Ako Samsung dokázal zrýchliť svoje lacné SSD?

Nové SSD série 840 EVO majú lacné TLC pamäte, menšiu výrobnú technológiu no napriek tomu sú výrazne rýchlejšie ako jeho TLC súrodenci 840 Series.

Samsung podstúpil uvedením SSD rodiny 840 (bez PRO) značný risk u svojich zákazníkov, keď ako prvý vo veľkom ponúkol SSD s lacnými TLC pamäťami. Tie obsahujú v jednej pamäťovej bunke až tri bity, čo spomaľuje operácie verifikácie stavu bunky a tým pádom aj zápisu. K tomu sa ale ešte pridáva aj nižšia životnosť takýchto TLC pamäťových čipov voči MLC (dva bity) prípadne SLC (jeden bit) SSD.

Napriek pretrvávajúcej nedôvere voči týmto lacným TLC pamätiam ale nie je dôvod na paniku, 120GB TLC SSD teoreticky vydrží pri dennom zápise 10GiB dát okolo 12 rokov kým bunky stratia schopnosť zápisu, reálne testy ale „zničili“ takéto SSD až po zápise 432TB. Od Samsunguje to napriek tomu odvážny krok na trhu, kde časté fatálne chyby SSD sú ešte v živej pamäti mnohých kupujúcich.

Späť ale k téme 840 EVO. Tu Samsung použil rovnako ako u bežných 840-iek TLC pamäte, vyrobené 19nm postupom vo vlastných továrňach (840 má 21nm čipy). Kým ale 840 má v špecifikáciách hodnotu (sekvenčného) zápisu len 130MB/s, 840 EVO s rovnakými pamäťami dosahuje podľa výrobcu až 410MB/s. V čom teda spočíva trik?

Tejto „vychytávke“ dal Samsung aj vlastný názov – TurboWrite. V podstate sa jedná o veľmi „jednoduché“ riešenie, keď sa v každom pamäťovom čipse vyhradí určitá časť ako vyrovnávacia pamäť, no táto je adresovaná ako SLC (jeden bit na bunku) a nie ako zvyšok pamäte (TLC – tri bity na bunku). Takto vyhradená vyrovnávacia pamäť zachycuje všetky zápisy prichádzajúce na SSD, cache je obchádzaná až vtedy, keď sa úplne zaplní.

Princíp funkcie je už asi mnohým zrejmý – všetky zápisy prebiehajú veľmi rýchlo, keďže sa pristupuje vlastne na SLC pamäť. Z nej sa následne zapisuje pomalšími prenosovými rýchlosťami do zvyšného pamäťového TLC priestoru, keď je SSD v menšej alebo žiadnej záťaži. Vo výsledku tak môžeme pozorovať vysoký nárast zápisu – 410MB/s u 840 EVO voči 130MB/s u 840 (120GB model).

Táto SLC TurboWrite cache má ale samozrejme obmedzenú kapacitu, 120GB a 250GB modely majú vyhradených pre tieto účely 3GB pamäte, 500GB má 6GB, 750GB už 9GB a najväčší 1TB až 12GB. Čo sa stane keď pamäť pri zápise dôjde? Rýchlosť zápisu razantne klesne, pretože sa začne zapisovať už priamo do TLC pamäte:

Po určitom čase sa voľná TurboWrite SLC cache naplní a rýchlosť zápisu u Samsung 840 EVO klesne (graf: Anandtech)

Bližšie detaily a praktické testy budú k dispozícii aj na našich stránkach, akonáhle kolega z redakcie obdrží od miestneho zastúpenia spoločnosti novinku na recenziu.