Обзор NVMe-накопителя Samsung 980 PRO: всё бы было хорошо, если б это был не «про»

Поскольку платформы с поддержкой PCI Express 4.0 обретают всё более широкое распространение, Samsung приступила к долгожданному обновлению семейства своих NVMe-накопителей. Сегодня мы знакомимся с новым флагманом, который благодаря новому интерфейсу и модернизации всей аппаратной конструкции обещает удвоить производительность относительно NVMe SSD прошлого поколения

• Страница 1 — Характеристики. Внешний вид и внутреннее устройство
• Внешний вид и устройство
• Технические характеристики и особенности работы
• Программное обеспечение
• Страница 2 — Результаты тестов. Выводы
• Описание тестовой системы и методики тестирования
• Производительность в CrystalDiskMark
• Производительность линейных операций
• Производительность мелкоблочных операций
• Производительность в PCMark 10
• Производительность в реальных задачах
• Температурный режим
• Выводы

Путь на рынок нового поколения твердотельных накопителей, обладающих поддержкой скоростного интерфейса PCI Express 4.0, оказался очень непростым. Вернее, этот путь пока ещё даже не пройден, поскольку те NVMe SSD под PCI Express 4.0, которые можно купить сегодня, скорее похожи на какие-то насмешки над новыми технологиями, чем на революционные высокопроизводительные продукты, коими они должны быть по логике вещей. Несмотря на то, что с момента выхода массовых платформ, где появился скоростной вариант интерфейса PCI Express, прошло более года, на рынке до сих пор доступны потребительские PCI Express 4.0-накопители только одного типа – построенные на контроллере Phison E16. Данный контроллер является незамысловатой адаптацией старого и довольно посредственного чипа Phison E12 с заменённым блоком внешнего интерфейса, поэтому он не только не позволяет накопителям на его основе задействовать полную пропускную способность PCI Express 4.0 x4 при последовательных операциях, но и не даёт им показать удовлетворительный уровень производительности при произвольном доступе к данным.

Иными словами, в томительном ожидании того момента, когда предлагаемая процессорами AMD Ryzen 3000 поддержка скоростного интерфейса наконец обретёт реальный смысл, прошёл уже целый год. За это время ни Phison, ни Silicon Motion дальше деклараций и демонстрации ранних предсерийных образцов контроллеров SSD нового поколения пока не продвинулись. Не представили массовых решений для PCI Express 4.0 и производители первого эшелона, которые полагаются на собственные вертикально интегрированные платформы SSD.

Но теперь всё наконец-то должно поменяться. На рынок массовых NVMe SSD под PCI Express 4.0 выходит крупный и авторитетный игрок, который не привык к полумерам и всегда громко и убедительно заявляет о своих амбициях, сразу же ставя всех конкурентов в позицию догоняющих. Да, речь про Samsung. О том, что корейский производитель готовит свой первый и флагманский массовый SSD с полноценной поддержкой PCI Express 4.0 — 980 PRO — было известно уже достаточно давно. Но сегодня этот накопитель теряет статус перспективного продукта и становится реальностью. В ближайшие недели новинка поступит на прилавки магазинов по всему миру, в том числе и в России: в нашей стране поступления товарных партий Samsung 980 PRO стоит ожидать в конце сентября – начале октября.

Несмотря на то, что отделаться от желания упрекнуть Samsung в излишней медлительности с внедрением PCI Express 4.0 очень трудно, в действительности сейчас – весьма подходящий момент для того, чтобы начинать продвижение нового поколения высокоскоростных устройств на рынок. Во-первых, платформы с поддержкой этого интерфейса – уже далеко не диковинка. Та же AMD предлагает целых два набора системной логики, платы на базе которых могут принять новые накопители, – дорогой X570 и более доступный B550. Кроме того, поддержка PCI Express 4.0 появилась и у Intel — пусть пока только в ноутбуках на процессорах Tiger Lake, но начало положено. Во-вторых, с популяризацией накопителей с интерфейсом PCI Express 4.0 должно сильно помочь следующее поколение игровых консолей, поскольку часть их магии обусловлена именно использованием SSD такого типа, и об этом явно говорят и Microsoft, и Sony. В результате пользователи, желающие идти в ногу со временем, наверняка обратят своё внимание на Samsung 980 PRO, а южнокорейский производитель наверняка рассчитывает, что его новинка станет не нишевым продуктом для техноманьяков, а вполне востребованным массовым накопителем.

Более того, текущие планы Samsung предполагают, что одним только 980 PRO дело не ограничится. В ближайшей перспективе поддержка PCI Express 4.0 появится в более доступных продуктах серий EVO и даже QVO. Но начинать корейская компания решила всё же со старшего устройства. И это значит, что на примере 980 PRO мы сразу же должны увидеть максимальную производительность, которую разработчики Samsung сумели выжать из имеющихся технологий. По изначальному замыслу, 980 PRO должен стать новым недосягаемым лидером среди NVMe SSD на следующий год-два. И именно поэтому от знакомства с 980 PRO можно ждать очень многого. Но что вышло у Samsung на самом деле?

Внешний вид и устройство

Во внешности Samsung 980 PRO никаких технологических прорывов не угадывается. Выглядит накопитель совершенно типично: если вы держали в руках какой-то из предыдущих NVMe SSD корейского производителя, то новинка при первом знакомстве не удивит. Но если копнуть поглубже, то выяснится, что перед нами продукт совершенно иного рода как по сравнению с прямым предшественником, 970 PRO, так и на фоне более современного 970 EVO Plus. Реализация интерфейса PCI Express 4.0 потребовала применения в 980 PRO нового контроллера Elpis, с которым мы до сих пор не сталкивались. А для того, чтобы этот контроллер cмог раскрыть себя в полной мере, накопитель укомплектовали свежей 128-слойной TLC 3D V-NAND шестого поколения, которая отличается оптимизированным дизайном и увеличенными скоростями.

И говоря о памяти, сразу нужно отметить, что Samsung, долгое время лидировавшая по техпроцессам 3D V-NAND с большим отрывом, на этот раз оказалась отнюдь не первым производителем, применившим 128-слойную память в серийном продукте. Компанию обогнали другие корейцы – HK Hynix, с конвейера которых с начала года сходят накопители серий Platinum P31 и Gold P31, построенные на базе 128-слойной TLC 3D NAND собственной разработки.

Но огорчительно совсем не это, а то, что Samsung 980 PRO переехал на память с трёхбитовыми ячейками, тогда как раньше накопители, имеющие приставку PRO в названии, базировались на двухбитовой MLC-памяти. Впрочем, сама Samsung не считает, что произошла какая-то катастрофа. По мнению компании, реальные обладатели 980 PRO даже не заметят, что имеют дело с более плотной флеш-памятью.

В пользу этого приводятся весомые аргументы. Износостойкость и долговечность TLC 3D V-NAND проблемой не является уже давно – современные техпроцессы вкупе с мощным математическим аппаратом, который применяется для коррекции ошибок, успешно решили эту проблему. Что же касается традиционно более низкой производительности, то она легко исправляется алгоритмами SLC-кеширования, с одной стороны, и прогрессом в характеристиках разрабатываемой TLC 3D V-NAND – с другой. Например, используемая в 980 PRO 128-слойная память быстрее  на 10 % прошлой 96-слойной версии, которая в своё время сделала из 970 EVO Plus лидирующий по скорости NVMe SSD,  даже без всякого кеширования.

Выполнен Samsung 980 PRO в виде привычного M.2-модуля форм-фактора 2280. При этом компания принципиально использует односторонний монтаж компонентов на печатную плату: предполагается, что такие накопители могут трудиться не только в настольных высокопроизводительных компьютерах, но и, например, в тонких и лёгких ноутбуках.

Именно с таким широким позиционированием связано нежелание Samsung использовать радиаторы на своих NVMe SSD. Производитель считает, что сохранить стандартные габариты гораздо важнее. Тем не менее перегрев серьёзной проблемой для 980 PRO быть не должен (хотя это мы ещё проверим). Во-первых, контроллер Elpis производится по самому современному техпроцессу с нормами 8 нм, прямо как чипы NVIDIA Ampere. Во-вторых, Samsung продолжает делать ставку на фирменную наклейку с внутренним слоем медной фольги, которая раньше достаточно неплохо помогала рассеивать выделяемое SSD тепло.

Теплоотводящая наклейка находится на нижней стороне накопителя, на лицевой же поверхности размещается другая этикетка – информационная. Из интересных деталей на ней можно заметить дату производства. Например, прибывший к нам образец был изготовлен совсем недавно, в августе. Поэтому логично предположить, что дизайн своего PCI Express 4.0-накопителя Samsung доделывала всю весну и лето, а анонс задержался не из-за логистических проблем, связанных с пандемией.

Печатная плата Samsung 980 PRO имеет новый дизайн, она отличается от плат, на которых базировались 970 PRO и 970 EVO Plus. Это закономерно, ведь все составные части накопителя изменились.

Тем не менее вся элементная база Samsung 980 PRO – как и раньше, всего лишь четыре микросхемы. Помимо нового 8-нм контроллера Elpis, благодаря которому как раз и реализуется поддержка PCI Express 4.0, это – микросхема оперативной памяти LPDDR4 для буферизации таблицы трансляции адресов и две микросхемы TLC 3D V-NAND, в которых штабелировано по 8 или 16 полупроводниковых кристаллов. Все компоненты в составе SSD изготовлены самой Samsung, то есть мы имеем дело с вертикально интегрированным продуктом.

Существующие накопители серии Samsung 980 PRO основываются на 128-слойной трехбитовой флеш-памяти с ёмкостью отдельных кремниевых кристаллов по 256 Гбит. Таким образом, потенциал контроллера Elpis способен в полной мере раскрыться в SSD объёмом 1 Тбайт, но и 512-Гбайт версия не должна существенно уступать в быстродействии. Эти две модификации действительно имеют близкую производительность, а вот 256-гигабайтная версия – заметно медленнее.

Технические характеристики и особенности работы

Сопоставлять характеристики Samsung 980 PRO и предшествующих накопителей вроде 970 PRO или 970 EVO Plus довольно глупо – сегодня мы имеем дело с пришельцем из нового мира, который удваивает скоростные показатели предшественников. Внушительно он смотрится и на фоне моделей с интерфейсом  PCI Express 4.0 на контроллере Phison E16: по сравнению с теми же Seagate Firecuda 520, Gigabyte Aorus NVMe Gen4 или Patriot Viper VP4100 новое предложение Samsung обещает быть раза в полтора мощнее. По крайней мере, такой вывод можно сделать, ознакомившись с официальными спецификациями:

Характеристики быстродействия на бумаге, безусловно, выглядят очень красиво, и особенно впечатляюще смотрится число в 1 миллион IOPS при мелкоблочных операциях. Стремительный взлёт этого показателя (а 970 PRO, напомним, обещал лишь полмиллиона IOPS) обуславливается не столько переходом 980 PRO на интерфейс PCI Express 4.0 x4, сколько свойствами нового контроллера Elpis, который среди прочего получил и чисто серверные оптимизации, например способность одновременной работы с 128 очередями запросов (против 32 очередей у Phoenix). Очевидно, Samsung планирует использовать Elpis и в продукции для дата-центров, где столь заметное усиление возможностей параллельной обработки команд действительно имеет значение. Но кое-что перепало и пользователям настольных систем: производительность этого контроллера на однопоточной нагрузке выросла до 22 тысяч IOPS при чтении против 15 тысяч у контроллера Phoenix. А это значит, что 980 PRO должен оказаться заметно проворнее на типовых потребительских задачах – при запуске игр и программ.

При этом принципиальное увеличение производительности не привело к такому же росту энергопотребления и тепловыделения. По крайней мере, из заявлений Samsung следует, что энергопотребление 980 PRO выросло при чтении на скромные 13 %, а при записи – даже снизилось на 5 %.

Однако в приведённой таблице паспортных характеристик таким же позитивным кажется далеко не всё. Определённые вопросы, например, вызывает состав модельного ряда, старшая модификация в котором имеет ёмкость всего 1 Тбайт. Samsung при этом обещает дополнить ассортимент 980 PRO версией объёмом 2 Тбайт до конца года, но по современным меркам и это далеко от рекорда. Некоторые производители успешно освоили выпуск NVMe SSD в формате M.2 2280 ёмкостью не только 2 или 4, но и даже 8 Тбайт.

Ещё один момент, вокруг которого наверняка возникнет бурная дискуссия, – заявленный ресурс 980 PRO. Здесь Samsung проявила радикальный консерватизм и запретила в рамках действия гарантии более 600 перезаписей полной ёмкости накопителя. Это значит, что условия гарантии на новинку по сравнению с 970 PRO стали вдвое хуже, что наверняка будет расценено многими либо как чистосердечное признание Samsung в ухудшении качества продукции, либо как вероломное нападение на права пользователей.

Но сам производитель оправдывает своё решение вовсе не переходом во флагманской серии на TLC 3D V-NAND, а статистикой и здравым смыслом: в действительности за 5 лет эксплуатации выходят за предел в 600 Тбайт записей лишь 0,3 % реальных пользователей, а 99 % владельцев ПК за этот срок не способны записать на SSD больше 150 Тбайт данных. Впрочем, такие аргументы кажутся не слишком убедительными: объём записываемых данных с каждым годом растёт вместе с увеличением разрешения фотографий и видео, а также с ростом объёмов операционных систем, программ и игр. Поэтому ретроспективный анализ здесь может ввести в заблуждение.

Настоящая причина жёстких ограничений по ресурсу, скорее всего, кроется в желании Samsung отбить охоту у корпоративных клиентов закупать 980 PRO для серверных применений. По слухам, с 970 PRO это происходило с завидной периодичностью. Но в итоге Samsung теперь столкнётся с заметными репутационными потерями, ведь по задекларированному ресурсу 980 PRO проигрывает очень многим современным высокопроизводительным NVMe SSD, и объяснить этот факт обычным пользователям будет не так-то просто.

Переход на TLC 3D V-NAND повлёк за собой и ещё одно следствие: в 980 PRO теперь появилось SLC-кеширование, которого в MLC-накопителях Samsung не было. Следовательно, высокие скорости при непрерывной записи 980 PRO показывает не на полной ёмкости, а лишь на какой-то её части. В PCI Express 4.0-накопителе применение нашла технология Intelligent TurboWrite 2.0 – более свежая версия фирменного SLC-кеширования Samsung по сравнению с технологией, применявшейся в 970 EVO Plus. Главное улучшение – в увеличении количества динамически выделяемой под запись в скоростном однобитовом режиме флеш-памяти. Размер фиксированной области, работающей как SLC независимо ни от чего, остался старым – 4 или 6 Гбайт, но в дополнение к ней в SLC-режим теперь может переключаться до половины свободной памяти из основного массива TLC 3D V-NAND. Правда, тут есть некоторые ограничения, поэтому конкретные данные по размеру SLC-кеша в разных модификациях 980 PRO мы собрали в таблицу.

Эксперимент с практической записью на чистый Samsung 980 PRO объёмом 1 Тбайт позволяет убедиться, что обычный пользователь в практическом использовании вряд ли столкнётся с падением скорости записи. Единственное условие: для работы динамической части технологии Intelligent TurboWrite 2.0 нужно сохранять на накопителе определённую долю свободного места.

Отдельно нужно отметить, что в отличие от разработок Phison и Silicon Motion работа кеширования в рамках технологии Intelligent TurboWrite 2.0 не имеет оптимизаций, направленных на улучшение показателей в бенчмарках. Алгоритма отложенного высвобождения SLC-кеша в нём не предусмотрено, и скорость чтения не снижается для файлов, которые были записаны за какое-то время до обращения к ним.

В процессе тестирования было замечено, что рост мощности контроллера Elpis привёл к ускорению выполнения операции TRIM. После удаления файлов большого объёма Samsung 980 PRO больше не демонстрирует падения производительности на несколько секунд, что довольно отчётливо прослеживалось у прошлых накопителей южнокорейского производителя. На следующем графике показана производительность мелкоблочного чтения сразу же после высвобождения на SSD 64 Гбайт данных.

Здесь видны лишь отдельные всплески латентности, которые вряд ли смогут заметить реальные пользователи. В этом отношении Samsung 980 PRO выгодно отличается почти от любого другого современного SSD – фоновая сборка мусора в нём работает действительно незаметно и никак не сказывается на процессах переднего плана.

Программное обеспечение

Компания Samsung для своих твердотельных накопителей предлагает специальную сервисную утилиту Magician, которая непрерывно развивается и уже доросла до версии 6.2. Впрочем, пока эта утилита не получила полную совместимость с 980 PRO, что серьёзно ограничивает её возможности.

Пока в ней работает лишь общая информационная панель и встроенный тест производительности.

Остальные возможности, в числе которых диагностическое сканирование, настройка резервной области, оптимизация настроек операционной системы, полная очистка диска с гарантированным уничтожением информации и включение шифрования данных, для 980 PRO пока недоступны.

Впрочем, вся эта функциональность, очевидно, будет введена при ближайшем обновлении Magician.

Описание тестовой системы и методики тестирования

С недавних пор тестирование SSD-накопителей с интерфейсом NVMe мы стали выполнять на платформе AMD. Решение перейти на систему с процессором Ryzen третьего поколения было принято по нескольким причинам. Во-первых, материнские платы с наборами системной логики AMD X570 или В550 имеют поддержку PCI Express 4.0, которую не могут предложить никакие материнские платы под процессоры Intel. Во-вторых, после выхода многочисленных патчей безопасности, закрывающих разнообразные уязвимости в архитектуре Intel Core, они сильно сдали именно в части скорости отклика при операциях с файловой системой. В результате полигоном для тестирования SSD в нашей лаборатории теперь выступает система на процессоре Ryzen 7 3800X и материнской плате с чипсетом X570.

Накопитель Samsung 980 PRO, о котором идёт речь в данном обзоре, позиционируется производителем как самый лучший и самый быстрый SSD для высокопроизводительных ПК. Поэтому с данным SSD мы сопоставляли именно те NVMe-накопители, которые предпочитают устанавливать в свои компьютеры энтузиасты. Среди них: предшественники новинки — Samsung 970 PRO и Samsung 970 EVO Plus; пример имеющейся на рынке PCI Express 4.0-платформы Phison E16 — Corsair Force MP600; а также пара других накопителей, которые мы в той или иной степени хвалим в наших обзорах, — ADATA XPG Gammix S11 Pro и Plextor M9P Plus.

В конечном итоге список участников тестирования получился следующим:

• ADATA XPG Gammix S11 Pro 1024GB (AGAMMIXS11P-1TT-C, прошивка S0118C);
• Corsair Force MP600 (CSSD-F1000GBMP600, прошивка EGFM11.3);
• Plextor M9P Plus (PX-1TM9PG+, прошивка 1.03);
• Samsung 970 EVO Plus 1000GB (MZ-V7S1T0BW, прошивка 2B2QEXM7);
• Samsung 970 PRO 1024GB (MZ-V7P512BW, прошивка 1B2QEXP7);
• Samsung 980 PRO 1000GB (MZ-V8P1T0BW, прошивка 1B2QGXA7).

Конфигурация тестовой системы:

• Процессор: AMD Ryzen 7 3800X (Matisse, 8 ядер + SMT, 3,9-4,5 ГГц, 32 Мбайт L3).
• Процессорный кулер: Noctua NH-D15.
• Материнская плата: ASRock X570 Taichi (Socket AM4, AMD X570).
• Память: 2 × 8 Гбайт DDR4-3600 SDRAM, 16-16-16-36 (G.Skill Trident Z RGB F4-3600C16D-16GTZR).
• Видеокарта: NVIDIA GeForce RTX 2080 Ti (TU102, 1350/14000 МГц, 11 Гбайт GDDR6 352-бит).
• Блок питания: Thermaltake Toughpower DPS G RGB 1000W Titanium (80 Plus Titanium, 1000 Вт).

Отдельно стоит уточнить, что накопители для тестов устанавливаются в слот M.2, к которому подведены линии PCI Express непосредственно от процессора.

Для измерения производительности SSD применяются следующие тесты:

• CrystalDiskMark 7.0.0. Данный бенчмарк включён в методику благодаря тому, что он смог стать отраслевым стандартом при определении характеристик SSD. В нашем же случае он используется для определения пиковых показателей производительности накопителей в различных режимах.
• Iometer 1.1.0. Профессиональный тестовый пакет, с помощью которого мы измеряем реалистичные значения показателей производительности SSD при распространённых рафинированных нагрузках.
• PCMark 10 Storage Benchmark. Тестовое приложение, измеряющее производительность дисковой подсистемы во время моделирования типичной работы пользователя. Используются три сценария – базовый (работа в приложениях и обычное взаимодействие с файловой системой), облегчённый (моделирование системного диска) и файловая помойка (моделирование файлового хранилища).
• Собственные тесты 3DNews. Измерение скорости копирования файлов утилитой Robocopy, скорости архивирования и разархивирования файлов архиватором 7-zip и производительности дисковых операций при запуске игры Far Cry 4 либо при старте серии крупных приложений, включающей Microsoft Word, Adobe Photoshop и Premiere Pro.

Производительность в CrystalDiskMark

Бенчмарк CrystalDiskMark нельзя обойти стороной, так как на его показатели обычно ориентируются сами производители. С его помощью мы можем легко проверить, насколько честно обозначаются в спецификациях характеристики быстродействия.

Результаты Samsung 980 PRO выглядят впечатляюще, шину PCI Express 4.0 x4 новый накопитель действительно отрабатывает почти на полную катушку. При теоретической пропускной способности интерфейса в 7,9 Гбайт/с практическая скорость линейного чтения, которую выдаёт терабайтный 980 PRO, доходит до 6,7 Гбайт/с, а записи – до 5 Гбайт/с. При этом новинке есть чем похвастаться и при мелкоблочных операциях: при простом случайном чтении без очереди запросов быстродействие доходит до 89 Мбайт/с, что примерно на 35 % лучше, чем у прошлого лидера в данной дисциплине – Samsung 970 PRO.

Для сравнения приведём показатели типового накопителя, построенного на контроллере Phison E16, – именно этот контроллер установлен во всех имеющихся сейчас на рынке потребительских NVMe SSD с поддержкой PCI Express 4.0.

А вот какие показатели обещает перспективный NVMe-контроллер Phison E18, накопители на котором уже начали анонсировать отдельные производители (накопители должны появиться на прилавках магазинов до конца этого года) – либо еще как-то перефразировать.

Нетрудно заключить, что среди массовых NVMe SSD с интерфейсом PCI Express 4.0 x4 новый продукт Samsung пока находится вне конкуренции. Однако такой вывод сделан на основе измерений в простом бенчмарке, поэтому не стоит считать его окончательным.

Производительность линейных операций

Для этого раздела мы с помощью профессионального бенчмарка IOMeter измерили те варианты скоростей линейных операций, которые в первую очередь важны для пользователей, работающих с обычными приложениями для ПК. Иными словами, речь идёт об операциях с неглубокими очередями запросов – одна, две или четыре команды.

При записи и смешанных операциях Samsung 980 PRO с мощным контроллером Elpis и поддержкой PCI Express 4.0 ожидаемо вырывается вперёд, не оставляя конкурентам никакой надежды на реванш. Но вот при линейном чтении с невысокой глубиной очереди запросов ситуация для нового накопителя не такая радужная. Простые последовательные операции не дают ему раскрыть весь заложенный в контроллере потенциал, и получается так, что в этом случае он становится похож по скоростным характеристикам на предшественников – 970 PRO и 970 EVO Plus.

Производительность мелкоблочных операций

Тесты производительности мелкоблочных операций в IOMeter также приближены к реальной нагрузке. Хотя они и имеют синтетическую природу, в них используются профили нагрузки с низкой глубиной очередей запросов. Как показывают различные независимые исследования, в обычной пользовательской среде до 80 % команд имеет неконвейеризируемую природу, и поэтому в используемых тестовых сценариях такая же доля отведена на чтение и запись 4-килобайтных блоков при очереди в одну команду. Остальные же 20 % нагрузки отдаются под очередь в две или четыре команды.

Ситуация в этом случае получается довольно неоднозначная. Несмотря на высокую мощность чипа Elpis, конфигурация Samsung 980 PRO такова, что лидирующую производительность он может демонстрировать только в сложных сценариях: в первую очередь при многопоточных разнонаправленных нагрузках. При простом же мелокоблочном чтении или записи новый накопитель – совсем не рекордсмен: он проигрывает своему основанному на MLC 3D V-NAND предшественнику, 970 PRO, а при чтении уступает также и появившемуся на рынке весной накопителю Plextor M9P Plus. Получается, что в этом случае переход на интерфейс PCI Express 4.0 не даёт новинке никакого принципиального преимущества.

Производительность в PCMark 10

Неоднозначная производительность Samsung 980 PRO в синтетических тестах вызывает закономерный вопрос: а что же будет в практических комплексных задачах? Ответить на него должен помочь тест PCMark 10, который применяет к накопителям трассы, моделирующие различные сценарии работы: обычное многоцелевое использование (Full System Drive Test), работу SSD в качестве системного диска (Quick System Drive Test) и использование флеш-накопителя для хранения файлов (Data Drive Test).

Показательно, что, несмотря на переход на более скоростной интерфейс PCI Express 4.0 x4, Samsung 980 PRO не может похвастать здесь каким-то особенно выдающимся результатом. Нет, он действительно заметно быстрее и 970 PRO, и 970 EVO Plus, но до абсолютного лидерства ему всё-таки далеко. В сценарии Quick System Drive Test он уступает накопителю Plextor M9P Plus, который, между прочим, работает через PCI Express 3.0, а в сценарии Data Drive Test к тому же проигрывает и типовому SSD на контроллере Phison E16.

Производительность в реальных задачах

С копированием, архивацией и разархивацией Samsung 980 PRO справляется на отлично. Такой результат закономерно вытекает из хороших способностей этого SSD к одновременному обслуживанию разнонаправленных потоков данных.

А вот с системными сценариями работы у 980 PRO отношения складываются далеко не идеально. При запуске игр и программ новинка Samsung не блещет результатами на фоне лучших накопителей прошлого поколения, которые работают через интерфейс PCI Express 3.0 x4. И это – прямое следствие недостаточно высокой скорости при неконвейеризуемых мелкоблочных операциях, которую мы выявили выше.

Температурный режим

Мы привыкли, что NVMe SSD в форм-факторе M.2 серьёзно нагреваются при работе, и это совсем неудивительно, если учесть их высокую производительность и небольшой размер. Поэтому переход на более скоростную шину PCI Express 4.0 вызывал большие опасения, казалось, что прирост производительности вызовет дополнительный рост тепловыделения. Однако в реальности нагрев не стал острой проблемой, по крайней мере для Samsung 980 PRO. Разработчики всё предусмотрели заранее и перевели производство базового контроллера Elpis на более энергоэффективный 8-нм техпроцесс (контроллеры Phoenix изготавливались по 14-нм техпроцессу). В результате 980 PRO греется даже немного меньше, чем 970 EVO Plus. И всё это можно подтвердить результатами теста.

Предельная температура чипа Elpis, при которой он включает троттлинг, составляет 80 градусов. Мы проследили, как изменяется температура Samsung 980 PRO под нагрузкой из смешанных линейных операций, которые на 70 % состоят из чтения. Как выяснилось, даже если накопитель никак дополнительно не охлаждается, полагаясь исключительно на штатную фольгированную теплораспределительную наклейку, максимально допустимой величины температура достигает лишь спустя пять минут безостановочной активности.

На термоснимке, сделанном в момент максимального нагрева, Samsung 980 PRO выглядит следующим образом.

Как видно, встроенный термодатчик не врёт, а 128-слойная память в накопителе имеет температуру не выше, чем 8-нм контроллер.

Таким образом, в реальной работе Samsung 980 PRO перегреваться, скорее всего, не будет, по крайней мере если говорить о его применении в настольных компьютерах с минимальным уровнем циркуляции воздуха в корпусе. А если он будет установлен в материнскую плату с предусмотренным радиатором для слота M.2, беспокоиться о температурах вообще не стоит.

Выводы

В мире твердотельных накопителей Samsung давно завоевала реноме производителя, который рождает хиты и задает новую высоту планки каждым своим продуктом. Поэтому момента, когда южнокорейская компания наконец явит миру свой потребительский NVMe-флагман с поддержкой шины PCI Express 4.0, мы ждали с большим нетерпением. Сама же Samsung при этом явно не торопилась, но это только добавляло интриги – казалось, что увеличение времени разработки непременно пойдёт новинке на пользу и приведёт к оттачиванию возможностей и улучшению характеристик.

Но в реальности Samsung 980 PRO оказался не совсем тем образцово-показательным продуктом, который мы себе представляли. То, что компания пошла на определённые компромиссы, стало ясно уже тогда, когда выяснилось, что он будет основываться не на MLC-, а на TLC-памяти. Вторым тревожным звоночком стал достаточно небольшой заявленный ресурс, по которому 980 PRO совсем не похож на лидеров по надёжности.

Уже из этого становится понятно, что 980 PRO не имеет шансов стать наследником легендарного 970 PRO. Новый продукт концептуально проще, и это в полной мере проявляется в показателях практической производительности. Поддержка новинкой шины PCI Express 4.0 дала ей не слишком много: фактически принципиально выросли лишь скорости линейных операций, выявляемые синтетическими тестами в многопоточных режимах при глубоких очередях запросов. Если же говорить о быстродействии в реальных пользовательских сценариях и при нагрузках, свойственных обычным высокопроизводительным ПК, то 980 PRO ушёл от лучших NVMe SSD, работающих через PCI Express 3.0, совсем недалеко.

Невозможно отрицать, что новый контроллер Elpis, который лежит в основе новинки, в действительности представляет собой очень сильную платформу. Беда лишь в том, что эта платформа имеет совсем не потребительские акценты: вся мощность контроллера ориентирована на работу с типично серверными нагрузками, а в десктопной среде она по большей части бесполезна. Поэтому если смотреть на Samsung 980 PRO глазами обычного пользователя, то его скорее стоит воспринимать как усовершенствованную за счёт поддержки PCI Express 4.0 версию Samsung 970 EVO Plus, а не как новый лучший SSD всех времён и народов.

Собственно, что-то такое нам хочет сказать и сама Samsung своими рекомендованными ценами. Они установлены в 7 490, 11 990 и 18 990 рублей за версии 980 PRO ёмкостью 250, 500 и 1000 Гбайт соответственно. И это – явно ниже текущих цен на накопители серии 970 PRO. Поэтому получается, что 980 PRO – скорее массовый, чем премиальный SSD.

Впрочем, в комплексе Samsung 980 PRO всё-таки можно считать самым быстрым SSD сегодняшнего дня, если говорить о нём в контексте выбора накопителя для платформы с поддержкой PCI Express 4.0. Другое дело, что его трудно назвать крупномасштабным технологическим прорывом или накопителем следующего поколения. На этот раз Samsung не смогла добиться неоспоримого отрыва даже от существующих конкурирующих предложений, поэтому не исключено, что уже в скором времени звание самого производительного потребительского NVMe SSD перейдёт к какому-то иному накопителю. Благо новинки с поддержкой PCI Express 4.0 сейчас готовят очень многие производители.