По следам IDF Fall 2008: SSD-накопители Intel

Прежде всего докладчик Кишор Рао (Kishore Rao) – продакт-менеджер подразделения Intel по разработке высокопроизводительных SSD, обратил внимание на причину, по которой Intel заинтересовалась вопросами разработки скоростных твердотельных дисков. Действительно, производительность процессоров, графической подсистемы, памяти и других системных компонент развивается гигантскими темпами – она увеличилсь в десятки раз за последнее десятилетие. В плане увеличения производительности традиционных накопителей на жестких дисках наблюдаются значительно меньшие успехи, что к нынешнему моменту можно назвать общим узким местом всей компьютерной архитектуры. В то же время скоростной потенциал твердотельных накопителей далеко не исчерпан, точнее сказать, у SSD еще все впереди. Прошедшая далее "живая" сравнительная демонстрация систем с традиционными мобильными жесткими дисками и SSD производства Intel действительно показала впечатляющее преимущество твердотельной технологии – в некоторых случаях производительность больше в разы. Против SSD-накопителей конкурентов решения Intel и вовсе рекордсмены. Также вызывают большой интерес результаты тестирования энергопотребления. Вот теперь – самое интересное: откуда такие результаты. Максимальный прирост производительности обеспечивает применение интерфейса SATA с уникальной, разработанной в Intel архитектурой контроллера, позволяющей обрабатывать одновременно до 10 параллельных каналов NAND-памяти, будь то многоуровневые (MLC) или одноуровневые (SLC) чипы NAND-флэша. Никаких особенных частных стандартов Intel при этом не навязывает – сам интерфейс полностью соответствует требованиям общепринятого индустриального стандарта ONFI 1.0 на интерфейсы для NAND-памяти. Однако непосредственная реализация интерфейса в версии Intel остается закрытой, поскольку именно она является тем самым "золотым ключиком" к производительности. Наряду с этим инженерам Intel также в полной мере удалось реализовать поддержку технологии маршрутизации команд Native Command Queuing (NCQ). Напомню, что технология NCQ является дополнением к стандарту Serial ATA 1.0 и неотъемлемой частью стандарта Serial ATA II. Вкратце, Native Command Queuing – это расширенный протокол команд Serial ATA, позволяющий нескольким приложениям обращаться с запросами ввода-вывода в одно и то же время. Накопители с поддержкой NCQ используют буфер, позволяющий динамически перестраивать до 32 команд в очереди в соответствии с текущей загрузкой. Применение NCQ позволяет повысить общую производительность системы, когда приложения активно используют технологию асинхронных запросов ввода-вывода. Помнится, еще несколько лет назад полноценная реализация поддержки NCQ была серьезной проблемой производителей жестких дисков. Похоже, аналогичные вопросы теперь стоят перед производителями SSD, хотя, судя по всему, в Intel этот вопрос уже решен. Помимо распараллеленного 10-канального интерфейса флэш-памяти NAND и использования технологии NCQ, в твердотельных накопителях Intel также реализована технология Advanced Dynamic Wear Leveling для повышения надежности и продления срока службы накопителей, а также экстремально низкий уровень предусиления сигнала при записи (Write Amplification Factor), благодаря чему достигается высокая производительность памяти SLC и MLC NAND. Теперь самое время познакомиться поближе с одним из образцов SSD-накопителей Intel. Образцы были розданы каждому журналисту, посетившему презентацию SSD в рамках Форума Intel для разработчиков. Один SSD достался нашей редакции. Накопители выдали, честно предупредив, что это лишь неработающие инженерные образцы. Поверили не все, но проверив, убедились, что так оно и есть, ибо управляющий контроллер (из-за которого, по большому счету, весь сыр-бор) в плату не запаян. Тем не менее для первого знакомства достаточно и этого. Вот так выглядит SSD-накопитель Intel после "препарирования" в лаборатории 3DNews, точнее, после снятия рекламной наклейки: Теперь попробуем разобрать устройство и познакомиться с его схемотехникой. Аккуратно снимаем крышку и… Действительно, плата – хоть включай в компьютер, разве что не хватает управляющего контроллера, который также будет содержать модуль памяти для "заливки" прошивок. Как видите, в плату впаяно десять одинаковых чипов производства Intel – это чипы 50-нм флэш-памяти NAND-типа, с тактовой рабочей частотой 166 МГц. Единственный чип производства Samsung – это не что иное как миниатюрный чип DRAM, своеобразная "оперативная память" SSD-накопителя. В целом плата оставляет очень сильные впечатления – пока что в голове слабо укладывается, что 80 миллиардов байт информации можно запросто разместить в корпусе размером с кредитную карточку и толщиной чуть больше пластинки жевательной резинки. Скажи кому такое несколько лет назад – точно покрутили бы пальцем у виска…

---

Что хотелось бы сказать в заключение этого материала. В конце одной из презентаций форума IDF, посвященных накопителям SSD, был размещен слайд приблизительно следующего содержания: "Когда SSD станет экономически привлекательным? Уже!" Из всего выше сказанного лишь экономический фактор вызывает у меня пока закономерный скептицизм. Судите сами: оптовая (от тысячи штук) цена 80-гигабайтной модели SATA-версии накопителей X18-M и X25-M заявлена на уровне $595. Это больше, чем стоимость многих комплектов из мобильного процессора, чипсета и беспроводного адаптера для платформы Intel Centrino 2. Да что там говорить, это больше чем розничная цена готового нетбука с уже установленным стандартным 2,5-дюймовым жестким диском емкостью 80 Гб. Очевидно, что твердотельные накопители X18-M и X25-M в первую очередь будут применяться в мобильных устройствах верхнего ценового уровня, таких как бизнес-ноутбуки, представительские и защищенные портативные ПК, где ценовой фактор уходит на второй план, а на первый выходит производительность, надежность, экономичность. То же самое справедливо в отношении серии Intel X25-E Extreme SATA SSD, которая ориентирована на использование в серверах уровня предприятия, рабочих станциях и системах хранения данных.Для этих приложений особенно важен параметр наработки на отказ (MTBF), который у семейства Intel X25-E Extreme заявлен на уровне более 2 млн. часов. И все же необходимо помнить, что любая компьютерная технология по мере запуска массового производства значительным образом теряет в цене. Трудно сказать с большой вероятностью, когда именно SATA SSD накопители Intel смогут сравняться по цене с традиционными жесткими дисками аналогичного форм-фактора, но можно быть уверенным, что произойдет это относительно скоро. Так, к примеру, выпуск первых образцов SSD-накопителей Intel емкостью 160 Гбайт запланирован на четвертый квартал текущего, а производство на первый квартал 2009 года. Есть все основания полагать, что по мере поступления в розницу образцы SSD-накопителей большей емкости будут замещать на ценовой шкале предыдущие модели, а те, в свою очередь, будут последовательно дешеветь.