SSD-накопитель Samsung 960 EVO. Чудес не бывает…

В последнее время производители материнских плат, даже довольно доступных, все чаще внедряют в список их интерфейсных разъемов порт M.2, работающий через интерфейс PCI Express 3.0 x4, причем, чаще всего – с поддержкой высокоскоростного стандарта NVMe.

Важно, что потенциал именно этого формата сегодня намного шире, чем у традиционных SATA SSD, так как при практически равноценной стоимости накопители NVMe SSD в форм-факторе M.2 становятся для настольных систем потрясающе эффективным способом повышения их общей производительности.

В свое время первым таким устройством на рынке стал Intel SSD 600p - NVMe-накопитель ценового диапазона, сравнимого с обычными SATA SSD, хотя он и обладал довольно скромной производительностью для устройств своего класса.

Однако именно он в то время показал другим производителям отличную нишу, что довольно быстро повлекло за собой появление новых моделей доступных NVMe-накопителей среднего уровня вроде M8Pe от Plextor, построенного на высокопроизводительной MLC-памяти.

Удивительно, что компания Samsung, являясь производителем собственных чипов памяти, оказалась в данном случае «догоняющей», хотя в свое время одной из первых предлагала решения, лучшие на то время в соотношении цена/производительность на всем рынке аналогичных устройств.

В своем новом NVMe-SSD-накопителе Samsung 960 EVO компания смогла объединить все лучшие наработки своих прошлых решений 960 PRO и 850 EVO, который, в итоге, должен претендовать на то, чтобы стать одним из лидеров на нынешнем рынке SSD-накопителей данного форм-фактора.

Производитель	Samsung
Серия	960 EVO
Модельный номер	MZ-V6E250	MZ-V6E500	MZ-V6E1T0
Форм-фактор	M.2 2280
Интерфейс	PCI Express 3.0 x4 – NVMe
Емкость	250 Гбайт	500 Гбайт	1000 Гбайт
Микросхемы памяти: тип, интерфейс, техпроцесс, производитель	Samsung 128-Гбит 48-слойная TLC 3D V-NAND	Samsung 256-Гбит 48-слойная TLC 3D V-NAND
Микросхемы памяти: число / количество NAND-устройств в чипе	2/8	2/8	2/16
Контроллер	Samsung Polaris
Буфер: тип, объем	LPDDR3-1600, 512 Мбайт	LPDDR3-1600, 512 Мбайт	LPDDR3-1600, 1 Гбайт
Макс. устойчивая скорость последовательного чтения, Мбайт/с	3200	3200	3200
Макс. устойчивая скорость последовательной записи, Мбайт/с	1500	1800	1900
Макс. скорость произвольного чтения (блоки по 4 Кбайт), IOPS	330 000	330 000	380 000
Макс. скорость произвольной записи (блоки по 4 Кбайт), IOPS	300 000	330 000	360 000
Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись, Вт	0,04/5,7
MTBF (среднее время наработки на отказ), млн ч	1,5
Ресурс записи, Тбайт	100	200	400
Габаритные размеры: Д × В × Г, мм	80,15 × 22,15 × 2,38
Масса, г	8
Гарантийный срок, лет	3
Рекомендованная цена	$129	$249	$479

Дизайн и оснащение

Внешне новый накопитель выглядит как вполне традиционная планка памяти типоразмера M.2 2280 с интерфейсом PCI Express 3.0 x4. Никаких других форм-факторов и типоразмеров для своих накопителей 960 EVO компания Samsung не предусматривает.

С другой стороны, порт M.2 с поддержкой PCI Express-подключения сегодня является, пожалуй, самым популярным у производителей устройств такого рода. Более того – никто не мешает установить этот накопитель даже в обычный слот PCIe, конечно же - через переходник, который легко можно докупить отдельно.

Плата накопителя Samsung 960 EVO имеет односторонний дизайн, из-за чего она подойдет к любому совместимому порту, даже низко посаженному на материнской плате.

На наклейке, закрывающей микросхемы памяти, можно найти PSID-ключ, необходимый для сброса пароля шифрования.

На обратной стороне платы также имеется наклейка, изготовленная уже из высококачественной медной фольги, но на это раз она несет не информационную, а функциональную нагрузку, рассеивая выделяемое чипами памяти тепло. Кстати, точно такой же технологический прием компания Samsung использовала и в своем флагманском накопителе 960 PRO.

Однако, в отличие от 960 PRO, в накопителе 960 EVO используется плата с двумя посадочными местами под чипы памяти вместо четырех. А значит новый накопитель изначально создавался для бюджетных модификаций с емкостью не более одного терабайта. Кроме того, в нем используется отдельная микросхема оперативной памяти LPDDR3 SDRAM, когда в 960 PRO она составляла часть схемы контроллера.

Интересно также и то, что во всех трех моделях накопителя Samsung 960 EVO установлены одинаковые чипы контроллеров, в то время как объем DRAM-буфера у них различается: две младших модели имеют лишь 512-мегабайтный LPDDR3-буфер, а в старшей, терабайтной модели, установлен гигабайт оперативной памяти.

Набор схем памяти также отличается. Так, в младшей модели Samsung 960 EVO емкостью 250 Гбайт установлены 128-гигабитные чипы с 48-слойными кристаллами TLC 3D V-NAND, а в двух других - 48-слойные чипы емкостью по 256 Гбит.

Построенный на платформе Polaris, которую Samsung успешно использовала как раз в накопителе 960 PRO, новый Samsung 960 EVO не только стоит на четверть дешевле, чем этот флагман, но даже доступнее, чем SATA-накопитель 850 PRO, от которого он позаимствовал замечательные чипы памяти TLC 3D V-NAND третьего поколения.

В итоге данный тандем из высокопроизводительной памяти TLC и восьмиканального контроллера Polaris, который практически полностью использует возможности интерфейса PCI Express 3.0 x4, закладывает в новый накопитель Samsung 960 EVO впечатляющий потенциал производительности при довольно доступной цене.

Секрет платформы Samsung Polaris – пятиядерный ARM-процессор, использующий одно из ядер для обслуживания операций обмена данными. Однако в новом накопителе используется версия процессора с более низкой частотой.

Еще одним «козырем» нового накопителя является технология ускоренной записи TurboWrite, доработанная до нового поколения с названием Intellegent TurboWrite. Доработка выражена, в первую очередь, в увеличенном объеме фиксированного SLC-кеша, где на каждые 250 Гбайт емкости накопителя теперь отводится не три, а четыре гигабайта для версий объемом 250 и 500 Гбайт и целых шесть гигабайт для терабайтной модели.

Но и это еще не все. Помимо фиксированного SLC-кеша, предусмотрен динамический буфер памяти, меняющийся в зависимости от нагрузки на устройство и свободного объема основной памяти. Конечно же, динамический кеш имеет ограничения – до 9 Гбайт на каждые 250 Гбайт емкости накопителя.

Скорость обмена данными в статическом и динамическом кеше ничем не отличается, просто, когда вся основная память накопителя будет исчерпана, исчерпается и ресурс динамического кеша.

Однако, как известно, на любом SSD-накопителе не должно оставаться свободного места меньше, чем десять процентов от его общего объема, так что вышеописанная ситуация с Samsung 960 EVO произойти просто не должна.

Интересно также, что в младшей модели Samsung 960 EVO емкостью 250 Гбайт используются чипы памяти TLC 3D V-NAND с размером кристаллов не по 256 Гбит, а по 128 Гбит, что, как заявлено, уравнивает параметры производительности всех трех моделей накопителей.

Это особенно важно, так как подавляющее большинство пользователей сегодня выбирают накопители для своих настольных систем именно малой и средней емкости.

Однако при всех многообещающих характеристиках, одним из основополагающих параметров любого брендового накопителя является его гарантийный срок, который в данном случае ограничен тремя годами, типичными для брендовых SSD начального и среднего ценового уровня.

Еще один интересный факт — в новом накопителе 960 EVO компания Samsung использует более производительную 48-слойную TLC-3D-память, в то время как в NVMe-накопителе 950 PRO применена 32-слойная MLС 3D V-NAND.

При этом в плане безопасности Samsung 960 EVO радует наличием аппаратного шифрования данных по алгоритму AES-256.

Производительность

Для тестирования производительности был использован младший накопитель в линейке как самый востребованный на текущий момент у большинства пользователей.

В качестве операционной системы была выбрана Microsoft Windows 10 Enterprise x64 Build 10586, поддерживающая полный набор команд TRIM.

Список тестовых утилит: Iometer 1.1.0 для измерения скорости последовательного чтения и записи данных блоками по 256 Кбайт и скорости случайного чтения и записи блоками размером 4 Кбайт, синтетический тест CrystalDiskMark 5.1.1, измеряющий производительность твердотельных накопителей в параметре произвольных чтения и записи 4-килобайтными блоками без очереди запросов и с очередью глубиной 32 команды, и классический тест на реальную нагрузку от типичных и популярных игровых и офисных приложений Futuremark PCMark 8 2.0.



Итак, в операциях линейного (последовательного) чтения накопитель Samsung 960 EVO 256 Гб показал результат, достойный средних флагманских NVMe-моделей, построенных на базе чипов памяти MLC 3D V-NAND – 2094 мегабайта в секунду. Однако в параметре линейной записи производительность накопителя оказалась не слишком высока – всего 305 мегабайт в секунду. Сложно сказать, почему результаты младшей модели оказались столь скромными, если учесть, что по результатам независимого тестирования на одном из профильных сайтов старший, терабайтный накопитель, показал результат 1813 мегабайт в секунду, что более чем в шесть раз опережает модель емкостью 256 Гбайт.

Судя по всему, в данном случае сработала технология Intellegent TurboWrite, кеширующая операции записи в быстрой SLC-области.

Тест случайных операций записи и чтения оказался куда более приятным.

Так, операции чтения стандартными блоками по 4 килобайта без очереди запросов показали очень хороший результат в секторе NVMe-накопителей среднего класса – 48 Мб/с, а тест с очередью запросов глубиной в 4 команды – 176 Мб/с, что также очень неплохо. Однако, надо заметить, что, в сравнении с флагманским накопителем 960 PRO, новый 960 EVO отстает от него более чем в два раза. А это значит, что производители из опасения потерять часть рынка NVMe-накопителей сознательно замедлили производительность своего контроллера Polaris, создавая тем самым явную грань между дорогим флагманом и более доступным потребительским накопителем 960 EVO.

Впрочем, тест случайных операций записи блоками по 4 килобайта оказался довольно неплохим - 234 мегабайта в секунду. Налицо работа SLC-кеша.

Еще одно подтверждение тому – результаты теста записи четырехкилобайтными блоками с очередью запросов глубиной в 4 команды - 302 мегабайта в секунду у младшей модели и, если верить результатам независимых тестов, – 651 мегабайт в секунду у старшей. Как видно, размер «двойного» кеша играет для обработки очереди запросов весьма важную роль, хотя скорость работы контроллера явно негативно влияет на общую производительность накопителя, особенно младшей модели…

В тесте смешанной нагрузки накопитель вновь привлек преимущества SLC-кеширования, что позволило ему показать результат 638 мегабайт в секунду, что, правда, все равно почти вдвое меньше, чем у старшей модели – 1062 мегабайта в секунду.

Тот же тест, но с записью четырехкилобайтными блоками, показал результат, сравнимый с самыми дешевыми SATA SSD-накопителями, — всего 160 мегабайт в секунду или 278 у старшей модели.

Наконец, самый наглядный тест Futuremark PCMark 8 2.0, который показывает результаты работы накопителей в действующих приложениях и играх вроде Battlefield 3, World of Warcraft или Adobe Illustrator и Microsoft Excel, выдал следующие значения:

Battlefield 3	445,3 Мб/с
World of Warcraft	316,7 Мб/с
Adobe After Effects	350,1 Мб/с
Adobe Illustrator	388,6 Мб/с
Adobe InDesign	614,4 Мб/с
Adobe Photoshop (light)	1014,2 Мб/с
Adobe Photoshop (heavy)	1216,8 Мб/с
Microsoft Excel	400,1 Мб/с
Microsoft PowerPoint	470,8 Мб/с
Microsoft Word	520,3 Мб/с

Тест реальной нагрузки PCMark 8 2.0 оказался довольно странным. С одной стороны, результаты симуляции работы в Adobe Photoshop (light) оказались даже хуже, чем у его «тяжелой» версии Adobe Photoshop (heavy), а с другой, Adobe After Effects совсем не впечатлил работой с данным накопителем.

Итог

В любом случае, накопитель Samsung 960 EVO явно пока еще не дотягивает до планки, установленной флагманскими SSD этой марки, хотя, с другой стороны, специалисты отмечают, что штатные драйвера, поставляемые в комплекте с ним, пока еще находятся в состоянии отладки, и, возможно, в самом скором времени новые накопители линейки покажут куда более высокие результаты, чем есть на текущий момент.

С другой стороны, он в любом случае уже в два, а то и в три раза превосходит по производительности любые SATA SSD, даже флагманские, во всяком случае – в операциях последовательного чтения. Остается только подождать более отлаженной прошивки и драйверов…