Storage

SandForce SF3700, in un unico chip SATA e PCI Express

LSI ha presentato SandForce SF3700, la famiglia di controller per SSD il cui punto forte è il supporto tanto all'interfaccia SATA quanto a quella PCI Express (2.0 x4), selezionabile dal produttore dell'unità. La nuova serie di controller si basa su una piattaforma modulare e per questo ci saranno inizialmente quattro varianti, che debutteranno all'incirca a metà del prossimo anno con supporto alla memoria NAND sotto i 20 nanometri e compatibilità con soluzioni SLC, MLC e TLC NAND basate su standard ONFI e Toggle DDR.

Il modello SF3729 offre interfaccia SATA e PCIe x2, mentre il SF3739 abbandona l'interfaccia SATA in favore di quattro linee PCI Express. SandForce SF3719 è l'offerta entry-level, mentre il chip SF3759 si avvarrà di un'interfaccia PCIe scalabile e punterà ad applicazioni enterprise. Per ora non si conoscono le frequenze di lavoro di ognuno. Secondo LSI la velocità in lettura e scrittura sequenziale di questi controller, in presenza di un collegamento PCI Express 2.0 x4 e dati incomprimibili al 100%, raggiunge 1,8 GB/s. I chip possono anche raggiungere 150.000 IOPS in lettura casuale e 81.000 IOPS in scrittura casuale. Le prestazioni con l'interfaccia SATA sono ovviamente più modeste: 550/502 MB/s in lettura e scrittura sequenziale e 94.000/46.000 IOPS in lettura e scrittura casuale.

Famiglia SF3700
SKU SF3719 SF3729 SF3739 SF3759
Mercato Entry Client Mainstream Client Enthusiast Client, Value Enterprise Enterprise Caching, Enterprise Storage
Interfaccia SATA + PCIe x2 SATA + PCIe x2 PCIe x4 PCIe scalabile
Form factor suggeriti M.2 M.2 M.2 & 2.5" HHHL

Le interessanti specifiche tecniche sono figlie di un rinnovamento generale, dato che questa famiglia di controller è stata progettata da zero. Ritroviamo la tecnologia DuraWrite, che riduce il numero di scritture attraverso la compressione dei dati, preservando cicli di scrittura/cancellazione. Secondo LSI questa versione offre una "data reduction capability" superiore. In sostanza l'SF3700 dovrebbe essere in grado di comprimere dati a bassa entropia ancora di più e con una minore write amplification, portando così ad avere una resistenza superiore e migliori prestazioni con unità di minore capacità. Migliorate anche le routine di garbage collection e ora troviamo anche due engine di codifica AES a 256-bit anziché uno.

All'interno dell'SF3700 abbiamo diversi core, che possono spegnersi quando non in uso per consumare meno e preservare la batteria nell'uso mobile. Questo comportamento però può essere disabilitato per ottenere latenze più basse possibili nei prodotti enterprise. Ed è proprio delle latenze che LSI parla con maggiore orgoglio, soprattutto in presenza di carichi di lavoro prolungati.

LSI SandForce SF3700, prestazioni
Interfaccia PCIe 2.0 x4 SATA 6Gbps
Lettura casuale 150K IOPS 94K IOPS
Scrittura casuale 81K IOPS 46K IOPS
Lettura sequenziale 1800MB/s 550MB/s
Scrittura sequenziale 1800MB/s 502MB/s

L'azienda ha dichiarato di aver aumentato i buffer interni permettendo ai controller di fare a meno di memoria cache DRAM separata e gestire 2 TB di memoria flash. Per quanto riguarda il "back-end" del controller, abbiamo un'interfaccia completamente ridisegnata. Laddove nei controller SF-2000 gli otto canali erano divisi solamente tra due controller secondari, le soluzioni SF3700 hanno dedicato un controller secondario a ognuno degli otto canali NAND primari.

Clicca per ingrandire

Inoltre c'è un nono canale, che ha un suo controller secondario e può essere usato per migliorare le prestazioni. "La sua missione è permettere a chi realizza un SSD di offrire capacità binarie – 256 GB anziché 240 GB o 1 TB anziché 960 GB – senza sacrificare l'area sottoposta a overprovisioning o protezione dati RAID", scrive il sito Techreport. Anche Anandtech ha un articolo abbastanza completo sulla nuova famiglia di prodotti LSI.

Lo schema di protezione RAISE (Redundant Array of Independent Silicon Elements) – che permette di recuperare i dati persi a causa di problemi alla memoria Flash – è stato riprogettato. Adesso ci sono due modalità operative: RAISE 1 protegge dai difetti di una singola pagina o blocco e consuma la capacità di un die. RAISE 2 può sostenere più malfunzionamenti a pagine e blocchi, oltre a quello di un intero die, ma vi costerà due die di capacità. LSI ha infine aggiornato il motore per la correzione degli errori (SHIELD), inserendo tra le tante cose un algoritmo adattivo che destina altri bit alla correzione di errori quando la memoria flash si usura maggiormente.