Już na samym początku tej recenzji muszę zaznaczyć, że dla 99% czytelników będzie tylko ciekawostką. Intel SSD 710 to seria dysków, która ma zastąpić modele X25-E, przeznaczone do zastosowań w biznesie i wyróżniające się przede wszystkim swoją trwałością. Nie inaczej jest w przypadku SSD 710, są to dyski, na tle konkurentów do zastosowań konsumenckich, bardzo drogie, w dodatku obsługujące tylko Serial ATA 3.0 Gbps i oferujące nietypową pojemność (100, 200 lub 300 GB). Nie mniej jednak warto o nich napisać, bo Intel zastosował tutaj kilka ciekawych rozwiązań, których nie spotkamy w dyskach dla masowego odbiorcy, a które znacznie zwiększają żywotność takiego nośnika, nawet wtedy jeśli korzysta on z pamięci MLC, a nie SLC, tak jak poprzednik. Jeśli zatem ten wstęp zachęcił Was do lektury, to zaraz razem dowiemy się co w nich takiego ciekawego. 

Informacje ogólne

Specyfikacja modelu o pojemności 100 GB nie poraża, Intel cały czas korzysta z tego samego kontrolera, który został zaprezentowany już ponad 3 lata temu, a do tej pory doczekał się tylko drobnych modyfikacji. Do tej pory nie udało się np. stworzyć rozwiązania obsługującego standard Serial ATA 6.0 Gbps, bo ten stosowane w serii SSD 510 należy przecież do Marvella. SSD 710 ze wszech miar jest bardzo podobny do serii SSD 320, ma ten sam kontroler, taką samą ilość pamięci cache i bardzo zbliżone parametry wydajnościowe. Co ciekawe SSD 710 podobnie jak i X25-E charakteryzuje się stosunkowo niską wydajnością przy losowych zapisie, nawet na tle SSD 320, ale w zastosowaniach profesjonalnych, czyli w serwerach, większość operacji to odczyt danych, więc nie ma to tak wielkiego znaczenia. Główną przewagą nowych dysków jest cena, w porównaniu do X25-E jest ona prawie dwukrotnie niższa (w przeliczeniu na 1 GB), ale i tak poraża swoją wysokością, w modelu o pojemności 100 GB (realnie 93 GB) za 1 GB pojemności płacimy 29 PLN, podczas gdy w SSD 320 cena 1 GB lekko przekracza 6 PLN. Możecie zatem już sami sobie policzyć o jakim przedziale cenowym mówimy w przypadku serii SSD 710.

Intel SSD 710 100 GB
Orientacyjna cena: ~2700 PLN

Tak jest, Intel SSD 710 o pojemności 100 GB kosztuje około 2700 PLN, nie jest to z pewnością kwota, którą skłonne by było wydać zbyt szerokie grono konsumentów, a jeśli nawet to myślę, że znacznie atrakcyjniej w tej cenie wypadają dyski oferujące pojemność na poziomie 256 GB, czy nawet 300 GB w przypadku innego modelu Intela, jakim jest SSD 320. Z zewnątrz nowy dysk specjalnie niczym się nie wyróżnia, zamknięty w cieniutkiej, siedmiomilimetrowej aluminiowej obudowie ma tylko standardową nalepkę informacyjną. Po odkręceniu czterech śrubek okazuje się, że w środku też nie ma wielkiego zaskoczenia, przynajmniej na pierwszy rzut oka. Poniżej macie porównanie pomiędzy SSD 710, a SSD 320, obie płytki PCB wyglądają niemal identycznie, ten sam kontroler, ta sama pamięć cache o pojemności 64 MB produkowana przez hynixa i kości pamięci o tych samych oznaczeniach, wykonane w technologii 25 nm. To jednak tylko pozory.

Dlaczego pozory? Bo wystarczy tylko szybki rzut okiem na kości pamięci NAND i okazuje się, że każda z nich ma pojemność 16 GB. Tak to nie pomyłka, na płytce PCB widzicie dokładnie 10 takich kości, co oznacza, że dysk o pojemności nominalnej 100 GB (rzeczywistej 93 GB) ma aż 160 GB pamięci NAND! A właściwie to 168 GB, bo na drugiej stronie znalazła się jeszcze jedna kość pamięci o pojemności 8 GB, z której dodatkowo będzie mógł skorzystać jeden kanał kontrolera. Daje to ponad 44,5% powierzchni służącej jako "spare area", czyli miejsce pozwalające na optymalizację zapisów tak, aby zużycie pamięci NAND było jak najbardziej równomierne. Standardowe dysku konsumenckie mają taki obszar na około 7% faktycznej pojemności pamięci NAND. Ale mało tego, Intel aby wydłużyć żywotność swojego dysku, zaleca aby "spare area" zwiększyć jeszcze o kolejne 20% całej pojemności, czyli zmniejszyć użyteczny obszar dysku do około 73 GB, co dałoby "spare area" na poziomie 56,5% faktycznej pojemność. Wtedy całkowita ilość możliwych do zapisania na dysku danych wzrosłaby z 500 TB do 900 TB dla modelu o nominalnej pojemności 100 GB (losowe zapisy przy próbce 4 KB, przy próbce 8 KB wartość ta wzrasta z 900 TB do 2 PB, czyli wytrzymałości X25-E korzystającego z pamięci SLC).

Po części już wyjaśniło się, za co płacimy dodatkowo, ale to nie wszystko. Intel wraz z SSD 710 zaprezentował swój nowy "wynalazek", czyli pamięci MLC-HET (High Endurance Technology), czyli pamięci NAND charakteryzujące się nawet 30-krotnie większą wytrzymałością na zapisy niż ich standardowe odpowiedniki. Te 30 razy było tylko raz wspomniane podczas targów IDF i nigdzie "na papierze" oficjalnego potwierdzenia nie znajdziemy. Wiąże się to prawdopodobnie z tym, że tak naprawdę to są zwykłe pamięci MLC jakie schodzą z linii produkcyjnych wspólnej fabryki Intela i Microna, ale na etapie produkcji zostały specjalnie wyselekcjonowane, tak aby spełniać zaostrzone kryteria jakości. Szczegółowe wytłumaczenie na czym polega ten proces wymagałoby zagłębiania się w zasadę działania komórki MLC, a na to nie mamy w tej recenzji miejsca. W skrócie chodzi o to, że w przypadku wyselekcjonowanych modułów, dystrybuanta rozkładu wartości ładunków jakie może przyjąć dana komórka pamięci jest bardzo wąska. Wraz z kolejnymi zapisami poszerza się dla poszczególnych stanów, w taki sposób, że wartość ładunku odpowiadającą np. wartości 11, nałoży się na rozkład dla wartości 01. Wtedy występuje przekłamanie danych i błąd odczytu. Jeśli wybierzemy pamięci o odpowiednio wąskim rozkładzie, to jego rozszerzanie potrwa dłużej i możliwe będzie osiągnięcie większej liczby zapisów.

Standardowo pamięci MLC od Intela mają według różnych źródeł wytrzymałość na poziomie od 3000 do 5000 cykli zapisów, jeśli zwiększymy tą wartość 30 razy, to mamy 90 000 do 150 000 zapisów, czyli poziom wytrzymałości znacznie droższych pamięci SLC. Tym samym przy relatywnie niższym koszcie, Intel otrzymał pamięci o bardzo podobnej wytrzymałości, które można użyć do zastosowań profesjonalnych, w serwerach czy mocno obciążonych stacjach roboczych. Ktoś może jeszcze zapytać, no dobrze, skoro mamy dajmy na to te 100 000 cykli zapisu i pamięci NAND o pojemności 168 GB, to dlaczego ich wytrzymałość to nie 16 800 000 GB (16,8 PB), a tylko 500-900 TB?

Tutaj role odgrywa jeszcze wskaźnik amplifikacji, przy małych zapisach ten problem narasta, bo nawet jeśli mamy możliwość zapisania pojedynczych 4 KB, to skasować musimy cały blok danych, czyli zazwyczaj 64 sektory o pojemności 4 KB każdy, nawet jeśli było w nim zapisane tylko 12 KB danych, kasujemy całe 256 KB, a to oznacza kolejny cykl zapisu. SandForce radzi sobie z tym dzięki swoim algorytmom kompresji, natomiast Intel poprzez wytrzymałe pamięci NAND. Dla próbki 4 KB amplifikacja na kontrolerze Intela wynosi około 12, co oznacza, że 16,8 PB jakie otrzymaliśmy z naszych wyliczeń, musimy podzielić przez tą wartość. Im większe próbki danych zapisujemy, tym amplifikacja jest mniejsza, dlatego Intel podaje też wartości wytrzymałości dysku dla próbki 8 KB, które są już prawie dwukrotnie większe. Więcej o MLC-HET możecie poczytać w materiałach Intela (nie ma tego wiele, ale pokazany jest rozkład dystrybuanty, który opisywałem wyżej). Według nich, pamięci HET to nie tylko wysokiej jakości moduły, ale również optymalizacje w firmware kontrolera, to zagadnienie nie zostało jednak poruszone więc nie wiem na czym poza obniżaniem amplifikacji miałyby one polegać.

Intel SSD 710 100 GB (po lewej) i Intel SSD 320 300 GB

To na co jeszcze warto zwrócić uwagę to bardzo rozbudowane informacje SMARTa dla tego dysku, mamy nie tylko kilka standardowych parametrów, ale również między innymi informacje o temperaturze dysku podawanej bezpośrednio z czujnika na PCB, a także dokładne informacje o wielkości zapisów w GB oraz obciążenia dysku w danym czasie.  Atrybuty od E2 do E4 pozwalają na pomiar zużycia dysku przy poszczególnych czynnościach i w prosty sposób interpolować tą wartość na dłuższy okres czasu. E4 to swego rodzaju timer, który możemy resetować. Może to być szczególnie przyjazna funkcja dla administratorów, którzy chcieliby ocenić jak w typowym dla ich środowiska użytkowaniu będzie sprawował się dysk i jak długo można liczyć na jego bezawaryjną pracę. Do szybkiej oceny stanu dysku służą natomiast atrybuty E8 i E9, pierwszy pokazuje znormalizowaną, procentową liczbę dostępnych rezerwowych sektorów, a drugi również znormalizowaną, procentową liczbę pozostałych do wykonania zapisów pamięci. Wartość 100% oznacza, że jesteśmy na początku drogi, jeśli byłoby to np. 90%, oznacza to, że już 10% możliwych zapisów w komórkach pamięci zostało wykorzystanych.

SMART dla Intel SSD 710 100 GB (Intel Toolbox 3.0)

Przy okazji, skoro już wspominam o tych zapisach, to warto dodać, że na potrzeby pamięci MLC-HET, Intel nieco zmodyfikował specyfikację JEDEC dla pamięci NAND, aby dopasować je do charakterystyki pamięci serwerowej, a jednocześnie osiągnąć zakładaną wytrzymałość. Według JEDEC, nawet jeśli wyczerpiemy wszystkie cykle zapisu w komórce NAND, to powinna ona utrzymać napięcia (czyli przechować nasze dane) przez równy rok bez żadnych błędów odczytu. W przypadku pamięci MLC-HET, okres ten skrócono do 3 miesięcy, bo Intel wyszedł z założenia, że jak dysk się zużyje to i tak prawie na pewno w krótkim czasie jego zawartość zostanie zmirrorowana na inny nośnik. Podobno ma to też wpływ na zwiększenie liczby cykli zapisu.

Podsumowując ten dosyć rozbudowany opis, trzeba przyznać, że SSD 710 to wcale nie byle jaki i pierwszy z brzegu dysk SSD, w praktyce to prawdopodobnie jeden z bardziej zaawansowanych technologicznie modeli, który sprawdzi się wszędzie tam gdzie wymagana jest wytrzymałość i niezawodność. SandForce jeszcze długo będzie musiał przekonywać swoich klientów, że jego kontrolery również nadają się do zastosowań biznesowych i profesjonalnych, a problemy z działaniem jakie mają dyski na rynku konsumenckim są   odosobnione.