Огляд SSD Samsung 850 EVO на базі 3D NAND

Огляд SSD Samsung 850 EVO на базі 3D NAND Компанія Samsung в останні роки змогла не тільки отримати звання лідера ринку SSD, але і стати головним новатором на цьому ринку. Першими твердотільними накопичувачами, які привернули серйозну увагу до продукції Samsung, стали представники серії SSD 830 в 2011 році.

Вже через рік, коли вийшла серія 840 Pro, накопичувачі від компанії Samsung стали вважатися "золотим" стандартом. Це кращі SATA SSD для високопродуктивних персональних комп`ютерів верхньої цінової категорії.

Компанія Samsung також попутно боролася і за масового споживача. Для даної категорії були випущені накопичувачі серії 840 EVO і 840. Компанія Samsung використовувала при створенні цих накопичувачів свої виробничі та інженерні можливості, завдяки чому їй вдалося першою на ринку впровадити трехбітовую технологію TLC NAND. Це дозволило знизити собівартість накопичувачів. При впровадженні нових технологій вертикальна інтегрованість виробництва SSD компанії Samsung грає позитивну роль. Використання в твердотільних накопичувачах споживчого сегмента TLC пам`яті дало компанії Samsung можливість на пару років випередити найближчих конкурентів.

Відео: Samsung 850 EVO огляд SSD з 3D NAND

І сьогодні інновації тривають. Компанія Samsung зробила величезний стрибок в 2013 році. Тоді їй вдалося запустити у виробництво тривимірну флеш-пам`ять 3D V-NAND. Тривимірна пам`ять дає можливість легко вирішити проблему масштабованості кристалів флеш-пам`яті і подальшого нарощування на них щільності даних. Ясно, що традиційний екстенсивний шлях, який пропонує здешевлення виробництва флеш-пам`яті за рахунок впровадження нових технологічних процесів з більш тонкими нормами, може в найближчому часі зіткнутися з серйозними труднощами.

Завдяки освоєнню технології випуску багатошарових кристалів, компанія Samsung забезпечила собі простір для руху вперед. Накопичувач SSD 850 Pro, який став першим серійним флеш-накопичувачем, виконаним на базі 32-шарової технології MLC 3D V-NAND, засвідчило величезний потенціал даної технології. Перехід структури флеш-пам`яті в третій вимір був ознаменований значним зростанням надійності. В результаті накопичувач Samsung 850 Pro заслужив звання одного з найкращих твердотільних накопичувачів SATA. Однак якщо міркувати з точки зору користувача, у Samsung 850 Pro є один неприємний недолік.

Даний накопичувач, як і будь-який інший флагманський продукт, має досить високу вартість. З цієї причини компанія Samsung вирішила випустити інший накопичувач SSD - 850 EVO. В основі даного накопичувача лежить різновид принципово нової тривимірної флеш-пам`яті, яка об`єднує в собі багатошарову структуру 3D V-NAND і здешевлену архітектуру TLC NAND. В результаті у вигляді Samsung 850 EVO з`явився масовий продукт, який претендує на те, щоб стати оптимальним варіантом по співвідношенню ціна-якість. У теорії це, по крайней мере, має бути саме так.
Щоб перевірити цю легенду, для проведення тестів була взята пара екземплярів накопичувачів Samsung 850 EVO. Дані накопичувачі тільки з`явилися в продажу. Результати тестування викликають у користувачів величезний інтерес.

Samsung 850 EVO - технічні характеристики

Незважаючи на наявні нововведення новий твердотільний накопичувач від компанії Samsung 850 EVO є спадкоємцем попередньої масової моделі 840 EVO. Ключовими компонентами, які забезпечували 840 EVO високі споживчі характеристики, були TLC пам`ять, технологія TurboWrite і власний контролер Samsung. У новому накопичувачі SSD 850 EVO використовується майже той же набір, тільки трохи новіше. Замість TLC NAND в ньому використовується тривимірна TLC V-NAND, замість Samsung MEX тепер застосовується оновлений контролер Samsung MGX. Технологія TurboWrite нікуди не поділася. В опис просто додалося слово "вдосконалена". Тепер розглянемо весь цей набір по порядку.

Звичайно, самим цікавим в накопичувачі Samsung 850 EVO є тривимірна трехбітовая пам`ять. Раніше в відповідних оглядах вже йшлося про 3D NAND і TLC NAND. Однак тепер ці технології як би злилися воєдино. Вийшло все досить органічно. У звичайній планарной пам`яті TLC присутнє дві проблеми, які йшли своїми коренями в принцип її функціонування: низька надійність і низька швидкість. Це було пов`язано з тим, що осередки для зберігання трьох біт інформації повинні були розрізняти вісім рівнів напруги.

Однак в пам`яті MLC NAND в той же час використовувалося всього чотири рівні. З цієї причини зняття рівня напруги в TLC NAND, також програмування займає набагато більше часу. Через зношеність напівпровідникової структури осередку може серйозно постраждати надійність зберігання. Навіть невелике потоншення шару діелектрика може привести до витоку заряду з плаваючого затвора. Проблема витривалості осередків тільки посилюється з впровадженням нових, більш тонких впровадження нових технологічних процесів. Компоненти кожного осередку при це набувають все менші і менші геометричні розміри.

Ключова ідея 3D V-NAND полягає в тому, що для більш щільного зберігання інформації в кристалах флеш-пам`яті можна не використовувати розташування елементів пам`яті в трьох площинах. Так, наприклад, використовувана в накопичувачі Samsung 850 Pro тривимірна технологія MLC NAND має 32 шару. Завдяки цьому при її виробництві можна використовувати 40-нм технологічний процес. Кристали все одно будуть мати меншу площу, ніж при використанні планарной MLC NAND по 16 нм технологічному процесу.

Якщо аналогічний підхід застосувати до TLC NAND, то проблема зі швидкістю роботи і надійністю осередків буде вирішуватися легко. "кондові" осередки з техпроцесом 40 нм будуть більш стійкі до зносу. Плаваючий затвор дозволяє утримувати набагато більше електронів, що забезпечує при програмуванні впевнену варіативність. Інакше кажучи, схрещування технологій TLC і 3D V-NAND не змінює основних принципів функціонування трехбітовой пам`яті.

Попутне укрупнення осередків може привести до підвищення стабільності. Зокрема, Samsung стверджує, що при знятті даних з TLC NAND ймовірність виникнення помилок десь на порядок менше, ніж при використанні планарной пам`яті TLC. Також виграш є і в швидкості програмування. Планарная TLC NAND при запису інформації вимагає подачі кількох послідовних імпульсів на керуючий затвор, а також величезного числа проміжних перевірок правильності програмування. При використанні тривимірної TLC V-NAND число ітерації скорочується. Тривалість виконання операції знижується десь на 50%. Також скорочується і цикл читання.

Ви напевно пам`ятаєте, що напівпровідникові кристали, побудовані за сучасною 32-шарової технології MLC V-NAND, виконані по технологічному процесу з нормою 40 нм і використовуються в Samsung 850 Pro, мають ємність 86 Гбіт. Для накопичувача 850 EVO пам`ять проводиться за тією ж самою технологією, однак через те, що в кожну клітинку записується не два, а три біти інформації, ємність кристалів виходить в півтора рази більше - 128 Гбіт. Кристали при цьому мають майже в два рази меншу площу в порівнянні з планарнимі кристалами тієї ж ємності. Це добре ілюструє ефективність дизайну TLC V-NAND.

З впровадження в технологію тривимірності компанія Samsung намагається домогтися не тільки значного поліпшення швидкісних характеристик, але і збільшення рівня надійності дешевої трехбітовой пам`яті. Також додатково знижуються і витрати на виробництво.

Якщо врахувати, що в кінцевому підсумку 850 EVO повинен стати недорогим накопичувачем, компанія Samsung вирішила не встановлювати на цей пристрій кращий контролер MAX. Однак при використанні інтерфейсу SATA даний контролер дозволяє домогтися максимальної швидкості роботи. Для моделі 850 EVO спеціально був розроблений більш енергоефективний і спрощений контролер MGX, який має два, а не три ядра ARM Cortex-R4. Проводиться він за більш сучасному технологічному процесу, завдяки чому виробник зміг трохи підняти частоту. Втрата пікової продуктивності в результаті склала всього 2-5%. Це навряд чи можна вважати серйозною втратою. Крім того, в терабайтной версії накопичувача 850 EVO, в якій для обслуговування таблиці трансляції адрес, потрібно дійсно хороша продуктивність, використовується контролер MEX.

Наведемо лише деякі з характеристик Samsung 850 EVO.

- форм-фактор: 2,5 дюйма;
- інтерфейс: SATA, 6 Гбіт / c;
- ємність: від 120 Гб до 1 Тб;
- мікросхеми пам`яті: Samsung 128 Гбіт TLC V-NAND;
- споживана потужність: при бездіяльності 0,2 Вт, в режимі читання і запису 3,7-4,4 Вт;
- середній час напрацювання на відмову: 1,5 млн ч
- габаритні розміри: 100x69,85x6,8 мм;
- вага: 66 г;
- термін гарантійного обслуговування: 5 років;
- рекомендована вартість: від 90 до 470 доларів.

Як видно з представлених характеристик, за винятком вартості все досить непогано. Компанія Samsung вирішила не розв`язувати конкурентну боротьбу з виробниками дешевших накопичувачів, і віднесла свою багатообіцяючу новинку до середнього цінового сегменту. У неї на те є всі підстави, адже 850 EVO це все-таки досить надійний і продуктивний накопичувач. Його будуть добре купувати, навіть якщо він буде мати не найнижчу ціну.

Якщо говорити про переваги Samsung 850 EVO, то тут перш за все варто згадати п`ятирічну гарантію від виробника. Це цілком відповідає гарантійному строку, який надається на більшість флагманських моделей. Більш тривалою гарантією володіють тільки SanDisk Extreme Pro і Samsung 850 Pro. Значить, Samsung чекає від своєї TLC-NAND ресурсу не гірше, ніж в сучасній планарной MLC NAND. Про це свідчать і заявлені виробником показники витривалості. Для молодших моделей щодня дозволена запис 41 Гб, а для старших моделей - 82 Гб. Таким чином, можна сказати що надійність накопичувача 850 EVO по-всякому вище середнього.

Модифікації ємністю 1 Тб і 500 Гб взагалі мають такий же ресурсом, як і Samsung 850 Pro. Інакше кажучи, з точки зору ресурсу записи пристрій більше відноситься до дорогих, ніж до дешевим моделям накопичувачів. Приблизно те ж саме можна сказати і про заявлені швидкісні характеристики. Тут відставання 850 EVO від старшої моделі 850 Pro, яку на сьогоднішній день можна вважати найшвидшим SSD накопичувачем, символічно. Відставання в швидкості проявляється тільки при операціях читання.

Відео: Samsung 850 PRO 512Gb тест на швидкість!

За цим параметром Samsung 850 EVO навіть зможе конкурувати з флагманським SATA SSD інших виробників. Але варто розуміти, що високі швидкості запису, які заявлені в специфікації, враховують роботу технології TurboWrite. Дана технологія для прискорення операцій використовує псевдо SLC кеш. Представлені показники відбивають швидкість роботи кеша. При виконанні тривалих операцій з великим об`ємом інформації користувача очікує зовсім інше швидкодію.

Розмір швидкого кеша Samsung 850 EVO в принципі не так вже й малий. Для моделей від 120 до 250 Гб його обсяг дорівнює 3 Гб. Для модифікації 500 Гб обсяг кеша складає 6 Гб, а для накопичувача ємністю 1 Тб обсяг кеша дорівнює 12 Гб. Накопичувач при запису даних в першу чергу заповнює даний швидкісний буфер. Під час простою інформація з нього переноситься на більш повільну пам`ять TLC. Це означає, що при звичайній повсякденній роботі ви не помітите ніякого падіння продуктивності.

Відео: Crucial MX300 275Gb огляд SSD з 3D NAND

В Samsung 850 EVO реалізовані всі атрибути добротного SSD накопичувача. Є підтримка енергозберігаючого стану DEVSleep. Також в пристрої є апаратний движок шифрування, сумісний зі стандартами TCG Opal 2.0 і IEEE-тисячу шістсот шістьдесят сім. Керувати ним можна з середовища операційної системи, використовуючи стандартної засіб BitLocker. Також слід нагадати, що накопичувачі виробництва компанії Samsung забезпечуються сервісної утилітою Magican, яка на сьогоднішній день вважається однією з кращих.

Версія даної утиліти зараз доросла до 4,5. Крім звичайних можливостей в даній утиліті є підтримка технології RAPID 2.1. Так називається програмне кешування операцій введення-виведення в оперативній пам`яті комп`ютера. Ця технологія на даному етапі отримала можливість задіяти під кеш 4 Гб пам`яті. Однак фахівці поки не рекомендують користуватися подібними функціями, оскільки вони не гарантують збереження інформації користувача в разі раптового відключення живлення або при системних збоях.

Відео: Crucial MX300 огляд SSD з 3D-пам`яттю

Samsung 850 EVO: зовнішній вигляд і внутрішній устрій

Грунтується Samsung 850 EVO на контролерах з восьмиканальної архітектурою. Встановлюється в цих накопичувачах TLC V-NAND має ядра ємністю 128 Гбіт. Старші модифікації отримали ступінь внутрішнього паралелізму, достатньої для забезпечення максимальної продуктивності. Саме з цієї причини в нашому тестуванні сьогодні беруть участь відразу два примірника - 250 і 500 Гб. Природно модифікації Samsung 850 EVO різної ємності виглядають зовні абсолютно однаково.

Для накопичувачів використовується тонкостінний алюмінієвий корпус 2,5 дюйма. Висота корпусу становить 7 мм, як і в флагманської моделі. Корпус має чорний колір, на поверхню корпусу фарбою нанесений логотип компанії Samsung, а також сірий квадрат. Цей знак зазвичай присутній на всіх накопичувачах цього форм-фактора. Зі зворотного боку корпусу розташована етикетка. На ній ви зможете знайти інформацію про назву, ємності, артикул і серійний номер представленої моделі.

Внутрішні компоненти Samsung 850 EVO виглядають набагато незвичніше. При розтині 250 Гб моделі дивують не тільки розміри друкованої плати, а й тим, що на ній є всього чотири мікросхеми. Всередині моделі з об`ємом 500 Гб використовується плата більшого розміру, проте і вона не заповнює простір всередині корпусу цілком.

Завдяки використання сучасних технологічних процесів при виробництві компонент SSD, Samsung вдається обходитися без теплопровідних прокладок і інших засобів, що використовуються для відводу тепла. Корейська компанія також не стала витрачати гроші на посилення мікросхеми харчування, яка дозволила б контролера при раптових відключеннях коректно завершувати роботу з таблицею трансляції адрес.

Якщо ж говорити про номенклатуру чіпів, то в обох випадках використовують однакові базові контролери Samsung MGX і однакові чіпи флеш-пам`яті. Кожен з чіпів має ємність 128 Гб. Усередині кожного чіпа міститься 16 гігабітних кристалів TLC V-NAND, виконаних по 40 нм технологічному процесу. У накопичувачів місткістю 256 і 512 Гб не розрізняються схеми оперативної пам`яті. В обох випадках використовується мікросхема LPDDR2 SDRAM.

У накопичувачі не передбачено ніяких окремих мікросхем SLC NAND, що відповідають за роботу технології TurboWrite. Замість цього в якості SLC буфера використовується кілька осередків пам`яті, виділених із загального масиву. Саме з цієї причини накопичувачі 850 EVO мають нетипову лінійку обсягів, кратних 250 Гб.

На закінчення скажемо кілька слів про комплект поставки. У коробці з накопичувачем крім самого SSD накопичувача ви не зможете знайти нічого корисного. Тут немає навіть санчат для установки в відсік корпусу 3,5 дюйма. В цьому відношенні 850 EVO нічим не відрізняється від інших моделей даного виробника.

Зроби сам