QLC SSD’yi SLC SSD’ye Dönüştürmek

QLC SSD’yi SLC SSD’ye Dönüştürme Rehberi

Test edilen SSD’nin özellikleri

• Seçilen SSD Crucial BX500
• Web sitesinde ve YouTube kanalında birçok kez test edilmiş bir ürün

Uyarı: Devam etmeden önce

• Bu işlem overclock’tan daha güvenlidir, ancak yine de dikkat gerektirir
• Prosedür yanlış uygulanırsa sorumluluk kabul edilemez; bu yüzden dikkatli ilerlenmelidir
• Firmware SSD’ye flashlanırken tüm veriler silinir, bu nedenle yedek almak zorunludur

Gerekli araçlar

• Jmicron JMS578 Bridge Chip modeline sahip bir SATA to USB 3.0 adaptörü
• SSD PCB’sindeki ROM/Safe Mode pinlerini kısa devre etmek için bir kelepçe

Teknik özellikler

• Denetleyici: Silicon Motion’un SM2259XT2 modeli
  • 32 bit ARC mimarisi kullanan tek çekirdekli bir denetleyici
  • Maksimum 550 MHz çalışma frekansı; projede 437.5 MHz’de çalışıyor
  • 2 iletişim kanalını destekler ve her kanal en fazla 8 Chip Enable komutunu destekler
• DRAM önbellek veya H.M.B.: DRAM’siz bir SATA SSD’dir ve Host Memory Buffer (HMB) teknolojisini desteklemez
• NAND flash: 500GB SSD 2 NAND flash çipi kullanır
  • Micron’un MT29F2T08GELCEJ4-QU:C modeli
  • 176 katman veri ve toplam 195 gate içerir
  • Her NAND flash 1Tb yoğunluğa sahiptir ve toplam 256GB kapasite sunar

Projede kullanılan yazılım

• Silicon Motion’ın MPTools yazılımı kullanıldı
  • Bu yazılım üretici tarafından sağlanmıyor; Rusya veya Çin forumlarından sızdırılmış durumda
  • SMI SM2259XT2 MPTool FIMN48 V0304AFWV0303B0 sürümü kullanıldı

Ayarların uygulanması

• MPTools içinde SSD’nin parametreleri değiştirildi
  • Flash Control Driving (hex), Flash DQS/Data Driving (Hex) gibi parametreler ayarlandı
  • Setting.set dosyası düzenlenerek ENFWTAG=1, 0 olarak değiştirildi
  • EnSLCMode=1 komutu eklendi
  • Force SLC Mode seçeneği etkinleştirildi

Dayanıklılık artışı

• Varsayılan modda SSD’nin TBW değeri 120TB
• pSLC modunda TBW değeri 4,000TB’ye çıkıyor; bu da %3333’ten fazla artış anlamına geliyor

Test sistemi

• OS: Windows 11 Pro 64-bit
• CPU: Intel Core i7 13700K
• RAM: 2 × 16 GB DDR4-3200MHz
• Motherboard: MSI Z790-P PRO WIFI D4
• GPU: RTX 4060 Galax 1-Click OC
• OS Drive: SSD Solidigm P44 Pro 2TB
• DUT SSD: SSD BX500 "SLC-Test" 2TB

CrystalDiskMark

• Sıralı ve rastgele testler yapıldı
• pSLC modunda rastgele hız ve gecikme süreleri belirgin şekilde iyileşti

ATTO Disk Benchmark QD1 ve QD4

• Farklı blok boyutlarında SSD hızı test edildi
• pSLC modunda tüm blok boyutlarında performans arttı

3DMark – depolama benchmark’ı

• Oyun yükleme, OBS kayıt ve yayın, dosya aktarımı gibi testler yapıldı
• pSLC modunda performans ve gecikme süreleri iyileşti

PCMARK 10 – tam sistem sürücüsü benchmark’ı

• Windows açılışı, Adobe uygulamalarının yüklenmesi, oyun yükleme gibi testler yapıldı
• pSLC modunda performans neredeyse iki katına çıktı

Adobe Premiere Pro 2021

• 16.5GB 4K projenin yüklenme süresi ölçüldü
• pSLC modunda performans farkı neredeyse yok

Windows açılış süresi ve oyun yükleme süresi

• Final Fantasy XIV benchmark’ı kullanıldı
• pSLC modunda performans farkı neredeyse yok

SLC caching

• pSLC modunda SSD’nin tüm kapasitesi kullanılarak ortalama 498 MB/s hızında yazma yapılabiliyor

Dosya kopyalama testi

• ISO dosyası ve CSGO klasörü RAM diskten SSD’ye kopyalandı
• pSLC modunda performans farkı neredeyse yok

Sıcaklık testi

• Stres testi sırasında SSD sıcaklığı gözlemlendi
• SSD, düşük güç tüketimi nedeniyle neredeyse hiç ısınmıyor

Güç tüketimi ve verimlilik

• Quarch Programmable Power Module kullanılarak test yapıldı
• pSLC modunda güç tüketimi düşüyor ve verimlilik artıyor

GN⁺ görüşü

• QLC SSD’yi SLC SSD’ye dönüştürmek, dayanıklılığı ve performansı ciddi şekilde artırıyor
• Ancak bu işlem oldukça karmaşık ve yanlış uygulanırsa SSD zarar görebilir
• Bu teknik özellikle veri merkezleri gibi yüksek performanslı ortamlarda faydalı olabilir
• Benzer işlev sunan başka bir ürün olarak Intel Optane SSD bulunuyor
• Bu tekniği uygularken veri yedekleme ve dikkatli ilerleme zorunludur

[GN⁺]

Hacker News yorumu

Hacker News yorum derlemesi özeti

• Ucuz DRAM’siz SSD’leri pSLC modunda kullanma yöntemi

  • Ucuz DRAM’siz SSD’leri pSLC modunda kullanmak için diskin kapasitesinin yalnızca %25-33’ünü kullanmak yeterli.
  • Düşük maliyetli DRAM’siz denetleyicilerin çoğu, tüm disk önbellekleme modunda çalışır.
  • Diskin 1/3 veya 1/4 boyutunda bir bölüm oluşturup kalan alanı TRIM’den geçirirseniz yazma işlemleri her zaman pSLC modunda yapılır.
  • SSD’nin bu modda çalışıp çalışmadığı HD Tune benchmark sonuçlarıyla doğrulanabilir.

• Dayanıklılık ve veri saklama

  • Dayanıklılık ile veri saklama süresi birbiriyle yakından ilişkilidir.
  • SLC modunda, QLC’ye kıyasla daha az durum ayrımı olduğu için veri saklama süresi daha uzundur.
  • SLC modunda veri saklama süresi, döngü sayısına bağlı olarak büyük ölçüde artar.

• Kapasite ile dayanıklılık arasındaki ödünleşim

  • 480GB bir SSD’yi 120GB bir SSD’ye dönüştürmek, yazma dayanıklılığını 120TB’den 4000TB’ye çıkarır.
  • Bu, log depolama gibi kullanım senaryolarında faydalı olabilir.
  • Üreticilerin bu özelliği neden sunmadığı net değil.

• FusionIO SLC kart deneyimi

  • 10 yıl önce benchmark için FusionIO SLC kart kullanan bir deneyimden bahsediliyor.
  • Milyonlarca işlemi başarıyla işlediği belirtiliyor.
  • Bugün farklı bir yöntem tercih edilirdi, ancak o dönemde etkileyiciydi.

• eMMC kullanan gömülü cihazlar

  • eMMC kullanan gömülü cihazlarda pSLC modunun ayarlanması öneriliyor.
  • Linux sistemlerinde bu ayar, mmc-utils içindeki mmc komutuyla yapılabiliyor.
  • Seri üretimde bu ayar, programlama evi tarafından önceden uygulanabiliyor.

• Veri yolu aktarım hızlarına dair derinlemesine analiz

  • Veri yolu aktarım hızları hakkında daha derinlemesine analiz olması isteniyor.
  • SSD’deki tüm önemli IC model numaralarını, çalışma saat frekanslarını ve veri yolu genişliklerini listeleyen bir blok diyagramın faydalı olacağı belirtiliyor.

• Kingston SSD’lerde over-provisioning yönetimi

  • Bazı Kingston SSD’lerde üreticinin sağladığı yazılım aracıyla over-provisioning yönetilebiliyor.

• Zaten aşınmış SSD’lerin ömrünü uzatma

  • Zaten aşınmış bir SSD’nin ömrünün uzatılıp uzatılamayacağı merak ediliyor.
  • Çin’de bu tür SSD’leri yeniden flash’layıp yeni gibi gösteren bir iş kolu olabileceği öne sürülüyor.

• SLC’ye düşürme yöntemi

  • Üreticilerin sürücü ayarları üzerinden SSD’yi SLC’ye düşürme imkanı sunmasının iyi olacağı söyleniyor.

• Donanım düzeyindeki ayrım

  • SLC ile diğer modlar arasındaki ayrımın donanım düzeyinde yapıldığı varsayılmış.