Тест и обзор: Samsung SSD 970 PRO - новый флагман корейского производителя

Опубликовано:

samsung 970 pro

Через полтора года после выхода флагманской линейки SSD 960 PRO Samsung решила представить преемника. Новые твердотельные накопители не только работают быстрее, но и обещают более высокий уровень надежности. Технических инноваций не так много, разве что можно отметить новый контроллер. В нашу тестовую лабораторию поступил 1-Тбайт SSD, поэтому будет интересно посмотреть, сможет ли Samsung SSD 970 PRO существенно обойти предшественника и конкурентов.

Мы получили топовую модель в линейке SSD 970 PRO - по крайней мере, на момент ее объявления. В отличие от предыдущей линейки, Samsung решила пока что ограничиться двумя моделями на 512 Гбайт и 1 Тбайт. Пока неизвестно, планирует ли Samsung представить версию на 2 Тбайт.

Энтузиастов такой шаг наверняка разочарует. Поскольку интерфейсов M.2 в ноутбуках обычно один или два, то для увеличения доступного пространства необходимы соответствующие емкие накопители. Samsung вполне в курсе этой проблемы, поэтому в тех же линейках 860 EVO и 860 PRO (тест), например, корейская компания представила SSD на 4 Тбайт. Остается вопрос: достаточно ли у Samsung SSD 970 PRO аргументов в свою пользу, чтобы компенсировать (временное) отсутствие моделей большей емкости?

Ниже приведены технические спецификации новинки.

Технические спецификации Samsung SSD 970 Pro
  Samsung SSD 970 PRO
Розничная цена -
Сайт производителя -
Форм-фактор M.2
Интерфейс PCIe 3.0 x4
Протокол NVMe 1.3
Прошивка 1B2QEXP7
Емкость (информация производителя) 1 TB
Емкость (после форматирования) 953 GB
Варианты ёмкости 512 GB, 1 TB
Кэш 512 MB (512 GB), 1.024 MB (1 TB) LPDDR4
Контроллер Samsung Phoenix
Чипы памяти Samsung V-NAND 2 Bit MLC
Скорость чтения (информация производителя) 3.500 Мбайт/с
Скорость записи (информация производителя) 2.300 Мбайт/с (512 GB), 2.700 Мбайт/с (1 TB)
Гарантия 5 года при условии нагрузки записи до 600 TB (512 GB)/1.200 TB (1 TB)
Комплект поставки SSD

Вместе с SSD 970 PRO Samsung представила линейку SSD 970 EVO. Мы уже опубликовали тест 1-Тбайт накопителя.


С накопителями 970 PRO Samsung вновь использовала собственную память 3D V-NAND, которая обеспечивает более высокую плотность хранения по сравнению с планарной памятью. Также она отличается повышенной эффективностью, производительностью и сроком службы. В отличие от 960 PRO (тест), Samsung использует память уже не с 48, а с 64 слоями (как и в OEM-накопителе PM981), что дает повышение эффективности, поскольку напряжение было снижено с 3,3 В до всего 2,5 В. Но память по-прежнему опирается на 2-битные ячейки MLC, емкость кристаллов составляет 256 Гбит. На плате с габаритами 80,1 x 22,2 x 2,4 мм располагаются два стека по 16 (1 Тбайт) или восемь кристаллов (512 Гбайт).

По ранее представленному OEM-накопителю PM981 знаком и контроллер новой линейки 9xx PRO. Контроллер под названием Phoenix заменяет ранее использовавшийся Polaris. К сожалению, Samsung неохотно делится информацией. Как и контроллер Polaris, чип Phoenix содержит пять вычислительных ядер CPU, которые работают на более высокой тактовой частоте. Число каналов памяти равняется восьми. В любом случае, мы получаем полностью новый контроллер по сравнению с 960 PRO. Кроме увеличения производительности Samsung отмечает новое никелированное покрытие, которое улучшает отведение тепла. Контроллер Phoenix дополняется 512 или 1.024 Мбайт кэша LPDDR4 (версии на 512 Гбайт/1 Тбайт).

Также аппаратные изменения привели к повышению надежности SSD 970 PRO. По сравнению с 960 PRO значение расчетной нагрузки записи TBW увеличилось на 50%, поэтому мы получаем 600 Тбайт для 970 PRO на 512 Гбайт и 1.200 Тбайт для версии на 1 Тбайт. Как обычно, значение TBW больше определяет гарантийный период, нежели реальный срок службы накопителя, который может многократно превышать TBW. Гарантия пять лет действует только при условии, что предельная нагрузка TBW не превышена. Время наработки на отказ (MTBF) составляет 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 SSD 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 SSD 960 PRO - - 400 TB 800 TB 1,2 PB
Samsung SSD 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 - - -

В остальном улучшения не такие значительные. Даже новый SSD 970 PRO не может дать полную производительность на протяжении длительной нагрузки. Накопитель быстро нагревается до предельной температуры, которая составляет почти 80 °C; хотя сама Samsung указывает предельный уровень 70 °C. И первоначальная скорость около 2.300 Мбайт/с снижается до диапазона от 1.500 до 1.900 Мбайт/с. Впрочем, новый SSD в данном отношении все же показывает себя чуть лучше предшественника. Но Samsung не мешало найти какое-либо решение, например, установить распределитель тепла. Он увеличил бы цену совсем ненамного. Если вы хотите получать максимальную производительность даже под продолжительной нагрузкой, то следует установить радиатор самостоятельно. Как и раньше, причина проблемы в маленьких размерах модуля M.2, который не успевает рассеивать накапливающееся тепло.

Подобно 960 PRO, новый SSD 970 PRO поддерживает полное шифрование накопителя по стандарту 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.

На практике мы получили более высокое энергопотребление, чем обещает Samsung. Корейский производитель указывает 5,2 Вт для чтения и 5,7 Вт для записи. В наших тестах мы получили около 6 и 7 Вт. В режиме бездействия мы не смогли провести измерения, поскольку уровень энергопотребления был ниже предела погрешности. Но для режима L1.2 Samsung указывает 5 мВт.


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

Почти во всех отдельных тестах Iometer накопитель Samsung SSD 970 PRO 1 TB занимал позицию среди лидеров, обгоняя предшественника. Впрочем, это не относится к некоторым сценариям, например, работе с блоками 4K при малой глубине очереди, где иногда даже 950 PRO оказывается быстрее. Зато новый SSD остается непревзойденным по последовательной скорости чтения и записи, преимущество над предшественником 960 PRO составляет до 10%.


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 Samsung SSD 970 PRO 1 TB показывает почти такую же картину производительности, что и в Iometer. Но здесь мы получаем уже менее подозрительные результаты при работе с мелкими блоками и малой глубиной очереди. В целом, данный тест указывает на прирост производительности по сравнению с Samsung 960 PRO.

Результаты CrystalDiskMark можно использовать для подтверждения спецификаций производителя. Но мы получили уровень до 3.553 Мбайт/с по чтению и до 2.726 Мбайт/с по записи, так что SSD 970 PRO работает даже чуть быстрее, чем обещала Samsung.


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

Благодаря высокой последовательной пропускной способности, которая играет роль в тестах копирования, Samsung SSD 970 PRO выходит на первое место в двух тестах из трех. Новая линейка заметно обгоняет предыдущее поколение.


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

В тестах PCMark Storage новый SSD обошел 960 PRO и вышел на второе место, пропустив вперед Intel Optane SSD 900P (тест).

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

Под менее требовательной офисной нагрузкой Samsung SSD 970 PRO показал результат, близкий к 960 PRO. В любом случае, оба накопителя располагались в верхней части рейтинга.

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 ситуация несколько иная. Здесь SSD 970 PRO 1 TB смог заметно выйти вперед только при высокой нагрузке записи и чтения. Впрочем, накопитель все равно располагался среди лидеров.


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.

Samsung заметно уменьшила задержки 960 PRO. В операциях чтениях SSD 970 PRO 1 TB показал себя намного лучше всех конкурентов. Что касается записи, то здесь поначалу накопитель занимает второе место после Intel. Но на стадии восстановления результаты оказываются близки к конкурентам, здесь новый SSD Samsung уже не выделяется. Что касается скорости передачи данных, то Samsung SSD 970 PRO вновь выходит в лидеры. Интересно, что накопитель показывает значительный прирост производительности с первых этапов фазы восстановления, что мы наблюдаем в случае того же Samsung 960 EVO.


Если вы ожидали революционного прироста производительности за прошедшие полтора года, то SSD 970 PRO 1 TB вряд ли обрадует. Впрочем, причина кроется в том, что производительность 960 PRO (тест) осенью 2016 года уже была весьма хороша. Поэтому увеличение производительности на 10-20% во многих сценариях можно приветствовать.

Однако новые SSD Samsung подкупают не только этим. Корейский производитель сфокусировался на надежности. Мы получаем на 50% более высокое значение расчетной нагрузки записи TBW, что добавляет уверенности в длительном сроке службы. Здесь Samsung нанесла удар по конкурентам, которые обычно дают меньшие значения TBW. Гарантия в пять лет у Samsung больше не является чем-то уникальным.

Вместе с тем несколько раздражает, что Samsung так и не решила проблему перегрева SSD, которая наблюдается последние несколько лет. В случае тех же 960 PRO и 950 PRO интенсивная нагрузка приводила к перегреву, в ряде случаев за непродолжительное время, что приводило к снижению пропускной способности. Здесь помог бы простой распределитель тепла, но Samsung отказалась и от него. Конечно, Samsung SSD 970 PRO начинает "тормозить" чуть позже своего предшественника, на накопитель получается записать больше данных на максимальной производительности, но это мало утешает.

Еще одно замечание касается максимальной емкости, хотя оно может носить лишь временный характер. Сегодня емкость ограничена 1 Тбайт. Как мы уже отметили в начале статьи, Samsung представила SSD только на 512 Гбайт и 1 Тбайт. В случае же предшественника доступны модели на 2 Тбайт. Так что если вам нужна высокая производительность и приличная емкость, пока придется довольствоваться 960 PRO.

За высокую производительность новых SSD Samsung придется заплатить сполна. SSD 970 PRO 1 TB пока не появился в России, но в Европе его можно приобрести от €599,90. Два конкурента собственного производства стоят дешевле: за PM981 1 TB придется выложить €330, за 960 PRO - €510 или от 31,7 тыс. рублей в России. Если вы готовы смириться с меньшей производительностью, то другие модели можно купить еще дешевле. Так что Samsung SSD 970 PRO 1 TB обойдется недешево. Продажи флагманских SSD Samsung начнутся 7 мая.

Преимущества Samsung SSD 970 PRO 1 TB:

Недостатки Samsung SSD 970 PRO 1 TB: