Vratimo se našem junaku sa početka ove priče, Mach Xtreme MX-DS 100 SSD modelu. Zanimljiv po tome što poseduje najbrži Flash kontroler u klasi desktop rešenja, SendForce SF1222, koji pretenduje na brzinsku titulu kada su u pitanju diskovi i brzo opsluživanje podacima. Čime je to SendForce tehnologija uspela da za kratko vreme napravi zemljotres na tržištu SSD diskova?

 

Glavno poboljšanje u odnosu na postojeću generaciju SSD diskova jeste činjenica da je SandForce prva kompanija koja u ovoj oblasti uvodi simetrične performanse prilikom čitanja i pisanja podataka. Do sada je ta razlika bila vrlo vidljiva i to na račun osetno lošijih performansi prilikom operacije upisa.

 

Osim disbalansa u performansama čitanja i pisanja, jedan od najvećih problema i prepreka omasovljenju jeftinijih SSD modela jeste ograničeni životni vek MLC FLASH memorije. Na životni ciklus MLC memorije direktno utiče broj i ciklus operacija upisa podataka. Kako bi rešili ovaj problem proizvođači SSD diskova su koristili različite trikove od kojih su najčešći: upotreba DRAM keš memorije i miksovanje izdržljivije SLC i standardno jeftinije ali kraćeg životnog ciklusa, MLC flash memorije. U prvom slučaju korišćenja veće količine DRAM keša, motiv je bio isti, da se podaci prvo konsoliduju u DRAM keš memoriji i da se konačni podaci zatim upišu na MLC flash memoriju. Time se smanjuje faktor amplifikacije upisa i produžava radni vek diska. Lošija strana jesu veći troškovi proizvodnje i visoka konačna cena ovakvih SSD diskova a tu je i povećan stepen kvara.

 

 

Drugo rešenje je bilo kombinovanje SLC i MLC flash memorije. Podaci koji se češće menjaju i traže frekventniju upotrebu operacije upisa bi se čuvali u dugotrajnijoj SLC memoriji dok bi se oni koji se ređe menjanju čuvali na MLC memorijskim čipovima. Ovim se direktno utiče na smanjenje broja ciklusa upisa u MLC blokove i time produžava radni vek SSD uređaja.

 

Prednost upotrebe SendForce procesora je u „DuraClass“ tehnologiji koja prevazilazi gore spomenuti problem i izbegava upotrebu kompleksnih i skupih rešenja a da se pri tome omogućava 5-godišnji životni ciklus SSD uređaja! SandForce „DuraClass“ predstavlja set funkcija za upravljanje radom NAND flash memorija u cilju produženja radnog veka SSD diskova, isporuke vrhunskih performansi i istovremene uštede energije. Time se proizvodi na bazi SandForce tehnologije razlikuju od sličnih SSD uređaja.

 

Obezbeđenje simetričnih performansi čitanja i upisa podataka je druga, vrlo bitna karakteristika SandForce baziranih uređaja. Veliki transfer podataka prilikom operacije čitanja omogućuju SSD diskovima dramatičnu prednost u odnosu na klasične hard disk uređaje. Tokom najbržeg režima rada „top“ modeli hard diskova isporučuju preko 300 Input/Output operacija u sekundi (IOPS) dok SSD u isto vreme postižu maksimalne performanse od 30.000 IOPS-a što je dramatično ubrzanje. Međutim, vrlo je važno napomenuti da se ovo odnosi isključivo na operaciju prilikom čitanja podataka dok se broj ulazno izlaznih operacija (IOPS) prilikom upisa drastično smanjuje, pa je čak i do 90% manji u odnosu na operaciju čitanja!

 

 

Ovde je bitno spomenuti još jednu stvar koja se odnosi na činjenicu da većina SSD uređaja započinje rad sa deklarisanim brzinama vrednosti upisa ali da tokom vrlo kratkotrajnog i intezivnog korišćenja osetno degradira performanse što se na kraju svodi na činjenicu da su realne karakteristike daleko, daleko manje od onih koje navodi proizvođač. Ovakav pad performansi se dešava iz više razloga. Kada je SSD disk nov i kada na njega nisu nikada ranije upisivani podaci, svi memorijski blokovi su prazni i proces upisa podataka se vrši maksimalnom brzinom. Za razliku od hard disk uređaja, upis podatka u Flash memoriju SSD uređaja, mora prvo da obriše čitav memorijski blok pa tek onda upiše nove podatke. To su praktično dve operacije upisa. To se dešava jer SSD tehnologija finkcioniše tako da prilikom operacije  brisanja, memorijski blokovi se samo označe kao slobodni dok se stvarno brisanje vrši neposredno pred upis novih podataka. To dovodi do dramatičnog usporenja jer se onda moraju obaviti dve umesto samo jedne operacije i upravo to je razlog što dramtično padaju performanse SSD diskova. Ovaj termin je poznat kao „nagomilavanje đubreta“ i sa njim se susreće skoro svaki SSD disk.

 

 

Na ovo se nadovezuje propratni efekat amplifikacije upisa podataka SSD diskova. Ukoliko upravljanje nagomilavanjem starih podataka nije efikasno rešeno, efekat amplifikacije se povećava na vrednost 20 i više. To je dramatično degradiranje performansi obzirom da je idealna vrednost faktora amplifikacije = 1. Takođe, veći faktor amplifikacije upisa utiče na skraćenje radnog veka SSD diska.  Ovaj problem se kod SSD diskova sa SandForce procesorima rešavaju kombinacijom DuraClass i DuraWrite funkcija koje smanjuju faktor amplifikacije upisa. Time se otklanja usko grlo na glavnoj komunikacionoj magistrali kojom putuju podaci što rezultira osetno boljim performansama prilikom pisanja podataka. Istovremeno se vodi računa i o efektu nagomilavanja smeća u obliku starih, bespotrebnih podataka uz pomoć SendForce Recycler funkcije.

 

Pored spomenutih tehnologija čija primena najviše utiče na potencijalno poboljšanje performansi uređaja koji koriste SandForce tehnologiju, oni se odlikuju i povećanom sigurnošću integriteta podataka zahvaljujući korišćenju RAISE (Redunant Array of Idependent Silicon Elements) funkcije, koja funkcioniše slično RAID nivoima samo u ovom slučaju na jednom disku. Princip integriteta je istaknut i ECC korekcijom greški koja je standardna opcija na SandForce baziranim diskovima. „DuraClass“ zaštita sprečava greške dozvoljavajući samo jednu grešku na nivou sektora svakih 3.9 godina! To je dramatično poboljšanje u odnosu na konvencionalnu hard disk tehnologiju koja dozvoljava pojavu greške u intervalu od 14 dana ili 130 greški u periodu od 5 godina!

 

 

Pored svega, SandForce procesori poseduju ugrađenu mogućnost AES-128 enkripcije u cilju potpune zaštite podataka na disku i sprečavanja neovlašćenog pristupa. Time se eliminiše potreba angažovanja resursa centralnog procesora i pojave degradacije opštih performansi sistema. Sve spomenute mogućnosti se odnose i na Mach Xtreme MX-DS 100GB model koji se našao na našem testu obzirom da je ova kompanija jedan od nekoliko ekskluzivnih tehnolških partnera kompanije SendForce.