SandForce SF3700主控芯片技术预览

惊人的官方标称指标

Sand Force官方提供的SF3700主控芯片标称数据相当惊人，在其256GB/512GB SSD上，如使用PCI-E 2.0 x4接口，它们的连续传输速度标称值达到1800MB/s，与PCI-E 2.0 x4 2GB/s的接口理论速度上限仅剩约200MB/s的距离。而在使用SATA 6Gb/s接口下，虽然大速度受限许多，但SSD大连续550MB/s的标称值也开始逼近接口速度上限，I/O接口升级的脚步已悄然临近。

而在实际性能测试中，Sand Force表示，早期的固件已经在SF3700上实现了约1.45GB/s的传输速度。其功耗约4W，待机功耗比SF2200系列还要低，并支持DevSleep这类节能技术。

在SHIELD技术的帮助下，NAND的有效存储空间大小和校验码的存储空间大小是可变的

SF3700主要由四位家族成员组成

SF3700系列主控可搭配多种不同板型，从而生产出面向不同需求用户的产品。

面对大量读写请求，SF3700可有效地降低读写延迟，提高响应速度。

相对以往由多颗SATA控制器组成的PCI-E SSD(上)，HyperX“掠夺者”SSD的结构相当简单(下)。

只需一颗原生的SF3700主控，HyperX“掠夺者”SSD就实现了1807.32MB/s的连续读取速度。

大幅缩减读写延迟

SSD的读写性能在企业级市场备受青睐，SF3700也为杀入企业级市场准备了一道杀手锏。当前的数据中心正面临所谓“长尾延迟”问题，尽管数据中心的处理能力异常强大，能够把大批请求的处理延迟压在比较低的范围内，但是处理延迟的分布却是向较慢的一侧倾斜。举例来说，可能十万个请求中，有五万个请求在10us内得到了快速响应，但由于处理器、缓存、内存、SSD等部件的争用，另外五万个请求的处理延迟分布在10us~1000us之间，并且以50us以上居多，这种“长尾延迟”问题近年来吸引了工业界和学术界的许多关注，针对这种情况有许多解决方案被提出，而Sand Force显然也不甘人后。

从本页左上的示意图，我们可以看到SF3700将95%的写入操作的延迟压在了50us以下，压倒性多数的写入操作延迟主要分布在25us到50us这一较小的区间内，170us以上的操作只占0.01%。对比右侧中的蓝色曲线，其“长尾”现象异常明显。这一关键性的提升可以很好地应对数据中心中SSD读写的长尾延迟问题，相信会对数据中心市场具备较大吸引力。

突破1800M B/s 实际产品与性能展示

当然，无论是以上的技术介绍，还是标称性能指标，可以说都只是Sand Force的“一面之词”，SF3700主控的表现究竟如何，还得待实际产品上市以后再作检验。

而让人兴奋的是，在今年举办的CES 2014展会上，终于有厂商获得SandForce的许可，展出了基于SF3700主控芯片的实际产品——HyperX“掠夺者”SSD。这款SSD采用PCI-E 2.0 x4接口设计，配备一块大型的蓝色铝制散热片，采用东芝19nm 2bpc MLC闪存颗粒。其外形与金士顿传统的Hyper X内存非常相似。而更惊人的还是它的性能，其连续读取速度在展示中达到了1807.32MB/s，与标称指标可以说完全一致。

稍显遗憾的是，在展会上Sand Force未展示SF3700主控的写入性能，其关键的写入性能究竟几何还要打一个大大的问号，另外，SF3700也还正在进行固件优化、通信协议升级等多项完善工作。

我们认为，如果SF3700系列主控终能实现其标称性能指标，那么这对于固态硬盘来说将是非常大的突破。虽然在以往，我们也曾看到有一些高端PCI-E固态硬盘拥有上千兆的传输速度，但那些SSD的设计方案都是采用多颗SATA主控芯片，桥接芯片，通过组建RAID0阵列达到的，价格十分昂贵，多面向企业级用户。而从HyperX“掠夺者”SSD的拆解图来看，它的确是PC历史上，第一块依靠一颗原生PCI-E主控芯片，就能达到如此极速的固态硬盘。显然，SF3700系列主控的问世不仅带来了非常强大的性能，也将有效降低高端PCI-E固态硬盘的制造成本，让固态硬盘真正开启从SATA向PCI-E高速时代转换的大门。