不让SandForce独美 固态硬盘主流主控芯片盘点

    在固态硬盘领域，一款优秀的产品必须得拥有足够优秀的nand 闪存芯片、足够高速的接口标准以及足够出色的主控芯片。特别是主控芯片，作为一款固态硬盘的核心部件，更是成为了业界和消费者最关心的部分。因此，这几年固态硬盘的主控芯片也在进不停地快速升级换代。在前几年，sandforce在人们心中一直是高端固态硬盘主控芯片的代名词，但现在其他厂商的主控芯片也逐渐在市场上站稳了脚跟，下面我们就一起来盘点目前主流的固态硬盘主控芯片！

marvell主控两代同堂

   说起marvell，大家不可能不熟悉。目前大家用的机械硬盘的主控芯片基本上都是它的芯片。目前marvell在ssd市场的主打产品有marvell 88ss9174及88ss9187控制芯片两款，采用高低搭配。marvell 88ss9174是市场上首款支持sata 6gbp/s的主控芯片，采用这种芯片的产品一般都具备355mb/s的读取能力，连续写入性能也超过200mb/s，这些可都是实打实的，不像sandforce标称的那样是在数据可以被即时压缩的环境下的最佳性能。而且该主控的trim与垃圾回收的能力都不错，在系统支持trim的情况下ssd的性能基本上可以长期保持在出厂状态。

marvell 88ss9174主控芯片

    之前市场不少明星级ssd就是使用此主控，除了镁光的m4，还有浦科特m2p、m2s、m3系列，orico hm1系列，海盗船performance pro系列，intel 510系列都是采用该主控。目前marvell 88ss9174主控已经从最初的bjp2步进发展到bld2步进，更稳定、性能更高。不过随着第三代marvell 88ss9187主控推出，这款marvell 88ss9174身价也降格到中端市场，如闪迪ultra plus 256g ssd就采用marvell 88ss9174主控。

marvell的88ss9187主控

　　88ss9187是marvell的第三代ssd主控。与88ss9174相比，新一代88ss9187主控主要是进行了优化与改善。新主控采用了marvell 88fr102 v5双核处理器，支持sata 3.1接口，包括支持queued trim commands改善固态硬盘性能。queued trim command的支持对trim的改进非常重要。很多人都知道trim指令能够帮助保持ssd性能，降低写入放大，提高ssd耐久度，但是之前的trim指令被ata协议层定义为一条non-queued command，这意味着在发送trim指令到设备之前，操作系统需要等待ssd上的io操作全部完成，然后在ssd执行trim指令并结束前，将不能接受任何的io操作，所以每次发送trim指令前都需要清空队列中的操作，间接的影响性能。现在88ss9187支持queued trim commands技术（同时要固件支持才行），则在trim的时候可以queue起来一起发送trim指令，大大提高效率，甚至做得好能够和原本queue里的read和write操作一起执行。此外，88ss9187控制芯片自带raid数组功能，且号称拥有约500mb/s 以上的循序写入性能，跟接近 sata 3的6gbps的循序读取性能。特别的是，它能够支持高达八个nand flash信道 ，接口带宽也从之前88ss9174的166mt/s最大提高到了200mt/s，这样在持续写入上可以表现得更加出色。目前marvell 88ss9187主控已经成为高端ssd市场的领军人物，ocz的vertex 4以及浦科特的m5系列都采用了这款主控，闪迪的旗舰级产品也使用了这款高端主控。

代表性产品 

    浦科特目前的明星产品——px-256 m5p 固态硬盘就采用marvell 88ss9187顶级主控芯片。这款产品还使用了东芝19nm的mlc 增压同步型闪存芯片，单颗容量32gb，共8颗组成256gb的规格，并配备南亚512mb ddr3缓存。算是大家比较熟知的采用marvell 88ss9187的代表性产品了。

mdx，三星第四代主控

   能够自主完全生产固态硬盘的厂商，也就是说既研发主控，同时采用自己生产的nand闪存以及可以开发自主固件的厂商。这样的厂商，在业界其实只有三家，而三星就是其中的代表！三星在宣传ssd产品时主控是以“英文代号”为主。要辨别三星主控的代数相当简单，只要看代号中间那个字母就可以了。第一代为max，用于740系列；第二代mbx则从未用于零售；第三代为mcx，用于830系列，而第四代，相信大家已经知道了了——那就是mdx。不过，具体到芯片型号上时，mdx对应用的数字为：s4ln021x01-8030。

三星的mdx主控芯片

　　 从架构上来看，mdx与mcx没有太多的改进，内部仍是三个处理器核心，主要是提高在算法设计和cpu的频率，和频率为220mhz 的mcx主控相比， mdx主控的频率提高到300mhz，整合256-bit硬件加密引擎，搭配512mb lpddr2-1066缓存，相比上代容量翻番、带宽增加33％，具备更强悍的多任务、多路数据读写传输能力。目前这款主控主要应用到三星目前旗舰级840 pro固态硬盘上。

代表性产品

   三星840 pro 256gb采用三星的s4ln021x01-8030 mdx主控芯片，闪存方面采用8颗21nm制造工艺的三星原厂k9hfgy8u5a-cck0 mlc闪存芯片，单颗芯片容量为32gb。

ocz 开山之作——barefoot3

   之前ocz 固态硬盘一直采用的是别家的主控，如marvell。不过随着ssd硬盘的快速发展，ocz意识到了固态硬盘市场内主控技术的竞争激烈程度，自己掌控主控的优势和在高端市场的占有率相互呼应。所以在ocz收购了indilinx之后，就发布了两款everest（everest1、everest2）主控。尽管最初ocz声称是自主生产的主控，但是其实这两款主控也采用了marvell的硬件技术，真可谓是披着羊皮的灰太狼啊！后来ocz在收购了plx ic design team之后，才推出货真价实的barefoot3主控。

barefoot3主控

　　barefoot3也称“大脚3主控”，具体型号为型号为“idx500m10”，由台积电代工生产。barefoot3主控的运行频率为400mhz，基于arm coretex-a9的双核心基础：一颗arm cortex架构主处理器以及aragon 32bit副处理器，后者专门用于垃圾回收等计算和优化写入放大等操作，支持risc程序语言架构，可以用最精简的程序语言撰写复杂的指令集，专门针对现今闪存的ecc(错误纠正)引擎的要求，以及ocz独家的闪存写入管理引擎而设计。目前这barefoot 3主控主要应用于到ocz vector系列固态硬盘上，性能已经达到了主流产品的先进水平！

jmf667h—— jmicron新力量

     jmicron主控，曾一度是山寨ssd的“主芯”，早期绝大多数的山寨ssd都是采用jmicron jmf602芯片，如jmf602a。但jmf602由于不支持外部缓存，内部缓存只有区区16k，因此其性能并不咋的----持续读取、写入速度只有143mb/s、93mb/s，而做为ssd最重要的4kb随机iops数值，该款ssd主控的性能一般，不过jmicron主控的优点就是成本低。

jmf667h主控

    针对jmf616的不足，jmicro后来推出了性能更强的jmf667h主控方案。它是jmicron首款支持sata 6gbps接口主控，台积电55nm工艺制造，内核架构自然是arm，数据交换可以绕过cpu而直接通过dma通道高速进行，支持八信道，持续读写速度分别可达500/400 mb/s。不过，jmf667h的随机读写能力比较低，这也是jmicron主控一直的缺点，不过由于价格低而为二、三线ssd品牌中低端ssd产品所采用。比如影驰gt128gb pro ssd就是采用此主控芯片。

    此外，jmf667h还有个低端版本jmf667，总体规格差不多，只是每通道支持闪存引脚数量、固件banks数量有所精简。

写在最后：

　　总的来说，不同厂商主控芯片均有各自的特点产品。从目前的情况下看，marvell 88ss9187的综合能力仍是目前主控芯片中最强，特别是其在读写速度方面具有持久稳定性的优势。至于samsung主控只能以及中规中矩形容，它体现在读写速度的稳定性不错，在其它方面要比前marvell、sandforce还有一定的差距。虽然ocz的barefoot3主控的表现不错，但仅仅依靠ocz的力量要在主控市场中占一席之地仍有点难度。至于而jmicron主控则以性价比为特色。当然，一颗优秀的主控并不是决定ssd性能高低的唯一因素，如所采用的闪存类型、容量、固件都对ssd的性能有着很大的影响，在这方面品牌ssd厂商要较普通ssd厂商要优秀很多。

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