Werbung
Durch Klick auf das Bild gelangt man zu einer vergrößerten Ansicht
Das bekannteste Feature der SandForce-Controller dürfte sicherlich die transparente Kompression sein. Während sich das Laufwerk gegenüber dem Betriebssystem immer mit der gleichen Kapazität meldet, werden zu schreibende Daten vorher komprimiert, sodass häufig nur ein Bruchteil der ursprünglichen Daten in den Flash-Speicher geschrieben werden muss. Diese Kompression hat gleich mehrere Vorteile: Da effektiv weniger Daten geschrieben werden, steigt die Transferrate. Des Weiteren werden weniger wertvolle Schreib-/Löschzyklen aufgebraucht (wir erinnern uns: Massenspeicher mit Flash-Speicher können im Gegensatz zu herkömmlichen Festplatten nicht beliebig oft beschrieben werden).
Doch leider sorgt dieses Feature auch häufig für Konfusion oder Enttäuschung: Während Hersteller mit der überhaupt maximal möglichen Transferrate werben, erreicht man bei einigen Benchmarks häufig weniger als die Hälfte der Herstellerangabe, was keinen Defekt oder Mangel darstellt sondern einzig und allein der Art der Daten geschuldet ist, mit denen getestet wird (nicht-komprimierbar vs. perfekt komprimierbar). SandForce darf man hier keinen Vorwurf machen, denn das Feature ist genial. Solange es keine Norm gibt, anhand derer Transferraten zu ermitteln sind, werden die Marketingabteilungen aller Hersteller weiterhin mit den größtmöglichen Zahlen werben.
Durch Klick auf das Bild gelangt man zu einer vergrößerten Ansicht
Warum ist dieses Feature so wichtig? Wie gesagt verkraftet Flash-Speicher nur eine bestimmte Anzahl an Schreib-/Löschzyklen. Nun sind die Hersteller von Flash-Speicher natürlich bestrebt, immer kleinere Strukturgrößen zu erreichen, denn so passt mehr Speicherkapazität auf die gleiche Fläche und SSDs werden immer günstiger. War man am Anfang noch bei 10000 Zyklen (50 nm), ist man inzwischen nur noch bei 3000 bis 5000 Zyklen (2x bis 3x nm). Um diesen Nachteil auszugleichen, müssen die Controller stetig optimiert werden, um so wenig wie möglich zu schreiben.
Den Faktor, der das Verhältnis zwischen „Daten, die vom Host an die SSD gesendet wurden“ und „Daten, die tatsächlich in den Flash-Speicher geschrieben wurden“ angibt, nennt man Write Amplification. Bei normalen Controllern ist dieser Wert immer größer gleich eins. Warum das so ist, liegt im Wesentlichen an der Organisation des Speichers – es können keine einzelnen Zellen, sondern nur Blöcke gelöscht werden. NAND kann außerdem nicht überschrieben, sondern muss erst gelöscht und dann neu programmiert werden (kurz „read-modify-write“). Dazu kommt noch das Wear-Leveling, das dafür sorgen soll, dass sich alle Zellen gleichmäßig abnutzen. Bei schlechten Controllern kann die Write Amplification in den hohen zweistelligen Bereich klettern. Gute Controller sollten deutlich im einstelligen Bereich liegen, während SandForce (aufgrund der Kompression) mit einem Faktor von 0,5 wirbt (im Alltagsbetrieb).
Durch Klick auf das Bild gelangt man zu einer vergrößerten Ansicht
Ein weiteres wichtiges Feature ist das sogenannte RAISE. Dieses funktioniert ähnlich wie ein gewöhnliches RAID. Dabei wird ein Speicherbaustein vom Controller nur dazu benutzt, um Paritätsinformationen zu speichern, was die Wahrscheinlichkeit eines Datenfehlers um ein bis zwei Größenordnungen senken kann. Alternativ ließe sich RAISE bei der SF-2000-Serie durch die Hersteller auch komplett abschalten, was zulasten der Bitfehlerrate geht (da SandForce mit einer überdurchschnittlich niedrigen Fehlerrate von bis zu 10-17 wirbt, wird man ohne RAISE wohl bei einer „marktüblichen“ Fehlerrate von 10-16 bis 10-15 landen).
Als wesentliche Neuerung bleibt ansonsten neben der bereits erwähnten SATA-6 Gb/s-Unterstützung noch eine verbesserte Verschlüsselung. Neben der bereits von der SF-1000-Familie bekannten AES-128-Verschlüsselung kann nun auch eine AES-256-Verschlüsselung verwendet werden. Tatsächlich können beide Verschlüsselungen sogar miteinander kombiniert werden – Im Marketing würde man dann wohl von einer 384-Bit-Verschlüsselung reden, wobei diese Aussage natürlich mit großer Vorsicht zu genießen ist.
Durch Klick auf das Bild gelangt man zu einer vergrößerten Ansicht
Während wir die Frage nach dem Leistungsverlust in unserem Test der Vertex 3 nicht beantworten konnten, ist uns dies nun möglich. Im Neuzustand (bzw. nach einem Secure Erase) schreibt die ADATA S511 bzw. der SF-2281-Controller Daten mit 295 MB/s (Iometer, QD 1, 128K, Testdauer eine Minute). Nach extrem starker Beanspruchung sinkt dieser Wert auf gut 100 MB/s. Ab diesem Punkt sinkt die Leistung nicht mehr, weswegen man auch oft von Steady-State-Performance redet. Nach einem vollständigen TRIM über die komplette Kapazität des Laufwerks schreibt das Laufwerk zwar wieder mit 157 MB/s, das ist allerdings noch sehr weit vom Ausgangswert entfernt. Andere Laufwerke bzw. Controller besitzen eine wesentlich bessere TRIM-Performance und erreichen problemlos wieder die Ausgangswerte. Wobei man an dieser Stelle fairerweise dazusagen muss, dass der Leistungseinbruch bei Laufwerken auf SandForce-Basis nur bei vollständig inkompressiblen Daten so groß ausfällt. Je besser sich die Daten komprimieren lassen, desto geringer wird der Unterschied zwischen der Leistung im Neuzustand und nach starker Beanspruchung.