Af Torben Okholm, Alt om Data
Denne artikel er oprindeligt bragt på Alt om Data. Computerworld overtog i november 2022 Alt om Data. Du kan læse mere om overtagelsen her.
Ssd-drev var engang den hedeste drøm. Når de kom, ville vi slippe for de sidste overlevende mekaniske enheder, og vi ville gå ind i en ny tidsalder med driftssikre og lynhurtige computere. Da de første ssd’er, der var til at betale, dukkede op i 2008, forventede man en åbenbaring, men det stod hurtigt klart, at ssd-lager ikke var løsningen på alle problemer – det viste sig at være den mest komplekse komponent af dem alle.
Uanset om det gælder forskellige datatyper, der leverer forskellig ydelse; drevets overlevelseschancer eller langvarig ydelse, er der en ting, der står fast: Jo mere vi lærer, desto bedre erkender vi begrænsningerne hos de tidligere drev og det enorme potentiale, der er. I 2015 er nutidens ssd’er langt bedre end de tidligere drev. Hvis du ikke allerede har taget springet til ssd’er, kan vi garantere, at du vil elske det, når du gør det. Og nu er de også blevet billigere. Nu kan man få gode og rummelige drev med strålende ydelse til under 1000 kroner.
Men vi kan også se, at der stadig mangler meget. Det er frustrerende, at der findes en række spirende teknologier, som lover dramatiske forbedringer inden for ssd’er, men som enten ikke lever helt op til forventningerne, eller som desværre er uden for rækkevidde.
Hvad betyder det for dig? Hvis du allerede er den lykkelige ejer af et relativt nyt ssd, kan du tage det roligt. Ingen grund til at forhaste sig. Hvis du endnu ikke har taget springet, er valget lidt mere kritisk. Du kan enten gå direkte til vores test af de bedste drev på markedet i øjeblikket og udsætte dig selv for en overdådig forbedring i ydelse – eller du kan lære mere om den næste generation af drev og vente et lille stykke tid endnu.
Det er dig, der bestemmer. Der er gået henved en halv snes år, siden de første mainstream-ssd’er kom frem. Men alligevel føles det lidt, som om ssd’erne ikke rigtig har fundet fodfæste.
Bevares, alle pc-komponenter bliver hele tiden bedre, hurtigere og billigere, og ssd’er når aldrig til et punkt, hvor de ikke længere kan blive bedre. Men nutidens ssd’er er allerede herlige sager. Man glemmer nemt, hvor meget magnetiske harddiske kunne sinke en pc. Så snart man satser på ssd, ser man sig aldrig tilbage.
Problemet er, at pc’en som platform ikke var helt klar til ssd’er, da de kom frem. Den er stadig ikke fuldt optimeret til dem i dag. Men det vil ændre sig. Og når det sker, forventer vi, at ssd’et for alvor bryder igennem. Desværre er den ændring temmelig kompliceret, og den bliver sikkert ikke billig. Og det bliver ikke et spørgsmål om simpelthen at finde et drev med en smart ny funktion og montere det.
Lad os imidlertid begynde med begyndelsen. Problemet med ssd’er knytter sig ikke kun til selve drevet, men til pc’en. Eller mere præcist til det lagerinterface, der befinder sig i pc’en, også kendt som SATA. Problemet med SATA er dobbelt. Standarden har ikke tilstrækkeligt med ren båndbredde.
Den er begrænset til blot 6 Gbps, hvilket vil sige et maksimum på 600 MB/sek. i den virkelige verden. Desuden er det problematisk, at den ikke ved, hvordan man taler korrekt til ssd’er. Den bruger en protokol ved navn AHCI, der er udviklet til magnetiske drev med roterende plader, og som aldrig har været beregnet til ssd’er. Og det betyder, at den medfører helt unødvendige ventetider i skrive- og læseprocessen, når det gælder ssd’er.
Orden i sagerne
Det, vi har brug for, er en ny kontrolprotokol, der er optimeret til ssd’er. Og det er netop det, vi får i skikkelse af NVMe eller Non-Volatile Memory Express. NVMe kommer ikke til at revolutionere dit maksimale gennemløb. Men den bør give en markant forbedring af den ydelse, ssd’erne kan levere ved vilkårlig adgang. Vi taler her om alle de små læsninger og skrivninger fra operativsystemet og fra apps. Man kan argumentere for, at de har større betydning for, hvor kvik pc’en føles, end maksimal sekventiel læse- og skriveydelse.
Det bliver imidlertid virkelig kompliceret, når vi nærmer os formidlingen af NVMe. Det vil næppe overraske dig, at der er tale om et nyt pci-e-baseret lagerinterface ved navn M.2. Men det øger forvirringen, når man erfarer, at tidlige M.2-ssd’er foreløbig ikke har understøttet NVMe. Og for at øge forvirringen er der et alternativt nyt interface til ssd’er, igen med et pci-e-element. Det hedder SATA Express, og det virker temmelig dødfødt.
Endelig har man også mulighed for at satse på et regulært pci-e-baseret ssd.
Ved første øjekast ligner hele historien et gigantisk rodsammen – en ormegård af nye interfaces, vigtige protokoller, der ikke forekommer i nye drev, og teknologi, der synes at være afgået ved døden, når den ankommer.
Hvordan skal alt det kunne fungere? Hvilke enheder skal man bruge, og hvad bliver fordelene, når det hele spiller sammen? Det nemmeste svar er, at man kan ignorere SATA Express. Kompatible sokler er ret udbredte på nye bundkort, men man ser intet til SATA Express-drev, og de ssd-producenter, vi har talt med, siger typisk, at de ikke har nogen planer om at fremstille dem.
De to andre er faktisk variationer over det tema, som består i PCI Express-interfacet med høj båndbredde. M.2 er en standard, der minder meget om det eksisterende mSATA-interface til mobile pc’er. Den omfatter nøgne kredsløb med eksponeret hukommelse og controllerchips. Det er lidt sært, set i lyset af de nydeligt indpakkede SATA-drev. Og det betyder også, at man typisk får kun et enkelt M.2-slot på et nyt bundkort.
Men i praksis giver det mening på kort sigt, fordi man sandsynligvis kun får brug for et enkelt M.2-drev til operativsystem og apps, mens de meget udbredte SATA-porte sagtens kan tage sig af masselagring på større og billigere drev.
Naturligvis har dit nuværende bundkort sandsynligvis ikke noget M.2-slot. Det betyder, at du enten skal have et nyt bundkort eller et PCI Express-adapterkort. Teoretisk set burde den sidstnævnte løsning give mulighed for at bruge M.2-drev på ældre bundkort. I praksis varierer udbyttet. Lidt onlineresearch med henblik på dit bundkorts specifikke mærke og modeltype er på sin plads.
Ekspreslevering
Når der er styr på det, består den anden større brik i puslespillet i at sikre sig, at du har et NVMe-kompatibelt M.2-drev. Vi har haft en række M.2-drev under luppen, men endnu ingen, der omfattede support af NVMe. Det skyldes især, at det tager lidt længere end forventet, før ssd-controllerchips med NVMe kommer på markedet. Men med den nye Marvell 88SS1093-controller og andre, der er på vej, vil det sandsynligvis meget snart ændre sig. Hvad kan vi vente os, når det sker?
Maksimumtallene vil i nogen grad afhænge af konfigurationen. Der er mulighed for forskellige PCI Express-opsætninger, hvoraf x4 er den, vi hidtil har hørt mest til. Vi taler her om båndbredde med lave tal for GB/s. Den slags tal, der var mere typiske for ram for få år siden, ikke for harddiske. For os vedrører de virkelig interessante tal vilkårlig adgang.
Samsung har et nyt drev, der kan klare 750.000 læse-IOPS. Der er imidlertid tale om et professionelt drev, som er kompatibelt med endnu en interfacestandard ved navn SFF-8639, og som ikke vil finde vej til desktop-pc’er. Men det giver en fornemmelse for den retning, NVMe-drevene vil følge. Det er omtrent ti gange bedre end de fleste eksisterende AHCI SATA-drev. Og det er ikke engang løgn.
Mens alt dette foregår, falder prisen pr. GB på ssd’er støt. Man kan allerede få udmærkede drev med det, vi betragter som den minimale kapacitet – 240 til 256 GB – for et pænt stykke under 1000 kroner. Men vi kan også konstatere, at den evige march, der hedder Moores lov, og arbejdet med at gøre transistorerne mindre synes at have mistet fart. Imidlertid burde nye tiltag, herunder 3D NAND eller stakkede hukommelseschips (se "Hvad er et 3D-ssd?” her på siden) sende priserne nedad flere år ud i fremtiden. Det er aldeles glimrende.
Du har hørt om 3D-grafik. Men 3D-ssd’er? Jo, de eksisterer skam, og de er på vej. Faktisk er de her allerede. Både Samsungs 850 Pro- og 850 Evo-drev bruger 3D-NAND-hukommelse. Men hvad betyder det?
Det betyder, at man bygger chips i lag eller 3D-stakke af transistorer i stedet for blot at placere dem i 2D. Det giver langt flere transistorer pr. kvadratmillimeter. Og det betyder større hukommelsestæthed.
Det er praktisk, når man tænker på, at chipproducenter finder det stadig sværere at reducere størrelsen på den enkelte transistor, hvilket er den traditionelle vej større tæthed og lavere omkostninger. Resultatet er, at Samsung bruger en temmelig gammeldags 40 nm-produktionsteknologi til sin 3D-hukommelse, hvorimod 2D-chips skal ned under 20 nm for at kunne konkurrere på tætheden.
Der er desuden flere fordele. Hver gang produktionsprocessen bliver reduceret, har NAND-hukommelsescellerne en tendens til at blive mindre robuste. De kan med andre ord klare færre læse/skrivecyklusser, før de falder døde om. Det strålende ved 3D-NAND er, at teknologien i nogen grad bryder denne onde cirkel.
Endelig kan 3D også have fordele, når det gælder ydelse. Kort sagt kan man have både vandrette og lodrette forbindelser, og det giver flere muligheder. Vi har i det hele taget svært ved at få øje på ulemperne ved 3D-NAND-hukommelse.
Som sædvanlig er alle fordelene endnu ikke slået igennem. Samsungs 3D-NAND-bud er hverken billigere eller meget hurtigere end 2D-udgaverne. Men 3D vil i fremtiden give både større ydelse og lavere omkostninger. Alle de større producenter af NAND-hukommelseschips har planer om at begynde at lave 3D-chips. Om et par år vil de fleste ssd’er sikkert være 3D.
