SSD更新换代Marvell 88SS9187主控发展建议

 

主控主要特征和解析：

1.88SS9187的主机接口支持最新的SATA 6Gbps Rev 3.1规范，业内最低运行/待机功耗。

SATA 3.1规范相比早先的规范主要有如下改进：

 

1.mini SATA接口支持的改进，增加了自动检测能力，去掉了原本专用的mSATA连接器，增加了互通性，例如支持在Mini PCIE上走SATA协议。

 

2.Zero-Power Optical Disk Drive（ODD）技术支持，减少了闲置光驱的耗电量。

 

3.硬件控制加强，让主机增加识别硬件设备的能力并做出优化。

 

4.LPM电源管理技术支持为必备条件，此技术针对SATA总线上的设备实行更好的降低能耗的优化。

 

5.

Queued Trim Command的支持：

这条对Trim的改进非常重要，很多人都知道Trim指令能够帮助保持SSD性能，降低写入放大，提高SSD耐久度，但是之前的Trim指令被ATA协议 层定义为一条non-queued command，那个意味着在发送Trim指令到设备之前，操作系统需要等待SSD上的IO操作全部完成，然后在SSD执行Trim指令并结束前，将不能 接受任何的IO操作，所以每次发送Trim指令前都需要清空队列中的操作，间接的影响性能。现在如果固件支持这个技术，则在Trim的时候可以queue 起来一起发送Trim指令，大大提高效率，甚至做得好能够和原本queue里的Read和Write操作一起执行。（这个有待考证）

2.内部硬件RAID数据冗余支持，依靠特定固件可以在NAND出现问题的情况下恢复数据。

这个技术类似于SandForce的RAISE，Intel 320或者710的XOR，主要用于在某个颗粒里出现严重坏块的时候甚至坏整个Die的时候恢复出数据用的。在颗粒制程越来越新，稳定性越来越差的未来，这类技术是必须要拥有的。

3.主控的闪存接口支持8通道，每通道200MT/s带宽，每根通道硬件支持4CE，靠外部解码器和内部编码模式可以扩展到支持到最大16CE。

8通道没有改变，每条通道也一样是8bit的了，不过接口带宽从之前88SS9174的166MT/s最大提高到了200MT/s，这样在持续写入上可以 表现得更加出色，而随机性能上也会有稍许提高。每通道硬件支持4CE，按照一个Die为8GB计算（24/25nm），则为32GB X 8通道，超过这个容量，随机性能势必受到影响。（当然还有个问题是映射表不够细造成的）1xnm的产品可以做到512GB而不影响随机性能。而如果靠外部 解码器加上内部编码模式可以扩展到支持最大16CE，那么单主控容量为最大1TB甚至2TB的SSD也不是不可能做出来。

如图，红色部分就是上面提到的外部解码元件，SSD 主控为了控制针脚数，一般不会做太多的CE接口出来，在需要大容量的时候靠外部逻辑元件扩展是个省成本的好方法。这款很眼熟吧，是OCZ的Octane系 列，只有512GB或以上的容量才见的到这些红色的元件，因为小容量的主控可以直接支持。这款SSD主控OCZ说是Indilinx Everest，其实打磨前的真身也是Marvell主控，和88SS9174是孪生兄弟，不过固件确实是Indilinx开发的就是了。

4.ECC错误校验引擎能力提高（比新制程颗粒需求更高），元数据支持独立ECC。

ECC提高是意料之中的事，随着制程的改进，这个不提高就没法支持更先进的颗粒，如何降低成本呢？元数据支持独立ECC是个比较重要的功能，因为 Marvell支持的缓存容量普遍比较大，而大部分缓存存放的是映射表，也就是用户数据的元数据，众所周知内存也会出错，所以针对元数据进行独立的ECC 非常关键，不然会因为内存出个错造成整个盘都不认的情况哦。

5.针对映射表的需求，缓存容量最大支持到DDR3 1GB，支持适应性读写机制。

SSD的容量越来越大，需要的映射表容量也越来越大，随机性能要快，那么需要把映射表做到很细很细，其他的功能表也一概不能少，在自检前把颗粒上的映射表 第一时间加载到缓存里，需要更新的时候再回写回颗粒上来提速是个比较有效率的提速方式，前提是固件内的映射表掉电后的反推修复算法要做的好，不然只会是造 成大量丢盘的隐患。

6.持续读取性能封顶SATA 6Gbps，在稳定态下也保证最大约500MB/s的持续写入性能。

读取性能在上一代的主控上表现就非常不错了，不过还是在520MB/s附近，那么这次能提升多少？拭目以待呗。至于稳定态下保证至少500MB/s的持续 写入性能，这个首先需要颗粒的容量要大，或者颗粒写入原本比较强，不然不可能做到，当然主控有能力不代表厂商能做出这个能力罢了。（很多时候随机和持续2 者需要适当平衡取舍的。）

7.同级别产品中最高的随机读写性能和最低的性能下降幅度。（相同OP下）

既然前面的特性都那么强大了，那么这里说性能强自然也没啥不可，不过我还是那句话，取决于固件的设计，很多时候软件才是主导一切的，光有硬件底子是不够滴。

总结部分：其实这个主控内部代号叫做”莫纳Monet 2.0“，在去年6月份就有第一版固件了，不过为何Marvell到现在才宣布？这个我就不清楚了，反正我在m4发布0009固件的时候就提过它的名号了。
按照我的猜测，这个主控会在今年下半年成为Marvell市场的领军人物，在企业级市场会有Micron的P400坐镇，颗粒可能为25nm MLC或者eMLC吧？而浦科特后面的建兴团队肯定也会发力，不过按照他们的个性，消费级市场肯定更对胃口，主控强力的ECC与TOSHIBA的19nm 颗粒搭配应该能够再一次拉动消费级的步伐吧，反正制程先进后的颗粒硬件缺陷需要靠主控硬件能力和固件开发拉回来，要把SSD做好真的是越来越难了，当然价 格肯定会越来越亲民，未来如何让我们拭目以待吧。