Intel为何亲自开发固态硬盘？

2008年基于闪存的固态硬盘在市场中快速普及开来，其中Intel的固态硬盘以很高的性能水平获得了较高的评价。尤其是采用了MLC闪存、面向主流市场的“X25-M”固态硬盘在调整价格之后更容易被用户所接受，成为销量最好的固态硬盘产品之一。最初，固态硬盘产品的销售渠道主要是以零售为主，现在则更多是被惠普和联想等OEM厂商所采用。总之，产品越稳定，供给也就越丰富。同时，最近1.8英寸的固态硬盘也表现出有异军突起之势。

Intel主流级M25固态硬盘

关于Intel涉足固态硬盘业务的话题，英特尔日本营销本部嵌入式产品营销负责人筱原隆志先生和英特尔技术本部应用工程师荒谷政则先生发表了自己的看法。

● Intel涉足固态硬盘业务的原因

关于Intel固态硬盘人们最关注的一个问题就是，Intel为什么要涉足固态硬盘业务？Intel这么做是为了用非易失性内存取代传统硬盘，还是打算把固态硬盘作为继x86处理器之后的一个支柱产业？

Intel过去在包括IDF等大会上展示的所有材料似乎都指向了后者。据说Intel做固态硬盘的主要目的是为了进一步加强Intel架构平台。简而言之，这就像Intel还涉足x86处理器的外围业务无线LAN和WiMAX一样。这次，答案也是相同的。

Intel和美光合资成立了NAND闪存公司IM Flash Technologies，并投入了大量的资金。如果是为了将Turbo Memory安装在PC中作为缓存，那么加强平台这个说法是可以接受的，不过要是作为通用SATA的话，那么就可以推测出有新的打算了。

如果是这样的话，那么可能会有人问Intel会不会是为外销Intel自主研发编号为“PC29AS21AA0”的控制器。固态硬盘的效率越高，那么普及起来就更加容易（如果控制器也畅销的话，就连带推广了Intel的NAND闪存标准规格ONFI）。

自1996年1月以来，CPU的性能增长了175倍，而传统硬盘性能增长不到1.3倍。Intel表示，固态硬盘通过消除I/O瓶颈填补了性能上的差距

Intel固态硬盘的内部结构。连接器右边的正方形小块就是控制芯片（PC29AS21AA0），下面的长方形小块是用作缓冲区的128MB SDRAM（K4S281632K-UC60），其余的小块是NAND闪存（29F32G08CAMC1）

可是据说目前这款控制器并没有对外销售。看上去有些矛盾，不过，如果考虑到现在半导体内存的市场情况，这说不定是不得已的事吧。NAND闪存和DRAM等半导体闪存的市售价格已经降低到制造原价以下，基本上所有制造商都陷入财务赤字的困境中。如果加上控制芯片的附加价值，那么可能会让装载了NAND闪存的固态硬盘不降低到成本之下。

可是据说现在与固态硬盘配套的除了控制器以外，还有面向企业用户带有SAS接口的控制器，Intel并不完全排除在这个领域与经验丰富的HGST之间的合作。

● Intel固态硬盘随机读取性能高的原因

据说Windows Vista在运行Mobile Mark '07的时候大多数磁盘I/O都是很小的随机操作。提升这方面的性能会改善虚拟性能

众所周知，Intel的固态硬盘的随机读取速度很快。在用户的固态硬盘实际应用环境中，Windows Vista的性能表现最为突出，而且Intel固态硬盘不仅在基准测试方面很出色，还有它的性能体验也很好。

Intel固态硬盘采用的控制器支持10通道的NAND闪存访问，不过这并不足以解释为什么随机性能很高

但是我们并没有一个关于什么让Intel固态硬盘具有出色的随机读取性能的明确答案。尽管Intel的固态硬盘控制器有10个NAND闪存通道，但是这并不能解释控制器性能的问题。这次我们试着向两人提出了为什么Intel固态硬盘随机性能高的问题。不过，由于对其他厂商的控制器不了解，所以也不能给出一个明确答案。如果非要说的话，那就是“和支持Native Command Queing有关系吧”。

虽然Intel明确表示SATA接口支持NCQ，但是这不足以作为随机性能高的证据吧

下图是三星上一代固态硬盘控制器的架构，作为缓冲区的16MB SDRAM(166MHz)的规格编号与Intel的控制器一样。我认为不能简单地用不同控制器架构来解释随机性能上的差距。

三星固态硬盘的控制器架构，但因为它是针对上一代产品的，所以不能直接与Intel的进行对比

现在的固态硬盘中，除了DARM作为缓冲区之外，还使用了某种像缓冲区一样的备用块。不过被分块带来的差距只有4%～5%。可能性能差距还主要是在中间件的算法上。

另外一个是关于Windows 7 RC版本下固态硬盘的使用情况。笔者测试的时候，以Windows 7 RC为标准的ATA设备识别出Intel固态硬盘，同时没有自动禁用碎片整理功能。不知道Windows 7是根据ATA指令还是随机性能来识别固态硬盘的。

Intel现在销售的固态硬盘产品基本都采用了50nm的NAND闪存。IM Flash Technologies从去年秋天开始出货适合一部分用户的34nm NAND闪存。预计今年将正式推出34nm的NAND闪存（容量没有确定）。

今年将发布使用34nm NAND闪存的固态硬盘，预计固态硬盘的容量和字节单价都将有所提高

由于制程工艺细微化使得印模面积缩小，从而降低字节单价降低，提高了性能水平，提升固态硬盘的容量。而另一方面，制程工艺细微化可能会导致擦除和重写次数减少，风险增加。

由于擦除和重写次数有减少趋势，所以实现整个固态硬盘的NAND闪存损耗均衡是非常重要的。当问及Intel的损耗均衡技术与其他厂商有何不同的时候，我们并没有得到明确的回答。

Intel指出其他厂商的损耗均衡技术可能会使特定块的擦除和重写周期增加，但却没有明确透露自己的损耗均衡技术有什么不同之处

Intel屡次指出其他厂商的损耗均衡技术是分区域的，这样会使擦除重写操作趋向于集中在某个特定区域。从这一点我们可以猜测出，Intel的损耗均衡技术并不是将固态硬盘进行分割，而且对整个固态硬盘作损耗均衡。然而，从流程本身来看，在同一个备用块中使用扇区替代坏块作为写入缓冲区的话，也是将固态硬盘作为一个整体来进行损耗均衡的吗？总之，Intel在软件和算法方面是极为保密的。

另外我们还向他们询问了关于前几天进行固件更新的情况。他们的回答是：“通常情况下这是不会发生的。不过在像基准测试这样的特定条件下，可能会出现访问速度下降的情况，现在我们解决了这一问题。”基准测试对特定大小的文件进行反复读取，考虑到这在通常情况下是不会发生的，所以有可能这个问题是和秘密算法有关。

这次采访我们并没有获得关于Intel固态硬盘高速度的具体原因。但是在我们看来，这不是在硬件方面有什么特殊性，可能更多是和他们有所有所保留的算法有关吧。反过来说，固态硬盘控制器仍然是一款开发中的产品，还有很大的发展空间。

不过，三星、东芝和SanDisk等大型闪存厂商纷纷着手闪存控制器的研究，Intel不透露产品开发动向也是有理由的吧。