Magisk software overskrider teoretisk hastighedsgrænse for SSD-lagring

Samsung lover med softwaren til selskabets nye billige SSD-drev at kunne gøre noget ved det harddiskarbejde, som kan få Windows til at føles langsomt. Tricket er hentet fra store storage-systemer.

SEOUL. De fleste Windows-brugere kender oplevelsen, hvor de sidder frustrerede og stirrer på en harddiskindikator, som blinker heftigt, umiddelbart uden synlig årsag, og alting virker til at gå lidt langsommere, end de burde.

Microsoft har selv gjort det mindre slemt i de nyeste udgaver af Windows, men alligevel kan man stadig komme ud for det selv på nye, hurtige maskiner.

Imidlertid kan en kombination af overskydende hukommelse, en SSD og særlig software afhjælpe problemet ifølge Samsung, som i forbindelse med lanceringen af en ny SSD, Samsung 840 Evo, vil bygge en ny caching-funktion ind i den tilhørende software.

»Mange pc'er er kraftigere end nødvendigt målt på hukommelse og processorkraft, men til gengæld underdimensionerede på storage. Så vi kan udnytte den ubrugte kapacitet til caching,« forklarer produktchef David Lin fra Samsung.

Læs også: Samsung 12-dobler SSD-hastighed ved at droppe gamle harddisk-kommandoer

Rapid Mode er en ny funktion i Samsungs Magician-software, som i første omgang kun findes til Windows, og vil supplere den caching, som allerede er indbygget i Windows, hvor Windows vil lagre de senest hentede data i et område af hukommelsen.

Rapid Mode indebærer, at en del af SSD'ens arbejde overlades til en proces på én af pc'ens processorkerner, og pc'ens hurtige DRAM-hukommelse bruges som midlertidigt lager. Det kan ifølge Samsung betyde, at den hastighed, man oplever ved skrivning og især læsning af filer vil overstige den teoretiske maksimumhastighed for SATA-bussen, som drevet sidder på.

Samsungs software vil overvåge brugerens dataforbrug og forsøge at finde frem til, hvilke data der bliver brugt hyppigst og lægge dem i hukommelsen. Det er en teknologi, som er velkendt i storageverdenen, men ikke i samme omfang til almindelige pc'er

Ifølge David Lin vil en almindelig Windows-bruger især kunne mærke en forbedring i det der kaldes 4k læsninger og skrivninger ved kødybde 1. Konkret er det en type operationer på drevet, som Windows ofte vil stå og foretage hele tiden, og det kan opleves som hakken og små forsinkelser, hvis man skal vente på en harddisk.

»Vi kan opsamle disse små læsninger og skrivninger i cachen og derefter præsentere dem for SSD-drevet på en mere optimal måde,« siger David Lin.

Risikoen ved caching i DRAM er, at dataene forsvinder, hvis strømmen forsvinder. Ifølge Samsung skulle cachen understøtte den samme indbyggede sikring mod det, kaldet flush, som Windows normalt bruger til skrivning til lagermedier, så risikoen burde ikke være større, end den normalt ville være for datatab, hvis strømmen forsvinder eller systemet går ned, før data er skrevet til en disk.

En anden risiko ved Rapid Mode er, at det går ud over de tilgængelige ressourcer på pc'en. Ifølge Samsung er det grunden til, at Rapid Mode ikke bliver slået til som standard, blot man installerer Samsungs Magician-software til 840 Evo.

På systemer med begrænset hukommelse eller en mindre kraftig processor kan det vise sig ikke at være en gevinst, og derfor er det gjort til en valgfri funktion, som brugeren selv skal slå til.

Simulering af dyr SDD-teknologi gør billig SSD dobbelt så hurtig

De hukommelseschips, som bruges i SSD-drev, får ingen gavn af, at ny produktionsteknologi gør det muligt at gøre dem endnu mindre. Selvom chippene bliver billigere, og der bliver plads til flere på samme areal, så går det ud over levetiden.

Det er ét af de problemer, som Samsung, der er verdens største producent af hukommelseschips til SSD'er, vil kompensere for gennem mere avanceret software i selskabets egne drev. Det sker som følge af, at selskabet er gået over til nu at bruge 19 nanometer-teknologi i sine NAND-kredsløb, som er hukommelsen i SSD'er.

Den nye Samsung 840 Evo-serie er således udstyret med en ny controller, som ikke blot er hurtigere end i den nuværende almindelige 840-serie. Den har også fået indbygget understøttelse for forbedrede udgaver af det, der kaldes advanced signal processing, som blandt andet dækker over de algoritmer, der skal fordele den elektroniske slitage på chippene og forlænge levetiden

Ved at indbygge understøttelse for algoritmerne i selve processoren, er det muligt at afvikle algoritmerne hurtigere, end hvis de skulle klares af processorens generelle funktioner.

»Vi har fået 27 procents forbedring i random reads. Noget af det skyldes den generelt hurtigere controller, men også at vi kan gøre mere i hardwaren i stedet for software,« forklarer marketingchef Jonathan Da Silva fra Samsungs afdeling for hukommelsesteknologi.

Den største forbedring i forhold til den tidligere generation er imidlertid i skrivehastigheden, hvor drevene ikke mindst har fået mellem en fordobling og en tredobling, alt efter drevets kapacitet. Det sker takket være en teknologi, som Samsung kalder Turbowrite.

Samsungs billige SSD'er, som 840 Evo er det nyeste skud på stammen af, bruger tre-bit MLC-celler. Det vil sige at hver celle kan lagre op til tre bits information, og derved får man større kapacitet ud af et givet antal celler. Imidlertid koster det mere tid at skrive anden og tredje bit.

Turbowrite kompenserer for det ved at reservere et område af hver hukommelseschip, hvor tre-bit MLC-cellerne simuleres som den betydeligt hurtigere hukommelsescelletype SLC. Dette område er fastlåst i hardwaren og fungerer som en buffer, som alle sekventielle skrivninger først lagres i.

Når drevet får en pause, bliver dataene overført fra bufferen til de almindelige, langsommere celler. Kapaciteten af bufferen varierer fra tre gigabyte i det mindste 128 gigabyte drev til 12 gigabyte for det største drev på én terabyte.

Det betyder dog, at hvis man foretager en sekventiel skrivning, som er større end bufferen, vil hastigheden falde, når man har fyldt bufferen ud. Hvis man eksempelvis overfører en fil på fire gigabyte på et drev med en tre gigabyte buffer, vil skrivningen gå langsommere, når de tre første gigabyte er skrevet.

»Vi har været meget forsigtige med at vælge størrelsen på bufferen til de forskellige drev. Det skulle nemlig også være til at betale. Vi foretog en masse test og fandt frem til, at tre gigabyte ville være rigeligt for de fleste brugere langt det meste af tiden,« fortæller Jonathan Da Silva.

Høj temperatur gør drevet langsommere

Samsung 840 Evo-serien er blandt andet beregnet til at blive brugt som opgradering i bærbare pc'er, men det kan især i kompakte eller gaming bærbare pc'er give en udfordring på grund af varmen.

Som al anden elektronik er en SSD sårbar over for høje temperaturer, og ét af de første symptomer kan være data, der går tabt, hvis chipsene bliver for varme.

I en bærbar pc kan det være vanskeligere at kontrollere temperaturen, og derfor har Samsung valgt at tilføje en funktion, som slår eksempelvis TurboWrite og andre intensive funktioner fra, hvis temperaturen bliver for høj.

Det skal give drevet en chance for at køle ned. Hvis man har installeret sit 840 Evo-drev i en pc, der bliver meget varm, vil det altså gå mærkbart ud over ydelsen. Til gengæld skulle risikoen for datatab altså være mindre ifølge Samsung.

De fleste SSD'er på markedet bygger på en håndfuld controller-processorer og hukommelseschips fra ganske få producenter. Derfor vil forskellen mellem de enkelte SSD-drev typisk ligge i firmwaren, og det er altså også den vej, Samsung satser på. Selskabet ser dog også potentiale i at udnytte pc'ens hardware til flere funktioner i stil med Rapid Mode.

»Det er den vej, vi ser tingene gå. Softwaren kan i modsætning til selve SSD'en have kendskab til hele systems formåen og sørge for, at data bliver sendt til SSD'en på den optimale måde,« siger David Lin.

Version2 er inviteret til Sydkorea af Samung, der dækker redaktionens omkostninger til rejse og ophold.

Tips og korrekturforslag til denne historie sendes til tip@version2.dk
Kommentarer (15)
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først
Pelle Söderling

Det lyder mest af alt som noget markedsførings-gøjl, SSD løste allerede disse problemer years ago. Jeg kan ikke mindes hvornår noget i Windows har føltes langsomt sidst, som beskrevet i artiklen og jeg er rimelig heavy bruger af applikationer.

  • 4
  • 8
paw madsen

Det kunne jo være at der findes brugere som gerne vil have mere hastighed end dig? Bare fordi du er tilfreds er det så grund til at stoppe udvikling på storage sytemer? det er da den lameste kommentar jeg længe har læst, så dum at jeg så mig nødsaget til at registere og modkommentere den.

  • 9
  • 2
Pelle Söderling

Tillykke med din nye konto :)

De fleste Windows-brugere kender oplevelsen, hvor de sidder frustrerede og stirrer på en harddiskindikator, som blinker heftigt, umiddelbart uden synlig årsag, og alting virker til at gå lidt langsommere, end de burde.

Hvornår har du sidst oplevet ovenstående scenarie på en nyere Windows maskine med SSD ? Hvis det ikke er salgsgas, så ved jeg ik hvad det er.

Derudover stinker betegnelsen "Magisk software" langt væk - de 2 ord bør aldrig bruges i samme sætning.

Min pointe er at der intet revolutionerende er i det her, artiklen er blot salgsgas fra Samsung.

  • 5
  • 0
Morten Andersen

Alt er jo relativt, men der er stadigvæk ting der tager tid selv med SSD. Nu lægger man måske bare ikke så meget mærke til det fordi det i det mindste ikke larmer længere! Men f.eks. tager det en rum tid at genstarte Eclipse efter en opdatering (måske sådan en 30 sek. for at lukke ned og 30 sek. for at komme op igen), og meget (men ikke alt) er diskaktivitet. Det er til at leve med, men ville da være endnu federe hvis det bare skete øjeblikkeligt. Sådan er det sikkert med andre store programmer jeg ikke kender. Værktøjer til udvikling/programmering/professionel brug har også en tendens til at være noget tungere end alm. brugeres programmer, så her kan man sikkert finde en del eksempler hvor det er særligt relevant.

  • 0
  • 0
Morten Andersen

Alt er jo relativt, men der er stadigvæk ting der tager tid selv med SSD. Nu lægger man måske bare ikke så meget mærke til det fordi det i det mindste ikke larmer længere! Men f.eks. tager det en rum tid at genstarte Eclipse efter en opdatering (måske sådan en 30 sek. for at lukke ned og 30 sek. for at komme op igen), og meget (men ikke alt) er diskaktivitet. Det er til at leve med, men ville da være endnu federe hvis det bare skete øjeblikkeligt. Sådan er det sikkert med andre store programmer jeg ikke kender. Værktøjer til udvikling/programmering/professionel brug har også en tendens til at være noget tungere end alm. brugeres programmer, så her kan man sikkert finde en del eksempler hvor det er særligt relevant.

  • 0
  • 0
Pelle Söderling

Morten: Nu fik Paw lagt en masse ord i munden på mig som jeg aldrig har sagt - det er direkte latterligt at påstå at jeg vil standse udviklingen og ikke ser et behov for hurtigere diske baseret på min #1 post. Men eftersom folk tilsyneladende tolker det sådan må jeg vel hellere uddybe og pointere at der altid vil være brug for hurtigere disk systemer - det andet ville være lige så dumt at sige som hoaxen om at 640 kb ram er nok for alle.

Min pointe er at Samsung lukker en frygtelig masse salgsgas ud i ovenstående artikel som de har betalt Version2 for at publisere og de scenarier de opstiller som deres "magiske software" løser er scenarier der relaterer til gammeldags disk-systemer - og så er det da fint at de har forbedret random read med 27% i forhold til deres gamle diske, men hvis det skal tages seriøst skal det jo holdes op imod benchmarks fra konkurrenter såsom Intel og OCZ.

SSD i sig selv er altså ikke ligefrem en nyhed og problemer såsom den evigt kørende harddiskindikator er jo allerede så godt som fortid med SSD'er - det er ren marketinglir der forsøger at spille på følelser istedetfor fakta. At der kan være programmer der stadig er længe om at opdatere eller lign. kan have utrolig mange årsager og et godt gæt er at denne Samsung SSD her næppe heller løser dit Eclipse problem når du allerede anvender en SSD.

  • 1
  • 1
Claus Jacobsen

Jo det er faktisk ret så banebrydene at den måde SAN systemer lægger data på diske bliver ført ned i enkeltstående systemer til private. (og jeg siger SAN-systemer fordi det rent faktisk er der det kommer fra. CPU'en fungerer så som de cpu'er der sidder i Disk controlleren hvor de i dag bliver brugt til blandt andet deduplikering og komprimering af data, altså der bearbejdes en masse på de data der ligger i rammen på diskcontrolleren inden de overhovedet lægges ned på disksystemerne - noget du ikke kan gøre på en SSD, da regnekraften på dem er for langsom (der sidder så vidt jeg husker en 300mhz arm cpu i.) Det der er hele humlen her er at hvis data skal bruges igen med det samme, så er der ingen grund til at først smide dem ned på SSD'en for derefter at læse igen. Derfor har den en 3GB NVRam cache som fungerer lige så hurtigt som alm ram. Med andre ord, man får altså i bund og grund en ekstra Ramdisk - udfordringen er jo så til gengæld hvis man så har en 4GB fil der skal overføres :D så ryger performance gevaldigt ned.
Noget der så kunne være MEGA cool her ville være hvis man parrede Samsungs software implementering med seagate's XT hybrid diske! :D Det kunne virkelig være rigtigt interessant at se hvad man kunne få ud af en sådan konstellation.
Så forbrændingsmotoren er jo opfundet og du kan rent faktisk komme hurtigt frem og tilbage - der er ingen grund til at udvikle mere på den?? håber virkelig ikke hr Söderling har nogen som helst form for indflydelse i sit professionelle virke for så vil det da godt nok være svært at udvikle sit firma fremadrettet med den attitude der fremstilles.

  • 0
  • 2
Pelle Söderling

Jeg arbejder med enterprise udvikling og Big Data Datawarehousing - så jo jeg vil mene jeg har en hvis indflydelse i mit professionelle virke. Det er enterprise storage systemer der i høj grad driver udviklingen, ikke consumer markedet. Men eftersom ingen tilsyneladende fatter mine indlæg, giver det nok ikke mening at fortsætte diskussionen.

  • 0
  • 0
Christoffer Kjeldgaard

Jeg er enig med dig Peder, det er en Samsung betalt artikel så du har skam alt lov til at stille dig kritisk - Men mig bekendt laver OCZ og Intel ikke software, der går ind og stiller ressourcer til rådighed for disken- normalvis er det den anden vej rundt - at disken altid bestemmer den resterende hastighed af systemet. Derudover, kender jeg ingen producenter der leverer deres diske med 3 GB cache - alt andet giver det nok ikke den store fordel for de almindelige brugere, da 256 - 1024 MB fint burde kunne dække selv ret store behov.

Så jeg er enig med dig i, at der ikke er noget nyt under solen på hardware-fronten, men nu er det jo heller ikke det artiklen handler om - den handler om den bundlede software og drivere. Med den stigende uudnyttede processorkraft i PC'ere (Min arbejdspc er stadig en C2D fra 2006, fordi processoren fint kan følge med til opgaven) er jeg helt med på at man søger at hente ydelse der, siden udviklingen på diske i en lang årrække har stået stille- også indenfor enterprise markedet. Der er ikke sket ret meget ifht. den udvikling vi har set på RAM og CPU'er, hvis der ses over en længere årrække. Det er heldigvis ved at komme sig nu.

Så lad os endelig se en test af, om der virkelig er noget og hente når det kommer.

  • 0
  • 0
Pelle Söderling

Christoffer: Det er faktisk rimelig præcis hvad jeg prøver at sige - lad os se tests og benchmarks, så kan vi tale om det.

Artiklen som den er skrevet her på v2 er som taget ud af Samsungs marketingsapperat med floskler der ikke hører hjemme på et tech-site imo.
Anandtechs gennemgang er noget mere sober.

Det er fint at v2 får ture sponsoreret af producenterne, men jeg er ikke vild med måden man vælger at fremstille disse artikler på herinde - det er set flere gange tidligere med lign. artikler at det er en masse salgsgas der lukkes ud fordi man føler et behov for at skrive en eller anden positiv artikel når nu man har fået en rejse sponsoret.

Jeg synes ikke det klæder v2.

  • 1
  • 0
Ivo Santos

Et af problemerne med ssd er at ssd stadigvæk er relativt langsomt i forhold til for eksempel almindelige ram moduler, dernæst er der levetiden og stabiliteten som stadigvæk ikke er alt for god.

Næ!, det jeg venter på er ægte ramdrev samt en hurtigere storage bus, når nu det er bevist at det er muligt at køre 50 - 100 Gb på en fiber forbindelse hvorfor så ikke udskifte en relativ langsom kobber forbindelse men en fiber forbindelse, altså i stedet for en kobber kabel som sata kablet jo egentlig er, så bør det i stedet være en ren 2 vejs fiber kabel eventuelt, ved at benytte 2 fiber kabler, en til op, og en til ned.

Til sidst, det vi stadig mangler er en slankere version af windows som har færre features og som er mere streamlinet, lidt ligesom en sportsvogn og ikke som en 40 ton lastbil.

  • 0
  • 0
Rasmus Schultz

Jeg har svært ved at bestemme, om jeg synes det er morsomt eller tragisk, at det nu er op til hardware producenter at opfinde nye hardware/software kombinationer og "tricks" for at få Windows til at køre ordentligt.

Jeg oplever selv regelmæssigt de omtalte forsinkelser, stadig i Windows 8, og det er ikke mindre frustrerende nu end det var i fortiden - især fordi vi jo godt ved at CPU, memory or disk er mindst 20 gange større/hurtigere nu, sammenlignet med f.eks. Windows 95, og stadig fornemmer man ikke nogen mærkningsværdig hastigheds forøgelse i dagligt arbejde med Windows.

Naturligvis med undtagelsen når der er en ny Windows version på trapperne. Er jeg den eneste der oplever det sådan? Omtrent et halvt til et helt år før udgivelsen af den næste version af Windows, begynder ens maskine at føles langsommere - som regel i takt med en masse opdateringer og service packs. Indtil maskinen er nærmest ubrugelig. Så køber man en ny, og hey, endelig kom der en hurtig version af Windows! Men vent, der gjorde der jo også sidste gang? Jeg har længe haft mistanke om "planned obsolescence", for det virker altid som om den næste version af Windows er hurtigere, men er det bare fordi den forrige version blev gradvist blev langsommere med tiden?

Som Ivo Santos nævnte herover - det vi mangler er en letvægts version af Windows, til os der har noget arbejde vi skal have lavet, og gerne vil lave det i en fart.

Windows 8 er måske hurtigere - det starter da i hvert fald noget hurtigere, men en Commodore 64 fra 1982 starter stadig hurtigere end Windows ;-)

  • 2
  • 3
Log ind eller Opret konto for at kommentere