Kai norite SSD diskų be kompromisų: 960 EVO ir 960 Pro iš „Samsung“ (Apžvalga)

Panašu, kad nepatenkintų pirkėjų absoliuti mažuma, nors tai yra pirmasis TLC V-NAND atmintį turintis „Samsung“ kaupiklis. Reikia pažymėti, kad opia problema tapęs 840 EVO gamintojui nebuvo nepažįstamas produktas, mat dar prieš jį išleisto ir taip pat 2D TLC atmintį naudojusio (tik pagamintą pagal kitą techprocesą) 840 modelio problemos į paviršių neiškilo.

Bet tai epicentre buvo prieš mažiausiai porą metų, o paskutiniu metu „Samsung“ produkcija besidomintys pirkėjai galėjo būti nebent nepatenkinti tuo, kad kompanija juos ilgokai vertė laukti plačiam vartotojų ratui skirtų 960 EVO ir 960 Pro serijų.

Kurį laiką OEM sektoriui, o tuo pačiu ir oficialaus programinio palaikymo neturintys, PM961 ir SM961 modeliai buvo vienintelis pasirinkimas trokštantiems NVMe protokolą ir PCIe 3.0 x4 magistralę naudojančio naujos kartos „Samsung“ produkto.

Kadangi Lietuvoje deficitas kurį laiką nebejaučiamas, mums atsirado galimybė išbandyti tiek 960 EVO, tiek 960 Pro, toliau tęsiant palyginimą ne tik tarp SATA ir PCIe 3.0 x4 magistrales turinčių kaupiklių, bet jau ir tarp susidariusio NVMe ketverto.

„Samsung 960-oji“ šeima iš arčiau

Apie šiandien mūsų testuojamos produkcijos dėžutes ir joje randamus priedus nėra tikslo daugžodžiauti - nieko per daug išskirtinio, jei šį aspektą lyginsime su „Plextor M8PeY“. 960 EVO ir 960 Pro įpakavimai kur kas labiau panašūs už 950 EVO/Pro. Pagrindinis skiriamasis bruožas - kitokios spalvos juosta iš abiejų dėžutės pusių. „Samsung“ 960 Pro įvardija, kaip „sekančios kartos profesionalaus lygio spartą ir ištvermę“, kai 960 Pro apdovanotas mažiaus saldžiais žodžiais - tiesiog „atrask naujos kartos spartą“. Gamintojas dešiniajame viršutiniame kampe nurodo SSD kaupiklių talpą, o kitoje pusėje - suteikiamo garantinio aptarnavimo trukmę. Kiekvienam į plastikinį dėkliuką paguldytum kaupikliui priklauso daili knygutė - gidas.

960 EVO naudoja trečios kartos 48 sluoksnių TLC V-NAND atmintį, kurios gamybos kaštai yra gerokai mažesni už tiek pat sluoksnių turinčius MLC V-NAND lustus, sutinkamus 960 Pro serijos kaupikliuose. Skirtingai nei 250 TB modelis, abu didžiausios talpos 960 EVO naudoja ne 128 Gbit, o 256 Gbit talpos šerdis, tačiau tik stambiausias modelis pasižymi dvigubai didesniu šerdžių skaičiumi - 16 vietoje 8. Nepaisant talpos dizaino skirtumų visa trijulė ant montažinės plokštės turi po 2 NAND lustus.

Maža smulkmena ta, kad 960 Pro savininkas gauna šiek tiek daugiau naudojamos vietos. Nors daugelyje katalogų 960 Pro nurodomi kaip 1 TB ir 2 TB kaupikliai, reali talpa (po formatavimo) siekia 1024 GB ir 2048 GB. Visų trijų talpų kaupikliai ant montažinės plokštės turi po 4 NAND lustus. Talpos skirtumus apsprendžia tik lustuose esantis šerdžių skaičius, nes kiekvienos talpa identiška - 256 Gbit. Vietos taupymo ant montažinės plokštės sumetimais (tam, kad 4 NAND lustai tilptų vienoje 80 mm ilgio montažinės plokštės pusėje) „Samsung“ turėjo integruoti DRAM atmintį į V-NAND atmintį, o 2 TB modelyje dalis spartinančiosios atminties „pakišta“ po valdikliu. „Samsung“ informuoja, kad tai pirmasis kartas, kada jų „Package on Package“ gamybos metodas buvo panaudotas „consumer“ klasės produkte, tačiau pamiršo, kad PoP jau anksčiau buvo panaudotas mažesnės talpos 750 EVO kaupikliuose.

960 Pro (viršuje) ir 960 EVO (apačioje)

„Nuogas“ 960 EVO (kairėje) ir „nuogas“ 960 Pro (dešinėje)

Tiek 960 EVO, tiek 960 Pro dalinasi tuo pačiu bendru aštuonių kanalų „Polaris“ valdikliu. Galima tik taktinio dažnio variacija, tačiau „Samsung“ tokios informacijos patvirtinusi nėra. Tai penkis ARM branduolius turintis valdiklis, kurio keturi branduoliai skirti celių valdymui, o penktasis optimizuoja darbą tarp pačio valdiklio ir kompiuterio „host“ adapterio. Lyginant su tribranduoliu UBX valdikliu, kuris buvo integruojamas į 950 Pro, tai yra nemažas atnaujinimas.

Vis tik atskira 1866 MHz LPDDR3 mikroschema ant 960 EVO montažinių plokščių nėra esminis skirtumas tarp šios ir 960 Pro serijų. Pastaroji neturi rašymo operacijas pagreitinančios pseudo-SLC kešavimo technologijos - visa informacija keliauja tiesiai į MLC celes. Senesnės kartos 850 EVO kaupikliuose esanti „TurboWrite“ kešavimo sistema 960 EVO kaupikliuose buvo pervadinta į „Intelligent TurboWrite“. Tai galima susieti su pakitusia pačia kešavimo sistema, kuri dabar sudaryta ne tik iš statinės, bet ir dinaminės dalies. Priklausomai nuo kaupiklio talpos, statinis kešas siekia 4, 5 arba 6 GB, o dinaminis jau priklauso nuo to, kiek vartotojas SSD kaupiklyje palieka laisvos vietos. Maksimalus jo kiekis mažiausiai talpiame 960 EVO - 9 GB, vidutinės talpos - 17 GB, stambiausiame 1 TB modelyje - 36 GB. 960 EVO modeliai tarp savęs skiriasi ne tik pSLC kešo dydžiu, bet ir įrašymo greičiu, kuomet buferis išsenka. Labiausiai dėl to nukenčia 250 GB variantas, kuris priverstas sumažinti linijinę spartą nuo 1500 MB/s iki 300 MB/s. 500 GB modelio praradimas taip pat siekia 1200 MB/s, tačiau kaupiklis gali pasiekti teorinę SATA sąsajai būdingą 600 MB/s spartą. Talpiausio modelio praradimai siekia tik 700 MB/s - jis tebesiūlo labai solidžius 1200 MB/s.

Visi iki vieno gamintojai turi galvosūkį, kaip kuo ilgiau prailginti maksimalią NVMe kaupiklio spartą prieš jam perkaistant. Spėjome pamatyti jau skirtingus būdus: Ant „ADATA SX8000“ kaupiklio sumontuoto „Silicon Motion SM2260“ valdiklio paviršius buvo padengtas plonyčiu vario sluoksniu, o „Plextor M8PeY“ netgi turėjo itin masyvų radiatorių. „Samsung“ sprendimas dar kitoks. Siekdami neatimti iš kompaktiškų 960 EVO/Pro fizinio lygio suderinamumo su nešiojamais kompiuteriais, „Samsung“ ant kitos pusės PCB, nei yra „Polaris“ valdiklis, esančiame lipduke integravo ploną iš vario pagamintą filmutę. Pasak gamintojo, tai pagerina šilumos išsklaidymą net 30 %, nors didžioji dalis laurų, dėl didesnio atsparumo perkaitimui lyginant su pirmtakais, atitenka ne patobulintai „Dynamic Thermal Guard“ technologijai, o pagerinimams, susijusiems su energijos naudojimo efektyvumu. Palyginimui, 512 GB talpos 950 Pro maksimaliu greičiu galėjo vykdyti nuskaitymą 63 sekundes, rašymą - 65 sekundes. Identiškos talpos 960 Pro tų pačių atliekamų užduočių trukmė padidėja iki 95 ir 147 sekundžių. Prie net 2-3 kartus išaugusių duomenų apdorojimo prisidėjo ir didesni linijiniai greičiai.

Neišsekus kešui, rašymo spartos skirtumai tarp skirtingos talpos 960 EVO nėra dideli (kinta 1500 MB/s - 1900 MB/s ribose), tačiau 960 Pro modeliuose jie išvis neegzistuoja. Nepriklausomai nuo talpos, visi trys modeliai pasižymi 2100 MB/s siekiančia linijine rašymo sparta. Maksimali skaitymo sparta - 3500 MB/s - 300 MB/s didesnė už 960 EVO. Tarp savęs 960 Pro serijos nariai žymiau išsiskiria tik IOPS sparta: 1 TB ir 2 TB modeliai skaitant 4 KB blokus geba pasiekti 440 000 IOPS vietoje 330 000 IOPS, kurie būdingi 512 GB modeliui. Rašant tuos pačius blokus talpesnieji turi 30 000 IOPS pranašumą prieš tą patį 512 GB modelį. Sumažinus užklausų skaičių nuo 32 iki 1, IOPS palyginimas tarp 960 EVO ir 960 Pro nėra įmanomas, nes „Samsung“ nepateikia reikalingos informacijos apie EVO kaupiklius.

Tiek 960 EVO, tiek 960 Pro aparatiniu lygiu palaiko AES-256 šifravimą bei TCG Opal saugumo gaires, tačiau daugiau „neatitikimų“ randame vertindami SSD kaupiklių atsparumą duomenų kiekiams. Skirtumas tarp 1 TB modelių, kuriuos mes šiandien ir testuosime, siekia 400 TB. Savaime suprantama, tai padiktavo naudojamos V-NAND atminties tipo skirtumai. 960 EVO 3D TLC lustai linkę dėvėtis gerokai greičiau. Palyginus „Samsung“ 3D MLC (V-NAND) atmintį su konkurentų ištverme, pavyzdžiui 1 TB talpos „ADATA SX8000“, kuris naudoja „Micron“ pagamintus 3D MLC lustus, Pietų Korėjos gigantas turi 160 TB (800 TB vs 640 TB) siekiantį pranašumą. Tiesą pasakius, persvara, nors ir nedidelė, „Samsung“ pusėje atsiranda atlikus palyginimą ir su įprastais 15 nm „Toshiba“ 2D MLC NAND lustais, kurie buvo integruoti į „Plextor M8PeY“ kaupiklį. Sulig didėjančia talpa 960 EVO ištvermės lygis didėja geometrine progresija, tačiau tai nevyksta su 960 Pro kaupikliais. 2 TB modelis pasižymi „tik“ 1200 TB ištverme. Patys „Samsung“ nepateikia tikslaus paaiškinimo, kodėl 2 TB modelio ištvermė nepadvigubėjo (nepasiekė 1600 TB) lyginant su 1 TB variantu.

Testavimas

Į kaupiklius buvo diegiama „Windows 10 Pro Creators Update“ operacinė sistema. Po to atlikti visi atnaujinimai ir įdiegtos naujausios pagrindinės plokštės tvarkyklės, įskaitant „Intel Rapid Storage Technology“ ir „Intel Management Engine“. Visi testai buvo kartojami po du/tris (priklausomai nuo testo) kartus ir išvedamas vidurkis. Prieš antrą bandymą kompiuteris būdavo perkraunamas siekiant išvengti informacijos įsiminimo. SSD kaupikliai naudoja tai dienai naujausią vartotojui prieinamą programinį kodą. 960 EVO ir 960 Pro gauna specialias „Samsung“ NVMe tvarkykles (versija 2.2). Likę NVMe kaupikliai, „Plextor M8PeY“ ir „ADATA SX8000“, naudoja į „Windows 10“ operacinę sistemą integruotas „Microsoft“ NVMe tvarkykles.

• Procesorius: Intel Core i7-6700K (fixed at 4.2 GHz, HT on, @1.215 V.)
• Pagrindinė plokštė: Asus ROG MAXIMUS VIII EXTREME
• RAM atmintis: G.SKILL TridentZ 2 x 8GB @2666 CL16
• Maitinimo šaltinis: Corsair AX860i
• Korpusas: Phanteks Enthoo Primo
• Operacinė sistema: Windows 10 Pro Creators Update

[nextpage title="Sintetika: „CrystalDiskMark“, „AS SSD“"]„Samsung“ patvirtino „Plextor M8PeY“ testavimo metu kilusį įtarimą, kad gamintojai linijinius nuskaitymo greičius nurodo užklausų skaičiui „CrystalDiskMark“ teste siekiant 32. EVO trūksta kelių dešimčių MB/s pasiekti gamintojo nurodomą 3200/1900 MB/s spartą. Panaši situacija ir su 960 Pro, kuriam reikėjo pasiekti 3500/2100 MB/s. Be maksimalaus skaitymo greičio didesnis skirtumas tarp SSD kaupiklių matomas nuskaitant 4 KB blokus: 960 EVO - 43 MB/s, 960 Pro - beveik 52,5 MB/s. Pačioje testavimo pabaigoje, užpildžius 40 % SSD talpos, atliktas CDM testo pakartojimas parodė, kad EVO sugebėjo 200 MB/s padidinti linijinę skaitymo spartą, tačiau ~3 MB/s krito 4 KB nuskaitymo efektyvumas. Savo ruožtu 960 Pro netikėtai sugebėjo 4 KB blokų nuskaitymo greitį padidinti ~2 MB/s, iki 54,5 MB/s.

960 EVO prieš (kairėje) ir po visų testų (dešinėje)

960 Pro prieš (kairėje) ir po visų testų (dešinėje)

Vienas į „AS SSD“ integruotų įrankių leidžia patikrinti valdiklio galimybes vienodai gerai dirbti su (ne)spūdžiais duomenimis. Abiejų SSD kaupiklių kreivės nėra idealios (kas šiame teste normalu), tačiau ir iš to galima nesunkiai konstatuoti, kad „Polaris“ valdiklis yra universalus.

960 EVO

960 Pro

Šiame teste abu „Samsung“ kaupikliai pasižymi kone identiška ir kiek neįprastai maža 4 KB skaitymo sparta, kuri lygi 32-33 MB/s. 960 EVO netgi sugeba parodyti apčiuopiamai didesnę linijinę skaitymo spartą, tačiau 960 Pro atsako su gerokai didesne 4 KB blokų rašymo sparta. Paieškos laikai taip pat 960 Pro pusėje, tačiau galutinis rezultatų skirtumas, kaip ir tarpinis, labai nežymus - vos 121 taškas. 960 EVO surenka 4370 taškų, 960 Pro - 4491 tašką.

Papildomai „AS SSD“ turi integruotą kopijavimo spartą matuojantį įrankį. „ISO“ atveju kopijuojami du didelės apimties failai, „Program“ - smulkūs failiukai, „Game“ - maišytos apimties duomenys. 960 Pro visas tris užduotis atlieka greičiau, maksimaliam skirtumui siekiant 0,47 s, o minimaliam vos 0,01 sekundės.

960 EVO (kairėje) ir 960 Pro (dešinėje)

Realus naudojimas: žaidimų diegimas, kopijavimas...

„IOMeter“ testai

Vos pradėjus rašyti (QD=1) 960 Pro rodo ~4000 IOPS didesnę spartą už 960 EVO, tačiau gana netikėtai 850 EVO išsilaiko priekyje, siūlydamas dar +1000 IOPS. Padidėjus užklausų skaičiui iki dviejų abiejų „Samsung“ NVMe kaupiklių sparta labai žymiai šauna aukštyn - viršijami 100 000 IOPS. Maksimali sparta atrodo pasiekiama kai QD=3: 960 Pro perkopia 145 000 IOPS, o 960 EVO net 158 000 IOPS. Vėliau sparta ~1000 IOPS sumžaėja, tačiau išsilaiko pastovi.

960 EVO startuoja su ~8700 IOPS ir ~700 IOPS lenkia „Plextor M8PeY“, tačiau 960 Pro priartėja prie labai įspūdingų 13800 IOPS. 960 EVO nuo dviejų SATA sąsają naudojančių „Samsung“ kaupiklių sugeba apčiuopiamau pabėgti tik pasiekus QD=4, o testą pabaigia atkakliai besivaržydamas su minėtu M8PeY. Naudojant didesnį užklausų komandų skaičių 960 Pro persvara išauga net iki 18000-19000 IOPS.

Nors 960 EVO praranda antrojo sparčiausio kaupiklio statusą pradedant QD=2 nustatymu, tačiau >1500 IOPS persvara prieš artimiausius varžovus, kai QD=1, yra esminis pasiekimas gretinant rezultatus su realiu naudojimu „Windows“ terpėje. 960 Pro fiksuoja ~6000 IOPS dar geresnį rezultatą, lyderio pozicijos taip ir neužleisdamas, kol galiausiai jo pranašumas, dirbant su kombinuota apkrova, išauga iki daugiau nei 30 000 IOPS.

Nei 960 EVO, nei 960 Pro nepasižymi mažiausiais maksimaliais gaišties laikais. 960 EVO skaitymo gaištis, siekianti 12,33 ms, netgi didžiausia tarp visų SSD kaupiklių. Reikalai pasitaiso suskaičiavus vidutinę vėlinimo trukmę: 960 Pro parodo rekordiškai mažą (0,1 ms) skaitymo gaištį, o rašant abu „Samsung“ NVMe kaupikliai pakliūna tarp lyderių, visiems užfiksavus 0,03 ms.

Išvados

Su „Plextor M8PeY“ situacija susiklostė tokia, kad NVMe/PCIe x3 4.0 kaupiklių grupė, tiksliau minėtas M8PeY, nuo AHCI/SATA grupės apčiuopiamai atotrūkį padidino tik diegiant žaidimus. Ten, kur „ADATA SX8000“ turėjo rimtų perkaitimo problemų. Tokių pačių problemų neišvengė ir abu „Samsung“ 960-osios serijos NVMe kaupikliai, konkrečiai diegiant „Battlefield 1“ iškart po „The Witcher 3: Wild Hunt“. Tačiau diegimas buvo baigtas netgi greičiau už visiškai perkaitimo išvengusį M8PeY (960 EVO tai padarė 20 sekundžių greičiau, 960 Pro - 36 sekundėmis), jau nekalbant apie didžiulę persvarą nuo SX8000. Viršiję 55 °C (darbinė ramybės temperatūra ~36-39 °C) tiek 960 EVO, tiek 960 Pro buvo priversti mažinti spartą, tačiau toli gražu ne taip drastiškai, kaip tą darė SX8000 kaupiklis. Kombinuota skaitymo/rašymo sparta tebesiekė >1200 MB/s, jau nekalbant apie dar didesnę spartą išlaikantį 960 Pro. Iš tikrųjų, suprasti, ar kaupikliai jau įžengė į zoną, kuomet „prisukamas kranelis“, sudėtinga. Testuodami SX8000 mes tai puikiai supratome iš likusių vos 50-200 MB/s, „Samsung“ kaupiklių atveju patekimą į „throttling“ režimą geriausiai iliustruoja raudonos spalvos langelis, kuriame „CrystalDiskInfo“ rodo SSD temperatūrą. Nesitikėjome, kad plonytė vario filmutė leis 960 EVO/Pro ilgą laiką dirbti visu pajėgumu net gera cirkuliacija pasižyminčiame korpuse, kuriame vaizdo plokštė stovi gerokai aukščiau už M.2 lizdą, tačiau spartai atlaidus „throttle'inimas“ tikrai nustebino. Dabar supratome, kodėl „Samsung“, norėdama neprarasti kaupiklių suderinamumo su nešiojamais kompiuteriais, drąsiai sau galėjo leisti visus komponentus lituoti ant tos pačios montažinės plokštės pusės.

Esminių pokyčių į aplikacijų krovimosi laikus įnešta nebuvo: suprasti, ar naudojamasi 960 Pro, ar 850 EVO - neįmanoma. Absoliuti dauguma rezultatų tebekinta žmogiškos paklaidos ribose, nebent galima atkreipti dėmesį į 2-3 sekundėmis prastesnius galutinius OS krovimosi laikus su visais NVMe kaupikliais, kurie, atrodo, užtrunka kiek ilgiau post-POST teritorijoje nei įprastiniai SATA įrenginiai. Nenukrypstant nuo realaus naudojimosi scenarijaus, persvara prieš SATA/AHCI naudojančius 950 EVO ir Pro buvo padidinta atliekant tiek skirtingų duomenų kopijavimą, tiek išarchyvavimo užduotį. Tai reiškia, kad buvo pralenktas ir geriausius rezultatus prieš tai rodęs „Plextor M8PeY“. 960 Pro nuotraukas nukopijavo 4 sekundėmis (-25 %) greičiau, video duomenis 960 EVO 12 sekundžių (-40 %) greičiau, o programos naujame aplanke su 960 EVO/Pro atsirado 8 sekundėmis (-27 %) greičiau. Pabrėžiame, kad su 15 GB svorio video failais greičiausiai susitvarkė būtent EVO, o ne Pro, atsilikęs septyniomis sekundėmis. Šią užduotį pakartojome penketą kartų, tačiau logiško paaiškinimo gautam rezultatui neturime. Kiek netikėtai atrodo ir trijų „Samsung“ kaupiklių (850 Pro, 960 EVO ir 960 Pro) ilgesnis užtrukimas patenkant iš darbalaukio į „The Witcher 3: Wild Hunt“ meniu, tačiau pajusti 2 sekundes, kai kalbama vos apie 10 reikalingų visai užduočiai atlikti, vargiai įmanoma.

Tą patį galima pasakyti ir apie bandymą išskirti 960 EVO nuo 960 Pro. Pastarasis tiesiog dominuoja vertinant skaitymo, skaitymo/rašymo kombinuotą IOPS spartą, tačiau susidaręs nemažas IOPS skirtumas, net esant mažiausiems užklausų skaičiams, nevirsta apčiuopiamu skirtumu įprastose, namų vartotoją dominančiose, užduotyse, ar išaugusia bendra sistemos reakcija į komandas. Kas šiai dienai akivaizdžiai skiria 1 TB talpos 960 EVO nuo identiškos talpos 960 Pro, tai kaina ir leidžiamų prirašyti duomenų kiekis, nulemtas skirtingų NAND lustų tipo.

Tačiau ir čia reikia įvertinti, ar papildomi 400 TB sugebės atpirkti beveik 150 € didesnę Pro kainą, ypač kai šie skaičiai yra daugiau teoriniai ir greičiausiai gali būti labai sėkmingai ir stipriai viršyti. Visgi norintiems be minimalių išlygų geriausio, link Pro įsigijimo galėtų pastūmėti, ir tuo pačiu tapti jo didžiausiu koziriu, ant dėžučių pastebėtų besiskiriančių garantinio aptarnavimo trukmių (Pro - 5 metai, EVO - 3 metai) vykdymas. Lietuvoje, panašu, EVO, Pro nelaimei, apsaugotas tais pačiais penkiais metais.

Samsung 960 Pro 1 TB

Samsung 960 EVO 1 TB