Разное

850 evo тест: быстрый, долговечный, массовый / Накопители

Содержание

Монополия на скорость. Обзор твердотельных накопителей Samsung 850 EVO разных форм-факторов

Технические характеристики и особенности конструкции

«Эксперименты» с трехбитной памятью TLC на покупателях южнокорейский производитель начал еще в 2013 году. Прошлое поколение — 840 EVO — я считаю удачным, хотя о надежности этих SSD ходило много споров, ведь количество циклов перезаписи ячеек у TLC меньше, чем у MLC/SLC. По скоростным характеристикам такой тип памяти тоже уступает, так как для хранения трех бит информации задействуется восемь уровней напряжения, на снятие которых требуется больше времени. У MLC — вдвое меньше. При этом увеличивается износ ячейки. С внедрением новых технологических норм проблема лишь усугубляется, так как уменьшение размера ячейки (утоньшение слоя диэлектрика) приводит к утечке заряда с плавающего затвора.

Применение трехмерной структуры 3D V-NAND решает обе проблемы. Во-первых, послойная упаковка TLC занимает меньше места, чем, например, планарная MLC. Итог: нет смысла гнаться за уменьшением техпроцесса. Память в линейках 850 PRO и 850 EVO произведена по 40-нанометровым «доисторическим» нормам, что серьезно увеличивает ее надежность. В Samsung заявляют, что вероятность возникновения ошибок при считывании данных с TLC V-NAND в 10 раз ниже, чем у «обыкновенной» планарной TLC. Слова подкрепляются делом: на все накопители серии 850 EVO распространяется 5-летняя гарантия. Конкуренты предлагают в основном 3 года.

Во-вторых, в TLC V-NAND сокращено количество импульсов, подаваемых на управляющих затвор ячеек. Увеличена производительность. В итоге линейка 850 EVO несильно уступает 850 PRO в плане быстродействия. При этом накопители разного объема имеют приблизительно одинаковую производительность. Серьезного перекоса (согласно характеристикам) между моделями не наблюдается.

В обзор попали сразу два SSD с одинаковым объемом 500 Гбайт. Накопители с интерфейсами SATA 3.0 и M.2 обладают схожими техническими характеристиками. Конечно же, везде используется 40-нанометровая память TLC V-NAND с емкостью кристаллов 128 Гбит. Серия 850 EVO с интерфейсом SATA 3.0 насчитывает четыре модели. Устройство объемом 1 Тбайт несколько выделяется из «толпы», так как базируется на более производительном контроллере MEX. Этот же процессор используется в «твердотельниках» 850 PRO. Накопителей с интерфейсом M.2 всего три. Во всех случаях используется печатная плата формата 2280 с двумя ключами типа «B» и «М».

Обзор твердотельных накопителей Samsung 850 Evo, 860 Evo и 860 Pro

Методика тестирования накопителей образца 2016 года

На начало этого года нами было запланировано небольшое обновление тестовой методики, однако его решено было чуть-чуть отложить, чтобы можно было сравнить еще три интересных накопителя со всеми ранее изученными. Что в них такого интересного? В первую очередь — производитель и его история.

В отличие от многих других компаний, работающих на данном рынке, компания Samsung стояла у его истоков (если можно так выразиться), причем ее всегда «интересовали» устройства высокого класса. В частности, именно Samsung 64 GB SSD SATA-2 около десяти лет назад был одним из немногих конкурентов Intel X25-M на момент выхода последнего, причем в ряде сценариев он тогда так и остался непревзойденным. Конечно, это его не спасло: как и у всех устройств «первого поколения», высокие скоростные характеристики достигались благодаря использованию быстрой, но очень дорогой SLC-памяти. X25-M же продемонстрировал другой способ повышения производительности: сочетание [относительно] недорогого MLC-флэша с интеллектуальным контроллером. В итоге получилось быстрое устройство ценой в $600 за 80 ГБ — на что Samsung и остальные могли ответить разве что моделью с 64 ГБ за $1000.

Выводы компания сделала правильные, сразу же занявшись разработкой контроллеров. Первое время они продавались многим производителям, но звезд с неба не хватали. С другой стороны, это позволило накопить необходимый опыт и окончательно определиться с направлениями дальнейшего развития. Приняты были два серьезных решения: во-первых, продать бизнес накопителей на жестких магнитных дисках (чтоб не мешал), а во-вторых, выпускать твердотельные накопители полностью собственной разработки, причем не отдавая компоненты «на сторону». Первое на тот момент казалось смелым, но рискованным шагом: все-таки винчестеры имели очень устойчивый спрос благодаря ценам, так что напрямую флэш-память с ними конкурировать никак не могла. Однако с т. з. крупнейшего производителя полупроводников логичным было как раз поработать над тем, чтоб смогла 🙂 Что компания и делала последующие годы, тем более имея в рукаве такой серьезный козырь, как самостоятельное производство всего необходимого, а также первое место по объемам производства конкретно флэш-памяти. В итоге контроллеры всегда можно было «подогнать» под память, а память — под контроллеры, да и от рыночной конъюнктуры Samsung зависел гораздо слабее, чем большинство производителей — скорее, компания ее определяла. Многие перспективные направления тоже были правильно просчитаны заранее. В частности, более четырех лет назад мы уже знакомились с Samsung SSD 840 Evo — по сути, второй попыткой компании (первой был «обычный» 840) создать быстрый и надежный накопитель на базе TLC-памяти, которую для этого тогда не использовал никто. И даже не пытался. Нельзя сказать, что обошлось совсем без шероховатостей, но ценный опыт был накоплен. В частности, тогда же была опробована технология SLC-кэширования.

Казалось бы, что тут особенного? Сейчас TLC-память уже привычна — ее используют все. И SLC-кэш тоже. Но это было, напомним, в 2013 году. И примерно тогда же в Samsung было решено заняться «трехмерной» флэш-памятью, поскольку традиционный подход с сохранением «обычных» ячеек и уменьшением норм производства начал постепенно заходить в тупик. Впрочем, о переходе на 3D NAND в те годы заговорили все производители, поскольку все находились в сходном положении. Но от разговоров до внедрения всегда проходит достаточно много времени — кто-то преодолевает этот путь быстрее, кто-то медленнее. Samsung удалось опередить всех: уже в середине 2014 года появились первые коммерческие продукты, использующие V-NAND (как ее назвал разработчик). Первое время компания конфигурировала эту память исключительно как MLC, для работы в более щадящем режиме, однако с 2015 года начало́ увеличиваться количество кристаллов, способных надежно работать и с восемью уровнями, что позволяет хранить три бита информации. Отметим, кстати, что Samsung предпочитает не использовать аббревиатуру «TLC», говоря о «3-bit MLC». В принципе, это вполне корректно, хоть некоторых и может сбивать с толку. Но большинству покупателей важно, все-таки, не как что называется, а как оно работает. И сегодня мы это изучим на примере трех продуктов Samsung — двух совсем новых и одного тоже почти нового.

Samsung V-NAND SSD 850 Evo 500 ГБ

Первые накопители линейки с таким названием появились, как уже было сказано, в 2015 году. В принципе, они были сильно похожи на 840 Evo, но использовали вместо планарных кристаллов по 128 Гбит 32-слойную 3D той же емкости. Чуть похудел ассортимент: 120 / 250 / 500 / 1000 ГБ — без интересной промежуточной модели емкостью 750 ГБ. В старшей модели остался даже тот же трехъядерный контроллер MEX, что и в 840 Evo, а остальные получили двухъядерные, но усовершенствованные MGX, работающие в паре с памятью LPDDR2 с частотой 1066 МГц и емкостью до 1 ГБ. При этом накопитель (как и предшественник) позиционировался как конкурент устройствам среднего уровня — в то время в основном использующим MLC-память. Впрочем, даже таковые зачастую имели лишь трех-, а не пятилетнюю гарантию, ставшую визитной карточкой семейства Evo. В том числе, и появившейся чуть позже модификации на 2 ТБ — что по тем временам было очень серьезным значением, так что потребовало и появления специального контроллера MHX (заодно и DRAM-кэш в этой модели перевели на более быструю LPDDR3-память).

Существенно превзойденным во втором поколении 850 Evo, где применялась уже 48-слойная 3D NAND с кристаллами по 256 Гбит. В принципе, это и при прочих равных позволило бы преобразовать модельный ряд из «120 /250 / 500 / 1000 / 2000 ГБ» в «250 / 500 / 1000 / 2000 / 4000 ГБ», что и было сделано, но и прочими равными компания не ограничилась. Переведя, например, DRAM-кэш с LPDDR2 на LPDDR3 во всей линейке и т. п. Впрочем, в основном эти улучшения были уже косметическими и на производительности не слишком сказывались. Да это и не требовалось — отлаженный процесс производства позволял выпускать быструю и надежную память в то время, как конкуренты все еще делали только лишь первые шаги на этом пути.

А в конце прошлого года компания в очередной раз обновила 850 Evo — поскольку производство было уже переведено на 64-слойную память: более выгодную экономически. Принципиальных изменений между моделями нет, так что, как и предыдущий «апгрейд» этот прошел тихо: просто с определенного момента прекратились поставки накопителей старого образца и начали отгружаться исключительно новые. Какие-то отличия в части модификаций можно было бы и поискать — в частности, устройства емкостью от 1 ТБ начали использовать кристаллы по 512 Гбит, но в 250 и 500 ГБ для сохранения ТТХ на прежнем уровне так и осталось 256 Гбит. И кэш-память типа LPDDR3 из расчета «мегабайт на гигабайт емкости». Гарантия, естественно, осталась пятилетней — ограниченной TBW по формуле «75 ТБ на каждые 250 ГБ», т. е. 150 ТБ для нашего героя.

Главным для покупателя в общем-то во всех этих эволюционных изменениях было постоянное снижение цен. Остальные производители как правило добивались подобного эффекта выпуском новых моделей — Samsung предпочитал дорабатывать имеющуюся. В итоге 850 Evo в конце жизненного цикла это совсем не тот 850 Evo, что в начале. В 2015 году эти накопители не пытались по цене конкурировать с самыми дешевыми SSD на рынке — для этого Samsung иногда выпускал устройства на планарной TLC, типа 750 Evo или 650. В 2017 уже могли. При этом их скоростные характеристики как минимум не снижались — внедрение же TLC-памяти в продуктах других компаний, как мы уже не раз отмечали, сопровождалось обычно уменьшением производительности и надежности. Впрочем, три года — срок немалый: за это время «подтянулись» и производители контроллеров, и 3D NAND других поставщиков. На что Samsung заготовил даже не один, а два ответа.

Samsung V-NAND SSD 860 Evo 500 ГБ

Буквально через несколько месяцев после последнего «апгрейда» 850 Evo, компания выпустила новую линейку накопителей — на той же памяти. Практически на той же: в моделях от 1 ТБ не изменилось ничего, а модификация на 500 ГБ (которую мы сегодня и будем тестировать) получила аналогичные старшим кристаллы по 512 Гбит, вместо 256 Гбит. Таким образом, в каких-то условиях она может и отставать от предшественницы, что можно считать недостатком. Но вполне предсказуемым: 500 ГБ ныне уже никакого пиетета не вызывает, постепенно превращаясь в ходовой объем, по цене доступный уже многим пользователям. Для чего нужно снижать себестоимость — пусть даже ценой снижения некоторых скоростных характеристик.

Поскольку происходить это будет не всегда: новая серия накопителей получила и новый контроллер MJX. Он остался двухъядерным, зато тактовая частота выросла почти в два раза, что позволяет работать с более сложными алгоритмами. В частности, впервые за долгие годы (с самого появления в 840 Evo!) изменился SLC-кэш. Ранее он был статическим, теперь же при необходимости и наличии свободных ячеек новый контроллер может задействовать часть их в SLC-режиме, отложив «уплотнение» данных «на потом» — когда нагрузка уменьшится. На практике это означает, что, если 840 Evo и все версии 850 Evo на 500 ГБ могли на высокой скорости принять лишь 6 ГБ данных (статический SLC-кэш, размерами 3 ГБ на каждые 250 ГБ емкости), то в аналогичном 860 Evo предел увеличен уже до 22 ГБ. В принципе, последние контроллеры Silicon Motion (типа SM2258 или SM2259) могут записывать в SLC-режиме хоть все свободные ячейки (т. е. в пределе до трети полной емкости устройства), однако на практике достаточно и первого значения. Строго говоря, большинству пользователей, не увлекающемуся «охотой на попугаев» в бенчмарках, и 6 ГБ было более чем достаточно, однако раз уж конкуренты появились, надо как-то на это отвечать.

В принципе, и увеличение TBW для сохранения гарантийных условий можно тоже считать ответом на внешние воздействия. К примеру, появившиеся в прошлом году накопители серии Intel 545s имеют пятилетнюю гарантию, но ограниченную 72 ТБ на каждые 128 ГБ емкости. В 850 Evo, напомним, 75 ТБ на 250 ГБ, т. е. почти вдвое меньше. А в 860 Evo уже стало чуть больше, поскольку предыдущее значение удвоено: 150 ТБ на каждые 250 ГБ. В общем-то, компании никто не мешал сделать это и раньше. И не только потому, что накопители на это физически способны — просто при их использовании «по-назначению» в обычных персональных компьютерах объемы записи куда скромнее. Почему же производители их ограничивают? Чтобы немного защититься от достаточно популярного «нецелевого» использования — когда потребительские накопители с длинной гарантией устанавливают куда-нибудь в сервер: резервные копии есть, а «накроется» — поменяют. Естественно, это снижает продажи устройств соответствующего назначения, что их основным поставщикам (а Samsung к таковым относится в полной мере) абсолютно не нужно. Особенно с учетом наличия в ассортименте еще одного продукта…

Samsung V-NAND SSD 860 Pro 512 ГБ

Выпуск в 2018 году в новой линейке SATA-накопителя на базе MLC-памяти — решение, конечно, очень смелое, но вполне оправданное. Во всяком случае, если абстрагироваться только лишь от запросов сферических пользователей ПК в вакууме, а посмотреть на рынок шире. После чего мы сразу же увидим, например… разнообразные сетевые хранилища. NVMe-устройства там не нужны. До последнего времени считалось, что и SSD вообще не нужны, поскольку стоят они слишком дорого, а производительность определяется не ими. При использовании гигабитных сетевых адаптеров и небольшом количестве одновременных запросов это действительно так. А с каким-нибудь корпоративным хранилищем может сразу работать и десяток-другой пользователей, да и для соединения его с коммутатором вполне может использоваться канал на 10 Гбит/с — и вот тут уже винчестеры будут узким местом, что мы в процессе тестирования топовых NAS неоднократно наблюдали. А твердотельные накопители — не будут. Конечно, они обойдутся дороже, но если проблему можно решить за деньги, то это уже не проблема, а всего лишь расходы 🙂 В принципе, для такой работы подойдет и устройство на базе TLC-памяти, но MLC обеспечит более стабильные скоростные характеристики, да и ресурс тоже.

Более интересен в данном случае вопрос используемой памяти. Предыдущая MLC-линейка компании, а именно накопители серии 850 Pro использовали отбраковку от 3D TLC NAND — с чем связан и немного атипичный размер кристалла на старте: 86 Гбит. Слова «отбраковка», разумеется, пугаться не стоит: очевидно, что режим работы ячеек с четырьмя уровнями является куда более щадящим, нежели с восемью, а не только более быстрым. В новых же накопителях применяются кристаллы 64-слойной MLC 3D NAND, емкостью 256 Гбит. С TLC это никак не «бьется», так что можно предположить, что Samsung делает такую память специально. С другой стороны (что более вероятно с учетом того, что на дворе уже 2018 год) это может быть и побочным результатом работы по освоению выпуска кристаллов QLC 3D NAND емкостью 512 Гбит. Понятно, что выпуск качественной памяти такого типа очень сложен, но заниматься ей все равно нужно. А дальше срабатывает то, о чем было сказано выше — имея собственное производство (причем крупнейшее по объемам), от рыночной конъюнктуры Samsung не зависит. Если бы компании нужно было закупать память на открытом рынке, выпуск SSD на MLC был бы крайне рискованным мероприятием. При собственном производстве — нет. Особенно, если это действительно те чипы, которые неспособны хранить по четыре бита в ячейке — куда-то же их девать все равно нужно. А покупатели в итоге могут приобрести устройство с большим ресурсом — TBW для моделей на 1 ТБ и выше впору именовать PBW, поскольку счет там идет на петабайты, что для накопителей пользовательского назначения немного непривычно. Собственно, и для 512 ГБ речь идет о 600 ТБ на пятилетней срок гарантии — против 300 и 150 ТБ соответственно для 860 / 860 Evo. Но не дешево, разумеется. Но, по крайней мере, соответствующее предложение в ассортименте компании есть, чем можно и воспользоваться — при необходимости или просто при желании (и финансовой возможности).

Конкуренты

Для сравнения мы решили взять результаты двух накопителей: Intel 545s 512 ГБ и WD Blue 3D SSD 500 ГБ, благо оба актуальны на данный момент и используют сходную (в первом приближении) память. 545s с нашими героями также роднит пятилетняя гарантия, причем и ограничения ее условий сходны с 860 Evo (впрочем, кто на ком стоял вопрос сложный, как уже было сказано выше). У Blue 3D до последнего времени срок гарантии составлял три года, однако сейчас компания начала процедуру его увеличения до тех же пяти лет. Впрочем, и при «старых» условиях сравнивать Blue 3D с остальными участниками можно — это тоже накопитель от крупного и известного производителя, да и цены близкие.

Тестирование

Методика тестирования

Методика подробно описана в отдельной статье. Там можно познакомиться с используемым аппаратным и программным обеспечением.

Производительность в приложениях

Как и следовало ожидать, с точки зрения тестов высокого уровня все примерно одинаковы. Но не совсем — если вооружиться лупой, можно разглядеть, что тройка SSD Samsung немного быстрее, чем предложения Intel и WD. А распределение мест внутри нее тоже предсказуемо: самым быстрым оказывается 860 Pro, а самым медленным — 860 Evo. Однако чтобы это заметить, нужна уже не лупа, а микроскоп 🙂

Что же касается потенциальных возможностей накопителей, то в целом картина не изменилась — разве что отрыв от «преследователей» увеличился. В итоге современные версии Evo — первые попавшие к нам в руки SATA-накопители на TLC-памяти, способные в этом тесте «перевалить» за 300 МБ/с. Впрочем, и безотносительно ее типа ранее у нас в лаборатории побывало лишь одно способное на это устройство — Toshiba Q300 Pro 256 ГБ. Таким образом, единственное, что несколько омрачает значимость события — потенциальность данного результата.

Предыдущая версия тестового пакета демонстрирует нам аналогичную картину. В целом для накопителей Samsung скорее благоприятную, чем наоборот. Т. е. понятно, что если разница в скорости заметна только в тестах, ей можно и пренебречь — но почему бы при прочих равных не выбрать более быстрый накопитель. При неравных — уже выбирать нужно: что важнее.

Последовательные операции

С этими сценариями при ограниченной области данных давно все ясно — ограничителем для SATA-накопителей является собственно интерфейс SATA. В т. ч. и при записи, поскольку SLC-кэширование давно уже стало стандартным поведением накопителей на базе TLC, а для MLC-памяти никакие ухищрения и сами по себе не нужны. Поэтому в обновленной тестовой методике мы задачу усложним 🙂 А сегодня просто отложим окончательный вердикт до более серьезных нагрузок.

Случайный доступ

Контроллеры Samsung давно уже с такими нагрузками справляются легко и непринужденно, 3D NAND собственного производства медлительностью тоже никогда не отличалась — в итоге и результаты высокие. Разве что проигрыш 860 Evo предшественнику той же емкости может кого-то расстроить, однако ничего неожиданного в нем нет — увеличение емкости кристаллов и уменьшение их количества так и должно было сработать. В конце-концов, запас производительности был достаточным для того, чтобы даже после ее снижения все равно опережать накопители того же класса от других производителей, а «внутрифирменная» конкуренция все равно не планируется: по мере исчерпания старых запасов, 850 Evo просто исчезнет с прилавков.

Работа с большими файлами

Чтение данных как неоднократно было сказано проблемой для памяти любого типа давно не является (вот контроллеры могут производительность ограничивать), так что все дружно уперлись в интерфейс на сопоставимом уровне.

Запись заведомо «вылетает» за емкость SLC-кэша, несмотря на увеличение его емкости в 860 Evo, а производительность собственно массива памяти за счет снижения параллелизма снизилась. Соответственно, если 850 Evo выдавал максимум для SATA600, то его сменщик этого не может. И даже отстает от конкурентов, использующих в моделях такой емкости кристаллы по 256 Гбит, «придерживая» более крупные для больших емкостей.

Еще один сложный (до сих пор) сценарий для TLC-накопителей — запись одновременно с чтением. Впрочем, 860 Pro по понятным причинам эта проблема не касается — использование двухбитных ячеек в паре с высокопроизводительным контроллером позволяет устройству демонстрировать максимальную доступную для SATA600 производительность. А вот накопители семейства Evo заметно медленнее — особенно при (псевдо)случайном доступе. Впрочем, несложно также заметить, что обеспечить заметно более высокую производительность можно разве что за счет хитростей, типа «бесконечного» SLC-кэша накопителей на базе последних контроллеров Silicon Motion, но не при использовании обычного статического кэширования. Да и «необычного» как в 860 Evo тоже — справляется оно только при меньших объемах информации. Однако все это становится незначимым, если вспомнить, что большинстве твердотельных накопителей дела обстоят не лучше 🙂 Но, при этом, такого выбора, как Samsung (обновивший MLC-линейку — пусть и по соответствующей цене), их производители покупателю не оставляют.

Рейтинги

Как уже было сказано выше, производительность 860 Evo можно было и снизить — все равно «в попугаях» он длиннее основных конкурентов. А если нужно еще больше «пернатых», охотиться за ними принято в других местах — снабженных другими интерфейсами, во всяком случае. Последний давно уже многое определяет — почему мы сразу и написали, что 860 Pro это в первую очередь не «про скорость». Во всяком случае, не про ту, которая интересна индивидуальному пользователю ПК.

Но, естественно, представители этой линейки отлично справятся и с такими нагрузками — просто для этого они избыточны. Равно как и гарантийный ресурс тоже совсем из другой области, но особо мнительным покупателям может пригодиться. А с точки зрения производительности и Evo вполне достаточно. В т. ч. и новой серии — где таковая немного снизилась, но все равно осталась заметно более высокой, чем у большинства конкурирующих разработок. Во всяком случае, в пределах класса — понятно, что смена интерфейса позволяет убрать некоторые узкие места (как минимум, в плане низкоуровневых характеристик), но это отдельная история.

Цены

В таблице приведены средние розничные цены протестированных сегодня SSD-накопителей, актуальные на момент чтения вами данной статьи:

Итого

В принципе, на какие-либо открытия мы не рассчитывали: Samsung, как уже было сказано в начале, имеет солидный опыт как разработки твердотельных накопителей в целом, так и использования (и производства, что особенно важно) 3D NAND TLC. По сути, компания просто обогнала конкурентов «на повороте»: о необходимости перехода на 3D NAND говорили все, но вот сам переход у большинства проходил с большими сложностями. Полученной форой в пару лет в Samsung распорядились правильным образом, в результате чего сейчас решения компании на базе TLC-памяти являются одними из лучших на рынке. И очень важно, что к настоящему моменту они даже могут считаться недорогими: из «среднего» класса линейка Evo постепенно спустилась в бюджетный, не растеряв попутно своих преимуществ.

При этом высокие объемы производства позволяют компании не забрасывать полностью MLC NAND. Конечно, эта память уже превратилась в нишевое решение, но ниша у нее однозначно есть. А при дальнейшем снижении цены она только расширится. И конечно, 860 Pro будет относительно популярен и у обычных пользователей, поскольку некоторые из них до сих пор настороженно относятся к TLC-памяти. Понятно, что за психологический комфорт им придется доплатить… Но с другой стороны, а за что еще стоит платить, как не за комфорт? 🙂

Таково положение на день сегодняшний. Что будет завтра — неизвестно. На полупроводниковом рынке безусловно нужно бежать, чтобы просто оставаться на месте, а чтобы куда-то попасть — бежать нужно вдвое быстрее. В скором будущем нас ожидают новые «повороты» в виде внедрения QLC NAND, а то и вовсе «не-NAND»-памяти. И кто из производителей справится с переходом в наилучшей степени, покажет только время. Пока же положению Samsung на рынке SSD никто серьезно не угрожает, и новые линейки накопителей целиком и полностью это подтверждают.

Обзор SSD-накопителя Samsung 850 EVO 4 Тбайт (экспресс-тест) / Накопители

Твердотельные накопители с ёмкостью больше, чем у традиционных жёстких дисков, – не такая уж и редкость. Однако в силу своей дороговизны почти все они позиционируются как серверные решения. На рынке же потребительских SSD максимальная ёмкость доходит лишь до 1-2 Тбайт, причём двухтерабайтные предложения – это скорее экзотика. Фактически единственными накопителями объёмом 2 Тбайт, которые можно отнести к числу массовых продуктов, следует считать Samsung 850 EVO и Samsung 850 PRO, которые были представлены в прошлом году. Для их выпуска инженерам Samsung пришлось изрядно попотеть: для столь объёмных SATA-накопителей был специально спроектирован особый контроллер MHX, в котором видоизменился интерфейс DRAM и добавилась поддержка до 4 Гбайт DDR3 SDRAM. Но зато в результате проведённой работы в распоряжении компании оказалась платформа, позволяющая легко масштабировать ёмкость потребительских SATA SSD и дальше. До недавних пор южнокорейскую компанию сдерживало лишь то, что производимые ей 32-слойные чипы TLC 3D V-NAND имели размер по 128 Гбит, и это не позволяло выйти за пределы двухтерабайтного объёма, пользуясь контроллером с восьмиканальной архитектурой.

В конце прошлого года Samsung приступила к выпуску трёхмерной памяти следующего, третьего поколения, базирующейся на обновлённом 48-слойном дизайне. Рост числа уровней 3D V-NAND позволил увеличить плотность хранения данных и довести ёмкость устройств TLC 3D V-NAND до 256 Гбит. А это, в свою очередь, дало возможность без особых проблем удвоить предельный объём SSD, чем Samsung и не преминула воспользоваться, дополнив линейку 850 EVO очередным 2,5-дюймовым накопителем с ёмкостью 4 Тбайт.

Иными словами, Samsung вновь смогла продемонстрировать своё технологическое лидерство. Мало того, что вся серия 850 EVO, которая основывается на флеш-памяти с трёхбитовой ячейкой, по параметрам быстродействия и надёжности умудряется конкурировать с лучшими SATA SSD на базе планарной MLC-памяти, так теперь ещё в её составе появилась экстраёмкая вариация, аналогов которой у других производителей попросту нет и в ближайшее время не предвидится. Поэтому, как только накопители Samsung 850 EVO 4 Тбайт оказались в России, мы сразу же решили «пощупать» такую диковинку на практике.

⇡#Samsung 850 EVO 4 Тбайт в подробностях

Серию Samsung 850 EVO вполне можно отнести к числу старожилов: первые накопители под этой маркой появились ещё в 2014 году, но за счёт обновления начинки и добавления новых моделей она продолжает оставаться актуальной и по сей день. Поэтому нет ничего удивительного в том, что новая модель Samsung 850 EVO 4 Тбайт совсем не похожа на накопители той же самой серии первой волны. В ней стоит более новая TLC 3D V-NAND третьего поколения и контроллер, который появился в 2015 году. Тем не менее с точки зрения потребительских характеристик преемственность полностью сохранена. Кроме того, Samsung 850 EVO 4 Тбайт сильно похож на своих собратьев с меньшей ёмкостью ещё и по внешнему виду.

 

Внутри же этого накопителя стоит печатная плата, очень сильно напоминающая плату из 2-терабайтной версии 850 EVO. На ней используется точно такой же контроллер Samsung MHX, вокруг которого расположено восемь микросхем флеш-памяти плюс 4-гигабайтный чип DDR3L SDRAM.

 

Каждая микросхема флеш-памяти содержит внутри себя по 16 новых, 256-гигабитных 48-слойных кристаллов TLC 3D V-NAND третьего поколения — то есть суммарная ёмкость одного такого чипа достигает 512 Гбайт.

Кстати сказать, штабелировать по 16 чипов флеш-памяти в одну микросхему Samsung научилась сравнительно давно.

Поперечный разрез микросхемы флеш-памяти Samsung 850 EVO 4 TB. Фото TechInsights

Поэтому среди продуктов Samsung нет и не было накопителей, где бы стояло сразу 16 микросхем флеш-памяти, а печатная плата занимала бы весь объём внутри 2,5-дюймового корпуса.

Плата внутри Samsung 850 EVO 4 TB занимает лишь часть пространства

Ничего выдающегося в этом на самом деле нет: по 16 чипов в одну микросхему флеш-памяти умеют упаковывать и другие производители, например Toshiba. Однако с выходом третьего поколения V-NAND подход Samsung приобрёл некоторую уникальность. Дело в том, что теперь в микросхемах с 16 кристаллами внутри, помимо собственно флеш-памяти, появилась дополнительная логика – два буферных чипа F-Chip. Эти чипы позволяют контроллеру работать по единой шине сразу с несколькими NAND-устройствами, что значительно упрощает электронный дизайн накопителя и позволяет снизить влияние электромагнитных наводок на целостность передаваемых сигналов.

Начинка микросхемы флеш-памяти Samsung 850 EVO 4 TB: 16 чипов NAND и 2 чипа F-Chip. Фото TechInsights

В появлении 4-Тбайт накопителя внедрение F-Chip сыграло особую роль: увеличение ёмкости устройств V-NAND до 256 Гбайт могло привести к росту трафика и неминуемым коллизиям в каналах контроллера, но, благодаря дополнительному уровню буферизации, подобных негативных эффектов удалось избежать.

В итоге по сравнению с 2-Тбайт версией 850 EVO, которую мы тестировали год назад, в конструкции поменялся состав и увеличилась ёмкость чипа DRAM, но количество микросхем флеш-памяти осталось неизменным. Да и в остальном внутреннее устройство у новинки почти такое же, разве только обновилась прошивка.

Мало отличается новинка от 2-Тбайт накопителя и по паспортным характеристикам. Заявленный объём составляет 4000 Гбайт, но на резервный фонд и работу внутренних алгоритмов контроллера отводятся обычные для Samsung 850 EVO 9 процентов от общей ёмкости массива флеш-памяти. Пропорционально увеличен в 4-Тбайт накопителе и объём SLC-кеша, работающего в рамках технологии TurboWrite. Теперь его размер вырос до внушительных 48 Гбайт, так что в подавляющем большинстве задач все операции записи будут происходить через кеш, без задействования памяти в TLC-режиме. Но поскольку производительность старших моделей 850 EVO давно ограничивается возможностями SATA-интерфейса, скоростные показатели для Samsung 850 EVO 4 Тбайт заявлены абсолютно такие же, как и для моделей меньшей ёмкости.

Производитель Samsung
Серия 850 EVO
Модельный номер MZ-75E120 MZ-75E250 MZ-75E500 MZ-75E1T0 MZ-75E2T0 MZ-75E4T0
Форм-фактор 2,5 дюйма
Интерфейс SATA 6 Гбит/с
Ёмкость 120 Гбайт 250 Гбайт 500 Гбайт 1 Тбайт 2 Тбайт 4 Тбайт
Конфигурация
Микросхемы памяти: тип, интерфейс, техпроцесс, производитель Samsung 128 Гбит 32-слойная TLC V-NAND Samsung 256 Гбит 48-слойная TLC V-NAND
Контроллер Samsung MGX Samsung MHX
Буфер: тип, объем LPDDR2-1066,
256 Мбайт
LPDDR3-1066,
512 Мбайт
LPDDR3-1066,
512 Мбайт
LPDDR3-1066,
1 Гбайт
LPDDR3-1600,
2 Гбайт
LPDDR3-1600,
4 Гбайт
Производительность
Макс. устойчивая скорость последовательного чтения 540 Мбайт/с 540 Мбайт/с 540 Мбайт/с 540 Мбайт/с 540 Мбайт/с 540 Мбайт/с
Макс. устойчивая скорость последовательной записи 520 Мбайт/с 520 Мбайт/с 520 Мбайт/с 520 Мбайт/с 520 Мбайт/с 520 Мбайт/с
Макс. скорость произвольного чтения (блоки по 4 Кбайт) 94000 IOPS 97000 IOPS 98000 IOPS 98000 IOPS 98000 IOPS 98000 IOPS
Макс. скорость произвольной записи (блоки по 4 Кбайт) 88000 IOPS 88000 IOPS 90000 IOPS 90000 IOPS 90000 IOPS 90000 IOPS
Физические характеристики
Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись 0,07 Вт/3,1-3,6 Вт
MTBF (среднее время наработки на отказ) 1,5 млн ч
Ресурс записи 75 Тбайт 150 Тбайт 300 Тбайт
Габаритные размеры: ДхВхГ 100 × 69,85 × 6,8 мм
Масса 55 г
Гарантийный срок 5 лет
Рекомендованная цена $90 $160 $320 $700 $1500

Но один момент в характеристиках всё же настораживает — это заявленный ресурс записи. На всех представителей серии Samsung 850 EVO распространяется пятилетняя гарантия, но в реальности условия гарантийного обслуживания сформулированы несколько хитрее: оно действует либо в течение пяти лет, либо до исчерпания ресурса записи – в зависимости от того, что случится первым. Так вот, для 850 EVO 4 Тбайт этот ресурс установлен таким же, как и для версии объёмом 2 Тбайт, – всего 300 Тбайт.

Ёмкость SSD Заявленный ресурс Число разрешённых перезаписей SSD в рамках ресурса
120 Гбайт 75 Тбайт 625
250 Гбайт 75 Тбайт 300
500 Гбайт 150 Тбайт 300
1000 Гбайт 150 Тбайт 150
2000 Гбайт 300 Тбайт 150
4000 Гбайт 300 Тбайт 75

Таким образом, производитель даёт гарантию лишь на 75 полных перезаписей своего нового накопителя, и у многих пользователей этот момент вызывает не самые положительные эмоции, вплоть до активного негодования.

Однако нужно понимать, что ограничение по ресурсу не связано с низкой надёжностью Samsung 850 EVO, чему есть многочисленные подтверждения. Например, проводимые нашей лабораторией тесты выносливости показывают, что даже на 250-гигабайтную версию 850 EVO с TLC 3D V-NAND третьего поколения можно без каких-либо проблем записать более петабайта данных, а значит, 4-Тбайт модификация легко сможет пережить несколько петабайт перезаписей. На то же самое косвенно указывает и установленный в 7 Пбайт ресурс серверного накопителя PM1633a объёмом 3,84 Тбайт, который основан на точно такой же  48-слойной TLC 3D V-NAND, как и 850 EVO.

Всё это однозначно говорит о том, что невысокая заявленная для Samsung 850 EVO 4 Тбайт выносливость – это отнюдь не техническая характеристика, а лишь средство позиционирования. Производитель хочет склонить пользователей, сценарий работы которых с дисковой подсистемой предполагает постоянную перезапись больших объёмов данных, к приобретению более дорогих моделей. Samsung 850 EVO 4 Тбайт же – это обычный потребительский SSD, типичный сценарий эксплуатации которого – хранение пользовательских файлов, и потому ограничение в 165 Гбайт записи в день для него не выглядит чересчур строгим.

Ещё один любопытный момент – рекомендованная цена Samsung 850 EVO 4 Тбайт, которая составляет $1 499. Она оказалась более чем вдвое выше стоимости Samsung 850 EVO 2 Тбайт ($699), что делает новинку пусть и статусным, но не самым выгодным приобретением. Понятно, что производитель считает наценку за новизну и уникальность четырёхтерабайтника вполне справедливой. Однако, если учесть это, а также ситуацию с ресурсом, более рентабельным вариантом может оказаться покупка двух накопителей 850 EVO объёмом по 2 Тбайт и сборка из них массива RAID 0.

⇡#Методика тестирования

Тестирование проводится в операционной системе Microsoft Windows 10 Enterprise x64 Build 10586, корректно распознающей и обслуживающей современные твердотельные накопители. Это значит, что в процессе прохождения тестов, как и при обычном повседневном использовании SSD, команда TRIM поддерживается и активно задействуется. Измерение производительности выполняется с накопителями, находящимися в «использованном» состоянии, которое достигается их предварительным заполнением данными. Перед каждым тестом накопители очищаются и обслуживаются с помощью команды TRIM. Между отдельными тестами выдерживается 15-минутная пауза, отведённая для корректной отработки технологии сборки мусора. Во всех тестах используются рандомизированные несжимаемые данные. Размер раздела, в пределах которого тестируется скорость операций, увеличен до 16 Гбайт, а продолжительность тестов составляет одну минуту при последовательных операциях и полминуты при случайных операциях чтения и записи. Такой подход позволяет получать релевантные результаты для тех SSD, которые используют различные технологии SSD-кеширования.

Используемые приложения и тесты:

  •      Iometer 1.1.0
      • Измерение скорости последовательного чтения и записи данных блоками по 256 Кбайт (наиболее типичный размер блока при последовательных операциях в десктопных задачах). Оценка скоростей выполняется в течение минуты, после чего вычисляется средний показатель.
      • Измерение скорости случайного чтения и записи блоками размером 4 Кбайт (такой размер блока используется в подавляющем большинстве реальных операций). Тест проводится дважды — без очереди запросов и с очередью запросов глубиной 4 команды (типичной для десктопных приложений, активно работающих с разветвлённой файловой системой). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение тридцати секунд, после чего вычисляется средний показатель.
      • Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов (в пределах от одной до 32 команд). Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение тридцати секунд, после чего вычисляется средний показатель.
      • Установление зависимости скоростей случайного чтения и записи при работе накопителя с блоками разного размера. Используются блоки объёмом от 512 байт до 256 Кбайт. Глубина очереди запросов в течение теста составляет 4 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Оценка скоростей выполняется в течение тридцати секунд, после чего вычисляется средний показатель.
      • Измерение производительности при смешанной многопоточной нагрузке и установление её зависимости от соотношения между операциями чтения и записи. Тест проводится дважды: для последовательных операций чтения и записи блоками объёмом 128 Кбайт, выполняемых в два независимых потока, и для случайных операций с блоками объёмом 4 Кбайт, которые выполняются в четыре независимых потока. В обоих случаях соотношение между операциями чтения и записи варьируется с шагом 20 процентов. Оценка скоростей выполняется в течение тридцати секунд, после чего вычисляется средний показатель.
      • Исследование падения производительности SSD при обработке непрерывного потока операций случайной записи. Используются блоки размером 4 Кбайт и глубина очереди 32 команды. Блоки данных выравниваются относительно страниц флеш-памяти накопителей. Продолжительность теста составляет четыре часа, измерения моментальной скорости проводятся ежесекундно. По окончании теста дополнительно проверяется способность накопителя восстанавливать свою производительность до первоначальных величин за счёт работы технологии сборки мусора и после отработки команды TRIM.
    • CrystalDiskMark 5.1.2
      • Синтетический тест, выдающий типовые показатели производительности твердотельных накопителей, измеренные на 1-гигабайтной области диска «поверх» файловой системы. Из всего набора параметров, которые можно оценить с помощью этой утилиты, мы обращаем внимание на скорость последовательного чтения и записи, а также на производительность произвольных чтения и записи 4-килобайтными блоками без очереди запросов и с очередью глубиной 32 команды.
    • PCMark 8 Storage Benchmark 2.0
      • Тест, основанный на эмулировании реальной дисковой нагрузки, которая характерна для различных популярных приложений. На тестируемом накопителе создаётся единственный раздел в файловой системе NTFS на весь доступный объём, и в PCMark 8 проводится тест Secondary Storage 2.0. В качестве результатов теста учитывается как итоговая производительность, так и скорость выполнения отдельных тестовых трасс, сформированных различными приложениями.
    • Тесты реальной файловой нагрузки
      • Измерение скорости копирования директорий с файлами разного типа. Для копирования применяется стандартное средство Windows – утилита Robocopy, в качестве тестового набора используется рабочая директория, включающая офисные документы, фотографии и иллюстрации, pdf-файлы и мультимедийный контент общим объёмом 8 Гбайт.
      • Измерение скорости архивации файлов. Тест проводится с той же рабочей директорией, что и копирование, а в качестве инструмента для компрессии файлов избран архиватор 7-zip версии 9.22 beta. Для уменьшения влияния производительности процессора используется метод Deflate.
      • Исследование скорости разворачивания архива. Тест проводится с архивом, полученным при измерении скорости архивации.
      • Оценка скорости запуска игрового приложения. Измеряется производительность дисковой подсистемы при выполнении сценария, захваченного при запуске игры Far Cry 4 и загрузке в ней уровня с пользовательским сохранением. Для минимизации влияния производительности процессора и памяти все задержки, возникающие по их вине, из тестового сценария убраны.
      • Оценка скорости старта приложений, формирующих типичную рабочую пользовательскую среду. Измеряется производительность дисковой подсистемы при выполнении сценария, захваченного при запуске пакета приложений, который состоит из браузера Google Chrome, текстового редактора Microsoft Word, графического редактора Adobe Photoshop и видеоредактора Adobe Premiere Pro с рабочими файлами. Для минимизации влияния производительности процессора и памяти все задержки, возникающие по их вине, из тестового сценария убраны.

⇡#Тестовый стенд

В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой ASUS Maximus VIII Ranger, процессором Core i5-6600K со встроенным графическим ядром Intel HD Graphics 530 и 8 Гбайт DDR4-2133 SDRAM. Приводы с SATA-интерфейсом подключаются к контроллеру SATA 6 Гбит/с, встроенному в чипсет материнской платы, и работают в режиме AHCI. Используется драйвер Intel Rapid Storage Technology (RST) 14.8.0.1042.

Объём и скорость передачи данных в бенчмарках указываются в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт).

⇡#Список участников тестирования

Сегодняшнее тестирование Samsung 850 EVO 4 Тбайт будет проведено по сокращённой программе. Причин тому две. Во-первых, у этого SSD попросту нет конкурентов. Накопителей такой ёмкости, нацеленных на массовый рынок, не существует, поэтому сравнивать новинку Samsung с чем-либо другим по большому счёту бессмысленно. Во-вторых, различные представители серии Samsung 850 EVO уже неоднократно тестировались в нашей лаборатории, и получить какие-то принципиально новые результаты вряд ли удастся. Поэтому сегодня мы просто проверим, нет ли в производительности четырёхтерабайтной модели каких-то критичных отклонений.

В сравнении производительности в качестве ориентиров мы оставили лишь несколько накопителей:

⇡#Производительность

Последовательные операции чтения и записи

По скорости последовательных операций Samsung 850 EVO 4 Тбайт мало отличается от других SATA-накопителей этого разработчика. Это означает, что новинка выбирает всю пропускную способность интерфейса, которая и сдерживает её производительность.

⇡#Случайные операции чтения

Со скоростью произвольного чтения ситуация выглядит не столь однозначно. Четырёхтерабайтная новинка оказывается слегка медленнее 500-гигабайтной модификации 850 EVO. На то есть две причины. Во-первых, 850 EVO 500 Гбайт – это самая быстрая версия в данной линейке. Во-вторых, некоторые задержки в работу новинки максимального объёма действительно могут вносить буферы F-chip. Впрочем, результаты Samsung 850 EVO 4 Тбайт всё равно достаточно высоки для того, чтобы оставаться одним из самых быстрых SATA SSD современности.

Несмотря на то, что операции с глубокой очередью запросов для персональных компьютеров не характерны, мы всё же посмотрим, как зависит производительность рассматриваемого SSD от глубины очереди запросов при чтении 4-килобайтных блоков.

В дополнение к этому предлагаем посмотреть, как зависит скорость случайного чтения от размера блока данных:

Случайные операции записи

С записью же, напротив, у Samsung 850 EVO 4 Тбайт всё более чем хорошо. Рекордная степень параллелизма массива флеш-памяти и достаточно мощный контроллер MHX позволяют новинке занимать на диаграммах самые верхние позиции.

График, показывающий зависимость скорости произвольной записи 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов, подтверждает сказанное: при случайной записи 850 EVO 4 Тбайт – отменное по скорости решение среди SATA-накопителей, которое уступает лишь ещё более мощному 850 PRO.

Следующий график отражает зависимость производительности при случайной записи от размера блока данных.

Смешанная нагрузка

По мере удешевления твердотельные накопители перестают использоваться в качестве исключительно системных и становятся обычными рабочими дисками. В таких ситуациях на SSD поступает не только рафинированная нагрузка в виде записи или чтения, но и смешанные запросы, когда операции чтения и записи инициируются разными приложениями и должны обрабатываться одновременно. Однако работа в дуплексном режиме для современных контроллеров SSD остаётся существенной проблемой. При смешивании операций чтения и записи в одной очереди скорость большинства твердотельных накопителей потребительского уровня заметно проседает. Это стало поводом для проведения отдельного исследования, в рамках которого мы проверяем, как работают SSD при необходимости обработки как последовательных, так и случайных операций, поступающих вперемежку. На следующей паре диаграмм мы приводим среднюю производительность, которая посчитана по данным шести измерений с разным соотношением количества операций чтения и записи.

В то время как смешанные последовательные операции – практически идеальный сценарий для Samsung 850 EVO 4 Тбайт, аналогичная нагрузка с произвольными данными оказывается для этого SSD не столь благоприятной. Очевидно, что дополнительный слой буферизации между контроллером и массивом флеш-памяти, который возник при переходе к ёмкости 4 Тбайт, вносит в производительность свои коррективы. Однако его влияние можно увидеть лишь в отдельных случаях, да и сказать, что оно что-то принципиально меняет, совершенно невозможно: 850 EVO 4 Тбайт лишь переходит из категории «самый лучший» в категорию «один из лучших».

Следующая пара графиков даёт более развёрнутую картину производительности при смешанной нагрузке, показывая зависимость скорости SSD от того, в каком соотношении приходят на него операции чтения и записи.

Деградация и восстановление производительности

Наблюдение за изменением скорости записи в зависимости от объёма записанной на диск информации — весьма важный эксперимент, позволяющий понять работу внутренних алгоритмов накопителя. В данном тесте мы загружаем SSD непрерывным потоком запросов на случайную запись 4-килобайтных блоков с очередью максимальной глубины и попутно следим за той производительностью, которая при этом наблюдается. На приведённом ниже графике в виде точек отмечены результаты измерений моментальной производительности, которые мы снимаем ежесекундно, а чёрная линия показывает среднюю скорость, наблюдаемую в течение 30-секундного интервала.

Полностью заполнить Samsung 850 EVO 4 Тбайт данными оказалось непросто. Для того чтобы использовать всю свободную память, которой располагает этот накопитель, потребовалось более трёх часов непрерывной записи. Причём скорость, которую при этом демонстрировал SSD, низкой назвать никак нельзя. Всё это время случайная запись происходила с производительностью порядка 88 тысяч IOPS, что для SATA SSD – очень хороший показатель. Нельзя высказать никаких претензий и к постоянству производительности: никаких колебаний в скорости не наблюдается, что вновь позволяет убедиться в хорошей сбалансированности аппаратной платформы, лежащей в основе этого накопителя. Иными словами, мощности трёхъядерного контроллера MHX для работы с четырёхтерабайтным массивом памяти оказывается достаточно. Причём даже при исчерпании свободного места, когда контроллер сталкивается с необходимостью проводить очистку заполненных блоков флеш-памяти перед их повторным использованием, падение производительности совсем не носит катастрофического характера. И судя по кривой изменения скорости, 850 EVO 4 Тбайт вполне можно было бы использовать и в серверах, так что причины, по которым Samsung указала для него столь строгие ограничения по ресурсу, вполне понятны.

Интересен и другой момент. Несмотря на то, что у Samsung 850 EVO 4 Тбайт имеется SLC-кеш объёмом 48 Гбайт, работающий в рамках технологии TurboWrite, его влияния на производительность совсем не видно. Это значит, что массив флеш-памяти этого накопителя имеет столь высокую степень параллелизма, что ни в каком дополнительном ускорении он и не нуждается. Быстродействие массива TLC 3D V-NAND в Samsung 850 EVO 4 Тбайт с лихвой перекрывает пропускную способность SATA-интерфейса, и, кстати, подобное положение дел наблюдается не только у 850 EVO максимального размера, но и у других его модификаций, начиная с полутерабайтной ёмкости. Это означает, что технология TurboWrite нужна здесь главным образом для консолидации случайных операций и снижения коэффициента усиления записи. То есть в итоге для увеличения ресурса накопителя.

Давайте посмотрим теперь, как у Samsung 850 EVO рекордной ёмкости работает сборка мусора. Для исследования этого вопроса после завершения предыдущего теста, приводящего к деградации скорости записи, мы выжидаем 15 минут, в течение которых SSD может попытаться самостоятельно восстановиться за счёт сборки мусора, но без помощи со стороны операционной системы и команды TRIM, и замеряем быстродействие. Затем на накопитель принудительно подаётся команда TRIM — и скорость измеряется ещё раз, что позволяет убедиться в способности SSD с помощью TRIM полностью восстанавливать свою паспортную производительность.

48-гигабайтный SLC-кеш помогает Samsung 850 EVO 4 Тбайт выдавать высокую производительность даже в тех редких случаях, когда операционная система не передаёт на накопитель команду TRIM. Кеш освобождается контроллером при первой же возможности, поэтому после любого небольшого простоя 48 Гбайт данных записать на 850 EVO 4 Тбайт всегда возможно с высокой скоростью. В тех же случаях, когда TRIM поддерживается, накопитель заблаговременно высвобождает свободное место и в основном массиве памяти – здесь к новинке никаких претензий быть не может.

⇡#Результаты в CrystalDiskMark

CrystalDiskMark — это популярное и простое тестовое приложение, работающее «поверх» файловой системы, которое позволяет получать результаты, легко повторяемые обычными пользователями. И то, что выдаёт этот бенчмарк, с качественной точки зрения обычно почти не отличается от показателей, которые были получены нами в тяжёлом и многофункциональном пакете Iometer.

И даже более того, по показателям этого бенчмарка Samsung 850 EVO 4 Тбайт не отличается по производительности от быстрой 500-гигабайтной версии после её перевода на 48-слойную TLC 3D V-NAND третьего поколения.

⇡#Производительность в PCMark 8 Storage Benchmark 2.0

Тестовый пакет Futuremark PCMark 8 2.0 интересен тем, что он имеет не синтетическую природу, а напротив — основывается на том, как работают реальные приложения. В процессе его прохождения воспроизводятся настоящие сценарии-трассы задействования диска в распространённых десктопных задачах и замеряется скорость их выполнения. Текущая версия этого теста моделирует нагрузку, которая взята из реальных игровых приложений Battlefield 3 и World of Warcraft и программных пакетов компаний Adobe и Microsoft: After Effects, Illustrator, InDesign, Photoshop, Excel, PowerPoint и Word. Итоговый результат исчисляется в виде усреднённой скорости, которую показывают накопители при прохождении тестовых трасс. Обратите внимание – мы применяем обновлённую версию дискового бенчмарка, появившуюся в начале 2016 года.

Благодаря тому, что Samsung 850 EVO 4 Тбайт оказался особенно силён при работе с последовательными смешанными операциями, при работе в реальных приложениях ему удаётся выдать такую производительность, которую у SATA-накопителей до сих пор мы не видели вообще. И это значит, что для систем, в составе которых планируется использовать лишь один SSD, новинка должна подойти наилучшим образом.

Интегральный результат PCMark 8 нужно сопроводить и показателями производительности, выдаваемыми флеш-накопителями при прохождении отдельных тестовых трасс, которые моделируют различные варианты реальной нагрузки. Дело в том, что при разной нагрузке флеш-приводы зачастую ведут себя немного по-разному.

Реальные сценарии нагрузки

Специализированные тесты реальной нагрузки дополняют результаты PCMark 8 2.0 и позволяют делать выводы о том, насколько хорошо та или иная модель SSD может справиться с ролью системного или даже единственного диска в составе ПК, на котором либо хранятся пользовательские файлы, либо развёрнуты рабочие программы, либо и то и другое.

В тестах реальной нагрузки Samsung 850 EVO 4 Тбайт показывает примерно такой же уровень производительности, как и представитель той же серии, но меньшего объёма. А это значит, что мы имеем дело не только с предложением запредельной ёмкости, но и с накопителем, который по меркам SATA SSD весьма быстр.

⇡#Выводы

По итогам знакомства с очередной моделью линейки Samsung 850 EVO, которая получила рекордную ёмкость в 4 Тбайт, мы вряд ли можем добавить к уже известным фактам что-то неожиданное или принципиально новое. Если закрыть глаза на впечатляющий объём, то с практической точки зрения она почти не отличается от того, что Samsung предлагает в меньших накопителях серии 850 EVO. Но это – не недостаток, а, напротив, указание, что перед нами вновь отличный по сочетанию потребительских качеств продукт, который способен выдать лидирующую производительность в рамках SATA-интерфейса. Причём в данном случае за счёт произошедшего увеличения размеров SLC-кеша и резервной области новинка показывает себя при высоких нагрузках и в средах без TRIM даже несколько лучше предшественников.

Впрочем, главное достоинство новой версии Samsung 850 EVO – это всё же её объём, который теперь вырос до рубежей, недоступных другим производителям и характерных скорее не для SSD, а для традиционных механических HDD. Да, столь же ёмкие, как новинка южнокорейского гиганта, накопители можно найти среди серверных продуктов, но, во-первых, они значительно дороже, а во-вторых, имеют большие габариты, чем 2,5-дюймовый и 7-миллиметровый в толщину Samsung 850 EVO 4 Тбайт. Так что благодаря переходу на 48-слойную 3D V-NAND компании Samsung удалось не только увеличить плотность хранения данных и снизить себестоимость собственной продукции, но и в очередной раз продемонстрировать своё технологическое превосходство на конкретных и понятных пользователям примерах.

В итоге в виде Samsung 850 EVO 4 Тбайт мы получили накопитель, который без преувеличения можно назвать бескомпромиссным. Конечно, из-за высокой стоимости число покупателей такого SSD вряд ли будет исчисляться тысячами. Но если рассуждать абстрактно, без какой-либо привязки к ценам, то новый 4-терабайтник безумно интересен тем, что он выступает верным предвестником грядущей эры, в которой никаких механических HDD в персональных компьютерах не останется от слова совсем.

В заключение же мы не можем не отпустить в адрес Samsung критическое замечание, касающееся явно несправедливых условий гарантии. Срок гарантийного обслуживания 850 EVO 4 Тбайт составляет пять лет, но объём записи, в рамках которого производитель готов оказывать поддержку, ограничен лишь 75-кратной перезаписью полного объёма. Понятно, что такие рамки имеют насквозь маркетинговые корни и в реальности новый четырёхтерабайтник сможет пережить как минимум несколько петабайт записи, но покупатели, готовые потратить полторы тысячи долларов, наверняка хотят получить более твёрдые гарантии защищённости своих инвестиций. Поэтому мы очень надеемся, что Samsung пересмотрит свою политику и увеличит заявленный предел выносливости, как она, например, уже делала с 850 EVO ёмкостью 2 Тбайт.

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Обзор SSD-накопителя Samsung 850 EVO 4 Тбайт (экспресс-тест)

Твердотельные накопители с ёмкостью больше, чем у традиционных жёстких дисков, – не такая уж и редкость. Однако в силу своей дороговизны почти все они позиционируются как серверные решения. На рынке же потребительских SSD максимальная ёмкость доходит лишь до 1-2 Тбайт, причём двухтерабайтные предложения – это скорее экзотика. Фактически единственными накопителями объёмом 2 Тбайт, которые можно отнести к числу массовых продуктов, следует считать Samsung 850 EVO и Samsung 850 PRO, которые были представлены в прошлом году. Для их выпуска инженерам Samsung пришлось изрядно попотеть: для столь объёмных SATA-накопителей был специально спроектирован особый контроллер MHX, в котором видоизменился интерфейс DRAM и добавилась поддержка до 4 Гбайт DDR3 SDRAM. Но зато в результате проведённой работы в распоряжении компании оказалась платформа, позволяющая легко масштабировать ёмкость потребительских SATA SSD и дальше. До недавних пор южнокорейскую компанию сдерживало лишь то, что производимые ей 32-слойные чипы TLC 3D V-NAND имели размер по 128 Гбит, и это не позволяло выйти за пределы двухтерабайтного объёма, пользуясь контроллером с восьмиканальной архитектурой.

В конце прошлого года Samsung приступила к выпуску трёхмерной памяти следующего, третьего поколения, базирующейся на обновлённом 48-слойном дизайне. Рост числа уровней 3D V-NAND позволил увеличить плотность хранения данных и довести ёмкость устройств TLC 3D V-NAND до 256 Гбит. А это, в свою очередь, дало возможность без особых проблем удвоить предельный объём SSD, чем Samsung и не преминула воспользоваться, дополнив линейку 850 EVO очередным 2,5-дюймовым накопителем с ёмкостью 4 Тбайт.

Иными словами, Samsung вновь смогла продемонстрировать своё технологическое лидерство. Мало того, что вся серия 850 EVO, которая основывается на флеш-памяти с трёхбитовой ячейкой, по параметрам быстродействия и надёжности умудряется конкурировать с лучшими SATA SSD на базе планарной MLC-памяти, так теперь ещё в её составе появилась экстраёмкая вариация, аналогов которой у других производителей попросту нет и в ближайшее время не предвидится. Поэтому, как только накопители Samsung 850 EVO 4 Тбайт оказались в России, мы сразу же решили «пощупать» такую диковинку на практике

Samsung 850 EVO 4 Тбайт в подробностях

Серию Samsung 850 EVO вполне можно отнести к числу старожилов: первые накопители под этой маркой появились ещё в 2014 году, но за счёт обновления начинки и добавления новых моделей она продолжает оставаться актуальной и по сей день. Поэтому нет ничего удивительного в том, что новая модель Samsung 850 EVO 4 Тбайт совсем не похожа на накопители той же самой серии первой волны. В ней стоит более новая TLC 3D V-NAND третьего поколения и контроллер, который появился в 2015 году. Тем не менее с точки зрения потребительских характеристик преемственность полностью сохранена. Кроме того, Samsung 850 EVO 4 Тбайт сильно похож на своих собратьев с меньшей ёмкостью ещё и по внешнему виду.

Внутри же этого накопителя стоит печатная плата, очень сильно напоминающая плату из 2-терабайтной версии 850 EVO. На ней используется точно такой же контроллер Samsung MHX, вокруг которого расположено восемь микросхем флеш-памяти плюс 4-гигабайтный чип DDR3L SDRAM.

Каждая микросхема флеш-памяти содержит внутри себя по 16 новых, 256-гигабитных 48-слойных кристаллов TLC 3D V-NAND третьего поколения — то есть суммарная ёмкость одного такого чипа достигает 512 Гбайт.

Кстати сказать, штабелировать по 16 чипов флеш-памяти в одну микросхему Samsung научилась сравнительно давно.

Поэтому среди продуктов Samsung нет и не было накопителей, где бы стояло сразу 16 микросхем флеш-памяти, а печатная плата занимала бы весь объём внутри 2,5-дюймового корпуса.

Ничего выдающегося в этом на самом деле нет: по 16 чипов в одну микросхему флеш-памяти умеют упаковывать и другие производители, например Toshiba. Однако с выходом третьего поколения V-NAND подход Samsung приобрёл некоторую уникальность. Дело в том, что теперь в микросхемах с 16 кристаллами внутри, помимо собственно флеш-памяти, появилась дополнительная логика – два буферных чипа F-Chip. Эти чипы позволяют контроллеру работать по единой шине сразу с несколькими NAND-устройствами, что значительно упрощает электронный дизайн накопителя и позволяет снизить влияние электромагнитных наводок на целостность передаваемых сигналов.

В появлении 4-Тбайт накопителя внедрение F-Chip сыграло особую роль: увеличение ёмкости устройств V-NAND до 256 Гбайт могло привести к росту трафика и неминуемым коллизиям в каналах контроллера, но, благодаря дополнительному уровню буферизации, подобных негативных эффектов удалось избежать.

В итоге по сравнению с 2-Тбайт версией 850 EVO, которую мы тестировали год назад, в конструкции поменялся состав и увеличилась ёмкость чипа DRAM, но количество микросхем флеш-памяти осталось неизменным. Да и в остальном внутреннее устройство у новинки почти такое же, разве только обновилась прошивка.

Мало отличается новинка от 2-Тбайт накопителя и по паспортным характеристикам. Заявленный объём составляет 4000 Гбайт, но на резервный фонд и работу внутренних алгоритмов контроллера отводятся обычные для Samsung 850 EVO 9 процентов от общей ёмкости массива флеш-памяти. Пропорционально увеличен в 4-Тбайт накопителе и объём SLC-кеша, работающего в рамках технологии TurboWrite. Теперь его размер вырос до внушительных 48 Гбайт, так что в подавляющем большинстве задач все операции записи будут происходить через кеш, без задействования памяти в TLC-режиме. Но поскольку производительность старших моделей 850 EVO давно ограничивается возможностями SATA-интерфейса, скоростные показатели для Samsung 850 EVO 4 Тбайт заявлены абсолютно такие же, как и для моделей меньшей ёмкости.

Производитель Samsung
Серия 850 EVO
Модельный номер MZ-75E120 MZ-75E250 MZ-75E500 MZ-75E1T0 MZ-75E2T0 MZ-75E4T0
Форм-фактор 2,5 дюйма
Интерфейс SATA 6 Гбит/с
Ёмкость 120 Гбайт 250 Гбайт 500 Гбайт 1 Тбайт 2 Тбайт 4 Тбайт
Конфигурация
Микросхемы памяти: тип, интерфейс, техпроцесс, производитель Samsung 128 Гбит 32-слойная TLC V-NAND Samsung 256 Гбит 48-слойная TLC V-NAND
Контроллер Samsung MGX Samsung MHX
Буфер: тип, объем LPDDR2-1066,
256 Мбайт
LPDDR3-1066,
512 Мбайт
LPDDR3-1066,
512 Мбайт
LPDDR3-1066,
1 Гбайт
LPDDR3-1600,
2 Гбайт
LPDDR3-1600,
4 Гбайт
Производительность
Макс. устойчивая скорость последовательного чтения 540 Мбайт/с 540 Мбайт/с 540 Мбайт/с 540 Мбайт/с 540 Мбайт/с 540 Мбайт/с
Макс. устойчивая скорость последовательной записи 520 Мбайт/с 520 Мбайт/с 520 Мбайт/с 520 Мбайт/с 520 Мбайт/с 520 Мбайт/с
Макс. скорость произвольного чтения (блоки по 4 Кбайт) 94000 IOPS 97000 IOPS 98000 IOPS 98000 IOPS 98000 IOPS 98000 IOPS
Макс. скорость произвольной записи (блоки по 4 Кбайт) 88000 IOPS 88000 IOPS 90000 IOPS 90000 IOPS 90000 IOPS 90000 IOPS
Физические характеристики
Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись 0,07 Вт/3,1-3,6 Вт
MTBF (среднее время наработки на отказ) 1,5 млн ч
Ресурс записи 75 Тбайт 150 Тбайт 300 Тбайт
Габаритные размеры: ДхВхГ 100 × 69,85 × 6,8 мм
Масса 55 г
Гарантийный срок 5 лет
Рекомендованная цена $90 $160 $320 $700 $1500

Но один момент в характеристиках всё же настораживает — это заявленный ресурс записи. На всех представителей серии Samsung 850 EVO распространяется пятилетняя гарантия, но в реальности условия гарантийного обслуживания сформулированы несколько хитрее: оно действует либо в течение пяти лет, либо до исчерпания ресурса записи – в зависимости от того, что случится первым. Так вот, для 850 EVO 4 Тбайт этот ресурс установлен таким же, как и для версии объёмом 2 Тбайт, – всего 300 Тбайт.

Ёмкость SSD Заявленный ресурс Число разрешённых перезаписей SSD в рамках ресурса
120 Гбайт 75 Тбайт 625
250 Гбайт 75 Тбайт 300
500 Гбайт 150 Тбайт 300
1000 Гбайт 150 Тбайт 150
2000 Гбайт 300 Тбайт 150
4000 Гбайт 300 Тбайт 75

Таким образом, производитель даёт гарантию лишь на 75 полных перезаписей своего нового накопителя, и у многих пользователей этот момент вызывает не самые положительные эмоции, вплоть до активного негодования.

Однако нужно понимать, что ограничение по ресурсу не связано с низкой надёжностью Samsung 850 EVO, чему есть многочисленные подтверждения. Например, проводимые нашей лабораторией тесты выносливости показывают, что даже на 250-гигабайтную версию 850 EVO с TLC 3D V-NAND третьего поколения можно без каких-либо проблем записать более петабайта данных, а значит, 4-Тбайт модификация легко сможет пережить несколько петабайт перезаписей. На то же самое косвенно указывает и установленный в 7 Пбайт ресурс серверного накопителя PM1633a объёмом 3,84 Тбайт, который основан на точно такой же  48-слойной TLC 3D V-NAND, как и 850 EVO.

Всё это однозначно говорит о том, что невысокая заявленная для Samsung 850 EVO 4 Тбайт выносливость – это отнюдь не техническая характеристика, а лишь средство позиционирования. Производитель хочет склонить пользователей, сценарий работы которых с дисковой подсистемой предполагает постоянную перезапись больших объёмов данных, к приобретению более дорогих моделей. Samsung 850 EVO 4 Тбайт же – это обычный потребительский SSD, типичный сценарий эксплуатации которого – хранение пользовательских файлов, и потому ограничение в 165 Гбайт записи в день для него не выглядит чересчур строгим.

Ещё один любопытный момент – рекомендованная цена Samsung 850 EVO 4 Тбайт, которая составляет $1 499. Она оказалась более чем вдвое выше стоимости Samsung 850 EVO 2 Тбайт ($699), что делает новинку пусть и статусным, но не самым выгодным приобретением. Понятно, что производитель считает наценку за новизну и уникальность четырёхтерабайтника вполне справедливой. Однако, если учесть это, а также ситуацию с ресурсом, более рентабельным вариантом может оказаться покупка двух накопителей 850 EVO объёмом по 2 Тбайт и сборка из них массива RAID 0.

 

Тестирование SSD Intel 545s, Samsung 850 Evo, 860 Evo и 860 Pro, SanDisk Ultra 3D, Silicon Power Velox V85 и WD Blue 3D по обновленной методике

Методика тестирования накопителей образца 2018 года

Начать процесс тестирования накопителей по обновленной методике мы решили с того, чем закончили использование ее предыдущей версии — семью накопителями с SATA-интерфейсом и емкостью порядка 500 ГБ. В числе прочего это позволит желающим поискать различия между поведением устройств на старом и новом стендах и провести параллели между тестированиями по разным методикам. Одно новое устройство среди испытуемых присутствовать будет, но совсем уж незнакомым его назвать сложно, если вообще возможно. Впрочем, обо всем по порядку.

Intel 545s 512 ГБ

Накопители этого семейства мы тестировали в декабре прошлого года. На данный момент именно они являются чуть ли не единственными потребительскими версиями SSD компании с интерфейсом SATA — в Intel считают, что время NVMe давно настало, причем компания делает все возможное, чтобы таковые устройства перестали восприниматься как нечто дорогое и экзотическое. Впрочем, поставки для модернизации старых компьютеров никто не отменял, да и многодисковую СХД зачастую удобнее собирать именно на SATA-накопителях (линий PCIe в современной настольной системе временами не хватает), так что жизнь 545s предполагается долгой. И расширение семейства продолжается — в частности в конце прошлого года начались поставки модификации на 1024 ГБ, а со временем обещано и как минимум еще одно удвоение емкости. Но мы сегодня повторно протестируем накопитель на 512 ГБ. Набраны они при помощи 64-слойной 3D NAND TLC совместного производства Intel и Micron, причем чипами по 256 Гбит. Все это обслуживается недорогим контроллером Silicon Motion SM2259, которому в работе «помогает» 512 МБ DDR3L. Словом, типичное недорогое по исполнению устройство, имеющее, тем не менее, далеко не самую низкую розничную цену. С другой стороны, Intel предоставляет на этот накопитель пятилетнюю гарантию с неплохим ограничением на полный объем записанных данных: 288 ТБ. Учитывая это, полноценными конкурентами данных продуктов на рынке являются разве что накопители Samsung нового семейства 860 Evo, к которым (а также их родственникам) мы и переходим.

Samsung V-NAND SSD 850 Evo 500 ГБ

Samsung V-NAND SSD 860 Evo 500 ГБ

Samsung V-NAND SSD 860 Pro 512 ГБ

Подробно об истории твердотельных накопителей Samsung вообще и этих линейках в частности мы рассказывали совсем недавно, так что обойдемся лишь кратким перечислением основных моментов. Серия 850 Evo — первый продукт компании на базе 32-слойной 3D NAND TLC (или как ее называет разработчик «3-bit MLC») собственного производства, появившийся три года назад. Позднее в накопителях пару раз менялась память, так что тестируемый нами экземпляр использует уже 64-слойную память с кристаллами по 256 Гбит в комплексе с контроллером MGX (также собственной разработки) и DRAM-буфером типа LPDDR3 емкостью 512 МБ.

Со временем эти накопители из продажи исчезнут по мере исчерпания запасов, поскольку на смену им идет 860 Evo — с усовершенствованным контроллером, способным, в частности, работать с большим размером SLC-кэша. Заодно и гарантийные ограничения были смягчены: гарантия осталась пятилетней, но полный объем записанных данных теперь не должен превышать 300 ТБ, а не всего 150 ТБ как ранее. Но не обошлось и без ложки дегтя — память в этих устройствах аналогичная во всем, кроме размеров кристалла: он увеличен с 256 до 512 Гбит, что (и это мы уже видели) в некоторых случаях приводит к определенным потерям производительности. На что можно и не обращать внимания — все равно SSD Samsung являются одними из самых быстрых на рынке, а реальные прикладные программы пока еще неспособны полностью загрузить работой и «медленные».

860 Pro же — устройство вообще без компромиссов: в нем используется двухбитная MLC-память с кристаллами по 256 Гбит. Соответственно, вопросов к быстродействию накопителя в принципе не возникает — это лучшее, что можно получить, не меняя интерфейс (или не меняя принципиально тип используемой памяти, но все равно вряд ли кто-то из производителей «не NAND» станет применять таковую совместно с SATA). И ограничение полный объем записанных данных для соблюдения условий гарантии (длиной все те же пять лет) составляет беспрецедентные (в этом классе) 600 ТБ. Разумеется, ничто не дается бесплатно — особенно если использовать дорогую память 🙂 Но, хотя бы, принципиальная возможность приобрести 860 Pro есть у каждого — в то время, как большинство производителей накопителей на MLC уже не производят. Либо ограничиваются старыми разработками…

Silicon Power Velox V85 480 ГБ

В частности, как в данном случае. Причем уже в первом обзоре данной модели мы прямо писали, что интересна она нам в первую очередь не сама по себе, а как иллюстрация поведения до сих пор встречающейся на рынке связки из 15-нанометровой «планарной» MLC-памяти Toshiba и контроллера Phison PS3110-S10. Тем более, что почти все такие накопители (за исключением разве что продукции компании Kingston) производятся непосредственно по заказу Phison и в одних и тех же местах, так что, независимо от конкретной торговой марки, могут быть интересны страдающим «TLC-фобией», но не желающим слишком много платить за избавление от нее 🙂

Впрочем, если без шуток, то обходить вниманием хорошо знакомую многим и некогда достаточно популярную платформу нам просто не хотелось.

SanDisk Ultra 3D 500 ГБ

WD Blue 3D 500 ГБ

Эти продукты (со вторым из них мы уже знакомы) имеет смысл рассматривать именно парой — слишком много у них общего. Точнее, почти нет различий: WD в свое время как раз для выхода на рынок флэш-памяти и поглотила SanDisk. Но оба бренда продолжают использоваться параллельно — хотя бы из-за того, что за время самостоятельной работы обе компании успели обзавестись собственными каналами продаж. С технической же точки зрения оба накопителя можно считать одним и тем же устройством, построенным на базе контроллера Marvell 88SS1074 и 64-слойных кристаллов флэш-памяти BiCS 3D NAND TLC совместного производства SanDisk и Toshiba. Условия гарантии тоже были до последнего времени одинаковыми: три года при ограничении TBW в 200 ТБ (для данной емкости). Фактически все, что немного отличается — прошивки: X61110RL и X61130WD соответственно (несложно догадаться — где какая), хотя и тут, вполне возможно, все ограничивается только названием. Как и в общем случае, где к нему добавляются дизайн и каналы поставок. Впрочем, в рознице эти устройства легко могут оказаться на соседних полках одного и того же магазина, причем по разной цене, что делает выбор особенно интересным 🙂 Во всяком случае, если в плане исполнения гарантийных обязательств ориентироваться непосредственно на магазин — «в случае чего» дальнейшие действия покупателя будут немного разными, поскольку и обращаться нужно будет по разным адресам. Да и вообще в настоящее время запущена программа по переводу Blue 3D на пятилетний гарантийный срок, а вот что будет с Ultra 3D — информации у нас пока нет. Скорее всего, произойдут с линейкой аналогичные изменения, но, возможно, что продукты «разойдутся» по этому параметру. Что же касается скоростных характеристик, то мы их сравним напрямую, воспользовавшись подходящим случаем.

Тестирование

Методика тестирования

Методика подробно описана в отдельной статье. Там можно познакомиться с используемым аппаратным и программным обеспечением.

Производительность в приложениях

В принципе, как уже не раз было отмечено, в условиях, максимально приближенных к реальности никакой твердотельный накопитель «узким местом» в системе не будет, так что и результаты этого теста у всех примерно одинаковые.

Потенциальные же возможности устройств различаются чуть заметнее — даже в одном классе. Но они именно потенциальные — это могло бы иметь значение при уменьшении роли других компонентов системы. Однако для достижения подобного эффекта придется как минимум переписать все программное обеспечение в расчете на наличие у пользователя «быстрого» накопителя, а не винчестера. А произойдет это не ранее, чем первые начнут преобладать на рынке, причем не только в новых системах. В общем, не сегодня и не завтра.

Пока же наблюдаются иные тенденции — предыдущая версия пакета, использующая трассы более «старых» приложений, как видим, «находила» между испытуемыми чуть больше различий. Впрочем, это может быть связано и с тем, что для того ПО уже излишне избыточным является используемое нами аппаратное окружение. Но от этого не легче: для решения «легких» задач не требуется и мощный компьютер, а «слабый» потенциальную разницу и скомпенсирует.

Последовательные операции

При обновлении тестовой методики мы увеличили используемый в этой программе объем данных с 1 до 16 ГБ, после чего выяснилось, что Silicon Motion SM2259 в таких условиях можно и «завалить» многопоточной нагрузкой, так что уже он сам перестанет справляться с данными, несмотря на продвинутый подход к SLC-кэшированию. Понятно, что это чистая синтетика — но остальные с ней справляются намного лучше. Как это им поможет в более реальных условиях — посмотрим чуть позже.

Случайный доступ

Для SATA-устройств разницы между двумя «старшими» режимами нет, поскольку очередь команд при использовании протокола AHCI в любом случае ограничена 32 штуками (так что два их в основном для устройств других типов). В целом же выше «точки насыщения» получаем, фактически, соревнование контроллеров: Silicon Motion похуже справляется с чтением, Marvell — с записью данных.

На более коротких (и более приближенных к реальности) очередях различия между испытуемыми немного сглаживаются, зато небольшие расхождения уже могут появиться и под влиянием прошивки и/или конкретных чипов памяти.

Впрочем, давно уже ни для кого не является секретом, что разнообразные «многопоточные иопсы» — чисто синтетическая нагрузка, тестирование в которой интересно только как самоцель: сравнить друг с другом разные накопители. Поскольку как-то же их надо сравнивать, а тесты приложений обычно упираются в совсем другие компоненты системы 😉 Во всяком случае, когда речь идет о типовом персональном компьютере, где типичными вообще являются операции чтения разными блоками и с единичной очередью команд. Хорошо еще, если хотя бы «единичная» получается — на деле производительности любого твердотельного накопителя в таких случаях достаточно, чтобы между выполнением команд он еще и «поспать» успевал. Если «поспать не давать», то… Разница между испытуемыми в принципе есть, но обычно не такая уж и большая, причем неплохо коррелирующая с тестами высокого уровня — разве что немного более ярко выраженная.

Работа с большими файлами

Единственное, на что можно обратить внимание — очень высокая производительность Velox V85 при работе в один поток. Впрочем, легко объяснимая — использование кристаллов по 128 Гбит (что существенно меньше, чем в прочих участниках тестирования) позволяет даже в таком режиме эффективно распараллелить нагрузку по большому количеству банков памяти. А при увеличении количества потоков данных все бодро «упираются» в ограничения SATA-интерфейса.

При записи же подобным образом может вести себя лишь пара накопителей Samsung — 850 Evo и 860 Pro. А вот 860 Evo из-за перехода на кристаллы по 512 Гбит вообще оказался аутсайдером.

Ну и самая тяжелая нагрузка — чтение одновременно с записью. Что характерно — она же и наиболее близкая к практике. И тут нельзя не отметить показатели 860 Pro — от всех остальных он отличается радикально, причем независимо от конкретного сценария. 860 Evo существенно обгоняет предшественника при случайном доступе, но проигрывает при более линейных нагрузках: второе как раз снова следствие «больших» кристаллов, а первое — результат существенного увеличения SLC-кэша.

Рейтинги

Наибольший интерес представляют результаты двух моделей Samsung — 850 Evo и 860 Pro. Вернее, их крайне небольшое различие, несмотря на использование памяти разных типов — небольшую разницу можно вполне списать и на эволюционное усовершенствование контроллеров и прошивок. Скорее всего, 860 Evo вообще вел бы себя неотличимо от Pro, если бы компания не увеличила в модели этой емкости размер кристаллов флэш-памяти. То есть, как видим, в современных условиях даже по низкоуровневым скоростным характеристикам уже не всегда возможно четко различить «близкородственные» накопители на базе MLC- и TLC-памяти, что, естественно, работает «на руку» последним. С другой стороны, если же рассматривать не только какую-то пару-тройку конкретных линеек одного производителя, а положение в целом, то несложно заметить (хотя бы на примере сегодняшней семерке испытуемых), что «старый конь борозды не портит». В частности, Velox V85 построен на базе старой платформы, но все равно работает несколько быстрее, чем накопители Intel и SanDisk/WD на базе TLC-памяти.

Правда вот в обобщенном рейтинге (который мы опять начинаем набирать с нуля), учитывающем и результаты тестов высокого уровня, тот же Velox V85 оказывается самым медленным. Что понятно — низкоуровневые характеристики легко могут оказаться невостребованными программным обеспечением, а вот платить за них придется по-полной и сразу. Поэтому при необходимости выбрать что-то конкретное мы и советуем выбирать именно что-то конкретное: не пытаясь делать каких-то далеко идущих обобщений.

Цены

В таблице приведены средние розничные цены протестированных сегодня SSD-накопителей, актуальные на момент чтения вами данной статьи:

Итого

В принципе, как уже было сказано в начале, никакой принципиально новой информации мы сегодня получить не рассчитывали, поскольку все участники тестирования были изучены ранее. За исключением одного, но новый он для нас лишь формально — несложно заметить, что скоростные характеристики SanDisk Ultra 3D и WD Blue 3D практически идентичны: как и предполагалось. Основная задача сегодняшнего тестирования — проверить обновленную тестовую методику и, заодно, начать накапливать базу результатов для сравнения с другими устройствами (по мере их появления в наших руках). Что и было сделано.

Попутно также можно отметить, что результаты накопителей этого класса (т. е. с интерфейсом SATA и протоколом AHCI соответственно) от программно-аппаратного окружения фактически не зависят. Для примера — 860 Pro 512 ГБ на «старой» платформе в Anvil’s Storage Utilities 1.1.0 «набивал» 5040,1 обобщенных «попугаев», а сегодня мы получили 5232 «попугая». Фактически выходит, что расхождение в плане низкоуровневых характеристик не превышает 5%: несмотря на смену SATA-контроллера, более мощный процессор и т. д. и т. п. Тесты высокого уровня к накопителю привязаны еще сильнее: для того же устройства результаты PCMark 8 изменились с 5014/328,2 на 5012/325,7. В общем, даже снизились — что, впрочем, может быть обусловлено обновлением самого PCMark. Так что версии тестовых утилит значение имеют. Разные программы — тем более: иногда в них разные сценарии работы называются одинаково. Все остальное окружение тоже иногда как-то сказывается, но в меньшей степени. Во всяком случае, повторимся, если говорить о SATA-накопителях — более производительные устройства могут вести себя иначе. Но проверкой этой гипотезы мы займемся позднее.

Тест режима RAPID в SSD SAMSUNG 850 EVO 250Гб • Блог системного администратора

В старичка Samsung np350v5c, который на базе Intel i7 третьего поколения, был установлен SSD того же производителя. Ощутимый прирост в загрузке ОС и работе ПО был заметен сразу. Установил сопутствующую утилиту Samsung Magician и проверил версию прошивки накопителя, была установлена последняя на данный момент EMT02B6Q.

Вышла новая статья: Тест режима Rapid в SSD Samsung 860 EVO 250 Гб

При запуске Magician увидел настройку «Режим RAPID», нашел такое описание:

RAPID Mode это специальный режим работы с дисковой подсистемой, когда в качестве импровизированного кэша также используется некоторая часть свободной оперативной памяти, чья пропускная способность намного выше жестких и твердотельных дисков. Вместе с 850 Pro был представлен режим RAPID Mode 2.0, который может использовать больше памяти. Для начала, надо понимать, что есть определенные риски, связанные с его активацией и лучше поостеречься от включения опции на системах с небольшим объемом памяти (минимум требуется 2 Гбайт оперативной памяти, лучшие показатели могут быть достигнуты при 16 Гбайт и более памяти).

Далее следует ряд тестов SSD SAMSUNG 850 EVO 250Гб с включенным режимом и без него. В ноутбуке установлено 8Гб оперативной памяти.

Скриншот Magician, где видно вкл/откл режима Rapid:

Здесь же показаны другие параметры, такие как TRIM, режим ACHI и интерфейс подключения.

Тест скорости в Magician:

Официальный софт от Самсунг показывает космические результаты, очень спорный момент, что это реальные показатели.

Тест скорости в CrystalDiskMark (слева выключен режим Рапид, справа включен):

Прирост в скорости колоссальный, только тут видимо ошибка в тестировании, так как ниже следующие скриншоты не покажут большой производительности.

Тест скорости в AIDA64:

Прироста производительности практически нет.

Это были показатели синтетических тестов, далее замерял время копирования крупных файлов. С включенным режимом RAPID копирование трех файлов размером 4,37 ГБ через файловый менеджер Far заняло 1 минуту 10 секунд. С выключенным режимом 1 минуту 15 секунд.

Копирование с помощью FAR:

Весьма сомнительный бонус при том, что у вас еще и оперативная память отъедается.

Обновлено 01.03.2018

В связи с комментариями о том, что тесты надо было проводить с мелкими файлами, а не объемными, решил добавить информацию о новом тесте.

Итак, имеем SSD 250Гб 850 EVO и 8Гб оперативной памяти. Папка объемом ~10Гб с 1863 файлами в ней.

Результаты копирования с выключенным режимом Rapid:

Результаты копирования с включенным режимом Rapid:

Прирост в скорости очень хороший, почти на 50%. Но при условии, что файлы у вас не объемные, к примеру папка с фотографиями.

Обзор SSD-накопителя Samsung 850 EVO 4 Тбайт (экспресс-тест)

Твердотельные накопители с емкостью больше, чем у жёстких дисков, — не такая уж и редкость. Однако в силу своей дороговизны почти все они позиционируются как серверные решения. На рынке же потребительских SSD максимальная ёмкость доходит лишь до 1-2 Тбайт, причём двухтерабайтные предложения — это скорее экзотика. Фактически единственными накопителями объёмом 2 Тбайт, которые можно отнести к множеству продуктов, следует считать Samsung 850 EVO и Samsung 850 PRO, которые были представлены в прошлом году.Для их выпуска инженерам Samsung пришлось изрядно попотеть: для столь объёмных SATA-накопителей был специально спроектирован особый контроллер MHX, в котором видоизменился интерфейс DRAM и добавилась поддержка до 4 Гбайт DDR3 SDRAM. Но зато в результате проведённой работы оказалась платформа, позволяющая легко масштабировать емкость потребительских SATA SSD и дальше. До недавних пор южнокорейскую компанию сдерживало то, что производимые ей 32-слойные чипы TLC 3D V-NAND имели размер по 128 Гбит, и это не позволяло выйти за пределы двухтерабайтного объёма, используя контроллер с восьмиканальной архитектурой.

В конце прошлого года Samsung приступила к выпуску трёхмерной памяти следующего поколения, базирующейся на обновлённом 48-слойном дизайне. Рост числа уровней 3D V-NAND увеличить плотность хранения данных и довести ёмкость устройств TLC 3D V-NAND до 256 Гбит. А это, в свою очередь, дало возможность без особых проблем удвоить предельный объём SSD, чем Samsung и не преминула запустить, дополнив линейку 850 EVO очередным 2,5-дюймовым накопителем с емкостью 4 Тбайт.

Иными словами, Samsung вновь смогла продемонстрировать своё технологическое лидерство. Мало того, что вся серия 850 EVO, которая основана на флеш-памяти с трёхбитовой ячейкой, по параметрам быстродействия и надёжности умудряется конкурировать с лучшими SATA SSD на базе планарной MLC-памяти, так что теперь ещё в её составе появилась дополнительная вариация, аналогов которой у других производителей попросту нет и в ближайшее время не предвидится. Поэтому, как только накопители Samsung 850 EVO 4 оказались в России, мы сразу же решили «пощупать» такую ​​диковинку на практике

Samsung 850 EVO 4 Тбайт в подробностях

Серию Samsung 850 EVO вполне можно отнести к первым старожилам: накопители под этой маркой появились ещё в 2014 году, но за счет обновления начинки и добавления новых моделей она продолжает оставаться актуальной и по сей день.Поэтому нет ничего удивительного в том, что новая модель Samsung 850 EVO 4 Тбайт совсем не похожа на накопители той же самой серии первой волны. В ней стоит более новая TLC 3D V-NAND третьего поколения и контроллер, который появился в 2015 году. Тем не менее с точки зрения потребительских характеристик преемственность полностью сохранена. Кроме того, Samsung 850 EVO 4 Тбайт сильно похож на своих собратьев с меньшей ёмкостью ещё и по внешнему виду.

Внутри же этого накопителя стоит печатная плата, очень сильно напоминающая плату из 2-терабайтной версии 850 EVO.На ней используется точно такой же контроллер Samsung MHX, вокруг которого находится восемь микросхем памяти плюс 4-гигабайтный чип DDR3L SDRAM.

Каждая микросхема флеш-память содержит внутри себя по 16 новых 256-гигабитных 48-слойных кристаллов TLC 3D V-NAND третьего поколения — то есть суммарная ёмкость одного такого чипа достигает 512 Гбайт.

Кстати сказать, штабелировать по 16 чипов флеш-памяти в одну микросхему Samsung научилась сравнительно давно.

Поэтому продуктов Samsung нет и не было накопителей, где бы стояло сразу 16 микросхем флеш-памяти, а печатная плата занимала бы весь объём внутри 2,5-дюймового корпуса.

Ничего выдающегося в этом деле нет: по 16 чипов в одну микросхему флеш-памяти умеют упаковывать и другие производители, например Toshiba. Однако с выходом третьего поколения подход V-NAND Samsung приобрёл некоторую уникальность. Дело в том, что теперь в микросхемах с 16 кристаллами внутри, помимо собственно флеш-памяти, появилась дополнительная логика — два буферных чипа F-Chip. Эти чипы позволяют контроллеру работать с единой системой передачи данных сразу с помощью NAND-устройств, что упрощает электронный дизайн накопителя и позволяет снизить электромагнитные наводки на целостность передаваемых сигналов.

В появлении 4-Тбайт накопителя внедрение F-Chip могло привести к увеличению трафика и неминуемым коллизиям в каналх контроллера, но благодаря дополнительному уровню буферизации, подобных негативных эффектов удалось избежать.

В итоге по сравнению с 2-Тбайт версией 850 EVO, которую мы тестировали год назад, в конструкции поменялся состав и увеличилась емкость чипа DRAM, но количество микросхем флеш-памяти осталось неизменным.Да и в остальном внутреннее устройство у новинки почти такое же, разве только обновилась прошивка.

Мало отличается новинка от 2-Тбайт накопителя и по паспортным характеристикам. Заполненный объем составляет 4000 Гбайт, но на резервный фонд и работу внутренних алгоритмов контроллера отводятся обычные для Samsung 850 EVO 9 процентов от общей емкости массива флеш-памяти. Пропорционально увеличен в 4-Тбайт накопителе и объём SLC-кеша, работающего в рамках технологии TurboWrite. Теперь его размер вырос до внушительных 48 Гбайт, так что подавляющее большинство задач записи происходят через кеш, без задействования памяти в TLC-режиме.Но поскольку характеристики старших моделей 850 EVO давно ограничены возможностями SATA-интерфейса, скоростные показатели для Samsung 850 EVO 4 Тбайт заявлены такие же, как и для моделей меньшей емкости.

Samsung 128 Гбит 32-слойная TLC V-NAND

90 031 Контроллер
Производитель Samsung
Серия 850 EVO
Модельный номер MZ-75E120 MZ-75E250 MZ-75500 MZ-75E1T0 MZ-75E2T0 MZ-75E4T0
Форм-фактор 2,5 дюйма
Интерфейс SATA 6 Гбит / с
Ём 120 Гбайт 250 Гбайт 500 Гбайт 1 Тбайт 2 Тбайт 4 Тбайт
Конфигурация
Микросхемы памяти: тип, интерфейс, техпроцесс, производитель Samsung 256 Гбит 48-слойная TLC V-NAND
Samsung MGX Samsung MHX
Буфер: тип, объем LPDDR2-1066,
256 Мбайт
LPDDR3-1066,
512 Мбайт
LPDDR3-1066,
512 Мбайт
LPDDR3-1066,
1 Гбайт
LPDDR3-1600,
2 Гбайт
LPDDR3-1600,
4 Гбайт
Производительность
Макс.устойчивая скорость последовательного чтения 540 Мбайт / с 540 Мбайт / с 540 Мбайт / с 540 Мбайт / с 540 Мбайт / с 540 Мбайт / с
Макс. устойчивая скорость последовательной записи 520 Мбайт / с 520 Мбайт / с 520 Мбайт / с 520 Мбайт / с 520 Мбайт / с 520 Мбайт / с
Макс. скорость произвольного чтения (блоки по 4 Кбайт) 94000 IOPS 97000 IOPS 98000 IOPS 98000 IOPS 98000 IOPS 98000 IOPS
Макс.скорость произвольной записи (блоки по 4 Кбайт) 88000 IOPS 88000 IOPS

IOPS

IOPS

IOPS

IOPS

Физические характеристики мощность
Потребляемая мощность бездействие / чтение-запись 0,07 Вт / 3,1-3,6 Вт
MTBF (среднее время наработки на отказ) 1,5 млн ч
Ресурс записи 75 Тбайт 150 Тбайт 300 Тбайт
Габаритные размеры: ДхВхГ 100 × 69,85 × 6,8 мм
Масса 55 г
Гарантийный срок 5 лет
Рекомендованная цена $ 90 $ 160 $ 320 700 $ $ 1500

Но один момент в характеристиках всё же настораживает — это заявленный ресурс записи.На всех представителей Samsung 850 EVO распространяется пятилетняя гарантия, но в реальности оно может использоваться в течение пяти лет, либо до исчерпания ресурса записи — в зависимости от гарантии, что случится. Так вот, для 850 EVO 4 Тбайт этот ресурс установлен таким же, как и для версии объёмом 2 Тбайт, — всего 300 Тбайт.

Ёмкость SSD Заявленный ресурс Число разрешенных перезаписей SSD в рамках ресурса
120 Гбайт 75 Тбайт 625
250 Гбайт 75 Тбайт 300
500 Гбайт 150 Тбайт 300
1000 Гбайт 150 Тбайт 150
2000 Гбайт 300 Тбайт 150
4000 Гбайт 300 Тбайт 75

Таким образом, производитель дает гарантию лишь на 75 полных перезаписей своего нового накопителя, и у многих пользователей этот момент вызывает не самые положительные эмоции, вплоть до активного негодования.

Не нужно понимать, что ограничение по ресурсу связано с низкой надёжностью Samsung 850 EVO, за что есть быстрое подтверждение. Например, проводимые нашей лабораторией тесты выносливости показывают, что даже на 250-гигабайтную версию 850 EVO с TLC 3D V-NAND третьего поколения можно без каких-либо проблем записать более петабайта данных, а значит, 4-Тбайт модификация легко сможет пережить несколько петабайт перезаписей . На то же самое косвенно указывает и установленный в 7 Пбайт ресурс серверного накопителя PM1633a объёмом 3,84 Тбайт, который основан на точно такой же 48-слойной TLC 3D V-NAND, как и 850 EVO.

Всё это однозначно говорит о том, что невысокая заявленная для Samsung 850 EVO 4 Тбайт выносливость — это отнюдь не техническая характеристика, лишь средство позиционирования. Предполагается постоянная перезапись больших объёмов данных, к приобретению более дорогих моделей. Samsung 850 EVO 4 Тбайт же — это обычный потребительский SSD, типичный сценарий эксплуатации которого — сохранение пользовательских файлов, и его ограничение в 165 Гбайт записи в день для него не выглядит чересчур строгим.

Ещё один любопытный момент — рекомендованная цена Samsung 850 EVO 4 Тбайт, которая составляет $ 1 499. Она оказалась более чем вдвое выше стоимости Samsung 850 EVO 2 Тбайт ($ 699), что делает новинку пусть и статусным, но не самым выгодным приобретением. Понятно, что производитель считает наценку за новизну и уникальность четырёхтерабайтника вполне справедливой. Однако, если учесть это, а также ситуацию с ресурсом, более рентабельным может оказаться покупка двух накопителей 850 EVO объёмом по 2 Тбайт и сборка из них массива RAID 0.

.

Тест режима RAPID в SSD SAMSUNG 850 EVO 250Гб • Блог системного администратора

В старичка Samsung np350v5c, который на базе Intel i7 третьего поколения, был установлен SSD того же производителя. Ощутимый прирост в загрузке ОС и работе ПО был заметен сразу. Установил сопутствующую утилиту Samsung Magician и проверил версию прошивки накопителя, была установлена ​​последняя на данный момент EMT02B6Q.

Вышла новая статья: Тест режима Rapid в SSD Samsung 860 EVO 250 Гб

При запуске Magician увидел настройку « Режим RAPID », нашел такое описание:

RAPID Mode - это специальный режим работы с дисковой подсистемой, когда в импровизированном кэша также используется некоторая часть свободной оперативной памяти, чья пропускная способность намного выше жестких и твердотельных дисков.Вместе с 850 Pro был представлен режим RAPID Mode 2.0, который может использовать больше памяти. Для начала, надо понимать, что есть риски, связанные с его активацией и лучше поостеречься от включения опции на системы с небольшим объемом памяти (минимум 2 Гбайт оперативной памяти, лучшие показатели быть достигнуты при 16 Гбайт более высокой памяти).

Далее следует ряд тестов SSD SAMSUNG 850 EVO 250Гб с включенным режимом и без него. В ноутбуке установлено 8Гб оперативной памяти.

Скриншот Мага, где видно вкл / откл режима Rapid:

Здесь же показаны другие параметры, такие как TRIM, режим ACHI и интерфейс подключения.

Тест скорости в Маг:

Официальный софт от Самсунг показывает космические результаты, очень спорный момент, что это реальные показатели.

Тест скорости в CrystalDiskMark (слева выключен режим Рапид, включен):

Прирост в скорости колоссальный, только тут видимо ошибка в тестировании, так как следующие скриншоты не покажут большую производительность.

Тест скорости в AIDA64:

Прироста производительности практически нет.

Это были показатели синтетических тестов. С включенным режимом БЫСТРО копирование трех файлов размером 4,37 ГБ через файловый менеджер Фар заняло 1 минуту 10 секунд. С выключенным режимом 1 минуту 15 секунд.

Копирование с помощью FAR:

Весьма сомнительный бонус при том, что у вас еще и оперативная память отъедается.

Обновлено 01.03.2018

В связи с комментариями о том, что тесты надо было проводить с мелкими файлами, не объемными, решил добавить информацию о новом тесте.

Итак, имеем SSD 250Гб 850 EVO и 8Гб оперативной памяти. Папка объемом ~ 10Гб с 1863 файлов в ней.

Результаты копирования с выключенным режимом Rapid:

Результаты копирования с включенным режимом Rapid:

Прирост в скорости очень хороший, почти на 50%.Но при условии, что файлы у вас не объемные, к примеру папка с фотографиями.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *