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Revisión del SSD Samsung 980 PRO PCIe 4.0: un espíritu de esperanza
por
Billy Tallis
el 22 de septiembre de 2020 11:20 AM EST
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Almacenamiento
Samsung
V-NAND
M.2
NVMe
TLC 3D
PCIe 4.0
980 PRO
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Samsung 980 Pro
Prueba de PCIe 4.0
Efectos del tamaño de la caché
Banco de almacenamiento AnandTech
Rendimiento de E / S aleatorio
Rendimiento secuencial de E / S
Rendimiento mixto de lectura / escritura
Gestión de energía
Conclusión: estante superior, sin drama
Puede ser un poco más tarde de lo planeado originalmente, pero el primer SSD para consumidores de Samsung compatible con PCIe 4.0 ya está aquí. El Samsung 980 PRO se presentó por primera vez en CES en enero, pero no escuchamos nada más hasta que comenzaron a aparecer filtraciones hacia fines del verano. Ahora, el 980 PRO está configurado para iniciar una nueva ola de lanzamientos de SSD PCIe 4.0. Estos nuevos cambios son los cambios más significativos en la línea PRO SSD de Samsung desde el debut de su primera unidad NVMe.
El Samsung 980 PRO PCIe 4.0 SSD
A medida que avanzamos hacia un mundo en el que PCIe 4.0 comenzará a ofrecerse a la gran mayoría de los consumidores en todos los segmentos de la informática, el movimiento está en marcha para permitir el soporte para estos nuevos estándares. Beneficios como el aumento de la velocidad máxima o la disminución del consumo de energía son especificaciones vitales obvias que PCIe 4.0 trae a la mesa y, por lo tanto, tener productos optimizados para acompañarlo siempre ha sido el caso a medida que las nuevas generaciones triunfan sobre lo dicho. La primera oferta PCIe 4.0 x4 de Samsung para los consumidores es la 980 PRO, una serie de unidades M.2 con capacidades de hasta 2.0 TB.
Estas nuevas unidades cuentan con lo último en diseño de controlador de Samsung, pero también marcan el cambio de celdas de 2 bits a celdas de 3 bits para la línea Pro de unidades. Esto crea cambios para aumentar la capacidad y reducir los costos, y debido a la tecnología del controlador de Samsung, la menor resistencia teórica que podríamos esperar con TLC todavía está cubierta por la garantía. La línea Pro de unidades de almacenamiento de Samsung siempre se ha diseñado para impresionar, estando siempre en los escalones superiores de rendimiento para el mercado. Esto es lo que estamos aquí para probar en esta revisión.
Especificaciones del Samsung 980 PRO SSD
Capacidad
250 GB
500 GB
1 TB
2 TB
Interfaz
PCIe 4 x4, NVMe 1.3c
Factor de forma
M.2 2280 de una cara
Controlador
Samsung Elpis
NAND
Samsung 128L 3D TLC
DRAM LPDDR4
512 MB
1 GB
2GB
Tamaño de caché de SLCWrite
Min
4 GB
4 GB
6 GB
TBD
Max
49 GB
94 GB
114 GB
Lectura secuencial
6400 MB / s
6900 MB / s
7000 MB / s
Escritura secuencial
SLC
2700 MB / s
5000 MB / s
5000 MB / s
TLC
500 MB / s
1000 MB / s
2000 MB / s
Lectura aleatoria IPS (4kB)
QD1
22k
22k
22k
Max
500k
800k
1000k
Escritura aleatoria IPS (4kB)
QD1
60k
60k
60k
Max
600k
1000k
1000k
Poder activo
Leer
5,0 W
5,9 W
6,2 W
Escribir
3,9 W
5,4 W
5,7 W
Energía inactiva
APST
35 mW
L1.2
5 mW
Resistencia de escritura
150 TB0,3 DWPD
300 TB0,3 DWPD
600 TB0,3 DWPD
1200 TB0,3 DWPD
Garantía
5 años
Lanzar MSRP
$ 89.99 (36 ¢ / GB)
$ 149.99 (30 ¢ / GB)
$ 229.99 (23 ¢ / GB)
TBD
Hoy estamos probando los modelos de 250 GB y 1 TB, que representan el mínimo y el máximo actuales de lo que se ofrece. Está previsto que el modelo de 2 TB salga a la venta en una fecha posterior, junto con sus respectivas especificaciones.
Dos oleadas de almacenamiento PCIe 4.0: Wave One
AMD inició la transición a PCIe 4.0 el año pasado con el lanzamiento de su familia de CPU Zen 2. Esto inició la primera fase de las SSD PCIe 4.0, comenzando con Phison.
Phison era el único proveedor de controladores SSD preparado con una solución PCIe 4.0 en ese momento; su controlador E16 lleva más de un año en el mercado como la única opción para SSD PCIe 4.0 de consumo. Fue reportado
mucho sobre eso
así como. Pero el Phison E16 fue un diseño un poco apresurado, con un mínimo de cambios en su exitoso controlador E12 para permitir la compatibilidad con PCIe 4.0. Eso dejó al E16 con algunas deficiencias notables: solo ofrece un ancho de banda máximo ligeramente mayor proporcionado por la actualización a PCIe 4.0, y el rendimiento adicional viene con una gran cantidad de consumo de energía adicional. El resto de la industria SSD decidió tomar la transición PCIe 4.0 un poco más lentamente, preparando diseños de controlador más maduros para ser fabricados en nodos de proceso más pequeños que pueden proporcionar la eficiencia necesaria para usar la velocidad completa de un enlace PCIe 4.0 x4 mientras se mantiene dentro las limitaciones térmicas y de potencia de un variador M.2.
Todos los principales actores del mercado de controladores SSD se han estado preparando para esta segunda ola de unidades Gen4, pero Samsung está dando el primer paso en esta ronda. El 980 PRO presenta el nuevo controlador Samsung Elpis, basado en su proceso de 8 nm y diseñado para duplicar el rendimiento máximo que ofrecen los SSD PCIe Gen3.
Wave Two comienza con Samsung
Además del nuevo controlador Elpis, el 980 PRO presenta una nueva generación de memoria flash 3D NAND de Samsung. Oficialmente, Samsung no está revelando el recuento de capas, pero han afirmado que es un 40% más que su generación anterior, que era 92L, por lo que debería ser 128L 3D NAND. Samsung no es el primero en comercializar con 128L NAND (SK hynix en menos de un mes), pero muestra que el número de capas está aumentando y la capacidad también debería hacerlo.
Históricamente, la línea PRO de SSD utiliza algunas de las NAND más rápidas y duraderas de Samsung disponibles; esto es lo que le da a los productos el nombre PRO. Esta vez, Samsung está cambiando las cosas para ayudar a expandir su base de clientes de la línea Pro: Samsung está abandonando el uso de la memoria de dos bits por celda (MLC) que ha sido el sello distintivo de las líneas de productos PRO, y con el 980 PRO, Samsung finalmente está cambiando a memoria flash NAND de tres bits por celda (TLC). Este cambio no tiene precedentes: Samsung ha estado casi completamente solo en su uso continuo de MLC NAND de 2 bits. En comparación, el resto de la industria de SSD (consumidores y empresas) se ha movido de MLC a TLC, incluso en los diseños de vanguardia.
El razonamiento histórico para elegir MLC NAND en lugar de TLC NAND siempre se ha reducido a dos factores principales: MLC tiende a ser más rápido y tiene una mayor resistencia de escritura. TLC NAND puede ser más lento que MLC NAND en general, pero eso no significa que los SSD TLC tengan que ser más lentos que los SSD MLC. Las ventajas de rendimiento de MLC NAND para el uso del consumidor se han reducido en gran medida por la adopción universal del almacenamiento en caché de escritura SLC en los SSD TLC y la tendencia hacia cachés SLC más grandes. A menos que un usuario vaya más allá de la caché SLC, una unidad TLC con una caché SLC es notablemente más preferible desde el punto de vista de la capacidad que una unidad MLC.
La resistencia a la escritura siempre ha sido un tema importante a tener en cuenta, pero la industria de las SSD ha logrado evitar que se convierta en un problema grave para los consumidores. La corrección de errores mejorada y las ventajas fundamentales de 3D NAND sobre las NAND planas más antiguas han ayudado, pero el factor más importante ha sido el crecimiento de las capacidades de las unidades. La resistencia total de escritura de un SSD se escala de manera aproximadamente lineal con su capacidad: una unidad de 2 TB puede manejar aproximadamente el doble de TB de escrituras durante su vida útil que una unidad de 1 TB. Sin embargo, las necesidades de almacenamiento del consumidor no crecen de la misma manera que las necesidades de almacenamiento empresarial. Cuando un consumidor pasa de una unidad de 512 GB a 1 TB o 2 TB, la mayor parte de la capacidad adicional que se utiliza es para datos relativamente estáticos: fotos, videos y juegos que no se modifican con tanta frecuencia, y ciertamente no varias veces al día.
El uso de TLC en lugar de MLC por parte del 980 PRO puede ser el fin de una era para SSD, pero no significa necesariamente que la unidad no sea digna del nombre "PRO"; el 980 PRO todavía se encuentra claramente en el extremo superior del mercado de consumo.
En muchos sentidos, esta unidad podría haberse etiquetado fácilmente como 980 EVO como reemplazo del 970 EVO Plus. Además de cambiar a TLC NAND, Samsung ha reducido las calificaciones de resistencia de escritura a la mitad a 0,3 DWPD y ha reducido las capacidades utilizables a los niveles típicos de TLC / EVO de 250/500/1000 GB en lugar de 256/512/1024 GB. TLC significa que el 980 PRO ahora depende del almacenamiento en caché SLC para sus velocidades máximas de escritura, y el rendimiento de escritura se reducirá sustancialmente si la caché SLC se llena alguna vez. Sin embargo, Samsung ha compensado esto configurando el 980 PRO para usar tamaños de caché SLC sustancialmente más grandes que sus unidades EVO anteriores, y esto es lo que le dará el nombre Pro más que cualquier otra cosa. Los MSRP ahora también son mucho más bajos y comparables a otros SSD PCIe 4 basados en TLC.
El diseño básico y el aspecto de los SSD M.2 NVMe de Samsung han cambiado poco a lo largo de los años, incluso cuando los componentes se han actualizado. El controlador Elpis es el segundo que presenta un disipador de calor de metal en el paquete del controlador. Esta es la tercera generación de unidades que utiliza una lámina de cobre en la etiqueta de la parte posterior de la unidad como un disipador de calor adicional.
Después de la compatibilidad con PCIe 4 y el proceso de fabricación de 8 nm, la siguiente característica más importante del nuevo Samsung Elpis es su compatibilidad con 128 colas de E / S, frente a las 32 del controlador Phoenix anterior. El caso de uso más común para múltiples colas de E / S en un SSD NVMe es que el sistema operativo asigne una cola por núcleo de CPU, de modo que no se requiera sincronización de núcleo a núcleo para que el software envíe nuevos comandos de E / S al SSD. Ahora que el número de núcleos de CPU ha aumentado mucho más de 32, tiene sentido que Samsung admita más colas, especialmente porque estos controladores NVMe también se utilizan en los SSD NVMe de nivel de entrada para empresas y centros de datos de Samsung.
Historial de la controladora SSD PCIe de cliente / consumidor Samsung
Nombre clave
Elpis
Fénix
estrella polar
<p> UBXUAX
Número de pieza
S4LV003
S4LR020
S4LP077
S4LN058
S4LN053
Interfaz de host
PCIe 4.0 x4
PCIe 3.0 x4
PCIe 3.0 x4
PCIe 3.0 x4
PCIe 2.0 x4
Soporte de protocolo
NVMe 1.3c
NVMe 1.3
NVMe 1.2
NVMe 1.1 (o AHCI)
AHCI
Número de colas de E / S
128
32
7
8
1
Tamaño máximo de la cola
16384 (por cola)
32
Proceso de fabricación
8 nm
14 nm
?
?
?
Soporte DRAM
LPDDR4
LPDDR4
LPDDR3
LPDDR3
LPDDR2
Productos de consumo minorista
980 PRO
970 PRO970 EVO970 EVO Plus
960 PRO960 EVO
950 PRO
(Ninguno)
Productos OEM del cliente
PM9A1
SM981PM981
SM961PM961
SM951PM951
XP941
El protocolo NVMe no ha agregado ninguna característica importante desde la versión 1.1 utilizada por el 950 PRO, pero Samsung ha mantenido el cumplimiento con versiones posteriores e implementó algunas de las nuevas características opcionales. El 980 PRO no anuncia el cumplimiento de la última especificación NVMe 1.4 y, en cambio, afirma que cumple con la versión 1.3c, pero esto básicamente no tiene ningún impacto práctico.
Esta reseña
Para la revisión de hoy, nos enfocamos específicamente en SSD de consumo de alta gama. Los impulsos a los que hay que prestar atención son:
Samsung 970 Pro (64L MLC)
Samsung 970 Evo (64L TLC)
Samsung 970 Evo Plus (92L TLC)
Cualquier unidad Phison E16 en PCIe 4.0, como Seagate FireCuda 520 (96L TLC)
Cualquier unidad Phison E12 en PCIe 3.0, como Seagate FireCuda 510 (64L TLC)
Cualquier unidad PCIe 3.0 Silicon Motion SM2262, como Kingston KC2500
Otros buques insignia: WD Black SN750, Intel Optane 905P, SK hynix Gold P31
También agregaremos una unidad empresarial PCIe 3.0 x8, la Samsung PM1725a. El PM1725a es una opción interesante, ya que es un SSD empresarial de gama alta de 6.4TB que tiene algunos años. Tiene tanto ancho de banda PCIe como los nuevos SSD PCIe 4.0 x4, pero el PM1725a está adaptado para casos de uso empresarial: su falta de almacenamiento en caché SLC perjudica el rendimiento máximo de escritura, pero su rendimiento de lectura sigue siendo impresionante a más de 6GB / s para IOPS secuenciales y más de 1M. para lecturas aleatorias. La desventaja es que puede requerir más de 20 vatios para ofrecer ese tipo de rendimiento. Veremos si el salto de PCIe 3.0x8 a PCIe4.0x4 por sí solo hace que valga la pena.
Como siempre, se pueden realizar comparaciones con otras unidades utilizando nuestra herramienta Bench.
Prueba de PCIe 4.0
Samsung 980 Pro
Prueba de PCIe 4.0
Efectos del tamaño de la caché
Banco de almacenamiento AnandTech
Rendimiento de E / S aleatorio
Rendimiento secuencial de E / S
Rendimiento mixto de lectura / escritura
Gestión de energía
Conclusión: estante superior, sin drama
Pío
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jeremyshaw
- Martes 22 de septiembre de 2020 -
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Dado lo rápido que fue el TLC cuando se agotó el caché SLC (y sin duda estaba trabajando para vaciar el caché SLC en TLC), me pregunto cuánto más rápido podría ser el modo TLC nativo del SSD.
Respuesta
Billy Tallis
- Martes 22 de septiembre de 2020 -
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Su presentación ISSCC 2019 sobre el dado de 512 Gbit 128L (que se utilizará en el 2TB 980 PRO) afirma una velocidad de escritura de 82 MB / s por dado. El 1TB 980 PRO está usando un total de 32 de las matrices de 256 Gbit, y si es la misma velocidad, entonces funcionaría en 2624 MB / s. Eso sugiere que el proceso de llenado total de la unidad apenas se ralentiza en absoluto por el baile de almacenamiento en caché de SLC, y una unidad de centro de datos que use este NAND y el controlador podrían alcanzar casi el doble del rendimiento de escritura para el que está clasificado el 983 DCT actual de 960 GB.
Respuesta
Sistema75
- Miércoles 23 de septiembre de 2020 -
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¿Por qué ya no prueba el rendimiento de un SSD completamente lleno como solía hacer en AnandTech Storage Bench - Heavy? El rendimiento de un 980 pro drive vacío no es lo que su consumidor objetivo quiere saber.
Respuesta
alyarb
- Martes 22 de septiembre de 2020 -
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gracias por los recuerdos Samsung, pero estoy fuera
Respuesta
nandnandnand
- Martes 22 de septiembre de 2020 -
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¿Está muerto el espíritu de esperanza?
Respuesta
Hyoyeon
- Martes 22 de septiembre de 2020 -
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Ese SK Hynix P31 podría convertirse en mi nuevo disco favorito.
Respuesta
Hifihedgehog
- Martes 22 de septiembre de 2020 -
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No exactamente. El P31 tiene un valor asombroso, pero todavía tengo que encontrar una unidad de latencia más baja que un Samsung. El P31 pisa los talones e incluso sorprende en algunas pruebas, pero aún se queda muy corto en muchas situaciones sensibles a la latencia donde es fácilmente superado por el 970 EVO Plus y superiores. Tienes lo que pagas.
https: //www.storagereview.com/review/sk-hynix-gold ...
https: //www.storagereview.com/review/sk-hynix-gold ...
Respuesta
lmcd
- Martes 22 de septiembre de 2020 -
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Para el uso de computadoras portátiles, esa latencia ni siquiera vale la pena. Soy optimista de que la actualización de un 970 EVO (no se preocupe, es principalmente para una actualización de capacidad) ayudará a mi ineficiente Ryzen 2700U a aguantar un poco más cuando esté desconectado del cargador.
Respuesta
MikeMurphy
- Martes 22 de septiembre de 2020 -
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El P31 funciona admirablemente y lo hace consumiendo muy poca energía y produciendo muy poco calor. No supera a las unidades Samsung en todas las métricas, pero a ese precio y presupuesto de energía no tiene por qué hacerlo.
Respuesta
Samus
- Miércoles 23 de septiembre de 2020 -
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Si Hynix quisiera aumentar el calor y el consumo de energía, no hay nada que les impida operar el controlador a una frecuencia más alta para reducir la latencia causada por la sobrecarga de procesamiento. Pero se dan cuenta de que no hay necesidad de esto en este momento, ya que tienen un producto. que es líder en una clase en la que ni siquiera compite.
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@IanCutress @Supercomputing Dado que normalmente pierdo las apuestas de bistec, voy a apostar contra mí mismo en esta ... https://t.co/j4S5vw4Rgm
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@IanCutress La última vez que hice una reconstrucción del sistema, primero hice una máquina virtual de mi sistema anterior. Eso ayudó ... https://t.co/j7OqZFCWQ1
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