toshiba, Hynix Semiconductor a Micron Technology během letošního roku přejdou na 20nm výrobní proces. Současně Samsung, Toshiba a Micron plánuje spustit výrobu 12“ waferů v druhé polovině roku. Díky tomu opět poklesnou ceny a možná se konečně dočkáme dvojnásobné kapacity při zachování současných cen. V čem je tedy chyba? Výrobci SSD disků si musí uvědomit, že spokojený zákazník se vždy vrátí. Je tedy nutné vždy přizpůsobit příští generaci tak, aby došlo k využití maximálního potenciálu řadiče.
Pokud vás daná problematika zajímá, rozhodně nezapomeňte navštívit mnou spravovanou sekci SSD disků na našem fóru. Zde se dozvíte jaké zvolit ovladače při instalaci Windows 7 ale i tipy a triky k optimalizaci výkonu. Nedočkavcům doporučuji preview OCZ Vertex 3 Pro na Guru3D, HotHardware, LegitReviews, PC Perspektive nebo od samotného Ananda (ve všech případech se jedná o konfiguraci odlišnou od prodejní verze).
