Обзор Samsung SSD 980 (500 ГБ и 1 ТБ): NVMe начального уровня от Samsung

Новый Samsung SSD 980 – это первый SSD начального уровня на базе NVMe от Samsung, готовый к продаже. По сравнению с предыдущими твердотельными накопителями от Samsung, у него нет трехбуквенного суффикса в конце: это не PRO, ни EVO, ни даже QVO-накопитель, потому что он не вписывается в установленные соглашения для этих уровней продуктов. Твердотельный накопитель 980 вставляется в продуктовую стойку внизу, но оставляет достаточно большой промежуток для другой, возможно, лучшей модели, которая появится позже. Samsung продает SSD 980 как преемника 970 EVO.

Первый рывок Samsung к внедрению NVMe в розничной торговле

SSD 980 – это NVMe SSD начального уровня, использующий TLC NAND с контроллером без DRAM. Это делает его новым классом продуктов для Samsung на розничном рынке, который компания никогда раньше не производила. Этот тип накопителей с TLC и без DRAM уже широко распространен на рынке у других поставщиков решений под ключ, и этот тип накопителей пользуется большой популярностью у OEM-производителей: он позволяет им рекламировать твердотельные накопители NVMe, не платя за высококлассный привод.

Новый Samsung SSD 980 будет иметь три емкости: 250 ГБ, 500 ГБ и 1 ТБ. В этом обзоре у нас есть две самые высокие емкости, включая пользовательский контроллер Samsung и различные TLC NAND (более подробно описано ниже). Поскольку накопитель NVMe рассчитан на PCIe 3.0 x4, пиковая скорость последовательного чтения составляет до 3,5 ГБ / с для накопителя 1 ТБ. Диски будут рассчитаны на 0,3 операций записи в день (т. Е. 300 ГБ / день для модели 1 ТБ) в течение пяти лет.

Samsung SSD 980 построен на базе контроллера «Pablo». На самом деле это не новый контроллер NVMe, но он уже более года поставляется в семействе портативных твердотельных накопителей Samsung T7. Этот контроллер имеет вдвое меньше каналов NAND, чем контроллеры, используемые в высокопроизводительных накопителях NVMe от Samsung (четыре, а не восемь), и не имеет интерфейса DRAM. Используя высокие скорости ввода-вывода NAND, поддерживаемые последними поколениями 3D NAND, контроллер Pablo может насыщать хост-интерфейс PCIe 3.0 x4 без необходимости в восьми каналах NAND.

NAND – это тот же 512 Гбит 128-слойный 3D TLC, что и на 2 ТБ 980 PRO. 980 PRO с меньшей емкостью получает детали меньшего размера на 256 Гбит 128L, но на обычном SSD 980 Samsung использует кристалл большей емкости для всех трех емкостей. Меньшие модели 980 PRO должны использовать меньшие матрицы, чтобы в полной мере использовать 8-канальный контроллер, но простой 980 с 4-канальным контроллером скорости менее приоритетен, а матрицы на 512 Гбит должны быть немного дешевле.

(Примечание: в этом обзоре изначально говорилось, что Samsung использовала 256 Гбит 92L TLC на нашем образце SSD 980 емкостью 500 ГБ, и предполагалось, что они делали это и с моделью 250 ГБ. С тех пор Samsung подтвердила, что это 512 Гбит 128L на всех емкостях, что означает, что мы неправильно прочитали а 0 как D в номере детали пакета NAND.)

Обновления с SSD 980

В SSD 980 Samsung перешла на более агрессивную стратегию кэширования SLC, увеличив максимальный размер кеша более чем в три раза по сравнению с 970 EVO (Plus). Аналогичный переход они сделали с 980 PRO. Это соответствует общей отраслевой тенденции к увеличению кешей SLC, наиболее заметной на твердотельных накопителях QLC NVMe, что помогает повысить производительность во многих тестах и ​​некоторых реальных рабочих нагрузках. Хотя это хорошо для показателей производительности в коротких пакетных тестах, обычно это достигается за счет производительности при заполнении кэша или диска. Для накопителя начального уровня, который не предназначен для тяжелых рабочих нагрузок типа рабочей станции, такая оптимизация для достижения максимальной производительности имеет большой смысл.

Несмотря на то, что это более бюджетный продукт, чем любой из их предыдущих твердотельных накопителей NVMe, Samsung по-прежнему дает на SSD 980 пятилетнюю гарантию с рейтингом выносливости 0,3 DWPD, как и все их последние накопители уровня EVO.

Ключевой частью планов Samsung по достижению хорошей реальной производительности с SSD 980 является функция NVMe Host Memory Buffer (HMB), о которой мы подробно рассказывали ранее. Вкратце: возможности DMA PCIe позволяют твердотельному накопителю NVMe эффективно обращаться к основной памяти / DRAM ЦП. Функция буфера памяти хоста NVMe позволяет операционной системе выделять SSD небольшой объем DRAM для использования в собственной внутренней бухгалтерии SSD. Производительность не так хороша, как наличие DRAM на самом твердотельном накопителе, а объем выделяемой памяти обычно довольно невелик, по умолчанию составляет около 64 МБ, но до 1 ГБ, но этого достаточно для повышения производительности во многих реальных рабочих нагрузках. .

Если предположить, что уровень Flash-трансляции накопителя имеет типичную конструкцию, HMB размером 64 МБ будет достаточно для кэширования сопоставлений логических и физических адресов примерно для 64 ГБ памяти. Это очень крошечный объем оперативной памяти хоста, но 64 ГБ хранилища – это намного больше, чем требуется для одновременного активного использования типичных пользовательских рабочих нагрузок. Ключевой частью здесь является «используется» – HMB будет заполняться (и расширяться) только по мере того, как данные используются на диске для этого сеанса. Таким образом, даже несмотря на то, что для установки лучшей игры может потребоваться 250 ГБ, для игры на определенном уровне может потребоваться только 50 ГБ.

Samsung SSD 980 запрашивает 64 МБ оперативной памяти хоста для HMB, но готов использовать всего 16 МБ. Эти значения аналогичны другим твердотельным накопителям NVMe без DRAM, которые мы тестировали. Для этого обзора мы провели синтетические тесты с включенным HMB (по умолчанию в последних операционных системах) и с отключенным HMB, чтобы проиллюстрировать его влияние.

Исключением является Mushkin Helix-L с контроллером Silicon Motion SM2263XT: мы не увидели каких-либо существенных различий в производительности между включенным HMB и выключенным HMB даже в тестах, специально разработанных для демонстрации эффекта HMB, поэтому совершенно очевидно, что прошивка диска никогда не доходит до фактического использования запрашиваемых 64 МБ.

Samsung и начальный уровень: история

Исторически Samsung дистанцировалась от производства настоящих накопителей начального уровня для розничного рынка твердотельных накопителей, предпочитая удерживать некоторую степень премиум-статуса и сохранять более комфортную норму прибыли. Это стратегия, которую очень хорошо поддерживает вертикальная интеграция.

Тем не менее, Samsung уже успела охватить некоторые из низкопроизводительных SSD-накопителей QLC QVO SATA. Но даже здесь Samsung сохранил слегка повышенные цены, поэтому главная привлекательность заключалась в том, насколько доступны эти диски при чрезвычайно большой емкости. Samsung еще не представила QLC NAND в своей потребительской линейке продуктов NVMe, поэтому другая очевидная формула для накопителя низкого уровня – отказаться от DRAM, придерживаясь TLC NAND.

Отход от типичного для Samsung разделения PRO / EVO / QVO не является полностью беспрецедентным: в прошлом было несколько других случаев, когда Samsung нуждался в дополнительном уровне продуктов, в результате чего были выпущены 750 EVO и SSD 850. С тех пор Samsung имеет добавлен уровень продуктов QVO, но 980 не подходит, потому что он использует TLC NAND, а не QLC. У Samsung также нет возможности уменьшить какую-либо часть номера модели, поскольку между их твердотельными накопителями SATA серии 800 и NVMe серии 900 нет разрыва. Итак, у нас остался простой 980, в то время как Samsung оставляет место для лучшего 980 EVO.

Соревнование

Мы не смогли ознакомиться с WD Blue SN550, когда он был выпущен в конце 2019 года, но мы получили образец для включения в этот обзор, потому что SN550 является наиболее важным конкурентом Samsung SSD 980. Более ранний WD Blue SN500 значительно. поднял планку для твердотельных накопителей без DRAM, и SN550 улучшает ее почти во всех отношениях. Samsung SSD 980 рассчитан на гораздо более высокую пиковую производительность при последовательном и случайном вводе-выводе, но для более реальных рабочих нагрузок SN550 будет не так легко превзойти. У нас также есть результаты от более старого Mushkin Helix-L, хотя с явно неработающей поддержкой HMB он далеко не так конкурентоспособен. Также в сегменте low-end рынка NVMe у нас есть пара накопителей QLC: Corsair MP400 с 8-канальным контроллером Phison E12 и Intel SSD 670p с новым контроллером Silicon Motion SM2265.

В более массовом рыночном сегменте TLC NVMe следует обратить внимание на SK hynix Gold P31. Как и Samsung SSD 980, он использует четырехканальный контроллер, но P31 имеет обычный полный объем встроенной памяти DRAM, что делает его диском более высокого класса. Если Samsung выпустит 980 EVO в ближайшем будущем, он почти наверняка займет позицию P31 на рынке, хотя Samsung также может попытаться получить небольшое преимущество в производительности, включив поддержку PCIe gen4.

У нас также есть результаты нескольких других недавних SSD-накопителей Samsung в различных сегментах рынка: 870 EVO TLC SATA, 970 EVO Plus high-end PCIe Gen 3 и 980 PRO high-end PCIe Gen 4. Последний был повторно протестирован с обновленной прошивкой. несколько недель назад, но мы не обнаружили заметных изменений производительности в нашем наборе тестов.