Тест и обзор: Samsung SSD 850 EVO с новой памятью 3D NAND (48 слоев)

Страница 2: Samsung SSD 850 EVO v3 | В деталях

Память 3D V-NAND была представлена вместе с high-end накопителями Samsung SSD 850 PRO, позднее память нашла применение и в линейке Samsung SSD 850 EVO для массового рынка. Новая версия 850 EVO была названа Samsung 850 EVO "v3", цифра здесь как раз означает третье поколение памяти 3D. В результате линейка 850 EVO существует в двух версиях. Кроме того, новая 3D-память нашла применение еще в одном накопителе Samsung, а именно Samsung Portable SSD T3 – он предоставляет емкость до 2 Тбайт в очень компактном формате.

Идею 3D-памяти можно объяснить довольно просто: ячейки памяти 2D, как можно догадаться по названию, планарные, тот есть располагаются в одной плоскости. И если вы хотите увеличить количество ячеек, то придется идти на увеличение площади кристалла. Кристаллы большой площади производить намного дороже, поэтому 2D-память уперлась в порог своего роста. И кроме дальнейшего уменьшения техпроцесса увеличить плотность расположения ячеек не представляется возможным. С уменьшением техпроцесса не все так просто, поскольку сказываются физические ограничения. В случае 3D-памяти ячейку памяти можно представить в виде цилиндра. И данные цилиндры могут устанавливаться друг на друга в несколько слоев.

Цилиндры устанавливаются друг на друга, что позволяет памяти «расти» в высоту, хотя основание остается прежним. Такой способ позволяет существенно увеличить плотность хранения данных. После оригинальной версии 3D-памяти в SSD 850 PRO, в накопителе Samsung SSD 850 EVO использовался вариант с 32 слоями и 3-битными ячейками (TLC).

В новой версии Samsung SSD 850 EVO число слоев было увеличено на 50% до 48. Ячейки по-прежнему хранят три бита информации. На практике плотность хранения данных увеличивается меньше теоретического уровня 50%, поскольку часть площади чипа уходит на схемы управления памятью. В 2017 году Samsung планирует увеличить число слоев до 100, что позволит выпускать SSD в 2,5-дюймовом формате емкостью в несколько терабайт. Нынешний уровень 48 слоев достаточен для емкости 4 Тбайт, такую модель Samsung планирует выпустить во втором квартале 2016. Накопитель 850 EVO емкостью 1 Тбайт доступен еще с февраля, вариант 850 EVO на 2 Тбайт появится одновременно с 4-Тбайт версией 850 EVO.

Кроме памяти в вариантах на 250 и 500 Гбайт никаких изменений не произойдет. Но в 1-Тбайт версии контроллер MEX уступит место варианту MGX. В результате во всех моделях будет использоваться одинаковый контроллер. То же самое касается кэша DRAM, в 1-Тбайт модели ранее использовалась память LPDDR2, с переходом на новую память NAND кэш перейдет на LPDDR3, как у остальных моделей. По расчетным объемам записываемых данных изменений не произошло. Для емкости 250 Гбайт мы по-прежнему получаем 75 Тбайт TBW, для 500 Гбайт и 1 Тбайт – 150 Тбайт TBW.

Существенный прирост производительности SSD получают из-за одновременного обращения к нескольким чипам памяти параллельно: в потребительском сегменте обычно используется от четырех до восьми каналов, в корпоративных SSD – до десяти каналов, по которым контроллер работает с флэш-памятью. Увеличение плотности хранения данных, как в случае Samsung SSD 850 EVO v3, приводит к уменьшению числа чипов памяти. Возможно, по этой причине Samsung не захотела обновлять 120-Гбайт версию 850 EVO, которая по-прежнему опирается на память NAND с 32 слоями.

Как можно видеть на фотографиях, емкость 250 Гбайт теперь достигается всего одним чипом, хотя раньше их требовалось два. Даже у 500-Гбайт накопителя число чипов памяти уменьшилось в два раза, с четырех до двух. То же самое касается и 1-Тбайт версии, здесь удалось уменьшить размер печатной платы.

Чтобы увеличить производительность на небольшой период времени, многие производители опираются на кэш псевдо-SLC. Samsung называет этот кэш Turbo Write, его емкость зависит от емкости накопителя. Накопители на 120 и 250 Гбайт используют 3 Гбайт кэша, 500-Гбайт модель получает уже шесть гигабайт, а накопитель на 1 Тбайт – 12 Гбайт. Кэш ускоряет операции записи, поскольку память в режиме SLC записывается гораздо быстрее. Ниже мы протестировали влияние кэша Turbo Write: в первой колонке мы проводили последовательную запись на накопитель в течение пяти секунд, измеряя скорость. Во второй колонке мы увеличили время записи до 60 секунд, но скорость мы измеряли на протяжении последних пяти секунд.

В случае 1-Тбайт накопителя кэш Turbo Write не успевал заполниться, поэтому скорость оставалась прежней. Но у 250-Гбайт SSD скорость после заполнения кэша Turbo Write снизилась примерно на 30%.