samsung evo и pro в чем разница

В чём разница между Evo и Pro в SSD от Samsung?

Узнайте какую модель стоит выбрать именно для вашего компьютера или ноутбука

Компания Samsung на рынке SSD занимает высокие позиции. Накопители от Samsung марок 850 Pro и 850 Evo стали выдающимися в этой сфере, так как они обладают отличными характеристиками. Именно у них появилась возможность достижения объема памяти в 2 терабайта.

Основные отличия Evo и Pro

Оба накопителя от Samsung похожи, но все-таки имеют некоторые отличия в технических характеристиках и небольшие внешние различия.

Следует отметить, что гарантийный срок службы отличается: в 850 Pro он составляет 10 лет, а вот в 850 Evo всего 5 лет. Это значительная разница и может повлиять при выборе накопителя.

Следующим отличием является ограничение по максимальному объему записи информации: в 850 Pro 2 терабайта составляет 300 Тбайт, а в 850 Evo установлено всего 150 Тбайт.

Флагманская модель 850 Pro рассчитана на людей, которым требуется достаточно сильная работа на высоком уровне и чтение данных происходит со скоростью до 550МБ/с и с дальнейшей записью данных до 520 МБ/с, за одну секунду операций входа и выхода не может превышать100 тысяч.

У модели 850 Evo технические характеристики немного меньше: доступ к чтению и записи данных составляет 540 и 520 МБ/с, а в 1 секунду может быть доступ не более 90 000 операций по входу и выходу.

По стоимости модель 850 Pro будет немного дороже своего собрата, его стоимость составит около 1000 долларов на 2 Тбайта, а цена 850 Evo будет около 800 долларов также на 2Тбайта. Разница не такая уж и большая, но все равно ощутимая. Причем нельзя сказать, что стоимость аппаратов завышена компанией-разработчиком. Именно про эти аппараты говорят, что цена соответствует качеству.

Оба накопителя изобретены на основе 128 индивидуальных 32-уровневых 3D V-NAND чипов, объем которых 16 Гб. Помимо этого улучшили работу МНХ-контролера и 4-х двадцати нанометровых чипа 4ГБ LPDD3 DRAM.

Внешне обе модели похожи друг на друга, существуют только маленькие отличия. 850 Pro сделали немного иначе. По его краям сделали блестящую окантовку, а квадратик, который есть на всех моделях фирмы Samsung, окрасили в терракотовый цвет. У 850 Evo квадратик сделали серым оттенком.

Чистый объем накопителя 850 Pro 2Тбайта составляет 1907 Гигабайта, а вот у 850 Evo всего 1862 Гигабайта. Но, в принципе, накопители предоставляют огромный объем и эта разница особо не ощущается.

Флагманские модели от Samsung имеют популярность на рынке SSD и превосходят в характеристиках своих старших товарищей.

Источник

Обзор твердотельных накопителей Samsung 860 Evo и 860 Pro разной емкости

Оглавление

По мере снижения цен на флэш-память интерес пользователей постепенно смещается в сторону твердотельных накопителей более высокой емкости. Производители еще и подстегивают этот процесс, увеличивая максимальные объемы (к примеру, на ранних этапах развития рынка купить SSD на целый терабайт было, как правило, физически невозможно, а не просто затратно — их не выпускали) и «изымая» из линеек устройства минимальной емкости (просто потому, что на «больших» кристаллах их делать затруднительно). Однако радует это не всех потребителей. Действительно, пользователю ноутбука удобнее использовать одно устройство высокой емкости (тем более что в некоторые до сих пор актуальные модели ноутбуков два накопителя могут просто «не влезть»), а вот в настольной системе обычно можно использовать несколько накопителей разных типов, так что идея купить небольшой SSD только для операционной системы и основных приложений, продолжая хранить большие объемы информации на дешевых «винчестерных терабайтах», была и остается довольно привлекательной. Возможно, она и будет оставаться таковой до тех пор, пока производителям не удастся добиться полного паритета цен SSD/HDD, чего в ближайшее время не ожидается. Только вот понятие «небольшого SSD» со временем постоянно меняется, так что, несмотря на общее снижение цен, стоимость «входного билета» падает очень медленно. Не то чтобы накопителей емкостью менее 120 ГБ на рынке не было совсем — просто это в основном либо старые (и не всегда выгодные по ценам) модели, либо представители самых бюджетных семейств со своими тараканами, включая и невысокую производительность.

Производительность же от емкости зависела практически всегда. Причина проста: многоканальность распространенных контроллеров (за исключением самых дешевых) хорошо работает лишь при большом физическом количестве кристаллов флэш-памяти, эффективно распределяя по ним нагрузку. А сами по себе кристаллы постоянно растут (что необходимо в том числе для снижения цены), поэтому все та же общая емкость на каждом шаге прогресса «набирается» все меньшим их количеством. Впрочем, производительность топовых модификаций по разным причинам нередко оказывается далеко не максимальной в линейке, однако на практике этим обычно можно пренебречь: если уж возникает необходимость в максимальной емкости, то небольшие потери производительности допустимы. А вот на долю экономных покупателей остаются только страдания: ни объема, ни скорости 🙂

Все эти зависимости известны давно. Но, как во всех подобных случаях, возникает вопрос: а не изжили ли они себя, превратившись уже в предрассудки? Если рассматривать сегмент SATA-накопителей, там производительность все равно ограничена «потолком» в виде самого интерфейса. А среди его представителей среднего и высокого класса «слишком мелких» SSD обычно не бывает, так что упереться в интерфейс могут и младшие модификации в линейках, представляющие интерес для части покупателей. Например, Samsung 860 Evo начинается с 250 ГБ, а 860 Pro — с 256 ГБ, чего уже достаточно для многих сфер применения. Года три назад такая емкость и вовсе считалась оптимальной, сейчас же взгляд покупателей закономерно сместился в сторону накопителей на ≈500 ГБ, и именно такие модели мы брали для первого знакомства с упомянутыми линейками. Но интересны-то не только они! 2 ТБ или более по понятным причинам все еще штучный нишевый товар, а вот 1 ТБ могут себе позволить уже многие. В то же время, если SSD в системе является не единственным накопителем (а иногда и это не требуется), то 250/256 ГБ вполне интересны: поскольку основную часть стоимости обеспечивает собственно флэш, цена от емкости зависит почти линейно. Поэтому сегодня мы добавим к уже протестированным двум SSD Samsung еще четыре — из тех же линеек, но другой емкости.

Samsung V-NAND SSD 860 Evo 250 ГБ, 500 ГБ и 1 ТБ

Тем более, что эта линейка вообще как нельзя лучше подходит под описанные выше процессы — в отличие от всех остальных, младшая модификация в ней использует кристаллы по 256 Гбит, а не 512 Гбит, как во всех остальных. Это не слишком оправдано экономически, однако на такой шаг компании пришлось пойти как раз для того, чтобы накопитель не был слишком уж медленным. Возможно, подобное стоило бы сделать и в модификации на 500 ГБ (как было в последней версии 850 Evo, использующей ту же память), но она, все-таки, более массовая — так что тут уже решает экономика. А в итоге можно предположить, что «среднее» в тройке устройство должно быть самым медленным: у него меньше кристаллов, чем в старшем, и столько же, но чуть более медленных, чем в младшем (кроме того, и емкость кэш-памяти, например, одинаковая). Но помешать этим априорным предположениям может и интерфейс, и особенности контроллера, и т. п. Вот это-то мы и проверим.

Так же есть и нюанс с емкостью SLC-кэша — который для накопителей на TLC-памяти жизненно важен. Как мы уже писали, в предыдущих разработках (840 Evo / 850 Evo) использовался статический SLC-кэш, размерами 3 ГБ на каждые 250 ГБ емкости. Это тоже давало определенную фору старшим модификациям — например, устройство общей емкостью в 1 ТБ могло «принять на полной скорости» до 12 ГБ данных, а его меньшие собратья вынуждены ее снижать уже после 6 или даже 3 ГБ. В новой же линейке размеры статической части снижены — и составляют 3, 4 и 6 ГБ соответственно (т. е. процесс не затронул только младшую модификацию на 250 ГБ). Однако новые контроллеры при наличии свободного места на накопителе могут использовать и его под SLC-кэш — в количестве уже до 9 ГБ на каждые 250 ГБ емкости. Соответственно, «кэшевооруженность» старших модификаций даже возросла (тем более, для них и проблема нехватки свободного места обычно менее выражена — для чего и приобретаются) — однако и младшие уже способны тот же десяток гигабайт записать на полной скорости, а больше на практике нужно не часто. Впрочем, есть у нас в наборе тесты, оперирующие большими объемами данных, так что на них разница в поведении разных моделей может быть и заметной.

Samsung V-NAND SSD 860 Pro 256 ГБ, 512 ГБ и 1 ТБ

В отличие от предыдущей линейки, в этой используется более быстрая MLC-память (соответственно, отпадают и такие нюансы, как SLC-кэш и его размер), причем во всех моделях применяются кристаллы по 256 Гбит. Соответственно, вполне можно ожидать либо линейную зависимость производительности от емкости, либо. ее полное отсутствие — если производительность «упрется» в интерфейс, например. Либо что-то промежуточное, так что это мы и проверим. И сравним поведение накопителей разных серий одинаковой емкости (причем не одной, а трех), благо контроллеры в них как раз одинаковые.

Тестирование

Методика тестирования

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

Производительность в приложениях

Как уже не раз было сказано, результаты бенчмарков высокого уровня крайне редко существенно расходятся и при использовании накопителей на разных аппаратных платформах — тем более не стоит ждать от них такого, когда меняется только лишь емкость и количество чипов.

Впрочем, исследование потенциальной производительности показывает, что размер кристалла имеет значение. А вот их количество (вопреки расхожему мнению) — в данном случае, нет: однозначными аутсайдерами (да и то — лишь в небольшой степени) можно считать два SSD с кристаллами TLC-памяти по 512 Гбит.

Предыдущая версия пакета, оперирующая несколько более «легкими» нагрузками, детализацию повышает, разбивая шестерку накопителей уже на три группы. В самую быструю попадают три 860 Pro — независимо от емкости. Следующим идет 860 Evo на 250 ГБ, а замыкают шествие две оставшиеся модификации Evo. С другой стороны, абсолютное значение разницы между всеми устройствами однозначно намекает, что покупатель на практике увидит только разную емкость. И разную цену, конечно же, тоже.

Последовательные операции

Относится это и к подобным операциям, которые в этом классе давно уже обычно ограничены самим интерфейсом подключения. Впрочем, все равно можно поискать накопитель, который будет работать немного быстрее прочих — но переход к другим интерфейсам обеспечит уже намного больше. Как минимум, при чтении данных — что легко дается флэш-памяти любого типа.

Случайный доступ

Что любопытно, в рамках двух современных семейств накопителей Samsung это можно отнести уже и к подобным операциям. Чтение силами CrystalDiskMark 6.0.0 так и вовсе демонстрирует практически идентичные результаты для всей шестерки.

Anvil’s Storage Utilities немного более избирательна, но обратить внимание можно лишь на проигрыш терабайтных модификаций и Pro, и Evo при длине очереди в четыре команды. В общем, фактически, протестировали контроллер в первую очередь.

Работа с большими файлами

При чтении данных мы традиционно протестировали пропускную способность интерфейса. При записи же это получается только на 860 Pro или старших (от 1 ТБ) модификациях 860 Evo. Младшая же пара обеспечивает меньший параллелизм, поскольку чипов на это просто «не хватает». Вот если бы компания в накопителе, емкостью 500 ГБ, использовала кристаллы по 256 Гбит (как в младшей модели или в 850 Evo) — ей бы хватило. Но, к сожалению, решено было немного сэкономить.

Чтение одновременно с записью — пример нагрузки, где и сейчас может пригодиться MLC-память даже в паре с интерфейсом SATA: как видим, и для лучших моделей на TLC он все еще ограничением не является. В общем, не только лишь заявленным ресурсом отличается 860 Pro от 860 Evo, но иногда и скоростью. Правда, и ценой — всегда.

Рейтинги

В общем и целом, результаты предсказуемые. Причем используй Samsung в 860 Evo кристаллы по 256 Гбит — выглядели бы оба семейства еще более похожим образом. С другой стороны, сейчас получилось в какой-то степени даже удачнее: в тройке Evo накопитель на терабайт не только самый емкий и дорогой, но и самый быстрый. Дополнительный бонус его покупателям 🙂

Правда, с учетом результатов тестов высокого уровня — уже не самый быстрый. Однако особого значения это все равно не имеет: несложно заметить, что из всех протестированных нами на данный момент накопителей с SATA-интерфейсом самый медленный SSD Samsung (коим, как и следовало ожидать, оказывается 860 Evo 500 ГБ) все равно быстрее любых конкурентов. Т. е. если ставить во главу угла именно производительность, то можно говорить только лишь о внутрифирменной конкуренции, не более того. С другой стороны, при таком подходе уже имеет смысл обращать внимание на другие интерфейсы, как нам кажется.

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

Итого

В принципе, результаты понятные и предсказуемые на основании внутреннего устройства накопителей. Другой вопрос, что внутреннее устройство нередко представляет собой тот еще «черный ящик», который может меняться (причем в одном и том же предсказуемом направлении) неоднократно за время жизни модели, так что и оценивать его можно только по косвенным результатам. В данном случае этого нет. Но и без того хорошо заметно, что в линейке 860 Pro на зависимость производительности от емкости вообще можно не обращать внимания: сочетание «небольших», но быстрых MLC-чипов по 256 Гбит и интерфейса SATA600 приводит к тому, что все возможности последнего оказываются «выбранными без остатка» даже младшей моделью. Будь в линейке накопитель на 128 ГБ — он бы, возможно, оказался заметно более медленным. Вот только такие емкости у новых устройств встречаются лишь в самом нижнем сегменте бюджетного семейства, а SSD на дорогой памяти в него определенно не попадает.

Выбранные же в качестве нижней границы этих двух линеек 250/256 ГБ уже более оправданы — во всяком случае, для экономного пользователя. И некоторую «нелинейность» быстродействия в семействе 860 Evo вызывает использование разных кристаллов флэш-памяти — без этого, скорее всего, производительность модификации на 500 ГБ оказалась бы более высокой, причем тоже лимитировалась бы интерфейсом. Но в Samsung решили немного поддержать только самых «умножадных» (благо их еще и меньше), в результате чего, во-первых, 860 Evo на 250 ГБ работает чуть быстрее, чем на 500 ГБ, а во-вторых, оба немного не дотягивают до потенциальных возможностей SATA. Другой вопрос, что и «не дотягивают» они скорее потенциально: на практике и тот, и другой по скоростным характеристикам избыточны для современного ПО. Поэтому слишком уж привязываться к небольшой разнице в производительности не стоит — важнее емкость и цена. А начиная с емкости 1 ТБ замечания к скорости работы тоже исчезают.

Источник

Эволюция или стагнация? Сравнение и тесты SSD от Samsung: 840 Pro, 850 EVO, 850 Pro, 860 EVO, 860 Pro, 870 EVO, 870 QVO, 970 EVO Plus

Содержание

Содержание

SSD компании Samsung — разрекламированный продукт. Даже без учета рекламной воды в сухом остатке будет то, что эти накопители — лидеры рынка не только по объему продаж, но и по качеству. SSD Samsung действительно обладают стабильно высоким уровнем быстродействия на фоне конкурентов. Не знаете, какой SSD выбрать? Просто купите SSD от Samsung. В этом обзоре рассмотрим эволюцию накопителей от 840 PRO до 970 EVO.

Отрасль потребительских SSD-накопителей скорее деградирует по совокупности характеристик. Например, вместо MLC NAND стали применять TLC NAND, а на рынке все больше места занимает QLC NAND. Быстродействие массивов памяти начало падать, а производители пытаются компенсировать потерю роста ухищрениями вроде SLC-режима.

Гонка за снижение себестоимости привела к массовому отказу от DRAM-буферизации и рынок заполонили безбуферные контроллеры. Попутно их начали урезать по количеству каналов, ядер и т.д. Это стало сильно заметно на фоне распространения PCIe 3.0 x4 вместо SATA3. При пропускной способности интерфейса в

3500 Мб/с, производители предлагали потребителям PCIe 3.0, SSD с 1200-1500 Мб/с на чтении и 800-1000 Мб/с на записи, с учетом SLC-режима.

При этом есть модели, основанные на полноценных контроллерах и быстрой памяти, но их становится все меньше. Вышеупомянутые решения все равно быстрее HDD, которые, в свою очередь, тоже теряют в скоростях. Действительно, не всегда нужен флагманский продукт, но медленные SSD преподносят под соусом «лучше вам не найти», буквально вытесняя полноценные решения.

SSD накопители от Samsung отвечает требованию цена-качество. Если не учитывать рекламную шумиху, мы все равно получаем качественный продукт, который соответствует реальным характеристикам. Стабильный и высокий уровень быстродействия на фоне предложений конкурентов. Их можно покупать вслепую и получать стабильный, предсказуемый результат. Маркетинг компании в этом плане честный, без явных приукрас.

Samsung 650: честно указаны 5 000 IOPS на чтении и 8 900 IOPS на запись

Модельный ряд простой, без нагромождения приставок и номеров. Старшая и младшая модели, и особняком «особенная/пробная» модель. На данный момент ситуация следующая: 860 Pro, 870 EVO и 870 QVO в сегменте SATA, где 870 QVO — обновление 860 QVO — первого потребительского SSD на QLC NAND, и 980 Pro, 970 EVO Plus, 980 в сегменте PCle, где 980 — первое «пробное» решение Samsung на безбуферном контроллере для розницы.

Но Samsung — не идеальная компания и тоже были проколы. Ошибка в микрокоде накопителей семейства Samsung 840 EVO, приводила к слишком быстрой потере заряда ячейками памяти. Проблему исправили обновлениями микрокода, но часть накопителей так и осталась с этим недугом. Другая беда менее известна в широких кругах в силу своей специфичности: Samsung 840/850/MZ7 теряли данные, некорректно обрабатывая асинхронную команду TRIM (Queued TRIM), которая реализована в linux-системах. Справедливости ради, обожглась тогда не только Samsung — в «чёрный список» попали не только ее SSD.

Ещё одной нередкой проблемой является то, что не всегда адекватно ведут себя накопители Samsung 860-й серии со старыми системами AMD Socket AM2(+)/AM3(+)/FM2(+) — могут наблюдаться различные сбои и ошибки, вплоть до полной неработоспособности.

В данном тестировании примут участие:

Samsung 860 EVO взят в исполнении M.2, а не 2.5″. Последнего просто не было в наличии. Форм-фактор не должен заметно повлиять на результаты в тестах — аппаратная платформа одинаковая.

Samsung 870 QVO на данный момент выпускается в объёмах только от 1 Тб и, учитывая использование QLC NAND с невысоким уровнем быстродействия, менее ёмкие варианты вряд ли стоит ожидать (как не появились они и для Samsung 860 QVO). Можно считать это как небольшой допинг — удвоение параллелизма в массиве флеш-памяти в сравнении с возможной конфигурацией на 500 Гб, соответственно, более высокие результаты в тестах.

Samsung 970 EVO Plus. Хотя этот накопитель тоже среднего класса (EVO по классификации Samsung), достаточно отметить хотя бы его интерфейс PCI-Express 3.0 x4. Попал он в список тестируемых больше из любопытства.

Упаковка и комплектация

Когда-то Samsung имели различные варианты комплектации. От простых — в которых был сам накопитель, утолщающая рамка для установки в посадочные места, рассчитанные на 2.5″ 9.5 мм, буклет и компакт-диск. До достаточно богатых, например, с адаптером SATA3-USB. В этом Samsung шел в ногу со временем, к примеру, Intel и Kingston предлагали вплоть до полноценных корпусов, дающих возможность использовать накопители как внешние портативные SSD.

И точно так же, как на рынке пошла тенденция на упрощение упаковки и комплектации, Samsung стала ограничиваться картонной коробкой (форма которой может немного изменяться) с пластиковым ложементом и буклетом.

Стандарт комплектации потребительских SSD Samsung на сегодня.

Впрочем — это еще богатая упаковка. Некоторые достаточно именитые производители сейчас ограничиваются пластиковым блистером на картонной подложке.

Аппаратные платформы

В тестировании принимают участие накопители двух типов: Samsung 840 Pro на планарной флеш-памяти и все остальные — на флеш-памяти с вертикальной компоновкой ячеек (3D V-NAND).

Samsung 850 EVO пережил три последовательных модернизации. Первая версия в объеме до 500 Гб включительно, базировалась на контроллере Samsung MJX в связке с LPDDR2 и 32-слойной 128 Гбит TLC. Вторая версия — LPDDR3 и 48-слойная 256 Гбит TLC. Третья — 64-слойная 256 Гбит TLC. У более емких следующая градация: Samsung MEX — 850 EVO 1 Тб первой версии; Samsung MJX — 850 EVO 1 Тб второй и третьей версии; Samsung MHX — 850 EVO 2 Тб первой версии, 2 и 4 Тб второй и третий версий. Наш экземпляр принадлежит ко второй модернизации.

Это информация, которую знаю я и не исключаю, что есть еще какие-то данные. (Напиши в комментариях, если есть, что добавить) Samsung 850 Pro тоже наверняка потерпел изменения. Между его дебютом и выходом наследника Samsung 860 Pro прошло три года. Сохранение модели «как на старте продаж» — редкость, для такого длительного срока. Но производительность массивов памяти MLC от Samsung настолько избыточна, что рядовой пользователь может не заметить разницы.

На текущий момент наблюдается очередной этап удешевления накопителей. Линейка Pro с выходом Samsung 980 Pro перешла на TLC NAND, в сегмент SATA пришла уже вторая серия накопителей QVO на QLC NAND, а в PCI-Express пришёл «безбуферный» контроллер Samsung Pablo.

QLC NAND в накопителях Samsung применяется недавно, с серии 860 QVO. А эксперименты с «безбуферным» контроллером начали проводить еще пять лет назад. Сейчас на рынке, DRAMless-платформы оккупировали нижний и средний сегменты.

Samsung 870 QVO построен на полноценном контроллере с внешним DRAM-буфером, но даже применение одной QLC NAND позволило Samsung резко снизить планку стоимости: 870 QVO 4 Тб стоит порядка 33 тысяч рублей против 870 EVO 4 Тб за 42 тысячи рублей. Но для «похорон» традиционных HDD того же объема этого недостаточно: ценники на них стартуют с отметки 7-8 тысяч рублей.

Тестовый стенд

В качестве программного обеспечения используется комплект из Iometer, dd и fio, задействуемые в рамках самописных сценариев, а также AIDA64. «Зоопарк» из разных тестов обусловлен историей рождения всего этого (предполагается в дальнейшем несколько сократить разнообразие). Их отчеты разбираются в таблицы Excel с помощью самописных макросов и строятся графики и таблицы. Тесты на копирование, архивацию и микширование — это реальная работа с реальными файлами (фото, видео, документы MS Word), а не искусственные «трассы»-имитации из какого-нибудь пакета типа PCMark8 или PCMark10. Но и традиционные бенчмарки не проигнорированы: AIDA64, PCMark8 и Crystal Disk Mark 8.0.1.

Тестирование

Немного о SLC-режиме. Вступительная теоретическая часть перед тестированием.

Архитектурно SSD — массив из некоторого числа кристаллов флеш-памяти. Скорость массива — общность скоростей кристаллов, распределённых по одному или нескольким каналам контроллера (на каждом канале либо поодиночке, либо по алгоритму чередования).

Прогресс идет по пути увеличения плотности хранения данных — растет емкость кристаллов: лет семь назад в ходу были кристаллы NAND на 32-64 Гбит, то сегодня и 1 Тбит уже обычны. В итоге для сборки одного и того же объема требуется все меньше и меньше кристаллов. А ни скорость чтения, ни записи у NAND не растут пропорционально. Так появился алгоритм «ускоренной» записи — SLC-режим. И ныне потребительские SSD без него — редкость.

Позднее в микропрограммы многих накопителей стала закладываться отложенная консолидация данных, когда перезапись данных в «родном» режиме происходит только по факту поступления новых данных извне — своеобразная очередь с вытеснением. Если на накопитель поступает запрос на чтение блока данных, скорость отдачи будет зависеть от того, в каком состоянии данный блок хранится на текущий момент — «не уплотнённое» читается быстрее. Подобный приём может дать некоторый прирост быстродействия в программах с активным кэшированием, где временные файлы активно пишутся/удаляются, а их долговременное хранение не требуется.

В итоге в тестах производительности возникает почти полная аналогия с «гибридниками» (SSHD): многие популярные бенчмарки оперируют ограниченным объемом данных на небольшом временном отрезке, т.е. все их операции оказываются в рамках SLC-буфера, частично или полностью. Иначе говоря, результаты, полученные в бенчмарках типа Crystal Disk Mark, могут быть далеки от реальности.

Влияние SLC-кэша на мелкоблочное чтение

Создаем тестовый файл, заполненный случайным образом блоками по 4 Кб, который полностью помещается в SLC-буфер. Первый замер скорости чтения. После делаем паузу, чтобы микропрограмма произвела консолидацию записанных данных, если она это делает. Второй замер скорости чтения. Затем пишем на накопитель объем данных, достаточный для вытеснения текстового файла из SLC-буфера. Снова пауза. Третий замер.

Samsung 840 Pro 512 Гб
(MDX, MLC NAND 21 nm 64 Gbit Samsung, DXM05B0Q, 04.2021)

Samsung 850 EVO 500 Гб
(MJX, TLC 3D 48L V-NAND 256 Gbit Samsung, EMT02B6Q, 04.2021)

Samsung 850 Pro 512 Гб
(MEX, MLC 3D 32L V-NAND 128 Gbit Samsung, EXM04B6Q, 04.2021)

Samsung 860 EVO 500 Гб
(MJX, TLC 3D 64L V-NAND 256 Gbit Samsung, RVT24B6Q, 04.2021)

Samsung 860 Pro 512 Гб
(MJX, MLC 3D 64L V-NAND 256 Gbit Samsung, RVM02B6Q, 04.2021)

Samsung 870 EVO 500 Гб
(MKX, TLC 3D 128L V-NAND 512 Gbit Samsung, SVT01B6Q, 04.2021)

Samsung 870 QVO 1 Тб
(MKX, QLC 3D 64L V-NAND 256 Gbit Samsung, SVQ01B6Q, 04.2021)

Samsung 970 EVO Plus 500 Гб
(Phoenix, TLC 3D 96L V-NAND 256 Gbit Samsung, 2B2QEXM7, 04.2021)

Если у 840 Pro, 850 Pro и 860 Pro нет реализации SLC-режима, то в конфигурациях на TLC и QLC режим SLC-кэширования есть, признаки наличия и отсутствия SLC-кэширования мы видим в таблице. Так же есть вариативность, если микрокод Samsung 850 EVO производил консолидацию сразу, то в 860 EVO и 870 EVO данные частично сохраняются в массиве некоторое время, что дает прирост. 870 QVO этого ухищрения лишается и мы видим деградацию в скорости сразу, без принудительного вытеснения.

Устойчивость скоростных характеристик: линейная запись

Тест позволит выявить сразу 3 возможных особенности накопителя:

SLC-режим у потребительских накопителей Samsung появился с приставки EVO, т.е. начиная с 840 EVO. Будучи изначально простым (один фиксированный объём), начиная с 860 EVO алгоритм SLC-кэширования усложнился и теперь состоить из двух частей — фиксированной (3-6 Гбайт за счёт резервной области) и динамической (до 9 Гб на каждые 250 Гб объема). Например, модели в 1 Тб, могут принять в SLC-кэшировании до 42 Гб данных (6 Гб статического кэша + 36 Гб динамического).

Посмотрим, что мы имеем в итоге:

Для наглядности представим все результаты в виде таблицы:

Samsung 840 Pro 512 Гб
(MDX, MLC NAND 21 nm 64 Gbit Samsung, DXM05B0Q, 04.2021)

Samsung 850 EVO 500 Гб
(MJX, TLC 3D 48L V-NAND 256 Gbit Samsung, EMT02B6Q, 04.2021)

Samsung 850 Pro 512 Гб
(MEX, MLC 3D 32L V-NAND 128 Gbit Samsung, EXM04B6Q, 04.2021)

Samsung 860 EVO 500 Гб
(MJX, TLC 3D 64L V-NAND 256 Gbit Samsung, RVT24B6Q, 04.2021)

Samsung 860 Pro 512 Гб
(MJX, MLC 3D 64L V-NAND 256 Gbit Samsung, RVM02B6Q, 04.2021)

Samsung 870 EVO 500 Гб
(MKX, TLC 3D 128L V-NAND 512 Gbit Samsung, SVT01B6Q, 04.2021)

Samsung 870 QVO 1 Тб
(MKX, QLC 3D 64L V-NAND 256 Gbit Samsung, SVQ01B6Q, 04.2021)

80 Мб/с

У Samsung 850 EVO 500 есть SLC-режим, но количество кристаллов NAND в его массиве таково, что наличие SLC-режима угадывается лишь по более ровному участку на графике записи. У 860 EVO уже все видно — 360 Мб/с вне SLC-режима.

У Samsung 870 QVO всего 80 Мб/с. Это лучше конкурентов с QLC-памятью (Phison S11 и Silicon Motion SM2259XT + QLC 3D Micron дают

30-50 Мб/с), но на рынке подобных решений пока не много, основная масса бюджетных накопителей (без учёта «китайцев» с Aliexpress), с которыми 870 QVO конкурирует, основана всё-таки пока на TLC NAND, где скорость записи повыше.

Samsung 840 Pro показал график записи схожий с графиком 850 EVO. С чем это связано — вопрос интересный. Точно не SLC-режим, а отдаваемая накопителем в SMART температура не превышала +45°C.

Samsung 850 Pro и 860 Pro выглядят одинаково хорошо. Видно, что возможности интерфейса SATA они используют на максимум. При этом второй чуть-чуть быстрее: 20 минут 40 секунд на полную перезапись против 22 минуты 11 секунд.

Устойчивость скоростных характеристик: мелкоблочная запись, работа без TRIM

Непрерывная мелкоблочная запись с большой глубиной очереди запросов при отсутствии TRIM (накопитель ведь не размечен) — тип нагрузки, не свойственный домашним ПК, это скорее серверная нагрузка, где важны показатели постоянства скоростей. Но показательный — слабое место «безбуферных» контроллеров в том, что при постоянных запросах ко всему массиву памяти, микрокод контроллера накопителя, вынужден постоянно останавливать работу для выгрузки ненужных фрагментов таблицы ретранслятора и подгрузки новых. Это выражается в сильном разбросе показателей моментальной производительности. Чем больше массив флеш-памяти, тем больше этот разброс. Слишком «тормозные» SSD могут вызывать такие задержки, которые может заметить даже рядовой пользователь на домашнем ПК.

Полное «замусоривание» массива ячеек позволяет увидеть, как будет вести себя накопитель в условия отсутствия команды TRIM. Полезно для использования USB-боксов, ведь даже в быстрых решениях USB 3.0 могут быть девайсы с ошибками в программной части, из-за которых до накопителя не будет доходить команда TRIM.

Общая таблица показателей:

IOPS, среднее

Помните, я выше говорил про нюансы реализации SLC-кэширования у накопителей Samsung? Поведение накопителя в условиях отсутствия команды TRIM чётко привязано к этим нюансам: способность принимать данные на полной скорости равняется размеру статической части SLC-кэша. В Pro-сериях SLC-кэширования нет. Соответственно, полной скорости без TRIM тоже нет.

Кстати, могу отметить, что в этом виде нагрузки быстродействие Samsung 860 EVO поднялось в сравнении с тем, что демонтрировали первые тесты в момент дебюта данных SSD: изначально на графике записи модификации на 500 Гб был отлично виден SLC режим, теперь же даже 250 Гб (я его тестировал месяц назад) внутри и вне SLC-режима мало чем различается по уровню производительности (88,5 тыс и 85,5 тыс IOPS соответственно). Похоже, Samsung внесла какие-то улучшения.

Задержки при отработке TRIM

Накопители на флеш-памяти NAND отличаются от решений на магнитных пластинах (HDD) тем, что в отличии от последних, для сохранения быстродействия, им необходимо производить стирание данных, которые стали ненужными. В отличие от HDD, где запись можно производить «поверх», без предварительной очистки блоков.

Команда TRIM, которую ОС передает вместе с удалением данных, сигнализирует микропрограмме накопителя о том, что данные имеющиеся по определенным LBA-адресам больше неактуальны. Ну а далее всё зависит от настроек в микрокоде: отложить очистку на момент простоя, если это возможно, или выполнить сразу, даже если в этом нет срочной необходимости.

На живом примере выглядит это так: удалили игру, например, RDR2 которая занимает 100+ Гб и тут же пытаемся записать файл на 1-2 Гб, мы увидим, как скорость записи падает до нуля. Если накопитель играет роль системного, то это может привести к тому, что система может вообще перестать откликаться на действия пользователя.

Тест выполняется следующим образом: на накопителе записываются восемь файлов по 8 Гб каждый, после паузы в несколько минут запускается чтение накопителя с параллельным ведением мониторинга (показания снимаются каждые 0.5 секунд) и производится удаление этих файлов. В конечном итоге получилось следующее:

Samsung 840 Pro 512 Гб
(MDX, MLC NAND 21 nm 64 Gbit Samsung, DXM05B0Q, 04.2021)

Samsung 850 EVO 500 Гб
(MJX, TLC 3D 48L V-NAND 256 Gbit Samsung, EMT02B6Q, 04.2021)

Samsung 850 Pro 512 Гб
(MEX, MLC 3D 32L V-NAND 128 Gbit Samsung, EXM04B6Q, 04.2021)

Samsung 860 EVO 500 Гб
(MJX, TLC 3D 64L V-NAND 256 Gbit Samsung, RVT24B6Q, 04.2021)

Samsung 860 Pro 512 Гб
(MJX, MLC 3D 64L V-NAND 256 Gbit Samsung, RVM02B6Q, 04.2021)

Samsung 870 EVO 500 Гб
(MKX, TLC 3D 128L V-NAND 512 Gbit Samsung, SVT01B6Q, 04.2021)

Samsung 870 QVO 1 Тб
(MKX, QLC 3D 64L V-NAND 256 Gbit Samsung, SVQ01B6Q, 04.2021)

Samsung 970 EVO Plus 500 Гб
(Phoenix, TLC 3D 96L V-NAND 256 Gbit Samsung, 2B2QEXM7, 04.2021)

При удалении 64 Гб лишь только Samsung 840 Pro практически полностью останавливает взаимодействие с системой примерно на одну секунду.

Пара графиков для наглядности

Остальные накопители проседают, иногда значительно. Но слово «значительно» во многом условно, что такое падение скорости с 500+ до 300+ Мб/с на долю секунды? Какие-то разовые задержки, может возникнут, но половина секунды — это не такой отрезок времени, который можно визуально заметить. С Samsung 970 EVO Plus чуть сложнее — 2.5 секунды, но и скорость падает до 700 с лишним Мб/с — такой уровень нельзя назвать плохим для бытового использования.

Общее тестирование производительности

Синтетические стандартные тесты «в лоб»

Доработанные тесты

Эти тесты проводились с учетом возможных «оптимизаций» под бенчмарки в рамках SLC-режима. Все тестовые файлы принудительно вытеснялись из SLC-буфера дополнительной записью и именно поэтому результаты тестов могут оказаться неожиданными, и дать совсем иную картину.

Начнём с синтетических тестов

Какой-либо принципиальной разницы в скорости не наблюдается. Очевидно, что количество используемых кристаллов NAND в данных накопителях здесь достаточно. Единственное исключение составляет Samsung 870 QVO. Падение скорости не драматично, но наглядно демонстрирует, что условный Samsung 870 QVO 500 Гбайт на такой же памяти при простейшем линейном чтении просто не смог бы перекрыть пропускную способность даже SATA2.

Когда возникает задача, завязанная на время доступа по случайным мелким блокам, разница становится куда более заметной:

С ростом глубины очереди растёт и производительность, причём у Pro серии этот рост более активный. Но только до тех пор, пока не он не упирается в общие архитектурные ограничения пропускной способности и к глубине очереди 32 показатели выравниваются.

Заключение

Рынок движется в сторону удешевления и как следствие, ухудшению потребительских характеристик. Быстродействие контроллеров растет, но при этом, память становится все более медленной. И SSD, особенно бюджетного сегмента, оказываются хуже предыдущего поколения. Прошлое тестирование с участием современных бюджетных SSD и «бюджетника» 2014 года KingFasf F8 это подтвердило.

Samsung на фоне этого годами смотрелась молодцом. Конечно, компания тоже идёт в сторону удешевления, но комания настолько мастерски маневрировала теми же контроллерами (Samsung MEX работал на частоте 400 МГц, а Samsung MJX — уже 1 ГГц) и внутренними настройками (размер SLC-кэша), что это не слишком ощущалось на типичном потребительском уровне. По итогу, мы в течении долгих лет, имели своего рода «островок стабильности».

Но когда-то всему настаёт конец. И, похоже, он настал с выходом Samsung 860 QVO и Samsung 870 QVO: даже более новый доработанный 870 QVO не выдерживает конкуренции с другими SATA3 SSD от компании Samsung. Практически во всех тестах он занимает последнее место. Неприятный, на самом деле, «звоночек».

Резонный вопрос: что дальше? Когда Samsung сделает следующий шаг — выпустит SATA SSD на QLC NAND с применением «безбуферного» контроллера? Или это останется на попозже?

Источник