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Drive NVME V4.0 a confronto con quelle sui drive NVME V5.0

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Drive NVME V4.0 a confronto con drive NVME V5.0​


Ragazzi si parte con la quinta generazione di NVME, ancora è presto per provare i 14 GB/s, ma qualche foto in anteprima la possiamo già vedere...:cool:

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Liupen

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Lo trovo molto interessante quindi riporto alcuni brani dell'articolo:



La NAND 3D non è più il livello superiore, l'SSD ha nuovi modi di giocare nell'era PCIe 5.0

Originale Liu Yuwei Album di ingegneria elettronica 23 settembre


All'inizio di settembre, i media giapponesi hanno riferito che Kioxia Holdings Corp condurrà un'offerta pubblica iniziale (IPO) a novembre. Alla fine di agosto, il Wall Street Journal ha citato fonti secondo cui Western Digital era nelle prime trattative con Kioxia su possibili fusioni e acquisizioni, e la dimensione dell'operazione potrebbe raggiungere i 20 miliardi di dollari.

3D NAND non ha bisogno di perseguire ciecamente il numero di livelli​

A causa del collo di bottiglia che continua ad aumentare la capacità nel processo planare, i produttori di memoria flash hanno deciso di aumentare la capacità in direzione verticale, il che ha fatto sì che la 3D NAND diventasse un argomento scottante negli ultimi anni. In qualità di inventore della memoria flash, Kioxia produce memorie flash 3D dal 2016. La sua memoria flash 3D con marchio BiCS Flash è stata utilizzata in molte applicazioni come automobili, data center, smartphone, PC, tablet, giochi di livello aziendale e consumer.

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Secondo i rapporti, il numero di livelli di BiCS Flash continua ad aumentare, da 48 livelli a 64 livelli, 96 livelli, 112 livelli agli attuali 162 livelli e sarà ancora più alto in futuro. Contestualmente sono stati aggiornati anche i bit della cella di memoria da SLC e MLC alle attuali TLC e QLC.
Il numero di strati di 3D NAND continuerà ad aumentare? Se il numero di strati nella direzione verticale continua ad aumentare, lo spessore del truciolo diventerà sempre più grande? Kioxia ha affermato che forse tutti pensano che il numero di strati sia il parametro più critico della capacità della memoria flash 3D, ma questo non è del tutto corretto, perché l'aumento del numero di strati porterà ad un aumento lineare dei costi di produzione e l'industria ha sempre avuto una richiesta di memoria flash economica.

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Il lato sinistro della figura sopra mostra la generazione di sviluppo della memoria flash 3D e l'asse verticale rappresenta il numero di strati. Dalla correlazione si evince che non è necessario aumentare il numero di strati aumentando lo spessore, perché il tempo di produzione del fab aumenta in proporzione allo spessore dell'array di archiviazione. Ciò significa anche che il semplice aumento del numero di strati non può ridurre i costi di produzione.
Kioxia crede che anche nell'era della memoria flash 3D, la densità del piano sia un fattore distintivo chiave per la tecnologia della memoria flash. La memoria flash integrata UFS 3.1 rilasciata di recente da Kioxia ha notevolmente ridotto lo spessore del pacchetto. L'altezza delle particelle di 256 G è di soli 0,8 mm e anche le prestazioni di lettura e scrittura casuali sono aumentate di oltre il 30%. Il lato destro della figura sopra mostra come migliorare la densità di archiviazione nella direzione planare. "Fino al BiCS di quinta generazione (BiCS5), Kioxia ha utilizzato la struttura CNA, ovvero i circuiti CMOS sono disposti accanto all'array di memoria. Perché questa configurazione può ridurre al minimo il tempo di generazione e ottimizzare l'output del fab."


L'industria degli SSD sta per inaugurare l'era PCIe Gen5​

Oggi, l'intero settore SSD sta inaugurando l'era PCIe. L'SSD PCIe Gen5 verrà lanciato presto. Gen5 migliorerà notevolmente le prestazioni di varie applicazioni.

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Anche Kioxia sta seguendo questa tendenza generale e lancerà presto un SSD della serie CD7 basato su PCIe Gen5 nel quarto trimestre di quest'anno. In considerazione del fatto che l'attuale SSD è abbastanza grande da non utilizzare fattori di forma compatibili con HDD, il nuovo fattore di forma del prodotto adotta il nuovo EDSFF E3S, che è anche il fattore di forma ottimizzato per sviluppare il potenziale di PCIe Gen5, prendendo calore dissipazione e integrità del segnale in considerazione e densità di capacità.

Kioxia-XD6-E3.S-1T-below-E1.S-9.5mm.jpg


Oltre a fornire una versione del controller a 8 canali per le applicazioni del data center, Kioxia ha affermato che fornirà anche una versione del controller a 16 canali dell'SSD Gen5 per le applicazioni di livello aziendale. Sia EDSFF che U.2 da 2,5 pollici saranno disponibili nel secondo trimestre del prossimo anno, con capacità che vanno da 1,6 TB a 30 TB e 1 e 3 DWPD.

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(CM6 è un SSD TLC PCIe Gen4 rivolto al mercato aziendale)
Kioxia ha anche immaginato il miglioramento portato dall'SSD PCIe Gen5 utilizzando un controller a 16 canali. Come accennato in precedenza, l'utilizzo dell'SSD PCIe di quinta generazione per sostituire l'SSD di quarta generazione può raddoppiare le prestazioni del nodo di archiviazione. Anche se PCIe Gen4 è già molto buono, come mostrato nella figura sopra, gli indicatori di prestazioni di tutti i PCIe Gen5 sono più impressionanti. Anche così, Kioxia ha anche affermato che PCIe Gen4 non è una tecnologia di transizione: Gen5 dovrebbe essere gradualmente accettata dal mercato nel 2022 e ci vorranno dai 5 ai 6 mesi per testare e certificare con i fornitori di server . Prima di questo, Gen4 è ancora la più matura e con le prestazioni più elevate.
Kioxia ha dichiarato: "Oggi la legge di Moore non è più valida in termini di tecnologia CPU e DRAM, ma è ancora valida in termini di frequenza di clock PCIe. Il 2015 è la terza generazione di PCIe, il 2019 è la quarta generazione e il 2022 sarà la quinta generazione. Anche se le persone spendono molti soldi, non possono migliorare le prestazioni del sistema raddoppiando i nodi della CPU, ma possono migliorare notevolmente le prestazioni del sistema acquistando Gen5 SSD invece di Gen4 SSD.
 

Liupen

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Dubito che sia semplice traslare le caratteristiche di questi dispositivi al "mondo consumer" in formato M.2

Servono controller a 16 canali (e fa caldo) e diversi chip NAND a cui associare i canali (ed è stretto) :asd

E poi c'è una cosa che non mi convince....concordi?

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La scrittura in questi dispositivi per server è molto più bassa che non quella degli attuali NVMe consumer

Mettiamo che in arancio c'è il PCIe 4 CM6

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In azzurro ho evidenziato ad esempio le prestazioni di un WD 850 Black (PCIe 4)

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Black

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Gran bella discussione, mi aggiungo dicendo com'è l'attuale situazione di controller destinati per questo "tipo" di SSD:

- Silicon Motion: azienda molto conosciuta per i suoi controller SSD SATA (i più famosi SM2246, SM2256, SM2258 e SM2259 con le loro varie revisioni - XT, EN, G, H, K, S) e PCIe NVMe 3.0 (i più famosi SM2262 e SM2263 con le loro revisioni - XT, G, EN, ENG) (un po' meno per i PCIe NVMe 4.0 - SM2264 e SM2267 - visto che lì il dominio è più da parte di Phison), ancora non svela nessun modello di PCIe 5.0, dicendo solamente di averne in produzione, senza svelare neanche quello che si cela dietro. Probabilmente è stata la prima a far partire la notizia dell'arrivo degli SSD PCIe 5.0 da 16 GB/s nel 2022, ma non sembra aver dato molte altre informazioni su quello che ha in magazzino e nelle fabbriche, meglio aspettare ancora un po'.

- Phison: altra azienda conosciutissima grazie soprattutto al megadominio sugli SSD NVMe PCIe (sia 3.0 che 4.0 - E7, E8, E12, E13T, E15T, E16, E18, E19T) e sui SATA (S10, S11 e S12 principalmente), ci svela già un modello in particolare di PCIe 5.0 con la sua relativa architettura: E26. Con i suoi core ARM Cortex-R5 e CoXProcessor (fondamentalmente una coppia di Cortex-R5 in uno con una frequenza più bassa), fornisce un elevato numero di canali con rispettive velocità altissime, di ben 2400 MT/s (l'attuale E18 - che è il top di gamma - supporta massimo 1600 MT/s), un'interfaccia ONFI 5.x e Toggle 5.x e nuove funzionalità come Zone NameSpaces (ZNS). Esso è costruito sui 12nm di TSMC usando transistor FinFET, nodo già usato in alcuni controller attuali, come il Phison E18. La velocità di trasferimento di dati è di 32 GT/s e si pensa che arriverà nella metà del 2022. Insomma, per ora dietro c'è un colosso, ma non è l'unico ad aver messo in atto bestie del genere...

- Marvell: nonostante Marvell sia molto poco presente negli SSD PCIe NVMe, particolarmente i 4.0, si è messa in gioco con i 5.0 per ora, svelando la famiglia Bravera SC5, famiglia composta da due controller: MV-SS1331 e MV-SS1333. Ci troviamo sempre di fronte a controller che si basano su core ARM Cortex, ma in questo caso non sono gli R5 come Phison sta usando ma gli R8 (già presenti nel Silicon Motion SM2264), gli M7 e gli M3 (già presenti nel controller proprietario di Micron DM01B2). Sugli R8 già abbiamo avuto esperienza grazie all'SM2264, e già ne sappiamo gli svantaggi e i vantaggi (velocità più elevata con consumi maggiori), ma sugli M7 no. Gli M3 sono usati nel controller del Crucial P5 per accompagnare i suoi due R5. La differenza tra questi due modelli è che l'MV-SS1331 ha 8 canali mentre MV-SS1333 ne ha 16, in entrambi casi tutti da 1600 MT/s, quindi più lenti di quelli dell'E26. Le performance per entrambi i modelli sono a dir poco ottime: 14 GB/s in lettura sequenziale e 9 GB/s in scrittura sequenziale, in più 2 milioni e 1 milione di IOPS rispettivamente in lettura e scrittura randomica, ma nonostante questo dei lati negativi ci sono, come l'aspettarsi di temperature elevate per il grande numero di canali (e di core, visto che apparentemente fanno un "mix" - magari un modello ha R8 + M7, un altro R8 + M3, o magari sia M7 che M3) e una bassa efficienza con un alto consumo (in parte dovuta dai core R8 dato che sono meno efficienti degli R5), ma ciò potrebbe non essere un grande problema visto che possono essere dissipati con dissipatori "esterni" (quelli da mettere sull'SSD).

Facendo un riassunto, c'è Silicon Motion che si tiene le informazioni per sé stessa, Phison che ci svela un modello che si basa su core usati praticamente da sempre con canali velocissimi e Marvell che vuole tornare nelle prime posizioni con core mai visti (o poco), un alto consumo e tanti canali. Aspettiamo informazioni dagli altri produttori, come Samsung, InnoGrit e Realtek.

Aprendo una piccola parentesi sulle NAND, è palese di capire che usciranno prima gli SSD PCIe 5.0 (se non 6.0) delle NAND PLC (penta-level cell) visto che si prevede l'arrivo di quest'ultime nel 2026. Per ora si va avanti con le TLC e QLC, soprattutto quest'ultime.
 
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E poi c'è una cosa che non mi convince....concordi?
I OPS :asd
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Gran bella discussione, mi aggiungo dicendo com'è l'attuale situazione di controller destinati per questo "tipo" di SSD:
entrambi casi tutti da 1600 MT/s, quindi più lenti di quelli dell'E26. Le performance per entrambi i modelli sono a dir poco ottime: 14 GB/s in lettura sequenziale e 9 GB/s in scrittura sequenziale, in più 2 milioni e 1 milione di IOPS rispettivamente in lettura e scrittura randomica, ma nonostante questo dei lati negativi ci sono, come l'aspettarsi di temperature elevate per il grande numero di canali (e di core, visto che apparentemente fanno un "mix" - magari un modello ha R8 + M7, un altro R8 + M3, o magari sia M7 che M3) e una bassa efficienza con un alto consumo (in parte dovuta dai core R8 dato che sono meno efficienti degli R5), ma ciò potrebbe non essere un grande problema visto che possono essere dissipati con dissipatori "esterni" (quelli da mettere sull'SSD).
Le temperature alte ? il numero di canali pochi ?...la vicinanza dei drive sulle mobo ? le linee PCI inadeguate ?, il chipset che si porta dietro ancora il GEN3 e non apre al GEN5 ? mah..mi sfugge qualcosa...

ops.jpg
 
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...la vicinanza dei drive sulle mobo ? le linee PCI inadeguate ?, il chipset che si porta dietro ancora il GEN3 e non apre al GEN5 ? mah..mi sfugge qualcosa...
Casi non-risolvibili da produttori di controller ma da produttori di schede madri, e non stavo parlando di quelli io. Bisogna comunque dare tempo al tempo, piano piano stanno già annunciando le schede madri con slot PCIe 5.0.
 
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Casi non-risolvibili da produttori di controller ma da produttori di schede madri, e non stavo parlando di quelli io. Bisogna comunque dare tempo al tempo, piano piano stanno già annunciando le schede madri con slot PCIe 5.0.
si stavo leggendo, e sto ancora leggendoti, ma sull'altro schermo avevo aperto la Z690 (vedi foto) che ha già il 5.0 e mi sono distratto e posto quelle domande ... :unsure:
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Ho approfondito (Black)
un altra cosa che mi è venuta in mente leggendo il tuo post, ma non vorrei sbagliarmi e che i tempi di vita, per esempio della nuova tecnologia Phison, sono di molti superiori a quella attuale, giusto ?
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(CM6 è un SSD TLC PCIe Gen4 rivolto al mercato aziendale)
Traducendo da enterprisestorageforum.com

Basato sull'innovativa tecnologia di memoria flash BiCS FLASH 3D di KIOXIA con SLC a 1 bit per cella, XL-FLASH SCM offre bassa latenza e prestazioni elevate al data center e allo storage aziendale. Sebbene le soluzioni di memoria volatile come la DRAM forniscano la velocità di accesso necessaria per le applicazioni esigenti, hanno un costo elevato. SCM risolve questo problema fornendo una memoria flash non volatile ad alta densità e a basso costo.
 
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Black

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un altra cosa che mi è venuta in mente leggendo il tuo post, ma non vorrei sbagliarmi e che i tempi di vita, per esempio della nuova tecnologia Phison, sono di molti superiori a quella attuale, giusto ?
Non capisco, cosa intendi?
Basato sull'innovativa tecnologia di memoria flash BiCS FLASH 3D di KIOXIA con SLC a 1 bit per cella, XL-FLASH SCM offre bassa latenza e prestazioni elevate al data center e allo storage aziendale. Sebbene le soluzioni di memoria volatile come la DRAM forniscano la velocità di accesso necessaria per le applicazioni esigenti, hanno un costo elevato. SCM risolve questo problema fornendo una memoria flash non volatile ad alta densità e a basso costo.
Sono praticamente delle NAND 3D Flash SLC però con un'architettura diversa, che è PCM, phase change memory. Sono così anche le Intel 3D XPoint (anche se la seconda generazione è basata su MLC) e le Samsung Z-NAND (seppure il massimo che si trova in giro è da 48L).

Quest'architettura porta dei megavantaggi in termini di performance e durata, per esempio basti vedere gli Intel Optane "vecchi" con le 3D XPoint che avevano performance in lettura random nettamente superiori ai top SSD PCIe 4.0 (qui un test di TweakTown), però è un discorso a parte, meglio non andare troppo off-topic.
 

Liupen

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Gran bella discussione, mi aggiungo dicendo com'è l'attuale situazione di controller destinati per questo "tipo" di SSD:

- Silicon Motion: azienda molto conosciuta per i suoi controller SSD SATA (i più famosi SM2246, SM2256, SM2258 e SM2259 con le loro varie revisioni - XT, EN, G, H, K, S) e PCIe NVMe 3.0 (i più famosi SM2262 e SM2263 con le loro revisioni - XT, G, EN, ENG) (un po' meno per i PCIe NVMe 4.0 - SM2264 e SM2267 - visto che lì il dominio è più da parte di Phison), ancora non svela nessun modello di PCIe 5.0, dicendo solamente di averne in produzione, senza svelare neanche quello che si cela dietro. Probabilmente è stata la prima a far partire la notizia dell'arrivo degli SSD PCIe 5.0 da 16 GB/s nel 2022, ma non sembra aver dato molte altre informazioni su quello che ha in magazzino e nelle fabbriche, meglio aspettare ancora un po'.

- Phison: altra azienda conosciutissima grazie soprattutto al megadominio sugli SSD NVMe PCIe (sia 3.0 che 4.0 - E7, E8, E12, E13T, E15T, E16, E18, E19T) e sui SATA (S11 e S12 principalmente), ci svela già un modello in particolare di PCIe 5.0 con la sua relativa architettura: E26. Con i suoi core ARM Cortex-R5 e CoXProcessor (fondamentalmente una coppia di Cortex-R5 in uno con una frequenza più bassa), fornisce un elevato numero di canali con rispettive velocità altissime, di ben 2400 MT/s (l'attuale E18 - che è il top di gamma - supporta massimo 1600 MT/s), un'interfaccia ONFI 5.x e Toggle 5.x e nuove funzionalità come Zone NameSpaces (ZNS). Esso è costruito sui 12nm di TSMC usando transistor FinFET, nodo già usato in alcuni controller attuali, come il Phison E18. La velocità di trasferimento di dati è di 32 GT/s e si pensa che arriverà nella metà del 2022. Insomma, per ora dietro c'è un colosso, ma non è l'unico ad aver messo in atto bestie del genere...

- Marvell: nonostante Marvell sia molto poco presente negli SSD PCIe NVMe, particolarmente i 4.0, si è messa in gioco con i 5.0 per ora, svelando la famiglia Bravera SC5, famiglia composta da due controller: MV-SS1331 e MV-SS1333. Ci troviamo sempre di fronte a controller che si basano su core ARM Cortex, ma in questo caso non sono gli R5 come Phison sta usando ma gli R8 (già presenti nel Silicon Motion SM2264), gli M7 e gli M3 (già presenti nel controller proprietario di Micron DM01B2). Sugli R8 già abbiamo avuto esperienza grazie all'SM2264, e già ne sappiamo gli svantaggi e i vantaggi (velocità più elevata con consumi maggiori), ma sugli M7 no. Gli M3 sono usato nel controller del Crucial P5 per accompagnare i suoi due R5. La differenza tra questi due modelli è che l'MV-SS1331 ha 8 canali mentre MV-SS1333 ne ha 16, in entrambi casi tutti da 1600 MT/s, quindi più lenti di quelli dell'E26. Le performance per entrambi i modelli sono a dir poco ottime: 14 GB/s in lettura sequenziale e 9 GB/s in scrittura sequenziale, in più 2 milioni e 1 milione di IOPS rispettivamente in lettura e scrittura randomica, ma nonostante questo dei lati negativi ci sono, come l'aspettarsi di temperature elevate per il grande numero di canali (e di core, visto che apparentemente fanno un "mix" - magari un modello ha R8 + M7, un altro R8 + M3, o magari sia M7 che M3) e una bassa efficienza con un alto consumo (in parte dovuta dai core R8 dato che sono meno efficienti degli R5), ma ciò potrebbe non essere un grande problema visto che possono essere dissipati con dissipatori "esterni" (quelli da mettere sull'SSD).

Facendo un riassunto, c'è Silicon Motion che si tiene le informazioni per sé stessa, Phison che ci svela un modello che si basa su core usati praticamente da sempre con canali velocissimi e Marvell che vuole tornare nelle prime posizioni con core mai visti (o poco), una alto consumo e tanti canali. Aspettiamo informazioni dagli altri produttori, come Samsung, InnoGrit e Realtek.

Aprendo una piccola parentesi sulle NAND, è palese di capire che usciranno prima gli SSD PCIe 5.0 (se non 6.0) delle NAND PLC (penta-level cell) visto che si prevede l'arrivo di quest'ultime nel 2026. Per ora si va avanti con le TLC e QLC, soprattutto quest'ultime.
Bravo, questa ricerca che hai fatto è interessante. Grazie.

I OPS :asd
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Le temperature alte ? il numero di canali pochi ?...la vicinanza dei drive sulle mobo ? le linee PCI inadeguate ?, il chipset che si porta dietro ancora il GEN3 e non apre al GEN5 ? mah..mi sfugge qualcosa...

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Va beh! Precorriamo un po i tempi :rovatfl:


Basato sull'innovativa tecnologia di memoria flash BiCS FLASH 3D di KIOXIA con SLC a 1 bit per cella, XL-FLASH SCM offre bassa latenza
Li parlano dell'FL6. Il CM6 è per server - cloud quasi umano

 

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Bravo, questa ricerca che hai fatto è interessante. Grazie.
;)
Sempre un piacere scrivere qui, cerco di tenermi il più aggiornato possibile per altre informazioni sui controller, ma anche sulle NAND Flash, anche se penso che i PCIe 5.0 non comporteranno grandi cambiamenti (nel senso che come al solito i produttori fanno la gara a più layer possibili).

Comunque, visto che abbiamo citato le NAND 3D SLC (Kioxia XL-Flash, Intel 3D XPoint e Samsung Z-NAND), nel caso a qualcuno interessasse si potrebbe aprire una discussione parlando di là di quest'ultime, anche delle PLC (che c'era già prima dell'incendio di OVH - visto che utente old che si ricorda pure le vecchie discussioni ehehe?)
 
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tutto questo per un solo disco gen 5 ? esagerato ???=?
 

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Secondo me sì, anche se non abbiamo ancora nessun test/leak delle temperature. Secondo me sì perché dubito che faranno più di 100 gradi e con gli attuali dissipatori senza ventola siano impossibili da dissipare. Tra l'altro già ci sono dissipatori con ventola, ovviamente superrumorosi (infatti io non li consiglio praticamente mai).
 
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Secondo me sì, anche se non abbiamo ancora nessun test/leak delle temperature.
Si parla di un consumo che potrebbe arrivare a toccare i 25 Watt, quindi, se non ricordo male... I = P / V = 25 W / 3,3 V = 7.57 A , se non erro...
 
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Sono curioso di vedere le differenze con questi mostri che stanno uscendo...a cominciare dai 105A dei VRM e finire sui dischi NVME 5.0.
PS
Ho creato un INGOMBRANTE mostro...:asd

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Black

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Riapro questo thread per comunicare che a TweakTown è arrivato il primo sample di SSD PCIe 5.0: https://www.tweaktown.com/articles/...-preview-pcie-gen5-storage-is-here/index.html.

Il prototipo in questione usa un controller Phison E26 con le NAND più veloci sul mercato: le Micron B58R (232L TLC). Purtroppo le NAND vanno a 1600 MT/s e non a 2400 come dovrebbero, e seppure la velocità dell'I/O influenzi ben poco le performance dell'SSD, la velocità totale del drive viene un minimo limitata. Il motivo per il quale l'I/O delle NAND non superi i 1600 MT/s non si sa, magari è per problemi di stabilità in quanto più è alta la frequenza più è alta la possibilità di ricorrere ad un aumento di disturbi per die.
 

Molys

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azzz bel giocattolino
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ecco mi è giusto capitato un altro articolo (sul sito rosso col martello, in inglese) che parla di cosa ha presentato Adata.. Bei numeri anche lì (anche se capisco la metà delle sigle di tecnologie, protocolli e interfacce usate o_O )
 
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Black

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ecco mi è giusto capitato un altro articolo (sul sito rosso col martello, in inglese) che parla di cosa ha presentato Adata.. Bei numeri anche lì (anche se capisco la metà delle sigle di tecnologie, protocolli e interfacce usate o_O )
L'ho letto anch'io quell'articolo, hanno parlato anche di alcuni controller di Silicon Motion sempre PCIe 5.0 (tipo l'SM2508). Stando a quell'articolo l'ADATA è tecnicamente migliore viste le performance superiori, però non mi sembra che il controller lo sia (ha 4 canali in meno), anche perché ricordo che il sample della recensione di TweakTown ha le performance castrate.
 
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