Быстродействие и ресурс SSD зависят от флэш-памяти, но даже в большей степени скорость его работы и срок службы определяются контроллером и прошивкой. Начать рассказ о контроллерах я хочу с обзора ведущих производителей.

Из чего складывается цена SSD

Давайте заглянем внутрь типичного твердотельного диска, взяв для примера OCZ Vector. В центре платы – сердце SSD, контроллер, гоняющий биты по каналам памяти NAND, где в каждом из 8 модулей по 16GiB. Справа – один из модулей кэша DRAM, хотя без них обходится целая когорта накопителей.

Увеличить рисунок

С обратной стороны та же картина, за исключением контроллера. Таким образом, на борту накопителя 256GiB MLC NAND. Кстати, “OCZ” на модулях – это не более чем этикетка, а память произведена по 25nm технологии на заводах Intel-Micron.

Увеличить рисунок

Остается поместить это чудо в красивый корпус, упаковать в нарядную коробку и можно продавать!

Увеличить рисунок

Конечно, в цену накопителя также закладываются стоимость прошивки, логистики, маркетинга, поддержки и прочие сопутствующие расходы, но основные составляющие – на первых двух картинках.

Контроллеры поставляет чуть больше компаний, чем флэш-память, которую мы обсуждали в прошлый раз. Но их все равно намного меньше, чем производителей SSD.

[+] Основные производители контроллеров

Samsung

На рынке SSD эта компания является одним из главных игроков, в том числе и потому, что обладает своим производством NAND, DRAM и контроллеров. Это позволяет ей не только снабжать другие компании компонентами, но и выпускать сбалансированные SSD под своим брендом. Первая вылазка Samsung на рынок контроллеров была не слишком впечатляющей ввиду слабой производительности накопителей, заметно уступавших дискам, например, на Indilinx.

Компания перегруппировала усилия, и в Samsung 470 уже стоял хоть и не хватавший звезд с неба контроллер 3Gbps, но все-таки достаточно удачный, чтобы его выбрала Apple для своих MacBook Air 2010 и 2011 годов. В 2011 же году Samsung вывела на рынок модель 830 с контроллером MCX (PM830) 6Gbps, а годом позже – накопители 840 и 840 Pro с контроллерами четвертого поколения, MDX.

Контроллер работает на трех ядрах ARM Cortex R4s и поддерживает аппаратное шифрование AES-256. Вкупе с собственной памятью Samsung он вывел накопители компании в лидеры по быстродействию.

Marvell

Эта компания не выпускает своих SSD, зато ее контроллеры установлены во многих ОЕМ-накопителях. Им также не чужд рынок мобильных ПК, где твердотельные диски постепенно становятся нормой.

Контроллер второго поколения 88SS9174 установлен на борту, к примеру, Crucial m4 и Intel 510. A в 2012 году Marvell выпустила новую версию чипа — 88SS9187. Предположительно, он производительнее и энергоэффективнее своего предшественника.

На контроллерах Marvell построена, например, вся линейка накопителей Plextor, и 88SS9187 используется во флагманской модели M5P. Читатели блога Александр и Валерий указали в комментариях, что этот контроллер также установлен в новых партиях младшей модели M5S, которая изначально шла с предыдущей версией.

Контроллеры Marvell отличаются конкурентоспособной ценой, но требуют доводки прошивки для достижения максимальной совместимости, производительности и стабильности. Своими наработками в программном обеспечении для них известны Crucial-Micron, Plextor (в сотрудничестве с LITEON) и, конечно, Indilinx.

Indilinx (OCZ)

Компания OCZ любопытна тем, что фактически не имеет за душой своих разработок и при этом обладает, наверное, самой широкой линейкой твердотельных накопителей. В 2011 году она приобрела южнокорейского производителя контроллеров Indilinx за свои акции на сумму $32 миллиона.

Тем самым OCZ сделала важный шаг вверх в иерархии производителей SSD и увеличила пространство для маневра на рынке.

Indilinx сделала себе имя на платформе Everest, которую она разрабатывала совместно с Marvell, лицензируя архитектуру контроллера. Первые контроллеры Everest отличались от Marvell прошивкой, но не только, ибо Everest 1 был разогнанной версией Marvell 88SS9174.

Аналогично, Indilinx Everest 2 имеет много общего с Marvell 88SS9187, но разница опять же не ограничивается прошивкой.

Аппаратная технология Ndurance 2.0 призвана продлить срок службы накопителя вне зависимости от типа используемой памяти. В частности, это позволило OCZ давать 5-летнюю гарантию на Vertex 4, получая тем самым конкурентное преимущество на рынке.

И лишь Barefoot 3, установленный в OCZ Vector, с которого я начал свой рассказ, стал первым контроллером, целиком созданным внутри OCZ.

Это потребовало усилий трех команд – британской (приобретенной у PLX), южнокорейской (Indilinx) и собственной калифорнийской. Контроллер работает в связке с двумя модулями DDR3L-1600 DRAM, однако не поддерживает аппаратное шифрование, не особо востребованное, впрочем, на рынке потребительских SSD.

LAMD (Hynix)

Летом 2012 года произошло еще одно крупное поглощение на рынке SSD. Производитель памяти Hynix (ранее Hyundai Electronics) приобрела компанию со странным названием Link A Media Devices (LAMD). Ценник оказался значительно выше, чем у Indilinx, и составил $248 миллионов.

LAMD более известна специалистам контроллерами для жестких дисков Toshiba. Хотя у компании были чипы для корпоративных SSD, громкими успехами в этом секторе она похвастаться не могла.

Однако в середине года LAMD всплыла на рынке потребительских SSD, когда Corsair выпустила на контроллере LM87800 два удачных накопителя Neutron и Neutron GTX, отличающиеся лишь типами памяти. Вероятно, в Corsair, заключившей ранее эксклюзивное соглашение с LAMD, не обрадовались новости о поглощении, но у Hynix свои цели.

Фактически это единственный крупный производитель флэш-памяти, который не смог взлететь на рынке SSD. Одной из основных причин являлось отсутствие у компании своего контроллера и прошивки.

Приобретение LAMD устранило это препятствие. Даже если мы не увидим в ближайшее время новостей об SSD под брендом Hynix на контроллерах LAMD, они все равно могут поставляться производителям мобильных ПК или даже ОЕМ-сборщикам SSD для ребрендинга.

Intel

Контроллеры Intel серии X25-М (включая реинкарнации) вышли очень удачными. Они обеспечили компании солидную репутацию в глазах широкой публики на заре становления рынка потребительских SSD, но время SATA II на рынке давно прошло.

А вплоть почти до конца 2012 года у Intel не было своего контроллера для SATA III (6Gbps).

Пока компания ходила к производителям контроллеров «с протянутой рукой», люди продолжали покупать «легендарное качество SSD Intel», не подозревая о том, что эти накопители построены на чужих чипах. Marvell-88SS9174 трудится в Intel 510, a SandForce-2281 – в Intel 330, 335, 520 (на картинке ниже) и даже свежеиспеченном 525 mSATA.

При таком раскладе накопители Intel могли выделиться из рядов конкурентов лишь программным обеспечением для контроллеров. В случае с Intel 510 компания сама разрабатывала прошивку для чипа Marvell. Что же касается дисков на SandForce, то известно лишь о наличии особой прошивки для Intel, но имела ли та доступ к исходному коду, является тайной за семью печатями.

Лишь осенью 2012 года Intel представила контроллер S3700, да и то в накопителе для корпоративного сектора. Однако логично предположить, что в ближайшее время компания начнет выпускать SSD для потребителей именно на этом контроллере.

SandForce (LSI)

На SF построено множество накопителей от ОЕМ-производителей, не имеющих своей интеллектуальной собственности в сегменте контроллеров. SandForce – это еще один пример из череды поглощений на рынке SSD, обошедшийся в 2011 году компании LSI в $370 миллионов.

Помимо упомянутых выше накопителей Intel, SF-2281 установлен в Corsair Force GS и GT, OCZ Vertex 3 и Agility 3, Kingston HyperX и HyperX 3K. А еще на нем работают диски ADATA, Transcend, PNY, Mushkin и других компаний, о которых вы могли и не слышать.

Зато вы точно слышали о MacBook Air, и в версиях 2012 года Apple устанавливает твердотельные накопители Samsung и Toshiba.

В дисках Samsung ожидаемо используется свой контроллер PM830, a вот чип Toshiba в центре фото – это не что иное, как SF-2200! И нет, невозможно узнать заранее, с каким диском к вам приедет Air.

Контроллеры SandForce заслуживают отдельного рассказа не только из-за разнообразия накопителей с ними, но и ввиду отличающегося от конкурентов принципа работы. Изначально я планировал уделить им больше места в этой записи, но по ходу дела стало ясно, что тогда она разрастется до неприличия. В следующей статье из серии про SSD я сфокусируюсь именно на контроллерах SandForce, которые сравню с традиционными чипами.

Прочие

Помимо перечисленных выше компаний, свои контроллеры также выпускают Toshiba, SandDisk, Phison и несколько других фирм. Но на сегодняшний день их скорее можно встретить в накопителях, установленных в мобильных ПК, нежели в дисках, поступающих в торговые сети.

Как видите, роль контроллера настолько важна, что без своего производства чипов или хотя бы прошивок невозможно выйти в лидеры рынка. В погоне за этой целью несколько компаний потратили десятки и сотни миллионов долларов, скупив всех, кого только смогли. И в следующей записи вы увидите, как контроллер и прошивка влияют на производительность накопителя.