Test: Crucial M4 128 GB SSD

Layout / Design

En SSD bærer jo ikke præg af særligt meget glamouriøst design, de fleste er i 2.5" størrelsen og har de nødvendige huller til montering. Jeg vil dog gennemgå det indvendige af SSD'en, så du kan se hvad der driver denne enhed samt forklare lidt om de forskellige typer chips og teknologi der er i denne SSD. 

Her ses for- og bagsiden af Crucial M4. Bryder du "Warranty Void" stickeren, mister du al garanti (3 års begrænset).

SSD'ens kabinet

Kabinettet som huser hardwaren, består af en front i metal og en bagside i samme materiale. Stykket under består af plastik og sørger for at gøre SSD'en til en standard tykkelse, ellers ville den have samme størrelse som en Samsung 830 og lignende diske.

Den indvendige hardware

For- og bagside af PCB (Printed Circuit Board)

Her ses det indvendige af denne SSD, med de forskellige chips og stik. Bemærk Marvell logoet til venstre som indikerer Marvell controller chip,  2x8GB hukommelseschips og til sidst den lille chip på billedet til højre (i øverste venstre hjørne) som er SSD'ens cache.

3 forskellige chips som tilsammen leverer den hurtige ydelse, som du kan mærke under brugen af din maskine. Layoutet er meget standardiseret, og bemærk hvor meget af pladsen på PCB'et som er brugt til hukommelsen på ialt 128GB. Jeg vil gennemgå hver chip der sidder i denne SSD herunder:

Marvell chip

Marvell 9174 6 GBps controlleren er her hvor alt magien sker. Denne controller er en opdateret udgave af hvad vi så på Crucial C300 drevet som var meget populært. Den sidder endvidere også i Corsair Performance Pro SSD'en som også er blevet testet her på siden, og den kunne virkelig sparke fra sig. Mon ikke at vi ser en god ydelse her også?

Micron NAND chip 

Hukommelsen er opbygget efter MLC teknologien (læs afsnittet: "Bag om SSD") og består af 2x8 25nm NAND flash moduler (29F64G08CFACB) på hver 8GB i et 8 kanals design, med en total kapacitet på 128GB (119GB formateret NTFS). Teknologien er synkroniseret NAND ONFI 2.1 (læs mere om typer af NAND herunder).

Micron Cache chip

Cachen er tilsvarende en RAM klods og fungerer, som et korttidslager for SSD'en. Helt specifikt er det en Micron D9LGQ DDR3-1333 SDRAM chip med en CAS Latency på 9 og en kæmpe framebuffer på 256MB! Normalt ses der ikke en så stor cache/framebuffer på SSD'er og for den sags skyld harddiske, hvor vi hidtil har set op til 64MB.

Disse 256MB er volatile, dvs. at data bliver fjernet når computeren slukker, og er altså ikke med til at øge selve pladsen på disken. Det som de istedet er med til at øge, er hastigheden på SSD'en. Men det skal dog siges at ikke alle hurtigtydende SSD'er indeholder SSD cache (f.eks. OCZ Vertex 3 og Corsair Force GT) og det trækker dem bestemt ikke ned i benchmarks.

Standardisering af NAND

ONFI er en forsamling af virksomheder som arbejder på at udvikle åbne standarder for NAND flash hukommelses chips og blev oprettet i marts 2006. Der findes version 1.0/2.0/2.1/2.2 og til sidst 3.0 som alle angiver en standard indenfor hastighed og forbedrede features. Fra og med ONFI 2.0 blev en hastighed på 133 MB/s (internt imellem NAND og controller), sat som minimumsværdien og er med ONFI 3.0 oppe på 400 MB/s. ONFI kan sammenlignes med SATA standarden (1.0/2.0 og 3.0). 

Crucial M4 er produceret efter ONFI 2.1 standarden, med en minimums værdi på 166 MB/s (NAND->Controller).

Typer af NAND

Der findes 3 typer NAND Flash teknologier som anvendes i SSD'er:

• Asynchronous (asynkront)
• Synchronous (synkront)
• Synchronous Toggle (synkront, mere effektiv NAND)

Hvor asynkront er den billigste at producere, hernæst kommer synkront og så synkront toggle.

Crucial M4 indeholder Microns synkront NAND. Forskellen ligger i ydelsen, da et synkront signal fra controlleren er mere effektiv til at flytte data end asynkront er (lidt ala DDR), men også i strømforbrug hvor asynkront NAND er tvunget til at bruge 3.3v, og synkront NAND kan bruge 3.3 og 1.8v (I/O volt). Det er dog ikke på højde med synkront toggle NAND, men ydelsen er så også derefter og ligeså er prisen.

Teoretisk set kan synkroniseret NAND levere op til 40% mere i ydelse kontra asynkront. Men i praksis kan forskellen næsten ikke mærkes. Dette skyldes til dels at testprogrammer ofte ikke giver en retvisende 'oplevelse' af ydelsen i praksis, og at selve arkitekturen i SSD'en har langt mere at sige angående ydelsen (f.eks. controlleren).

Forklaring af SATA

For at uddybe lidt om det interface som bl.a. sidder på den testede SSD, har jeg skrevet lidt om teknikken bag SATA. Vi har før testet med både et SATA 2.0 og 3.0 kabel (Corsair Performance Pro artikel), og det er derfor vigtigt først at forstå at alle SATA-kabler har understående opbygning.

SATA (Serial Advanced Technology Attachment) er den nuværende forbindelsesstandard til forskellige typer lagringsmedier, f.eks. optiske drev (DVD, BluRay), HDD og SSD. Der findes 3 typer revisioner (modeller) af standarden og et højere nummer -  jo hurtigere en standard (SATA 1.0/2.0/3.0). Vi har at gøre med den seneste standard, SATA 3.0 der har en maksimal teoretisk overførselshastighed på 6 Gbit/s (omkring 600 MB/s i praksis, inkl. overhead).

En SATA tilslutning som du vil finde på en SSD, HDD og optisk drev, ser sådan ud:

og består af følgende pins (forbindelsesben):

SATA 7 pin data (fra venstre til højre på billedet)

• Plastik stykke der sørger for at du ikke kan sætte stikket forkert i.
• Ground (jord)
• B+ (modtag data)
• B- (modtag data)
• Ground
• A- (send data)
• A+ (send data)
• Ground

15 pin power (3,3/5/12v).

• Plastik stykke
• 3x 3,3v pins
• 3x Ground
• 3x 5v
• Ground
• Staggered spin-up (beskyttelse imod overbelastning af strømforbrug - ment til HDD)
• Ground
• 3x 12v

Bemærk desuden 2 forskellige pin længder, der sørger for "Ground" får kontakt først (sikrer med jordforbindelse først).

Men nok om de tunge forklaringer og videre til en test...