SSD: vývoj, technologie a budoucnost
2.7.2015, Jan Vítek, článek
SSD by již brzy měly překonat pevné disky v kapacitě a v posledních měsících se i velice příznivě pro nás vyvíjí i jejich cena. Co tedy můžeme očekávat u těchto úložných zařízení, jež si u řady uživatelů ještě nezískala plnou důvěru?
Kapitoly článku:
V předchozím článku jsme se podívali na téma pevných disků, jejich minulost, budoucnost i aktuální výrobce. Právě v případě výrobců jsme to měli jednoduché, protože dnes už vyrábí pevné disky jen 3 firmy, Seagate, Toshiba a Western Digital. Výrobců SSD jsou ale desítky, takže se jimi všemi nemůžeme zabývat. Můžeme si to ale zjednodušit, protože výrobců samotných pamětí NAND Flash je nepoměrně méně.
Kdo všechno dnes vyrábí paměti NAND Flash? Jsou to jednak nám ne moc známé společnosti Microdia a Extrememory a pak už naopak dobře známý Intel s Micronem, Samsung Electronics, SanDisk, SK Hynix a Toshiba. Pak ale můžeme zmínit ještě výrobce další důležité komponenty SSD, a to kontrolerů. Z výrobců NAND Flash si své kontrolery produkují společnosti Intel, Samsung a Toshiba (OCZ - Indilinx), takže se dá říci, že pouze tyto 3 firmy dokáží nabídnout celé řešení, tedy SSD s vlastními paměťmi a kontrolerem. Právě jim se budeme nyní věnovat.
Pokud mluvíme o SSD firmy Intel, je třeba zmínit také společnost Micron, s níž Intel už dlouho spolupracuje na vývoji a výrobě svých SSD. Právě s Micronem Intel vyvinul svou odpověď na paměti V-NAND společnosti Samsung, technologii 3D NAND, která má také na sebe vrstvit paměťové buňky, čímž dosáhne vysoké kapacity jednotlivých paměťových čipů. To umožní na standardní M.2 SSD vměstnat až 3,5 TB dat a na 2,5" SSD až 10 TB. To díky paměťovým čipům s buňkami TLC ve 32 vrstvách a kapacitou až 384 Gb (48 GB).
3D paměti NAND od Intelu
Intel s Micronem na rozdíl od Samsungu nevyužívá technologii Charge Trap Flash pro uvěznění náboje, ale staví na klasických Floating Gate, jen je používá ve 3D struktuře a dle svých slov jako první na světě. Uvidíme až časem, zda se CTF od Samsungu ukáže jako lepší, nebo ne. Nicméně Intel zatím dodává 256Gb MLC verze 3D NAND svým partnerům v podobě vzorků, což by tedy dnes mělo platit i pro 384Gb TLC. Začátek plné produkce se plánuje na poslední letošní kvartál, takže je pravděpodobné, že se výsledných produktů dočkáme až někdy příští rok na jaře, ať už pod značkou Intel nebo Micron. To tedy píšeme v době, kdy Samsung už má na trhu svou druhou generaci V-NAND, a má tak před svým nejbližším pronásledovatelem výrazný náskok.
Co tedy dnes Intel nabízí nám běžným zákazníkům? Jsou to SSD s klasickými rovinnými (planar) čipy NAND Flash v celkem pěti sériích. Jedná se o následující série:
Intel už myslí na ty běžné uživatele, pro něž je propustnost rozhraní SATA nedostatečná a nabízí jím nová SSD 750 Series, která jsou dostupná i s rozhraním SFF-8643. Připravme si ale přinejmenším 11 či 12 tisíc Kč za 400GB verzi, takže nejde opravdu o nic levného.
V ostatních případech jde o SSD pro SATA 6 Gbps, ať už v klasické 2,5" podobě, nebo v podobě karet mSATA, jež už dnes ale postupně vytlačují karty M.2, jež mají na rozdíl od mSATA budoucnost. Výkon je ve všech případech podobný, tedy až na SSD 730 Series, které mají podstatně rychlejší náhodné čtení malých souborů než ostatní a jde také o celkově modernější SSD určené pro pracovní stanice a nadšence.
Společnost Samsung a její technologie jsme už probrali, takže rovnou k nabídce. Není snadné si ze stránek této firmy udělat ucelený obrázek o její nabídce SSD pro spotřebitele, ale ta je naštěstí celkem prostá. Jde o pouze dvě aktuální řady, SSD 850 Pro pro náročnější a SSD 850 EVO pro ostatní zákazníky, přičemž obě nesou paměti V-NAND. Pak tu jsou ještě méně obvyklé modely jako Samsung 843T, ale ty najdeme třeba jen v jednom obchodě a zrovna v tomto případě nejde o SSD, které by mohlo zajímat běžného zákazníka.
Jenomže pak tu máme ještě zmíněný Samsung SM951, čili relativně nové M.2 SSD, které zmiňujeme v předchozí kapitole jako zajímavý model s propustností až 2150 MB/s a 1550 MB/s při čtení a zápisu. Samotného mě překvapilo, za jaké peníze se toto SSD dnes prodává, však jeho 128GB verzi (2000/600 MB/s) seženeme za 3000 Kč s DPH, 256GB model (2150/1200 MB/s) přijde na něco málo přes 5000 Kč a 512GB s již plným výkonem za 9500 Kč. Zvláště výhodný je tedy 256GB model, který už má takřka plný výkon a v ceně 5 000 Kč už nejde o nic, co by si mohli dovolit jen vyvolení (zvláště v porovnání s níže uvedenými RevoDrive 350). Nicméně zatím jde pravděpodobně o základní verze, přičemž na světě je už Samsung SM951 s NVMe, pro nějž už snadno seženeme kompatibilní základní desku a takové SSD nám nabídne až nevídaných 300.000 IOPS právě díky vlastnostem standardu NVMe (viz předchozí kapitola).
Samotná společnost Toshiba nemá na našem trhu SSD, která by byla mezi zákazníky oblíbená. To už známe spíše produkty firmy OCZ Storage Solutions, dříve ještě samostatné OCZ Technology. Dnes už OCZ pod novým názvem funguje pod křídly Toshiby a vyrábí produkty pod vlastní značkou.
OCZ má ve své aktuální nabídce pro běžné zákazníky celkem 6 řad a co nevidět by měla dorazit další, OCZ Trion, ovšem na rozdíl od předchozích dvou výrobců z nich ani jedna nezahrnuje modely pro mSATA nebo M.2. Máme tu pouze jeden model, RevoDrive 350, který je pro jiné rozhraní než SATA 6 Gbps, a to PCI Express a jde o klasickou kartu.
V současné době OCZ spoléhá na 19nm paměti Toshiba MLC (19nm pro výkonnější a A19nm pro slabší modely), na nichž staví veškeré své aktuální SSD. Nejlepší, ale také bezpečně nejdražší je řada RevoDrive 350 pro pracovní stanice, jimž nabízí vysokou propustnost díky až 4 kontrolerům zapojeným v RAIDu a rozhraní PCI Express 2.0 s 8 linkami. Jinak si jsou ale první tři řady velmi podobné, co se tedy týče základních specifikací. Uvidíme, co nabídne ohlášený Trion, který bude postaven na nových pamětech A19 TLC a kontroleru Alishan od Toshiby. Můžeme očekávat možná ještě nižší ceny než od ARC 100, i když oproti němu by měl Trion nabídnout vyšší výkon. Takže nakonec jako obvykle uvidíme.
To jsou tři hlavní výrobci SSD, pokud o nich uvažujeme jako o firmách vyrábějících vlastní paměti i kontrolery. To ale automaticky neznamená, že jde o nejoblíbenější výrobce. V našich končinách mezi ně spíše nepatří, respektive pokud ano, pak by to byl Samsung kvůli svému jedinému modelu - SSD 850 EVO s kapacitou 250 GB. V žebříčku oblíbenosti dle prodejů ale jasně vedou firmy Kingston a ADATA, které se dělí o první příčky. Není překvapivé, že to jsou především levná SSD, která se prodávají nejlépe, jako například už starý model Kingston SSDNow V300 s už obstarožním kontrolerem SandForce SF-2281, což je případ i oblíbeného Kingston HyperX nebo ADATA SX900.
Kdo všechno dnes vyrábí paměti NAND Flash? Jsou to jednak nám ne moc známé společnosti Microdia a Extrememory a pak už naopak dobře známý Intel s Micronem, Samsung Electronics, SanDisk, SK Hynix a Toshiba. Pak ale můžeme zmínit ještě výrobce další důležité komponenty SSD, a to kontrolerů. Z výrobců NAND Flash si své kontrolery produkují společnosti Intel, Samsung a Toshiba (OCZ - Indilinx), takže se dá říci, že pouze tyto 3 firmy dokáží nabídnout celé řešení, tedy SSD s vlastními paměťmi a kontrolerem. Právě jim se budeme nyní věnovat.
Intel a neodmyslitelný Micron
Pokud mluvíme o SSD firmy Intel, je třeba zmínit také společnost Micron, s níž Intel už dlouho spolupracuje na vývoji a výrobě svých SSD. Právě s Micronem Intel vyvinul svou odpověď na paměti V-NAND společnosti Samsung, technologii 3D NAND, která má také na sebe vrstvit paměťové buňky, čímž dosáhne vysoké kapacity jednotlivých paměťových čipů. To umožní na standardní M.2 SSD vměstnat až 3,5 TB dat a na 2,5" SSD až 10 TB. To díky paměťovým čipům s buňkami TLC ve 32 vrstvách a kapacitou až 384 Gb (48 GB).
3D paměti NAND od Intelu
Intel s Micronem na rozdíl od Samsungu nevyužívá technologii Charge Trap Flash pro uvěznění náboje, ale staví na klasických Floating Gate, jen je používá ve 3D struktuře a dle svých slov jako první na světě. Uvidíme až časem, zda se CTF od Samsungu ukáže jako lepší, nebo ne. Nicméně Intel zatím dodává 256Gb MLC verze 3D NAND svým partnerům v podobě vzorků, což by tedy dnes mělo platit i pro 384Gb TLC. Začátek plné produkce se plánuje na poslední letošní kvartál, takže je pravděpodobné, že se výsledných produktů dočkáme až někdy příští rok na jaře, ať už pod značkou Intel nebo Micron. To tedy píšeme v době, kdy Samsung už má na trhu svou druhou generaci V-NAND, a má tak před svým nejbližším pronásledovatelem výrazný náskok.
Co tedy dnes Intel nabízí nám běžným zákazníkům? Jsou to SSD s klasickými rovinnými (planar) čipy NAND Flash v celkem pěti sériích. Jedná se o následující série:
Model | Kapacita (GB) | Sekvenční čtení/zápis (MB/s) | Náhodné čtení/zápis 4K (IOPS) | Formát | Rozhraní |
SSD 750 Series | 400 / 1200 | 2400 / 1200 | 440.000 / 290.000 | karta HHHL (Half-Height, Half-Length) | PCI Express 3.0 x4 |
SSD 730 Series | 240 / 480 | 550 / 470 | 89.000 / 74.000 | 2,5" | SATA 6 Gbps |
SSD 535 Series | 120 / 180 / 240 / 360 / 480 | 540 / 490 | 48.000 / 80.000 | 2,5" / M.2 | SATA 6 Gbps |
SSD 530 Series | 80 / 120 / 180 / 240 / 360 / 480 | 540 / 490 | 41.000 / 80.000 | 2,5" / M.2 / mSATA | SATA 6 Gbps |
SSD 525 Series | 30 / 60 | 550 / 520 | 50.000 / 80.000 | mSATA | SATA 6 Gbps |
Intel už myslí na ty běžné uživatele, pro něž je propustnost rozhraní SATA nedostatečná a nabízí jím nová SSD 750 Series, která jsou dostupná i s rozhraním SFF-8643. Připravme si ale přinejmenším 11 či 12 tisíc Kč za 400GB verzi, takže nejde opravdu o nic levného.
V ostatních případech jde o SSD pro SATA 6 Gbps, ať už v klasické 2,5" podobě, nebo v podobě karet mSATA, jež už dnes ale postupně vytlačují karty M.2, jež mají na rozdíl od mSATA budoucnost. Výkon je ve všech případech podobný, tedy až na SSD 730 Series, které mají podstatně rychlejší náhodné čtení malých souborů než ostatní a jde také o celkově modernější SSD určené pro pracovní stanice a nadšence.
Samsung
Společnost Samsung a její technologie jsme už probrali, takže rovnou k nabídce. Není snadné si ze stránek této firmy udělat ucelený obrázek o její nabídce SSD pro spotřebitele, ale ta je naštěstí celkem prostá. Jde o pouze dvě aktuální řady, SSD 850 Pro pro náročnější a SSD 850 EVO pro ostatní zákazníky, přičemž obě nesou paměti V-NAND. Pak tu jsou ještě méně obvyklé modely jako Samsung 843T, ale ty najdeme třeba jen v jednom obchodě a zrovna v tomto případě nejde o SSD, které by mohlo zajímat běžného zákazníka.
Jenomže pak tu máme ještě zmíněný Samsung SM951, čili relativně nové M.2 SSD, které zmiňujeme v předchozí kapitole jako zajímavý model s propustností až 2150 MB/s a 1550 MB/s při čtení a zápisu. Samotného mě překvapilo, za jaké peníze se toto SSD dnes prodává, však jeho 128GB verzi (2000/600 MB/s) seženeme za 3000 Kč s DPH, 256GB model (2150/1200 MB/s) přijde na něco málo přes 5000 Kč a 512GB s již plným výkonem za 9500 Kč. Zvláště výhodný je tedy 256GB model, který už má takřka plný výkon a v ceně 5 000 Kč už nejde o nic, co by si mohli dovolit jen vyvolení (zvláště v porovnání s níže uvedenými RevoDrive 350). Nicméně zatím jde pravděpodobně o základní verze, přičemž na světě je už Samsung SM951 s NVMe, pro nějž už snadno seženeme kompatibilní základní desku a takové SSD nám nabídne až nevídaných 300.000 IOPS právě díky vlastnostem standardu NVMe (viz předchozí kapitola).
Model | Kapacita (GB) | Sekvenční čtení/zápis (MB/s) | Náhodné čtení/zápis 4K (IOPS) | Formát | Rozhraní |
120 / 250 / 500 / 1000 | 540 / 520 | 98.000 / 90.000 | 2,5", mSATA, M.2 | SATA 6 Gbps | |
SSD 850 PRO | 128 / 256 / 512 / 1024 | 550 / 520 | 100.000 / 90.000 | 2,5" | SATA 6 Gbps |
SM951 | 128 / 256 / 512 | 2150 / 1550 (PCIe 3.0) | 130.000 / 85.000 (až 300.000 ve verzi s NVMe) | M.2 | PCI Express 3.0 x4 |
Toshiba a OCZ Storage Solutions
Samotná společnost Toshiba nemá na našem trhu SSD, která by byla mezi zákazníky oblíbená. To už známe spíše produkty firmy OCZ Storage Solutions, dříve ještě samostatné OCZ Technology. Dnes už OCZ pod novým názvem funguje pod křídly Toshiby a vyrábí produkty pod vlastní značkou.
OCZ má ve své aktuální nabídce pro běžné zákazníky celkem 6 řad a co nevidět by měla dorazit další, OCZ Trion, ovšem na rozdíl od předchozích dvou výrobců z nich ani jedna nezahrnuje modely pro mSATA nebo M.2. Máme tu pouze jeden model, RevoDrive 350, který je pro jiné rozhraní než SATA 6 Gbps, a to PCI Express a jde o klasickou kartu.
V současné době OCZ spoléhá na 19nm paměti Toshiba MLC (19nm pro výkonnější a A19nm pro slabší modely), na nichž staví veškeré své aktuální SSD. Nejlepší, ale také bezpečně nejdražší je řada RevoDrive 350 pro pracovní stanice, jimž nabízí vysokou propustnost díky až 4 kontrolerům zapojeným v RAIDu a rozhraní PCI Express 2.0 s 8 linkami. Jinak si jsou ale první tři řady velmi podobné, co se tedy týče základních specifikací. Uvidíme, co nabídne ohlášený Trion, který bude postaven na nových pamětech A19 TLC a kontroleru Alishan od Toshiby. Můžeme očekávat možná ještě nižší ceny než od ARC 100, i když oproti němu by měl Trion nabídnout vyšší výkon. Takže nakonec jako obvykle uvidíme.
Model | Kapacita (GB) | Sekvenční čtení/zápis (MB/s) | Náhodné čtení/zápis 4K (IOPS) | Formát | Rozhraní |
120 / 240 / 480 / 960 | 550 / 530 | 100.000 / 95.000 | 2,5" | SATA 6 Gbps | |
120 / 240 / 480 | 550 / 530 | 100.000 / 95.000 | 2,5" | SATA 6 Gbps | |
Radeon R7 | 120 / 240 / 480 | 550 / 530 | 100.000 / 90.000 | 2,5" | SATA 6 Gbps |
Vertex 460A | 120 / 240 / 480 | 545 / 525 | 95.000 / 90.000 | 2,5" | SATA 6 Gbps |
120 / 240 / 480 | 490 / 450 | 75.000 / 80.000 | 2,5" | SATA 6 Gbps | |
240 / 480 / 960 | 1800 / 1700 | 135.000 / 140.000 | PC karta plné výšky (FH/HL) | PCI Express 2.0 x8 |
To jsou tři hlavní výrobci SSD, pokud o nich uvažujeme jako o firmách vyrábějících vlastní paměti i kontrolery. To ale automaticky neznamená, že jde o nejoblíbenější výrobce. V našich končinách mezi ně spíše nepatří, respektive pokud ano, pak by to byl Samsung kvůli svému jedinému modelu - SSD 850 EVO s kapacitou 250 GB. V žebříčku oblíbenosti dle prodejů ale jasně vedou firmy Kingston a ADATA, které se dělí o první příčky. Není překvapivé, že to jsou především levná SSD, která se prodávají nejlépe, jako například už starý model Kingston SSDNow V300 s už obstarožním kontrolerem SandForce SF-2281, což je případ i oblíbeného Kingston HyperX nebo ADATA SX900.
