Intel SSD 660p: первые потребительские SSD с памятью QLC – THG.RU

Intel SSD 660p | Введение

SSD накопитель A-DATA Ultimate SU655 с большой скидкой

Корпорация Intel представила новое семейство массовых твёрдотельных накопителей Intel SSD 660p — это первые потребительские SSD с новой перспективной памятью 3D QLC c четырьмя битами на ячейку, которая обещает высокую производительность и большую ёмкость хранения за небольшие деньги. Intel SSD 660p работают через скоростную шину PCI Express 3.0 x4, обеспечивающую пропускную способность до 1,8 Гбайт в секунду и впечатляющую производительность при нагрузках с произвольным доступом.

Intel SSD 660p предназначен для массовых компьютеров, и поэтому он “заточен” под решение самых обычных задач вроде веб-сёрфинга, работы в офисных программах, просмотра видео, прослушивания музыки и потребления другого контента. Для большинства потребителей его скорости и надёжности будет более чем достаточно.

Более того, новинка обеспечивается пятилетней гарантией, а рекомендованная цена одного гигабайта не превышает 20 центов, что меньше, чем у большинства бюджетных SATA SSD с трёхлетней гарантией. Заинтригованы? Познакомимся поближе с этим любопытным накопителем, но начнём с того, что же представляет собой флеш-память 3D QLC.

Intel SSD 660p | Флеш-память Intel 3D QLC

За последние годы Intel доказала, что располагает очень сильной командой инженеров в области разработки новых технологий хранения данных. Достаточно вспомнить о том, что три года назад Intel первая вывела на рынок NVMe SSD, выпустив накопители серии Intel SSD 750, а порядка полутора лет назад она же разработала оригинальную память 3D XPoint, которая нашла применение в продуктах серии Optane.

64-слойная память Intel QLC 3D NAND — это следующий шаг на пути увеличения ёмкости хранения флеш-памяти. Память типа MLC позволяет хранить в каждой ячейке по два бита информации, TLC — по три, а в каждой ячейке QLC можно сохранить уже по четыре бита данных. 33-процентное увеличение плотности означает возможность предложить большую ёмкость микросхемы за меньшие деньги. Технология Intel QLC 3D позволяет упаковать в один микрочип до 1 терабита ёмкости хранения — то есть, до 125 Гбайт. Тем самым производители SSD получают возможность установить в одном накопителе до 16 таких микросхем, что в сумме даёт ёмкость до 2 Тбайт.

Как и в случае с другими технологиями флеш-памяти от Intel, в QLC используется проверенная и хорошо себя зарекомендовавшая конструкция с вертикальным плавающим затвором. Многие конкуренты сегодня используют схему с ловушкой заряда, и аналоги QLC на её основе также находятся в разработке. К примеру, WD совместно с Toshiba разрабатывает 1,33-терабитные QLC-чипы высокой ёмкости под названием BiCS4, но они пока не представили готовый продукт.

У любой новой технологии есть свои “детские болезни”, и скептики называют сразу два слабых места памяти 3D QLC: у неё не такая высокая скорость записи и заметно меньшая износостойкость, чем у флеш-памяти типов MLC или TLC. Причина заключается в том, что для представления четырёх бит данных в одной ячейке необходимо сохранить 16 различных уровней заряда. Из-за физических характеристик флеш-памяти хранение и изменение 16 уровней зарядов в одной ячейке представляет собой непростую задачу, особенно учитывая процесс старения ячеек. Интерференция между ячейками делает её ещё сложнее. Поэтому для обеспечения конкурентоспособной износостойкости неизбежно применение сложных алгоритмов исправления ошибок, таких как LDPC.

Проблему с производительностью памяти QLC в Intel решают путём внесения изменений в прошивку контроллера и использования интеллектуальных методов регулирования производительности в простое. В системе динамического кэширования SLC от Intel применяется быстрая SLC-память, которая использует двухступенчатую схему для ускорения записи данных.

Прежде всего, в накопителях серии 660p есть фиксированный объём SLC-кэша, который не меняется никогда. В зависимости от ёмкости, он может составлять 6, 12 или 24 Гбайта. При этом для дальнейшего повышения производительности в SSD динамически выделяется SLC-кэш большего объёма, ёмкость которого меняется в обоих направлениях в зависимости от объёма хранящихся на диске данных. Иными словами, при заполнении диска он уменьшается, а при стирании данных расширяется. Как видно на презентационном слайде, чем больше объём SSD, тем большим может быть и объём динамического SLC-кэша: у 2-терабайтной модификации он может достигать 280 Гбайт.

В периоды простоя содержимое SLС-буфера перемещается в QLC-память, однако у Intel появилась новая технология быстрого ускорения производительности, если вам может потребоваться срочно вернуть возможности SLC после длительного цикла записи. Эта функция, реализованная в утилите SSD Toolbox версии 3.5.3, позволяет вручную заполнять QLC-кэш данными.

Intel SSD 660p | Технические характеристики

Сразу после анонса в продажу поступает только одна модификация Intel SSD 660p ёмкостью 512 Гбайт, а модели на 1 и 2 Тбайта будут продаваться чуть позже через обычные дистрибьюторские каналы Intel. Заявленная скорость последовательного чтения и записи для двух старших модификаций составляет 1,8 Мбайт/c, в то время как для 512-гигабайтной она чуть ниже — 1,5/1 Мбайт/c. Как мы уже упоминали, характеристики последовательной записи зависят от динамически распределяемого кэша SLC, который может занимать более 10% от общей ёмкости NAND, поэтому при длительной нагрузке на запись скорость может падать до физических возможностей памяти 3D QLC.

Скорость произвольной записи для старшей модели достигает 220000 IOPS, у двух младших она ниже — 90000 и 150000 IOPS. Предусмотрено шифрование данных по алгоритму AES с длиной ключа 256 бит с поддержкой Pyrite 1.0 и 2.0.

В Intel оценивают износостойкость 512-гигабайтной версии Intel SSD 660p в 100 Тбайт записанной информации, что означает возможность записи чуть более 0,1 ёмкости диска в день в течение пятилетнего гарантийного срока. Этот показатель в среднем на треть хуже, чем у других SSD с интерфейсом PCI Express и примерно вдвое хуже, чем у бюджетных SSD с интерфейсом SATA. Для сравнения, у терабайтных

Intel SSD 600p/760p заявленный ресурс достигает 576 TBW, у терабайтных Samsung 860/970 EVO — 600 TBW, и даже у бюджетных терабайтников WD Blue 3D и Crucial MX500 она составляет 400 и 360 TBW соответственно.

На фоне конкурентов износостойкость в 200 Тбайт у терабайтной версии Intel SSD 660p может выглядеть достаточно скромно, но в Intel считают, что этого вполне достаточно для большинства обычных настольных ПК, которые имеют дело преимущественно с лёгкими и кратковременными нагрузками. Если же вы сталкиваетесь с частой записью файлов большого объёма, обработкой видео, либо с приложениями класса рабочей станции, вам следует выбирать износостойкие SSD более высокого класса.

Intel SSD 660p | Конструктивные особенности

Твёрдотельные накопители Intel SSD 660p выпускаются в форм-факторе односторонних M.2 2280 и рассчитаны на подключение по шине PCI Express x4. Планки работают по протоколу NVMe 1.3 и весят всего 5,5 г.

Intel SSD 660p оснащаются контроллером SMI 2263 с проприетарной прошивкой от Intel и 256-мегабайтным чипом оперативной памяти NANYA DDR3L DRAM. На большинстве SSD на каждый гигабайт флеш-памяти устанавливается по 1 мегабайту оперативной, но у Intel SSD 660p 1 мегабайт приходится на целых 4 Гбайт ёмкости хранения, что лишний раз свидетельствует об использовании алгоритмов сжатия таблицы разделов LBA или функции Host Memory Buffer (HMB), которая позволяет хранить часть таблицы LBA в системной памяти.

Intel SSD 660p | Заключение

Со временем мы планируем провести подробное тестирование производительности твёрдотельных накопителей Intel SSD 660p, поскольку у них есть все причины претендовать на заметную долю рынка, несмотря на наследственные сложности с производительностью записи и износостойкостью памяти QLC.

Первые накопители серии SSD6, Intel SSD 600p, были выпущены в 2016 году, и у них стоимость хранения одного гигабайта была почти вдвое выше, чем у Intel SSD 660p, но те диски были немногим быстрее, чем конкуренты с интерфейсом SATA. SSD 660p должны изменить эту ситуацию.

Исходя из имеющихся данных, можно ожидать, что Intel SSD 660p будет хорошим решением для массовых домашних и офисных настольных компьютеров, не предполагающих использование с высокой нагрузкой. В этом случае мы вправе рассчитывать на вполне достаточную производительность и износостойкость.