SATA 6Gbps當道SandForce SF-2281大軍壓境
在執行這一期SSD實驗室的時候，小編收到了不同廠商送測的四顆固態硬碟，但好巧不巧都是使用SandForce控制器的產品，而且均為支援SATA 6Gbps介面的SF-2281，除了因為容量大小不同而會影響效能差異之外，
其餘的特性都大致都相同，與其將這樣相似的產品卻都各別都報導一次，那不如找一個比較特別的方式來呈現這次的送測單品部分，因此小編這次就轉換不同的寫法，先來介紹SandForce控制器的獨家技術，再來呈現各別單品的效能吧。
SATA 6Gbps的時代
SandForce控制器，一向都是多間廠商所愛用的，在之前介面為SATA 3Gbps產品的時代，SF-1222幾乎是消費級高效能固態硬碟必用的控制晶片，讀取、寫入都可以超過250MB/s的高傳輸速度，實在是讓其他廠商望塵莫及。以往會認為資料存取的效能關鍵是在記憶體顆粒上，不過目前記憶體顆粒的製程不斷降低，速度更加快速且成本更低，固態硬碟這種東西進行的資料存取比隨身碟要更大量且複雜，零碎小檔案的處理能力實在是一個關鍵，因此就算是使用同一種記憶體顆粒，在不同的控制器及韌體環境下，卻會造成更大的效能差別。
目前新推出的固態硬碟大多是SATA 6Gbps的介面了，而在這次Computex的會場上，有展示新產品的廠商大約有八成都是使用SF-2281控制器的解決方案，在消費性固態硬碟的市場，SF-2281也正式繼承SF-1222成為高效能產品的代名詞。SandForce會讓這麼多間廠商容易接受並使用，除了其擁有高效能的資料存取能力之外，重點是它也會釋放出一套功能完整的韌體來提供給固態硬碟製造商，讓固態硬碟的生產門檻更低。
圖 / SandForce的控制器採用接點在背面的BGA封裝
圖 / 主流零售市場上使用的SF-1222控制器繼承者為SF-2281，支援SATA 6Gbps的介面，
在晶片大小上，長寬都略增加了1mm。
SF-2000系列速度倍增
這次推出的新一代SF-2000系列控制器，只要是支援SATA 6Gbps介面的產品，可達的存取速度都在500MB/s以上，讀取的IOPS更可高達60,000次，比起SF-1222的250MB/s、30,000 IOPS完全成長了一倍。目前主流的SF-2281控制器一樣為八通道的設計，最高可以支援到512GB的總容量，以及256 & 128bits的資料加密。
圖 / SandForce的控制器系列效能及規格比較表
獨家DuraClass技術
SandForce的記憶體控制器能夠達到如此高的傳輸速度且讓寫入與讀取的效能相差不遠，這是其他廠商的控制器很難做得到的，主要的原因是其獨特的DuraClass技術，以下就來介紹這個技術的兩個重點項目。
圖 / SandForce獨特的DuraClass技術所包含的各種技術及運作方式表示圖
DuraWrite
這個技術能夠解釋為甚麼SandForce控制器在寫入效能表現上總是特別良好的原因，從前一篇文章可以知道，快閃記憶體在複寫資料時，必須進行讀取、更改、抹除、再儲存的複雜程序，因此實際寫入的資料量會比原始的要大，這種情形稱為「寫入放大」。而SandForce控制器能夠進行即時的資料壓縮作用，這是一套多重的資料演算法，可以讓實際寫入的資料量反而縮小，最小可達0.5倍而已，且會比對新資料與舊資料的差異性，當資料重複存在時，就只寫入特殊的部分。不過遇到已經被壓縮過的資料時，就不能發揮出原本該有的效果了。
RAISE（Redundant Array of Independent Silicon Elements）
SandForce的控制器並不需要另外搭配快取記憶體來使用，但是其可用的儲存容量總是比其他產品要少，這是因為RAISE這個容錯技術必須要挪部分的儲存記憶體空間來進行類似RAID 5那樣的校正碼儲存，而這些資料也會被分散儲存在不同的記憶體顆粒裡面。另外控制器也會把這些被隱藏起來的容量，當作複寫資料時的暫存交換空間使用，而在新的SF-2000系列控制器裡，則可以將RAISE功能給關閉，讓使用者可以用到完整的儲存空間，比如以往120GB的產品就會變成128GB，不過這一切還是取決在固態硬碟製造商的設定。
容量大小會影響小檔案效能
不同容量的產品對於SF-2281控制器來說，雖然在ATTO Disk Benchmark的測試中，資料傳輸極速相差並不大，但是總容量小的產品，其小檔案傳輸效能會跟著減少許多。這是因為控制器在每個通道上可以進行溝通的記憶核心數越多，那麼存取效能將會更好，比如配置16個記憶體顆粒，每個通道上就可以對兩個顆粒進行傳輸，而單顆16GB的記憶體顆粒裡面會包含兩個8GB記憶核心在，效能也會比單顆8GB只有一個記憶核心的要好。
固態硬碟實測
最後則是固態硬碟的效能實測及每顆硬碟的特色簡介，測試平台如下。
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電腦DIY測試平台
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處理器
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Intel Pentium G850 @2.9GHz
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主機板
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ASRock Z68 Extreme4
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顯示卡
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AMD RADEON HD 6870 GDDR5 1GB
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記憶體
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Kingston HyperX DDR3-1600 2GB x2
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主要硬碟
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OCZ VERTEX 2 SSD 40GB
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作業系統
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Windows 7 Ultimate 64bit
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電源供應器
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Seasonic X-650W 80PLUS金牌
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MemoRight FTM PLUS 55GB固態硬碟
規格
|
容量 |
55GB
|
|
記憶體顆粒類型
|
34nm MLC NAND FLASH
|
|
SSD控制器
|
SandForce SF-2281VB1-SDC
|
|
尺寸
|
2.5吋
|
|
保固
|
三年
|
廠商名稱 憶正存儲股份有限公司
聯絡電話 （02）2218-3789
55GB對於使用SandForce控制器的產品來說，實在是一個很特殊的容量規格，一般來說應該是使用八顆8GB的記憶體顆粒來達到64GB的實際容量，而再將其中一部分隱藏起來作為損壞區域控管、複寫緩存、校正碼儲存等使用，標示的規格容量以往大多是60GB，但是MemoRight FTM PLUS卻還要更少個5GB，雖然帳面容量不漂亮，不過如果可以有更好的資料安全性也值得。
圖 / 為對稱式且單面八個記憶體顆粒的配置
圖 / 記憶體顆粒採用美光34nm製程的產品
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測試軟體
|
測試成績
|
|
|
PCMark Vantage-HDD
|
62052
|
|
|
ATTO Disk Benchmark
|
讀MB/s
|
寫MB/s
|
|
4KB
|
129.249
|
205.931
|
|
最高速度
|
559.240
|
494.811
|
|
CrystalDiskMark
|
讀MB/s
|
寫MB/s
|
|
Seq
|
385.3
|
82.96
|
|
512K
|
356.4
|
83.70
|
|
4K
|
28.33
|
81.26
|
|
4K QD32
|
57.28
|
80.80
|
|
AS SSD Benchmark
|
讀取
|
寫入
|
|
Seq（MB/s）
|
382.62
|
77.41
|
|
4K（MB/s）
|
19.70
|
61.33
|
|
4K-64Thrd（MB/s）
|
58.76
|
59.86
|
|
Acc.time（ms）
|
0.144
|
0.278
|
|
IOPS－16MB
|
23.91
|
4.84
|
|
IOPS－4K
|
5044
|
15702
|
|
IOPS－4K-64Thrd
|
15043
|
15323
|
|
IOPS－512B
|
6962
|
3600
|
ADATA S511 120GB固態硬碟
規格
|
容量
|
120GB
|
|
記憶體顆粒類型
|
25nm MLC NAND FLASH
|
|
SSD控制器
|
SandForce SF-2281VB1-SDC
|
|
尺寸
|
2.5吋
|
|
保固
|
三年
|
120或是128GB的產品是目前市場上的主流固態硬碟容量，在效能上表現上也都有一定的水準。ADATA S511使用Intel的記憶體顆粒，這種SandForce控制器＋Intel的記憶體顆粒是非常容易見得的搭配方式，往往也是良好效能的保證。在PCMark Vantage-HDD上可測得破六萬分的分數對於使用SF-2281控制器的產品來說是非常容易的事情，實測的最高讀取/寫入：559.240/515.949 MB/s效能相當地不錯。
圖 / 使用雙面共十六顆單一容量8GB的記憶體顆粒
圖 / 記憶體顆粒採用Intel的產品，編號為29F64G08AAME1。
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測試軟體
|
測試成績
|
|
|
PCMark Vantage-HDD
|
63144
|
|
|
ATTO Disk Benchmark
|
讀MB/s
|
寫MB/s
|
|
4KB
|
185.976
|
251.502
|
|
最高速度
|
559.240
|
515.949
|
|
CrystalDiskMark
|
讀MB/s
|
寫MB/s
|
|
Seq
|
501.9
|
162.2
|
|
512K
|
436.6
|
162.6
|
|
4K
|
33.12
|
85.48
|
|
4K QD32
|
110.7
|
160.1
|
|
AS SSD Benchmark
|
讀取
|
寫入
|
|
Seq（MB/s）
|
507.83
|
155.83
|
|
4K（MB/s）
|
20.72
|
64.70
|
|
4K-64Thrd（MB/s）
|
113.21
|
149.65
|
|
Acc.time（ms）
|
0.146
|
0.249
|
|
IOPS－16MB
|
31.74
|
9.74
|
|
IOPS－4K
|
5305
|
16563
|
|
IOPS－4K-64Thrd
|
28982
|
38310
|
|
IOPS－512B
|
6866
|
4021
|
PATRIOT WILDFIRE 120GB固態硬碟
規格
|
容量
|
120GB
|
|
記憶體顆粒類型
|
32nm MLC NAND FLASH
|
|
SSD控制器
|
SandForce SF-2281VB1-SDC
|
|
尺寸
|
2.5吋
|
|
保固
|
三年
|
雖然WILDFIRE系列也是使用SF-2281控制器且容量為120GB的產品，記憶體也配置了十六顆8GB，也就是說控制器的每一個通道可以對應到兩個記憶體顆粒，不過其小檔案IOPS卻有如256GB產品一樣，這要歸功於TOSHIBA的32nm製程記憶體顆粒，與一般單顆8GB只有一個或兩個儲存核心不同，TOSHIBA使用容量較小但是多個儲存核心在單一記憶體顆粒當中，因此溝通的介面數變多，IOPS也會跟著增加。
圖 / 同樣為雙面共十六個記憶體顆粒的配置方式
圖 / 使用效能評價相當不錯的TOSHIBA 32nm製程記憶體顆粒
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測試軟體
|
測試成績
|
|
|
PCMark Vantage-HDD
|
64266
|
|
|
ATTO Disk Benchmark
|
讀MB/s
|
寫MB/s
|
|
4KB
|
118.308
|
221.253
|
|
最高速度
|
559.240
|
516.222
|
|
CrystalDiskMark
|
讀MB/s
|
寫MB/s
|
|
Seq
|
512.3
|
259.2
|
|
512K
|
464.7
|
260.7
|
|
4K
|
32.80
|
85.85
|
|
4K QD32
|
186.8
|
213.0
|
|
AS SSD Benchmark
|
讀取
|
寫入
|
|
Seq（MB/s）
|
512.16
|
250.93
|
|
4K（MB/s）
|
19.40
|
65.67
|
|
4K-64Thrd（MB/s）
|
193.35
|
197.45
|
|
Acc.time（ms）
|
0.169
|
0.277
|
|
IOPS－16MB
|
32.01
|
15.68
|
|
IOPS－4K
|
4966
|
16810
|
|
IOPS－4K-64Thrd
|
49499
|
50548
|
|
IOPS－512B
|
5910
|
3611
|
OCZ VERTEX 3 480GB固態硬碟
規格
|
容量
|
480GB
|
|
記憶體顆粒類型
|
25nm MLC NAND FLASH
|
|
SSD控制器
|
SandForce SF-2281VB1-SDC
|
|
尺寸
|
2.5吋
|
|
保固
|
三年
|
OCZ VERTEX系列自從第一代以來，在市場上就相當受到歡迎，而自第二代採用SF-1222控制器之後，VERTEX 2似乎成為市面上高效能固態硬碟的指標性商品，因此VERTEX 3系列推出之後就受到許多的好評。OCZ還會針對SandForce的韌體下去進行改寫的動作，可以激發出更多的IOPS值，讓系統效能更加許多，此480GB是SF-2281的最大容量產品，原始容量為512GB，隱藏了大量的空間做RAISE等技術使用。
圖 / 使用總共十六顆單一容量32GB的記憶體顆粒
圖 / Intel的記憶體顆粒產品，編號為29F32B08JCME2。
|
測試軟體
|
測試成績
|
|
|
PCMark Vantage-HDD
|
64674
|
|
|
ATTO Disk Benchmark
|
讀MB/s
|
寫MB/s
|
|
4KB
|
121.380
|
106.777
|
|
最高速度
|
556.663
|
508.882
|
|
CrystalDiskMark
|
讀MB/s
|
寫MB/s
|
|
Seq
|
519.1
|
312.5
|
|
512K
|
465.7
|
302.5
|
|
4K
|
30.35
|
20.54
|
|
4K QD32
|
230.6
|
112.3
|
|
AS SSD Benchmark
|
讀取
|
寫入
|
|
Seq（MB/s）
|
501.59
|
304.03
|
|
4K（MB/s）
|
23.53
|
18.76
|
|
4K-64Thrd（MB/s）
|
210.32
|
147.08
|
|
Acc.time（ms）
|
0.146
|
0.220
|
|
IOPS－16MB
|
31.35
|
19.00
|
|
IOPS－4K
|
6024
|
4803
|
|
IOPS－4K-64Thrd
|
53841
|
37653
|
|
IOPS－512B
|
6871
|
4543
|
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