Следващата година трябва да се превърне в периода на лавинообразния растеж на популярността на устройствата с PCI Express интерфейса – с това са съгласни всички водещи производители. В същото време, тези прогнози сме ги чували вече далеч не за първи път: скок в интереса към NVMe SSD чакахме преди година, дори и две. Но сега, перспективите за широкото разпространение на тези устройства изглеждат много по-реални, отколкото по-рано.
И въпросът тук не е в това, че производителността на съвременните NVMe SSD стана в пъти по-висока от скоростта на традиционните SATA SSD. Дори въпросът не е в това, че броят на платформите, можещи да работят с NVMe-памет във форм-фактор M. 2, непрекъснато се увеличава с всеки изминал ден.
Основната причина, поради която този интерфейс може наистина да се превърне в основен вариант за свързване на високоскоростните дискове – дългоочакваното намаляване на цените им до приемливо за средния купувач ниво.
В днешното ни ревю ще разгледаме три подобни варианта от Samsung, а именно Nvme 960 EVO, Nvme 960 EVO PRO и 850 Pro.
Технически характеристики
Samsung 960 EVO – това е хибрид между 960 PRO и 850 EVO. Подобно описание не може по-точно да отрази същността на този диск. В края на краищата, устройствата обединяват в себе си Polaris контролер, който използва най-съвременния TLC 3D V-NAND от трето поколение, използван в 850 EVO. И именно затова, Samsung 960 EVO изглежда толкова обещаващо.
Както знаем от премиерата на SATA-моделите на 850 EVO, триизмерната TLC-памет на Samsung осигурява много прилична скорост и издръжливост, а за 960 PRO е известно, че мощността на контролера Polaris позволява почти да се реализира пропускателната способност на интерфейса PCI Express 3.0 x4. А това означава, че от Samsung 960 EVO може да се очаква много повече и на първо място – близка с 960 PRO производителност при много по-достъпна цена.
Още повече, че добавения към Samsung 960 EVO динамичен SLC-кеш, позволява да се увеличи размерът на областта, в която е възможен бърз запис, до такава степен, при която потребителят най-вероятно няма да се сблъска.
Що се отнася до Samsung SSD 850 Pro, това е първият продукт за масовия пазар, използващ новата 3D V-NAND памет. Той е предназначен да замени досегашния флагман в лицето на 840 Pro и има за цел да се конкурират за титлата “ най-бързия SSD към днешна дата.
Серията 850 Pro има четири устройства с обем от 128 до 1024 GВ. Максималното ниво на производителност е достъпно вече в моделите MZ-7KE256, с капацитет общо до 256 GВ. При тази скорост на запис, моделът MZ-7KE128 осигурява 470 Mb/s, което е значително по-висока скорост от повечето конкуренти с подобен капацитет. Ресурсът за работа на всеки модел е 2 000 000 часа или 150 ТВ капацитет за запис. Това трябва да е достатъчно за ежедневните записи от по 40 GВ в продължение на десет години.
В Samsung SSD 850 Pro е използван познатия от серията 840 EVO контролер MEX с честота 400 Mhz. Трябва да се отбележи също, че алгоритъмът му за работа е напълно пренаписан, поради използването на нова памет.
Въпреки, че между Samsung 960 PRO и предшественика му има само една малка разлика в състава, архитектурата на тези устройства се различава почти по всичко. Непокътнат остава само форматът и начинът на свързване – M. 2-карта с интерфейса PCI Express 3.0 x4, работещ по NVMe-протокола. В останалите случаи пред нас стои абсолютно нов SSD.
На първо място, Samsung 960 PRO използва нов контролер – Polaris. В сравнение с триядрения чип UBX, който лежи в основата на 950 PRO, в новия контролер значително е увеличена изчислителната производителност. Сега, той обединява цели пет ядра с ARM архитектурата, а едното от тях отговаря изцяло за работата с хоста. В резултат на това, пиковата мощност е нараснала почти три пъти, и устройствата от серията 960 PRO са получили възможност за развитие на производителност до 440 хиляди IOPS при четене и до 330 хиляди IOPS – при запис.
От друга страна, Samsung 960 PRO е преминал към по-нова разновидност на паметта. 950 PRO използва 32-слойната MLC 3D V-NAND от второ поколение, а новото устройство – 48-слойната MLC 3D V-NAND от трето поколение. Любопитното в случая е, че 960 PRO е станал първият потребителски диск, който използва подобна памет, и до сега сме имали работа само с третото поколение триизмерна памет на Samsung с трибитова клетка. Това разбира се е изключително положителна промяна, защото новата MLC 3D V-NAND, в сравнение с MLC-паметта от второ поколение, не само притежава по-голяма скорост, но и може да се похвали с по-висока плътност за съхранение на данните.
Външен вид и вътрешно устройство
При постоянния преход на линията от потребителски устройства към високоскоростния интерфейс PCI Express 3.0 x4, Samsung заложи на форм-фактора M. 2. В новото устройство, компанията продължава да се придържа към своята линия, така че 960 EVO ще съществува само в изпълнение M. 2 2280.
Впрочем, в това няма никакъв проблем. M. 2 слотовете с поддръжка на PCI Express-свързване, днес са достъпни във всички актуални платформи, а освен това нищо не пречи да поставите Samsung 960 EVO в обикновен PCIe слот чрез адаптер, но той трябва да се закупи отделно.
М. 2-платката на Samsung 960 EVO силно се различава по оформлението от 960 PRO, но на пръв поглед това почти не се забелязва. Тя има асиметричен дизайн, а всички чипове са закрити със стикер, който предоставя необходимата за идентифицирането на устройството за съхранение информация, включително и PSID-ключа, който е необходим при нулиране на паролата за криптиране.
Обратната страна на платката на Samsung 960 EVO също е закрита със стикер, като в този случай това е иновативен стикер, изработен от медно фолио. С негова помощ, устройството по-ефективно разсейва топлината, което в много случаи позволява да се избегне прегряване и активиране на термозащитата, намаляваща производителността. В по-стария модел, този подход вече доказа ефективността си.
Повечето твърдотелни дискове с PCI Express интерфейса, които бяха представени в последно време, обикновено са с два варианта на изпълнение: във вид на M. 2-карта и чрез инсталация в стандартен PCIe слот на „голяма“ платка, която обикновено представлява комбинация от същата M. 2-карта и преходник. Въпреки това, Samsung не харесва това многообразие. Както и в случая с 950 PRO, новият 960 PRO съществува само в един M. 2-формат. Използването му в обичаен PCIe слот, естествено все още е възможно, но чрез адаптер, който трябва да закупите отделно.
Унификацията засяга и оформлението на печатната платка. Всичките три версии на Samsung 960 PRO с обем 512 GВ, 1 и 2 ТВ изглеждат почти еднакво, защото са базирани на дънна платка във формат M. 2 2280 с единно оформление.
Тук също присъства специалната иновативна лепенка върху чиповете, която се явява своеобразен радиатор, разпределящ и отвеждащ отделяната от микросхемите топлина за по-добра ефективност. Интересното в случая е, че Polaris контролера е поместен в различните модели 960 PRO по различен начин. Това добре се вижда по маркировката, която на SSD оказва обема. С други думи, Samsung не е пестила усилия и е направила за устройствата с различен капацитет три версии на контролера с различен брой интегрирани DRAM. Изглежда, че производителят смята, че тази новост ще бъде значително търсена, в противен случай такова разнообразие от чипове може и да не се изплати.
Samsung 850 Pro продължава да използва настоящия SATA 6 gbps интерфейс и е базиран на добре познатия на потребителите осемканален MEX-контролер, който отдавна се използва в серията 840 EVO. Контролерът MEX, в основата на който влизат три ядра с ARM-архитектурата, в новия модел е запазил дори работната си честота — 400 Mhz. В същото време обаче, микропрограмата на Samsung 850 Pro е почти изцяло пренаписана. V-NAND поддръжката е реализирана именно чрез нея, а по-ниските латентности, които тази памет предлага при писането и изтриването на информация, по-високият ресурс на клетките и всички останали характеристики изискват специални оптимизации.
Едно от преимуществата на V-NAND технологията се крие във високата й надеждност. Всички модификации, включително и моделът с капацитет 128 GВ, имат обявен ресурс за запис на ниво 150 ТВ капацитет, т.е. по 80 GВ на ден в продължение на петгодишен период. И това не е просто повече от обещаното за всеки друг модел потребителски SSD. Производителят подчертава, че този ресурс е предвиден не от технологични, а от политически съображения, за да може Samsung 850 Pro да не създава вътрешна конкуренция на сървърния модел с по-висока гарантирана надеждност.
Нека също да отбележим реализираните в Samsung 850 Pro редица технологии, полезни при използването на този диск в мобилните компютри. По-специално, в това SSD е подобрена поддръжката на DevSleep състоянието, позволяващо привеждането на диска в спящ режим с консумация от порядъка на 2 MW.
В Samsung 850 Pro също така е внедрено и хардуерно криптиране чрез AES алгоритъм с 256-битов ключ. Както и в по-ранните SSD на компанията, криптографичния енджин е съвместим със спецификациите Windows eDrive (IEEE 1667) и TCG Opal 2.0.
Тестове в PCMark 8 Storage Benchmark 2.0
Тестовият пакет Futuremark PCMark 8 2.0 е интересен с това, че той има не синтетична природа, а точно обратното — основава се на това как работят устройствата в реални приложения. В процеса на преминаването му се възпроизвеждат реални сценарии, използването на диска в разпространените десктоп задачи и измерване на скоростта при тяхното изпълнение. Текущата версия на този тест симулира натоварване, което е взето от реални приложения и игри, като Battlefield 3 и World of Warcraft и софтуерните пакети на компаниите Adobe и Microsoft: After Effects, Illustrator, InDesign, Photoshop, Excel, PowerPoint и Word.
По време на синтетичните тестове, в Samsung 960 EVO имаше доста недостатъци, които не даваха възможност да го причислим към флагманските предложения. В PCMark 8 всички те, очевидно допринесоха за общият резултат, който в крайна сметка средно изчислен се оказа с около 25-30 на сто по-лош, отколкото при Samsung 960 PRO. И това постави Samsung 960 EVO по-долу от Plextor M8Pe, Toshiba OCZ RD400 и Patriot Hellfire M. 2. Тоест, случи се така, че сред NVMe SSD, новото предложение на Samsung неочаквано се оказа едно от най-бавните варианти в PCMark 8.
Странно, но в реалната работа с приложенията, тестът PCMark 8 2.0 с новия Samsung 960 PRO 512 GВ малко отстъпи на предшественика си. Все пак, показателите на 950 PRO са по-високи само с 3 на сто.
Ако се позовем на получените резултати от Samsung 850 Pro, който сериозно ни изненада с високите си резултати в различните синтетични тестове, можем да заключим, че при реална работа с приложенията това съвсем не е толкова бързо SSD, колкото изглеждаше първоначално. Той не само губи от скоростната 480-гигабайтова версия на базата на Intel 730, но и от предшественика си в лицето на Samsung 840 Pro. Честно казано, такава ситуация изглежда малко неестествена и не съгласуваща с останалите тестове. В тази връзка възниква подозрението, че проблемът може да се крие например в някои неуспешни софтуерни оптимизации, които могат да бъдат коригирани в бъдещите версии на фърмуера.
Изводи
Новият 960 PRO е по-скоро еволюционен, отколкото революционен продукт от гамата NVMe-дискове на компанията Samsung. Наистина, от една страна, устройството предлага по-високи, недостъпни по-рано обеми, но от друга – то съвсем не показва радикално повишаване на производителността, предлагайки само подобрения в отделните сценарии на натоварването.
960 EVO пък бе един от най-очакваните тази есен. В края на краищата, всички бяха почти уверени, че съотношението на потребителските характеристики с 960 PRO – 960 EVO ще бъде приблизително същия, като 850 PRO и 850 EVO. Това означава, че от Samsung 960 EVO се очакваше, че това ще бъде достъпен за масовия потребител NVMe-диск, който в същото време ще претендира и за титлата едно от бързите решения от този вид.
Samsung 850 Pro — съвсем не е масов продукт, а елитно предложение за безкомпромисните ентусиасти, който може добре да се впише в системите, на базата на процесорите Haswell-E, оборудвани с видео-карти от сорта на GeForce Titan Z, но не повече. Ако става въпрос за сглобяване на стандартна настолна или мобилна система, то Samsung 850 Pro е подходящо решение, особено като се вземе в предвид съотношението му между цена и производителност.
