Come possono differire sette SSD con controller SandForce?

Visivamente non c'è differenza tra questi SSD SandForce da 120 GB, ma la forbice di prezzo che li separa è piuttosto sostanziosa, circa 100 euro

Scavando in profonditÃ emergono delle chiare differenze. Gli SSD usano diverse tecnologie NAND Flash, per esempio. Inoltre il loro firmware è stato modificato per offrire determinate prestazioni in alcuni frangenti.

Alla scoperta della tecnologia della memoria NAND Flash

I produttori di NAND Flash sono impegnati a risolvere due problemi: la densitÃ di memoria e le prestazioni. La prima viene gestita quasi automaticamente con il miglioramento del processo produttivo. Transistor più piccoli consentono d'inserire più celle di memoria nello stesso spazio. Purtroppo geometrie sempre più ridotte aumentano il problema della longevitÃ , riducendo il numero di cicli di programmazione/cancellazione che una cella può tollerare. Il passaggio ai 25 nm è comunque necessario per ridurre il costo per gigabyte degli SSD.

Incrementare la densitÃ di archiviazione è solamente una parte dell'evoluzione silenziosa che sta avvenendo. Con ogni generazione di tecnologia di memoria abbiamo anche prestazioni migliori. I parte queste sono dovute all'uso di più canali di memoria da parte del controller, e con dischi capaci di andare oltre i 500 MB/s la velocitÃ di trasferimento di ogni canale conta.

Molti produttori usano l'ultima tecnologia sincrona per ottenere migliori prestazioni. Altri progettano modelli meno costosi usando NAND asincrone più vecchie e convenienti. Prendete per esempio la seconda generazione dell'X25-M di Intel. Il disco usa moduli che rispettano la specifica ONFi 1.0, con 50 MB/s per canale. Un controller da 10 canali usato al massimo offre quindi un bandwidth aggregato che supera le capacitÃ dell'interfaccia 3 Gbps. Se il controller proprietario di Intel fosse stato da 6 Gbps, molto probabilmente i suoi 10 canali sarebbero stati sfruttati al massimo.

L'architettura SandForce che vediamo oggi usa otto canali. Dati i numeri sequenziali elevati citati da ogni azienda, otto canali da 50 MB/s non dovrebbero soffrire in situazioni dove la tecnologia SandForce non può applicare una compressione elevata e una deduplicazione dei dati. Questo è il motivo per cui i dischi ad alte prestazioni di questo articolo usano nuovi tipi di memoria – per esempio i dischi più rapidi usano la Toggle Mode 1.0 DDR NAND sincrona di Toshiba. Gli SSD basati sulla seconda generazione dello standard ONFi sincrono compongono il pacchetto successivo. I dischi meno costosi usano memoria ONFi asincrona di prima generazione.

Toggle Mode (ideato da Samsung e Toshiba) e ONFi (Intel e Micron) sono solamente formati, qualcosa di cui gli utenti non dovrebbero curarsi. Più importante invece sapere se la memoria è asincrona o sincrona (guidata da un segnale di clock). La seguente slide della presentazione di Bob Pierce al Flash Memory Summit 2010 illustra i miglioramenti ottenuti da quando si usavano dispositivi sincroni. Anche se Bob parla di NAND SLC, gli stessi miglioramenti si riscontrano anche con i dispositivi MLC.

Prestazioni superiori si traducono in costi più elevati. La stessa memoria costa di più perché i produttori di NAND devono sincronizzarla con il clock di riferimento. La NAND asincrona è meno costosa, ma pagate la penalitÃ di prestazioni inferiori.

I controller più popolari di Intel, Marvell e Micron non fanno differenza tra memoria sincrona e asincrona. Come potete vedere nel diagramma a blocchi dell'SF-2200, SandForce dÃ ai produttori di SSD una vastissima scelta su come configurare i loro dischi. I produttori prendono il controller che preferiscono, lo inseriscono in un PCB di riferimento e lo accoppiano con la memoria NAND meno costosa disponibile in quel momento.

Aziende come OCZ e Corsair usano lo stesso controller ma creano linee di prodotti differenti per tipo di memoria flash e firmware: un approccio che per esempio spiega la differenza di prezzo tra i Vertex 3 e Force Series GT - basati su memoria sincrona- e i meno costosi Agility 3/Force Series 3.

Marca	Adata	Corsair	Mushkin	OCZ	OCZ	OCZ	Patriot
Modello	S511	Force Series 3	Chronos Deluxe	Vertex 3	Agility 3	Solid 3	Wildfire
Tipologia NAND	Sync	Async	Sync	Sync	Async	Async	Sync
Numero di blocchi NAND	16	16	8	16	16	16	16
Die per unitÃ NAND	1	1	2	1	1	1	1
Standard	ONFi 2.0	ONFi 1.0	Toggle Mode DDR	ONFi 2.0	ONFi 1.0	ONFi 1.0	Toggle Mode DDR