Gigabytes blixtsnabba SSD får pris i USA

Ja, du har säkert helt rätt - men jag tycker inte det förklarar varför första iterationen alltid landar så nära just 5/8 av maximala överföringskapaciteten hos bussen.

Sant, det förklarar varför alla tidiga modeller i samma generation är ungefär lika snabba! Men inte varför hastigheten blev ca 5/8 för alla tidiga iterationer av gen3/4/5...

Men ok, om vi spetsar min frågeställning lite. Vad är det då Phison gör som gör att deras första generation alltid landar på hastigheter runt 5/8 av bussens maxhastighet (bussens max räknas väl i GiB och inte Gb, så proportionen är inte exakt 5/8 men det spelar ingen roll för argumentet).

Jag har en teori faktiskt, efter att ha tänkt lite på det!

Förklaringen som jag tänker mig har att göra med den maximala hastigheten hos föregående generation.

En fråga man kan ställa sig är varför de snabbaste enheterna inte når upp till bussens hastighet, utan landar på 7/8 av denna. Vi kan ta gen4 som exempel, där specar de snabba enheterna till 7Gb/s, och bussens max är 2GiB/s/x1 = 8GiB/s. Här är svaret troligen statistik - bussens max är absolut eftersom den beror på en klocka, det kan aldrig gå mer än 8GiB/s genom bussen. NVMe-enheten däremot, kommer att ha viss variabilitet i hastigheten, och därför kan faktiska hastigheten aldrig bli mer än bussens. Så även om kontrollern klarar 8GiB/s i genomsnitt internt, med en viss varians, så kommer bara överföringarna som ligger under genomsnittet igenom i full hastighet. För de som ligger över flaskar bussen. Histogrammet över hastigheterna man får ut blir avhugget vid 8GiB/s, eller "right censored" som det heter på statistiklingo. Resultatet blir därmed en ny genomsnittlig hastighet (efter bussens begränsning) som måste hamna under bussens max.

Ok - så då kan vi anta att interna hastigheten hos en gen4 NVMe-ssd av senare modell har en fördelning med okänt medelvärde och form, som gör att medelvärdet efter bussens begränsning landar på ca 7Gb/s. Det interna medelvärdet vet vi inte var det ligger - det finns egentligen inget som säger att det ligger nära 8GiB/s, det kan mycket väl ligga högre, beroende på vad som krävdes för att få tillräckligt hög medelhastighet efter bussens begräsning. Här kommer marknadsstrategier och ingenjörsmässiga begräsningar in - de måste nå hastigheter nära 8GiB/s för att konkurrera, men de har också en strömbudget att tänka på. Låt säga att de därför valt att pressa sin kontroller (och parallelkopplat tillräckligt många NAND) så att snitthastigheten efter bussens begränsning blir tillräckligt nära 8GiB/s - och här har de valt att nöja sig vid 7Gb/s. Marknads- och ingenjörsmässiga avvägningar.

Vad talar för att gränsen är ett strategiskt val? Jag tycker att det faktum att gen3-enheterna (de snabbaste) låg kring 3.5Gb/s är ett gott argument, det är samma procentuella avstånd från bussens max som 7Gb/s för gen4. Andra tillverkare av kontrollers resonerar troligen lika, och har liknande problem att hantera. Detta förklarar systematiken i de maximala hastigheterna (hos andra "vågen" av NVMe) mellan generationer (åtminstone gen3 och 4, de vi sett hittills).

Med ovanstående ur vägen, då kommer den kritiska frågan: vad är det verkliga medelvärdet, det som kontrollern producerar internt vid sekventiella överföringar?

Min hypotes är att det är den hastighet vi ser hos den första "vågen" NVMe från nästa generation!

Alltså (hypotetiskt): Phisons snabbaste gen4-kontroller har en intern hastighet på ca 10Gb/s, som klipps ner till ca 7Gb/s pga PCIe-bussen. Deras snabbaste gen3-kontroller hade en intern hastighet på 5Gb/s (nedklippt till 3.5 pga bussen). Det Phison gör när en ny PCIe-generation kommer, är att byta namn på sin snabbaste kontrollerkrets, och snabbt lansera den för enheter med den nya standarden, utan PCIe-bussens gamla begränsningar.

Det skulle kunna förklara varför dessa kontrollers (som alltså alla kommer från Phison) alltid har så lika hastigheter mellan generationer. Det är en frågeställning som kan testas empiriskt: någon med tillgång till enheter från båda generationer skulle kunna köra tester, och se på fördelningen i sekventiell hastighet över korta tidsintervall. Om fördelningarna matchar så vore det stöd för min hypotes