La importancia de los controladores de las SSD a menudo se pasa por alto en el mundo de las SSD.  La memoria en sí es el centro de atención de la mayoría de las personas, simplemente porque es el componente más importante de cualquier unidad SSD.  Recientemente, incluso hemos visto que Apple utiliza el término ‘flash’ en su documentación de productos, en lugar de ‘SSD’.  El controlador no sólo es capaz de proporcionar velocidades rápidas como el rayo y una encriptación de hasta 256 bits en las unidades SSD actuales, sino que también prolonga la vida útil de las unidades SSD mediante la nivelación del desgaste, la recogida de basura y el sistema TRIM.  Para que tenga una idea de lo avanzada que es la controladora, ésta supervisa cada bloque de memoria para garantizar que todos se desgasten por igual. Ahora considere que una unidad SSD de 256 GB contiene 4,2 millones de estos bloques, cada uno de los cuales forma parte de un constante ‘movimiento entre bastidores’ movimiento para garantizar que la memoria se desgaste por igual y prolongar la vida útil de la SSD; se convierte en una hazaña bastante impresionante.

Mirando más de cerca a los controladores, Samsung fue la primera compañía de memoria que construyó su propio controlador SSD, permitiendo la construcción de un SSD completamente propietario.  Recientemente, la compra de los dispositivos Link-A-Media por parte de SK Hynix los pone al lado de Samsung, ya que ahora poseen el controlador LAMD LM87800 que vimos por primera vez en los SSDs de neutrones de Corsario.  Teniendo en cuenta que Corsair acaba de lanzar un SSD de la serie Force con un controlador SSD de Phison, podría ser una suposición justa que, como Samsung, SK Hynix utilizará su nuevo controlador LAMD únicamente para la fabricación interna de SSD.  La compra de Indilinx por parte de OCZ les ha proporcionado el controlador Indy Barefoot, que les sitúa muy por delante de otros fabricantes, pero no son los dueños de la fábrica.

Los siguientes son LSI SandForce y Marvell, que son, con mucho, los dos fabricantes de controladores SSD más populares que construyen específicamente para el posicionamiento de SSD de terceros, el éxito de LSI’ demostrado con Intel, mientras que Marvell puede enorgullecerse de tener Crucial/Micron, SanDisk y, más recientemente, Toshiba en sus bolsillos.  A partir de ahí, tenemos controladoras SSD Silicon Motion, Phison y JMicron disponibles para las necesidades de terceros, aunque la lista de controladoras para necesidades específicas puede ampliarse a Memoright, SMART (ahora SanDisk), STEC (ahora Western Digital) y algunas otras a nivel empresarial.  Recientemente, parece que Toshiba ha echado un vistazo a la división de SSD de consumo de OCZ y sólo tendría sentido que cualquiera de los restantes fabricantes de memorias flash, a excepción de Samsung y SK Hynix, estuviera siempre atento a su propio controlador propietario.

SN2246EN CONTROLADOR SSD

Silicon Motion anunció y exhibió por primera vez su controlador SM2246EN en la Cumbre de la Memoria Flash de 2013 y su presencia en el evento fue una fuerte muestra de confianza.  El controlador es un diseño SATA 3 de 4 canales y es capaz de alcanzar velocidades de lectura de más de 540MB/s y de escritura de 410MB/s con más de 80.000K IOPS.  Es capaz de AES 128/256 y cumple con el protocolo TCG Opal. La compatibilidad no sólo se extiende a las variaciones estándar de MLC y SLC, sino que también es compatible con los diseños TLC más recientes de la actualidad.

PROTOTIPO

Silicon Motion nos envió un diseño típico de PCB de SSD que contenía el SM2246EN y ocho módulos de memoria flash NAND MLC de 19nm de Toshiba de 64 GB en modo Toggle.  Para que se haga una idea de la calidad de esta memoria, hemos publicado recientemente nuestro informe sobre la unidad SSD Cloudspeed 1000 de SanDisk SMART Storage Systems para empresas.  También se incluye en la PCB un caché de DRAM DDR3 de 256 MB de NANYA.

Cada módulo de memoria tiene una capacidad de 32 GB para una capacidad total de 256 GB de RAW, ya que hay cuatro módulos en cada lado del PCB.  Cuando se formatea, la capacidad total disponible para el usuario se reduce a 236GB.

REVISAR COMPONENTES DE MUESTRA
Dado que se trata de una prueba de prototipo de un fabricante de controladores, en lugar de un producto SSD completo, nuestra muestra de revisión vino en un armazón de 9,5 mm, la base del armazón no incluida.  Esto se demostró más tarde como un posible problema durante nuestra agotadora prueba de consistencia de PCMark 8. Sin la adecuada disipación del calor en el armazón, el controlador subió hasta los 70C, lo que parecía ser una temperatura máxima y posiblemente un punto de estrangulamiento, por lo que nuestros resultados podrían no reflejar el rendimiento total.  Con esto en mente, todavía lo hizo bastante bien, como pronto descubrirás.
Mirando el PCB podemos ver el diseño de colocación NAND, este PCB permite hasta 16 chips NAND y hasta 2 chips DRAM.
Como se mencionó anteriormente, nuestra muestra tiene Samsung’s 19nm TLC planar NAND flash, este modelo tiene específicamente 4 chips que son de 64GB de capacidad cada uno para una capacidad total de 256GB. Esta unidad SSD tiene una capacidad definida por el usuario de 240 GB, ya que el aprovisionamiento excesivo está habilitado en el momento de la entrega. Una vez formateada, la capacidad utilizable de la unidad SSD es de 223 GB.
Esta SSD también utiliza un chip DRAM SK Hynix 440Mhz 256MB DDR3.

BANCO DE PRUEBA Y PROTOCOLO DE TSSDR
Las pruebas de las SSD en las TSSDR difieren ligeramente, dependiendo de si se trata de SSD de consumo o de empresa.  En el caso de las SSD de consumo, nuestro objetivo es realizar las pruebas en un sistema que se haya optimizado con nuestra Guía de optimización de las SSD. Para ver el mejor rendimiento posible, se han desactivado los estados de la CPU C, se ha desactivado la compatibilidad con C1E y se ha desactivado la tecnología Intel SpeedStep mejorada (EIST). Los benchmarks para las pruebas de consumidores también son benchmarks con una unidad nueva, así que no sólo podemos verificar que las especificaciones del fabricante están en línea, sino también, para que el consumidor pueda replicar nuestras pruebas para confirmar que tiene una SSD de primera categoría.  Incluso proporcionamos enlaces a la mayoría de los puntos de referencia utilizados en el informe.
COMPONENTES DEL SISTEMA
La construcción de este Banco de Pruebas fue el resultado de algunas grandes relaciones y compras; nuestro aprecio va a aquellos que se unieron específicamente para ayudar a la causa.  Los contribuyentes clave a esta construcción son nuestros amigos de ASRock para la placa madre y la CPU y ¡silencio! para la PSU y los ventiladores de refrigeración. También, un gran agradecimiento a Thermaltake por la caja y a Kingston por la RAM. Hemos detallado todos los componentes en la tabla de abajo y están todos vinculados en caso de que deseen hacer un duplicado de nuestro sistema como tantos parecen hacer, o comprobar el precio de cualquier componente individual.  Como siempre, apreciamos su apoyo en cualquier compra a través de nuestros enlaces!
SOFTWARE DE MARCAS DE BANCO
El software que usaremos para el análisis de hoy es típico de muchas de nuestras revisiones y consiste en ATTO Disk Benchmark, Crystal Disk Info, Crystal Disk Mark, AS SSD, Anvil’s Storage Utilities, PCMark Vantage, PCMark 8, y HD Tune Pro. Preferimos hacer las pruebas con software de fácil acceso que el consumidor pueda obtener, y en muchos casos, incluso proporcionamos enlaces. Nuestra selección de software permite a cada uno construir sobre el último y proporcionar validación a los resultados ya obtenidos.

DISCO DE CRISTAL INFO VER. 6.3.0

Crystal Disk Info es una gran herramienta para mostrar las características y el estado de los dispositivos de almacenamiento. Muestra todo, desde las temperaturas, hasta el número de horas que el dispositivo ha sido alimentado, e incluso hasta el punto de informarle del firmware del dispositivo.
Como hemos visto antes en Crystal Disk Info con su controlador SM2246EN, hay una saludable selección de atributos específicos de Vender para monitorizar. Hay un sensor de temperatura de trabajo y podemos ver que Crystal Disk Info muestra que TRIM, DevSleep y NCQ están funcionando.
ATTO DISK BENCHMARK VER. 2.47
ATTO Disk Benchmark es quizás una de las referencias más antiguas en marcha y es definitivamente el principal elemento básico para las especificaciones de rendimiento de los fabricantes. ATTO utiliza datos RAW o comprimibles y, para nuestros benchmarks, utilizamos una longitud fija de 256mb y probamos tanto el rendimiento de lectura como de escritura de varios tamaños de transferencia que van desde 0,5 a 8192kb. Los fabricantes prefieren este método de prueba ya que se trata de datos brutos (comprimibles) en lugar de datos aleatorios (incluye datos incompresibles) que, aunque más realistas, dan como resultado resultados de menor rendimiento.
ATTO revela un fuerte rendimiento de tamaño de archivo pequeño. Las lecturas secuenciales alcanzaron un máximo de 559MB/s, así como un máximo de 494MB/s para la escritura. Estos números son mucho mejores que las especificaciones nominales!
DISCO DE CRISTAL DE REFERENCIA VER. 3.0 X64
Crystal Disk Benchmark se utiliza para medir el rendimiento de lectura y escritura a través de un muestreo de datos aleatorios que, en su mayor parte, es incompresible. El rendimiento es prácticamente idéntico, independientemente de la muestra de datos, por lo que sólo hemos incluido la que utiliza muestras de datos aleatorios.
A continuación, en Crystal Disk Mark podemos ver que esta SSD fue capaz de lograr un rendimiento secuencial máximo de 548 MB/s de lectura y 484 MB/s de escritura. En la sección de 4K podemos ver un máximo de 38MB/s en lectura y 110MB/s en escritura.
AS SSD BENCHMARK VER 1.7

El punto de referencia más difícil disponible para las unidades de estado sólido es la SSD AS, ya que se basa únicamente en muestras de datos incompresibles para probar el rendimiento.  En su mayor parte, las pruebas de las SSD AS pueden considerarse el «peor escenario» para obtener velocidades de transferencia de datos y a muchos entusiastas les gustan las SSD AS para sus necesidades. Las velocidades de transferencia se muestran a la izquierda con los resultados IOPS a la derecha.
El SM2256 fue capaz de alcanzar una puntuación total de 1061, una mejor puntuación que la de la mayoría de las SSD con el antiguo controlador SM2246EN. Las velocidades secuenciales alcanzaron los 520MB/s en lectura y los 439MB/s en escritura, mientras que las velocidades de 4K alcanzaron los 36MB/s en lectura y los 102MB/s en escritura. Además, la unidad alcanzó los 75.874 IOPS de lectura y 83.275 IOPS de escritura, y los tiempos de acceso de lectura y escritura son de unos 0,035 ms.
Para complementar el benchmark principal, ejecutamos el Copy Bench de AS SSD’s ya que nos presenta las velocidades de transferencia para diferentes tipos de archivos. Vemos que alcanzó un máximo de 496 MB/s en la prueba ISO, y que en su valor más bajo, alcanzó los 243 MB/s en la prueba de juego.
UTILIDADES DE ALMACENAMIENTO PROFESIONAL
Las Utilidades de Almacenamiento de Anvil (ASU) son el banco de pruebas más completo disponible para la unidad de estado sólido hoy en día.  El benchmark muestra los resultados de las pruebas, no sólo para el rendimiento, sino también para los tiempos de acceso al disco y a las IOPS.  No sólo tiene un benchmark SSD preestablecido, sino que también ha incluido cosas como pruebas de resistencia y pruebas de lectura, escritura y mixtas de E/S enhebradas, todas las cuales son muy sencillas de entender y utilizar en nuestras pruebas de benchmark.
En Anvil Storage Utilities, la lectura secuencial máxima alcanza los 524MB/s y la escritura secuencial llega a 458MB/s.  Las velocidades de 4K resultan similares a las de otros benchmarks, 36MB/s para lectura y 106MB/s para escritura. Las pruebas con datos comprimibles e incompresibles han presentado un rendimiento similar al de su hermano mayor, el SM2246EN.

PCMARK VANTAGE X64 HDD SUITE

La revisión de las SSD utiliza un software de referencia denominado PCMark Vantage x64 HDD Suite para crear escenarios de prueba que pueden utilizarse en la experiencia de usuario típica. Hay ocho pruebas en total y las pruebas realizadas registran la velocidad de movimiento de los datos en MB/s a la que se les da una puntuación numérica después de completar todas las pruebas.
RESULTADOS DE VENTAJA DE PCMARK
Este controlador SM2256 se desempeñó muy bien en nuestro PCMark Vantage Benchmark, mucho mejor que el SM2246EN cuando lo probamos por primera vez el año pasado. Logró una puntuación total de 86.593 puntos y la mayor velocidad de transferencia de 463MB/s se registró durante el benchmark «Importando imágenes a la Galería de Fotos de Windows». La velocidad más baja, de 335 MB/s, se registró durante la prueba comparativa «Añadir música al reproductor de Windows Media». En general, este controlador SSD está demostrando ser todo un competidor para el mercado principal. Continuemos con nuestra prueba de PCMark 8 y veamos cómo le va.

PCMARK 8 ALMACENAMIENTO EXTENDIDO

Para nuestro último punto de referencia, hemos decidido utilizar la carga de trabajo de almacenamiento ampliado de PCMark 8 para determinar el rendimiento de estado estable de la unidad SSD.  Este software es el más largo de nuestra batería de pruebas y tarda algo menos de 18 horas por cada SSD.  Dado que se trata de un componente especializado de PCMark 8 Professional, su resultado final no contiene ningún gráfico o tabla de colores típicos de los resultados normales en línea y descifrar el archivo de Excel resultante en un resultado fácil de entender lleva varias horas más.
Hay 18 fases de pruebas a lo largo de toda la tirada, 8 tiradas de la Fase de Degradación, 5 tiradas de la Fase de Estado Estacionario y 5 tiradas de la Fase de Recuperación.  En cada fase se realizan varias pruebas de rendimiento de 10 programas de software diferentes; Adobe After Effects, Illustrator, InDesign, Photoshop Heavy y Photoshop Light, Microsoft Excel, PowerPoint y Word, así como Battlefield 3 y World of Warcraft para cubrir el elemento de juego.

PRECONDICIONAMIENTO – La SSD completa se llena dos veces secuencialmente con datos aleatorios de un tamaño de archivo de 128KB.  La segunda ejecución tiene en cuenta el sobreaprovisionamiento que se habría escapado de la primera;
FASE DE DEGRADACIÓN – La SSD se golpea con escrituras aleatorias de entre 4KB y 1MB durante 10 minutos y luego se realiza una prueba de rendimiento de una sola pasada de cada aplicación.  El ciclo se repite 8 veces, y con cada vez, la duración de las escrituras aleatorias aumenta en 5 minutos;
FASE DE ESTADO LIBRE – La unidad se golpea con escrituras aleatorias de entre 4KB y 1MB durante 45 minutos antes de que cada aplicación se someta a una prueba de rendimiento.  Este proceso se repite 5 veces;
FASE DE RECUPERACIÓN – Se permite que la SSD esté inactiva durante 5 minutos antes y entre las pruebas de rendimiento de todas las aplicaciones.  Esto se repite 5 veces, lo cual explica la recolección de basura; y
LIMPIEZA – La SSD completa se escribe con datos cero a un tamaño de escritura de 128KB

Al leer los resultados, las fases de degradación y de estado estable representan las pruebas de carga de trabajo pesado mientras que la fase de recuperación representa las pruebas de carga de trabajo liviano típicas del consumidor.
PCMARK 8 RESULTADOS
Como puede ver, el rendimiento se registra en términos de ancho de banda y latencia. El ancho de banda (o rendimiento) representa el rendimiento total que la unidad es capaz de sostener durante las pruebas de cada fase. La latencia, al menos a efectos de PCMark 8, adopta una perspectiva diferente y para ello la denominaremos ‘Latencia total de almacenamiento’.  Típicamente, la latencia se ha tratado como el tiempo que tarda un comando en ejecutarse, o mejor dicho, el tiempo desde que el último comando se completó hasta el momento en que se inició el siguiente.  Esto se muestra a continuación como ‘Latencia media’.
PCMark 8 proporciona una medida ligeramente diferente, sin embargo, que denominamos ‘Latencia total de almacenamiento’.  Esto se representa como el período desde el momento en que se completó el último comando hasta el momento en que se completó la siguiente tarea; la diferencia, por supuesto, es que la ejecución de esa tarea se incluye en ‘Latencia total de almacenamiento’.  Para ambos gráficos de latencia, sigue existiendo el mismo donde cuanto más baja sea la latencia, más rápida será la respuesta del sistema.  Aunque ambos gráficos de latencia tienen un aspecto muy similar, la escala pone en perspectiva cómo con sólo unos pocos milisegundos se puede aumentar el tiempo para completar varias cargas de trabajo.
Para una mirada más profunda a la Latencia, Ancho de Banda, y IOPS vea nuestro artículo principal sobre ellos aquí.

ANCHO DE BANDA MEDIO

Como se ha visto anteriormente, esta muestra de revisión no vino con ambos lados de su carcasa, por lo que no había una almohadilla térmica que permitiera al controlador una mejor disipación del calor. Incluso sin un enfriamiento adecuado, los resultados con TLC NAND parecen muy cercanos a los que hemos visto con el antiguo controlador SM2246EN con MLC NAND. En general, vemos que hay un buen rendimiento para el consumidor con este nuevo controlador de movimiento de silicio. Una vez que comencemos a ver algunos SSDs más con este controlador y la refrigeración adecuada, podremos echar un mejor vistazo para ver cómo funciona, probablemente incluso mejor.
HD TUNE PRO

HD Tune es una utilidad de disco duro con muchas funciones de comprobación de errores, pruebas de salud (S.M.A.R.T.) y, por supuesto, evaluación comparativa.
Debido a que todos los demás SSDs de TLC del mercado se aprovechan de un modo de caché seudo SLC, decidimos ver si este controlador y el combo NAND también tenían uno. Resulta que sí! Este tipo de rendimiento es el que esperábamos.  Puedes ver que el rendimiento de escritura disminuye poco después de la marca de 12 GB y fluctúa entre 25 MB/s y 125 MB/s. Para la mayoría de las cargas de trabajo de consumidores/clientes, el rendimiento de escritura constante no importa. La mayoría de las cargas de trabajo van a ser pequeñas transferencias de archivos y pequeñas escrituras rápidas. Si a esto le sumamos el menor coste total para el mercado de destino, no podemos restar puntos por este tipo de rendimiento de escritura.
CONSUMO DE ENERGÍA
Para nuestras pruebas de consumo de energía, tenemos el accionamiento conectado al sistema como un accionamiento secundario. Para registrar el vatiaje, utilizamos un multímetro Amprobe AM-270 conectado en línea con la alimentación de 5v de nuestro cable de alimentación SATA a la unidad. El multímetro registra el consumo de amperaje mínimo/máximo de la unidad durante nuestro período de prueba.
También registramos el consumo de energía de lectura y escritura secuencial y aleatoria de la unidad utilizando el Iómetro. A continuación, tomamos los valores registrados y calculamos la potencia de la unidad. Algunos de los resultados pueden parecer altos comparados con los de una unidad de disco duro estándar para portátiles, ya que se trata de valores máximos bajo carga. Cuando vemos un consumo medio de energía, las unidades SSD siguen siendo más eficientes desde el punto de vista energético porque sólo alcanzan la potencia máxima durante un breve período de tiempo.
El uso de la energía va a ser muy diferente de SSD a SSD con las opciones de diseño que tienen los fabricantes sobre qué NAND y DRAM quieren usar. Con nuestra muestra de revisión, podemos ver que este controlador cuenta con un muy buen consumo de energía en reposo de sólo 30 miliwatts. Con 4 paquetes NAND también mantiene un bajo consumo de lectura y escritura secuencial, con un máximo de 3.145W. Predecimos que en general, el consumo de energía de los SSDs que utilizan este controlador seguirá una tendencia similar a la de los SSDs con el controlador SM2246EN.

ANÁLISIS DEL INFORME Y PENSAMIENTOS FINALES

Aunque esta SSD es simplemente una muestra de ingeniería destinada a mostrar el nuevo controlador de Silicon Motion’, y no un producto final, hemos visto un rendimiento prometedor. A través de las pruebas de este SM2256 impulsado SSD llegamos a velocidades secuenciales de 559MB/s de lectura y 494MB/s de escritura, con el planar 19nm Samsung TLC NAND mente usted! También pudimos lograr 80.000 IOPS de lectura y escritura. En general, hay una pequeña mejora que se puede ver en las pruebas de datos de 4K también. En las pruebas de PCMark Vantage mostró un rendimiento muy bueno. En su primera prueba fue capaz de lograr una puntuación mucho mejor que la de la mayoría de los SSDs basados en 2246EN y durante nuestra prueba de consistencia fue capaz de mostrar un rendimiento similar incluso mientras aceleraba para mantenerse fresco. Las pruebas de potencia también demostraron ser muy positivas en la parte superior de todo lo demás.
Este controlador es’no es un rey del rendimiento…pero fue’no construido para serlo. Al desarrollar el SM2256, Silicon Motion se fijó en el mercado general para ver qué es lo que mejor se adapta a las demandas de los consumidores y en qué dirección se dirige la industria. Lo que encontraron fue un impulso hacia las SSDs más baratas y las TLC NAND. Al igual que con otras SSD basadas en TLC, esta combinación de controlador y NAND utiliza un modo de caché SLC seudo para permitir velocidades de escritura mucho más rápidas con TLC NAND más lentas para mantener un rendimiento competitivo para la mayoría de las cargas de trabajo de consumidores/clientes.

Última actualización el 2020-01-24 / Enlaces de afiliados / Imágenes de la API para Afiliados