SSD的HBM缓存

2022-4-27 23:14
在最近的一些SSD新品,特别是普及型、入门级新品发布时,我们会看到一个有点陌生的词频繁出现,那就是HBM缓存。有些负责任的厂商会特别提到,这是借助系统内存作缓存的技术。咱们之前经常说SSD板载缓存与模拟SLC缓存,这次又冒出来的HBM是啥?莫不成用上了强大的HBM内存?效果又如何呢?
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小编首先当然要说明,HBM缓存的全名是Host Memory Buffer(主机内存缓冲)与HBM内存(High Bandwidth Memory,高带宽内存)只是缩写相同,纯属巧合。另外还得提一下,这个技术其实不算新,在NVMe 1.2标准中就有,当前早已进入NVMe 1.3+PCIe 3.0时代M.2 SSD几乎都是可以支持的,只是开不开放,宣不宣传而已。
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HBM缓存的功能其实和板载缓存、SLC模拟缓存差不多,除了数据缓存之外还要存放FTL表(Flash Translation Layer,闪存转换层),用于从系统的逻辑地址转换为SSD上的物理地址,便于主控快速定位存取数据。它在近期成为入门级SSD的宣传点原因也很简单,这些入门级SSD开始使用PCIe 3.0/4.0高速接口,与内存的通信速度加快,所以更实用了。
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在性能上,我们要注意一点的是,厂商的宣传会提到有了HBM缓存,所以IOPS达到多少多少,而不会说因此提升了存储速度,从这个角度看,HBM缓存的主要内容应该是对IOPS影响最大的FTL缓存,数据缓存应该是依靠这些SSD内置的虚拟SLC缓存。所以我们就主要用IOPS来考察下,选择的型号是东芝RC100 240GB和480GB。
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HBM对SSD性能的提升还是很明显的,但数据量高于32GB之后,它的效能就迅速消失了。而480GB型号关闭HBM后小容量性能更高,应该是借用了主控芯片的少量内置缓存,这种芯片内置缓存的速度当然比系统内存快得多。由于Windows和SSD的HBM缓存设置不透明,谁也不知道实际使用了多少,不同容量的表现则可以参考西数官方公布的数据。
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从这里看,用于FTL的HBM缓存高于16MB效果就很好了,再增加容量变化不大,相信大部分SSD和Windows还是能达到这个水平的,所以看起来32GB之后HBM不能再提升性能,应该不是缓存容量问题,倒更可能是主控甚至NVMe标准的限制。希望随着PCIe通道的能力提升,未来操作系统和SSD能设置更高的缓存,带来更强的表现吧。

来源:CFAN




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