The Tower Computer

ความลับ WD Black SN770: ไม่มี DRAM แต่ทำไมถึงเร็ว 5,150 MB/s?

ความลับ WD Black SN770: ไม่มี DRAM แต่ทำไมถึงเร็ว 5,150 MB/s?

หลายคนเห็นสเปก WD Black SN770 แล้วสะดุดตากับคำว่า 'DRAM-less' แล้วรีบปัดทิ้งทันที เพราะคิดว่าไม่มี DRAM = ช้า = ไม่คุ้ม แต่ความจริงคือ SSD ตัวนี้วิ่งได้ถึง 5,150 MB/s และยังเอาชนะ SSD มี DRAM บางรุ่นได้อีกด้วย เบื้องหลังความลับนี้คือเทคโนโลยีที่ชื่อว่า Host Memory Buffer หรือ HMB ที่คนส่วนใหญ่ยังไม่รู้จัก

DRAM ใน SSD คืออะไร และทำไมคนถึงกลัว?

DRAM ในโลก SSD ทำหน้าที่เป็นแคชสำหรับเก็บตาราง Flash Translation Layer (FTL) ซึ่งเป็นข้อมูลแผนที่บอกว่าไฟล์แต่ละชิ้นถูกเก็บอยู่ที่ตำแหน่งไหนบน NAND Flash

เมื่อ SSD ต้องการอ่านหรือเขียนข้อมูล มันต้องค้นหาแผนที่นี้ก่อนเสมอ ถ้ามี DRAM อยู่บนตัวชิป การค้นหาก็เร็วมาก แต่ถ้าไม่มี ในอดีต SSD จะต้องวิ่งกลับไปอ่านแผนที่จาก NAND โดยตรง ซึ่งช้ากว่ากันหลายเท่า นั่นคือเหตุผลที่ชื่อ 'DRAM-less' ถูกมองว่าเป็นคำสาป

HMB คืออะไร? เทคโนโลยีที่พลิกเกม

นี่คือจุดที่ WD ฉลาดมาก Host Memory Buffer (HMB) คือมาตรฐานที่ถูกเพิ่มเข้ามาใน NVMe Specification ตั้งแต่เวอร์ชัน 1.2 โดยมันอนุญาตให้ SSD ขอยืม RAM ของระบบ (System RAM) มาใช้เป็นแคชแทน DRAM ที่ต้องบัดกรีไว้บนแผงวงจร

พูดง่ายๆ คือแทนที่ WD จะต้องใส่ชิป DRAM ราคาแพงไว้บน SSD ตัว SN770 จะ 'ยืม' RAM จาก PC ของคุณโดยตรงผ่าน PCIe Bus ในปริมาณเล็กน้อยประมาณ 64 MB ถึง 256 MB เพื่อเก็บตาราง FTL ไว้แทน

ทำไม HMB ถึงทำงานได้เร็วพอๆ กับ DRAM จริงๆ?

หัวใจของเรื่องนี้คือ แบนด์วิดท์ของ PCIe 4.0 ที่ SN770 ใช้อยู่นั้นเร็วมหาศาล การที่ SSD ส่งคำขอไปยัง System RAM ผ่าน PCIe 4.0 ใช้เวลาน้อยมากจนแทบแยกไม่ออกในการใช้งานทั่วไป ประกอบกับ คอนโทรลเลอร์ WD_BLACK G2 ที่ออกแบบมาเพื่อจัดการ HMB โดยเฉพาะ ทำให้เวลาแฝง (Latency) ต่ำมากจนน่าทึ่ง

ตัวเลขจริงที่ทำให้ต้องทึ่ง

นี่คือสิ่งที่ WD Black SN770 ทำได้จริงบนมาตรฐาน PCIe 4.0:

  • Sequential Read: สูงสุด 5,150 MB/s
  • Sequential Write: สูงสุด 4,900 MB/s
  • Random Read (4K): สูงสุด 740,000 IOPS
  • Random Write (4K): สูงสุด 800,000 IOPS

ตัวเลขเหล่านี้ไม่ใช่ตัวเลขของ SSD ราคาถูก มันอยู่ในระดับเดียวกับ Samsung 980 Pro หรือ Seagate FireCuda 530 ที่มี DRAM เต็มรูปแบบ แต่ราคาของ SN770 ถูกกว่าอย่างเห็นได้ชัด

แล้ว HMB มีข้อจำกัดไหม? ต้องพูดตรงๆ

ความซื่อสัตย์คือสิ่งสำคัญ HMB ไม่ใช่สมบูรณ์แบบ 100% มีสถานการณ์ที่ควรรู้ไว้:

  • ระบบ RAM น้อย: ถ้าคุณใช้ PC ที่มี RAM เพียง 4 GB การยืม RAM ไปใช้เป็น HMB อาจกระทบประสิทธิภาพโดยรวมได้บ้าง แต่ถ้าคุณมี RAM 16 GB ขึ้นไป แทบไม่รู้สึกเลย
  • Linux บางเวอร์ชัน: การซัพพอร์ต HMB ใน Linux ขึ้นอยู่กับเคอร์เนลและการตั้งค่า อาจต้องตรวจสอบเพิ่มเติม
  • Windows 10/11: รองรับ HMB ได้อย่างสมบูรณ์แบบอัตโนมัติ ไม่ต้องตั้งค่าใดๆ

SN770 เหมาะกับใครบ้าง?

เหมาะมากสำหรับ:

  • นักเล่นเกม ที่ต้องการโหลดเกมเร็ว ลด stutter และต้องการความคุ้มค่าสูง
  • คนอัปเกรด PC จาก SATA SSD หรือ HDD ที่ต้องการความเร็วกระโดดขึ้นมาอย่างชัดเจน
  • สาย Content Creator ที่ทำงานกับไฟล์ขนาดกลาง ต้องการความเร็วที่ดีโดยไม่อยากจ่ายแพงเกิน
  • ผู้ใช้ทั่วไป ที่ต้องการ PCIe 4.0 ในราคาที่จับต้องได้

อาจพิจารณาทางอื่นถ้า:

  • คุณทำงานกับฐานข้อมูลขนาดใหญ่หรืองาน Enterprise ที่ต้องการ Endurance สูงสุด
  • คุณต้องการ SSD สำหรับ NAS หรือ Server โดยเฉพาะ

วิศวกรรมที่ฉลาด ไม่ใช่การตัดทอน

ประเด็นสำคัญที่สุดคือ WD ไม่ได้ 'ตัดทอน' อะไรออกไปเพื่อลดต้นทุนอย่างมักง่าย พวกเขา ออกแบบระบบใหม่ทั้งหมด โดยใช้ประโยชน์จากมาตรฐาน NVMe และความเร็วของ PCIe 4.0 เพื่อสร้างสถาปัตยกรรมที่ทั้งถูกกว่าและยังคงประสิทธิภาพระดับสูงไว้ได้ มันเหมือนการที่วิศวกรรถยนต์ค้นพบว่าไม่ต้องใช้เครื่องยนต์ 8 สูบถ้าออกแบบ Turbo ให้ดีพอ ผลลัพธ์คือรถที่ถูกกว่า เบากว่า แต่วิ่งได้เร็วพอๆ กัน

WD Black SN770 พิสูจน์ให้เห็นว่าสเปกที่ดูเหมือน 'ด้อยกว่า' บนกระดาษ ไม่ได้แปลว่าประสิทธิภาพจริงจะด้อยกว่าเสมอไป เทคโนโลยี HMB คือตัวอย่างที่ดีที่สุดของการวิศวกรรมอย่างชาญฉลาด ที่ใช้ทรัพยากรที่มีอยู่แล้วให้เกิดประโยชน์สูงสุด ครั้งต่อไปที่เห็นคำว่า DRAM-less อย่าเพิ่งด่วนตัดสิน แต่ให้ถามก่อนว่ามัน HMB รองรับหรือเปล่า

ถ้าบทความนี้ทำให้คุณมองเรื่อง SSD ต่างออกไป แชร์ให้เพื่อนที่กำลังหา SSD อ่านด้วยได้เลย และคอมเมนต์ไว้ว่าตอนนี้ใช้ SSD อะไรอยู่ แล้วเจอปัญหาอะไรบ้าง ทีม The Tower Computer รอตอบอยู่ 🔧