9a9b24313cf5ebcf7e30b87bfd21c964 SanDisk緊接在Samsung之後,投入TLC顆粒設計應用方案,價格方面同樣出人意表。因為在通俗認知裡,採用TLC顆粒應為價格導向,或許該如那些跳水產品般低廉。但是在現實中,這兩家廠商甚少走低價位化路線,即便轉用TLC也沒祭出殺很大策略,反而是老神在在盤踞中價位帶。

控制器配置因容量有別

價位看似尷尬的Ultra II SSD,SanDisk對結構設計所投入心力,並不亞於他牌MLC顆粒機種。首先從搭配組合面看起,這款產品計有120、240、480與960GB容量選擇,設定上以240、480GB為分水嶺,採用不同規格控制器。雖然都是Marvell設計方案,小容量機種配置型號為88SS9190,大容量則是用熟面孔88SS9189。

88SS9190為4通道產品,應為88SS9188的延伸改款版本,而88SS9189是出自同家族的8通道性能型控制器。這配置雖然有些怪異,但是就過往測試經驗來看,如果顆粒搭配組合良好,對效能的影響是不如想像中高。像Ultra II SSD前身Ultra II,乃至於Plextor今年推出的M6S等,都是效能不亞於Marvell同門8通道控制器的機種。

二代19nm製程TLC顆粒

我們取得測試樣品機為240GB容量,實際拆解窺探內部發現,其印刷電路板只有常見尺寸不到一半大,不過這其實已經足以配置所需元件。SanDisk是以4顆自家1Ynm製程(第二代19nm製程),X3 ABL規格Toogle類型顆粒搭配,使控制器每個通道皆控制1顆顆粒。

這顆粒單顆容量高達64GB,據悉單一裸晶圓為128Gbit(16GB)容量,意味每顆是由4個裸晶圓堆疊封裝而來。和88SS9190這4通道控制器搭配時,控制器總和控制晶圓數量為16個,與許多採用8通道控制器的相同容量產品相仿。基於控制器需求,另外搭配了Micron記憶體顆粒,檢索資料顯示為DDR3L-1600、256MB規格。

▲Ultra II SSD小容量版本,包含240與120GB皆採用4通道控制器,搭配4CE堆疊封裝顆粒組成。無論電路板小型化設計是否別有用意,都能夠容納所需的必要零組件,並且足以構成良好的效能組合。

導入修改版nCache 2.0

Ultra II SSD如先前介紹的Extreme PRO SSD,所配備SanDisk獨有的分層快取架構,同樣提升至最新的nCache 2.0版本。Ultra II SSD因應採用TLC顆粒,針對耐用度面相加入強化設計,因此功能和Extreme PRO SSD採用版本不盡相同。兩者基礎都是在顆粒內,植入部分SLC單元,做為分層快取架構的核心。

nCache 1.0是針對4K之類小量資料設計,利用SLC區塊做為第二層暫存快取空間,來增加資料寫入速度。nCache 2.0則是解開這限制,所有通過記憶體的寫入資料,都會先寫入到SLC區塊(Block)內,待適當時機再寫到TLC顆粒內。Ultra II SSD所採用版本還額外新增直接記憶體存取(DMA)模式,讓每3個SLC區塊與1顆TLC區塊對應,並結合晶片內建複製(On Chip Copy)技術。

針對TLC納入強化功能

官方宣稱不需要動用多少控制器與記憶體資源,即可將暫存於SLC區塊內的資料,直接轉移寫入到TLC顆粒相對應區塊,而且SLC區塊內皆包含XOR資料復原機制。nCache 2.0其餘附加功能技術,還包括既有的寫入放大率改善,以及斷電資料保護(主要針對映射表)等項目。

此外SanDisk還加入了MPR(Multi-Page Recovery,多頁復原)技術,這強化頁面(Page)的奇偶校驗機制,和SandForce、Crucial的RAID保護機制架構相似,能夠用以提升資料錯誤矯正機率。官方宣稱即便只有少數幾頁也能夠復原,而且作業中對於效能的影響甚微,這些都是高階機種Extreme PRO SSD所不具備的功能。

▲採取較高預留空間設定,故標示容量僅有240GB,此外偵測顯示支援DEVSLP節能模式。

最高存取速度十分亮眼

Ultra II SSD首要比較對象非Samsung的840 EVO莫屬,但是其建議售價低於對手市場價格,因此改以Plextor的M6S來替代之,兩者定價相近且同為4通道控制器產品。TLC顆粒效能是否相當不濟?先前840 EVO證明了未必,參考下列數據表格再次得到驗證,Ultra II SSD同樣具有扭轉局面的表現,兩者或許皆該歸功於架構最佳化設計。

就概觀效能重點項目而言,Ultra II SSD最高循序存取速度,少則讀取506MB/s、寫入501MB/s,隨機存取模式則分別為讀取498MB/s、寫入501MB/s左右。這般表現明顯超越M6S,尤以寫入部分差距最大,即便和8通道控制器機種相較仍為強勁。可見顆粒搭配組合與架構最佳化,對這方面起了相當幫助,算是不負其價格應有表現。

存取性能表現

Ultra II SSD

M6S

讀取

寫入

讀取

寫入

ATTO Disk Benchmark

Neither

(單位KB/s)

4KB

149204

137625

114379

103455

512KB

508882

498256

512525

442128

8192KB

506481

505290

518715

449533

CrystalDiskMark 1Fill

(單位MB/s)

Seq

539.1

501.4

511.5

447.3

512KB

347.8

497.4

407.9

440.2

4K

39.19

132.0

37.66

106.3

4K QD32

372.2

341.2

389.3

345.9

ATTO Disk Benchmark

I/O Comparison Random

(單位KB/s)

4KB

143433

136606

103455

103198

512KB

493674

498256

484759

443171

8192KB

498256

506481

490293

450611

CrystalDiskMark隨機亂數

(單位MB/s)

Seq

509.9

501.1

513.0

446.0

512KB

302.5

496.8

409.5

439.3

4K

39.19

131.9

37.76

106.3

4K QD32

371.9

341.1

389.2

346.5

AS SSD Benchmark

(單位IOPS)

16MB

31.85

29.16

30.38

27.09

4K

9249

28991

8827

23580

4K-64Thrd

85718

75371

93790

75244

512B

32209

25372

29018

24758

分數

422

454

449

429

總分

1103

1118

PCMark 7 Secondary storage score

5464

5510

PCMark 7 Raw Secondary storage score

6650

6567

PCMark 8 Storage score

4954

4976

PCMark 8 Storage bandwidth

239.62MB/s

268.10MB/s

4K隨機寫入耐力低落

4K存取測試結果相仿,差異在於ATTO Disk Benchmark讀取落差不多,在CrystalDiskMark才有相當幅度勝差,總和結果同樣是Ultra II SSD寫入表現優異。表列PCMark數據部分有了較大轉變,Ultra II平均表現和M6S相較下是平分秋色,惟獨PCMark 8 Storage bandwidth項目被超前約莫12%。

而在DriveMaster隨機寫入耐久力測試方面,M6S繳出7746IOPS,達到Marvell控制器搭配MLC顆粒普遍應有水準。反觀Ultra II SSD,即便曲線走勢堪稱平穩,最終所得結果卻只有1247IOPS,這般表現可謂不濟。筆者猜想,若非韌體調校層面因素造成,那可能是包含nCache 2.0在內諸多架構,當前仍然無法將TLC調校到理想化所致。

▲4k隨機寫入表現雖然低弱,並不排除是韌體層調校設定,或者nCache 2.0架構某層面因素所導致,未必和採用TLC類型顆粒有絕對關聯。

價格處在激烈競爭帶

Ultra II SSD基本盤表現可圈可點,即便與8通道控制器機種相較,仍然具備十足的抗衡能力。罩門是出現在4K隨機寫入耐久力部分,nCache 2.0似乎沒能為Ultra II SSD帶來同樣加分效果,以致存在寫入掉速疑慮。撰稿期間參考市場價格約為3,700元,這可是競爭相當激烈價格帶,在SanDisk找到問題癥結點之前,筆者對於Ultra II SSD抱持保留態度。(廖必勝)

 

 



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