Phison - kontroler który ma złą prasę,
na którą nie do końca zasługuje

Jak Phison sprzedaje dyski SSD - i dlaczego to ważne

Żeby zrozumieć Phisona, trzeba najpierw wiedzieć jak działa rynek kontrolerów SSD. Upraszczając - są dwa główne modele biznesowe:

Model pierwszy: producent kontrolera sprzedaje tylko układ scalony. Firmware pisze producent dysku samodzielnie lub kupuje od zewnętrznej firmy. Tak działa np. Marvell w segmencie enterprise - producenci dysku dostają kontroler i tworzą własne oprogramowanie. To daje dużą elastyczność, ale wymaga poważnego działu R&D.

Model drugi: producent kontrolera sprzedaje gotową platformę - kontroler razem z firmware, projektem PCB, a często też z rekomendowanymi kościami NAND. Producent dysku kupuje cały pakiet, dobiera obudowę i wkleja swoją naklejkę. Tak w dużej mierze działa Phison w segmencie budżetowym.

Silicon Motion robi podobnie w swoim segmencie - SM2258XT i jego następcy są bundlowane z firmware jako gotowe rozwiązanie. Maxio (dawniej JMicron) też. Stąd tak wiele budżetowych dysków różnych marek wygląda niemal identycznie w środku.

Różnica jest w szczegółach: kości NAND. I to właśnie tutaj często leży prawdziwy problem - nie w samym kontrolerze.

Dlaczego Phison ma złą reputację - i czy słusznie

Phison PS3111 jest chyba najczęściej hejtowanym kontrolerem w polskich forach o elektronice. "Omijaj Phisona", "S11 to złom", "kupuję tylko SM lub Samsung" - takie opinie są powszechne. Część z nich jest uzasadniona, część - moim zdaniem - nieco przesadzona.

Co jest prawdą: PS3111 to tani, dwukanałowy kontroler bez DRAM cache, przeznaczony do dysków budżetowych. Nie jest szybki w porównaniu z nowszymi rozwiązaniami, i przy słabych kościach NAND rzeczywiście potrafi sprawiać kłopoty.

Co jest moją obserwacją z laboratorium: Phison trafia do mnie często - i w większości przypadków odzysk idzie dobrze. Nie dlatego że kontroler jest super niezawodny, tylko dlatego że ma jedną cechę której bardzo lubię: wchodzi w tryb awaryjny wcześnie i wyraźnie.

Inne kontrolery, szczególnie niektóre tańsze implementacje Silicon Motion i Maxio, potrafią maskować błędy firmware przez długi czas. Mechanizmy jak bad block management i wear leveling są zaprojektowane żeby ukrywać degradację NAND przed użytkownikiem - co jest dobre dla codziennej pracy, ale złe kiedy dysk jest już w złym stanie. Dysk działa coraz wolniej, ECC (korekcja błędów) pracuje na pełnych obrotach, a kiedy w końcu pada - często jest w znacznie gorszym stanie niż dysk Phison który od razu wchodzi w SATAFIRM S11.

Problem nie jest w kontrolerze - jest w kościach NAND

To jest moim zdaniem najważniejszy punkt który często umyka w dyskusjach o Phisonie.

PS3111 trafia do dysków różnych marek - i te dyski różnią się głównie jakością kości NAND które producent do niego dobierze. Goodram CX400, Patriot Burst i kilkanaście innych modeli mają podobną bazę elektroniczną, ale mogą mieć zupełnie inne kości NAND - od Toshiby/Kioxii, przez Micron, SK Hynix, po tańsze chipy z drugiego sortu.

Jakość NAND wpływa bezpośrednio na ile zapisów wytrzymają komórki (TBW - Total Bytes Written), jak radzi sobie algorytm wear leveling z równomiernym rozłożeniem zapisów, i jak szybko zużywa się obszar serwisowy gdzie leży FTL (Flash Translation Layer) - mapa translacji adresów logicznych na fizyczne bloki NAND. Gdy ten obszar się zużyje lub uszkodzi - masz SATAFIRM S11. Kontroler jest w porządku. Kości go zawiodły.

Jakość tych kości ma bezpośredni wpływ na trwałość dysku. Kontroler Phison nie dobiera sobie kości NAND - robi to producent dysku. I tu leży często prawdziwa przyczyna problemów z niezawodnością.

Dlatego kiedy widzę w internecie "Goodram CX400 to złom bo Phison S11" - trochę mnie to irytuje. Może był to konkretny egzemplarz z gorszymi kośćmi. Może był intensywnie używany. Może zasilanie było niestabilne. Phison jako kontroler nie jest tu jedynym winnym.

Rodziny kontrolerów Phison

Phison produkuje kontrolery dla różnych segmentów - od tanich SATA po high-end NVMe PCIe 4.0. Poniżej przegląd popularnych rodzin z perspektywy odzysku danych.

Warto rozróżnić dwa typy: kontrolery z zewnętrznym buforem DRAM (szybsze, lepsza wydajność przy random I/O) i DRAM-less - bez dedykowanego cache. Nowsze DRAM-less używają HMB (Host Memory Buffer) - pożyczają kawałek pamięci RAM komputera jako bufor. PS3111 jest DRAM-less i nie obsługuje HMB - to jeden z powodów jego słabszej wydajności przy intensywnych operacjach małymi blokami.

Tabela oparta o dostępne teardowny i dokumentację. Phison regularnie aktualizuje swoje portfolio i producenci dysków mogą używać różnych rewizji tego samego układu - traktuj jako orientację, nie jako pewnik.

Te same wnętrzności, różne naklejki

Jedno z moich ulubionych zjawisk na rynku SSD: identyczna lub bardzo podobna budowa elektroniki pod różnymi markami. Dotyczy to szczególnie dysków z PS3111.

Phison z perspektywy odzysku danych

Jeśli mam wskazać jeden powód dla którego PS3111 jest moim "ulubionym" kontrolerem do pracy - to właśnie przewidywalność awarii i dobra obsługa w PC-3000 SSD.

PC-3000 SSD ma dedykowany moduł dla kontrolerów Phison - wejście w tryb technologiczny, obsługa VSC (vendor specific commands), metoda sprzętowa z pinem serwisowym. ACE Lab przez lata doszedł do tego jak pracować z PS3111 i różnymi wersjami jego firmware. W praktyce przekłada się to na stosunkowo wysoką skuteczność odzysku - zakładając że dysk nie był wcześniej inicjalizowany ani nie przeszedł przez MPTool.

Porównując z niektórymi implementacjami Silicon Motion czy Maxio - bywa różnie. SM ma świetną obsługę w PC-3000 dla popularnych chipów, ale zdarzają się warianty gdzie praca jest znacznie trudniejsza. Przy Phisonie PS3111 rzadko mam niespodzianki - znam ten kontroler i on jest przewidywalny.

Gdzie Phison jest trudniejszy

Nowsze NVMe od Phisona (E16, E18, E21) to zupełnie inna historia. Tu szyfrowanie AES-256 jest zawsze aktywne, kontrolery są znacznie bardziej złożone, a praca z PC-3000 bywa trudniejsza niż przy starym PS3111. Nie ma prostej reguły "Phison = łatwy odzysk" - dotyczy to głównie starszych SATA z PS3111.

Często zadawane pytania