ВведениеСамое интересное событие, которое произошло в мире потребительских твердотельных накопителей в 2014 году, это, вне всяких сомнений, – появление нового флагманского SSD компании Samsung, 850 Pro. Дело в том, что на протяжении нескольких последних лет весь прогресс в этой отрасли сводился по большому счёту либо к переводу флеш-памяти на производство по более тонким техпроцессам, либо к увеличению плотности хранения данных через упаковку в одной ячейке не одного, а двух, и не двух, а трёх, бит информации. Именно эти приёмы и обеспечили стремительное снижение стоимости и повсеместное распространение твердотельных накопителей. Однако такое поступательное развитие рынка SSD в последнее время начало наталкиваться на вполне очевидные препятствия. Дальнейшее уменьшение норм техпроцессов становится всё более и более проблематичным и дорогостоящим мероприятием, а трёхбитовая TLC-память пока не может найти широкого распространения из-за сложностей производственного характера и её не слишком высокого ресурса.
Понятно, что для поддержания взятого темпа на рынке потребительских SSD нужны какие-то принципиально новые идеи. И одной из самых многообещающих технологий, которые должны позволить дальнейшее увеличение плотности хранения данных во флеш-памяти без каких-либо неприятных побочных эффектов, является трёхмерная память – 3D NAND или V-NAND (от слова Vertical). Твердотельный накопитель Samsung 850 Pro как раз и является пионером в деле внедрения этой новой памяти в продукты для массового потребителя. На самом деле идея 3D NAND возникла очень давно, и все ведущие производители флеш-памяти в последние несколько лет ведут на этом направлении активные разработки. Но компания Samsung смогла первой перейти от пилотных продуктов к использованию 3D NAND в серийных изделиях, выпускаемых миллионными тиражами. Её конкуренты смогут представить свои накопители, базирующиеся на собственной трёхмерной флеш-памяти, в лучшем случае через год-два.
При этом переведённый на инновационную 3D NAND накопитель Samsung 850 Pro стал первым для потребительского рынка SSD с воистину выдающимися характеристиками надёжности. Гарантийный срок на него установлен в 10 лет, а заявленный ресурс записи составляет 150 Тбайт. Причём, последнее ограничение имеет под собой маркетинговые корни и связано с желанием производителя разграничить пользовательские и серверные продукты. На самом же деле, Samsung 850 Pro – почти вечный флеш-диск. Как говорят представители компании, он должен быть вполне работоспособен и после записи десятков петабайт данных.
Всё это выглядит более чем интригующе, поэтому, когда в нашем распоряжении оказался образец Samsung 850 Pro, мы не смогли удержаться от того, чтобы посвятить ему отдельный обзор.
Технические характеристики
Перед тем, как перейти к рассказу об аппаратной платформе, лежащей в основе Samsung 850 Pro, немного подробнее остановимся на особенностях трёхмерной памяти. Вот так выглядит увеличенная фотография среза обычной планарной флеш-памяти, где данные хранятся в обычном горизонтальном массиве ячеек:
А вот так выглядит в разрезе 3D NAND:
Данные (в виде заряда, удерживаемого на плавающем затворе), хранятся не только в одной плоскости. Здесь они находятся на каждом уровне, коих можно насчитать два-три десятка по вертикали. И более наглядный снимок среза 3D NAND в изометрии выглядит следующим образом:
Суть 3D NAND заключается в том, что вместо увеличения плотности хранения информации на двумерной плоскости полупроводникового кристалла за счёт уменьшения геометрических размеров транзисторов задействуется вертикальное измерение. Ячейки памяти располагаются несколькими слоями, число которых может доходить до нескольких десятков. Очевидно, что при использовании трёхмерной компоновки внедрять технологические процессы с «тонкими» нормами совершенно необязательно, высокая плотность хранения данных достигается за счёт многослойности. Поэтому закономерно, что Samsung решила откатиться на 40-нм техпроцесс, который гарантирует хороший выход годных кристаллов и высокий ресурс получающейся флеш-памяти даже со столь сложной структурой.
Пилотная 3D NAND компании Samsung, относящаяся к первому поколению, появилась на рынке более года назад. Она включала 24 наложенных друг на друга слоя ячеек и использовалась лишь только в продукции для серверного рынка. Тем не менее, Samsung получила практическое подтверждение перспективности технологии трёхмерной флеш-памяти. Даже в серверном сегменте, предъявляющем повышенные требования к системам хранения данных, 3D NAND первого поколения позволила поднять производительность накопителей, повысить их надёжность и улучшить экономичность.
Однако прогресс не стоял на месте, и летом этого года Samsung смогла запустить массовое производство 3D NAND второго поколения. Ключевых изменений произошло два. Во-первых, число слоёв увеличилось до 32, дополнительно повысив плотность трёхмерной памяти. Во-вторых, изменилась ёмкость полупроводниковых кристаллов: если раньше чипы имели объём 128 Гбит, то теперь он уменьшился до 86 Гбит. Так Samsung дополнительно увеличила выход годных кристаллов, что позволило без каких-либо проблем внедрять их в сравнительно недорогие продукты для массового рынка.
Стоит отметить, что выпускаемая Samsung трёхмерная память представляет собой не совсем простую трёхмерную матрицу обычных ячеек типа MLC NAND. Для реализации их объединения ячейки были переведены на специальную технологию Charge Trap Flash (CTF) - флеш с ловушкой заряда. Идея состоит в том, что данные в виде заряда хранятся не в плавающем затворе из легированного поликристаллического кремния, а в тонком непроводящем слое из нитрида кремния. Диэлектрик при этом помещается между управляющим затвором и полупроводниковым каналом концентрическими цилиндрами, что в конечном итоге увеличивает надёжность всей схемы и снижает вероятность возникновения структурных дефектов при многослойном производстве. К тому же технология CTF позволяет снизить уровень напряжений, необходимых для программирования ячеек. А это, естественно, положительно сказывается на их времени жизни.
Кроме того, в техпроцессе, применяемом для выпуска 3D NAND, нашёл применение и материал с высоким значением диэлектрической проницаемости. В то время как в сложных полупроводниковых устройствах такие диэлектрики используются повсеместно, для производства флеш-памяти этот подход до сих пор использовался лишь консорциумом IMFT. В случае же Samsung именно материал с высоким значением диэлектрической проницаемости даёт простор для укладки друг на друга большого числа слоёв с ячейками, зазор между которыми может быть очень тонким. Иными словами, high-k диэлектрик обеспечивает малую толщину «бутерброда» 3D NAND.
Выпускаемые Samsung по 40-нм технологии полупроводниковые кристаллы 3D NAND второго поколения ёмкостью 86 Гбит имеют площадь порядка 95 кв. мм. А это значит, что плотность хранения информации в современной 3D NAND превышает плотность размещения данных в передовых 16-нм планарных кристаллах флеш-памяти производства Micron примерно на 20 процентов. Поэтому переход на 3D NAND может означать не только открытие новых рубежей и увеличение надёжности, но и в перспективе снижение себестоимости основанных на ней твердотельных накопителей.
В общем, в переходе на 3D NAND видятся сплошные плюсы. По заявлению самой Samsung эта технология позволяет быстро наращивать объёмы чипов и на порядок увеличивает их ресурс перезаписи. Плюс к этому трёхмерная память по сравнению со стандартной планарной MLC NAND имеет примерно вдвое более высокую скорость записи: геометрически большие ячейки 3D NAND надёжно ограждены от взаимного влияния, что ускоряет их программирование и даёт возможность отказаться от дополнительных проверок правильности записи.
Одно только внедрение новой 3D NAND делает Samsung 850 Pro очень интригующей новинкой, ведь к его высокой надёжности памяти добавляется и её высокая производительность. Поэтому совершенно неудивительно, что контроллер, лежащий в основе этого твердотельного накопителя, подобран под стать памяти. В то время как предыдущий флагманский накопитель компании, 840 Pro , базировался на собственном контроллере MDX, в новом SSD использован более новый чип Samsung MEX, который основывается на трёх ядрах с архитектурой ARM Cortex-R4. При этом частота нового контроллера дополнительно повышена с 300 до 400 МГц.
Иными словами, мощность аппаратной платформы Samsung 850 Pro подобрана с большим запасом и производительность этого SSD будет ограничиваться в первую очередь возможностями интерфейса SATA 6 Гбит/с. В результате, серия 850 Pro с полным правом становится новым флагманским предложением компании Samsung. И, более того, учитывая, что предшественник этого накопителя был одним из быстрейших SSD для персональных компьютеров на рынке, новинка явно претендует на то, чтобы стать лучшим флеш-диском с интерфейсом SATA 6 Гбит/с. Давайте взглянем на его характеристики:
Высокий потенциал, заложенный в новой аппаратной платформе Samsung, прослеживается очень хорошо даже по простым формальным характеристикам. Обратите внимание, несмотря на то, что массив флеш-памяти в рассматриваемом накопителе набран устройствами MLC NAND с нетипичной ёмкостью по 10,75 Гбайт, производительность всех модификаций 850 Pro очень близка. Даже 128-гигабайтная версия этого SSD имеет скорость последовательной записи на уровне 470 Мбайт/с, в то время как флагманские накопители такого же объёма других производителей предлагают скорость записи порядка 300 Мбайт/с. Этот факт как раз и свидетельствует о том, что 3D NAND имеет более высокие скорости на операциях записи, чем обычная планарная память, а производительности контроллера Samsung MEX вполне хватает для того, чтобы раскрыть весь её потенциал.
Своё явное преимущество над конкурирующими предложениями Samsung 850 Pro демонстрирует и по надёжности. Все версии новинки, включая младшую модификацию на 128 Гбайт, имеют ресурс записи, установленный в 150 Тбайт. Это – больше, чем ресурс любого другого флагманского твердотельного накопителя из числа потребительских моделей.
На Samsung 850 Pro производитель установил и очень продолжительный срок гарантии – 10 лет. Подобную гарантию имеет лишь только ещё один потребительский накопитель – SanDisk Extreme Pro.
Не разочаровывает Samsung 850 Pro и своими дополнительными функциями. Так, в этом SSD реализовано аппаратное шифрование по алгоритму AES с 256-битным ключом. Причём, криптографический движок совместим со спецификациями Windows eDrive (IEEE 1667) и TCG Opal 2.0, а это значит, что управление шифрованием возможно из среды операционной системы, например через стандартную функцию BitLocker или через стороннее средство Wave Cloud. Также в рассматриваемом накопителе есть поддержка состояния DevSleep, позволяющего отправлять накопитель в режим сна с потреблением порядка 2 мВт. И, кроме того, реализован в Samsung 850 Pro и температурный мониторинг. Текущая температура SSD отражается в параметрах SMART, а в случае перегрева контроллер накопителя умеет уходить в троттлинг и временно понижать свою тактовую частоту.
Кстати сказать, представленная компанией Samsung вместе с основанным на TLC NAND флеш-диском 840 EVO программная технология повышения быстродействия RAPID может работать и с рассматриваемой новинкой. Напомним, её суть заключается в выделении части оперативной памяти для кеширования обращений к SSD. При этом скорости обмена данными, естественно, возрастают, но платой за это выступает риск потери закэшированной в памяти информации в случае внезапных отключений питания, перезагрузок или зависаний системы. Одновременно с выпуском Samsung 850 Pro технология RAPID обновилась до версии 2.0, и теперь она может выделять под «программный» кэш либо 1 Гбайт оперативной памяти, либо 4 Гбайт - в зависимости от того, больше или меньше 16 Гбайт памяти установлено в системе. Управление этой технологией, как и ранее, происходит посредством утилиты Samsung Magican, которая обладает также и массой других полезных функций.
Утилита позволяет просматривать и интерпретировать параметры SMART, обновлять прошивку, изменять настройки операционной системы для увеличения быстродействия SSD, выполнять операцию Secure Erase и многое другое. Нельзя не упомянуть о том, что Samsung Magican – это одно из самых функциональных и удобных программных средств мониторинга и конфигурирования твердотельного накопителя.
Внешний вид и внутреннее устройство
Для проведения подробного тестирования нами была выбрана модификация Samsung 850 Pro объёмом 256 Гбайт. Версия данной ёмкости имеет такие же паспортные характеристики, как и более вместительные варианты, а потому мы можем с полным правом распространять выводы о ней на всю линейку Samsung 850 Pro.С точки зрения экстерьера твердотельный накопитель Samsung 850 Pro мало отличается от своих предшественников с интерфейсом SATA 6 Гбит/с. Для нового флагмана производитель использовал точно такой же металлический 2,5-дюймовый корпус высотой 7 мм, что использовался в 840 Pro или 840 EVO. Стал более тёмным, максимально приблизившись к чёрному, лишь оттенок в который он окрашен.
На лицевой стороне флеш-диска краской нанесён белый логотип Samsung и оранжевый квадрат, в том или ином виде присутствующий на всех SSD компании такого же форм-фактора. На оборотной стороне корпуса имеется этикетка, из которой можно почерпнуть информацию о названии и ёмкости модели, её артикуле и серийном номере.
Несмотря на то, что Samsung 850 Pro – это флагманский и в какой-то степени премиальный продукт, его комплект поставки очень беден. В коробке с SSD вы не найдёте вообще никаких принадлежностей. Так что при необходимости установить этот накопитель в 3,5-дюймовый отсек корпуса, переходник придётся искать самостоятельно.
Зато внутренности Samsung 850 Pro 256 Гбайт способны немало удивить. Дело в том, что внутри этого SSD используется печатная плата сильно урезанного размера, на которой размещено всего шесть микросхем. Причём, все эти чипы лишены каких бы то ни было средств теплоотвода: с корпусом они не соприкасаются.
Первая микросхема - собственно контроллер Samsung MEX – уже знакома нам по флеш-диску 840 EVO , в котором она дебютировала. Там она взаимодействовала с трёхбитовой TLC NAND, и этот контроллер, помимо своих основных функций, обеспечивал также и работу технологии SLC-кэширования операций записи TurboWrite. В новом 850 Pro вся эта технология отключена – 3D NAND имеет высокую скорость записи сама по себе, так что теперь Samsung MEX сможет работать ещё эффективнее.
Над контроллером установлена микросхема памяти. В нашем случае это LPDDR2-1067 SDRAM объёмом 512 Мбайт, используемая контроллером как оперативная память и для буферизации операций. Что же касается оставшихся четырёх микросхем с флеш-памятью, то их набор оказался немного необычным. Поскольку ёмкость кристаллов 3D NAND второго поколения составляет 10,75 Гбайт, в 256-гигабайтный SSD пришлось поместить два разных типа микросхем: две микросхемы с четырьмя ядрами и две микросхемы с восемью ядрами. Таким образом, контроллер по восьми каналам адресует 24 ядра, то есть пользуется трёхкратным чередованием устройств в каждом канале. Столь нетипичная конфигурация, как мы видели по паспортным спецификациям производительности, проблемой не является, и Samsung 850 Pro 256 Гбайт при любых вариантах нагрузки показывает максимально возможную скорость наряду с моделями большего объёма.
Однако из-за нестандартной ёмкости кристаллов 3D NAND суммарный объём массива флеш-памяти в Samsung 850 Pro 256 Гбайт составляет 258 ГиБ, из которых снаружи доступно 92,4 процента. Это значит, что после форматирования в операционной системе пользователь получит в своё распоряжение 238,4 честных двоичных гигабайт. Остальное пространство традиционно отводится на работу технологий сборки мусора, выравнивание износа и на подменный фонд.
В заключение знакомства с начинкой Samsung 850 Pro обратите внимание, что на плате в схеме питания нет никаких батарей конденсаторов. Это значит, что рассматриваемый SSD не имеет дополнительной защиты целостности данных при внезапных отключениях питания. Из потребительских моделей флагманских твердотельных накопителей такой защитой могут похвастать только Intel 730 и Crucial M550.
Методика тестирования
Тестирование проводится в операционной системе Microsoft Windows 8.1 Professional x64 with Update, 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, если не указано иное, используются рандомизированные несжимаемые данные.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 трёх минут, 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 трёх минут, 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 трёх минут, после чего вычисляется средний показатель.
Измерение производительности при смешанной многопоточной нагрузке и установление её зависимости от соотношения между операциями чтения и записи. Используются последовательные чтения и записи блоков объёмом 128 Кбайт, выполняемые в два независимых потока. Соотношение между операциями чтения и записи варьируется с шагом 10 процентов. Оценка скоростей выполняется в течение трёх минут, 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 два 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 3.0.3b
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 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. В качестве результатов теста учитывается как итоговая производительность, так и скорость выполнения отдельных тестовых трасс, сформированных различными приложениями.
Тесты копирования файлов
В этом тесте измеряется скорость копирования директорий с файлами разного типа, а также скорость архивации и разархивации файлов внутри накопителя. Для копирования используется стандартное средство Windows – утилита Robocopy, при архивации и разархивации – архиватор 7-zip версии 9.22 beta. В тестах участвует три набора файлов: ISO – набор, включающий несколько образов дисков c дистрибутивами программ; Program – набор, представляющий собой предустановленный программный пакет; Work – набор рабочих файлов, включающий офисные документы, фотографии и иллюстрации, pdf-файлы и мультимедийный контент. Каждый из наборов имеет общий объём файлов 8 Гбайт.
Тестовый стенд
В качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой ASUS Z97-Pro, процессором Core i5-4590K со встроенным графическим ядром Intel HD Graphics 4600 и 16 Гбайт DDR3-2133 SDRAM. Диски с SATA-интерфейсом подключается к контроллеру SATA 6 Гбит/с, встроенному в чипсет материнской платы, и работают в режиме AHCI. Используется драйвер Intel Rapid Storage Technology (RST) 13.2.4.1000.Объём и скорость передачи данных в бенчмарках указываются в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт).
Участники тестирования
Учитывая позиционирование Samsung 850 Pro, подобрать для него достойных соперников было несложно. Для сравнения с ним мы просто взяли самые быстрые накопители ведущих производителей. В итоге, получился следующий список протестированных моделей:
Crucial M550 256 Гбайт (CT256M550SSD1, прошивка MU01);
Intel SSD 730 480 Гбайт (SSDSC2BP480G4, прошивка L2010400);
OCZ Vector 150 240 Гбайт (VTR150-25SAT3-240G, прошивка 1.2);
Plextor M6 Pro 256 Гбайт (PX-256M6Pro, прошивка 1.02);
Samsung 840 Pro 256 Гбайт (MZ-7PD256, прошивка DXM06B0Q);
Samsung 850 Pro 256 Гбайт (MZ-7KE256, прошивка EXM01B6Q) ;
SanDisk Extreme PRO 240 Гбайт (SDSSDXPS-240G, прошивка X21000RL).
Производительность
Последовательные операции чтения и записи
Все флагманские твердотельные накопители с интерфейсом SATA демонстрируют примерную одинаковую производительность при последовательных операциях. Это связано с тем, что их контроллеры и флеш-память достаточно быстры для того, чтобы полностью задействовать возможности интерфейса SATA 6 Гбит/с. Соответственно, ничего особенно выдающегося Samsung 850 Pro здесь показать нам не может. Да, его результат почти максимален, но конкурирующие накопители если и хуже, то совсем немного.
Случайные операции чтения
Скорость случайных операций пропускной способностью SATA-интерфейса не ограничивается, поэтому здесь Samsung 850 Pro может продемонстрировать весь упрятанный в нём потенциал. Хотя по быстродействии при чтении 3D NAND аналогична обычной MLC NAND, новый твердотельный накопитель Samsung выдаёт скорость, превышающую показатели флагманских накопителей других производителей. Очевидно, заслуга в этом лежит на контроллере Samsung MEX, который проявлял себя очень неплохо и в 840 EVO. Теперь же, когда с него снята нагрузка по кэшированию в рамках технологии TurboWrite, ему удаётся развить ещё большее быстродействие. В результате, по операциям случайного чтения Samsung 850 Pro оказывается самым быстрым SATA SSD среди доступных на рынке предложений.
Подтвердить это можно следующим графиком, на котором показано, как зависит производительность рассматриваемого SSD от глубины очереди запросов при чтении 4-килобайтных блоков.
График не оставляет никаких сомнений в том, что при операциях случайного чтения Samsung 850 Pro нет равных. Этот флеш-накопитель очень хорошо оптимизирован для такой широко распространённой в реальной жизни нагрузки, и при любой глубине очереди запросов он демонстрирует более высокую, чем прочие флагманские SSD, производительность.
В дополнение к этому предлагаем посмотреть, как зависит скорость случайного чтения от размера блока данных:
Как видим, лидирующая производительность Samsung 850 Pro проявляется не только при работе с блоками наиболее распространённого 4-килобайтного размера. Во всех других случаях этот накопитель тоже способен предложить высочайшую среди всех SATA SSD скорость.
Случайные операции записи
При неконвейеризованной случайной записи Samsung 850 Pro немного отстаёт от OCZ Vector 150 и Crucial M550. Однако при наличии очереди запросов среди современных SATA SSD ему вновь нет равных.
Целиком же зависимость скорости произвольной записи 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов выглядит следующим образом:
Из графика видно, что рассматриваемая новинка компании Samsung уступает флеш-дискам OCZ и Crucial лишь при отсутствии или небольшой глубине очереди команд. Во всех остальных ситуациях, когда Samsung 850 Pro может проявить мощность своего контроллера и скорость записи во флеш-память в полной мере, он выдаёт более высокие, чем все конкуренты, результаты.
Следующий график отражает зависимость производительности случайных записей от размера блока данных.
И вновь мы видим, что линия, отображающая производительность Samsung 850 Pro, как бы окаймляет показатели прочих накопителей сверху. И это означает, что нет ни одного варианта объёма блоков, на котором рассматриваемый SSD не демонстрировал бы лучший результат.
Тестирование смешанной нагрузки - относительно новое добавление в нашу методику испытаний SSD. 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 последовательных операций, поступающих вперемежку. Следующая диаграмма демонстрирует наиболее характерный для десктопов случай, когда соотношение количества операций чтения и записи составляет 4 к 1.
Предыдущий флагманский накопитель компании Samsung, 840 Pro, был хорош почти во всём. Однако при смешанной нагрузке его показатели производительности были не слишком выдающимися. Новый SSD этой компании, 850 Pro, перешёл на следующий более быстродействующий контроллер и улучшил результат своего предшественника. Однако сказать, что новинка демонстрирует столь же превосходную производительность, как при простых операциях чтения и записи, и при смешанной нагрузке, мы не можем. Здесь Samsung 850 Pro проигрывает OCZ Vector 150 и Crucial M550. Иными словами, смешанная нагрузка ставит накопитель Samsung на трёхмерной флеш-памяти, демонстрирующий в большинстве тестов просто выдающиеся результаты, в далеко не самое выгодное положение.
Следующий график даёт более развёрнутую картину производительности при смешанной нагрузке, показывая зависимость скорости SSD от того, в каком соотношении приходят на него операции чтения и записи.
Чем больше смешиваются операции чтения и записи, тем ниже оказывается производительность Samsung 850 Pro. Соответствующая этому флеш-приводу кривая имеет явную U-образную форму, что говорит о плохой оптимизации контроллера Samsung MEX для работы в дуплексном режиме. И хотя такое поведение свойственно многим твердотельным накопителем для персональных компьютеров, падение производительности Samsung 850 Pro на смешанных операциях доходит до очень заметного двукратного размера. Получается, что обладая высокими скоростями при однотипных операциях, Samsung 850 Pro может проигрывать своим конкурентам в том случае, когда нагрузка носит не такой примитивный характер.
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 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.
Падение производительности Samsung 850 Pro при непрерывной нагрузке на запись выглядит просто-таки эталонно. До тех пор, пока объём записанных данных меньше полной ёмкости накопителя, 850 Pro демонстрирует абсолютно стабильную скорость на уровне 89 тысяч IOPS. Затем, когда контроллеру приходится заниматься стиранием и программированием ячеек флеш-памяти, скорость падает, постепенно снижаясь к концу нашего двухчасового теста до 13-14 тысяч операций ввода-вывода в секунду. Хорошо при этом то, что колебания быстродействия SSD как в свежем, так и в использованном состоянии, минимальны. Это позволяет с успехом применять Samsung 850 Pro там, где важно постоянство производительности.
Никаких иных скачков на графике, кроме как обусловленных исчерпанием свободных ячеек флеш-памяти, не наблюдается. А это значит, что в Samsung 850 Pro не только нет никаких аналогов TurboWrite, но и вообще отсутствуют какие-либо дополнительные технологии внутреннего кэширования, повышающие быстродействие. Они тут попросту не нужны. Впрочем, если вы желаете увеличить показатели Samsung 850 Pro в бенчмарках, то на помощь может прийти утилита Samsung Magican и режим «виртуального диска» RAPID.
Впрочем, всё, что изображено приведённом выше графике, - синтетическая ситуация, интересная лишь для изучения особенностей контроллера, но не иллюстрирующая поведение SSD в реальной жизни, где немалое влияние на производительность оказывает команда TRIM. Поэтому гораздо более важно то, как после такой деградации происходит восстановление производительности до первоначальных величин. Для исследования этого вопроса после завершения 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 скорость. Затем на накопитель принудительно подаётся команда TRIM - и скорость измеряется ещё раз.
Прошлый флагманский накопитель компании Samsung, 840 Pro, не умел восстанавливать свою производительность за счёт сборки мусора без помощи команды TRIM. Не изменилась эта ситуация и теперь, когда ему на смену пришёл 850 Pro. Поддержка TRIM в операционной системе критически важна и для новинки, иначе вам придётся столкнуться с деградацией скоростей записи. Зато в том случае, когда TRIM поддерживается (справедливости ради заметим, что поддержка TRIM в современных средах есть в 99 процентах случаев), никакой проблемы с падением скорости нет и быть не может. Samsung 850 Pro восстанавливается целиком и полностью, возвращая себе производительность SSD, только вынутого из коробки.
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 почти не отличается от показателей, которые были получены нами в тяжёлом и многофункциональном пакете IOmeter.
На скриншоте можно видеть очень впечатляющие результаты. С точки зрения CrystalDiskMark рассматриваемый Samsung 850 Pro 256 Гбайт быстрее любого другого современного флагманского флеш-диска при любом типе нагрузки за исключением неконвейеризируемой случайной записи, при которой он уступает OCZ Vector 150 и Crucial M550. Впрочем, нужно добавить, что скорость флагманских SATA SSD в простых синтетических бенчмарках вроде CrystalDiskMark достаточно близка друг к другу, поэтому о подавляющем превосходстве Samsung 850 Pro над конкурентами говорить всё же нельзя.
PCMark 8 2.0, реальные сценарии использования
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 Abobe 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.
Производительность в PCMark 8 - один из важнейших параметров для понимания того, насколько хорош тот или иной накопитель в реальном использовании. И если опираться на полученные здесь показатели, то напрашивается вывод о том, что Samsung 850 Pro, который поражал нас высочайшими результатами в разнообразных синтетических тестах, при реальной работе в приложениях оказывается совсем не таким быстрым SSD, как это представлялось вначале. Мы уже видели, что при смешанной нагрузке, когда операции чтения и записи чередуются друг с другом, производительность этого накопителя проседает, а именно такие условия и складываются в большом количестве реальных задач. Вследствие этого интегральный показатель Samsung 850 Pro в тесте PCMark 8 оказывается хуже, чем у Intel 730 480 Гбайт и Crucial M550. Кроме того, новинка немного отстаёт и от предшествующего флагмана Samsung. Это, конечно, никакая не катастрофа, но тот факт, что в ряде случае Samsung 850 Pro может немного уступать другим вариантам, иметь в виду всё-таки необходимо.
Интегральный результат PCMark 8 нужно дополнить и показателями производительности, выдаваемыми флеш-дисками 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.
Получается, что у Samsung 850 Pro есть сразу несколько проблемных приложений, результаты в которых тянут общий показатель PCMark 8 вниз. Это - Microsoft Word, Battlefield 3, Adobe Illustrator и Adobe AfterEffects. Перечисленные приложения характерны тем, что нагрузка в них носит явно неоднородный характер с преобладающими операциями чтения, но подмешиваемые к ним операции записи серьёзно снижают именно скорость чтения. Подобную ситуацию мы видели в тестах смешанной нагрузки, и здесь она проявилась в результатах теста, основанного на реальных задачах. Зато в других приложениях, таких как Adobe InDesign, Microsoft Excel, Microsoft PowerPoint и World of Warcraft рассматриваемый накопитель выдаёт неизменно превосходный результат.
Копирование файлов
Имея в виду, что твердотельные накопители внедряются в персональные компьютеры всё шире и шире, мы решили добавить в нашу методику измерение производительности при обычных файловых операциях – при копировании и работе с архиваторами – которые выполняются «внутри» накопителя. Это – типичная дисковая активность, возникающая в том случае, если SSD исполняет роль не системного накопителя, а обычного диска.
В целом, Samsung 850 Pro очень неплохо справляется с операциями копирования. Совершенно очевидно, что для работы в качестве рабочего диска это - один из лучших вариантов. Тем не менее, при копировании файлов большого размера новинка Samsung заметно отстаёт от других флагманов - SanDisk Extreme Pro и OCZ Vector 150.
Вторая группа тестов проведена при архивации и разархивации директории с рабочими файлами. Принципиально, отличие этого случая заключается в том, что половина операций выполняется с разрозненными файлами, а вторая половина – с одним большим файлом архива.
При работе с архивами ситуация неоднозначна. Однако если говорить о средней скорости по последним двум тестам, то Samsung 850 Pro отстаёт лишь от SanDisk Extreme Pro, которого можно отнести к самым быстрым SSD сегодняшнего дня наряду с рассматриваемым флеш-диском.
Выводы
В течение нескольких последних лет компания Samsung стала одним из центровых игроков на рынке твердотельных накопителей для персональных компьютеров. Стратегия этой компании проста и результативна: Samsung имеет вертикально интегрированное производство и создаёт все составляющие для своих SSD полностью самостоятельно. Это позволяет ей заниматься глубокой оптимизацией компонентов своих накопителей и проводить в них новые технологии намного быстрее всех конкурентов. Первыми плодами этой тактики были накопители 840 и 840 EVO , в которых Samsung смогла применить TLC NAND и благодаря этому закрепилась в сегменте недорогих решений. Теперь же компания применяет тот же приём в секторе высокопроизводительных решений для энтузиастов. Samsung 850 Pro – это первый на рынке твердотельный накопитель, основанный на MLC флеш-памяти с трёхмерной компоновкой. Причём очевидно, что подобные предложения других производителей смогут появится не ранее чем через год.Всё это делает Samsung 850 Pro действительно уникальным предложением. Какой аспект потребительских характеристик не возьми, данный SSD в любом случае окажется в числе наилучших вариантов. Производительность? Samsung 850 Pro побеждает всех соперников того же класса почти при любом варианте нагрузки, незначительно уступая отдельным конкурентам лишь при смешанных операциях. Надёжность? Здесь у Samsung 850 Pro вообще нет равных: заявленный ресурс этого SSD велик до неприличия, гарантийный срок составляет десять лет, а используемая в его основе 3D NAND свободна переносить несколько десятков тысяч циклов перезаписи. Экономичность? В Samsung 850 Pro есть поддержка DevSleep, да и при максимальной нагрузке он не отличается повышенным энергопотреблением и нагревом. Да что там говорить, даже программная сервисная утилита, предлагаемая Samsung для собственных SSD, – одна из лучших.
Конечно, столь выдающееся решение не может быть дешёвым по определению. И если посмотреть на текущие розничные цены, то окажется, что Samsung 850 Pro – один из самых дорогих SATA SSD для персональных компьютеров. Но разве могло бы быть иначе?
И именно поэтому мы были бы и рады рекомендовать Samsung 850 Pro для всех без исключения случаев, так как у этого SSD много преимуществ и действительно нет заметных недостатков, но сделать это всё же не можем. В условиях ограниченного бюджета логичнее будет обратить внимание на другие предложения. Например, тот же Crucial MX100 – вполне достойный вариант с примерно на 75 процентов более низкой удельной ценой за гигабайт. Что же касается Samsung 850 Pro – то он в основном будет интересен для тех бескомпромиссных энтузиастов, которые хотят получить максимальную скорость дисковой подсистемы любой ценой и при этом собираются использовать высокоскоростной SSD не только для установки системы и программ, но и для хранения своих рабочих файлов.
Однако не следует упускать из вида, что даже такое выдающееся решение, как Samsung 850 Pro, не может перепрыгнуть через барьеры, выставленные интерфейсом SATA 6 Гбит/с. И его производительность во многих случаях упирается именно в них, а не в мощность внутреннего контроллера SSD или в пропускную способность массива флеш-памяти. А это значит, что как только потребительские SSD перейдут c интерфейса SATA на PCI Express, даже столь замечательный продукт как Samsung 850 Pro может сразу же оказаться совсем не таким непревзойдённым твердотельным накопителем, каким он кажется в данный момент.
3 года назад
повелся на зум и на яркие цвета на дисплее,видео снимает хорошо,стерео-звук тоже на высоте
4 года назад
1. В основном хорошее качество снимков. 2. Быстрая работа (включение и фокусировка). 3. Отличный зум (Даже с самолёта хорошие снимки получались). 4. Приятное разнообразие режимов фотосъёмки. 5. Как Smart камера содержит много функций, правда мной изредка использовался Wi-Fi для передачи фотографий, никогда не пользовался GPS. 6. Фотоаппарат выдержал много путешествий и сделал 18766 фотографий.
5 лет назад
Небольшой, с учетом своего зума; превосходная стабилизация, при съемке видео на дальнем конце, как будто на штативе, качественный стерео, адекватная регулировка уровня звука, на концертах хорошо справляется с перегрузом, четкость на всех положениях зума, быстрая фокусировка, приличные снимки в темное время суток без вспышки, очень хорошая передача телесных оттенков, баланс белого практически идеален даже в сложных условиях, долгая батарея, могу положить на две недели, а потом опять пользоваться (Wi-Fi, GPS выключены). Возможность при видеосъемке делать фото, в полном(!) разрешении, правда, всего 6 фоток.
5 лет назад
Компактный, лёгкий, большой зум. Удобно управлять зумом. Широкоугольный объектив с хорошей светосилой и приличным диаметром.
5 лет назад
хороший зум неплохое для цены качество снимков
6 лет назад
Уже писали. Кроме того много ручных режимов. Гарантия 3 года.
6 лет назад
Прежде всего-быстрота его работы,хорошо распознает условия съемки,матрица ВSI выручает при слабом освещ.
6 лет назад
Зум, конечно,много разных функций и режимов, также ручные настройки,внешний вид.
7 лет назад
Огромный зум, запись FULL HD, Яркий Экран, Компактный (относительно).
7 лет назад
1.куча разных наворотов 2.21х зум. 3.Full HD видео. 4.GPS 5.WiFi 6.Экран AMOLED . 7.Двойной стабилизатор изображения.
3 года назад
пожалел выброшенных денег,когда покупал-стоил дороговато,до того пользовался Сонькой,небо и земля,даже без лишних и ненужных наворотов типа джипиэрэс и вайфая....и да,как и у всех,самостоятельное переключение аппарата режимов работ,довело меня до бешенства,в итоге долбанул об стену,аминь!
4 года назад
Недостатки: 1. Тяжеловато фотографировать ночью при малом количестве освещения. 2. Сильное искажение фотографий по краям при наклоне объектива, например, когда фотографировались высокие здания. Неисправности: 1. Первым сбоем в работе (примерно после 1,5 года) был сбой контроля яркости при съёмке в режиме Smart, фотографии при нормальном освещении неестественно затемнялись. 2. Недолго живущим оказалось колёсико смены режимов, через 2 года стало само прокручиваться, меняя режимы (этот недочёт попортил много нервов, а замена оказалась дорогой). 3. Плохая защищённость линз от пыли, спустя 2,5 года пыль попала между линз и долго не выходила оттуда, мешая фотографировать (искупавшись в речке, ил прекрасно наблюдался между линзами, хотя нырнув фотоаппарат был выключен).
5 лет назад
Голубой уходит в бирюзу, небо немного неестественно, при зуммировании и одновременной попыткой переключится в видео зависает; в комплекте нет отдельного зарядного устройства (для аккумулятора, только через сам аппарат), длительность видео ограничена 20 минутами. Макро как такого практически нет, это если только приближенные объекты на размытом фоне получать. Настройки приходится делать через меню, в том числе переключение на макро, что долго.
5 лет назад
Слабая батарея - хватает не более чем 300 кадров без всяких вспышек - особенно раздражает в музеях. Фокусировка не быстрая, на х19-21 практически не работает. В сложных условиях съёмки (темнота, световые пятна под листвой, особенно при облачности) не помогают даже относительно большой объектив и BSI CMOS - никакого сравнения с Kodak Z981. Сильный эффект "рыбьего глаза" из-за 28 мм объектива. Мёртвые цвета - никакого сравнения с фотобрендами (Kodak, Konica Minolta) и т.п. Быстро начал сбоить переводчик режимов съёмки - нажимаешь на кнопку спуска, а вместо этого переключаются режимы. Очень медленно заряжается вспышка. Нет спортрежима.
5 лет назад
автофокус медленный, а зачастую вообще не может настроиться из-за плохого автофокуса видео получается не очень видео с большим количеством кадров надо снимать только под прожектором) постоянно мерцает ужасное меню, которое часто дублируется gps настраивается очень долго поэтому у меня мало снимков с меткой очень неудобная работа с wifi в итоге почти не пользовался (нельзя даже на компьютер скинуть все фотографии, надо выделять их по одной) снимки получаются только при очень хорошем освещении
6 лет назад
Не может сфокусироваться. Не читате карты больше 1 Гб. Постоянные глюки самопроизвольно переходит с режима на режим. Очень быстро разряжается. Непонятно как перепрошивать. Если честно то качество сборки хоть и супер но все время создается впечатление что очень хрупкая аппаратура. Все время боишься уронить, так как аппарат угловатый какой-то.
6 лет назад
особо нет
6 лет назад
Аккумулятор который нужно вынимать из фотоаппарата постоянно, а то он разряжается-это дикий провал и его никак не исправишь - я уже все перепробывала -от настроек и прошивки это не зависит.
7 лет назад
ИСКРИВЛЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ БЕСИТ по полной, достаточно взять и просто сфоткать человека без зума и всё станет на свои места. Голова вытянутая, ноги в разные стороны- франкенштейн! Приходится принаравливаться и фоткать помещая объект строго в центр. Когда обнаружил данный баг - было уже поздно сдавать, приходится терпеть. Запись видео конечно не на высшем уровне, шум моторчиков отчётливо слышен при просмотре видео. Качество звука отвратительное. Вспышка это вообще что то с чем то, если не придерживать при выдвижении, то кажется что она скоро сломается, на автомате оооочень редко включает, приходится пользоваться ручными настройками. Размытость изображений очень сильная, шумы со всех сторон без вспышки, фоткаю со вспышкой даже днём. GPS на любителя, использовать его как навигатор всё равно никт
7 лет назад
1.Аккумулятор разряжается за ночь. 2.Функция HDR фото сырая
It all adds up to performance
The 850 PRO delivers a new level of performance beyond your expectations for sequential reads of up to 550 MB/s and random reads up to 100,000 IOPS. Plus, achieve over 2x* faster performance with RAPID mode enabled by Magician software to processes data on a system level using DRAM as cache. *These results were determined by PCMARK ® 7 testing with scores of 7,864 and 20,172 with RAPID mode off and on using a 4TB drive.
Elevate the endurance level
With heavy workloads, endurance is everything. The 850 PRO is a game changer, withstanding up to 600 terabytes written (TBW) and backed by a 10-year limited warranty.* Dynamic Thermal Guard protects it from overheating while an AES 256-bit hardware-based encryption engine secures your data and is compliant with TCG™ Opal standards and IEEE ® 1667 protocol. *10-year warranty or TBW (256 GB: 150 TBW, 512 GB/ 1 TB: 300 TBW, 2 TB: 450 TBW, 4 TB: 600 TBW), whichever comes first.
Seamless, synergistic integration
Leverage our world-class integration expertise. Samsung designs every component of the SSD in house, including the V-NAND flash memory, controller, DRAM and firmware - all fine-tuned to work in perfect synergy.
Твердотельные диски с новой 3D NAND памятью у нас на тестах уже были от CRUCIAL и ADATA. Но одной из первых эту технологию начала использовать SAMSUNG, составить полное представление по новому типу памяти без изучения серии 850 EVO было бы неправильно. Изучать ее мы также будем на примере версии на 500 Гбайт. Данная серия получилась любопытной, компания провела обновление серии без шумных анонсов. Некоторое время на полках российских магазинов было доступно две версии, сейчас все стабилизировалось, в официальной рознице представлена только актуальная ревизия.
В ней вместо 32-слойной 3D NAND второго поколения начали применять 48-слойные чипы третьего поколения. Увеличилась плотность ячеек, и в перспективе это открывает путь для емких SSD. Главным изменением стал новый техпроцесс, Samsung при этом уверяет, что характеристики не поменялись, для пользователей этот апгрейд мог пройти и незаметно. В реальности же мы видим совершенно новую модель SSD, но с тем же названием, сохранившую только контроллер MGX. Для нас этот тест будет интересен еще и взглядом на решение компании, которая использует собственные чипы, таких производителей немного на рынке. Сравнивать его работу будем с накопителем Crucial CT525MX300SSD1.
Samsung 850 EVO обзор
Комплектация
Одним из отличий стало обновление упаковки. Изменился дизайн оформления и набор информации. Теперь на коробке красуется надпись: «V-NAND SSD 850 EVO».
Комплектация скромная, включает только набор документации, скрываемой в конверте. Нет привычной рамки для увеличения толщины корпуса.
Внешний вид
Дизайн корпуса не поменялся. Samsung 850 EVO выполнена в черном корпусе с минималистичным оформлением. Толщина в 7 мм позволяет применять эти накопители для апгрейда ноутбука.
Кстати, одним из улучшений стало снижение энергопотребления, в случае настольных систем это не критично, а вот ноутбукам может продлить время автономной работы.
Вместо декоративной наклейки, серебристый логотип Samsung на крышке. С обратной стороны наклейка с техническими данными.
Отличия есть в маркировке, обновленные накопители идут с номеров: S2P, S2R или S2S.
Крепится корпус при помощи винтов. Разбор приведет к повреждению наклейки.
Начинка
Обращают внимание на себя уменьшенные габариты печатной платы Samsung 850 EVO. По длине она не превышает 2-3 см. Термоинтерфейс для контакта с корпусом не используется.Распаяно два чипа памяти TLC 3D V-NAND третьего поколения с 256-гигабитными ядрами. Для получения нужного объема теперь используется вдвое меньше чипов памяти. Уменьшение степени параллелизма снижает нагрузку на контроллер. Если ранее для версии на 1 Тбайт и 2 Тбайт использовали старший MEX процессор (850 Pro), то теперь 1 Тбайт идет с двухъядерным процессором MGX, позаимствованным из первой ревизии.
Также новые чипы больше не позволяют собирать твердотельные накопители на 120 Гбайт, минимальная версия идет с объемом 256 Гбайт. Обновили DRAM-буфер, вместо LPDDR2 SDRAM идет LPDDR3. На каждый 1 Гбайт приходится 1 Мбайт емкости буфера. 6 Гбайт SLC-кеша, у младшей версии 3 Гбайт.
Тесты Samsung 850 EVO
| Модель | Данные |
|---|---|
| Корпус | Aerocool DreamBox |
| Материнская плата | ASUS MAXIMUS VIII RANGER |
| Процессор | Intel Core i7-6700K Skylake (oc - 4700 МГц) |
| Кулер для процессора | DeepCool Captain 240 EX |
| Видеокарта | Palit GTX1080 Super JetStream |
| Оперативная память | Kingston HyperX Fury DDR4 32GB (oc - 2700 МГц) |
| Жесткий диск | Intel SSD 530 240 ГБ |
| Жесткий диск 2 | Crucial MX300 750 GB |
| Жесткий диск 2 | Kingston SSDNow UV400 480 GB |
| Блок питания | Zalman ZM850-EBT |
| Аудио | Creative Sound BlasterX G5 |
| Монитор | iiyama ProLite E2773HDS |
| Монитор 2 | Philips 242G5DJEB |
| Мышка |
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 — 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 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: и , 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:
| Intel 545s 512 ГБ | Samsung 850 Evo 500 ГБ | Samsung 860 Evo 500 ГБ | Samsung 860 Pro 512 ГБ | WD Blue 3D 500 ГБ |
|---|---|---|---|---|
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.