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闪存颗粒也超频,简析异步颗粒强开同步问题

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James007ss 发表于 2011-10-21 15:43 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
点击数:30621|回复数:30
本帖最后由 James007ss 于 2011-10-21 15:53 编辑

浴室之前几篇关于SandForce固态硬盘的文章里,都有提到一个现象,就是有部分品牌产品的某一型号或某型号的某个批次,出现所采用的闪存颗粒为IMFT(简称IM)的异步颗粒,但固态硬盘的性能却是同步颗粒的表现。前几天我发帖谈看浴室新作的感想,看到里面有位坛友问这是怎么回事,看来不少朋友没能搞懂这个情况,所以我根据自己的理解再来说说。

对这个情况不太清楚的朋友可以先看浴室在他两篇文章里的相关部分,链接在下面:
http://www.pceva.com.cn/html/2011/storagetest_0729/267_16.html

http://www.pceva.com.cn/html/2011/storagetech_1015/312_2.html

关于同步/异步颗粒的问题,我要先给大家普及一点基础知识,否则就会闹出某网站评测固态硬盘时居然能说出:“使用了东芝最新的Supercharged Synchronous NAND增压同步型闪存芯片”这样贻笑大方的错误。

SSD所用的NAND闪存颗粒中区分同步/异步模式的,目前只有IMFT(即Intel与美光合资的企业)所领导制定ONFI 2.x标准的闪存才会如此;日韩的三星及东芝它们所生产的闪存颗粒遵循的是其另外制定的DDR Toggle Mode标准,此标准不同于ONFI,并无加入同步时钟,因此仍属异步设计,但性能并不比同步模式下的IMFT闪存差。说到这里大家应该懂了,这次我要说的异步颗粒强开同步问题,只针对IMFT的颗粒,亦即是常见的Intel或美光颗粒,日韩系的三星和东芝颗粒不在讨论范围。

然后还有另一个基础知识是需要大家牢记的,所谓同步/异步颗粒,它们本质都一样,都是从同一生产线同一块晶原上生产出来。我们先看看同步/异步颗粒部分常见型号的资料(来源于浴室的文章):
Intel 29F64G08AAME1 标准L74A颗粒。 48pin TSOP封装,25nm MLC,64Gb(8GB)单颗封装,位宽8bit,1 CE , 3.3V数据接口电压 (2.7~3.6V), 5000 P/E,8K Page,异步模式。
Intel 29F32B08JCME2 相比标准的L74A颗粒更好。48pin TSOP封装, 25nm ccMLC,256Gb(32GB)单颗封装,位宽8bit,4 CE,1.8V数据接口电压(1.7~1.95V), 5000 P/E,8KB Page,支持同步/异步模式。
Micron 29F64G08CBAAA 标准L74A颗粒。 48pin TSOP封装,25nm MLC,64Gb(8GB)单颗封装,位宽8bit,1 CE , 3.3V数据接口电压 (2.7~3.6V), 3000 P/E,8K Page,异步模式。
Micron 29F64G08CBAAB 标准L74A颗粒。 48pin TSOP封装,25nm MLC,64Gb(8GB)单颗封装,位宽8bit,1 CE , 1.8V数据接口电压(1.7~1.95V) , 3000 P/E,8K Page,支持同步/异步模式。



Intel 29F64G08AAME1异步颗粒


Intel 29F32B08JCME2同步颗粒


美光29F64G08CBAAA异步颗粒


美光29F64G08CBAAB同步颗粒


在上面这些图片中,我们可以看到,不管是同步或异步颗粒,只要封装方式相同,外观就都一样,区别只是颗粒上的标记。

关于同步/异步颗粒性能的差异,我们先看看下面两张跑分图:

OCZ V3使用的是同步颗粒


OCZ A3使用的是异步颗粒


上面2张图我们主要看持续读取的测试成绩,V3的成绩接近500MB/s,而A3则只有200MB/s多点。主要是因为异步模式下,闪存颗粒的理论纯接口速度约在400MB/s,但在SSD内部传输数据的过程中会产生各种损耗,因此测试成绩最高也不会超过300MB/s,一般都在200+附近;而同步模式中,闪存颗粒的理论纯接口速度可高达约1333MB/s,远超目前SATA 3接口的极限速度,因此只要SSD主控及缓存足以支持就可以跑出500MB/s以上的测试成绩。

有人可能会问颗粒的理论接口速度是如何得出的?由于涉及稍为复杂的计算及较专业的技术知识,因此这里我先不讨论。

到这里,各位应该发现了,上面浴室关于同步/异步颗粒的资料中,同步颗粒的说明都是‘支持同步/异步模式’,也即是说同步颗粒既可跑在同步模式,也可跑在异步模式。然后我们再对比一下基础知识点:同步/异步颗粒都是同一个晶原上生产出来的。答案可说呼之欲出了吧?!

其实所谓异步颗粒,我们可以判断它是在原厂检测中,无法通过所有最严格的测试,而在降低性能后(只允许使用异步,而不使用同步模式),其它质量测试都可通过的颗粒,所以原厂仍把它们作为合格的产品(标记为仅可跑异步模式)出售。

目前我们知道,为了考虑兼容性(旧式主控无法支持同步模式),SSD启动时都是默认使用异步模式,然后靠固件发送一个同步指令给主控,即切换成同步模式,那SSD即使用了异步颗粒,只要让固件强制发送此同步指令,也仍然可以强开同步跑出同步颗粒的成绩。只是这里我们需要担心的是,既然原厂认为这些颗粒不适合跑同步模式,如此强制它们去跑就犹如我们对CPU进行超频一样,而且购买SSD的用户事先并不能知道这个情况。举个例子就比如:把2.4G的Phenom II X4 900e超频到3.7G然后说这个是Phenom II X4 980卖给我们一样,我们并不知道买的是900e而不是980,虽然卖的人可以说,用起来是没有分别的,但我们却不知道长期使用后,究竟会不会出什么样的状况。CPU出问题即使坏掉,我们损失的也只是金钱,换一个即可,但SSD是用来存放数据的,若出问题那很可能就代表我们的数据会丢失,若这些数据对我们非常重要且无法找回,那这种损失对我们来说就不是金钱可以替代的。

另外从上面的资料再结合我们论坛的帖子及市场情况加以分析,可以发现采用同步颗粒(即跑分成绩是同步颗粒性能)的产品,都是定位于高端的,采用异步颗粒的产品定位都在中低端。而闪存颗粒作为SSD的重要元件之一,那我们花高端的价钱买回来的东西,里面用料却是中低端,而且要冒数据可能丢失的风险,这种事也太没道理了吧?而且买了后若不拆开看,还无法知道究竟自己买的SSD里面究竟用的什么颗粒。

目前发现有使用异步颗粒强开同步模式使用的品牌有威刚和OCZ,最近一位OCZ产品用户的拆解帖子更是进一步打击我对OCZ的感觉。



在这张图中可以看到,OCZ自己打的标完全取代了原厂标记,那这些颗粒究竟是原厂同步?原厂异步?白片?黑片?我们都已经无法知道了。

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cyj_bj1739 发表于 2011-10-21 16:01 | 只看该作者
我也占个沙发再慢慢看吧~
3#
ach9999 发表于 2011-10-21 16:17 | 只看该作者
厂家越来越邪恶了 = =
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900698 发表于 2011-10-21 16:18 | 只看该作者
好东西!
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amx004 发表于 2011-10-21 17:38 | 只看该作者
所以SF新固件通过"降频"解决之前的问题
6#
James007ss  楼主| 发表于 2011-10-21 17:45 | 只看该作者
回复 5# amx004


    SF的问题应不是这个原因。
7#
amx004 发表于 2011-10-21 17:49 | 只看该作者
回复 6# James007ss


   这么说他们还在摸索着, 降速只是首先的尝试
8#
neeyuese 发表于 2011-10-21 17:50 | 只看该作者
降速,不一定是颗粒上降速,可以是限制主控上的接口速度,微调延迟等。
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tux2049 发表于 2011-10-21 19:29 | 只看该作者
看来要小心啦
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xiach 发表于 2011-10-21 19:53 | 只看该作者
OCZ越来越邪恶了
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xiach 发表于 2011-10-21 20:08 | 只看该作者
OCZ越来越邪恶了
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szyyue 发表于 2011-10-21 20:18 | 只看该作者
哈哈,OCZ这种垃圾厂也自己封装FLASH啦,我就说最近他们的价格怎么这么便宜了
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travis 发表于 2011-10-22 14:50 | 只看该作者
OCZ就买无标记的eTT/uTT颗粒来自己检测咯,封装还是上游做的。
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wsy2220 发表于 2011-10-22 15:48 | 只看该作者
OCZ这样下去会把牌子彻底砸了
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bb5610 发表于 2011-10-22 18:01 | 只看该作者
mark~
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Liuxudong926 发表于 2011-10-27 20:46 | 只看该作者
感谢楼主的这个讲解不错简单易懂!
尤其是那句“CPU坏了可以换一个,而数据丢失了就不是金钱可以替代的”。

看完这篇文章又对M4增加了信心。

其它厂商只是为了最大利益,不过你应该告诉消费者真相,让他们自己判断。
17#
有风有雨 发表于 2011-11-22 16:20 | 只看该作者
多谢,学习了
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dr0332 发表于 2011-12-26 15:11 | 只看该作者
OCZ Vertex3 120GB用的同步,60G用的居然是异步颗粒
http://article.pchome.net/content-1415517-2.html
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dr0332 发表于 2011-12-26 15:14 | 只看该作者
and here is a great review
http://forum.ocunion.com/blog.php?bt=11667
20#
zgcr654321 发表于 2011-12-27 16:10 | 只看该作者
不错的梯子,学习了
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