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SSD固态硬盘常见主控介绍

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最近SSD降价幅度很大,很多朋友都想加装SSD,因为本人的电脑加装了SSD后简直是进入了科幻世界的感觉,当初关注SSD的时候一直是很在意SSD的主控,因为主控就如同CPU一样,没有一个强大的心,怎么能完成好每天繁重的工作任务呢。今天在网上找了一篇介绍SSD主控的文章,科普一下吧:

 

随着价格的不断降低,用户对于SSD的认知度越来越高,选择SSD来解决平台的性能瓶颈已经成为潮流。而主板上SRT、三秒开机等功能的加入,也扩展了SSD的用途。主控芯片是影响SSD性能的最主要因素,挑SSD就是挑主控芯片,那么市场上主流的SSD用的主控芯片是怎样的呢?

在SSD中,Page为最小的读写单位,Block为最小的擦除/编程单位,其中1个Page为4KB,1个Block由256个Page组成,1个Plane由2048个Block组成,2个Plane组成1个Die,也就是最小的芯片(4GB)。

Intel主控

由于在南桥芯片的开发过程中积累了丰厚的磁盘控制器经验,Intel的SSD主控产品异常优秀,算法和固件都很先进,实际性能也很强。

SSD固态硬盘常见主控介绍
Intel主控

  Intel是最先在SSD中引入写入放大指标的厂商,其专门为写入放大控制配备DRAM缓存:缓存用来作为储存数据的短期内存,从而比传统SSD主控能更有效率地执行写入操作。而传统控制器每一次都触发写入动作,即使储存小数据区块时也会写入放大到较大容量的存储块中。借助优秀的算法,Intel主控的写入放大率仅为1.1×,读写值已经很接近文档读写真实值。需要说明的是,考虑到产品寿命,Intel的主控限制了写入速度,这会影响突发写入速度,但持续写入性能更平衡、优秀,所以Intel主控在性能测试的成绩也许并不是最高的,但读写稳定性绝对是一流的。

SandForce SF-2281

从09年推出SF-1000系列固态硬盘控制器开始,SandForce迅速地成为了SSD领域的领导厂商之一。其成功之道在于产品拥有DuraWrite技术,能发挥MLC NAND闪存的高性能,而且还能提供包括PCB设计和固件在内的一整套设计方案,非常受厂商的欢迎。

SSD固态硬盘常见主控介绍
SandForce SF-2281主控

  SandForce在消费级SSD市场的主力是SF2200系列,SF-2281几乎成为性能级主控的代名词。主控支持SATA 6Gbps接口,最大读写速度都相当之高,都能达到500 MB/s,突发写入也能达到60000 IOPS,而连续写入速度则为20000 IOPS。当然,SandForce主控也有缺点,比如不支持主动的垃圾回收,这会使得SSD在使用一定时间后性能下降,特别是在连续写入速度上下降10%~20%左右。

正是得益于优良的性能和完整的设计方案,采用SF-2281主控的SSD产品非常多,英特尔的520系列,OCZ Vertex 3 / Vertex 3 Max IOPS系列、博帝Wildfire/Pyro SE系列、金士顿HyperX系列、威刚S511系列、海盗船Force GT系列、影驰Laser EX/GT系列都是采用此主控。

Jmicron JMF616/66X

提起Jmicron主控,大家的第一印象可能就是俩字——便宜。正是它的出现,让国内众多山寨厂商得以进入SSD领域,改变了SSD价格居高不下的情况。目前Jmicron的主力是JMF616,不过这款主控的算法比较糟糕,比如4K数值还是很低,比机械硬盘强不了多少,因此一些低端SSD常用这款主控芯片。

SSD固态硬盘常见主控介绍
Jmicron JMF616/66X主控

  针对JMF616的不足,Jmicro在早期推出了JMF66X芯片。它是JMicron首款支持SATA 6Gbps接口的主控芯片,能够支持八通道,最大读取速度为500MB/s,最大写入速度为400 MB/s,支持NCQ、Trim,支持ECC错误校验、AES-256硬件加密、ONFI/Toggle闪存芯片,比如金士顿SSDNow V200系列就是采用此主控。不过,JMF66X的随机读写能力比较低,特别是随机写入最高也只有4000 IOPS,这也是JMicron主控一直的缺点,至于连续读取能力在SATA 6Gbps的SSD主控里面也不算很好。

Marvell 88SS9174主控

美光M4是一款关注度很高的SSD产品,价格虽然不高,但性能却很出众,其采用的Marvell 88SS9174主控功不可没。Marvell 88SS9174支持SATA 6Gbps接口,具备355MB/s的读取能力,连续写入性能也超过200MB/s,这些可都是实打实的,不像SandForce标称的数值都是在数据可以被即时压缩的环境下的最佳效能。而且该主控的Trim与垃圾回收的能力都不错,在系统支持Trim的情况下SSD的性能基本上可以长期保持在出厂状态。

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Marvell 88SS9174主控

  目前Marvell 88SS9174已经从最初的BJP2步进发展到BKK2步进,与旧的BJP2步进相比,新的BKK2步进主控针对8K page作了算法优化,对25nm NAND支持更好,更稳定,性能更强。除了美光 M4之外,浦科特M2P、M2S、M3系列,ORICO HM1系列,海盗船Performance Pro系列,Intel 510系列都是采用该主控。

三星S3C29MAX01/S4LJ204X01

三星作为全球最大的闪存芯片厂商,也推出了自家的SSD主控,目前主流的就是S4LJ204X01。着看主控是三星在去年推出、支持SATA 6Gbps接口的芯片,采用三核Cortex A9系列ARM处理器。目前消费级市场上的主控都是双核心芯片,多一个核心就可以让主控有更多的资源去执行多个指令,比如数据的读写、垃圾回收和TRIM指令等繁琐的工作。因此新主控的性能较旧主控有极大的提升,最大读写速度为520/400 MB/s,最大读写IOPS有80000/36000。三星830系列SSD就是采用S4LJ204X01主控,连续读写、随机写入性能都不错,但随机读取能力一般。

SSD固态硬盘常见主控介绍
三星主控芯片

  总结:可以说,不同的主控之间的能力相差非常大,在主控算法、数据处理能力、对闪存芯片的读取写入控制上会有非常大的不同,直接会导致SSD产品在性能上差距高达数十倍。一款优秀的主控芯片即便配上相对廉价的MLC闪存,其性能也要优于较低的主控芯片搭配SLC闪存。

 

PS:目前在各品牌SSD中,Marvell主控口碑比较不错,不论是性能还是价格来说都比较好,本人的M6S也是采用Marvell主控的一款产品。


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