Опрос
|
реклама
Самое интересное в новостях
Обзор SSD Samsung 850 EVO на базе 3D NAND: быстрый, долговечный, массовый
⇡#Методика тестированияТестирование проводится в операционной системе Microsoft Windows 8.1 Professional x64 with Update, корректно распознающей и обслуживающей современные твердотельные накопители. Это значит, что в процессе прохождения тестов, как и при обычном повседневном использовании SSD, команда TRIM поддерживается и активно задействуется. Измерение производительности выполняется с накопителями, находящимися в «использованном» состоянии, которое достигается их предварительным заполнением данными. Перед каждым тестом накопители очищаются и обслуживаются с помощью команды TRIM. Между отдельными тестами выдерживается 15-минутная пауза, отведённая для корректной отработки технологии сборки мусора. Во всех тестах, если не указано иное, используются рандомизированные несжимаемые данные. Используемые приложения и тесты:
⇡#Тестовый стендВ качестве тестовой платформы используется компьютер с материнской платой ASUS Z97-Pro, процессором Core i5-4590K со встроенным графическим ядром Intel HD Graphics 4600 и 16 Гбайт DDR3-2133 SDRAM. Диски с SATA-интерфейсом подключаются к контроллеру SATA 6 Гбит/с, встроенному в чипсет материнской платы, и работают в режиме AHCI. Используется драйвер Intel Rapid Storage Technology (RST) 13.2.4.1000. Объём и скорость передачи данных в бенчмарках указываются в бинарных единицах (1 Кбайт = 1024 байт). ⇡#Участники тестированияУчитывая позиционирование Samsung 850 EVO, в качестве соперников для них мы подобрали наиболее распространённые быстродействующие накопители других производителей из числа лидеров рынка. Итого имеем следующий список протестированных моделей:
⇡#Производительность⇡#Последовательные операции чтения и записи  Скорость последовательного чтения новинки вызывает лишь положительные эмоции. Сочетание TLC V-NAND и восьмиканального контроллера Samsung MGX позволяет выжать из SATA-интерфейса максимум: показатели производительности Samsung 850 EVO в этом случае упираются в пропускную способность интерфейса и не ограничиваются никакими внутренними барьерами. А вот с последовательной записью ситуация складывается не столь однозначно. Полутерабайтный накопитель, благодаря высокой степени параллелизма флеш-памяти, оказывается в верхней части диаграммы. Фактически по скорости последовательной записи он аналогичен Samsung 850 Pro, и это — просто блестящий показатель. Но, к сожалению, столь же впечатляющим быстродействием версия Samsung 850 EVO 250 Гбайт похвастать не может. В ней контроллер может пользоваться лишь вдвое меньшим чередованием устройств в своих каналах, поэтому в этом случае нам приходится сталкиваться с несколько ограниченной производительностью. Причём не выручает и технология TurboWrite: у рассматриваемого SSD объёмом 250 Гбайт объём SLC-кеша составляет 3 Гбайт, а наш тест записи оперирует заметно большими объёмами данных. В результате 250-гигабайтная модификация 850 EVO оказывается лишь чуть быстрее предшествующей модели, 840 EVO, и заметно отстаёт от флагманских флеш-приводов других производителей, сравниваясь по скорости только с теми медлительными четвертьтерабайтными накопителями, которые основываются на MLC флеш-памяти с 128-гигабитными ядрами. ⇡#Случайные операции чтения  Скорость случайного чтения — это именно тот показатель производительности современных SSD, улучшения которого с нетерпением ждут многие энтузиасты. С одной стороны, значительная часть операций в современных дисковых системах имеет именно случайную природу, а с другой — скорость обработки случайных запросов не ограничивается полосой пропускания интерфейсов. Однако несмотря на всё это, в последних SSD этот аспект производительности практически не изменялся, и мы уж было решили, что прогресс на данном направлении остановился совсем. Но новый Samsung 850 EVO, начинённый контроллером MGX, показал нам, что потенциал SATA SSD далеко не исчерпан. Обе модели 850 EVO улучшили скорость произвольных операций по сравнению с достигнутыми ранее пределами. Особенно впечатляюще выступила полутерабайтная модификация: она оторвалась от SSD других производителей на 10-15 процентов. Подтвердить это можно следующим графиком, на котором показано, как зависит производительность рассматриваемых SSD от глубины очереди запросов при чтении 4-килобайтных блоков. Чтобы не загромождать такой график, мы поместили на него лишь результаты наиболее производительных представителей в каждой линейке SSD.  Лидерство Samsung 850 EVO проявляется при любой глубине очереди запросов, кроме максимальной. Но если учесть, что столь длинная очередь при десктопной нагрузке практически никогда не формируется, можно считать, что 850 EVO — это один из лидирующих SSD сегодняшнего дня по скорости чтения. В дополнение к этому предлагаем посмотреть, как зависит скорость случайного чтения от размера блока данных:  Любопытно, что тут складывается уже не столь однозначная картина. Samsung 850 EVO, несомненно, выигрывает у конкурентов при произвольном чтении данных небольшими блоками. Если же размер блока превышает 16 Кбайт, то рассматриваемый SSD уже не может похвастать лидирующим быстродействием. А с блоками размером 256 Кбайт вообще возникает какая-то странная проблема: имеет место кратное снижение производительности относительно ожидаемого уровня. Иными словами, хотя Samsung 850 EVO и выглядит привлекательно в большинстве тестов чтения, изъяны в его быстродействии можно найти и при операциях данного типа. Хочется надеяться, что в будущих версиях прошивок инженеры Samsung уделят внимание их устранению. ⇡#Случайные операции записи  Несмотря на то, что в основе Samsung 850 EVO лежит не самая быстрая трёхбитовая флеш-память, благодаря технологии TurboWrite его скорость случайной записи при отсутствии очереди запросов находится на хорошем уровне. Однако увеличение глубины очереди опускает показатели 850 EVO на диаграмме вниз. И уже при длине очереди в 4 команды результаты рассматриваемых накопителей на фоне конкурирующих SSD кажутся достаточно средненькими. Целиком же зависимость скорости произвольной записи 4-килобайтными блоками от глубины очереди запросов выглядит следующим образом:  Ничего неожиданного: с точки зрения скоростей чтения Samsung 850 EVO — достаточно средний накопитель, и от глубины очереди запросов тут ничего не зависит. Следующий график отражает зависимость производительности случайных операций записи от размера блока данных.  Как при чтении, так и при записи Samsung 850 EVO демонстрирует свою плохую оптимизацию для случайных операций с блоками крупного размера. Если размер блоков, которыми происходит запись, превышает 4 Кбайт, рассматриваемая новинка отстаёт от всех участвующих вместе с ней в тестировании конкурентов. Несмотря на то, что 850 EVO очень порадовал нас при случайном чтении небольшими блоками, идеальной модели SSD из него всё-таки не получается. ⇡#Смешанная нагрузкаТестирование смешанной нагрузки — относительно новое добавление в нашу методику испытаний SSD. По мере удешевления твердотельные накопители перестают использоваться в качестве исключительно системных и становятся обычными рабочими дисками. В таких ситуациях на SSD поступает не только рафинированная нагрузка в виде записи или чтения, но и смешанные запросы, когда операции чтения и записи инициируются разными приложениями и должны обрабатываться одновременно. Однако работа в дуплексном режиме для современных контроллеров SSD остаётся существенной проблемой. При смешивании операций чтения и записи в одной очереди скорость большинства твердотельных накопителей потребительского уровня заметно проседает. Это стало поводом для проведения отдельного исследования, в рамках которого мы проверяем, как работают SSD при необходимости обработки последовательных операций, поступающих вперемежку. Следующая диаграмма демонстрирует наиболее характерный для десктопов случай, когда соотношение количества операций чтения и записи составляет 4 к 1.  Лучшую производительность при смешанной нагрузке традиционно выдают накопители, в основе которых лежат контроллеры Marvell. Инженеры Samsung, разрабатывающие собственную линейку контроллеров, по эффективности работы с разнородными операциями пока не смогли приблизиться к достижениям их коллег. Соответственно, хотя Samsung 850 EVO при нагрузке из смешанных операций и стали значительно лучше предшественников, до лучших SSD компании Crucial они не дотягивают. Следующий график даёт более развёрнутую картину производительности при смешанной нагрузке, показывая зависимость скорости SSD от того, в каком соотношении приходят на него операции чтения и записи.  Приведённый график хорошо иллюстрирует всё сказанное выше. Samsung 850 EVO — не лучший вариант для работы при смешанных нагрузках. Тем не менее его результаты вполне конкурентоспособны. Скорость каждой новой модели флеш-приводов Samsung при смешанной нагрузке улучшается, и 850 EVO здесь превосходит как 840 EVO, так и 850 Pro. ⇡#Деградация и восстановление производительностиНаблюдение за изменением скорости записи в зависимости от объёма записанной на диск информации — весьма важный эксперимент, позволяющий понять работу внутренних алгоритмов накопителя. В данном тесте мы загружаем SSD непрерывным потоком запросов на случайную запись 4-килобайтных блоков и попутно следим за той производительностью, которая при этом наблюдается. На приведённом ниже графике в виде точек отмечены результаты измерений моментальной производительности, которые мы снимаем ежесекундно, а чёрная линия показывает среднюю скорость, наблюдаемую в течение 30-секундного интервала.   В целом, если не акцентироваться на деталях, накопители Samsung 850 EVO объёмом 250 и 500 Гбайт демонстрируют вполне типичную зависимость производительности от объёма непрерывно записываемых данных. До тех пор, пока полный объём SSD не будет однократно заполнен информацией, обе модели показывают достаточно высокий уровень быстродействия. Для 250-гигабайтного накопителя это порядка 74 тысяч IOPS, а для модели на 500 Гбайт, которая обладает большей степенью внутреннего параллелизма, это 89 тысяч IOPS. После же исчерпания пула свободных страниц флеш-памяти, когда контроллеры сталкиваются с необходимостью предварительно освобождать флеш-память перед записью, производительность ожидаемо снижается. И к окончанию нашего двухчасового теста мы наблюдаем в разы меньшее быстродействие — на уровне 10-20 тысяч IOPS. В этом нет ничего необычного: таким образом работают все потребительские твердотельные накопители. Отметим разве только тот факт, что Samsung 850 EVO отличается очень хорошим постоянством производительности — разброса в результатах, показанных в близкие моменты времени, практически нет. А это значит, что эти накопители будут хорошо работать и в тех применениях, когда предсказуемость темпа обработки запросов имеет большое значение, например в RAID-массивах. Обратим внимание и ещё на одну особенность приведённых графиков: производительность Samsung 850 EVO 250 Гбайт при записи нескольких первых гигабайтов данных выше, чем при последующих операциях. В самом начале графика можно увидеть результаты на уровне 89 тысяч IOPS, и это — проявление работы технологии TurboWrite, которая ускоряет операции записи за счёт их кеширования в псевдо-SLC-памяти. Для того чтобы рассмотреть её эффект более подробно, мы увеличили начальные части приведённых выше графиков и поместили их на общую координатную сетку.  С поведением Samsung 850 EVO 250 Гбайт всё понятно: объём его TurboWrite-кеша составляет 3 Гбайт, и ровно такой объём данных удаётся записать с более высокой производительностью. А вот у Samsung 850 EVO 500 Гбайт никакого скоростного эффекта от кеширования не заметно, хотя в этом накопителе SLC-кеш тоже есть, и его объём равен 6 Гбайт. Получается, что используемое в этом случае контроллером MGX четырёхкратное чередование устройств в каждом канале позволяет получить максимально возможную производительность и при прямой записи в TLC V-NAND. Это, кстати, хорошо иллюстрирует более высокое быстродействие трёхмерной TLC-памяти по сравнению с планарной предшественницей. В модели Samsung 840 EVO влияние кеша отчётливо проявлялось и в 500-гигабайтной модификации накопителя. Возникает лишь вопрос, а нужна ли технология TurboWrite в 850 EVO полутерабайтной и терабайтной ёмкости вообще. И ответ на этот вопрос положительный, ведь SLC-кеширование помогает не только увеличить быстродействие: оно же, благодаря консолидации разрозненных запросов, снижает коэффициент усиления записи и продлевает время жизни TLC-ячеек. То есть высокий ресурс Samsung 850 EVO, как и пятилетняя гарантия на него, — это тоже заслуга технологии TurboWrite. Всё, что было изображено на приведённых выше графиках зависимости производительности от объёма записанных данных, — синтетическая ситуация, интересная лишь для изучения особенностей контроллера, но не иллюстрирующая поведение SSD в реальной жизни. Что же действительно важно, так это то, как после наблюдаемой нами деградации происходит восстановление производительности до первоначальных величин. Для исследования этого вопроса после завершения теста, приводящего к деградации скорости записи, мы выжидаем 15 минут, в течение которых SSD может попытаться самостоятельно восстановиться за счёт сборки мусора, но без помощи со стороны операционной системы и команды TRIM, и замеряем скорость. Затем на накопитель принудительно подаётся команда TRIM — и скорость измеряется ещё раз.   Было бы странно увидеть у Samsung 850 EVO какие-то проблемы с обработкой команды TRIM. Хоть в основе этого накопителя и лежит новый контроллер MGX, у Samsung TRIM всегда работал так, как и должен. И рассматриваемые SSD исключением не являются. Аналогичным образом Samsung 850 EVO, как и все предыдущие флеш-накопители этого производителя, так и не научился выполнять сборку мусора в случае, если команда TRIM операционной системой на него не подаётся. Правда, сегодня это уже вряд ли можно считать сколь-нибудь существенным недостатком. В современных ОС TRIM поддерживается почти всегда. Кроме того, не забывайте, что технология TurboWrite с TRIM и сборкой мусора никак не связана. Поэтому псевдо-SLC-кеширование приходит на помощь даже тогда, когда команда TRIM на привод не подаётся и флеш-память упреждающе не освобождается. А это значит, что записать на Samsung 850 EVO с высокой скоростью объём информации, не превышающий размер SLC-кеша, вы сможете независимо ни от чего. ⇡#Результаты в CrystalDiskMarkCrystalDiskMark — это популярное и простое тестовое приложение, работающее «поверх» файловой системы, которое позволяет получать результаты, легко повторяемые обычными пользователями. И то, что выдаёт этот бенчмарк, с качественной точки зрения почти не отличается от показателей, которые были получены нами в тяжёлом и многофункциональном пакете Iometer.   Простые синтетические тесты вроде CrystalDiskMark хороши тем, что они оперируют небольшими объёмами данных, и на их примере можно убедиться в эффективности работы технологии TurboWrite. Фактически все операции записи, которые инициирует этот бенчмарк, успешно кешируются в SLC-области. Благодаря этому Samsung 850 EVO ёмкостью 250 и 500 Гбайт выдают здесь примерно одинаковые результаты. И результаты эти способны произвести очень хорошее впечатление. Фактически скорости последовательных операций, а также скорости случайных операций без очереди запросов в CrystalDiskMark у 850 EVO превышают показатели других SSD, а производительность конвейеризуемых произвольных операций находится на одном уровне с флагманскими накопителями других производителей. Иными словами, с точки зрения CrystalDiskMark, Samsung 850 EVO — один из лучших SSD, представленных на прилавках магазинов. ⇡#PCMark 8 2.0, реальные сценарии использованияТестовый пакет Futuremark PCMark 8 2.0 интересен тем, что он имеет не синтетическую природу, а напротив — основывается на том, как работают реальные приложения. В процессе его прохождения воспроизводятся настоящие сценарии-трассы задействования диска в распространённых десктопных задачах и замеряется скорость их выполнения. Текущая версия этого теста моделирует нагрузку, которая взята из реальных игровых приложений Battlefield 3 и World of Warcraft и программных пакетов компаний Abobe и Microsoft: After Effects, Illustrator, InDesign, Photoshop, Excel, PowerPoint и Word. Итоговый результат исчисляется в виде усреднённой скорости, которую показывают накопители при прохождении тестовых трасс.  После того как мы убедились в том, что Samsung 850 EVO может похвастать хорошей производительностью на распространённых операциях чтения, совершенно логично рекомендовать этот SSD для использования в роли системного диска. Результаты PCMark 8 это подтверждают. При тестировании в сценариях, моделирующих работу в распространённых приложениях, Samsung 850 EVO занимает лидирующие места. Рассматриваемые SSD отстают лишь от Intel 730 ёмкостью 480 Гбайт, но зато опережают многие флагманские накопители, которыми мы восхищались ранее: Samsung 850 Pro, Crucial M550 и SanDisk Extreme Pro. Интегральный результат PCMark 8 нужно дополнить и показателями производительности, выдаваемыми флеш-дисками при прохождении отдельных тестовых трасс, которые моделируют различные варианты реальной нагрузки. Дело в том, что при разной нагрузке флеш-приводы зачастую ведут себя немного по-разному.  Преимущество Samsung 850 EVO нельзя назвать подавляющим. В ряде сценариев он отстаёт от конкурирующих SSD, а в других — демонстрирует малозаметное превосходство в скорости. Однако не стоит забывать, что 850 EVO при этом позиционируется Samsung совсем не как флагманский накопитель, а как модель среднего или даже нижнего ценового диапазона. ⇡#Копирование файловИмея в виду, что твердотельные накопители внедряются в персональные компьютеры всё шире и шире, мы решили добавить в нашу методику измерение производительности при обычных файловых операциях — при копировании и работе с архиваторами, — которые выполняются «внутри» накопителя. Это — типичная дисковая активность, возникающая в том случае, если SSD исполняет роль не системного накопителя, а обычного диска.    500-гигабайтная модификация Samsung 850 EVO при копировании файлов может похвастать очень хорошей производительностью, что ещё раз подтверждает тот факт, что TLC V-NAND обладает вполне достаточной для современного твердотельного накопителя скоростью, если она работает в восьмиканальном режиме с четырёхкратным чередованием чипов. Модель же 850 EVO ёмкостью 250 Гбайт довольствуется лишь двукратным чередованием и потому способна обеспечить при копировании файлов гораздо худшую скорость, проигрывая многим популярным SSD. Вторая группа тестов проведена при архивации и разархивации директории с рабочими файлами. Принципиально отличие этого случая заключается в том, что половина операций выполняется с разрозненными файлами, а вторая половина — с одним большим файлом архива.   Здесь ситуация примерно такая же: Samsung 850 EVO 500 Гбайт занимает на диаграммах первое место. Модель же ёмкостью 250 Гбайт отстаёт от него примерно на 10 процентов, что приводит к её проигрышу Samsung 850 Pro и SanDisk Extreme Pro. Тем не менее тестирование в реальных сценариях использования и при копировании файлов показывает, что Samsung 850 EVO относится к числу самых быстрых современных SSD и имеет полное право занимать место в ряду флагманов, а не в ряду бюджетных твердотельных накопителей. ⇡#ВыводыКомпания Samsung заняла одно из ведущих мест на рынке потребительских твердотельных накопителей не просто так. Собственные производственные мощности и талантливая инженерная команда позволяют ей создавать интересные новаторские продукты, которые сильно отличаются от всего того, что предлагают конкуренты. И рассмотренный сегодня Samsung 850 EVO является прекрасной тому иллюстрацией. Скомбинировав в этом SSD технологии трёхбитовой TLC-памяти и трёхмерной V-NAND, Samsung смогла обойти все классические недостатки TLC NAND и создала такой накопитель, который по своему ресурсу записи превосходит многие флеш-приводы, построенные на MLC NAND. Иными словами, в руках инженеров Samsung аббревиатура TLC перестала быть диагнозом: Samsung 850 EVO, построенный на TLC V-NAND, стоит рассматривать как вполне долговечный и быстродействующий накопитель, который можно противопоставлять в том числе и флагманским SSD других производителей. Хотя Samsung 850 EVO и является идеологическим последователем модели 840 EVO, теперь в нём всё сделано по-другому. Флеш-память вышла на качественно новый уровень, архитектура контроллера переделана, и в результате мы имеем завидный твердотельный накопитель. Не так давно мы хвалили Samsung 850 Pro, говоря о том, что это — лучший SATA SSD сегодняшнего дня. Но Samsung 850 EVO, как показали наши тесты, почти не уступает ему в производительности, зато имеет куда более удобоваримую стоимость. Фактически, благодаря технологии TLC V-NAND, из Samsung 850 EVO получилась флагманская модель с высокой производительностью, превосходной выносливостью и ценой, характерной для накопителей-середнячков. И это делает его очень выгодной покупкой.  Таким образом, современный модельный ряд потребительских SATA SSD компании Samsung оказывается сформированным из двух моделей. Премиальная модель 850 Pro ориентирована на тех энтузиастов, которым нужна лидирующая производительность и экстраординарная надёжность, а 850 EVO в то же время предлагает отличную производительность и хорошую надёжность по более низкой цене. А это значит, что если вы подыскиваете себе SSD для обычной десктопной системы, то Samsung 850 EVO — прекрасный выбор. Однако ко всему сказанному в последних двух абзацах следует приплюсовать одно важное замечание, которое несколько снижает привлекательность серии Samsung 850 EVO. Дело в том, что справедливо это в первую очередь для тех версий данного SSD, которые содержат как минимум 32 ядра флеш-памяти. То есть лидирующая производительность характерна только для моделей ёмкостью 500 Гбайт и 1 Тбайт. Менее же ёмкие вариации Samsung 850 EVO могут похвастать хорошей скоростью записи лишь при работе с небольшими объёмами данных, которые помещаются в псевдо-SLC-кеш. А это значит, что модели объёмом 120 и 250 Гбайт будут интересны в качестве системных накопителей, обычный сценарий взаимодействия с которыми состоит в первую очередь из операций чтения. Роль же обычных рабочих дисков, подвергаемых разнородным нагрузкам, они сыграют не столь блестяще. Тем не менее появление на рынке модели, подобной Samsung 850 EVO, способно ознаменовать начало очередного раунда ценовой войны. Используемая в основе этого SSD трёхбитовая TLC V-NAND имеет более низкую себестоимость, чем недорогая MLC NAND, выпущенная по современным техпроцессам. Поэтому, вполне вероятно, цены на 850 EVO будут бойко дрейфовать в сторону понижения. И в этом случае конкурентам Samsung волей-неволей придётся прибегать к ответному снижению цен, так как, объективно говоря, по многим потребительским качествам 850 EVO явно лучше подавляющего большинства прочих SATA SSD нижней и средней ценовой категории. 
⇣ Содержание
Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
|
© 1997—2024 Электронное периодическое издание "3ДНьюс" | Свидетельство о регистрации СМИ Эл ФС 77-22224
выдано Федеральной Службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия
При цитировании документа ссылка на сайт с указанием автора обязательна. Полное заимствование документа является
нарушением
российского и международного законодательства и возможно только с согласия редакции 3DNews.
MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Подписаться