Главная » Железо » Новая статья: Обзор NVMe-накопителя Samsung 970 PRO: MLC решает

Новая статья: Обзор NVMe-накопителя Samsung 970 PRO: MLC решает

Если с его предшественником, 960 PRO, всё было кристально ясно, и это попросту был самый быстрый SSD на рынке, то теперь звание лидера среди потребительских накопителей безапелляционно отошло к Intel Optane SSD 900P/905P. Новый флагманский NVMe-накопитель компании Samsung, 970 PRO, попал в очень непростую историю. Главный козырь Optane SSD – очень высокая скорость произвольного чтения, и чтобы сделать что-то подобное, классические технологии NAND не годятся из-за страничной организации такой памяти. Хотя 970 PRO и быстрее прошлой версии, соперничать с интеловским решением на базе революционной памяти 3D XPoint он заведомо не сможет. Это означает, что теперь Samsung придётся склонять покупателей на сторону 970 PRO не лозунгами про непревзойдённую производительность, а чем-то ещё.

Стоимость же 960 PRO и 970 PRO аналогичной ёмкости в два с лишним раза ниже. Этим чем-то вполне могло бы стать соотношение быстродействия и цены, ведь чтобы купить какой-то из Optane SSD, нужно как минимум быть не стеснённым в денежных средствах. Однако есть существенный нюанс: потребители, гоняющиеся за выгодными по сочетанию качеств устройствами хранения данных, PRO-серии Samsung скорее предпочтут ещё более дешёвые, но всё равно быстрые NVMe-накопители вроде Samsung 970 EVO, Intel SSD 760p или ADATA XPG SX8200.

Теперь как главное преимущество накопителя преподносится тот факт, что это – единственный (с небольшими оговорками) накопитель потребительского уровня, в котором используется полноценная и современная флеш-память с двухбитовыми ячейками. Тем не менее, южнокорейский производитель, кажется, всё-таки смог придумать, каким образом преподнести новый 970 PRO, чтобы с одной стороны он выглядел органично на фоне других имеющихся предложений, а с другой – казался привлекательным для покупателей. Хотя сейчас в продаже всё ещё можно найти варианты накопителей на базе планарной 15-нм MLC-памяти компании Toshiba и на базе MLC 3D NAND первого поколения компании Micron, считать их идеологическими соперниками Samsung 970 PRO совершенно невозможно. И это правда: в погоне за наращиванием плотности хранения информации в массиве NAND производители SSD практически повсеместно отказались от выпуска MLC-моделей и даже начинают засматриваться на QLC-память. Накопители c MLC-памятью Toshiba завершают свой жизненный цикл и в ближайшее время уйдут с рынка, а та память с двухбитовыми ячейками, которую предлагает Micron, большинства плюсов MLC NAND на самом деле лишена, поскольку для её производства используются отходы TLC-памяти – полупроводниковые кристаллы, не прошедшие валидацию в трёхбитовом режиме.

Стоит ли при этом MLC NAND того, чтобы искусственно и серьёзно ограничивать себя при выборе – вопрос скорее философский. Иными словами, те пользователи, которые верят в преимущества MLC-памяти и готовы за них немного доплатить, в ближайшем будущем действительно останутся лишь с одним вариантом выбора – Samsung 970 PRO. Но современные TLC-накопители успешно компенсируют более низкую скорость массива памяти технологиями кеширования, а их надёжность такова, что качественные модели спокойно переносят запись до петабайта данных. Да, такая память работает быстрее и в конечном итоге оказывается надёжнее. Однако определённый смысл в покупке такого SSD действительно может существовать. То есть, Samsung 970 PRO в любом случае – решение не для всех. Переплата по сравнению с тем же 970 EVO составит всего 20 процентов, а выигрыш в потребительских качествах незаметным отнюдь не назовёшь.

Но не будем забегать вперёд: подробному анализу того, в чём конкретно Samsung 970 PRO лучше конкурирующих вариантов, построенных на TLC 3D NAND последнего поколения, как раз и посвящена эта статья.

⇡#Технические характеристики

Он собран по самой стандартной схеме из уже известных нам компонентов, что, собственно, и делает его быстрым и надёжным решением. Рассказывать о том, как устроен Samsung 970 PRO, долго не придётся.

Это – новый пятиядерный контроллер внутренней разработки Samsung, который она сейчас ставит во все свои актуальные NVMe SSD, в том числе и в рассмотренный нами ранее 970 EVO. В качестве базового контроллера в 970 PRO используется чип Phoenix. 3. Данный контроллер представляет собой дальнейшее развитие применявшегося ранее Polaris с увеличенной (в первую очередь за счёт роста тактовой частоты) производительностью и поддержкой новой версии протокола NVM Express 1. Хорошей иллюстрацией заложенного в него потенциала может выступать тот факт, что перспективные накопители семейства Z-SSD, которые Samsung готовит для противопоставления Intel Optane SSD, тоже будут опираться на этот чип. Стоит отметить, что по грубой вычислительной мощности Phoenix заведомо превосходит все аналогичные решения прочих разработчиков. Иными словами, даже будучи использованным во флагманском (на данный момент) Samsung 970 PRO, контроллер Phoenix узким местом архитектуры совершенно не является.

Перейдя на новую технологию трёхмерной флеш-памяти, Samsung вопреки глобальным рыночным тенденциям решила сохранить производство кристаллов c двухбитовыми ячейками, и оно сейчас даёт исходный материал для накопителей 860 PRO и 970 PRO. Таким образом, производительность рассматриваемого SSD определяется в первую очередь массивом памяти, который в 970 PRO составлен из фирменной 64-слойной MLC 3D V-NAND. Это позволяет производителю формировать массивы флеш-памяти с высокой степенью параллелизма и традиционной структурой – восемью каналами и двукратным или четырёхкратным чередованием. Важно учитывать, что самсунговская 64-слойная MLC 3D V-NAND производится независимо от TLC 3D V-NAND, и получающиеся кристаллы имеют ёмкость 256 Гбит.

Тем не менее, новая модель флагманского накопителя обещает достаточно серьёзный прирост производительности. Впрочем, так же обстояло дело и ранее – в 960 PRO, где применялась 48-слойная MLC 3D V-NAND. И большую часть этого преимущества, особенно в части скорости записи, можно списать на примерно полуторакратное снижение латентностей самих устройств NAND, произошедшее при переходе на 64-слойный дизайн. В частности, по официальным спецификациям скорость случайного чтения увеличилась на 15 процентов, а скорость записи – на величину от 30 до 40 процентов. Заявленная же производительность линейного чтения у Samsung 970 PRO осталась на прежнем уровне – всю пропускную способность интерфейса PCI Express 3. Что же касается роста скорости случайного чтения, то тут положительную роль, несомненно, играет новый контроллер Phoenix. 0 x4 мог задействовать и прошлый накопитель, 960 PRO.

В результате, характеристики Samsung 970 PRO выглядят следующим образом:

Производитель

Samsung

Серия

970 PRO

Модельный номер

MZ-V7P512BW

MZ-V7P1T0BW

Форм-фактор

M.2 2280

Интерфейс

                PCI Express 3.0 x4 – NVMe 1.3

Ёмкость, Гбайт

512

1024

Конфигурация

Флеш-память: тип, техпроцесс, производитель

Samsung 64-слойная 256-Гбит 3D MLC V-NAND

Контроллер

Samsung Phoenix

Буфер: тип, объем

LPDDR4, 512 Мбайт

LPDDR4, 1 Гбайт

Производительность

Макс. устойчивая скорость последовательного чтения, Мбайт/с

3500

3500

Макс. устойчивая скорость последовательной записи, Мбайт/с

2300

2700

Макс. скорость произвольного чтения (блоки по 4 Кбайт), IOPS

370 000

500 000

Макс. скорость произвольной записи (блоки по 4 Кбайт), IOPS

500 000

500 000

Физические характеристики

Потребляемая мощность: бездействие/чтение-запись, Вт

0,03/5,7–8,5

MTBF (среднее время наработки на отказ), млн.ч

1,5

Ресурс записи, Тбайт

600

1200

Габаритные размеры: ДхВхГ, мм

80,15 × 22,15 × 2,38

Масса, г

10

Гарантийный срок, лет

5

Однако нужно понимать, что старшая модель, о которой мы говорим сегодня, способна выдавать такие показатели без каких-либо ухищрений вроде технологии TurboWrite. Любопытно, что отличия Samsung 970 PRO в объявленной производительности от более доступного и основанного на TLC 3D V-NAND накопителя 970 EVO не так уж и заметны: они лежат в пределах 8-10 процентов. Это значит, что скоростные параметры 970 PRO постоянны по всему объёму массива флеш-памяти, и никакого падения производительности при исчерпании объёма SLC-кеша здесь не будет.

На старшую модель потребительского NVMe SSD разрешается писать вдвое больше данных, что эквивалентно полной перезаписи двух третей полной ёмкости накопителя ежедневно в течение пятилетнего гарантийного срока. Если продолжить сравнивать 970 PRO c 970 EVO, то самые серьёзные отличия обнаружатся, пожалуй, в условиях гарантийного обслуживания. Более щедрые рамки разрешённого ресурса перезаписи обещаются разве только для Intel Optane SSD, в котором используется память, работающая на иных физических принципах.

И если отсутствие среди модификаций 970 PRO версии на 256 Гбайт ещё можно как-то объяснить позиционированием, то понять, почему Samsung решила не выпускать 970 PRO объёмом 2 Тбайт, не так просто. Однако 970 PRO превосходит 970 EVO всё-таки не во всём: старший модельный ряд оказался лишён накопителей наименьшего и наибольшего объёмов. Наиболее вероятной представляется версия о том, что Samsung по принципиальным соображениям не выпускает NVMe-накопители с двухсторонним дизайном, а 970 PRO 2 Тбайт в одностороннем исполнении оказался невозможен. Особенно если вспомнить, что модификация 960 PRO ёмкостью 2 Тбайт ранее существовала. 2 2280, встраивала DRAM в одну упаковку c контроллером, но сейчас от этой практики она отказалась. Раньше компания, чтобы размещать четыре микросхемы NAND на одной стороне платы форм-фактора M. Тем не менее, всё-таки хочется верить, что на двухтерабайтном накопителе крест поставлен не окончательно, и позднее модельный ряд 970 PRO всё-таки будет дополнен. В двух же микросхемах более 1 Тбайт флеш-памяти с 256-гигабитными устройствами не помещается.

⇡#Внешний вид и внутреннее устройство

2 форм-фактора 2280, которые устанавливаются в соответствующий слот на материнской плате и используют для своего подключения четыре линии PCI Express 3. Как и в случае 970 EVO, накопители Samsung 970 PRO существуют в одном единственном варианте исполнения – в виде модулей M. Никаких версий в U. 0. Впрочем, сколь-нибудь значимой проблемой это уже давно не является. 2- или HHHL-формате не предполагается. 2. Все современные системы, и уж тем более верхнего ценового диапазона для которых и предназначен Samsung 970 PRO, обладают как минимум одним слотом M.

Это значит, что после недавнего обновления NVMe-накопители компании Samsung на базе TLC и MLC 3D V-NAND стали унифицированы, и различия между ними определяются исключительно типом устанавливаемых микросхем. Более интересно другое: печатная плата, на базе которой собираются накопители серии 970 PRO, имеет точно такой же схемотехнический дизайн, как и плата 970 EVO. Весь этот набор установлен на лицевой стороне платы накопителя, оборотная же сторона 970 PRO от чипов свободна. В результате, на плате 970 PRO размещено лишь четыре микросхемы: контроллер Polaris, DRAM-буфер и пара микросхем, внутри которых находится флеш-память. В результате, 970 PRO, как и 970 EVO, соответствует стандарту 2280-S3-M, что означает возможность установки таких устройств в «тонкие» слоты, которые встречаются в ультрабуках.

 

На лицевой стороне – этикетка с названием продукта, маркировкой, артикулами и номерами, а на оборотной – с логотипами всевозможных сертификаций. На обеих сторонах платы 970 PRO размещены наклейки. Дело в том, что один из её слоёв — медная фольга, материал с высокой теплопроводностью. При этом этикетка, приклеенная на обороте, не столь проста, как кажется на первый взгляд: помимо всего прочего она выступает своеобразным теплораспределителем, помогающим охлаждать устройство.

Аккомпанирует ему DRAM-буфер, представленный высокоскоростным чипом LPDDR4 с типичным объёмом из расчёта 1 Мбайт оперативной памяти на 1 Гбайт флеш-памяти. Контроллер, установленный на плате Samsung 970 PRO, абсолютно точно такой же, как и в 970 EVO: это – Phoenix, легко узнаваемый по теплорассеивающей никелированной крышке. Напомним, в 960 PRO память помещалась в одну упаковку (MCM – Multi-chip package) с контроллером, сейчас же эти полупроводниковые устройства физически разделены на две микросхемы.

Следовательно, восьмиканальный контроллер Phoenix в 970 PRO пользуется либо двукратным, либо четырёхкратным чередованием устройств в каждом канале (в 512 и 1024 Гбайт версиях SSD соответственно). Чипы флеш-памяти, установленные на Samsung 970 PRO, вмещают в себя по 8 или 16 кристаллов (в зависимости от объёма накопителя) 64-слойной MLC 3D V-NAND. Это в частности объясняет тот факт, что терабайтный накопитель работает быстрее, чем полутерабайтный.

Зарезервированное пространство используется контроллером под внутренние нужды – для сборки мусора, выравнивания износа и под резервный фонд. Декларируемые объёмы представителей серии 970 PRO кратны 512 Гбайт, а значит, пользователю доступно примерно 94 процента от общего объёма установленной флеш-памяти.

Криптографический движок совместим в том числе и со стандартом Self-Encrypting Drive, что означает возможность удобного аппаратного шифрования при помощи утилиты BitLocker в операционной системе Windows. Вдобавок стоит упомянуть, что Samsung 970 PRO, как и все остальные потребительские SSD южнокорейского производителя, поддерживает основные стандарты аппаратного шифрования (TCG Opal и Encrypted Drive-IEEE1667) и может использоваться для «прозрачной» защиты данных алгоритмом AES-256 без какого-либо влияния на дисковую производительность.

⇡#Программное обеспечение

2, знакома в том числе и с 970 PRO. Накопители компании Samsung традиционно снабжаются фирменной сервисной утилитой Magician, которая, начиная с версии 5. Эту утилиту принято ставить примером того, каким ПО должны сопровождаться потребительские SSD, поэтому предъявить какие-либо претензии к её функциональности или интерфейсу не так-то просто.

 

2 позволяет получить общую информацию о накопителе, о режиме его работы, о версии прошивки и об объёме записанных данных. Samsung Magician 5. M. Также утилита даёт возможность ознакомиться с состоянием атрибутов, возвращаемых в S. R. A. T.

 

Утилита позволяет провести оценочные тесты производительности накопителя и убедиться в его полной совместимости с системой, в которой он установлен.

 

С помощью Magician можно вручную отправить на накопитель пакет команд TRIM, а также скорректировать размер неразмеченного файловой системой пространства, переводя часть ёмкости SSD в дополнительную резервную зону.

 

А кроме того, утилита позволяет создать загрузочную «флешку» для полного физического стирания данных при помощи команды Secure Erase. Также через Magician выполняется управление функциями аппаратного шифрования.

Следующая страница →

⇣ Содержание


Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показан
Обязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Ещё Hi-Tech Интересное!

Huawei Mate 20 и Mate 20 Pro: смартфоны с топовым процессором Kirin 980

Компания Huawei анонсировала флагманские смартфоны Mate 20 и Mate 20 Pro, в которых применён фирменный мобильный процессор Kirin 980 топового уровня. Напомним, что это первый в мире мобильный процессор, изготавливающийся по 7-нанометровой технологии. О чипе Kirin 980 можно подробно узнать ...

Новая статья: Первые впечатления от Huawei Mate 20 и Mate 20 Pro: под новым углом зрения

Тем не менее стремиться еще есть к чему — например, к более надежным позициям в верхних ценовых сегментах, приносящих самую большую прибыль с каждого проданного устройства (за счет чего процветает, к примеру, та же Apple). Huawei давно и уверенно движется ...