Hoofdcategorieën
Device Settings

IDF: Intel demonstreert snelle ssd-opvolger

Door Willem de Moor, zaterdag 17 september 2011 08:57, views: 34.445

Intel demonstreerde tijdens het Developer Platform een mogelijke opvolger voor de huidige solid state-technologie. Het bedrijf werkt aan NVM Express-ssd's met een pci-express-interface die grotere doorvoersnelheden moet garanderen.

De NVM Express-ssd's zouden een pci-express-x8- of -x2-interface moeten krijgen en flink sneller dan huidige solid state drives moeten worden. Nvm staat voor de gebruikte opslagtechniek, non-volatile memory. Een prototype dat Intel liet zien, beschikte over een x8-interface en haalde 1GB/s doorvoersnelheid. Dat was voldoende om maar liefst driehonderd filmstreams in sd-kwaliteit tegelijk te kunnen leveren.

Om snellere doorvoersnelheden mogelijk te maken, moet worden afgestapt van de huidige constructie waarmee ssd's worden aangestuurd, zo betoogde Intel. Het nand-geheugen wordt aangestuurd door een controller, die verbonden wordt met een ahci-brug van sata naar pci-express om tenslotte bij de chipset uit te komen. Het overstappen naar nvme als logische interface zou te prefereren zijn, maar als tussenstap zou de integratie van ahci-brug in de ssd mogelijk zijn. Dat gebeurt via de sata-express-interface, waar de sata-organisatie aan werkt en die bovendien backwards compatible met sata-interfaces is.

Op termijn zou een volledige overstap naar nvme echter noodzakelijk zijn: de techniek heeft geen controller met firmware aan boord die een beperkende factor is: alles wordt in hardware gedaan. Dat zou bovendien minder cpu-belasting moeten vergen, waardoor energiewinst behaald zou kunnen worden. De nvme-standaard wordt door een consortium van ongeveer tachtig bedrijven gesteund en een eerste Linux-driver is beschikbaar; aan een Windows 7-driver wordt nog gewerkt.

De voorgestelde evolutie van ssd naar nvme
Volgende 10:21 Wetenschappers koppelen hersenscanner aan smartphone
Vorige 17:36 Sony kondigt losse accu voor PlayStation Vita aan
Advertentie

Reacties

«  1  2  3  »

Goed dat Intel hier mee bezig is. Op dit moment wordt nog alles over een smallere bus gepompt met veel overhead in de controllers.

Rechtstreeks naar de chipset een lijntje trekken om bottlenecks weg te halen scheelt een hoop controllers (en daarmee natuurlijk energie, wel een beetje groen denken natuurlijk ;) ).

[Reactie gewijzigd door DaManiac op zaterdag 17 september 2011 09:05]


Hoe lang zal het nog duren voordat we flash geheugen rechtstreeks aan de CPU kunnen koppelen.

Zodra wear leveling niet meer nodig is zal dat een vogelvlucht nemen.

Wear leveling is helemaal geen slechte zaak. Het klinkt soms alsof het een zwaktebod is van de techniek, maar aan de andere kant betaal je anders voor kwaliteit die je nooit gaat gebruiken. Want stel dat elke cel 100.000x is te beschrijven dan is je hele SSD afgeschreven zodra een cel dat aantal haalt. Of je verplaatst dan die cel naar een ' reserve' cel, maar dat kan betekenen dat een programma dat veel naar 1 lokatie schrijft (swap/cache) binnen korte tijd je SSD aan het slopen is. Met wearleveling heb je pas een probleem als ALLE cellen vaak zijn beschreven en de cellen die aan het eind zijn niet meer kunnen worden opgevangen door de overcapaciteit.

Vergeet ook niet dat veel van de snelheden die een computer haalt aggregated/verzamel snelheden zijn. Een geheugencel in een DDR3 module haalt misschien 400Mhz, terwjil je met een veel hogere snelheid afwisselend uit meerdere cellen kunt lezen. Deze 'basale' snelheden zijn niet zo makkelijk op te voeren. Het is veel eenvoudiger om via een truc (wearleveling/interleaving/multichannel/multicore/hyperthreading/...) de beschikbare capaciteit maximaal te benutten dan stug vast te houden aan een 1 dimensionale oplossing die niet verder schaalt of uiterst kostbaar is. Kijk anders even naar de P4 aan het eind van z'n loopbaan om te zien wat er gebeurd als de oplossing niet meer schaalt/werkt.

Wear leveling is helemaal geen slechte zaak.
Ik denk dat jij het punt van E_E_F mist. Hij zegt niet dat wear leveling slecht is, maar als die cellen geen limiet meer hebben in het aantal schrijfacties en wear leveling dus niet meer noodzakelijk is, is er een stuk minder intelligentie nodig in de aansturing van het spul.

Waarom zou je dat willen? Een controller kost nu al minder dan 10% van de SSD. Daarnaast is 1 flashkanaal veel te weinig, dan heb je minimaal 8 kanalen nodig, dus zit je toch weer met multiplexen oid. en voor je het weet heb je er weer een controller tussen zitten....

Er zijn eigenlijk maar 2 dingen spannend:
1. Standaardbus/aansluiting. We hebben sata als budget en pci-e als high-end.
2. Bootable, kan zowel via sata als pci-e

Voor de rest maakt de architectuur eigenlijk niks uit. Zolang de perfomance hoog is en de prijs laag. En aangezien >90% van de prijs flash is, is de besparing minimaal.

Opvallend vind ik trouwens de opmerking dat Intel het heeft over dedicated hardware ipv met een firmware. Zelfs hun CPU's werken met microcode, wat lijkt op firmware en de CPU belasting van een hdd is ook minimaal. Dat nvm de toekomst is, dat kan goed, maar de route die Intel kiest hoeft zeker niet de beste te zijn. Ben benieuwd of de concurrentie een betere/snellere/goedkopere oplossing gaat vinden.

Volgens mij mis je het punt een beetje. Wear leveling is nodig omdat anders de flash chips te snel aan hun maximaal aantal schrijfacties raken. Als er geen maximaal aantal schrijfacties is omdat de techniek zover is doorontwikkeld, is wear leveling in ieder geval niet meer nodig om de levensduur te verlengen. Als je SSD-geheugen als cache-geheugen wilt gebruiken is het wel fijn als er geen maximaal aantal beschrijvingen mogelijk is.

Het punt van TheGostInc is dat je beter goedkoop slijtagegevoelig flashgeheugen kunt gebruiken in combinatie met een controller die wear-levelling doet dan een geheugentype dat veel duurder is. De realiteit is dat de levensduur van flashgeheugens alleen maar minder wordt bij verdergaande verkleining van het productieprocédé. Hoe minder materiaal er is om geheugencel te isoleren, des te eerder hij lek zal worden. Wear-levelling en technieken om de write-amplification factor te verlagen worden niet minder belangrijk.

Het door jou gewenste betaalbare en slijtagevrije non-volatiele geheugen bestaat momenteel gewoon niet en gaat er pas komen als technieken zoals MRAM doorbreken.

Omdat er zonder die wear leveling weer een vertragende laag weg is :)

Juist. Dat bedoel ik.

Een vertragende laag? de huidige controllers doen pas aan wear leveling als de SSD geen lees- of schrijf-opdrachten krijgt, en zal dus geen vertragende werking hebben.

Ook als wear leveling in de toekomst niet meer nodig is, dan zal je nog iets van een controller moeten hebben om het flash geheugen in meerdere kanelen aan te kunnen sturen, te TRIMen, en de vrije ruimte te defragmenteren ( dit laatste zorgt ervoor dat random writes op een SSD even snel zijn als sequential writes). Zo'n controller kan je natuurlijk bundelen met het flash-geheugen (zoals nu gebeurd met SSDs), integreren in de chipset, of integreren in de CPU.

Dit allemaal neemt natuurlijk niet weg dat het fijn zou zijn als het maximale aantal schrijfacties zo ver wordt opgehoogd dat dit geen praktische beperking meer is, maar ik denk dat we deze mijlpaal juist eerder kunnen bereiken door gebruik te blijven maken van wear leveling.

@mad_max234:
Bij een conventionele schijf zal dat zeker merkbaar tijd kosten i.v.m. het verplaatsen van de kop. In het geval van de SSD betekent dat dat de page (4 kB) die de SSD aan het overzetten is weggeschreven wordt, en klaar is kees!

Dit zal in theorie misschien een licht verschil in reactietijd geven als de SSD na een periode van rust weer aangesproken wordt, maar de vraag is of zo'n klein verschil in die situatie wel merkbaar is...

Overigens kan dit scenario nog steeds optreden als je wear leveling afschaft, bijvoorbeeld door het TRIMen of het defragmenteren van vrije ruimte. (allebei dingen die je niet achterwege wilt laten als je iets om de prestaties van je opslagmedium geeft)

[Reactie gewijzigd door n-i-x op zondag 18 september 2011 05:28]


Dat is niet waar, als de ssd bezig is met wear leveling in ruststand en moet plots iets lezen dan zal dat ongetwijfeld wat extra tijd kosten om van wear leveling naar gewone mode te gaan.

[Reactie gewijzigd door mad_max234 op zondag 18 september 2011 05:05]


@n-i-x
Ben je niet in de war met trim/ garbage collection? Wear levelling moet volgens mij echt in real time bij het schrijven worden gedaan. Hoe wil je het anders ook doen? Data van de ene plek verplaatsen naar een andere plek die minder wear heeft? Dat betekent dat dezelfde data twee keer geschreven wordt, wat alleen maar meer wear oplevert, niet minder.

@Bonez0r
Volgens mij ben ik niet in de war, al heeft de garbage collection er wel iets mee te maken.

De 'garbage collector' zorgt ervoor dat de vrije ruimte op de SSD redelijk gedefragmenteer is, zodat alle writes (ook random) intern als sequentiele writes behandeld kunnen worden. Dit zorgt ervoor dat een SSD met genoeg vrije ruimte met random writes dezelfde snelheid haalt als met sequential writes. Deze aanpak betekent ook dat de wear leveling niet meer tijdens het schrijven toegepast zal worden, aangezien van tevoren al vaststaat welke reeks aaneengesloten blokken beschreven zal worden.

De wear leveling veroorzaakt inderdaad wat extra writes, en daarmee wat extra wear. Hoeveel extra wear er veroorzaakt wordt, dat wordt de 'wear leveling efficiency' genoemd. Die ligt gelukkig een heel stuk lager dan 2(dubbele wear) (eerder tussen de 1(geen extra wear) en de 1.1), aangezien het niet nodig is om na elke write opnieuw de wear te levelen.

Zoek voor de aardigheid eens op de term 'wear leveling efficiency' Op Het grote SSD topic ~ Deel 9 wordt een efficiency van 1.04 genoemd voor een Intel X25-m.

Pci-express is toch juist de rechtstreekse koppeling aande CPU?

gaat volgens mij nog altijd via de chipset.

Ook in de nieuwste sandy bridges en bulldozerts? Dacht namelijk ook dat de PCI-E controllers bij de CPU geintegreerd werden de laatste generaties.

Dit is (Buiten het geheugen om) toch ook de techniet die b.v. Fusion IO gebruikt. Zij halen ook zeer hoge doorvoorsnelheden en een hoog aantal IO's per seconde.
FusionIO doet 135.000 IO's en 750MB/s op hun top modellen.

Ook zijn er een aantal Storage partijen bezig met vergelijkbare technologie:
EMC, Project Lightning / NetApp Mercury project.
Hierbij verplaatsen ze IO's van het storage systeem naar de cache controller in de server.

[Reactie gewijzigd door erwinb op zaterdag 17 september 2011 09:13]


Nog veel meer zelfs... Het topmodel doet 6GB/sec en bijna 1,2 miljoen IO's / sec. Ze gebruiken een soort DMA architectuur waarbij ze direct via de PCI express van het geheugen naar de chips gaan. Iedere chip heeft een eigen pad waardoor inderdaad het trechter effect van een controller geelimineerd wordt. FusioIO is wel duidelijk high-end/voor de servermarkt, de goedkoopste kaarten kosten al een paar duizend euro. En dat zelfs terwijl ze MLC chips gebruiken. Door hun techniek en extra chips zeggen ze dat SLC niet nodig is om een lange levensduur te halen.

Als ze aan een Windows 7 driver werken zal de Intel variant ook wel voor consumenten worden :)

Mooie ontwikkeling kan prima door het chipset worden afgehandeld, nadat de geheugencontroller er uit is gehaald kan dit er wel bij. ;)

Als er geen firmware opzit .. kan er dus ook geen bug in de firmware zitten ;)

Was reactie op Cybje hieronder...

[Reactie gewijzigd door DaPi op zaterdag 17 september 2011 09:19]


Als er geen firmware is en alles wordt door de hardware gedaan, heb je dan niet juist het probleem dat eventuele bugs niet meer op te lossen zijn? Nu zie je bij SSD's toch regelmatig nog wel een vervelende bug en dan is het wel fijn dat het op te lossen is met een firmware update.

Denk dat je in het huidige geval kan stellen dat die bugs dus in de firmware zitten maar aangezien in dit type geen firmware zit kunnen er ook geen bugs in zitten en moet je evt problemen in de chipset van je mobo zoeken. (wat het overigens wel wat lastiger kan maken om te fixen)

Of je logica nou hard-wired maakt of in firmware, je kans op bugs wordt er heus niet kleiner door.

Daarom is er microcode :)

Je kan ook hardware bugs hebben, interferentie tussen componenten bijvoorbeeld. Wie herinnert zich de Pentium Floating Point bug nog?

Maar, als er wel firmware inzit kan je wellicht dat soort hardware bugs omzeilen door er een software oplossing voor te bedenken. Het is tenslotte veel makkelijker (en goedkoper!) om een firmware patch door te voeren dan om een paar miljoen moederboarden te vervangen omdat er een hardware bug zit in een chipje :)

[Reactie gewijzigd door 4np op zaterdag 17 september 2011 13:11]


De bugs verplaatsen dan naar de driver. De driver zal waarschijnlijk complexer zijn en dus meer bugs kunnen bevatten. Neemt niet weg dat als je iets hardwired en een fout maakt dit dus niet meer kunt oplossen.

Nice, hooelijk duurt het niet al te lang eerdat het voor consumenten beschikbaar en betaalbaar is.

Ja en vooral dat betaalbaar, want ik vind gewone SSD schijven al veel te duur

Je moet SSD en HDDs zien als een aanvullende techniek, hybride opslag systemen zullen en worden populairder (seagate hybrid drive, intel sdd cache dingetje op chipset, zfs, bcache, ...) todat de prijs zakt, maar wat je al jaren ziet is dat investeren in slimme software met domme hardware de beste performantie en schaalbaarheid geeft, deze trend zie je al een tijdje in grote en ingewikkelde projecten zoals HPC of in cluster filesystems, software raid, virtualisatie (veel nodes, slimme load mgmt), ...

Oh dear, Ik wist dat Intel boos was op MS, maar dat ze nu al eerder met Linux Drivers dan Windows Drivers beginnen laat dat helemaal wel zien. Mja... als je zelf eerst met Apple gaat lopen smoesen dan gaat de andere Evil Partner van de vroegere "Wintel" Alliance natuurlijk ook bij ARM kijken ;).

Blijf het leuk vinden dat die twee nu wat uit elkaar zijn, zou eens tijd worden verdorie :).

Dat er eerst een linux driver is lijkt mij niet vreemd. Deze kaarten zullen waarschijnlijk niet vaak in een windows 7 workstation gebruikt gaan worden. Apple en Linux meer.
Apple in de media wereld, en Linux meer en de Database / virtualisatie wereld.
Later zal daar echt nog wel Windows2008 bij komen.

[Reactie gewijzigd door erwinb op zaterdag 17 september 2011 09:32]


Ik denk eerder dat voor de toepassing van zulke dingen linux veel meer geschikt is als server dan windows. Intel heeft ook zelf enkele experimenten gehad met linux die welliswaar niet allemaal even succesvol is maar ze hebben zeer zeker de juiste kennis in huis om dit snel te ontwikkelen.

Er zijn nog geen produkten op de markt dus businesstechnisch heeft het niet hebben van Windows drivers nog helemaal geen gevolgen.
Kan me voorstellen dat een Linux driver veel makkelijker testen/schrijven is dan de Windows variant. Voor deze 'disks' (die eigenlijk niets meer met een schrijf te maken hebben :+ ) op de markt komen wordt er gegarandeerd gezorgd voor een driver.

Overigens is dit typisch het soort driver dat MS standaard bij het OS zou moeten leveren.

hmm, hoe zou dit werken i.c.m. een crossfire of sli.
een game installeren duurt maar 4-12 seconden :d

Zal waarschijnlijk grappig behoeld zijn maar als je install media dvd is zal het nog wel even duren, maakt dan geen .... uit.
Wel zal de boel veel sneller laden als je de game op dat ding hebt geinstalleerd.

Wel serieus bedoeld: Ik hoop toch niet dat tegen de tijd dat deze dingen in conpumenten (naja, tweaker) PCs verschijnen we nog steeds aan de optische media zijn. Je slurpt de installer van de game gewoon over je internet naar binnen. Dat is dan meteen de vervangende bottleneck want die zal maar rond de 500MB/s liggen, misschien 1 GB/s (zit nu op 200 en het schiet maar niet op met nieuwe snellere abbos).

Verder zie ik zo'n drive als dit best zitten: minder bottlenecks, minder firmware, marginaal minder stroomverbruik (altijd leuk in een server), in het kort minder rommel erin; dat moet gewoon goed zijn :).

Jij hebt een lijntje van 200 MB/s liggen? En maar klagen...

Haha idd, 200 megabyte/s nog wel, dacht dat het altijd in megabit/s ging (~factor 8 verschil). Mag toch hopen dat hij zelfs niet aan het huilen is geval van een 200Mbit/s lijn, terwijl ik (en waarschijnlijk nog velen met mij) het moeten doen met een 8 Mbit/s lijntje. :9

Dit product doet me denken aan de Gigabyte Ramdrive;

Jammer dat dat product EOL is, met PCI-e en DDR3 had het zo'n beetje alle concurrentie van tafel kunnen vegen.

Dit product doet mij meer denken aan de OCZ Revodrive. Die is nu ongeveer een jaar op de markt en wordt zelfs in raid varianten aangeboden. Uiteraard prijzig, maar de specs (en de reviews) liegen er niet om.

Het verschil is wel dat de Revodrive nog altijd SSD is, niet NVM zoals Intel hier aankondigt. Als je echter naar de prijzen van SSD's kijkt t.o.v. reguliere harddrives nu, lijkt het mij sterk dat Intel snel de SSD's gaat uitfaseren en overgaat naar NVM.

Eerlijk gezegd denk ik meer dat de boodschap een lading heeft van 'we hebben nog steeds vooruitgang, we zijn nog steeds vernieuwend bezig'. Zodra SSD zijn beste tijd gehad heeft, zou het best eens kunnen zijn dat NVM ook alweer achterhaald is.

Van NVM loopt het water me nog niet in de mond.... van de revodrive wel :)

[Reactie gewijzigd door EnigmA-X op zaterdag 17 september 2011 11:36]


Ik heb met mijn revodrive 2 toch zeer regelmatig dat ik windows kan repairen omdat er bestanden corrupt zijn

Dit terwijl ik normaal afsluit. heb t idee dat het iets te snel gaat.
Ze zijn snel, maar je hebt er ook onderhoud aan.

Deze techniek lijkt juist in de verste verte niet op een revodrive.
De Revo drive is een sata array controller op de pci-e bus, welke weer een sata drive aanstuurt om het flash geheugen aan te sturen. niks meer, niks minder.

Zoals hierboven ook al eens gezegt, het lijkt juist heel erg op de FusionIO kaarten.
Dat zijn kaarten welke van pci-e via een controller rechtstreeks het flash aanstuurt. Dit scheelt dus twee stappen, en hierdoor kunnen de latencies nog verder naar beneden dan dat met een standaard sata ssdtje kan.
Bij FusionIO kaarten zijn de controllers op basis van een FPGA, zodat je zowel de voordelen van dedicated hardware hebt, en toch patches kunt doorvoeren.

jekkie, lijkt wel een reklame add zo :-(

Gooi eerst de Prijzen maar eens naar beneden en de Capaciteiten omhoog.

Ik weet niet welke prijzen jij in je hoofd hebt, maar als ik in de pricewatch kijk is de eerste de beste ssd die ik zie (Crucial m4 128MB, en dat is echt wel kwaliteit) ongeveer €1.20/GB. De vorige keer dat ik het checkte (nog geen jaar geleden denk ik) was het €1.50/GB en niet lang daarvoor was het €2/GB. Als je echt gaat zoeken naar de voordeligste ssd's dan vind je bijvoorbeeld een Kingston SSDNow 128MB met €1.04/GB (toegegeven, een iets ouder model dus minder snel dan de nieuwste ssd's). Dus de prijzen dalen wel degelijk en de capaciteiten stijgen. Dat die ontwikkeling je niet snel genoeg gaat is een ander verhaal :P

[Reactie gewijzigd door Bonez0r op zondag 18 september 2011 15:04]


Ik denk dat je 128GB bedoelt ipv 128MB ;)

Ben trouwens benieuwd naar die nieuwe nvme standaard, de specs zijn iig veelbelovend!

Oeps, uiteraard bedoelde ik GB, bedankt :P

[Reactie gewijzigd door Bonez0r op woensdag 21 september 2011 18:31]


Maak eerst de huidige SSD's eens met 50% goedkoper en vergroot de maximale opslag. Huidige SSD's zijn veel te duur en bieden te weinig opslag voor een notebook, daarnaast heb je nog het probleem met maximale aantal writes naar een cell...

Voorlopig is een conventionele HDD nog de beste keus imo, veel opslag voor relatief weinig geld.

Voorlopig is een conventionele HDD nog de beste keus voor opslag imo, veel opslag voor relatief weinig geld.

Fixed!
Voor snelheid moet je toch een SSD hebben.

True, dat ben ik wel met je eens. In een desktop zou ik ook zeker een SSD voor het OS (+ HDD voor opslag) zetten, in een laptop (welke ik het meeste gebruik) gaat dit helaas niet op. In een laptop kan meestal maar één SATA-device, dan kies ik toch voor een HDD vanwege de opslag :) .

Nope. Ik kies dan liever voor een ssd en sla mijn grote bestanden wel op een externe drive op. Mijn muziek collectie hoeft niet mee naar een klant en mijn zakelijke bestanden + OS nemen minder dan 100 GB in.

Gelukkig heb ik een laptop met 2 sata aansluitingen, toegegeven ik heb nu geen dvdspeler (maarja, waar gebruik je die tegenwoordig nog voor?) meer in mijn laptop zitten :)

Dat maximale aantal writes is allang geen probleem meer. Je kan ssd's tegenwoordig net zo lang gebruiken als hd's, zo niet langer, voordat ze van ouderdom overlijden. De techniek staat niet stil hoor, ik denk dat je ooit een verhaaltje gehoord hebt 5 jaar geleden of zo, toen het nog wel een probleem was.

Er is nog altijd een MTBF voor NAND-flash hoor, 24/7 ermee aan de slag en met zo'n beetje 3 jaar zijn ze op. De gemiddelde consument vervangt niet ff zomaar een schijfstation, en een PC uit 2004 kan met wat geheugenuitbreidingen nog makkelijk meekomen voor huis/tuin/keukenwerk.

Ik ging uit van een waarde die op anandtech berekend was, iets van ruim 15 jaar (al was dat waarschijnlijk niet bij 24/7).
«  1  2  3  »

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.

Volgende 10:21 Wetenschappers koppelen hersenscanner aan smartphone
Vorige 17:36 Sony kondigt losse accu voor PlayStation Vita aan
VNU Media logo Hosted by True

© 1998 - 2012 Tweakers.net B.V. - Alle rechten voorbehouden - Contact - Jouw privacy - Algemene Voorwaarden

Uitgever van:

Website van het jaar 2011