Помимо розничных моделей многие производители выпускают решения, предназначенные для корпоративных заказчиков (например, для компаний, занимающихся сборкой готовых компьютеров и каких-то промышленных систем). Однако в магазинах можно найти и такие продукты, которые зачастую даже не упоминаются на официальных сайтах компаний.
SSD отнюдь не являются исключением – здесь точно также есть накопители, которые, по замыслу их создателей и производителей, в рознице присутствовать не должны вообще. Справедливо и еще одно правило: из-за того, что настоящий эксклюзив стоит дорого, он производится только адресно и по спецзаказу, а в подавляющем большинстве случаев в OEM-моделях применяются совершенно те же идеи и аппаратные платформы, что и для розничного рынка. Однако даже в таких серийных продуктах можно найти занятные, а то очень интересные решения.
| Например, всем известен Samsung 960 Pro – наверное, самый скоростной SSD, предлагаемый сегодня в массовой рознице. Но на его изначально не самую низкую цену накладывается еще и тот факт, что выпускается этот накопитель в объемах только от 512 Гбайт. Менее емких модификаций потребителям не предлагается вовсе. Однако, немного напрягшись, можно обнаружить, что на самом деле у него есть аналог – Samsung SM961. Он также построен на контроллере Samsung Polaris и MLC 3D V-NAND Samsung, но его линейка объемов начинается со 128 Гбайт. И в этом объеме он стоит примерно $90. |
Обзор и тестирование SSD-накопителей Patriot Hellfire: что-то не то Решения какой компании приходят на ум в большинстве случаев, когда мы говорим о высокоскоростных SSD форм-фактора M.2 с интерфейсом PCI-Express? Samsung. Если напрячься, можно вспомнить Kingston и ее HyperX Predator. Кто-то вспомнит первенца рынка – Plextor M6e. Ну и как бы все. Дело в том, что долгое время массовости препятствовал целый набор факторов, и лишь недавно такие накопители пошли в массы. И только на этой волне на рынке появились новые игроки, а ассортимент расширился… |
При том, что стоимость Samsung 960 Pro 512 Гбайт составляет около $310 – разница, вполне соответствующая разнице в объеме. Да, есть некая альтернатива в виде Samsung 960 Evo, но это все же TLC NAND, которая до сих пор не приветствуется пользователями, да и ценник тоже стартует с отметки ~$150 за 250 Гбайт (минимальный объем у 960 Evo – 250 Гбайт).
В отличие от своих предшественников в виде Samsung XP940 и Samsung SM951, Samsung SM961 периодически обнаруживается и в нашей рознице – это вполне актуальное решение, доступное даже тем пользователям, которые не практикуют покупку в зарубежных интернет-магазинах.
Samsung 960 Pro и SM961 хоть и используют общую аппаратную платформу, получили определенные различия не только в объеме, но и в уровне быстродействия: розничная вариация слегка быстрее, если сравнивать одинаковые объемы.
| Модель | Samsung SM961 | Samsung 960 Pro | |||||
| Контроллер | Samsung Polaris |
Samsung Polaris |
Samsung Polaris |
Samsung Polaris |
Samsung Polaris |
Samsung Polaris |
Samsung Polaris |
| Память | 48-слойная MLC 3D V-NAND 3-го поколения | ||||||
| Объем, Гбайт | 128 | 256 | 512 | 1000 | 512 | 1024 | 2048 |
| Код производителя | MZVPW128HEGM | MZVPW256HEGL | MZVKW512HMJP | MZVKW1T0HMLH | MZ-V6P512BW | MZ-V6P1T0BW | MZ-V6P2T0BW |
| Скорость чтения, Мбайт/с | 3100 | 3100 | 3200 | 3200 | 3500 | 3500 | 3500 |
| Скорость записи, Мбайт/с | 700 | 1400 | 1700 | 1800 | 2100 | 2100 | 2100 |
| Быстродействие на случайном мелкоблочном чтении, IOPS | 330 000 | 330 000 | 330 000 | 430 000 | 330 000 | 440 000 | 440 000 |
| Быстродействие на случайной мелкоблочной записи, IOPS | 170 000 | 280 000 | 300 000 | 320 000 | 330 000 | 360 000 | 360 000 |
Samsung Polaris – своего рода «звоночек» отрасли: этот контроллер смог достичь предела пропускной способности четырех линий PCI-Express 3.0, используемых в актуальном ныне разъеме M.2.
Дальнейшее развитие в рамках существующих платформ возможно лишь посредством наращивания числа линий PCI-E, что повлечет за собой необходимость разработки нового формата, либо перехода на PCI-E 4.0. Что первое, что второе – перспектива отнюдь не ближайшего будущего: окончательный вариант стандарта PCI-E 4.0 еще даже не утвержден, не говоря уже о его практическом внедрении в потребительских ПК, а про какие-то новые вариации M.2 пока и вовсе не слышно.
Помимо маркетинга Samsung преследовала и вполне прозаичную цель: в SM961 и 960 Pro используется новая 48-слойная 3D V-NAND флеш-память третьего поколения (в 950 Pro применялась 32-слойная 3D V-NAND второго поколения).
Страница на сайте производителя: Samsung Client SSD - Samsung SM961.
Цены (на момент публикации):
Накопитель Samsung заказывался в одном известном немецком магазине, причем в двух экземплярах (с целью оснастить сразу два тестовых стенда). Оба приехали в отдельных бумажных конвертах, выложенных внутри «пупырчатой» пленкой.
Но это самодеятельность магазина. Изначально Samsung SM961 поставляется вообще безо всего.
Герой обзора выполнен в форм-факторе M.2 типоразмера 2280, сообщается с системой посредством четырех линий интерфейса PCI-Express 3.0 и работает по протоколу NVMe. Конструктив – печатная плата с односторонним монтажом элементов.
Обратите внимание на кодировку – последние пять символов обозначают компанию, для которой был изготовлен накопитель, значение «00000» означает «свободную» поставку. Отрадно то, что перед нами носитель прошивки версии «CXZ7300Q» – это новая версия, в которой были исправлены ошибки, приводившие к перегреву устройства и включению температурной защиты. Также попутно был несколько увеличен уровень быстродействия.
И вот тут, при внимательном осмотре обнаруживается сразу несколько важных отличий от Samsung 960 Pro. Во-первых, здесь нет никакого теплораспределителя: если Samsung 960 Pro с тыльной стороны накрывается тонкой медной пластиной, то Samsung SM961 такого оснащения лишен.
А после снятия бумажной этикетки становится видно, что контроллер NAND и буферная память выполнены не в едином корпусе, как в случае Samsung 960 Pro, а в виде отдельных микросхем Samsung S4LP077X01-8030 и Samsung K4E4E324EE-EGCE соответственно.
Третий нюанс – микросхема буферной памяти Samsung K4E4E324EE-EGCE объемом целых 512 Мбайт. Если обычно соотношение объема DRAM к NAND составляет 1 к 1 или, много реже, 2 к 1, то тут соотношение равняется и вовсе 4 к 1. Этот прием позволяет контроллеру производить кэширование мелкоблочных операций прямо в буферной памяти, что приводит к повышению быстродействия устройства. Таким образом, в чем-то Samsung SM961 128 Гбайт проще, а в чем-то даже более продвинут, нежели Samsung 960 Pro 512 Гбайт.
Суммарный объем двух микросхем Samsung K4PHGY8S7E составляет 128 Гбайт, однако фактически пользователю доступно лишь 119.24 Гбайт. Разница возникает за счет разницы указания пользовательского объема в десятичной системе (один гибибайт равен 1 000 000 000, а не 1 073 741 824 байт). Возникший «излишек» оказывается в распоряжении микропрограммы микроконтроллера и используется ею для служебных нужд (выравнивание износа, замены вышедших из строя ячеек памяти, хранения контрольных сумм и прочего).
К сожалению, Samsung также поддалась современным тенденциям указывать в качестве пиковой скорости чтения показатели, достигнутые в нагрузке с большой глубиной очереди запросов.
Доступно пятнадцать параметров SMART – стандартный набор для NVMe SSD.
Присутствует учет наработанного времени (0C), количества циклов включения/выключения (0B), количество небезопасных отключений питания (0D), количество переназначенных секторов (05), объем записанных и прочитанных данных (F1 и F2). Температурный мониторинг рабочий.
Программная поддержка накопителей PCIe NVMe Samsung для работы в Windows-системах состоит из двух частей – специального драйвера, подменяющего стандартный stornvme, и программного пакета Samsung Magician. С драйвером не возникает никаких проблем:
Установка проходит в штатном режиме, здесь Samsung не накладывает никаких ограничений. Данный драйвер содержит специальные оптимизации, в частности, в нем присутствует иная реализация операций записи – отключена поддержка устаревших команд Force Unit Access (FUA), запрещающих буферизацию данных. И, как мы увидим далее, это резко поднимает уровень быстродействия SSD.
С Samsung Magician дело обстоит печальнее: как это было и прежде, OEM-версии моделей Samsung не распознаются.
Но со штатным драйвером Microsoft накопитель хотя бы видится приложением, при установке драйвера Samsung NVMe он вообще игнорируется.
Беда в том, что пользователь, купивший OEM SSD Samsung, остается один на один с возможными проблемами: даже в случае обнаружения ошибок в микрокоде, как это было с первыми поставками Samsung SM961, компания не выкладывает обновления прошивки в свободный доступ.
Говоря о программной части нужно упомянуть еще одну специфическую особенность Samsung SM961: его микропрограмма не содержит в себе модуль-загрузчик OptROM, а это значит, что материнская плата должна уметь сама загружаться с такого SSD. Это автоматически ставит крест на значительном числе пусть и не самых новых, но еще достаточно пригодных к эксплуатации системных плат.
Ради интереса я прошелся с Samsung SM961 и Samsung 950 Pro по нескольким материнским платам из своей коллекции.
| Материнская плата | Процессорный разъем и набор системной логики | Samsung SM961 | Samsung 950 Pro |
| ASUS Sabertooth 990FX R2.0 | Socket AM3+ AMD 990FX |
Не опознается как загрузочный | Работает |
| ASUS Crossblade Ranger | Socket FM2+ AMD A88X |
Не опознается как загрузочный | Работает |
| ASRock FM2A88M Pro3+ | Socket FM2+ AMD A88X |
Работает | Работает |
| Gigabyte GA-Z77X-D3H (Rev. 1.0) | LGA 1155 Intel Z77 |
Не опознается как загрузочный | Работает |
| Zotac Z77-ITX WiFi (Z77ITX-A-E) | LGA 1155 Intel Z77 |
Не опознается как загрузочный | Работает |
| ASRock Fatal1ty Z97 Killer/3.1 | LGA 1150 Intel Z97 |
Работает | Работает |
Если честно, то от ASRock FM2A88M Pro3+ такой работоспособности не ожидалось, тем более что на ней накопитель-то и устанавливать некуда:
На этой модели формата mATX единственный слот PCI-express с количеством линий больше одной. Тем не менее, инженеры ASRock предусмотрели подобную конфигурацию – накопитель работает как загрузочный, будучи подключенным через обычный адаптер M.2>>PCIe.
Полностью уверенным в работоспособности Samsung SM961 можно быть только при наличии материнской платы на наборах системной логики, начиная с Intel Z97 и AMD X370/B350/A320, все более ранние системы – лотерея с весьма небольшими шансами выигрыша, в них накопитель можно использовать только как второстепенный.
С помощью CrystalDiskMark (64bit) 3.0.3 в режиме случайных данных производится замер производительности четыре раза:
Таким образом, мы можем узнать, насколько хорошо микропрограмма накопителя справляется с задачей поддержания уровня быстродействия на небольшом объеме одномоментно записываемых и прочитываемых данных – для эксплуатации в бытовых условиях этого достаточно.
Затем производится полная очистка накопителя и запускается тест AIDA64 Disk Benchmark в режиме «Write» (размер блока установлен равным 1 Мбайт) – данный тест производит линейную запись всего объема носителя, попутно выводя информацию о процессе записи в виде удобного графика. Этот тест позволяет нам увидеть, насколько в целом накопитель стабилен, не возникает ли перегрев и какие, возможно, алгоритмы «ускоренной записи» реализованы в микропрограмме.
И в заключение, после подачи команды TRIM на весь объем накопителя, производится тестирование с помощью Iometer:
Температурный режим рассматриваемого накопителя просто идеальный.
Никакого обдува и, тем не менее, от Samsung SM961 128 Гбайт не удалось добиться нагрева свыше 52-53°C.
Для сравнения, изученный мною неделю назад ADATA XPG SX8000 аналогичного объема, будучи оснащенным радиатором и с заметно меньшими скоростными характеристиками, достиг температур 56-58°C (до температурного порога срабатывания защиты, который составляет 60°C, осталось совсем немного).
Накопитель не испытывает проблем с сохранением быстродействия.
Samsung SM961 лишен столь модного в последнее время алгоритма «ускоренной» записи: скорость постоянна и находится на уровне примерно 780 Мбайт/с. Между прочим, это на 10 с лишним процентов выше, чем заявлено самой Samsung, которая указывает в спецификациях лишь 700 Мбайт/с.
Скорость копирования крупных файлов ниже, чем мы получили в AIDA64, но и она выше формальной:
Непрерывная мелкоблочная запись с большой глубиной очереди запросов, да еще при отсутствии TRIM – тип нагрузки, нехарактерный для домашних ПК, но он иллюстрирует то, насколько производительна и стабильна в показателях использованная в тестируемых накопителях аппаратная платформа в целом.
И мы снова видим, что Samsung в официальных спецификациях занизила характеристики своего накопителя: по факту Samsung SM961 128 Гбайт обеспечивает 200 тысяч IOPS, а не 170 тысяч. График показателей великолепный: постоянство скорости записи просто отменное.
С работой в отсутствие команды TRIM картина идентична предыдущим поколениям SSD Samsung – алгоритмы «сборки мусора» не работают в автономном режиме, накопитель не восстанавливает свое быстродействие.
Впрочем, представить себе ситуацию, когда на накопитель не будет поступать TRIM сложно: драйвер NVMe существует только для тех систем, где эта команда поддерживается изначально. Разве что пользователь будет заниматься саботажем, отключая ее вручную.
Конфигурация: тестирование производительности:
Программное обеспечение:
Глобальные настройки операционной системы:
В качестве тестового программного обеспечения используются:
Операции с реальными файлами (все операции – в пределах тестируемого носителя):
Тестируемый накопитель посредством специального адаптера устанавливался в слот расширения, использующий линии PCI-Express 3.0 напрямую от процессора.
Немного об адаптере. Это обычный адаптер M.2>>PCIe ценой около 6-10 долларов США, приобретенный на AliExpress (есть варианты дешевле на доллар-два, рассчитанные только на PCIe SSD, данный образец – универсальная модификация).
Верхнее гнездо рассчитано на SSD M.2 SATA (к разъему SATA подключается шлейф SATA, другим концом этот шлейф подключается к SATA-порту материнской платы, PCIe слот в передаче данных не участвует). SSD M.2 PCIe в этом разъеме работать не будет. Нижнее гнездо – M.2 PCIe x4, линии PCI-e идут в слот материнской платы. SSD M.2 SATA в этом разъеме работать не будет. Оба разъема на адаптере могут работать одновременно и логически никак не пересекаются. Питание для обоих берется со слота PCI-e. В работу самих накопителей адаптер никак не вмешивается.
Программное обеспечение:
Глобальные настройки операционной системы:
В качестве тестового программного обеспечения используются:
Операции с реальными файлами (все операции – в пределах тестируемого носителя):
Тяжка судьба обозревателя, занятого серийным тестированием моделей SSD. Но не менее тяжела она у того, кто интересуется твердотельными накопителями на серьезной основе, а не по принципу «Ага, бренд! Заверните два!». Проблема заключается в том, что производители, пользуясь невысоким уровнем знаний некоторых пользователей, а также тем, что корпуса накопителей непрозрачные и опломбированы, могут под крышку своего продукта помещать что угодно. Да, сначала идет самое лучшее, затем же, когда пройдет волна обзоров и наберется некоторая масса положительных отзывов, в ход начинает идти что-то более дешевое. А иногда одна и та же модель изначально идет в различных вариациях. Кому-то из пользователей это без разницы, а кого-то – интересует вопрос, за что же он уплатил деньги?
Кто-то начинает тестировать свежекупленное устройство и затем сравнивать полученные результаты с теми, что он видит в обзорах. И могут возникать вполне закономерные вопросы: «А почему мой SSD показывает меньший/больший уровень производительности, чем в обзоре?» Да, причина разницы может крыться и в некорректно настроенном ПК (например, в фоне работают приложения вроде антивируса), не совсем удачном микрокоде BIOS материнской платы (пример выше – тестовая плата Zotac) и изначально невысоком уровне производительности системы. Например, контроллер SATA 6 Гбит/с в наборах системной логики AMD даже в самых новых A88X и A78 ненамного, но слабее, чем в уже не самом «свежем» Intel Z77.
А тут еще и игры производителей с начинкой твердотельных накопителей. Особенно вопрос разности устройства касается платформы SandForce: особенность ее такова, что в ней нет одной-двух-трех (и так далее, то есть ограниченного числа) конфигураций контроллера и флеш-памяти. Общее число конфигураций у этой платформы на сегодняшний день таково, что их нумерация уже преодолела значение в 33 000 (не опечатка, именно тридцать три тысячи). Некоторые компании и вовсе не чураются полной замены «начинки» на другую. В итоге одного названия накопителя для полноценного сравнения недостаточно, нужно знать конкретную аппаратную конфигурацию, на которой построен данный образец.
Разберем графики на примере.
В скобках указывается:
В случае если какие-то данные отсутствуют или есть сомнения в достоверности (например, непонятен упаковщик микросхем памяти), стоит знак вопроса («?»). Это значит, что они мною не были зафиксированы или же были утеряны. В основном это касается идентификаторов SandForce – даже не предполагалось, что накопленная статистика постепенно разрастется до масштабов нескольких сотен моделей. И данные эти мы уже никогда не узнаем, ибо выловить ту же конфигурацию сложно, а спустя год-полтора – и вовсе невозможно.
Данный тест был включен в нашу методику тестирования совсем недавно и его подробное описание приводится в соответствующем материале «Обзор и тестирование SSD-накопителей: обновляем методику». К сожалению, у нас нет возможности провести комплекс тестов для всех исследованных ранее SSD-накопителей, поэтому ассортимент решений на диаграммах будет отличаться от остальных графиков. Тут приходится выбирать из того, что есть.
Стандартный NVMe-драйвер Microsoft (слева) и NVMe-драйвер Samsung (справа).
Данный бенчмарк включает набор специализированных тестов дисковой подсистемы, воспроизводящих реальные ситуации при работе различных приложений. Каждый тест – это своего рода сценарий-трасса работы конкретного приложения, причем воспроизведена не «тупо» нагрузка, а реальная схема работы, когда приложение обрабатывает данные, затем пишет их на диск, считывает что-то другое, необходимое для работы, обрабатывает, прекратив любые операции с носителем, а потом снова начинает действия по чтению/записи.
Итогом такого тестирования является общий индекс производительности, высчитываемый по достаточно непростой формуле, и конкретные показатели скорости в мегабайтах в секунду. Необходимо помнить, что численные показатели учитывают и вышеуказанные паузы, поэтому итоговое значение в мегабайтах в секунду будет небольшим в численном выражении.
ScoreДанный бенчмарк позволяет увидеть скорость операций с файлами внутри одного носителя. Использовалась версия 1.7.4739.38088. Этот тест может проявлять зависимость от количества оперативной памяти в системе.
ISOЭто уже больше синтетический бенчмарк, который полезен тем, что позволяет проводить тестирование в двух режимах. Первый – хорошо поддающийся компрессии поток однотипных данных, второй – поток случайных данных, практически не поддающийся сжатию. Соответственно, итоговый результат в обоих случаях будет очень близок к максимально возможным показателям тестируемого носителя.
Режим тестирования случайными данными, не подвергаемых компрессии
На накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт, состоящий из случайных практически не поддающихся компрессии данных. Результат теста – среднее значение по итогам пяти линейных проходов чтения.
Последовательное чтение Мбайт/сНа накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт, состоящий из случайных практически не поддающихся компрессии данных. Результат теста – среднее значение по итогам пяти проходов чтения случайным доступом блоками 512 Кбайт. Глубина очереди запросов – 1.
Чтение блоками по 512 Кбайт, Мбайт/сНа накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт, состоящий из случайных практически не поддающихся компрессии данных. Результат теста – среднее значение по итогам пяти проходов чтения случайным доступом блоками 4 Кбайт. Глубина очереди запросов – 1.
Чтение блоками по 4 Кбайт, Мбайт/сНа накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт, состоящий из случайных практически не поддающихся компрессии данных. Результат теста – среднее значение по итогам пяти проходов чтения случайным доступом блоками 4 Кбайт. Глубина очереди запросов – 32.
Чтение блоками по 4 Кбайт, глубина очереди запросов - 32, Мбайт/сНа накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт, состоящий из случайных практически не поддающихся компрессии данных. Результат теста – среднее значение по итогам пяти линейных проходов записи.
Последовательная запись, Мбайт/сНа накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт, состоящий из случайных практически не поддающихся компрессии данных. Результат теста – среднее значение по итогам пяти проходов записи случайным доступом блоками 512 Кбайт. Глубина очереди запросов – 1.
Запись блоками по 512 Кбайт, Мбайт/сНа накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт, состоящий из случайных практически не поддающихся компрессии данных. Результат теста – среднее значение по итогам пяти проходов записи случайным доступом блоками 4 Кбайт. Глубина очереди запросов – 1.
Запись блоками по 4 Кбайт, Мбайт/сНа накопитель записывается файл размером 1000 Мбайт, состоящий из случайных практически не поддающихся компрессии данных. Результат теста – среднее значение по итогам пяти проходов записи случайным доступом блоками 4 Кбайт. Глубина очереди запросов – 32.
Запись блоками по 4 Кбайт, глубина очереди запросов – 32, Мбайт/сСостоялся переезд не только на новую конфигурацию тестового стенда, но и новую операционную систему. И с этим переездом возникла проблема в данном наборе тестов: используемая ранее программа TeraCopy в среде Windows 10 показывала неадекватные результаты. Поэтому было решено отказаться от нее.
Отныне тесты на копирование групп файлов будут выполняться силами самой операционной системы. Для этого был написан командный файл, который в автоматическом режиме копирует файлы и фиксирует время, затраченное на выполнение операции, делая минутную паузу между заданиями (для того, чтобы накопители с реализацией SLC-режима могли произвести консолидацию данных и подготовить чистые страницы флеш-памяти – так, как это происходит в реальной эксплуатации). Перед выполнением теста производится дополнительная операция копирования с целью заполнения дискового кэша и минимизации его влияния на результаты тестов.
Довольно важным атрибутом быстродействия является время доступа к данным. Стоит понимать, что современные SSD накопители в этом плане достигли уже таких значений, что этот вопрос будет носить скорее академический интерес. Среднее время доступа при операциях чтения и записи было получено в результате тестирования AS SSD Benchmark версии 1.7.4739.38088.
Случайное чтение, мсНовая платформа на базе пятиядерного контроллера Samsung Polaris не стала революционной, это просто эволюция. Но этот небольшой шаг оказался важной вехой: достигнут предел интерфейса M.2 с точки зрения маркетинга. Да, речь в основном о линейных скоростях, но и на случайных мелкоблочных операциях рост налицо.
В ряде операций малообъемный Samsung SM961 128 Гбайт умудряется составить конкуренцию Samsung 950 Pro вчетверо большего объема. Но – с учетом установки драйвера Samsung. И это слабое место новинки, поскольку влечет дополнительные действия со стороны пользователя. Из приятного можно отметить отсутствие проблем с перегревом, как минимум в младшей модификации (скорее всего, 256 Гбайт будет не хуже, ибо запас по температуре велик – порог троттлинга у Samsung Polaris составляет 70°C).
На самом деле Samsung зря не стала выпускать 960 Pro в малых объемах. Другие производители не постеснялись выпустить таковые, и уровень их показателей явно проиграл бы по всем статьям теоретическому Samsung 960 Pro. Конечно, сфера применения такого накопителя довольно узка: слишком мал объем, при таких скоростях развернуться просто негде. Но, с другой стороны, судя по спросу, все-таки есть заметный процент пользователей, которым важен вопрос «малой цены входного билета» в сегмент высокопроизводительных SSD.
