Начало 2023 года должно было пройти под знаком накопителей PCIe 5.0 — платформы под них были готовы ещё в конце прошлого года. Но контроллер Phison E26, на котором строились почти все анонсированные модели, в серию вовремя не вышел, и релиз новых флагманов сдвинулся на недели, а то и месяцы. Пока рынок ждал PCIe 5.0, Samsung обновила собственный флагман на прежней шине PCIe 4.0 — так появился 990 Pro, преемник 980 Pro.
Обещания у Samsung смелые: производитель заявляет о росте мелкоблочной производительности до 1,5 млн IOPS — это как минимум в полтора раза больше, чем у предшественника и у любых других PCIe 4.0 SSD на рынке. На сайте компании накопитель прямо называют обладателем «самой высокой скорости, доступной через интерфейс PCIe 4.0».
Начинка: новый контроллер и память седьмого поколения
Внешне 990 Pro — типичный Samsung: чёрный текстолит, наклейки с обеих сторон, одна из которых на медной фольге для отвода тепла. Помимо обычной версии, есть и модификация с радиатором (дороже на 20 долларов), который охватывает накопитель с двух сторон и оснащён управляемой RGB-подсветкой — удобный вариант для PlayStation 5 или материнских плат без собственного охлаждения M.2-слотов. На тесте побывала базовая версия без радиатора.
Сердце накопителя — новый проприетарный контроллер Pascal, пришедший на смену чипу Elpis. Он выпускается по тому же 8-нм техпроцессу и построен на ядрах Arm, но Samsung доработала механизм работы с массивом флеш-памяти — увеличила параллелизм и распространила внутреннее кеширование на операции чтения.
Память тоже сменилась: вместо 128-слойной TLC 3D V-NAND в 980 Pro в 990 Pro используется память седьмого поколения — 176-слойная TLC 3D V-NAND (маркировка чипов K9DVGY8JRD-DCK0). Более плотную 236-слойную память с кристаллами по 1 Тбит Samsung анонсировала ещё в конце 2022 года, но в 990 Pro её не поставили — для флагманского SSD такая ёмкость кристалла невыгодна с точки зрения производительности. Поэтому используются 512-Гбит чипы: терабайтная версия из обзора получает восьмиканальный массив с двукратным чередованием устройств.
Новая память быстрее старой: скорость интерфейса выросла с 1,2 до 2,0 ГГц, задержка чтения снизилась на 11%, программирование ускорилось более чем вдвое. Достигнуто это за счёт архитектурных изменений — кристаллы поделены на четыре банка вместо двух, а управляющая логика впервые размещена под ячейками NAND. Плотность записи достигла 8,5 Гбит/мм².
DRAM-буфер традиционный — LPDDR4-1866 из расчёта 1 Мбайт на 1 Гбайт ёмкости; в терабайтной версии это одна микросхема на 1 Гбайт.
Характеристики
| Параметр | 1 Тбайт | 2 Тбайт |
|---|---|---|
| Модель | MZ-V9P1T0BW/CW | MZ-V9P2T0BW/CW |
| Интерфейс | PCIe 4.0 x4, NVMe 2.0 | то же |
| Контроллер | Samsung Pascal | то же |
| Память | TLC 3D V-NAND, 176 слоёв, 512 Гбит | то же |
| Буфер | LPDDR4, 1024 Мбайт | LPDDR4, 2048 Мбайт |
| Посл. чтение | 7450 Мбайт/с | 7450 Мбайт/с |
| Посл. запись | 6900 Мбайт/с | 6900 Мбайт/с |
| Случайное чтение (4К) | 1200 тыс. IOPS | 1400 тыс. IOPS |
| Случайная запись (4К) | 1550 тыс. IOPS | 1550 тыс. IOPS |
| Потребление | 7,8 Вт | 8,5 Вт |
| MTBF | 1,5 млн ч | 1,5 млн ч |
| Ресурс записи | 600 Тбайт | 1200 Тбайт |
| Гарантия | 5 лет | 5 лет |
| Размеры | 80 × 22 × 2,3 мм | с радиатором — 80 × 24,3 × 8,2 мм |
Модельный ряд обещает и версию на 4 Тбайт, но она пока не готова: для неё нужны кристаллы TLC 3D NAND ёмкостью 1 Тбит, которых у Samsung ещё нет. При этом младшая модификация теперь стартует с 1 Тбайт — 250- и 500-гигабайтных вариантов, как у 980 Pro, больше не будет: на маленьком объёме память седьмого поколения теряла бы в параллелизме.
По паспорту превосходство над 980 Pro внушительное: линейное чтение — 7,45 против 7 Гбайт/с, запись — 6,9 против 5,1 Гбайт/с, мелкоблочные операции быстрее на 40–55%. Ни один другой PCIe 4.0 SSD, включая перспективные модели на Phison E26, таких чисел не обещает.
Паспорт против реальности
Проверка в CrystalDiskMark картину подпортила. Реальная скорость линейного чтения — 7,1 Гбайт/с вместо заявленных 7,45, запись — 6,8 вместо 6,9 Гбайт/с. Хуже всего дело обстоит с мелкоблочной записью: измеренные 1,1 млн IOPS вместо обещанных 1,5 млн. Совпал со спецификацией только показатель мелкоблочного чтения.
Ответом Samsung стал режим Full Performance Mode, включаемый через фирменную утилиту Magician версии 7.2 и выше — он отключает все энергосберегающие функции контроллера. До паспортных цифр это накопитель не дотягивает, но заметно поднимает скорость смешанных линейных операций и мелкоблочных операций без очереди запросов. Именно в этом режиме 990 Pro стал первым SSD на TLC-памяти, который при неконвейеризуемом случайном чтении блоками по 4 Кбайт заметно превышает 100 Мбайт/с.
Софт
Утилита Samsung Magician получила отдельную страницу переключения профилей — между энергосбережением и Full Performance Mode, а также страницу управления RGB-подсветкой для версии с радиатором. Остальной функционал прежний: диагностика, тест производительности и состояния флеш-памяти, увеличение резервной области, включение TRIM, Secure Erase, аппаратное шифрование AES-256 и обновление прошивки.
Как тестировали
Соперниками 990 Pro стали 980 Pro, WD Black SN850X, а также ADATA XPG Gammix S70 Blade, ADATA Legend 960, Crucial P5 Plus и Seagate FireCuda 530 — семь SSD в сумме, охватывающих все основные восьмиканальные платформы PCIe 4.0. Стенд: Intel Core i9-12900K, кулер Noctua NH-D15, плата ASUS ROG Strix Z690-F Gaming WiFi, 2×16 Гбайт DDR5-4800 CL38. ОС — Windows 11 Pro 21H2 (build 22000.282.0) с обновлением KB5008353, исправляющим производительность SSD при случайной записи, драйвер — Microsoft Standard NVMe Express Controller 10.0.18362.1.
SLC-кеш и повседневные сценарии
Фирменный алгоритм SLC-кеширования у Samsung называется Turbo Write, в 990 Pro — версия 2.0. У терабайтника фиксированная часть кеша — 6 Гбайт, динамическая может доходить до 108 Гбайт (итого до 114 Гбайт быстрой записи на пустом накопителе); у 2-Тбайт версии — 10 и 216 Гбайт соответственно. Даже при заполнении на три четверти доступно порядка 100 Гбайт быстрой записи. При этом сама 176-слойная память Samsung по скорости однопоточной записи в SLC-режиме уступает 176-слойной памяти Micron, которая используется в конкурентах. Заполнить терабайтный 990 Pro данными целиком удаётся за 8,5 минуты — по средней скорости записи он на уровне 980 Pro и опережает соперников на других платформах.
Зато с удалением файлов у 990 Pro всё отлично: очистка флеш-памяти и сборка мусора проходят незаметно для пользователя, без провалов производительности и всплесков задержки, которые встречались у 980 Pro.
При обычных файловых операциях внутри накопителя преимущество над 980 Pro символическое, а при архивации 990 Pro своему предшественнику и WD Black SN850X даже проигрывает. Скорость разархивации на уровне 980 Pro новинка показывает только в Full Performance Mode — в обычном режиме она сравнима с накопителями на Phison E18.
Профессиональные и игровые нагрузки
В бенчмарке SPECworkstation 3.1, моделирующем нагрузки рабочих станций, 990 Pro показал максимальный результат среди всех участников теста — платформа Phison E18 и WD Black SN850X отстали более чем на 40%. Лучше всего накопитель проявил себя при работе с мультимедийным и 3D-контентом, а также в задачах для естественных наук.
В играх картина иная. 990 Pro заметно быстрее 980 Pro и обгоняет все SSD на общедоступных платформах, но не может догнать вертикально интегрированный WD Black SN850X даже с включённым Full Performance Mode — прежде всего он проигрывает конкуренту именно в операциях загрузки игр.
В синтетике IOmeter с небольшой очередью запросов (до 4 команд) 990 Pro показывает относительно слабое линейное чтение, среднюю линейную запись и достаточно высокие смешанные операции; чтение уступает 980 Pro из-за перехода на 512-Гбит чипы NAND и снижения параллелизма массива. В мелкоблочных случайных операциях накопитель стал быстрее предшественника, но лидером не стал.
Нагрев
Контроллер Pascal при активной работе разогревается до 95 градусов — против 80 у Elpis в 980 Pro, хотя оба сделаны по 8-нм техпроцессу. Флеш-память греется до 85 градусов. При этом данные S.M.A.R.T. заметно занижены: реальным 95 градусам соответствуют сообщаемые накопителем 83 градуса. Именно на отметке 83 градуса (по S.M.A.R.T.) срабатывает защитный троттлинг — то есть без дополнительного охлаждения высокую производительность 990 Pro способен удерживать не дольше двух с половиной минут. Заявление Samsung о полуторакратном росте энергоэффективности по сравнению с 980 Pro стоит воспринимать с осторожностью — судя по всему, оно опирается как раз на заниженные показания температуры.
Выводы
Прорывным накопителем Samsung 990 Pro не назвать: до звания «короля рынка» ему не хватает поддержки PCIe 5.0, а реальная производительность местами уступает даже собственным паспортным цифрам. Это скорее эволюционное обновление 980 Pro — с более мощным контроллером Pascal и памятью следующего поколения, но не безоговорочно быстрее предшественника: в обычных файловых операциях 980 Pro за счёт более широкого параллелизма массива местами даже выигрывает.
Там, где 990 Pro действительно раскрывается — сложные смешанные нагрузки и профессиональные сценарии из SPECworkstation. А вот геймерам по-прежнему лучше присмотреться к WD Black SN850X — хотя с распространением игр на Microsoft DirectStorage ситуация может измениться в пользу Samsung за счёт высоких показателей IOPS на глубокой очереди запросов, проверить это пока невозможно.
По сути, 990 Pro — это ответ Samsung на удешевевшие быстрые накопители с контроллерами Phison и Innogrit, которые не без оснований оспаривали лидерство 980 Pro. Свои позиции корейский производитель отстоял: обойти 990 Pro накопителям на Phison E18 не под силу. Но назвать его превосходство неоспоримым нельзя — у Phison уже готовится новая платформа, способная снова сместить Samsung с пьедестала.
Источник: 3DNews.