Crucial M550 256GB – Mer prestanda från Crucial

64Gbit vs 128Gbit NAND

För att kunna öka kapaciteten hos SSD-enheter så krävs flera saker. Väldigt generellt så kan man säga att det som kostar är mängden kretsyta som en viss krets (i det här fallet NAND-enhet) tar. Ju större kretsen är, desto dyrare är den att tillverka eftersom man inte får plats med lika många på varje kiselplatta (wafer). Under åren så har flera steg tagits för att få in så mycket lagringskapacitet som möjligt på varje kiselplatta. Första steget var att använda sig av MLC, vilket lagrar två bitar i varje minnescell. På det sättet så kunde man fördubbla kapaciteten.

Nu finns även TLC nand och får har man istället tre bitar per cell. Detta gör dock att kretsarna inte håller lika länge och endast de bästa kretsarna duger att användas i SSD-enheter. Därför är det idag endast Samsung som har en TLC-baserad SSD-enhet ute på marknaden och det är också därför som dessa är så pass billiga som de är. Andra sätt att få in mer kapacitet är att minska tillverkningstekniken. De första SSD-enheterna för konsumenter hade minneskretsar som tillverkades på 54 nanometer. Sedan dessa så har vi krympt till 34, 25/24 och nu 20/19 nanometer. Detta är bra sätt att få ner kostaden per gigabyte, men precis som med MLC och TLC så medföljer sämre prestanda och sämre livslängd på kretsarna.

I samband med minskning av tillverkningstekniken så brukar man också öka storleken på varje NAND-enhet. Fördelen med det är att det krävs mer kisel att tillverka två stycken kretsar på 32 gigabit, än vad det krävs att tillverka en 64 gigabit. Så en större NAND-enhet innebär att man kan få ut ytterligare lite mer kapacitet ur samma kretsyta. Detta kan dock innebära problem när det kommer till prestanda, och det var det som Crucial M500 och även Intel 730, lider av och vi ska förklara varför.

Intel/Microns nya minnen på 20 nanometer tillverkades med NAND-enheter på hela 128 gigabit. Förra generationen tillverkades på 25 nanometer och var 64 gigabit stora. Fördelen med att gå över till 128 gigabit är ganska uppenbar. Med 128 gigabit kretsar så behöver man inte lika många för att nå upp till en viss kapacitet. Om vi exempelvis tar en 128 gigabyte SSD. För två år sedan så hade man 32 gigabit kretsar tillverkade på 34 nanometer. Då krävdes det 32 NAND-enheter för att få 128 gigabyte. När vi sedan krympte till 25 nanometer och 64 gigabit kretsar så krävdes det bara 16 NAND-enheter för att få 128 gigabyte. Och nu så har vi 128 gigabit kretsar och då krävs det endast 8 NAND-enheter för att få 128 gigabyte. Men varför är detta ett problem?

En SSD får all sin prestanda från att parallellt arbeta med de NAND-enheter som finns tillgängliga. Precis som med RAID 0 så ökar prestandan ju fler NAND-enheter som kontrollern kan prata med samtidigt. Alla moderna SSD-kontroller använder sig av 8 kanaler. med hjälp av interleaving så kan kontrollern prata med fler NAND-enheter på varje kanal. Men för bäst prestanda så vill kontrollern prata med 4 stycken NAND-enheter på varje kanal. Detta gör att den optimala kapaciteten för en SSD med 128 gigabit NAND är 512 gigabyte. För en SSD med 64 gigabit NAND, så är det 256 gigabyte och för 32 gigabit NAND så är samma siffra 128 gigabyte.

I Crucial M500 använde man 128 gigabit NAND hela vägen. Det betyder att 120GB- och 240GB-modellerna fick märkbart sämre prestanda än 480GB-modellen. Detta syns särskilt tydligt på sekventiell skrivprestanda men även slumpmässig skrivprestanda blir lidande. För att ta sig förbi detta så har Micron valt att helt enkelt använda de något äldre 64 gigabit chippen i enheterna med 128 och 256 gigabyte lagringskapacitet. Detta gör att 256GB-modellen får 32 NAND-enheter, precis som 512GB-modellen. 128GB-modellen får nöjda sig med 16, men det är ändå dubbelt så många som fanns i M500 128GB. Detta gör att vi kommer se en rejäl ökning i sekventiell skrivprestanda mellan M500 och M550 i de lägre kapaciteterna. Faktum kvarstår dock att 64 gigabit minnen är dyrare och därför kommer M550 också med en högre prislapp. Den kommer inte heller att ersätta M500 utan båda kommer att finnas kvar.