Praktické informace o ovladači Phison PS5018-E18

by Lyle Smith on May 25, 2021

V lednu loňského roku byl na veletrhu CES 2021 představen Phison PS5018-E18, neboli E18, jakožto další iterace řadiče SSD Gen4. V této recenzi se podíváme na referenční design od společnosti Phison, abychom ukázali, co E18 dokáže, když je SSD disk vybaven tímto řadičem, nejnovějším firmwarem a novou pamětí Micron B47R Fortis Flash NAND. Toto pouzdro je referenční design. I když není přímo k dispozici v prodeji, mělo by ovlivnit ty, kteří používají řadiče Phison.

Technické vlastnosti Phison PS5018-E18

Společnost Phison tvrdí, že čip Micron B47R pomáhá výrazně zvýšit potenciální výkon náhodného čtení E18 s hloubkou fronty 1. E18 je navíc prvním řešením na trhu, které uvádí potenciální rychlost čtení i zápisu 7 GB/s a 1 milion IOPS pro náhodné čtení i zápis.

Mezi hlavní výhody nového E18 patří přechod z 28nm na 12nm, což pomáhá zvýšit celkový výkon až o 25 % oproti předchozí generaci. Tento nový 12nm výrobní proces také zvyšuje energetickou účinnost a snižuje tepelný výkon.

Navíc využívá engine LDPC (kontrola parity s nízkou hustotou) 4. generace a je kompatibilní s NVMe 1.4 a PCIe Gen1, -2, -3 a -4 a zároveň podporuje PCIe 4.0 x4L a kapacity až 8 TB^.

Součástí referenčního SSD disku od společnosti Phison, který nám byl dodán, byl poměrně velký červený chladič, který pomáhá udržovat disk v chladu a tím i rychlost při vysokém zatížení. Společnosti, které se rozhodnou tento technický plán použít, se nemusí rozhodnout pro své disky E18 něco takového doplňovat (protože obvykle nejsou potřeba). Nicméně si ho můžete v případě potřeby koupit. Například Phison prodává volitelný chladič a Corsair nabízí vodou chlazenou variantu. SSD disk si ale bez velkého chladiče bez problémů poradí s notebookem nebo externí skříní.

Specifikace Phison PS5018-E18

kontrolor	PS5018-E18
Technologický uzel	TSMC 12nm
Kapacity	Max.: 8 TB
PCIe
Rychlost a číslo jízdního pruhu	Gen 4 x 4L
NVMe Revize.	1.4
jiní	1. Spouštěcí oddíl; 2. RPMB
NAND
Kanál #	Max: 8
Číslo CE	Max: 32
Rychlost	1 600 MT/s na kanál
DRAM	DDR4
Výkon
Sekvenční	Max.: 7400 MB/s čtení Max.: 7000 MB/s zápis
Náhodný	Max.: 1 000 tisíc IOPS Max.: 1 000 tisíc IOPS
Výkon regulátoru (odhad)	3.0W
Procesor	32bitový ARM Cortex R5 (tři procesory) Technologie procesorů CoX
Periferní rozhraní	GPIO, UART, ICE, I2C, SPI, SMBus
Spolehlivost dat	Modul LDPC 4. generace; Komplexní ochrana datové cesty; SmartECC
Ochrana SRAM	Interní ochrana ECC/parity SRAM
Bezpečnost	HW) AES 128/256 bitů, SHA 160/256/512, RSA 4096 FW) TCG a Opal 2.0, pyrit, dezinfekce a krypto mazání
teplota	Regulátor: -40 ~ 125^oC (Tj)
jiní	Podpora dynamické mezipaměti SLC

Výkon Phisonu E18

Testovací platforma

Vzhledem k tomu, že jsme přešli na testování novějších SSD disků NVME Gen4, vyžadovalo to v naší laboratoři změnu platformy, abychom mohli novější rozhraní podporovat. Lenovo se v oblasti podpory PCIe Gen4 umístilo na špici, a to až po přední pozice U.2, zatímco jiné stále nabízejí pouze podporu edge card. V našich recenzích Gen4 využíváme server Lenovo ThinkSystem SR635 , vybavený procesorem AMD 7742 a 512 GB paměti DDR4 s frekvencí 3200 MHz. Pro Blackmagic používáme Lenovo ThinkStation P620.

NVMe je testováno nativně prostřednictvím adaptéru M.2 na PCIe v edge slotu, zatímco disky U.2 jsou vkládány zepředu. Použitá metodologie lépe odráží pracovní postup koncových uživatelů s testováním konzistence, škálovatelnosti a flexibility v rámci nabídek virtualizovaných serverů. Velký důraz je kladen na latenci disku v celém rozsahu zátěže disku, nejen na nejmenších úrovních QD1 (Queue-Depth 1). Děláme to proto, že mnoho běžných spotřebitelských benchmarků dostatečně nezachycuje profily zátěže koncových uživatelů.

Analýza pracovní zátěže VDBench

Pokud jde o benchmarking úložných zařízení, nejlepší je testování aplikací a syntetické testování je na druhém místě. I když syntetické testy nepředstavují dokonalou reprezentaci skutečných úloh, pomáhají stanovit základní parametry úložných zařízení s faktorem opakovatelnosti, který usnadňuje porovnávání konkurenčních řešení. Tyto úlohy nabízejí řadu různých testovacích profilů, od testů „čtyř rohů“, přes běžné testy velikosti přenosu databáze až po zachycení tras z různých prostředí VDI.

Všechny tyto testy využívají společný generátor úloh vdBench se skriptovacím enginem pro automatizaci a zachycení výsledků na velkém clusteru výpočetních testů. To nám umožňuje opakovat stejné úlohy napříč širokou škálou úložných zařízení, včetně flash polí a jednotlivých úložných zařízení. Náš testovací proces pro QLC SSD disky začíná bezpečným vymazáním, poté rozdělíme disk na 1 % kapacity disku, abychom simulovali, jak by disk mohl reagovat na menší aplikační úlohy. To se liší od testů s plnou entropií, které využívají 100 % disku a uvádějí ho do ustáleného stavu. V důsledku toho budou tyto hodnoty odrážet vyšší trvalé rychlosti zápisu.

Profily:

Náhodné čtení 4K: 100% čtení, 128 vláken, rychlost čtení 0–120 %
4K Náhodný zápis: 100% zápis, 64 vláken, rychlost zápisu 0–120 %
64K sekvenční čtení: 100% čtení, 16 vláken, rychlost čtení 0–120 %
64K sekvenční zápis: 100% zápis, 8 vláken, rychlost zápisu 0–120 %

Srovnatelné

V náhodném čtení 4K dat začal Phison E18 s třeskem s maximálním výkonem 578 628 IOPS a latencí 219.3 µs, což bylo první mezi širokou škálou srovnatelných zařízení.

V oblasti zápisu 4K se Phison E18 opět umístil na prvním místě (tentokrát s výrazným náskokem) s maximálním výkonem 568 665 IOPS a latencí 219.5 µs.

Při přechodu na sekvenční úlohy se podíváme na naše testy s 64K daty. V režimu čtení si Phison E18 udržel svou dominanci s masivním vrcholem 106 675 IOPS neboli 6.67 GB/s s latencí 298.3 µs.

Podobný příběh vyprávěl i počet zápisů z 64 tisíc, kdy Phison E18 opět obsadil první místo s znatelným náskokem a dosáhl maximálního skóre 33 006 IOPS neboli 2.06 GB/s při latenci 169.9 µs.

Dále jsme se podívali na naše VDI benchmarky, které jsou navrženy tak, aby disky ještě více zatížily. V režimu Boot dosáhl Phison E18 maximálního výkonu 132 962 IOPS s latencí 258.6 µs, což bylo těsně za druhým Samsungem 980 Pro 1TB.

Pro VDI Initial Login dosáhl Phison E18 vrcholu přibližně 64 236 s latencí 462.9 µs, než zaznamenal několik velkých nárůstů výkonu. Tím se opět umístil za Samsungem 980 Pro 1TB.

VDI Monday Login dosáhl Phison E18 nejvyššího výkonu 41 251 IOPS s latencí 236.9 µs; na konci testu však výrazně poklesl.

Černá magie

Pro další testování disku Phison E18 jsme provedli test Blackmagic Disk Speed na počítači Lenovo ThinkStation P620. V něm E18 dosáhl působivých 5.91 GB/s při čtení a 5.52 GB/s při zápisu. Pro srovnání, Samsung 980 Pro 1TB dosáhl 5.14 GB/s při čtení a 2.85 GB/s při zápisu, zatímco 2TB model zaznamenal 5.28 GB/s při čtení a 4.34 GB/s při zápisu. XPG GAMMIX S70 navíc vykázal 4.75 GB/s při čtení a 4.92 GB/s při zápisu, zatímco Rocket 4 Plus dosáhl 5.3 GB/s při čtení a 5.9 GB/s při zápisu.

Závěr

Celkově se nový Phison PS5018-E18 jeví jako velmi úspěšný produkt od společnosti. Nový řadič se vyznačuje 8kanálovým designem s 32CE, 12nm výrobním procesem TSMC, 4. ^generací LDPC enginu, PCIe 4.0 x4L a NVMe (1.4). Phison také podporuje kapacity až 8 TB. Kromě toho se vyznačuje šifrovacími možnostmi, jako je hardwarové AES (AES 128/256 bit) a SHA (160/256/512).

Tato recenze výkonu se týká referenčního designu. Jedná se o sestavení, které má ukázat jeho potenciál a je určeno pro výrobce, aby jej uvedli na trh jako značkový produkt. Společnost Phison spárovala svůj nový řadič s pamětí Micron B47R NAND a nejnovějším firmwarem, což umožní produktům založeným na čipu E18 konkurovat dalším prémiovým produktům dostupným nyní i v budoucnu.

To se jasně projevilo ve výše uvedených grafech výkonu, kde SSD disk vybavený procesorem Phison E18 porazil konkurenci ve většině našich VDBench testů a v benchmarku Blackmagic dosáhl nejlepších výsledků ve své třídě. Stačí říct, že to bylo poněkud příjemné překvapení.

Co se týče specifik, naše testy VDBench zaznamenaly působivá maxima 579 tisíc IOPS při čtení 4K, 569 tisíc IOPS při zápisu 4K, 6.7 GB/s při čtení 64K a 2.06 GB/s při zápisu 64K, což všechny snadno překonalo devět dalších spotřebitelských disků Gen4, se kterými jsme jej porovnali. V našich benchmarkech VDI zaznamenal Phison SSD ještě lepší výkon (ačkoli výsledky byly mezi testovanými disky mnohem blíže) s maximy 133 tisíc IOPS při bootování, 64 tisíc IOPS při prvním přihlášení a 41 tisíc IOPS při přihlášení v pondělí. U Blackmagic nám E18 nabídl 5.91 GB/s při čtení a 5.52 GB/s při zápisu.

Zbývá jen uvidět, jak se na trh dostanou disky s řadičem Phison PS5018-E18, NAND pamětí a firmwarem. Můžeme ale předpokládat, že se stálí zákazníci Phisonu, jako je Sabrent, který již používá E18 , a Corsair, který dříve používal E16 , pro tuto kombinaci vrátí. A proč ne? Tento balíček by jim měl okamžitě poskytnout špičku, která konečně může konkurovat Samsungu 980 Pro a WD SN850 . Doufejme, že na uvedení těchto SSD disků nebudeme muset čekat příliš dlouho.

SSD disky Phison na Amazonu