Что делает SandForce на твердотельных дисках Intel?

Переход на твердотельные диски требует знаний материально-технической части. Выждав смену «сырой» 330-й серии SSD от Intel на более продвинутую 335-ю линейку накопителей, постараемся разобраться в особенностях работы контроллера SandForce SF-2281VB4. В качестве лабораторного образца будем использовать 240 ГБ диск SSDSC2CT240A4K5.

Из рук в руки

Мир твердотельных накопителей стремительно меняется на наших глазах. С такой же скоростью меняются и владельцы небольших компаний, чей вклад в развитие технологии трудно переоценить. Одним из двигателей прогресса стала fabless-лаборатория SandForce, основанная в 2006 году. Уже к 2012 году этот лакомый кусок стал добычей LSI, а в мае сего года закономерно перешел в руки флагмана дискостроения — компании SeaGate.

Неординарные решения, положенные в основу работы SSD-контроллеров SandForce, стали залогом его успеха на рынке интеграторов компьютерных комплектующих. По различным оценкам около двух третей твердотельных дисков сейчас разрабатывается на основе контролеров SandForce. Не исключение и накопитель 335-й серии от Intel, объемом 240 ГБ.

Архитектура SF-2281VB4

SSD-чип SF-2281VB4 – это восьмиканальный контроллер твердотельных дисков, реализованный по технологии DuraClass, которая обеспечивает общение с внешним миром по следующим интерфейсам:

• SATA с пропускной способностью 6 Гб/сек;
• NAND с пропускной способностью 166 МТ/сек ;
• RS232 для терминального доступа;
• I2C, GPIO, JTAG для управления и мониторинга.

Характерная особенность контроллера SF-2281VB4 – работа без внешнего запоминающего устройства. Его уникальная способность обходится без динамической (DRAM) или статической (SRAM) памяти обеспечила плотную компоновку платы SSD-накопителя:

Еще одна «фича», выгодно отличающая контролер SandForce: управление NAND-ячейками. SF-2281VB4 по-умному активизирует только те элементы флеш-памяти, которые требуются в каждый конкретный момент доступа. Как результат — отменная производительность при существенно более низком энергопотреблении по сравнению решениями конкурентов. Если к этому добавить поддержку режима DevSleep, можно констатировать великолепные эксплуатационные качества, востребованные на мобильных платформах.

Блок-схема SF-2281VB4

В маркетинговых целях Seagate приводит обобщенную блок-схему SSD-контроллера SandForce SF-2281VB4. Из нее следует, что он все-таки оснащен собственной памятью (блок Buffer), хотя основная нагрузка по оптимизации доступа ложится на интеллектуальные алгоритмы, реализованные встроенным процессором.

Важным элементом SF-2281VB4 является блок RAISE (Redundant Array of Indepentant Silicon Elements), патентованная изюминка SandForce. В его задачи входит формирование абстракции, хитрым образом обслуживающей NAND-интерфейс. По сути, она строится над полем флеш-памяти произвольного типа. По этой причине SSD-контроллер способен работать как с SLC, так и с MLC структурами. Естественно, что и весь спектр NAND-протоколов — в наличии: Async, Toggle, ONFi2.