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[教学] 【见证真实品质】消费级“神器”的打造绝非一日之功

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neeyuese 发表于 2012-12-14 22:10 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
点击数:25119|回复数:55
乘着这次浦科特搞活动,我也凑凑热闹发一篇自己一直以来都很想写的帖子,既然写了也希望能够算进这次活动的有效参赛文之内凑数,但是不参加评奖,把机会让给广大喜欢PCEVA的网友。





PHILIPS & LITE-ON DIGITAL SOLUTIONS 飞利浦与建兴数字解决方案(PLDS),其前身是PBDS—即Philips BenQ Digital Solutions(飞利浦-明基数字存储),PLDS在SSD存储产品上沿用了浦科特这个品牌,自成一个负责零售渠道的系列,而建兴自己牌子的产品则主要负责OEM渠道。众所周知,浦科特这个品牌在光存储上的名号是响当当的,所以建兴也绝不会让这个品牌在固态存储上做烂掉,一步步走来都是很小心谨慎的,这个做法和某些厂商的纯“皮包公司”性质截然不同,哪里好赚钱好忽悠就往哪里钻,良心都钻钱眼里去了,说的是哪家大家请自由发挥。

传说大概是在08年的时候,有几位资深SSD工程师从某个全球著名电脑大公司被邀请去建兴开发并培养新一批的SSD固件开发工程师团队,经过几年的努力,整个团队如今已经增加到100多号人了。完整开发一款固态硬盘的固件并测试,大约需要18个月以上的时间,所以当大家还在对浦科特M5Pro感兴趣的时候,其实开发固件的工程师们已经在为M6P甚至M7P加班加点了。

果然2年之后,也就是2010年初的时候,建兴工程师团队自己开发固件的第一款SSD产品M1S系列问世了。
建兴的型号叫: LA-***M1S  (***里是容量的数字)
浦科特的型号叫:PX-***M1S(***里是容量的数字)
其实2者除了编号的区别外,内部的硬件和布局都是一样的,纯马甲关系。















这款SSD的颗粒采用了三星原装50nm MLC TSOP封装的颗粒,主控则是Marvell 88SS8014-BHP2,代号达芬奇,支持4根闪存通道,缓存为64MB的Hynix HY5DU121622DTP-D43 (32Mx16 200MHz@CL3 DDR400)



做为建兴第一次开发出的SSD主控固件,首先这款浦科特M1S并不能够支持Trim指令,不过宣传中指出支持闲置垃圾回收功能,可惜的是经过测试发现也只是个摆设。





新盘和脏盘写入速度的差别还是很明显的。



休息了几个小时后再次测试发现闲置垃圾回收也没有什么太大作用,没有Trim的支持确实很悲剧。



做Secure Erase后性能才能恢复到出厂状态。



从这个成绩上来看,固件采用的是Block Mapping加上大数据缓存优化,随机写入量大了性能就会下降,这个做法在那时候和JMF612很像,但是浦科特M1S更稳定就是了,因为价格和性能的关系,其实这款SSD在当时并不是非常好的选择,选择Intel的X25-M系列显得更明智。同一时期采用这颗主控的固态硬盘还有美光的P200系列(企业级)和C200系列(消费级),和建兴一样,美光也是用的自家研发的固件。

由于M1S并不卖座,建兴吸取了上一次的教训,2011年初赶工发布M2S系列SSD,自家零售品牌浦科特M2S也于2月份发布,3月份的时候代工的Intel 510系列也跟着发布了,再之后海盗船的Performance 3也披上了马甲。

建兴型号:LAT-***M2S (32nm Toshiba toggle)
                 LAP-***M2S (SLC, 32nm Toshiba toggle)
                 LFT-***M2S 1.8" bare PCBA module (20g without case)
                 LHT-**M2S 2.5" Half-Slim (JEDEC MO-297)

浦科特型号:
                 Plextor M2S series PX-***M2S (fw1.xx, 32nm Toshiba toggle, 1,8" pcb)
                 M2S Plus PX-***M2S (fw2.xx, 25nm sync Micron, 1,8" pcb)











很明显这次的浦科特M2S使用了1.8英寸的PCB设计,让人猜想不久之后会不会有1.8英寸尺寸的SSD面世。这次的主控为Marvell 88SS9174-BKK2,代号:梵高。是一颗ARM9 双核8通道的高性能主控,一个核心负责闪存接口,另个核心负责主机接口,这颗SSD的两边贴了共8颗Toshiba 32nm TH58TVG7D2FBA89 DDR1.0接口速率133MB/s的MLC颗粒,而缓存则是128GB 南亚NT5CB64M16AP-CF DDR3-1333缓存芯片。



这次支持Trim了,而且从之后的测试里发现闲置垃圾回收也改良了很多,因此浦科特宣传M2S的标语叫“Instant Restore”即时还原技术。





从图中可以看到,休息几小时后的速度从脏盘的70MB/s不到恢复到了接近160MB/s。



从CDM的图里可以看出,NCQ得到了支持,M2S只支持动态磨损平衡,不过颗粒用的耐久度不错所以影响不大,在算法上使用了Page Log-Base架构(Page保证了随机性能,Log虽然节省了缓存开销,但是计算起来则非常消耗主控处理性能),因为主控性能消耗造成的瓶颈让随机写入性能始终上不去,被限死在这个范围内,这个也算是赶工来针对同期美光的C300系列(消费级)的固件算法,而帮Intel代工的产品使用了Intel原厂34nm的颗粒,造成很长一段时间价格居高不下,渐渐被采用便宜的25nm次时代工艺颗粒Intel 320系列取代,之后在一些国家还出现了型号为M2S-PLUS系列的产品,内部采用的也是美光原厂34nm的颗粒,因此固件是不能和M2S混刷的,固件版本是2.xx开始的。


如果说固件是主控的灵魂那是一点都没错的,没过多久也就是2011年的下半年,改良算法后的M2P系列问世了,内部PCB是建兴M3S的料号,也就是说站在建兴的角度看,这个改动已经可以算是新一代产品了。




M2P最大的卖点就是这个“True Speed”实境效能并一直沿用至今,指的是这款SSD的速度是真实的,长期使用不减速,而非某些SSD跑特定测试下的爆发速度。这与SandForce主控跑ASSSD测试时候的性能低下形成了鲜明对比。如果把浦科特M2S想成Intel的510换成TOSHIBA颗粒,而浦科特M2P想成美光的M4换成TOSHIBA颗粒的话,是不是能够更好的理解这两款产品之间的区别了?2010年年末,持续写入传输率能做到300MB/s以上的SSD不多,而浦科特M2S则算其中之一(另一个就是 Intel 510了),那时候这个就是卖点。而到了2011年中,随着美光“鸡血固件”发力,三星的830系列持续传输的爆发,SF2281华丽的“双500”,持续传输率已经看不出有任何优势的浦科特M2S,自然需要由新一代的浦科特M2P替代了,浦科特M2P的固件重新改良后,基本已经把Marvell这颗主控做到了极致。







浦科特M2P拆壳后,内部的PCB是完整2.5inch的。这块盘是2011年9月产,固件1.05。主控Marvell 88SS9174 – BKK2 ,双核ARM9主控(一个核心负责主机接口处理,另一个核心负责闪存接口处理)外置缓存颗粒为2颗256MB的南亚NT5CB128M16BP-CG,速度为DDR3-1333 CL9,这里采用两颗而不是一颗DRAM颗粒做缓存,目的是为了降低成本(2颗缓存内部串联,因为主控的缓存接口是16bit的)。闪存颗粒为单颗 16GB的32nm TOSHIBA Toggle DDR MLC (TH58TVG7D2FBA89), 接口速率133MB/s。正反8颗组成128GB实际SSD容量。其实除去PCB的大小不同和缓存增大到夸张的512MB容量外,别的和浦科特M2S也没什么不同了,感叹固件架构的改变果真就能造成2代产品的那么大差距,也正由于缓存容量不同,所以M2S的SSD是不可能刷成M2P固件的,而且实际128GB的M2P只需要256MB的缓存就足够了,大容量型号则需要大容量的缓存,这个在浦科特之后的某次固件更新中有提到过。(工程师们做SSD固件时有时候为了减少开发时间,会使用到大容量缓存,但是大缓存在突发掉电时的处理还有功耗成本问题上有弱势,等固件代码成型并优化后,需要的缓存资源也可能会越来越少,所以对突发掉电发生故障的概率也就降低了)



从CDM的图里可以看出,这次的固件采用了纯Page Mapping算法(需要很大容量的缓存放映射表),这样的算法在随机性能的表现上是最好的,达到极致性能发挥,相比M2S,M2P把缓存容量翻倍,别的硬件基本不变,新固件的威力就直接让SSD脱胎换骨了,读写NCQ的优化,全局磨损平衡都做到位了,一跃成为了2011年末前综合性能最强大的消费级SSD,不过全负荷运作特别是持续写入时温度和功耗都不低,这也是为何有散热膏贴在颗粒和外壳上的道理。不久之后海盗船的Performance Pro系列也发布了,初期的产品其实就是浦科特M2P系列的马甲版。

按照我的看法,很明显M2P只是浦科特急着找回感觉的一款产品,32nm的颗粒成本是不可能在2012年的SSD市场上和别的厂牌拼价格战的,就拿美光C400(消费级)和零售版m4(消费级)来说,你如何去拿32nm的Toshiba颗粒去和它25nm的颗粒打价格战?所以接下来M3P的出现是理所当然的事。M2P在当时显得太强大,但是建兴工厂那里又没有低端产品可以用,而后浦科特则很巧妙的用固件在M3和M3P之间取得了一个高低端的划分真正的冲击市场。









M3P的壳子换成了银白色和7mm尺寸,而M3的壳子依然是9.5mm尺寸并且保留原来的银灰色。









内部硬件的话则2者完全一模一样的。主控还是88SS9174-BLD2梵高,相比M2P的最大区别就是闪存,东芝的这个NAND颗粒采用24nm工艺制造,Part Number为TH58TEG7D2HBA4C,单个Die为8GB的容量,每个颗粒封装内有2个Die,采用8KB的page。完全写入/擦除周期(P /E)为3000次。它采用了新式的DDR Toggle 2.0技术,与DDR2内存类似,使用DQS可以在信号的上下沿各传输一次信号,使数据带宽翻倍。它虽然依然是异步颗粒,频率为200Mhz,但由于采用 了双倍速率传输,标称接口带宽也从一般异步颗粒的40MN/s提升到400MB/s,并且由于没有加入同步时钟信号发生器,相对同步设计而言会稍微省电一些, 设计上也相对简单。(不过浦科特SSD并没有跑在标称的400MB/s的速度,是因为主控的限制。)另外就是低容量的型号缓存降低到256MB了(之前说了,M2P后期128GB型号其实也只需要1颗256MB的缓存就够了,不过已经做上去了也就没法拿下来了,做为M2P算法代码的延伸产品,M3P自然一上来就可以只使用256MB缓存放低容量上型号上,既可以降低功耗,也省了成本。)





2代旗舰的对比可以看出M3P在算法上再次优化了,新颗粒带来了持续性能的再次提高,DDR 2.0的优势则带来了QD1 4KB随机读取的提高,M2P有的功能在M3P上自然一个都没有少,而且24nm最大的优势自然是温度和功耗的降低。











在M3P当老大的这段时间里,浦科特的姿态开始高了,眼光再次朝向了Intel的产品线,因此孪生出了80GB和160GB的型号,这其中有一条我认为相对坑爹的产品线,那就是浦科特PX-80P1S,这一款颗粒降级为Toshiba的24nm非DDR产品,TSOP封装,跑在40MB/s的接口速率,它的对手产品是Intel 320系列,2者都为SATA 2,不过Intel 320算是大半个经典的延续,而浦科特这款和如今的美光V4系列一样,只是一种鸡肋的存在罢了。至于当时的M3系列80GB和160GB型号我认为还成,至少让用户可以选择自己需要的容量,不过这时候闹出了“混刷门”事件,一下子又显得定位尴尬了。海盗船的Performance Pro系列在这时期内部的料件也换成了M3P马甲版,可是连海盗船自己都没发现,产品型号和固件版本和之前M2P马甲版完全一样,真的很无语,这在当时让我有种混刷M2P到M3P的冲动。

如果说M2P成就了浦科特的旗舰效应,M3P给了浦科特打价格战的砝码,那么M5S的存在则是浦科特在2012年中时针对三星830和美光m4跌价期间的灵机一动。24nm的Toshiba颗粒比25nm的美光颗粒成本高,而对方还是2大晶圆厂,原材料自给自足,这一场战争就显得异常激烈了。其实M5S的出现明显是浦科特当时被逼到绝路时出的一个昏招,成本真的没有低很多,不过在性能上表现的比采用相同主控和颗粒的美光m4更好点,而且经典代码延续和品控到位使得M5S真心不差的说。





既然非旗舰产品线,自然没有旗舰的银白色和7mm了。









美光颗粒持续写入没有Toshiba的颗粒强,所以温度也不会高到哪里去,散热膏就省了,128G的M5S自然也只需采用了1颗南亚的256MB DRAM颗粒作为缓存,速度为DDR3-1333 CL9。闪存颗粒Part Number为29F128G08CFAAB,为美光25nm工艺的L74A系列产品,图中这个型号单个Die为8GB的容量,每个颗粒封装内有2个Die,采用8KB的Page,256个Page组成1个Block,2个plane一个Die。完全写入/擦除周期(P /E)为3000次,支持ONFI 2.2标准,从下方-12可以看出,此颗粒在同步模式下最大可以提供每通道166MB/s的接口速率(12ns DDR)。左下角WP的意思为48针TSOP封装,右下角的A代表第一版。



128GB的M5S性能表现和美光m4很接近,而256GB的M5S性能表现强过美光m4的256GB型号。曾经也想过把m4刷成M5S的固件会如何,不过看了下硬件,m4的64GB和128GB型号颗粒非L74A,而256GB的型号缓存又不够M5S的512MB,自然这个想法就在脑子里消失了。现在到了年底,美光的颗粒最近价格水涨船高,25nm工艺的M5S再也没有价格优势了,所以预感从明年开始M5S也将消失在历史的洪流里了,会不会出新版的20nm美光颗粒或者沿用M5Pro的19nm Toshiba Type C颗粒就不得而知了。

今年下半年,浦科特再次发布了新旗舰型号M5P系列,这次终于把沿用了2代旗舰的梵高主控给换了,直接把SATA 3的瓶颈问题推到了风口浪尖上。









新包装闪闪发亮更好看了,盘还是那个银白色的盘,7mm的厚度,旗舰无疑。







PCB和M3P一模一样,差别主要是换了主控和颗粒。主控Marvell 88SS9187 代号莫纳,这是一颗双核主控,内部集成的处理器为Marvell 88FR102 V5 CPU,支持8根闪存通道,每根通道均可以跑Mode 6(200MB/s)传输率,支持最大1GB的DDR3-800缓存用来存放映射表等需求(本次浦科特M5P最大容量512GB采用了768MB),支持混合闪存模式(每根通道都可以自定义,但目前未见产品采用),支持内部冗余模式(目前未见产品采用,可能今后定位企业级的产品会使用),支持多种节能特性并针对超极本优化。闪存颗粒部分,是Toshiba的19nm Type A MLC颗粒,内部2个Die(芯片),16KB Page,1个Block为256个Page(4MB),之前M5P文章有误,已经从最新的Toshiba Roadmap上确认为这个参数,2个Plane,接口为DDR 2.0 (400MB/s),132BGA封装。当主控固件的ECC能力为24bit/1KB时候为1000 P/E,而当ECC能力提高到40bit/1KB时候则为3000 P/E,P/E用尽前掉电数据保存期为1年以上。(官标的P/E和掉电数据保存期指标和之前的32nm Toshiba MLC颗粒基本是一样的。)







算法还是那个经典的延续,那么新的莫纳主控到底给新旗舰带来了什么不同?吞吐能力提高让QD32下提高到350MB/s以上,缓存支持更大,768MB的缓存让512GB型号相比256GB型号性能不跌反升,19nm让相同速度下的功耗再次降低。

就在即将结束2012的时刻,浦科特再次带来了M5Pro的型号,不过这次包装盒并没换,看来浦科特自己也认为改动太小,需要用户从侧边的型号编码来判断是M5P还是M5Pro,主要区别是颗粒从19nm Type A换成了19nm Type C。







TSOP封装的Toshiba 19nm MLC Type C,Page尺寸16KB,Block尺寸4MB,2Plane,注意旁边PCB的版本号其实已经变成M6S-TSOP了,我的猜测是本来浦科特想拿来叫M6P的,不过和M5P性能差距实在太小,也不好意思这么做了。(虽然理论上19nm的Toshiba Toggle DDR 2.0颗粒支持400MB/s的传输率,但是其中TSOP封装的颗粒只能支持到新版DDR1.0 100Mhz也就是200MB/s的速度,不过莫纳主控其实最大也就支持到200MB/s的通道接口速度,所以M5Pro相比M5P实际速率表现没有差别。)







至少在我看来,M5Pro和M5P的性能差距基本可以忽略,成本确实降低了,这种性质和M2P到M3P的过渡一样,是市场竞争的必然需要,SATA3的瓶颈问题让这次鸡血10万IOPS的固件也无法拉开M5Pro和M5P的性能,所以消费者也不需要太过纠结这两者,该出手就出手就是了。

总结:从2008年开发固态硬盘固件,2010年初出现第一块SSD开始,我再次强调一下,浦科特的产品一直是消费级取向的,并不适合高随机写入负载的服务器或者类似工作环境下使用。浦科特在算法和架构上的技术其实并没有如何出彩,相比竞争对手的各种华丽的压缩算法,SLC Cache Buffer模式等技术而言,TrueSpeed不过是个做到极致的闲置垃圾回收,而M5P系列带来的TrueProtect也只不过是1xnm颗粒都必须支持的Advanced Read Retry能力罢了,即便如此相对简单的做法一路走来也碰壁不少,可想而知那些复杂算法的话bug肯定更多了,不稳定也就理所当然了。浦科特长期以来本着稳定为首的原则,在兼容性和稳定性表现上获得了用户的一致好评,在这个做法上我是举双手赞成的,存储设备就是要稳定第一。

评分

参与人数 1活跃度 +5 收起 理由
donnyng + 5 很给力!

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2#
guoke168 发表于 2012-12-16 11:53 | 只看该作者
“M5Pro和M5P的性能差距基本可以忽略,成本确实降低了,这种性质和M2P到M3P的过渡一样,是市场竞争的必然需要,SATA3的瓶颈问题让这次鸡血10万IOPS的固件也无法拉开M5Pro和M5P的性能,所以消费者也不需要太过纠结这两者,该出手就出手就是了”

如果不降价看来有点不厚道了

拜读浴大杰作!一不小心坐了沙发!
3#
继续骄傲 发表于 2012-12-16 12:10 发自PCEVA移动客户端 | 只看该作者
浴大写了这么多这么详细。等m5p降价弄一块。
现在还能抢到3楼。
4#
右走 发表于 2012-12-16 12:24 | 只看该作者
呵呵。。。支持下姐姐  果然是女神
5#
overthink 发表于 2012-12-16 12:42 | 只看该作者
而缓存则是128GB 南亚NT5CB64M16AP-CF DDR3-1333缓存芯片。


很详细的帖,上面是浴大笔误应该是128MB吧
6#
solonace 发表于 2012-12-16 13:08 | 只看该作者
师傅领进门修行在个人,浴室的文章基本上还就是摆事实,好在哪里,不好在哪里,别人好在哪里,都放在这,没有完美的it产品,所以买什么东西和型号,大家自己根据自己的需求和心里去定夺,国人总讲究独尊XXX,其实最好的只是相对时间段的,大多数时只有各领风骚数十日,没有最好只有更好罢了。
7#
cslink 发表于 2012-12-16 14:29 | 只看该作者
浦科特编年史
8#
imchange 发表于 2012-12-16 15:13 | 只看该作者
希望浴室有机会写写其它主要品牌SSD的发展史,让大家能学到更多
9#
dfgy1234 发表于 2012-12-16 15:47 | 只看该作者


是不是有点炒作呢?不得而知 昨天赶上末班车 淘宝淘了一天 找了个M5P (不是M5 PRO) 256G  之前已经拥有了两块镁光M4 256 RAID O  用上之后 感觉没太大区别 就跑分4K 达到了35 日常应用 玩游戏加载 都感觉不出来

QQ截图20121216153713.png (55.08 KB, 下载次数: 8)

为什么检测我的是M5

QQ截图20121011122236.png (49.82 KB, 下载次数: 9)

两个M4 RAID 0

10#
dfgy1234 发表于 2012-12-16 15:51 | 只看该作者
可为什么  CrystalDiskInfo5_1_0 测试 型号没问题  纠结了 会不会我买到 M5S刷的? 但包装盒 和 硬盘上面 都写的M5P  不解 请浴室大大 讲解

QQ截图20121216154950.png (80.39 KB, 下载次数: 13)

11#
neeyuese  楼主| 发表于 2012-12-16 15:58 | 只看该作者
你驱动问题,你用微软驱动或者11.2的RST驱动就没事了。
12#
dfgy1234 发表于 2012-12-16 17:21 | 只看该作者
请问 RST驱动 如何替换?
13#
973204 发表于 2012-12-16 20:09 | 只看该作者
我认真拜读了一下!!受益啊
14#
四月葡萄树 发表于 2012-12-16 20:31 | 只看该作者
浦科特长期以来本着稳定为首的原则,在兼容性和稳定性表现上获得了用户的一致好评,在这个做法上我是举双手赞成的,存储设备就是要稳定第一。

支持!
15#
hotqilin 发表于 2012-12-16 21:50 | 只看该作者
嘿嘿,支持下,新手学习中
16#
summer78725 发表于 2012-12-16 22:23 | 只看该作者
说起那款鸡肋级的PX-80P1S,或许Plextor根本就视为庶出:俺曾经试图在官网注册,被判定序列号无效
17#
LeefenChen 发表于 2012-12-17 00:15 | 只看该作者
我上个月买了128的M5S挺好使 浦科特就是好 不像三星镁光那么是非多 浦科特基本上没闹过什么事 就是有点略贵 嘿嘿
18#
dfgy1234 发表于 2012-12-17 00:34 | 只看该作者
想请教浴室大大一个问题 我现在256G M5P 分的3个区 C系统 D软件 E游戏   后面挂了2个M4 256G 游戏放在M5P 里 还是M4里? 对常玩的网络游戏性能放哪个盘里 好点? 真心请教 因为容量都很宽裕
19#
dfgy1234 发表于 2012-12-17 00:35 | 只看该作者
游戏对4K性能又影响吗? M5P 我这块4K 达到了35  M5才24 究竟放到哪个盘呢? 另外分区对硬盘性能有影响吗
20#
James007ss 发表于 2012-12-17 00:35 | 只看该作者
dfgy1234 发表于 2012-12-17 00:34
想请教浴室大大一个问题 我现在256G M5P 分的3个区 C系统 D软件 E游戏   后面挂了2个M4 256G 游戏放在M5P  ...

随便,都没所谓,这些没那么讲究的。
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