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标题: 浴室谈SSD系列五:更新换代,Marvell 88SS9187 主控之我见 [打印本页]

作者: neeyuese    时间: 2012-3-16 22:34
标题: 浴室谈SSD系列五:更新换代,Marvell 88SS9187 主控之我见
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主控主要特征和解析:

1.88SS9187的主机接口支持最新的SATA 6Gbps Rev 3.1规范,业内最低运行/待机功耗。

SATA 3.1规范相比早先的规范主要有如下改进:
1.mini SATA接口支持的改进,增加了自动检测能力,去掉了原本专用的mSATA连接器,增加了互通性,例如支持在Mini PCIE上走SATA协议。
2.Zero-Power Optical Disk Drive(ODD)技术支持,减少了闲置光驱的耗电量。
3.硬件控制加强,让主机增加识别硬件设备的能力并做出优化。
4.LPM电源管理技术支持为必备条件,此技术针对SATA总线上的设备实行更好的降低能耗的优化。
5.Queued Trim Command的支持:
这条对Trim的改进非常重要,很多人都知道Trim指令能够帮助保持SSD性能,降低写入放大,提高SSD耐久度,但是之前的Trim指令被ATA协议层定义为一条non-queued command,那个意味着在发送Trim指令到设备之前,操作系统需要等待SSD上的IO操作全部完成,然后在SSD执行Trim指令并结束前,将不能接受任何的IO操作,所以每次发送Trim指令前都需要清空队列中的操作,间接的影响性能。现在如果固件支持这个技术,则在Trim的时候可以queue起来一起发送Trim指令,大大提高效率,甚至做得好能够和原本queue里的Read和Write操作一起执行。(这个有待考证)

2.内部硬件RAID数据冗余支持,依靠特定固件可以在NAND出现问题的情况下恢复数据。

这个技术类似于SandForce的RAISE,Intel 320或者710的XOR,主要用于在某个颗粒里出现严重坏块的时候甚至坏整个Die的时候恢复出数据用的。在颗粒制程越来越新,稳定性越来越差的未来,这类技术是必须要拥有的。

3.主控的闪存接口支持8通道,每通道200MT/s带宽,每根通道硬件支持4CE,靠外部解码器和内部编码模式可以扩展到支持到最大16CE。

8通道没有改变,每条通道也一样是8bit的了,不过接口带宽从之前88SS9174的166MT/s最大提高到了200MT/s,这样在持续写入上可以表现得更加出色,而随机性能上也会有稍许提高。每通道硬件支持4CE,按照一个Die为8GB计算(24/25nm),则为32GB X 8通道,超过这个容量,随机性能势必受到影响。(当然还有个问题是映射表不够细造成的)1xnm的产品可以做到512GB而不影响随机性能。而如果靠外部解码器加上内部编码模式可以扩展到支持最大16CE,那么单主控容量为最大1TB甚至2TB的SSD也不是不可能做出来。


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如图,红色部分就是上面提到的外部解码元件,SSD主控为了控制针脚数,一般不会做太多的CE接口出来,在需要大容量的时候靠外部逻辑元件扩展是个省成本的好方法。这款很眼熟吧,是OCZ的Octane系列,只有512GB或以上的容量才见的到这些红色的元件,因为小容量的主控可以直接支持。这款SSD主控OCZ说是Indilinx Everest,其实打磨前的真身也是Marvell主控,和88SS9174是孪生兄弟,不过固件确实是Indilinx开发的就是了。

4.ECC错误校验引擎能力提高(比新制程颗粒需求更高),元数据支持独立ECC。

ECC提高是意料之中的事,随着制程的改进,这个不提高就没法支持更先进的颗粒,如何降低成本呢?元数据支持独立ECC是个比较重要的功能,因为Marvell支持的缓存容量普遍比较大,而大部分缓存存放的是映射表,也就是用户数据的元数据,众所周知内存也会出错,所以针对元数据进行独立的ECC非常关键,不然会因为内存出个错造成整个盘都不认的情况哦。

5.针对映射表的需求,缓存容量最大支持到DDR3 1GB,支持适应性读写机制。

SSD的容量越来越大,需要的映射表容量也越来越大,随机性能要快,那么需要把映射表做到很细很细,其他的功能表也一概不能少,在自检前把颗粒上的映射表第一时间加载到缓存里,需要更新的时候再回写回颗粒上来提速是个比较有效率的提速方式,前提是固件内的映射表掉电后的反推修复算法要做的好,不然只会是造成大量丢盘的隐患。

6.持续读取性能封顶SATA 6Gbps,在稳定态下也保证最大约500MB/s的持续写入性能。

读取性能在上一代的主控上表现就非常不错了,不过还是在520MB/s附近,那么这次能提升多少?拭目以待呗。至于稳定态下保证至少500MB/s的持续写入性能,这个首先需要颗粒的容量要大,或者颗粒写入原本比较强,不然不可能做到,当然主控有能力不代表厂商能做出这个能力罢了。(很多时候随机和持续2者需要适当平衡取舍的。)

7.同级别产品中最高的随机读写性能和最低的性能下降幅度。(相同OP下)

既然前面的特性都那么强大了,那么这里说性能强自然也没啥不可,不过我还是那句话,取决于固件的设计,很多时候软件才是主导一切的,光有硬件底子是不够滴。


总结部分:其实这个主控内部代号叫做”莫纳Monet 2.0“,在去年6月份就有第一版固件了,不过为何Marvell到现在才宣布?这个我就不清楚了,反正我在m4发布0009固件的时候就提过它的名号了,连接可以看这里:
http://bbs.pceva.com.cn/thread-25153-1-1.html

按照我的猜测,这个主控会在今年下半年成为Marvell市场的领军人物,在企业级市场会有Micron的P400坐镇,颗粒可能为25nm MLC或者eMLC吧?而浦科特后面的建兴团队肯定也会发力,不过按照他们的个性,消费级市场肯定更对胃口,主控强力的ECC与TOSHIBA的19nm颗粒搭配应该能够再一次拉动消费级的步伐吧,反正制程先进后的颗粒硬件缺陷需要靠主控硬件能力和固件开发拉回来,要把SSD做好真的是越来越难了,当然价格肯定会越来越亲民,未来如何让我们拭目以待吧。



作者: SKanAero    时间: 2012-3-16 22:40
本帖最后由 SantaKerberos 于 2012-3-17 21:38 编辑

提升了这么多新功能,并且强化了原有功能的新一代主控芯片,表面看来制作工艺并未改变,会不会是通过提升主控芯片运行速度来实现的?发热量和功耗也应有些变化吧?
作者: James007ss    时间: 2012-3-16 22:40
Queued Trim Command,这个真的很重要,虽然浴室说这主控也是个过渡产品,不过今年下半年应该还是会挺精彩。
作者: 佩涅罗佩    时间: 2012-3-16 23:11
5.Queued Trim Command的支持:
这条对Trim的改进非常重要,很多人都知道Trim指令能够帮助保持SSD性能,降低写入放大,提高SSD耐久度,但是之前的Trim指令被ATA协议层定义为一条non-queued command,那个意味着在发送Trim指令到设备之前,操作系统需要等待SSD上的IO操作全部完成,然后在SSD执行Trim指令并结束前,将不能接受任何的IO操作,所以每次发送Trim指令前都需要清空队列中的操作,间接的影响并行性能。


所以如果手动Trim,有时会觉得卡了一下,就是因为当时没能并行?那这个特性,是不是只要盘支持就行?需要主板方面的配合吗?现在的SATA是3.0,不是3.1吧。
作者: xffsfy    时间: 2012-3-17 01:02
总觉得新产品出来的一段时间内是“技术预览”期。新功能花样繁多,但稳定性和效率将在下一代产品上得到提高,2~3代一个循环。
当然,还有新产品的价格问题....
作者: wsy2220    时间: 2012-3-17 11:10
本帖最后由 wsy2220 于 2012-3-17 11:51 编辑

M4升级版大概什么时候出现呢?

还有sata 3.1有没有主板支持呢?
作者: 我叫Jonn.yR    时间: 2012-3-17 11:18
Queued Trim Command。这个技术是指在有I/O的情况下进行trim,会不会和写入冲突?至于价格,SSD的价格和什么有关系呢?
作者: luoyu_1980    时间: 2012-3-17 11:34
这个比Marvell  88SS9174主控稳定性上有提高吗?
现在看好像特别注重节能这块.
作者: thj2231    时间: 2012-3-17 12:44
浴室大大,没有intel新一代的SSD主控消息嘛
作者: mcszjs    时间: 2012-3-17 13:34
thj2231 发表于 2012-3-17 12:44
浴室大大,没有intel新一代的SSD主控消息嘛

Intel的520都用SF主控了,我想Intel自己的主控是不会有了,即使有也不用在消费级上了。
作者: sun88990    时间: 2012-3-17 16:34
现在controller真是越来越强大了...
第2跟第6点是我最期待的
也期望SandForce 3rd controller也能早日推出
作者: 武英仲    时间: 2012-3-19 10:46
消费级的SSD可靠性还不如普通硬盘啊
作者: 佩涅罗佩    时间: 2012-3-19 11:11
武英仲 发表于 2012-3-19 10:46
消费级的SSD可靠性还不如普通硬盘啊

这可不能这么说,现在用法也不怎么相同嘛。
作者: 堕落のangel    时间: 2012-3-21 20:56
请问一下ssd要恢复性能是不是只能用软件擦除啊
作者: mcszjs    时间: 2012-3-21 21:05
堕落のangel 发表于 2012-3-21 20:56
请问一下ssd要恢复性能是不是只能用软件擦除啊

你这人烦不烦啊?我才见版主在求助区那么耐心的答你问题和告诉你该去什么地方找答案,你就老问,人家说过N次的事,你非要人家一字一句再说给你听?你算老几?

http://www.pceva.com.cn/topic/crucialssd/index-4_3.html

再扔个链接给你,要再不懂自己找,我看你别用好了,省得纠结。
作者: 堕落のangel    时间: 2012-3-21 21:09
mcszjs 发表于 2012-3-21 21:05
你这人烦不烦啊?我才见版主在求助区那么耐心的答你问题和告诉你该去什么地方找答案,你就老问,人家说过 ...

你会了就了不起啊,我不懂就不能问啊
作者: mcszjs    时间: 2012-3-21 21:12
堕落のangel 发表于 2012-3-21 21:09
你会了就了不起啊,我不懂就不能问啊

我就看不惯你那样问,不懂就自己多主动些去学,凭什么非要人家亲自来伺候你?人家版主现在收你钱了?
作者: 堕落のangel    时间: 2012-3-21 21:15
mcszjs 发表于 2012-3-21 21:12
我就看不惯你那样问,不懂就自己多主动些去学,凭什么非要人家亲自来伺候你?人家版主现在收你钱了? ...

我看不懂就不能问啊
作者: whajcf    时间: 2012-3-21 21:20
求浴大说下第二条RAID? 对这个很有兴趣..
作者: mcszjs    时间: 2012-3-21 21:23
本帖最后由 mcszjs 于 2012-3-21 21:25 编辑
堕落のangel 发表于 2012-3-21 21:15
我看不懂就不能问啊


从你的回复,我认为你根本就不是看不懂,而是没看,看不懂起码知道自己什么地方没看懂,但你连什么地方看不懂都说不清楚,你就是有看,也是1目100行的机器人式,不过我不会2到认为你是机器。所以我判断你就是等于没看,非要人家把饭喂你口里。

我就是最看不惯你们这种被宠坏,衣来伸手、饭来张口的小孩子。

另外我帮版主答你一次,SSD不用优化,没事不用擦除。平时用性能不会降。满意了不?全塞你嘴里了。
作者: 堕落のangel    时间: 2012-3-21 21:28
mcszjs 发表于 2012-3-21 21:23
从你的回复,我认为你根本就不是看不懂,而是没看,看不懂起码知道自己什么地方没看懂,但你连什么地方看 ...

我问的是“ssd要恢复性能是不是只能用软件擦除”但是你回答的呢?
作者: neeyuese    时间: 2012-3-21 21:29
第二条RAID就是内部牺牲一个颗粒的容量来做冗余,当某个page甚至block整个无法恢复的时候,全盘冗余校验恢复这部分数据。
作者: mcszjs    时间: 2012-3-21 21:34
堕落のangel 发表于 2012-3-21 21:28
我问的是“ssd要恢复性能是不是只能用软件擦除”但是你回答的呢?  ...

平时用性能不会降


你小学语文不合格吗?小学没毕业?
作者: 堕落のangel    时间: 2012-3-21 21:39
mcszjs 发表于 2012-3-21 21:34
平时用性能不会降

反正我用的比较狠,而且还是没有回答我的问题。
你语文及格了,就不会回答吗?不要回答与问题无关的。
作者: James007ss    时间: 2012-3-21 21:44
mcs和堕落2位请别吵架,大家好好讨论就是了。堕落是新人,问题较多也正常,只是有时候可能比较急于知道答案就直接问,当然我个人也希望他能仔细看手册和帖子来学习,这样毕竟比直接得到答案要深刻,也记得牢。

感谢mcs体谅我,不过堕落愿意先问清楚也总比乱用,用出问题了再来问的人强,我一时没空的话,希望你们大家知道的,也给这些新人一些帮助就好,最重要是和谐讨论,大家来论坛都是想开心,不是找不自在的嘛。
作者: whajcf    时间: 2012-3-21 23:04
neeyuese 发表于 2012-3-21 21:29
第二条RAID就是内部牺牲一个颗粒的容量来做冗余,当某个page甚至block整个无法恢复的时候,全盘冗余校验恢 ...

就是说不是我想象中的RAID0 RAID5之类的? 是为安全性而增加的功能?
作者: James007ss    时间: 2012-3-21 23:26
whajcf 发表于 2012-3-21 23:04
就是说不是我想象中的RAID0 RAID5之类的? 是为安全性而增加的功能?

每个SSD性能表现好的原因可以说是利用了R0的原理,而R5或更复杂的RAID原理在SSD内部应用时,基本都是为了保证数据的可靠和稳定性。
作者: pix    时间: 2012-3-28 17:37
看到新闻说新主控支持不同类型的闪存芯片混合使用,不知浴室对这个有何观点
作者: neeyuese    时间: 2012-3-28 17:42
不同类型的闪存芯片指的是每次只用一种,可以支持很多品种罢了,这颗主控过3个月就能看到了,目前厂商们开发的已经是之后2代的Marvell主控了。
作者: pix    时间: 2012-3-28 21:06
neeyuese 发表于 2012-3-28 17:42
不同类型的闪存芯片指的是每次只用一种,可以支持很多品种罢了,这颗主控过3个月就能看到了,目前厂商们开 ...

每次只用一种的话那应该就不叫混合使用了吧?
作者: neeyuese    时间: 2012-3-28 22:25
看了下官方的说法,确实可以同时用2种闪存,其实这个也不是很奇怪,理论上来说,只要FW不确认NAND的ID,且page大小一样就可以使用不同的颗粒,如三星 MT  HY 都可以混SMT.

当然如果颗粒的page 大小不一样是没办法SMT的,因为NAND 的最小单位就是PAGE,我记得SMI之前就有过这类产品,FW放在SLC上,用户DATA放在MLC上,安全性会高点,不太容易丢盘。
作者: jingrong    时间: 2012-6-11 17:23
我刚接触SSD不就,就先阶段来讲,sandforce的主控和Marvell的主控孰优孰劣?
作者: ilunan    时间: 2012-6-21 09:56
jingrong 发表于 2012-6-11 17:23
我刚接触SSD不就,就先阶段来讲,sandforce的主控和Marvell的主控孰优孰劣?

Marvell主控稳定性和性能都比sandforce好很多
作者: hanfengcai    时间: 2013-3-14 11:47
M主控类似正品,SF主控类似手机MTK,便宜好用。
作者: xiaomudou    时间: 2013-4-20 16:20
又重新看了一遍,收获很多!




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