QLC SSDをSLC SSDに変換

 (theoverclockingpage.com)
1 ポイント 投稿者 GN⁺ 2024-05-20 | 1件のコメント | WhatsAppで共有

QLC SSDをSLC SSDに変換するチュートリアル

DUT SSDの仕様

  • 選定したSSDは Crucial BX500
  • WebサイトとYouTubeチャンネルで何度もテストしてきた製品

注意: この先を読む前に

  • この手順はオーバークロックより安全だが、それでも注意が必要
  • 手順を誤って実行した場合の責任は負えないため、慎重に進める必要がある
  • SSDにファームウェアを書き込む際、すべてのデータが削除されるため、バックアップは必須

必要なツール

  • Jmicron JMS578 Bridge Chip モデルの SATA to USB 3.0 アダプター
  • SSD PCBの ROM/Safe Mode 端子をショートさせるためのクランプ

技術仕様

  • コントローラー: Silicon Motion の SM2259XT2 モデル
    • 32ビットARCアーキテクチャを採用したシングルコアコントローラー
    • 最大動作周波数は 550 MHz、プロジェクトでは 437.5 MHz で動作
    • 2つの通信チャネルをサポートし、各チャネルは最大8つの Chip Enable コマンドをサポート
  • DRAMキャッシュまたはH.M.B.: DRAMレスのSATA SSDで、Host Memory Buffer(HMB)技術には非対応
  • NANDフラッシュ: 500GB SSDは2つのNANDフラッシュチップを使用
    • Micron の MT29F2T08GELCEJ4-QU:C モデル
    • 176層のデータと合計195のゲートを含む
    • 各NANDフラッシュは1Tbの密度を持ち、合計256GBの容量を提供

プロジェクトで使用したソフトウェア

  • Silicon Motion の MPTools を使用
    • このソフトウェアはメーカーから提供されたものではなく、ロシアまたは中国のフォーラムから流出したもの
    • SMI SM2259XT2 MPTool FIMN48 V0304AFWV0303B0 バージョンを使用

設定の適用

  • MPTools でSSDのパラメータを修正
    • Flash Control Driving (hex)、Flash DQS/Data Driving (Hex) などのパラメータを設定
    • Setting.set ファイルを修正し、ENFWTAG=1 を 0 に変更
    • EnSLCMode=1 コマンドを追加
    • Force SLC Mode オプションを有効化

耐久性の向上

  • 標準モードでのSSDの TBW は 120TB
  • pSLCモードでは TBW が 4,000TB に増加し、3333%以上の向上

テストベンチ

  • 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

  • シーケンシャルおよびランダムテストを実施
  • pSLCモードではランダム速度とレイテンシが大きく改善

ATTO Disk Benchmark QD1 および QD4

  • さまざまなブロックサイズでSSDの速度をテスト
  • pSLCモードではすべてのブロックサイズで性能が向上

3DMark – ストレージベンチマーク

  • ゲームのロード、OBS録画およびストリーミング、ファイル転送などのテストを実施
  • pSLCモードでは性能とレイテンシが改善

PCMARK 10 – フルシステムドライブベンチマーク

  • Windowsの起動、Adobeアプリケーションの読み込み、ゲームのロードなどのテストを実施
  • pSLCモードでは性能がほぼ2倍に向上

Adobe Premiere Pro 2021

  • 16.5GBの4Kプロジェクトの読み込み時間を測定
  • pSLCモードでは性能差はほとんどない

Windowsの起動時間およびゲームのロード時間

  • Final Fantasy XIV ベンチマークを使用
  • pSLCモードでは性能差はほとんどない

SLCキャッシング

  • pSLCモードではSSDの全容量を使い、平均 498 MB/s の速度で書き込み可能

ファイルコピーテスト

  • ISOファイルとCSGOフォルダをRAMディスクからSSDへコピー
  • pSLCモードでは性能差はほとんどない

温度テスト

  • ストレステスト中のSSDの温度を観測
  • SSDは低消費電力のため、発熱はほとんどない

消費電力と効率

  • Quarch Programmable Power Module を使用してテストを実施
  • pSLCモードでは消費電力が減少し、効率が向上

GN⁺の意見

  • QLC SSDをSLC SSDに変換すると、耐久性と性能が大幅に向上する
  • ただし、この手順は非常に複雑で、誤って実行するとSSDが損傷する可能性がある
  • この技術は、特にデータセンターのような高性能環境で有用となり得る
  • 類似機能を提供する別製品として Intel Optane SSD がある
  • この技術を導入する際は、データのバックアップと慎重な手順の実行が必須

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1件のコメント

 
GN⁺ 2024-05-20
Hacker Newsの意見

Hacker Newsコメントまとめ要約

  • 低価格なDRAMレスSSDをpSLCモードで使う方法

    • 低価格なDRAMレスSSDをpSLCモードで使うには、ディスク容量の25〜33%だけを使えばよい。
    • ほとんどの低価格DRAMレスコントローラは、ディスク全体キャッシュモードで動作する。
    • ディスクの1/3または1/4サイズのパーティションを作成し、残りの領域をTRIMすれば、常にpSLCモードで書き込まれる。
    • HD Tune のベンチマーク結果で、SSDがこのモードで動作しているか確認できる。

  • 耐久性とデータ保持

    • 耐久性とデータ保持は密接に関連している。
    • SLCモードはQLCより状態の区別が少ないため、データ保持期間が長くなる。
    • SLCモードでのデータ保持期間は、サイクル数に応じて大きく増加する。

  • 容量と耐久性のトレードオフ

    • 480GB SSDを120GB SSDに変換すると、書き込み耐久性が120TBから4000TBに増加する。
    • ログ保存のような用途に役立つ可能性がある。
    • メーカーがこの機能を提供しない理由は不明である。

  • FusionIO SLCカードの経験

    • 10年前にFusionIO SLCカードをベンチマークに使った経験がある。
    • 数百万件のトランザクション処理に成功した。
    • 現在なら別の方法を使うだろうが、当時は印象的だった。

  • eMMCを使う組み込み機器

    • 組み込み機器でeMMCを使う場合は、pSLCモードに設定することが推奨される。
    • Linuxシステムでは、mmc-utils の mmc コマンドで設定できる。
    • 量産時には、プログラミングハウスで事前設定することも可能である。

  • バス転送速度の詳細分析

    • バス転送速度について、さらに掘り下げた分析があればよいと思う。
    • SSDの重要なICの型番、動作クロック周波数、バス幅などをすべて列挙したブロック図があると有用だろう。

  • Kingston SSDのオーバープロビジョニング管理

    • 一部のKingston SSDでは、メーカー提供のソフトウェアツールでオーバープロビジョニングを管理できる。

  • すでに摩耗したSSDの寿命延長

    • すでに摩耗したSSDの寿命を延ばせるのか気になる。
    • 中国では、このようなSSDを新品のように再フラッシュするビジネスがあるかもしれない。

  • SLCへダウングレードする方法

    • メーカーがドライバ設定を通じてSSDをSLCへダウングレードできる方法を提供してくれるとよい。

  • ハードウェアレベルでの区別

    • SLCと他のモードの区別は、ハードウェアレベルで行われているものだと思っていた。