Тест и обзор: Samsung SSD 970 EVO - новая линейка для массового рынка

Опубликовано:

samsung 970 evo

Samsung предлагает свои SSD не только требовательным энтузиастам за соответствующую цену, но и обычным пользователям. Поэтому компания не только обновила линейку PRO, но и представила SSD 970 EVO на массовый рынок. Накопители должны обеспечивать более высокую скорость передачи по сравнению с предшествующими моделями, а также более высокий уровень надежности. Но также в пользу новой линейки EVO говорят и другие причины. О них мы как раз расскажем по итогам теста 1-Тбайт SSD 970 EVO.

Несмотря на многочисленные изменения, на которых мы остановимся ниже, Samsung придерживается прежней номенклатуры на потребительском сегменте. Топом по-прежнему остается линейка 9x0 PRO в виде нового 970 PRO, ниже как раз располагается семейство 9x0 EVO. Накопители 860 PRO и 860 EVO (тест) стоят дешевле, но из-за интерфейса SATA они и работают медленнее.

Накопители SSD 970 EVO объявлены в четырех вариантах емкости, 250 и 500 Гбайт, а также 1 и 2 Тбайт. В последнем случае у 970 PRO есть некоторые проблемы. Дело в том, что Samsung предлагает 960 PRO (тест) в варианте на 2 Тбайт, однако у нового поколения придется довольствоваться максимальной емкостью 1 Тбайт. Если вам требуется большее пространство, то придется покупать либо два high-end накопителя, либо довольствоваться SSD 970 EVO с меньшей производительностью. Впрочем, по спецификациям разница не так и велика.

Технические спецификации Samsung SSD 970 EVO
  Samsung SSD 970 EVO
Розничная цена -
Сайт производителя -
Форм-фактор M.2
Интерфейс PCIe 3.0 x4
Протокол NVMe 1.3
Прошивка 1B2QEXE7
Емкость (информация производителя) 1 TB
Емкость (после форматирования) 931 GB
Варианты ёмкости 250 GB, 500 GB, 1 TB, 2 TB
Кэш 512 MB (250 и 500 GB), 1 GB (1 TB), 2 GB (2 TB) LPDDR4
Контроллер Samsung Phoenix
Чипы памяти Samsung V-NAND 3 Bit MLC
Скорость чтения (информация производителя) 3.400 Мбайт/с (250 и 500 GB, 1 TB), 3.500 Мбайт/с (2 TB)
Скорость записи (информация производителя) 1.500 Мбайт/с (250 GB), 2.300 Мбайт/с (500 GB), 2.500 Мбайт/с (1 и 2 TB)
Гарантия 5 лет при нагрузке записи до 150 TB (250 GB), 300 TB (500 GB), 600 TB (1 TB), 1.200 TB (2 TB)
Комплект поставки SSD

Одновременно с накопителями SSD 970 EVO Samsung также представила 970 PRO. 1-Тбайт накопитель тоже побывал в нашей тестовой лаборатории.


Основные отличия между линейками EVO и PRO сохранились и в 2018 году. Для 970 PRO Samsung традиционно использует 2-битные чипы памяти MLC, SSD 970 EVO, как и в случае предшественника, опирается на память TLC, хотя сама Samsung указывает 3-битную MLC. Память не планарная, так что мы получаем добавку V-NAND. 3D-структура увеличивает плотность записи данных и эффективность, а также продлевает срок службы. Как и в случае 970 PRO, Samsung впервые использовала память с 64 слоями вместо 48, что позволило снизить напряжение с 3,3 В до 2,5 В. Дизайн платы M.2 прежний, поэтому габариты SSD 970 EVO составляют 80,1 x 22,2 x 2,4 мм.

1-Тбайт накопитель спереди оснащен двумя стеками памяти по 16 кристаллов в каждом, которые занимают почти половину платы. Еще четверть уходит под контроллер Phoenix, который используется и на моделях 970 PRO. Как и в случае предыдущего контроллера Polaris, используются пять вычислительных ядер, которые теперь работают на более высоких тактовых частотах. Одно ядро отвечает за связь между контроллером и хост-системой. К сожалению, Samsung не раскрывает дальнейших подробностей, разве что указывает на более эффективное отведение тепла благодаря новому никелированному покрытию. Контроллер работает с восемью каналами флэш-памяти. Как обычно, объем кэша контроллера зависит от емкости SSD. 250- и 500-Гбайт версии оснащены 512 Мбайт, накопители на 1 и 2 Тбайт получают кэш 1 и 2 Гбайт. Во всех случаях кэш представлен памятью LPDDR4; в случае 960 EVO (тест) Samsung использовала LPDDR3.

Как и в случае 970 PRO, Samsung использовала новую аппаратную платформу не только для увеличения производительности по сравнению с предыдущим поколением, но и для продления срока службы. Расчетная нагрузка записи TBW увеличилась на 50%, достигнув 150, 300, 600 и 1.200 Тбайт (для емкостей 250 и 500 Гбайт, 1 и 2 Тбайт). Как обычно, значения TBW новых SSD относятся больше к ограничению срока гарантии, нежели к реальному сроку службы, который на самом деле намного больше. Гарантия в пять лет действует при условии, что значение TBW не исчерпано. Что касается времени наработки на отказ (MTBF), то заявлено 1,5 млн. часов.

Максимальная нагрузка записи (TBW)
Емкость/ Гбайт 120 - 128 240 - 280 400 - 512 800 - 1.000 2.000
Western Digital Black - 80 TB 160 TB - -
Samsung 960 EVO - 100 TB 200 TB 400 TB -
Intel SSD 600p 72 TB 144 TB 288 TB 576 TB -
Samsung SSD 970 EVO - 150 TB 300 TB 600 TB 1,2 PB
ADATA SX8000 80 TB 160 TB 320 TB 640 TB -
Plextor M9Pe - 160 TB 320 TB 640 TB -
Samsung 960 PRO - - 400 TB 800 TB 1,2 PB
Samsung 970 PRO - - 600 TB 1.200 TB -
Zotac Sonix SSD - - 698 TB - -
Corsair MP500 175 TB 349 TB 698 TB - -
Corsair NX500 - - 698 TB 1.396 TB -
Intel Optane SSD 900P - 5,11 PB 8,76 PB - -
Intel P4800X (375 GB) - 20,5 PB - - -

Samsung уже давно использует технологию TurboWrite для ускорения записи. Базовый принцип не меняется: часть емкости накопителя используется в режиме SLC, в котором и записываются данные. Но еще с 960 EVO было решено отказаться от ограниченного размера кэша. Размер кэша по-прежнему определен, но накопитель может выходить за его пределы, если требуется больше памяти TLC. Samsung различает кэш по умолчанию (Default), умный кэш (Intelligent) и общий кэш (Total). Емкость кэшей зависит от емкости SSD.

TurboWrite Samsung SSD 970 EVO
Емкость 250 GB 500 GB 1 TB 2 TB
Емкость TurboWrite Default 4 GB 4 GB 6 GB 6 GB
Intelligent 9 GB 18 GB 36 GB 72 GB
Total 13 GB 22 GB 42 GB 78 GB
Макс. последовательная скорость записи TurboWrite 1.500 Мбайт/с 2.300 Мбайт/с 2.500 Мбайт/с 2.500 Мбайт/с
Без TurboWrite 300 Мбайт/с 600 Мбайт/с 1.200 Мбайт/с 1.250 Мбайт/с

У протестированного 1-Тбайт SSD 970 EVO падение производительности наблюдалось как раз после обещанных 42 Гбайт. Скорость TurboWrite снизилась с 2.300 Мбайт/с до порядка 1.200 Мбайт/с. Дальнейшее снижение после уровня 113 Гбайт связано уже с перегревом накопителя.

У SSD 970 EVO, как и в случае многих других накопителей M.2 SSD, наблюдаются проблемы с перегревом. При продолжительной нагрузке последовательной записи производительность падает с уровня 2.300 до 1.400 Мбайт/с примерно через полторы минуты. В этот момент накопитель нагревался до 70 °C. Примерно через полминуты позже температура увеличилась до предельной 83 °C. Скорость записи при этом "прыгала" между 1.400 и 1.800 Мбайт/с. Впрочем, в повседневных сценариях эта проблема вряд ли возникнет, все же до отметки 70 °C записывалось несколько десятков гигабайт информации. Как нам кажется, Samsung не мешает штатно оснастить накопитель распределителем тепла для снижения температуры. Но Samsung решила на нем сэкономить, как и в случае 970 PRO.

Подобно предыдущей линейке 960 EVO, накопители SSD 970 EVO поддерживают шифрование TCG Opal с 256-битным ключом AES. Как и раньше, для полной производительности нового SSD Samsung следует отключить очистку буфера кэша записей Windows в свойствах накопителя.

Энергопотребление накопителя на практике соответствует обещаниям Samsung лишь частично. В операциях записи и чтения SSD 970 EVO должен потреблять 6 Вт, но мы получили 8 и 7 Вт. Компания обещает потребление 30 мВт в режиме бездействия, а в режиме L1.2 - всего 5 мВт. Оба значения ниже нашего порога погрешности измерений.


Вместе с тестом 1-Тбайт Plextor M9PeG мы переходим на новую тестовую систему. Поэтому сравнивать новые результаты с предыдущими тестами можно лишь с оговорками. Пусть даже влияние системы на результаты не так велико. Стоит принимать во внимание и обновления, связанные с Meltdown и Spectre, которые могут снижать производительность.

Ниже приведена конфигурация тестовой системы:

Мы использовали следующее программное обеспечение:

Если не указано другое, накопители тестировались на втором порту M.2 материнской платы, порты SATA 5 и 6 были отключены. Чтобы минимизировать флуктуации производительности в тестах, мы отключили в BIOS технологию SpeedStep, все C-состояния и режимы Turbo. Также мы отключили LPM (Link Power Management).


Iometer можно назвать универсальным тестом, который оценивает чистую производительность накопителя практически во всех мыслимых сценариях доступа. Последняя версия теста также получила возможность выбирать, какие данные использовать. В частности, интересны опции "Repeating bytes/повторяющиеся байты" и "Full random/полностью случайные". Первая опция всегда использует одни и те же повторяющиеся данные, поэтому контроллер может существенно сжимать данные. Сжатие данных выполняют далеко не все контроллеры, однако у некоторых контроллеров (того же SandForce) реализована "прозрачная" система сжатия, которая, в зависимости от используемых данных, позволяет увеличивать пропускную способность. Вторая опция создает буфер данных в 16 Мбайт с высокой энтропией, и сжатие таких данных очень сильно затруднено (если вообще возможно). Все это позволяет выполнять на контроллере со встроенной системой сжатия два тестовых прогона, один из которых оперирует полностью случайными данными ("Full random"). Прогоном по умолчанию является режим с повторяющимися байтами ("Repeating bytes"), что соответствует инструкциям производителя.

Для настольных систем характерна минимальная очередь запросов (глубина очередь команд, QD). Иногда она может ненамного повышаться, но всё равно остаётся в пределах однозначных значений. Тесты с глубиной очереди QD 32 позволяют SSD раскрыть свой потенциал в полной мере. Подобная глубина очереди команд возможна и в обычных ситуациях, но только в многопользовательском или серверном окружении.

Тест 4K задействует 8 млн. логических секторов по 512 байт; тест последовательного чтения/записи задействует почти полную ёмкость накопителя.

Iometer

Чтение блоками 4K (QD 1)

41.93 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

Iometer

Запись блоками 4K (QD 1)

141.82 XX


138.23 XX


132.67 XX


105.75 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

Iometer

Чтение блоками 4K (QD 3)

121.43 XX


121.35 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

Iometer

Запись блоками 4K (QD 3)

263.58 XX


258.94 XX


215.35 XX


188.14 XX


176.48 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

Iometer

Чтение блоками 4K (QD 32)

382.2 XX


381.78 XX


342.26 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

Iometer

Запись блоками 4K (QD 32)

330.52 XX


313.51 XX


271.45 XX


234.76 XX


187.85 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

Iometer

Последовательное чтение (QD 1)

496.99 XX


496.3 XX


494.71 XX


457.81 XX


382.65 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

Iometer

Последовательная запись (QD 1)

416.73 XX


381.6 XX


343.64 XX


267.28 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

За исключением последовательной записи с единичной глубиной очереди, SSD 970 EVO всегда обгоняет предшественника. Что более удивляет, результаты SSD довольно близки к 970 PRO. Почти во всех тестовых прогонах более дорогая модель оказывается всего на 3-5% быстрее. Одна из причин кроется в технологии TurboWrite, которая в Iometer работает в полную силу.


Тест AS SSD был разработан, как можно догадаться по названию, специально для SSD. Он использует полностью несжимаемые данные, поэтому данный тест относится к сценариям худшего случая для контроллеров с технологиями сжатия. Последовательный тест и тест блоков по 4K выполняются с единичной глубиной очереди. Опять же, для настольных систем тест 4K с единичной глубиной очереди QD 1 наиболее важен, а тест с глубиной QD 64 вновь демонстрирует максимальные возможности SSD (с активной NCQ).

AS SSD Benchmark

Чтение блоками 4K (QD 1)

40.87 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

AS SSD Benchmark

Запись блоками 4K (QD 1)

130.17 XX


128.55 XX


117.56 XX


114.58 XX


101.69 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

AS SSD Benchmark

Чтение блоками 4K (QD 64)

378.28 XX


377.41 XX


350.34 XX


314.94 XX


303.32 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

AS SSD Benchmark

Запись блоками 4K (QD 64)

306.54 XX


295.28 XX


291.13 XX


279.79 XX


275.83 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

AS SSD Benchmark

Последовательное чтение (QD 1)

529.66 XX


524.76 XX


520.21 XX


478.45 XX


464.37 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

AS SSD Benchmark

Последовательная запись (QD 1)

502.37 XX


500.59 XX


462.21 XX


415.83 XX


342.41 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

В тесте AS SSD новый SSD 970 EVO почти всегда обгоняет 960 EVO, причем, в отличие от Iometer, прирост иногда более значительный. Также здесь хорошо видно, почему в некоторых сценариях стоит доплатить за 970 PRO. Например, при чтении небольших файлов с малой глубиной очереди. Здесь у SSD 970 EVO наблюдается слабое место.

Как обычно, CrystalDiskMark подтвердил спецификации производителя. SSD 970 EVO показал даже более высокий результат, чем обещала Samsung. Но, опять же, из-за размера тестовых файлов в этом тесте SSD выигрывает от технологии TurboWrite.


Тест копирования данных, как можно догадаться по названию, показывает, с какой скоростью можно копировать данные. Мы выполняли тесты типичных сценариев: ISO (два больших файла), программы (много мелких файлов), игры (смесь мелких и крупных файлов).

AS SSD Benchmark

Тест копирования - ISO

401.44 XX


380.51 XX


350.69 XX


332.91 XX


180.22 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

AS SSD Benchmark

Тест копирования - приложения

278.61 XX


257.87 XX


235.27 XX


188.19 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

AS SSD Benchmark

Тест копирования - игры

302.95 XX


268.55 XX


241.62 XX


169.43 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

Тест копирования показывает, что технология TurboWrite может играть важную роль в повседневных сценариях. В двух тестах из трех EVO 970 работал на уровне 970 PRO. Разве что в игровом тесте, когда приходится копировать много мелких и крупных файлов, SSD немного сдает позиции. Но результаты все равно отличные. Также радует прирост производительности по сравнению с 960 EVO.


Синтетические тесты представляют собой экстремальные случаи. В повседневных условиях компьютер использует разные паттерны доступа, от небольших блоков данных до крупных последовательных передач. Мы симулировали подобную нагрузку с помощью записи паттерна во время использования системы. Мы записывали паттерн во время прогона тестового пакета PCMark 8, который включает в себя несколько приложений, каждое считывает и записывает определенное количество данных, как можно видеть по следующей таблице. Тестовые данные не являются сжимаемыми.

Компоненты теста накопителей
Профиль приложения Всего считано Всего записано
Adobe Photoshop light 313 MB 2.336 MB
Adobe Photoshop heavy 468 MB 5.640 MB
Adobe Illustrator 373 MB 89 MB
Adobe InDesign 401 MB 624 MB
Adobe After Effects 311 MB 16 MB
Microsoft Word 107 MB 95 MB
Microsoft Excel 73 MB  
Microsoft PowerPoint 83 MB 21 MB
World of Warcraft 390 MB 5 MB
Battlefield 3 887 MB 28 MB

В отличие от предыдущего теста Futuremark PCMark 7 в новой версии было удалено сжатие во время бездействия (idle time compression), поэтому паттерн лучше соответствует реальным приложениям. Раньше мы публиковали результат PCMark в виде баллов, теперь мы перейдём к теоретической пропускной способности. Она рассчитывается путём деления объёма считанных и записанных данных (см. таблицу) на время обработки запросов. Более высокая пропускная способность означает, что время ожидания накопителя будет меньше, время отклика приложения тоже сокращается.

Futuremark PCMark 8

Storage - Общая производительность

286.8 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

Более высокие задержки по сравнению с 970 PRO привели к тому, что SSD 970 EVO уступил родственной модели PRO. Но результаты все равно остаются в верхней трети, почти на 15% быстрее 960 EVO.

На предыдущем графике приводится пропускная способность накопителей при выполнении тестового прогона, состоящего из отдельных приложений. Мы продолжаем с двумя игровыми тестами, начиная со входа в игру, считывания сейва в Battlefield 3 и заканчивая игровым процессом.

Futuremark PCMark 8

Storage - Battlefield 3

265.9 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

Futuremark PCMark 8

Storage - World of Warcraft

220.0 XX


Мбайт/с
Больше - лучше


Чтобы протестировать производительность накопителей в офисных приложениях, мы использовали PowerPoint, Excel и Word из пакета Microsoft Office. В данном случае открывался документ, редактировался, сохранялся, после чего приложение закрывалось.

Futuremark PCMark 8

Storage - Microsoft Powerpoint

280.4 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

Futuremark PCMark 8

Storage - Microsoft Excel

248.4 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

Futuremark PCMark 8

Storage - Microsoft Word

293.7 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

В трех офисных тестах PCMark 8 на SSD нагрузка сравнительно небольшая, но SSD 970 EVO заметно обгоняет предшественника 960 EVO, но вместе с тем существенно уступает 970 PRO. Все же производительности недостаточно, чтобы выйти в лидеры.

Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe After Effects

220.5 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe Indesign

318.1 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe Illustrator

236.8 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe Photoshop (heavy)

450.8 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

Futuremark PCMark 8

Storage - Adobe Photoshop (light)

420.0 XX


Мбайт/с
Больше - лучше

В тестах Adobe хорошо видны сильные и слабые места SSD 970 EVO. В двух тестах Photoshop накопитель уступил 970 PRO.


Тест PCMark 8 "Expanded Storage" состоит из двух частей, "Consistency test" (теста целостности) и "Adaptivity test" (теста адаптивности). Последний показывает, насколько хорошо подсистема хранения может адаптироваться к определенной нагрузке. Для нас интересен первый тест, показывающий потери производительности накопителя. Раньше мы для той же цели использовали стрессовую нагрузку HDTach и Iometer: мы измеряли последовательную производительность в новом состоянии SSD, затем накладывали экстремальную нагрузку Iometer, после чего производительность многих накопителей падала на 50% или даже сильнее. Данный тест позволяет оценить производительность в ситуации худшего случая.

Процедура PCMark 8 намного ближе к повседневным условиям: на первой фазе ёмкость накопителя заполняется два раза, второй проход гарантирует, что заполняется память, недоступная пользователю. На второй фазе (Degrade) накопитель восемь раз нагружается операциями случайной записи, первый проход занимает 10 минут, каждый последующий проход выполняется на пять минут дольше. После каждого прохода измеряется производительность. На третьей фазе (Steady State) выполняются ещё пять прогонов вместо 45-минутного прогона, параллельно измеряется производительность. На последней фазе (Recovery) измеряется производительность после периода бездействия в пять минут. Данное измерение повторяется пять раз, включая период бездействия, чтобы дать накопителю возможность восстановиться.

Следующие два графика показывают задержки доступа чтения или записи на разных фазах тестируемых накопителей. Мы не стали проводить большое количество тестов, а выбрали профиль "Photoshop Heavy", где считывается 468 Мбайт и записывается 5640 Мбайт. Конечно, и данный тест, и наши предыдущие тесты с HDTach и Iometer по-своему интересны, но для повседневных условий работы приведенные здесь результаты всё же более актуальны.

На следующей диаграмме показана пропускная способность, которую мы измеряли на предыдущих двух страницах. Она как раз высчитывалась во всех профилях.

По задержкам SSD 970 EVO показал себя лучше предшественника, хотя не во всем. Например, прогресс по операциям чтения небольшой, но по операциям записи задержки оказались примерно в два раза ниже, в зависимости от этапа теста. По пропускной способности мы тоже получаем небольшой, но ощутимый прирост. В случае 960 EVO между фазами Degrade пропускная способность последовательно снижалась, у новой модели она остается практически на прежнем уровне. Поэтому и ступень до этапа восстановления Recovery стала меньше.


Прирост производительности 970 PRO по сравнению с предшественником не такой большой, но в случае SSD 970 EVO мы получили более заметный прогресс. И дело не в том, что прошлогодний 960 EVO был плохим, отнюдь. Просто давление на Samsung на массовом сегменте усилилось. Все больше и больше накопителей из high-end сегмента начинают продаваться по весьма привлекательным ценам, например, тот же Plextor M9Pe (тест).

Но Samsung не только увеличила производительность, но и пообещала больший срок службы. По крайней мере, об этом можно судить по увеличению расчетной нагрузки записи на 50% по сравнению с предшественником. А также увеличению гарантии с трех до пяти лет.

Можно ли считать Samsung SSD 970 EVO идеальным SSD? Все зависит от сценариев использования. Чем реже вы перемещаете десятки гигабайт данных за один сеанс, тем более привлекательной будет новая модель. Технология TurboWrite отлично показывает себя во многих сценариях, увеличивая производительность записи. Но если вы постоянно планируете переносить резервные копии из одного места в другое, то лучше выбрать другой накопитель. При значительной нагрузке записи падает не только производительность, SSD 970 EVO начинает перегреваться. Впрочем, опять же, речь идет об объемах в несколько десятков гигабайт за один раз.

Собственно, в этом и кроется единственный серьезный недостаток. Как и в случае 970 PRO, Samsung решила не добавлять распределитель тепла, хотя проблема перегрева существует уже довольно давно.

В остальном SSD 970 EVO остается хорошим SSD. Он доступен в четырех вариантах емкости. Весьма интересен вариант на 2 Тбайт, поскольку цена накопителя ниже 960 PRO. Также следует учитывать, что Samsung предлагает 970 PRO с максимальной емкостью всего 1 Тбайт. Корейский производитель по-прежнему соблюдает ценовую иерархию: при сравнимой емкости накопитель 970 PRO будет на 30-40% дороже. Даже 960 PRO остается примерно на 20% дороже.

В любом случае, SSD 970 EVO нельзя назвать дешевым. В России накопители еще не появились, в Европе за 1-Тбайт модель Samsung просит €429,90. Тот же Western Digital Black NVMe 1 TB обойдется в €380.

Преимущества Samsung SSD 970 EVO:

Недостатки Samsung SSD 970 EVO: