Home Opslag uitleg SSD Solid State Drive – Groter is sneller

Solid State Drive – Groter is sneller

0

Het beschrijven van het NAND geheugen wat gebruikt wordt door SSD’s gaat lastiger dan het uitlezen. Bij SSD’s wordt hierdoor een schrijfopdracht verdeeld over verschillende geheugenchips. Hierdoor neemt de schrijfsnelheid dus toe naar mate het aantal geheugenchips toeneemt. Niet elke SSD is dus even snel! Let op dat de leessnelheid niet afhankelijk is van het aantal geheugenchips.

solid-state-drive-nand-onderkant
Deze Crucial BX100 heeft 8 NAND chips waarmee de totale capaciteit uitkomt op 512 GiB. Het 250 GB model heeft slechts 4 chips, het 1 TB model heeft er 16.

Groter is sneller

grafiek van de schrijfsnelheden van ssd kaarten

In dit voorbeeld is duidelijk te zien dat een twee keer zo grote SSD ook 2x sneller schrijft. De Crucial M4 van 64GB schrijft zelfs iets langzamer dan een traditionele Samsung Spinpoint F3 1 TB harde schijf. De Crucial M4 wint het overigens natuurlijk nog steeds bij de leessnelheden en toegangstijden.

De schrijfsnelheid wordt overigens beperkt door de maximale bandbreedte van de interface waarmee de SSD met de computer is verbonden. In het geval van SATA3 is dit ongeveer 550 MB/s. Een hele grote SSD zou in dit geval best beter kunnen presteren maar door de beperkte bandbreedte zal hij nooit sneller dan 550 MB/s worden. Tegenwoordig bestaan er dan ook SSD’s die direct op een PCI-E lane worden aangesloten en hierdoor snelheden tot wel 2500 MB/s kunnen behalen. Hierover meer in het volgende artikel: Opslag Interface: SATA, m2. en IDE.

Uitzondering: SLC cache (TurboWrite)

Niet alleen de grootte, maar ook het soort NAND geheugen heeft invloed op de schrijfsnelheid. Zo gebruikt Samsung in sommige producten het trage TLC geheugen. Om dit te compenseren heeft Samsung een techniek ontwikkeld met de naam TurboWrite.

Bij TurboWrite heeft Samsung een deel van het TLC geheugen aangemerkt als buffer. Dit geheugen wordt niet langer als TLC gebruikt, maar als SLC. Dit betekent dat er slechts 1 waarde per cel wordt opgeslagen. Hiermee verdwijnen alle nadelen van TLC als sneeuw voor de zon.

Samsung 840 EVO 120 GB 250 GB 500 GB 750 GB 1 TB
TurboWrite Buffer 3 GB 3 GB 6 GB 9 GB 12 GB
Schrijfsnelheid binnen buffer 410 MB/s 520 MB/s 520 MB/s 520 MB/s 520 MB/s
Schrijfsnelheid buiten buffer 140 MB/s 270 MB/s 420 MB/s 420 MB/s 420 MB/s

Bijkomend voordeel van deze methode is dat er op alle modellen, ongeacht de grootte, hele hoge schrijfsnelheden worden behaald. Hierbij moet wel worden opgemerkt dat de verhoogde snelheden alleen werken zolang de buffer niet vol is.

Hoe snel de buffer vol is, hangt af van de grootte van de buffer en de lengte van de belasting. Stel dat de buffer 3 GB is en u schrijft 2 GB weg, dan treden er geen problemen op. Schrijft u achter elkaar 5 GB weg dan zal de laatste 2 GB op lagere snelheid worden uitgevoerd. In het geval van het 250 GB model zal dit met 270 MB/s gebeuren, terwijl het 500GB model nog altijd met 420 MB/s kan schrijven. In dit scenario is groter dus nog altijd beter.

Voor normaal consumenten gebruik zijn de buffers zeer ruim te noemen. Alleen bij het encoderen van grote videobestanden en het overzetten van veel data zal de buffer te klein zijn.

Uitzondering: Sandforce controllers

Sandforce controllers halen op het eerste gezicht onverklaarbare resultaten. De schrijfsnelheden van het 60GB model liggen immers erg hoog en de grote modellen zijn niet sneller!

grafiek van de schrijfsnelheid van sandforce controllers.

Wanneer echter wordt getest met niet-comprimeerbare data dan blijkt dat de wet groter=sneller ook bij deze SSD’s van toepassing is. Bij deze data haalt het 60 GB model slechts 90 MB/s, terwijl het grootste model 282MB/s haalt.

De verklaring voor dit verschil ligt aan de intelligentie van de Sandforce controller. Deze controller probeert bestanden namelijk eerst te comprimeren (in te pakken), voor deze worden weggeschreven naar het geheugen. De SSD is hierdoor sneller klaar en haalt dus meer megabytes per seconde. De vlieger gaat echter niet op wanneer het bestand niet is in te pakken. Wat dus het geval is bij “Niet comprimeerbare data”. Meer informatie over comprimeerbare data en niet-comprimeerbare data leest u in het volgende artikel: Wat is comprimeerbare data en wat is niet-comprimeerbare data?