Обзор накопителя Samsung 980 PRO 1 ТБ

Недавно компания Samsung пополнила свой ассортимент твердотельных накопителей первой потребительской линейкой SSD c поддержкой PCI Express 4.0. Открывает очередную веху серия Samsung 980 PRO. На рынке уже присутствуют решения, задействующие потенциал шины нового стандарта, однако со вступлением в игру крупнейшего корейского производителя, этот сегмент наконец-то станет конкурентным. Посмотрим, что может предложить компания для увлеченных энтузиастов, которым необходим действительно скоростной SSD.

Линейка Samsung 980 PRO

Первая информация о подготовке линейки 980 PRO начала просачиваться в сеть достаточно давно. SSD были анонсированы еще на CES 2020 в январе нынешнего года. Однако производитель не торопился с запуском продаж своих первых потребительских моделей с интерфейсом PCI-E 4.0. Предположим, что корейская компания ожидала развития экосистемы доступных платформ с ускоренной шиной передачи данных, позволяющих использовать потенциал производительных накопителей. Попутно инженеры продолжали оптимизировать работу SSD, потому как финальные спецификации оказались даже несколько лучше изначально анонсированных, хотя и без неожиданностей тоже не обошлось.

Прежде всего речь о решении производителя использовать в новой PRO-линейке чипы 3D V-NAND c 3-битовой структурой ячеек (TLC). Ранее топовые потребительские SSD от Samsung оснащались микросхемами с 2-битовой компоновкой MLC, но, похоже, что устройства для массового рынка, требующего все более доступных и емких устройств, будут переведены на чипы с повышенной плотностью хранения данных.

В частности для Samsung 980 PRO используются 128-слойные микросхемы 3D-NAND TLC шестого поколения с увеличенной скоростью записи. Накопители также оснащаются новым 8-канальным контроллером Samsung Elpis, который изготавливается по нормам 8 нм – наиболее совершенному техпроцессу, который уже отлажен на производственных линиях Samsung. Для кеширования таблиц размещения предусмотрен DRAM-буфер LPDDR4 объемом 512–1024 МБ.

На старте серия Samsung 980 PRO включает модели объемом 250 ГБ, 500 ГБ и 1 ТБ. Вскоре линейка также будет дополнена накопителем емкостью 2 ТБ. Ключевые технические характеристики приведены в таблице. Отметим впечатляющие линейные скорости чтения/записи. Для старшей модели заявлены трансферы на уровне 7000/5000 МБ/c, соответственно. Пиковая производительность во время работы с блоками 4K также выглядит очень внушительно – до 1 000 000 IOPS на операциях чтения и записи. Заявленные значения почти вдвое выше таковых для устройств линейки Samsung 970 PRO. При этом увеличена скорость работы не только в многопоточном режиме с большими очередями, но и при работе с единичными 4К-блоками. В частности при QD1 производительность на операциях чтения может достигать 22 000 IOPS, записи – до 60 000 IOPS, вне зависимости от объема накопителя.

Однако здесь стоит напомнить, что для новых SSD используются чипы с TLC-ячейками, вместо MLC, а потому для поддержки высокой производительности записи необходимо дополнительное SLC-кеширование.

Для Samsung 980 PRO используется фирменная усовершенствованная технология динамического кеширования Intelligent TurboWrite 2.0. Улучшения прежде всего связаны с увеличением динамической части буфера. Статический объем сохранился на уровне 4–6 ГБ, а вот переменная емкость SLC-кеша возросла вплоть до 108 ГБ. То есть общий буфер, например, у старшей модели на 1 ТБ составляет внушительные 114 ГБ. В пределах этого объема данные записываются на скоростях до 5 ГБ/c, тогда как скорость записи непосредственно на чипы флеш-памяти составляет порядка 2 ГБ/с.

Модели Samsung 980 PRO имеют форм-фактор M.2 2280, готовы к работе с PCI Express 4.0 x4, имея обратную совместимостью с PCI-E 3.0, а также поддерживают протокол NVMe 1.3c. Накопители поддерживают аппаратное шифрование AES-256, соответствуя спецификациям TCG/Opal IEEE1667.

Использование чипов с 3-битовой структурой ячеек сказалось на гарантированных объемах записи данных. Теперь они скорее соответствуют показателям TLC-моделей SSD. Для устройства объемом 1 ТБ заявленный TBW составляет 600 ТБ. Идентичные параметры имеет, например, накопитель линейки 970 EVO. Фактический ресурс флеш-микросхем значительно выше, особенно в случае с чипами от Samsung, однако предположим, что производитель хочет более явно разграничить устройства потребительских линеек и SSD для корпоративных задач.

Обозначенный ресурс Samsung 980 PRO на практике будет вполне достаточен для большинства пользователей настольных или мобильных систем, хотя для устройств топ-класса не лишними были дополнительные «успокаивающие» терабайты. В то же время срок гарантии производителя остался неизменным – 5 лет.

Samsung 980 PRO 1 ТБ (MZ-V8P1T0BW)

У нас на тестировании побывала модель новой линейки объемом 1 ТБ – MZ-V8P1T0BW. Накопитель поставляется в достаточно габаритной картонной коробке.

Внутри устройство фиксируется в крупном пластиковом демпфере, защищающем SSD от механических повреждений во время транспортировки. В комплекте с накопителем предлагается краткое бумажное руководство.

Как мы уже отмечали, Samsung 980 PRO соответствует стандарту M.2 2280 со стандартной длиной печатной платы 80 мм. Для PCB используется эффектная черная маска с матовым покрытием – привычное решение производителя. Вне зависимости от объема SSD, для накопителей используется односторонняя компоновка. Все активные элементы расположена на лицевой панели, позволяя использовать накопитель как в настольных системах, где зачастую нет никаких ограничений по габаритам, так и в самых тонких ультрапортах с лимитированными по высоте посадочными площадками под SSD.

Несмотря на то, что значительную часть верхней панели прикрывает защитный стикер, через наклейку просматривается компоновка. Здесь размещены основной контроллер, две микросхемы флеш-памяти и чип DRAM-буфера.

Как можно заметить, контроллер оснащен тонкой никелированной пластиной, улучшающей рассеивание тепла. Здесь уместна любая возможность снизить нагрев основного вычислителя, особенно с учетом высокой производительности решения с поддержкой PCI Express 4.0.

С обратной стороны накопителя закреплен стикер с медным основанием, также улучшающим температурный режим SSD. Подобное решение ранее уже использовалось производителем, и очевидно доказывает свою эффективность.

Возможность балансировки и отвода выделяемого тепла – важная задача для скоростных SSD, температура которых заметно повышается под нагрузкой. Потому здесь хороши любые решения, а особенно те, что не сказываются на габаритах устройства.

Для настройки и мониторинга ключевых параметров накопителя производитель предлагает использовать фирменное приложение Samsung Magician. Наглядная утилита позволяет отслеживать температуру, общий объем записанных данных, просмотреть параметры S.M.A.R.T. и провести базовую диагностику устройства. Здесь же можно выделить резервную область для регулирования износа ячеек, очистить накопитель или активировать функцию шифрования.

Кроме того Samsung Magician позволяет провести экспресс-тест производительности SSD. По результатам первых замеров линейные скорости чтения/записи накопителя оказываются даже чуть выше заявленных – 7109/5185 МБ/c. Великолепные трансферы. Производительность при случайном доступе обозначена на уровне 330 000–350 000 IOPS, однако в данном случае не указаны условия теста, потому для более детального исследования возможностей SSD мы воспользуется специализированными приложениями.

Производительность

Чтобы раскрыть потенциал накопителя с интерфейсом PCI Express 4.0, мы использовали тестовую настольную платформу AMD с материнской платой GIGABYTE X570 AORUS MASTER (AMD X570) и процессором Ryzen 7 3700X.

Утилита Crystal Disk Mark регистрирует высокие линейные трансферы накопителя. Пусть они слегка не дотягивают до заявленных показателей, но очень близки к таковым. Имеем 6700 МБ/c при чтении и 4950 МБ/с при записи данных. Мощный контроллер, поддерживающий скоростную шину PCI Express 4.0 позволяет добиться подобных значений.

Попутно отмечаем хорошие результаты работы с единичными блоками 4К: 86 МБ/c на чтении и 214 МБ/c на записи – это заметно выше показателей типичных моделей M.2 PCI-E.

Представив полученные результаты в виде количества операций ввода/вывода, имеем 855 000 IOPS при чтении и до 786 000 IOPS при записи данных. Конечно, подобные показатели достигаются в многопоточном режиме при большой очереди запросов. Результаты впечатляют, однако для типичного использования десктопа/ноутбука они не очень показательны. В то же время стоит отметить полученные 21 000/51 400 IOPS при работе с блоками 4К в режиме Q1T1.

Утилита AS SSD Benchmark в целом регистрирует более скромные скоростные показатели, в то же время приложение генерирует 64-поточную нагрузку и в этом случае накопитель обеспечивает уже порядка 822 000 IOPS.

Итоговые 22 400 баллов – максимальный результат среди тех, что мы ранее могли видеть в тесте Anvil’s Storage Utilities. Линейные трансферы здесь пониже, а глубина очереди запросов QD16 не позволяет SSD раскачаться до максимальных показателей. Тем не менее, общий интегральный показатель рекордный. Попутно отметим хорошую производительность при случайном доступе к блокам 4K.

Интегральный тест производительности накопителя в PCMark 8 дает общее представление о возможностях SSD  в типичных потребительских условиях. Итоговая пропускная способность в 617 МБ/c – очень хороший показатель, но в целом это уровень добротных моделей PCI-E 3.0.

Оценивая результаты составляющих дисциплин, отметим отличные показатели во время загрузки игр. Samsung 980 PRO 1 ТБ зачастую имеет преимущество над ранее рассмотренным накопителем на базе контроллера Phison E16, также имеющим оптимизации для работы с PCI-E 4.0.

Однако в ряде ситуаций с прикладными приложениями прирост производительности может быть незначительным, потому как c учетом характера нагрузки, повышение линейных скоростей передачи данных или производительности в многопоточном режиме не дают значительных преимуществ.

В “накопительных” тестовых дисциплинах из пакета PCMark 10 рассматриваемая модель также показывает очень хорошие результаты с высокой пропускной способностью и отзывчивостью SSD. Samsung 980 PRO отлично подходит в качестве системного накопителя или скоростного раздела для установки объемных ресурсоемких игр.

Нагрев

Температурный режим – важный вопрос для всех скоростных накопителей, который стал еще более актуальным с переходом на PCI Express 4.0. Многие представленные на рынке модели, поддерживающие новый стандарт шины передачи данных, оснащаются радиаторами. Samsung 980 PRO обходится без дополнительного охладителя, потому любопытно было оценить, как же у этого SSD с нагревом.

В покое температура удерживалась на уровне 38С, после интенсивной 10-минутной сессии записи данных, накопитель на открытом тестовом стенде прогрелся до 72С.

Для скоростных SSD это вполне приемлемые показатели, речь о перегреве с последующим троттлингом не идет. Технические уловки с никелированной пластинкой и распределительным стикером с медной фольгой, очевидно работают. Здесь наверняка сказывается и использование 8-нанометрового техпроцесса для изготовления контроллера Samsung Elpis. В итоге накопитель будет уместен и в составе мобильных систем. Сейчас в первую очередь речь о платформе на чипах Intel Tiger Lake, получившей поддержку PCI-E 4.0. Впрочем, вскоре и здесь ассортимент решений будет расширен.

Цена

Накопители линейки Samsung 980 PRO уже доступны в Украине. Текущая рекомендованная стоимость для модели объемом 250 ГБ – 2699 грн. (~$95), версия на 500 ГБ оценена в 4399 грн. (~$155), а модификация емкостью 1 ТБ предлагается за 6999 грн. (~$246).

Как видим, даже стартовые цены новинок несколько ниже таковых для моделей серии Samsung 970 PRO, однако новые PRO-модели стоят дороже Samsung 970 EVO Plus.