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[SMI] 个人对SM2258xt全盘模拟SLC Cache的看法。

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发表于 2019-10-29 15:10:08 | 显示全部楼层 |阅读模式

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模拟SLC cache的这种算法,可能会被看成是傻缺的设计,我看有的坛友描述这情况说“爽不过3秒”,出了cache,速度掉成狗
但我个人觉得SLC cache不是一个傻的设计,反而是一个智能的,人性化的设计。

目前TLC甚至QLC大行其道,如果不启用cache,而采用直写的模式,时快时慢的速度(波浪线式的写入曲线),会让体验极差。

有了SLC cache就不一样了,把颗粒的SLC位(TLC颗粒3cell中的1cell)拿出来优先使用,这样就会达到类似SLC的速度。在全盘模拟SLC cache的情况下,3D MLC有一半容量的极速状态,,3D TLC固态也有1/3的极速容量。只要一次性写不满总容量的1/2或1/3,就会一直有SLC的极速。当硬盘没有负载或负载极小时,再搬运数据,占满TLC的3cell,这样又会把占用的SLC位腾出来,那下次写入时,又会有总剩余容量的1/2或1/3的容量会达到SLC的极速。周而复使。

同时呢,这样会有一个弊端,那就是写入放大,系统一次性的写入10G数据,SSD内部再搬运电子,然后会造成实际可能会有20G,30G甚至更多的NAND写入量。

为了减小写入放大,外置缓存就起作用了,58H配合外置缓存,写入放大系数会比无缓存主控小很多,这样就会增加颗粒寿命。

写入放大的情况是不可避免的,一般的主控都会有写入放大的情况,比如个人用的建兴M6M,马牌主控+外置缓存+MLC颗粒,马牌的算法算不错的了,但依然有大约1.5倍的写入放大。

马牌写入放大.png


说到写入不大,不得不提一个主控,那就是SandForce。SandForce的主控,以压缩算法著称。数据到主控后,不会直接写入到NAND,会在主控内先进行压缩(或者去重),然后再写入NAND。10G的数据经过去重或者压缩,实际剩下的可能的5G或8G的数据写入到NAND里。去重或压缩比例会根据数据类型的不同而不同。那这样呢,SandForce主控的固态,有可能就没有写入放大的情况,某些情况下,甚至会出现写入缩小的情况(写入到NAND的数据量,比系统请求写入到SSD的数据量小)。
好像跑题了

继续说全盘SLC chche。

SLC cache,不像我们想的那么鸡肋。就算120G的TLC的盘,也会有40G左右的SLC cache,想想在正常使用的情况下,几乎极少有一次性写入40G数据的情况。况且现在的固态盘越来越大,240,480,512,1T甚至更大。全盘的SLC cache空间也更大。

所以说,全盘SLC cache,大大提升了用户体验。就算你用的TLC的固态或者甚至QLC的固态,用起来也不会感觉比MLC甚至SLC的固态慢。

写入放大的问题呢,其实也不用太担心。举个例子,一块120G TLC固态盘,NAND颗粒完整寿命是500PE,假设写入放大倍数是5,那么实际PE数量100,算下来整盘寿命是10T。参考下我的建兴的系统盘,15年用到现在4年时间写入7.1T,按我这个使用量算的话,120G的TLC固态,也够我用5.6年了。

举的例子比较极端,现实中可能用的固态盘容量更大,颗粒PE数量可能也不止500,当然使用频率也有可能比我更高。

有一点是需要特别注意的:现今TLC甚至QLC的固态,本身寿命短,再加上写入放大,坏块出现的几率会大大提高,所以如果是自己DIY的固态,务必留有一定量的OP空间。

还有一点:TLC,QLC,漏电率高,请务必勤通电,让ssd内部“SORT”一下。TLC,QLC的U盘也一样,长时间放置不用,再用时,可能数据就打不开了。
我们知道修复马牌主控的固态盘有个30分钟大法,原理其实差不多,就是给出时间,让ssd内部做一些充电,搬运电子,垃圾回收等等的操作,然后就会满血复活了。

关于SM2258xt主控的全盘SLC cache的见解,本人就发表这些。如果你的应用场景比较特殊,写入量巨大,或者长时间持续写入,那可能就需要MLC或者SLC的固态了。

欢迎大家参与讨论!


刚刚想到一个骚操作,58xt贴IM3D颗粒,可以只开一半容量或三分之一容量,只用SLC cache,当SLC固态盘用,不知道有没有大佬这么奢侈地用过


后续:https://www.mydigit.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=90207


补充内容 (2019-11-5 09:49):
本人对58xt SLC cache的看法以及后面的测试,都是基于58xt本身,并没有和其它主控做横向对比。个人也知道46en配MLC更稳,58H配3D颗粒更牛。

补充内容 (2019-11-5 09:56):
但在目前的形势下,3D颗粒及TLC,QLC是大势所驱,58xt,AS2258,PS3109等这些无缓存主控+TLC的廉价方案也必定会成为走量的产品

补充内容 (2019-11-5 10:02):
在物料成本有限的情况下,为了达到更好的使用体验,也就只能在算法上面下功夫。所以,SLC既是无奈之举,也是最大限度地利用闪存性能的良策。

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发表于 2019-10-29 15:54:04 | 显示全部楼层
相比你120G变40G,我一直都是用64G SLC盘。装系统完全够用。MLC都用坏两块了,有一个128G MLC删除win重装到linux时候累计连续写了大概90G当场掉盘,TLC没用过,感觉能用一个月就不错了

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使用习惯和应用场景不同,需要选用不同方案的固态。  详情 回复 发表于 2019-10-29 15:57
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 楼主| 发表于 2019-10-29 15:57:36 | 显示全部楼层
rush 发表于 2019-10-29 15:54
相比你120G变40G,我一直都是用64G SLC盘。装系统完全够用。MLC都用坏两块了,有一个128G MLC删除win重装到 ...

使用习惯和应用场景不同,需要选用不同方案的固态。我的需求比较简单,就是装系统和应用。
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发表于 2019-10-29 16:02:16 | 显示全部楼层
58XT的全盘模拟SLC,被吐槽最多的不是掉速,而且是掉盘、比如缓存满了,写入掉到个位数(常见于IMFT的颗粒),有些是SLC Cache爆了以后掉盘,而且是在模拟SLC缓存满了以后主控才会自己CG,不满是不会CG的,2256K不一样,2256K会空闲时间自己CG,58XT 58H都不会(除非定制的固件)、
你想想你做好的固态,总要跑个圈圈看看有没有坏块吧?那好持续写入到40来GB,看着7, 8MB/S的写入,自己不崩溃么?有些L06B,B05 B16 B17直接掉盘、正片的情况下都掉,而且是随机掉,今天不掉 明天再跑就掉了,明天不掉,下周再跑就掉了、
波浪形曲线是TLC的编程时间比MLC要长,所以写入时掉速这个目前无解,除了东芝系(包括闪迪),结构不一样曲线幅度比较小、IMFT和SK的曲线跟过山车似得、
群联3111的B16 17 B27写入的波浪幅度比SMI平稳得多,还有AS2258,有些制程的曲线是一条直线的...
总之2258XT就很几把操蛋、2256K都比他好几条街,问题是2256K不支持3D制程..

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我回头找块盘实际测试一下。  详情 回复 发表于 2019-10-29 16:55

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发表于 2019-10-29 16:31:15 | 显示全部楼层
不管他TLC还是QLC,从不用来做数据盘,掉一次数据就麻烦了。所以,在SSD的今天,数据的安全性才是真正的难题,传统的HD硬盘,数据安全性高出太多了。

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严重同意。我的120G的盘,也只是跑系统+部分应用程序,重要数据还是要放机械盘。  详情 回复 发表于 2019-10-29 16:38
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 楼主| 发表于 2019-10-29 16:38:11 | 显示全部楼层
szcpu 发表于 2019-10-29 16:31
不管他TLC还是QLC,从不用来做数据盘,掉一次数据就麻烦了。所以,在SSD的今天,数据的安全性才是真正的难 ...

严重同意。我的120G的盘,也只是跑系统+部分应用程序,重要数据还是要放机械盘。
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 楼主| 发表于 2019-10-29 16:55:27 | 显示全部楼层
技术宅小唐 发表于 2019-10-29 16:02
58XT的全盘模拟SLC,被吐槽最多的不是掉速,而且是掉盘、比如缓存满了,写入掉到个位数(常见于IMFT的颗粒 ...

我回头找块盘实际测试一下。
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发表于 2019-10-29 20:14:15 | 显示全部楼层
按你说的这样是不是TLC的就是MLC的货SLC的应用,缺点是不是那个速度。你说的写入一半或三分之一那谁又知道,自己用的数据能有多大。TLC就是TLC何必牺牲写入放大追求速度。
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发表于 2019-10-30 07:21:55 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
IM系列颗粒上的slc部分是真slc,datasheet上有写明。只是slc空间部分写爆后才会把数据挪到tlc部分,来释放高速空间。如果留意过rdt上面slc部分是能单独测试的。3d时代各厂F操作应该都差不多。之前2D时代是主控模拟的,主控模拟的SLC算法才是3bit当1bit写,那样经常把颗粒磨死。

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哥们,你这可就说错了,datasheet上面那个寿命是实打实电位寿命,比如某b16a颗粒datasheet上面写明做etlc时候寿命是5000pe(ldpc)和1500pe(bch),做slc(没给出ecc算法)的寿命是6wpe(你没看错,现在的tlc配上ld  详情 回复 发表于 2019-10-30 14:08
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发表于 2019-10-30 14:08:25 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
1169044503 发表于 2019-10-30 07:21
IM系列颗粒上的slc部分是真slc,datasheet上有写明。只是slc空间部分写爆后才会把数据挪到tlc部分,来释放 ...

哥们,你这可就说错了,datasheet上面那个寿命是实打实电位寿命,比如某b16a颗粒datasheet上面写明做etlc时候寿命是5000pe(ldpc)和1500pe(bch),做slc(没给出ecc算法)的寿命是6wpe(你没看错,现在的tlc配上ldpc算法就是这么强大,这是题外话)希捷企业级ssd配合定制的企业固件是允许硬盘改变电位,在耐久型和容量型上面切换的,切换以后清空全盘数据容量和寿命均发生变化

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TLC接触的少,反正TLC是趋势,这个也没毛病  详情 回复 发表于 2019-10-30 16:13
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发表于 2019-10-30 16:13:20 | 显示全部楼层
perter 发表于 2019-10-30 14:08
哥们,你这可就说错了,datasheet上面那个寿命是实打实电位寿命,比如某b16a颗粒datasheet上面写明做etlc ...

TLC接触的少,反正TLC是趋势,这个也没毛病

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TLC并不是趋势,真正的趋势是合适的地方用合适的电位,而且复杂电位随着技术成熟寿命并不是问题,问题是延迟,否则Intel不会出傲腾那种宇宙级的玩意了,Intel出了傲腾,把东芝逼着出了1 bit LLF-NAND,逼着三星出Z-n  详情 回复 发表于 2019-10-30 20:24
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发表于 2019-10-30 20:24:08 | 显示全部楼层
1169044503 发表于 2019-10-30 16:13
TLC接触的少,反正TLC是趋势,这个也没毛病

TLC并不是趋势,真正的趋势是合适的地方用合适的电位,而且复杂电位随着技术成熟寿命并不是问题,问题是延迟,否则Intel不会出傲腾那种宇宙级的玩意了,Intel出了傲腾,把东芝逼着出了1 bit LLF-NAND,逼着三星出Z-nand,这些包括傲腾全部都是SLC的(虽然傲腾不是SLC-NAND)

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大佬,是大佬  详情 回复 发表于 2019-10-30 22:09
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发表于 2019-10-30 21:18:20 | 显示全部楼层
直写不会有波浪的,就是因为有cache才有波浪,U盘主控也是这样
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发表于 2019-10-30 22:09:14 | 显示全部楼层
perter 发表于 2019-10-30 20:24
TLC并不是趋势,真正的趋势是合适的地方用合适的电位,而且复杂电位随着技术成熟寿命并不是问题,问题是 ...

大佬,是大佬
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发表于 2019-10-31 08:31:53 | 显示全部楼层
本帖最后由 beecoo 于 2019-10-31 08:33 编辑

里面好多名词都是自创的吧,比如“搬运电子”,“充电”, "让ssd内部“SORT”一下"...

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意思理解就行了,不要纠结词汇的来源  详情 回复 发表于 2019-10-31 09:18
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 楼主| 发表于 2019-10-31 09:18:32 | 显示全部楼层
beecoo 发表于 2019-10-31 08:31
里面好多名词都是自创的吧,比如“搬运电子”,“充电”, "让ssd内部“SORT”一下"... ...

意思理解就行了,不要纠结词汇的来源
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发表于 2019-11-1 21:02:25 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
自从用坛里的 tlc+46xt 开机几小时后不定时掉盘蓝屏,对tlc尤其是无缓存主控再无好感。

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58xt+tlc吧 46xt除了江波龙魔改固件之外好像没见过  详情 回复 发表于 2019-11-1 22:51
和46en和58H比,无缓存方案的稳定性,可靠性,性能方面肯定有差距。不过,市场上走量的产品,肯定还是中低端的,所以……唉,怎么说呢,存在即合理,一分钱一分货。  详情 回复 发表于 2019-11-1 21:42
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 楼主| 发表于 2019-11-1 21:42:37 | 显示全部楼层
junyee 发表于 2019-11-1 21:02
自从用坛里的 tlc+46xt 开机几小时后不定时掉盘蓝屏,对tlc尤其是无缓存主控再无好感。 ...

和46en和58H比,无缓存方案的稳定性,可靠性,性能方面肯定有差距。不过,市场上走量的产品,肯定还是中低端的,所以……唉,怎么说呢,存在即合理,一分钱一分货。
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发表于 2019-11-1 22:51:29 | 显示全部楼层
junyee 发表于 2019-11-1 21:02
自从用坛里的 tlc+46xt 开机几小时后不定时掉盘蓝屏,对tlc尤其是无缓存主控再无好感。 ...

58xt+tlc吧 46xt除了江波龙魔改固件之外好像没见过

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论坛上入的... C3 用一天要涨几千,,, 记得只用了不到半个月涨到了几十万.. 掉速很严重,每写几个G文件后,速度掉到 0~10M, 或者电脑直接蓝屏~~ 后来换了论坛另一人的2246EN+MLC , 从来没蓝屏过, C3 同样涨,保持一天  详情 回复 发表于 2019-11-5 09:07
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发表于 2019-11-4 10:44:16 | 显示全部楼层
高手的见解,小白路过学习了。
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