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東芝RC100 M.2 NVMe固態硬盤HMB特性解讀

2018-08-22 15:50 作者:蕭亦 來源:硅谷網綜合 HV: 編輯:GuiGu 【搜索試試

東芝RC100是一款非常特殊的NVMe固態硬盤,它使用M.2 2242規格,單面PCB布局,能夠安裝在各種緊湊型筆記本電腦以及普通桌面電腦當中。除了獨特的單芯片結構之外,它還是首個應用Host Memory Buffer主機內存緩沖的原廠固態硬盤。

觀察結構圖可以看到,東芝RC100芯片中封裝了PCIE NVMe主控和閃存陣列兩部分。閃存部分由多個最新一代64層堆疊技術制造的BiCS3閃存晶粒組成,PCIE NVMe主控內部則集成了小容量的SRAM緩存,沒有獨立的“外置緩存”芯片出現。

傳統的無外置緩存SSD由于SRAM容量不足以容納全部Look-up-Table閃存查找表數據,需要有獨立的外置DRAM緩存芯片來確保性能的發揮,通常LUT表的容量配比是每1GB閃存存儲空間需要搭配1MB的DRAM緩存容量。

而在HMB(Host Memory Buffer主機內存緩沖)技術的幫助下,東芝RC100可以調用部分系統內存作為第二LUT表使用。

東芝RC100的LUT查找表最終被分成了三部分,主控集成的SRAM能夠直接管理大約1GB容量的范圍,加上HMB主機內存緩沖后可以直接管理大約24GB的范圍。超出HMB管理容量之外的LUT表則在NAND閃存當中存儲。

針對不同大小的工作集,下圖展現了在2-24GB范圍內,HMB主機內存緩沖對于4K QD1隨機讀取性能的積極影響。

RC100可以根據數據熱度動態調整主控SRAM以及HMB主機內存緩沖當中的LUT表,實現對緩存高效利用。

RC100最高只調用38MB系統內存,這樣的設定能夠在幾乎所有PC平臺下得到滿足。或許有朋友會問,為何東芝不采用1GB:1MB的比例將完整的LUT查找表全部放入HMB主機內存緩沖當中?這是因為Windows操作系統架構上的限制,HMB使用的內存必須專用于非頁面緩沖池,并且鎖定到主機無法重新分配的特定物理地址,從而限制到主機內存的效率。

【對“東芝RC100 M.2 NVMe固態硬盤HMB特性解讀”發布評論】

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