Новости про контроллер памяти

Материнская плата получила номер модели EPC612D4I и относится она к классу серверных платформ. Она предлагает в общей сложности 4 слота DDR4 SO-DIMM, однако пока их нельзя полноценно использовать, поскольку совместимых модулей памяти ещё попросту нет. Плата построена на чипсете Intel C612 и поддерживает процессоры серий Intel Xeon E5-1600/2600 v3.

Платформа оснащена 3 гигабитными сетевыми портами и тремя разъёмам USB 3.0. На ней присутствует единственный слот расширения PCI-Express 3.0 x16, а также 4 порта SATA 6 Гб/с для подключения накопителей. В ней поддерживаются механизмы Wake-On-LAN, Dual LAN с функцией объединения пропускной способности (тиминг), PXE, содержит набор температурных датчиков, тахометров для фронтального, заднего и процессорного вентиляторов и мониторинг напряжений. Плата совместима с операционными системами Microsoft Windows Server 2008 и 2012. Также поддерживаются и основанные на *nix серверные дистрибутивы, такие как Fedora, Ubuntu, SUSE Enterprise Linux Server, CentOS и FreeBSD 9.2.

Сейчас данная материнская плата уже поступила в продажу по цене 265 долларов США.

Два новых контроллера, 88NV1140 и 88NV1120, предназначены для твердотельных накопителей малого форм-фактора. Так, имея габариты 8×8 мм, новый контроллер позволяет изготовить такие устройства, как M.2 2230, который имеет длину всего 30 мм. Кроме того, новый контроллер может обеспечить разработку NVMe-BGA- или SATA-BGA-SSD, которые будут работать на встраиваемой SRAM посредством интеграции с NAND методом многочипового пакета (multiple-chip-package — MCP).

Используя 28 нм низкоэнергетичный процесс производства CMOS, новые контроллеры демонстрируют лучшие результаты энергопотребления, при этом поддерживая модели с низким энергопотреблением L1.2 для PCIe и DevSlp для SATA-устройств.

Кроме того, оба новых решения поддерживают фирменную технологию коррекции ошибок третьего поколения NANDEdge. Эта технология позволяет использовать единый программный код для коррекции ошибок на разных устройствах, а обновление программной части технологии возможно посредством простого обновления прошивки.

Что касается поддерживаемой памяти, то новые контроллеры поддерживают 15/16 нм память TLC, а также 3D-NAND, что поможет снизить общую стоимость накопителей.

В новой микросхеме 88SS1093 фирма отказалась от шины Serial ATA в угоду четырём линиям PCIe Gen3 пропускной способностью в 4 ГБ/с. Новый контроллер предназначен для центров обработки данных и SSD для «клиентов предельного уровня», что может означать вероятное появление нового чипа в высокопроизводительных накопителях для потребительского сектора.

Контроллер поддерживает версию 1.1 протокола NVM Express, который специально разработан для PCIe SSD. В основе контроллера находится трёхъядерный процессор. Кроме того, чип получил «тепловую оптимизацию», необходимую для возможностей работы в форм-факторе тонкого 2,5” устройства или устройства M.2. Вероятно, это означает возможность троттлинга частоты на случай перегрева процессора.

Как и большинство остальных контроллеров SSD, 88SS1093 имеет 8 параллельных каналов NAND. Он может адресовать вплоть до двух 2 ТБ NAND памяти, изготовленной с размером элементов до 15 нм. Контроллер поддерживает и все современные методы изготовления памяти, включая TLC и даже 3D конструкции. Сама же реализация PCIe использует SRIS, что позволяет применять собственный генератор тактовой частоты, удешевляя производство кабелей. В общем, можно считать, что контроллер 88SS1093 имеет максимальный набор возможностей.

В настоящее время клиенты Marvell начинают получать первые образцы новых контроллеров, так что о том, когда будут представлены основанные на нём накопители, говорить немного рановато.

Ускоренные и центральные процессоры Toronto являются частью платформы AMD Opteron, в которой используются ядра Excavator. Ранее утекшая диаграмма демонстрировала поддержку либо памяти DDR3, либо DDR4, но теперь выяснилось, что чипы будут поддерживать оба типа памяти благодаря Dual IMCs (Integrated Memory Controller).

Ранее AMD избегала использования DDR4 памяти, но теперь решила изменить своё решение. В настоящее время платформа Opteron используется в APU Berlin, а Toronto станет его наследником, получив обновление архитектуры Bulldozer. В новом чипе, как APU, так и CPU, будет присутствовать 4 ядра.

Чипы Carrizo изначально должны были поддерживать память DDR4, однако от неё отказались в связи с высокой стоимостью вопроса. С учётом того, что процессоры Toronto предназначены для серверного рынка, цена на реализацию такой поддержки окажется не столь важным фактором для потребительского рынка. И если вместе с ростом цены вырастет и производительность, такой шаг можно будет считать успешным. Главное преимущество DDR4 — это использование более плотной памяти с меньшим энергопотреблением, и, конечно же, задел на будущее.

Возможно, что эти слухи не соответствуют действительности, да и представленный слайд не высокого качества, так что будем ждать официальное заявление AMD.

Особенностью нового NAND Flash контроллера станет необычная девятиканальная конструкция с поддержкой до 2 ТБ NAND памяти и обоих, как SATA, так и PCI-Express, интерфейсов.

Согласно опубликованным данным, самая свежая версия чипа, B0, начнёт опытно производиться уже на этой неделе. Заказы же на продукцию принимаются с условием поставки на четвёртый квартал. Это означает лишь начало запланированных оптовых поставок производителям SSD, так что когда на контроллере SF3700 появятся первые накопители — пока не ясно.

Примечательным фактом является обещанное слайдом улучшение производительности. Так, «предварительный бенчмарк показал в 3—4 раза лучшую производительность при смешанной нагрузке по сравнению с ближайшими конкурентами». При этом ничего не говорится ни о реальных цифрах производительности, ни о том, с какими же конкурентами проводилось сравнение.

В любом случае, SF3700 не появится совсем скоро. Твердотельные накопители с интерфейсом Serial ATA упёрлись в ограничение шины в 6 Гб/с, а последнее поколение материнских плат Intel предлагает поддержку накопителей PCIe. Кроме того, Windows 8 изначально поддерживает протокол NVM Express, специально разработанный для SSD. Таким образом, все, что нам необходимо — это доступные потребительские SSD и приложения, которые смогут использовать эти преимущества.

Группой учёных руководил Кэна Такэути, профессор департамента инжиниринга электрики, электроники и связи, факультета науки и инжиниринга университета Тюо, Токио. Данная разработка была представлена в ходе мероприятия 2014 IEEE International Memory Workshop, международной академической конференции по полупроводниковой памяти, которая проходила в Тайбэе в конце мая.

Суть исследования основана на том, что при использовании твердотельной NAND памяти невозможно перезаписать данные на то же самое физическое место. Вначале необходимо записать данные на другой свободный участок, а затем очистить старую зону. В результате данные оказываются фрагментированными, увеличивается количество ошибочных участков и снижается ёмкость накопителя. Для устранения последствий записи в SSD применяется «уборка мусора», которая пересобирает фрагменты данных в продолжительные цепочки и очищает блоки ошибочных участков. Данный процесс может занимать 100 мс и даже больше, что заметно снижает скорость записи и увеличивает физический износ диска.

Новый же метод формирует промежуточный слой, названный «скремблер LBA (logical block address)». Этот слой располагается между операционной системой и накопителем. Скремблер логических блоков взаимодействует с контроллером памяти, конвертирующем логические адреса в физические на стороне SSD, и конвертирует логические адреса данных, которые должны быть записаны, таким образом, чтобы снижать эффект фрагментации.

Таким образом, вместо записи данных на новое свободное пространство, данные записываются на фрагментированную страницу, которая расположена в блоке, подлежащем очистке. В результате, количество ошибочных блоков, подлежащих очистке, в странице снижается, а также понижается количество безошибочных страниц, подлежащих копированию в новое место при уборке мусора.

К сожалению, до опытного внедрения данной технологии ещё очень далеко.

Компания Marvell заинтересовалась интерфейсом и решила не дожидаться начала Computex, а в преддверии выставки представить свою новую разработку, касающуюся стандарта SATA Express.

Так, фирма подготовила пресс-релиз, в котором рассказала о новом контроллере для твердотельных накопителей, который специально разработан для работы с интерфейсом SATAe, что позволит производить SSD с интерфейсом PCIe по настолько же доступной цене, как и их SATA версии.

Контроллер получил номер модели 88SS1083, он предлагает две линии PCIe второго поколения с общей скоростью двусторонней связи до 1 ГБ/с, что прекрасно подойдёт для использования со специализированными линиями для накопителей, которые предусмотрены в чипсетах Intel серии 9.

Новый чип Marvell также поддерживает технологию SRIS (Separate Refclock with Independent SSC), которая использует генератор частоты на основе диска, вместо пропуска синхронизации PCIe по кабелю SATAe. Это означает снижение количество кабелей, что может привести к снижению стоимости.

Также в пресс-релизе говорится, что контроллер не появится в продаже до конца текущего года. Сейчас компания занимается опытными работами со своими клиентами, однако массовое производство запланировано на конец этого года.

Как известно, компания LSI была куплена сингапурским производителем датчиков Avago, однако это никак не повлияло на планы по разработке и выпуску контроллеров твердотельных накопителей.

Первым в новом модельном ряду идёт контроллер SandForce с номером модели SF3739. Этот чип предназначен для накопителей начального и среднего сегментов, в то время как модель 3759 нацелена непосредственно на хай-энд рынок, на потребителей, требующих большей производительности.

И хотя эти два контроллера и имеют разную производительность, в целом их спецификации оказались сходными. Так, эти контроллеры поддерживают накопители объёмом до 2 ТБ с пропускной способностью до 6,0 Гб/с по интерфейсам SATA и PCIe X4, поддерживают различные протоколы шифрования, такие как Double XTS-AES-256 и Windows eDrive. Новые чипы способны работать со всеми используемыми сегодня типами NAND влеш-памяти, включая память с одноуровневыми (SLC), двухуровневыми (MLC) и трёхуровневыми (TLC) ячейками. К сожалению, реальную производительность контроллеров пока оценить невозможно, в связи с отсутствие окончательной прошивки для них.

Компания LSI пока ещё не уточнила дату выпуска новых контроллеров, однако изначально она запланирована на первый квартал 2014 года.

И вот на горизонте появилась ещё одна сделка. Компания LSI всё-таки не выдержала конкурентной борьбы и решила продать свой бизнес производителю разнообразных полупроводниковых приборов и датчиков, компании Avago, за ни много ни мало, 6,6 миллиарда долларов США, что станет крупнейшим для компании приобретением.

Возможно, название Avago и малоизвестно, но вполне вероятно, что вы пользуетесь её продукцией. К примеру, компания выпускает широкий спектр датчиков для компьютерных мышей, а также в последнем iPhone применён дуплексер LTE разработки Avago.

Приобретая LSI, компания Avago ищет пути расширения своего присутствия на сетевом рынке и рынке хранения данных, что очень важно в связи с резким скачком популярности облачных сервисов по расчёту и хранению данных.

Талвалкар надеялся, что SandForce, стартап, который он купил в 2011 году за 370 миллионов долларов, вырастет в этом году на 35%, но вместо этого он поднялся лишь на 10%. Причиной тому стало стремление производителей NAND памяти сократить производство, поскольку они посчитали, что существует перепроизводство такой продукции. В результате цены на NAND память за год поднялись примерно на 20%. В то же время другие производители NAND, такие как Samsung, сосредоточились на выпуске SSD с собственными контроллерами памяти, ограничив рост сторонних разработчиков, таких как SandForce.

Талвалкар ожидает, что через пару лет до 80% всех SSD будут выпускаться с контроллерами от производителей памяти. «Производители NAND выигрывают бизнес, поскольку они могут зарабатывать на более низкой цене продаж, по сравнению с независимыми разработчиками. К примеру, одна из независимых компаний, являющаяся клиентом LSI, в этом году упустила многомиллионную сделку по поставке SSD большой компании занимающейся ПК, когда цена продажи оказалась ниже себестоимости», — пожаловался директор LSI.

Фирма представила возможности нового поколения контроллеров SandForce. А также усовершенствования в серии SandForce SF2000, которая теперь поддерживает модернизированную 19 нм NAND память от Toshiba (A19nm), позволяя производителям SSD изготавливать более доступные накопители.

Кроме этого компания также продемонстрировала технологию SHIELD, представляющую собой метод корректирования ошибок, разработанный для обеспечения надёжности и целостности данных на SSD промышленного класса даже при использовании менее дорогой флэш-памяти, которая типично имеет большие уровни ошибок. Данная технология является уникальной реализацией кода с малой плотностью проверок на чётность (LDPC) и цифровой обработки сигналов (DSP), которые будут доступны в следующем поколении контроллеров SandForce. SHIELD объединяет алгоритмы декодирования с мягким и жёстким решениями с DSP, для обеспечения создания решения для всеобъемлющей коррекции ошибок (ECC) оптимизированного для флэш-памяти.

Продемонстрированная на саммите технология SHEILD показала преимущества в коррекции ошибок по сравнению со стандартными методами, основанными на LDPC и коде Боуза—Чоудхури—Хоквингхема, посредством сравнения между тремя технологиями, основанными на различных исходных битовых коэффициентах ошибок флэш-памяти.

Контроллер поддерживает структуры по 8 и 4 КБ на страницу и обещает доступ на скорости до 180 МБ/с. Новый контроллер пригоден для обслуживания накопителей объёмом от 512 МБ до 1024 МБ. Поставки чипа начнутся в январе будущего года, а первые устройства с новым контроллером от TDK выйдут уже в апреле.

Кроме высокой скорости передачи данных в контроллер также была добавлена функция повторного считывания, которая призвана убедиться в правильности сохранения данных при использовании NAND памяти с MLC последнего типа. Вместе с автовосстановлением, рандомайзером данных и функцией автообновления, которые реализованы в современных версиях контроллеров GBDriver, новый чип обеспечивает прорыв в будущее хранения данных в твердотельной памяти.

Также новый контроллер позволяет обеспечить невероятно высокую надёжность хранения данных благодаря расширенной функции ECC, позволяющей расширить ECC до 71 бита на 512 байтный блок.

Контроллеры SandForce также ответственны за то, что люди покупают накопители весьма странной ёмкости, которая отличается от нормальной ёмкости NAND памяти. В результате на рынке существуют модели SSD с объёмом 60 ГБ, 120 ГБ, 240 ГБ, отличные от размера их NAND памяти, который составляет 64, 128 и 256 ГБ соответственно. Такая ситуация получила название «избыточность». Многие полагали, что это 7% уменьшение ёмкости сделано для увеличения производительности, однако это не совсем так.

Вчера SandForce выпустили обновление программного кода для производителей SSD, исключив 7% избыточность и обеспечив практически 100% соответствие объёму NAND памяти без потери производительности.  Дело в том, что всем современным SSD необходимо использовать некоторый объём собственной флэш-памяти для маркирования бэд-блоков, а также для отметки файлов как удалённых, после того как операционная система отправила команду удаления. Такой поход даёт возможность физически не удалять, а перезаписывать, не снижая производительности устройства ввиду нарастающего числа циклов перезаписи.

Но что же сделали SandForce для достижения «0% избыточности»? Конечно, в реальности это невозможно, но если использовать разницу в числах между «гигабайтами» и гибибайтами — «миллиардами байт», то всё становится понятным. На самом деле, эта разница ёмкости составляет 7,37%. Т.е. разница в объёме между 120 ГБ, имеющем 128 ГБ физической памяти, составляет 7+7,37%, т. е. 14,37%.

Игры с единицами измерения информации уже давно ведут производители жестких дисков, так что многие пользователи даже не замечают разницы в объёме. Таким образом получается, что всё что делает новая прошивка для контроллеров SandForce — это изменяет единицы измерения информации, обеспечив «0% избыточность».

Иначе говоря, в ближайшем будущем покупатели увидят SSD накопители под управлением чипов SandForce с ёмкостями равными 64, 128, 256 и т.д. гибибайт, однако они, скорее всего, будут промаркированы как гигабайты. При этом в накопителях сохранится 7% запас дискового пространства для собственных нужд.

«В новых процессорах будет усовершенствованный контроллер памяти, и мы ожидаем, что это поможет уменьшить время доступа к памяти, как локально, так и удаленно», — сказал John Fruehe, директор по маркетингу продуктов для серверов и рабочих станций в AMD.

В предыдущем поколении AMD Opteron многопроцессорным системам требовалось две шины, для доступа к информации находящейся в банках памяти других процессоров; для текущего поколения процессоров AMD Opteron требуется всего одна шина для доступа к данным в банках памяти других процессоров. Один из способов ускорения памяти в многопроцессорных системах — это технология HyperTransport Assist, которая была введена в шестиядерных AMD Opteron. Но в настоящее время для следующего поколения процессоров AMD будет использована технология, которая не только улучшит доступ к памяти на удаленных банках, но и ускорит доступ к локальной памяти.

Процессоры AMD текущего поколения Opteron с восемью и двенадцатью ядрами имеют четырёхканальный контроллер памяти DDR3. В следующем году серверные чипы компании высокого класса будут «расти» до шестнадцати ядер с теми же четырьмя каналами памяти DDR3. Кроме того, настольные чипы до восьми ядер будет иметь только двухканальный контроллер памяти DDR3, которого не будет достаточно для требовательных приложений.

С новой технологией контроллер памяти AMD может еще больше повысить производительность своих процессоров и это позволит избежать связанных с памятью узких мест.