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SandForce SF-1200固态硬盘控制器解析
2010-04-18 12:44:12  出处:快科技 作者:Skyangeles 编辑:Skyangeles     评论(0)点击可以复制本篇文章的标题和链接
虽然宣布不过一年时间实际产品亮相甚至不足半年,但SandForce公司推出的固态硬盘控制器方案凭借优异的性能和独特的工作原理,已经在发烧友群体中赢得了大量的关注,并引起了热烈的讨论。然而由于产品刚刚上市,其实际表现还存有诸多的不确定性,甚至在其两款控制器产品SF-1500和SF-1200之间究竟存在怎样的区别也并无明确解释。

日前,SandForce公司召集媒体举办了一次说明会议,对目前存在的一些误解进行了澄清。然而事实并不都是乐观的,现实情况是,市场上的SF-1200控制器产品性能水平并不一致,而用户在买到该方案固态硬盘后升级到正式版固件,反而有可能会出现性能下降的问题。

SandForce公司目前的两款闪存控制器产品中,SF-1500主要面向企业市场,SF-1200面向民用。首先完成的是SF-1500,不过在早期的产品(如OCZ Vertex LE)中也出现过它的修改简化版本。近期,采用SF-1200方案的的产品(如海盗船Force系列)才出现在市场上。然而根据媒体测试,SF-1200和SF-1500方案产品的性能似乎没有明显区别,这不免让人感到费解。

SandForce SF-1200固态硬盘控制器解析
海盗船Force(SF-1200)

根据SandForce的官方解答,我们终于明白了其中的缘由。首先,SF-1200和SF-1500在硬件上没有任何区别,它们是同一颗芯片,性能、功能上的差异来自于固件中的设置。这就像Intel Core i5-750不支持超线程,而Core i7-860支持一样,完全是在同样芯片上人为设置而来的区别。

SandForce SF-1200固态硬盘控制器解析
OCZ Vertex LE(SF-1500)

作为一款企业级产品,SF-1500要保证在随时掉电的情况下,使用板载大容量电容存储的电能,完成所有数据写入操作。这也就是我们在标准SF-1500方案产品(OCZ早期的Vertex 2 Pro)中看到一块超大电容的原因。而对于民用方案,对数据写入完整性已经没有如此高的要求,因此使用SF-1500修改版的Vertex LE以及后来的SF-1200产品已经不存在板载大容量电容的配置。

SandForce SF-1200固态硬盘控制器解析
SF-1500方案PCB上的大号电容(OCZ Vertex 2 Pro)

另外,SF-1500支持更多SMART属性以及Debug、诊断功能,平均无故障工作时间(MTBF)也比SF-1200方案高很多(1000万小时200万小时)。SF-1500支持MLC或SLC闪存,SF-1200仅支持MLC。具体规格区别如下表:

  SF-1200 SF-1500
闪存支持 MLC MLC或SLC
典型功耗 550mW 950mW
连续读写性能(128KB) 260 MB/s 260 MB/s
随机读写性能(4K) 30K/10K IOPS 30K/30K IOPS
安全 128-bit AES加密,可选全盘密码 128-bit AES加密,用户设定密钥
读取错误率 每1016 bit读取小于1次 每1017 bit读取小于1次
MTTF 200万小时 1000万小时
可靠性 5年消费级 5年企业级

可以看到,两者之间的绝大多数区别对于普通用户来说都没有太大实际意义,唯一值得关注的一点就是随机写入性能。SF-1200的4K随机写入仅有10000IOPS,而SF-1500达到30000IOPS。这纯粹是固件上进行的限制,SandForce认为10000 IOPS性能对于民用来说已经足够优秀(Intel官方规格中,X25-M G2 80GB仅有6600IOPS,160GB版8600IOPS)。

照此说来,SF-1200和SF-1500方案产品在随机读写性能测试中应有非常巨大的差异,但媒体对海盗船Force的实际测试中,并没有看到与SF-1500方案的明显区别,这又是为什么呢?

答案依然存在于固件中。近几个月来,媒体测试SandForce方案固态硬盘大都使用的是RC发布预览版,版本号为3.0.1。而最终提供给用户使用的应当是MP量产版,版本号3.0.5。两者的区别在于,RC版固件并没有对SF-1200的随机写入性能进行限制,拥有完整的30000IOPS。但与此同时,这款早期版本存在一些Bug,可靠性上的问题可能导致硬盘在某个时候突然挂掉无法使用。

SandForce SF-1200固态硬盘控制器解析

下面问题来了,事实上最初上市的SandForce方案产品搭载的均为3.0.1 RC版固件。因此购买SF-1200方案SSD的用户面临着一种两难的局面,升级到MP版固件将导致随机写入性能从30K IOPS下降到10k IOPS。但如果不升级则会面临着硬盘随时失效、数据丢失的危险。

SandForce SF-1200固态硬盘控制器解析
OCZ Vertex LE(SF-1500特别定制版)

还有更关键的问题,SandForce对各品牌的待遇是不平等的。OCZ是最早和SandForce合作,也是关系最紧密的厂商,SandForce于是给了他们更多的特殊优待。首先是Vertex LE,该盘搭载了SF-1500芯片,但是删除了大容量电容等企业特性,供货价格也相对更低。更重要的是,今后使用SF-1200方案的Vertex 2系列,SandForce将为其独家提供固件升级,拥有MP量产版的可靠性,但随机读写性能不设限。

SandForce SF-1200固态硬盘控制器解析
海盗船Force系列F100(SF-1200)

其他厂商则没有这么幸运了,要么选择可靠性存在问题的RC版,要么选择性能受限的MP版。好在还是有厂商找到了折衷方案,比如海盗船的Force系列,厂商宣称他们已经找到了RC版固件的问题所在。据称可能导致硬盘故障的问题根源来自控制器的节能特性,于是他们直接禁用了该特性。这种做法导致其Force系列功耗要明显高于其他SandForce方案产品,但保留了30K IOPS随机性能,并解决了可靠性问题。但我们仍然存在疑虑,如果未来的MP量产版固件进行了其他更新时,我们是否该选择升级呢?而那些购买了其他厂商SF-1200方案产品的用户又该如何呢?

SandForce SF-1200固态硬盘控制器解析
海盗船Force功耗明显高于OCZ Vertex LE

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