主控是SSD的核心部件,直接决定SSD的整体性能。本文所列的9款SSD均采用ARM架构,实际上它们是多核处理器。作为一款存储产品,它们必须具备一套算法提供数据读写。目前SSD主控分为压缩算法和非压缩算法两大派系。
压缩算法集中在SandForce主控,压缩算法SSD主要采用SF-2281主控。而非压缩算法SSD较早出现在Marvell 88SS9174、三星MCX、Indilinx Everest2等三款主控;进入2012年,它们推出更新换代产品,即Marvell 88SS9187、三星MDX主控。
压缩和非压缩两种算法长期存在争议,争议主要在非压缩算法这边。如果非压缩算法不如压缩算法,为何那么多SSD厂商会去选择它呢?里面其实是大有门道的,存在即有理由,那么理由是什么呢?
九款参与横评的SSD固态硬盘主控归类 | |||
SandForce |
Marvell |
OCZ/Indilinx |
三星MDX |
闪迪至尊极速系列 240GB SSD |
浦科特M5P 256GB SSD |
OCZ Vertex4 256GB SSD |
三星84OPR0 256GB SSD |
威刚SX910 256GB SSD |
Crucial 英睿达M4 256GB SSD |
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影驰Laser GT 240GB SSD |
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BIWIN Elite C8302 240GB SSD |
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金胜维E3000s-240 240GB SSD |
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压缩算法和非压缩算法的最大区别:
两者最大区别在于写入放大。压缩算法在压缩后写入数据,对闪存寿命影响小;非压缩算法可以在SSD上直接写入数据,它的写入速度占据天然优势,但是会减少闪存寿命。所以我们在处理日常程序时,压缩算法的主控方案会比较有优势。
压缩算法主控特点:
优点:可支持的闪存比较多,不挑闪存/兼容性好,稳定性较强,数据加密的安全性,方案整体成本相对较低。
缺点:压缩主控在处理视频音频等无逻辑排列的大文件时较为费劲。
压缩算法的缺点,它可以通过算法设计针对不同类型的文件进行相应的压缩率运算。
非压缩算法主控的特点:
优点:读写速度快,稳定性较强,适合处理处理视频音频等无逻辑排列的大文件。
缺点:整体方案成本高,支持的闪存较少,挑闪存,兼容性不如SF系,近期较为折腾当属某款非压缩算法主控mSATA SSD与联想笔记本电脑的兼容性问题风波。
非压缩算法的兼容性问题可以通过指定的闪存解决,还可以通过算法设计控制放大率来改善读写性能,优化延长闪存寿命。换而言之,非压缩算法主控对固件开发团队要求较高,对SSD厂家的技术门槛要求更高。
举例:
闪迪采用东芝联合生产的24nm非压缩性闪存芯片
笔者以SandForce SF-2281主控(简称SF系)、Marvell 88SS9174(简称M系)两种较为典型的方案进行点评:
美光闪存偏向非压缩系,它的写入放大最优化只能做到1:1;也就是最优化状态写1MB数据时实际的写入动作也相当于1MB所需要的动作。
英特尔闪存偏向压缩系,它在写1MB常规数据时,实际写如动作在0.5MB左右。理论上,如果使用完全相同的闪存,SF方案要比M方案的使用寿命更长。
注:闪存无特定属性,比如非压缩系的东芝闪存可用在闪迪SSD之中;不过压缩系闪存基本没有用在非压缩算法主控上,因为非压缩算法主控挑闪存。
非压缩和压缩孰优孰劣?
SF方案对于一般程序先进性压缩然后写入,虽然压缩会耗费一些时间,但是压缩后实际需要真正写入的数据变少了,所以性能上理论上与非压缩差不多。
比如M系的写入1MB数据用时为1秒,SF系写入同样1MB数据时,先压缩用了0.5秒,但是压缩后只有0.3MB了,写入0.3MB用了0.3秒,那实际使用时间总共就是0.8秒。
因此写入的这1MB数据是否可压缩,可压缩的程度对SF方案影响很大,越是可压缩的话就越比M方案速度快,越是不可压缩就反而比M方案要慢了。
结论:答案其实已经很明确,压缩算法方案的整体性能稍逊,但是它的制造成本低,有利于SSD普及;非压缩算法方案的整体性能较高,但是对SSD厂家有较高要求,整体方案成本不低。
具体到SSD的代差,压缩算法SSD停留在二代水平,面对三代非压缩算法SSD压倒性优势,采用SF-2281主控的二代SSD也许更该考虑如何提高性价比来弥补性能不足。
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