io-techin testissä Samsungin uudet 970 PRO ja 970 EVO NVMe M.2 SSD:t.

Samsung julkaisi huhtikuun lopussa uudet 970-sarjan EVO- ja PRO-malliset SSD-asemat, joissa on aiemmin lanseeratun 860-sarjan tavoin käytössä 4. sukupolven 3D V-NAND -muistipiirit, mutta SATA-väylän sijaan tiedonsiirtoon käytetään PCI Express -väylää ja NVMe-liitäntäprotokollaa. Käytössä on myös uusi Phoenix-ohjainpiiri. Saimme io-techin testiin heti tuoreeltaan molemmat mallit eli kuluttajille suunnatun 970 EVO:n ja ammattikäyttöön suunnatun 970 PRO:n.

860- ja 970-sarjoissa käytettävät 3D V-NAND -muistipiirit ovat 64-kerroksisia, mutta Samsung ei ole paljastanut kovinkaan tarkkoja yksityiskohtia niiden rakenteesta. Toistaiseksi yksityiskohtaisinta tietoa niistä löytyy TechInsightsin analyysistä. Parhaillaan Samsung kehittää 5. sukupolven 96-kerroksisia 3D V-NAND -piirejä.

Suurin ero EVO- ja PRO-mallien välillä on PROn kaksinkertainen kirjoituskestävyys, flash-muistipiirien tyyppi, jatkuva kirjoitusnopeus sekä hinta. PRO-malleissa käytetään kestävämpiä 2-bittisiä MLC-piirejä (Multi Level Cell) ja EVO-malleissa 3-bittisiä TLC-piirejä (Triple Level Cell).

970-sarjan SSD:t ovat saatavilla ainoastaan M.2-liitännällä, joka on yleistynyt viime vuosina ja löytyy nykyään lähes kaikista emolevyistä. Ulkoisesti 970-sarjan tunnistaa ohjainpiirin päältä löytyvästä jäähdyttävästä nikkelisestä lämmönlevittäjästä, joka tekee SSD:stä alle millin paksumman. Huomasimme paksuuseron, kun yritimme asentaa 970 PROlle EKWB:n jäähdytyssiiliä, mutta kiinnitysklipsut eivät ylettyneetkään paikoilleen.

 

970 PRO

io-techin testiin saatiin ammattikäyttöön suunnatusta 970 PROsta 512 gigatavun malli, jonka hinta Suomessa on alkaen 300 euroa. Teratavun mallista joutuu maksamaan hieman vajaa 600 euroa. Ainakaan julkaisun yhteydessä kahden teratavun mallia ei tullut vielä saataville.

Samsung ilmoittaa 970 PROn suorituskyvyksi 3500 Mt/s perättäislukunopeuden ja 512 gigatavun mallille 2300 Mt/s ja teratavun mallille 2700 Mt/s perättäiskirjoitusnopeuden. Muita eroja ovat välimuistin koko (512 Mt vs 1 Gt), IOPS-satunnaislukunopeus (370 000 vs 500 000 IOPS), virrankulutus kirjoittaessa (5,2 vs 5,7 W) ja kirjoitustakuu (600 vs 1200 teratavua).

Edellisen sukupolven 960 PROhon verrattuna DRAM-välimuisti on päivittynyt LPDDR3:sta LPDDR4:ään. Perättäinen lukunopeus on säilynyt samana, mutta kirjoitusnopeus on parantunut 200 Mt/s. IOPS- eli input/output-suorituskyky on parantunut kautta linjan.

970 PRO -sarjan asemilla on viiden vuoden takuu kuten aiemmalla 960 PRO -sarjalla. Kirjoitustakuuta on 50 % enemmän verrattuna 960 PRO -sarjaan. 970 PROn teratavun mallin kirjoitustakuu on kaksinkertainen 512 Gt malliin verrattuna.

 

970 EVO

Kuluttajakäyttöön suunnatusta 970 EVOsta testiin saapui 1000 gigatavun malli, jonka hinta Suomessa on alkaen 420 euroa. Saatavilla on myös 250, 500 ja 2000 gigatavun mallit, joista 250 Gt malli on hinnoiteltu 120 euroon, 500 Gt malli 225 euroon ja 2000 Gt malli 750 euroon.

Samsung ilmoittaa 970 EVOn suorituskyvyksi kapasiteetista riippuen 3400-3500 Mt/s perättäislukunopeuden ja 1500-2200 Mt/s perättäiskirjoitusnopeuden. Muita eroja ovat välimuistin koko (512 Mt, 1 Gt & 2 Gt), IOPS-luku- ja kirjoitusnopeudet, virrankulutus lukiessa ja kirjoittaessa sekä kirjoitustakuu. Käytännössä, mitä isompi SSD-aseman kapasiteetti on, sitä suorituskykyisempi se on, johtuen muistipiirien lukumäärästä.

Edellisen sukupolven 960 EVOon verrattuna DRAM-välimuisti on päivittynyt LPDDR3:sta LPDDR4:ään. 1000 Gt mallissa perättäinen lukunopeus on parantunut 200 Mt/s ja kirjoitusnopeus 600 Mt/s. IOPS- eli input/output-suorituskyky on parantunut lähinnä 32 jonosyvyydellä.

860 EVO -sarjan tavoin myös 970 EVO on varustettu Intelligent TurboWrite -ominaisuudella, jossa kyse on SSD:n sisälle luotavasta Single-level Cell- eli SLC-kirjoitusvälimuistista. SLC-välimuistissa soluihin tallennetaan vain yksi bitti ja ne siirretään myöhemmin kolmen bitin TLC-soluihin.

TurboWriten tuoreimmassa Intelligent-versiossa ohjainpiiri osaa tunnistaa automaattisesti kirjoitettavat määrät ja säätää tarvittaessa SLC-välimuistin koon isommaksi. 970 EVOssa SLC-välimuistin koko on esimerkiksi testissä olleessa 1000 Gt mallissa vakiona kuusi gigatavua ja Intelligent-ominaisuudella yhteensä 42 gigatavua.

Jos perättäinen kirjoitusoperaatio ylittää SLC-välimuistin koon, tiedonsiirtoa jatketaan After TurboWrite -tilassa, joka on huomattavasti alhaisempi kuin asemille ilmoitetut 1500-2500 Mt/s kirjoitusnopeudet. Kirjoitusnopeus laskee kaikilla malleilla välimuistin täyttyessä vähintään puoleen ilmoitetusta nopeudesta ja esimerkiksi 1000 Gt mallilla 1200 Mt/s nopeuteen.

970 EVO -sarjan takuuaika on nostettu kolmesta viiteen vuoteen, mikä on kuluttajien kannalta iloinen uutinen. 970 PRO -sarjan tavoin kirjoitustakuuta on  50 % enemmän verrattuna edellisen sukupolven 960 EVO -sarjaan. 970 EVO -sarjan sisällä suurempaan kapasiteettiin siirryttäessä kirjoitustakuu kaksinkertaistuu.

 

Suorituskykymittaukset

 

 

Suorituskykymittauksissa on mukana uudet 970 PRO- ja EVO-asemat, edellisen sukupolven 960 PRO- ja EVO-asemat sekä alkuvuodesta SATA-väyläiset 860 PRO- ja EVO-asemat. Kaikki testin asemat ovat kooltaan kooltaan 512 tai 500 gigatavua, mutta valitettavasti Samsungilta saapui 970 EVOsta testiin 1000 gigatavun malli. Sen suorituskyky on perättäisen kirjoitusnopeuden osalta hieman parempi kuin 500 Gt mallissa (2500 vs 2300 Mt/s) ja lisäksi SLC-välimuistin täyttyessä After TurboWrite-tilassa kirjoitusnopeus on kaksinkertainen (600 vs 1200 Mt/s).

Tuloksien analysoinnissa keskitymme ensisijaisesti vertailemaan uutta 970 PROta edellisen sukupolven 960 PROhon ja 120 euroa kalliimman 1000 Gt kokoisen 970 EVOn tulokset ovat mukana referenssinä sillä suora vertailu eri kokoisten SSD-asemien kesken ei ole lähtökohtaisesti suotavaa.

Firmware-versiot:

  • 970 PRO 512 Gt:  1B2QEXP7
  • 970 EVO 1 Tt: 1B2QEXE7
  • 960 PRO 512 Gt: 2B6QCXP7
  • 960 EVO 500 Gt: 2B7QCXE7
  • 860 PRO 512 Gt: RVM01B6Q
  • 860 EVO 500 Gt: RVT01B6Q

 

Testikokoonpanona toimi Intelin uusin 8. sukupolven kuusiytiminen Core i7-8700K -prosessori, Z370-piirisarjaan perustuva Asuksen ROG Maximus Apex X -emolevy, 16 gigatavua DDR4-3200-muistia ja Asuksen ROG GeForce GTX 1080 Ti -näytönohjain.

Ajantasalle Meltdown- ja Spectre-haavoittuvuuksien osalta päivitetty puhdas 64-bittinen Windows 10 Home -käyttöjärjestelmäasennus kloonattiin kaikille testiasemille. 860 EVO ja PRO SATA-asemilla kopiointitestissä käytettiin apuna Samsungin 512 gigatavun 960 Pro M.2 SSD:tä ja NVMe-asemilla 1000 gigatavua 970 EVOa.

 

CrystalDiskMark 6.0.0

Perättäisessä luku- ja kirjoitustesteissä, joissa on käytössä 128 kilotavun lohko ja 32 jononsyvyys molemmat 970-sarjalaiset ylsivät yli 3500 Mt/s lukunopeuteen ja yli 2300 Mt/s kirjoitusnopeuteen.

4 kilotavun satunnaisluku- ja kirjoitustestissä 8 jononsyvyydellä ja 8 säikeellä 970 ja 960 EVO olivat lukutestissä yllättäen suorituskykyisempiä kuin PRO-mallit.

4 kilotavun satunnaislukutestissä 1 jononsyvyydellä ja 1 säikeellä 970 PRO erottui lukutestissä edukseen ja se oli 15 % suorituskykyisempi kuin 960 PRO ja 27 % suorituskykyisempi kuin 970 EVO. Kirjoitustestissä erot jäivät asemien kesken alle 6 %:iin.

 

AS SSD Benchmark

AS SSD Benchmarkissa isokokoisempi 970 EVO oli selvästi joukon suorituskykyisin verrattuna 500/512 gigatavun asemiin. 970 PROn tulos oli 17 % parempi kuin 960 PROlla.

 

ATTO Benchmark

ATTO Benchmark testaa luku- ja kirjoitussuorituskyky erikokoisilla tiedostoilla, kun käytössä on jononsyvyys 4.

 

Iometer 1.1.0

Iometer-ohjelmalla testattiin SSD-asemien IOPS-suorituskykyä. Testejä varten testi konfiguroitiin käyttämään neljää workeria ja testasimme suorituskyvyn 4 kt satunnaisella luku- ja kirjoitustestillä 1 ja 32 jonosyvyyksillä.

1 jononsyvyydellä 970 PRO oli lukutestissä noin 40000 IOPS eli 13 % suorituskykyisempi kuin 960 PRO.

Kirjoitustestissä 970 PRO oli noin 15000 IOPS eli 6 % suorituskykyisempi.

1 jononsyvyydellä 970 PRO oli lukutestissä noin 7700 IOPS eli 16 % suorituskykyisempi kuin 960 PRO.

Kirjoitustestissä 970 PRO oli noin 19000 IOPS eli 13 % suorituskykyisempi.

 

Tiedostojen kopiointi

Suurikokoisen kansion kopiontitesti NVMe-asemilla testit tulisi suorittaa esim. kahdella 960- tai 970 PRO -sarjan asemalla RAID 0 -konfiguraatiossa, jotta testattavasta yksittäisestä asemasta saataisiin varmasti irti maksimi luku- ja kirjoitusnopeus. Valitettavasti tähän hätään emme ehtineet järjestää moista konfiguraatiota, joten käytimme kopionnissa kohde- ja lähdeasemana 1000 gigatavun 970 EVO -asemaa.

67,6 gigatavun ja 4674 tiedoston luku eli kopiointi kaikilta NVMe-asemilta kesti 30 sekuntia. Vastaavassa kirjoitustestissä eli asemille kopioinnissa saatiin aikaiseksi pienet erot, kun 970 PRO suoriutui kaksi sekuntia nopeammin kuin 960 PRO ja viisi sekuntia nopeammin kuin 960 EVO. Vaikka erot NVMe-asemien kesken jäivät maginaalisiksi, etu SATA-asemiin oli moninkertainen.

 

Lämpötilatestit

Suorituskykyisillä NVMe-asemilla niiden massiivinen lämmöntuotto on hyvin tiedostettu ongelma ja käytännössä ne kaipaisivat aktiivisen jäähdytyksen toimiakseen optimaalisesti. Samsung on pyrkinyt ratkaisemaan ongelmaa lisäämällä 960-sarjan yhteydessä piirilevyn takapuolelle ohuen kuparisen lämmönlevittäjätarran ja 970-sarjassa ohjainpiirin päällä on nikkelipinnoite. Kyseiset toimenpiteet auttavat jäähdytyksessä kuitenkin vain hyvin marginaalisesti ja konkreettisemmin Samsung kontrolloi NVMe-asemien lämpötilaa Dynamic Thermal Guard- eli DTG-ominaisuudella. DTG aktivoituu lämpötilan noustessa yli 70-80 asteeseen ja se laskee suorituskykyä, jotta lämpötilan nousu saadaan loppumaan.

 

 

Samsungin omien testien ja dokumentaation mukaan 970 PROlla lämpötilan noustessa yli 70 asteeseen suorituskyky tipahtaa ensin hieman ja yli 80 asteessa lopulta niin paljon, että lämpötila tasaantuu. 960 PROhon verrattuna Samsungin omien testien mukaan 970 PRO kykenee kirjoittamaan 27 % tai 67 gigatavua enemmän ennen kuin DTG aktivoituu.

960- ja 970 EVOlla lämpötilan sijaan kirjoitusnopeuteen ehtii vaikuttaa ennen DTG:n aktivoitumista SLC-välimuistin täyttyminen ja After TurboWrite -tila. Samsungin omien testien mukaan 970 EVOlla DTG aktivoituu muutaman asteen ja 14 sekuntia myöhemmin mahdollistaen yhteensä 26  % tai 32 gigatavua enemmän kirjoitusta kuin 960 EVOlla.

Lepotilassa Windowsin työpöydällä 970 PROlla ja EVOlla muistipiirit toimivat noin 40-asteisena. 970 PROlla ohjainpiiri toimi lepotilassa kolme astetta lämpimämpänä kuin 970 EVOlla ja neljä astetta lämpimämpänä kuin 960 PRO.

Iometerillä rasitettuna 970 PROlla ja EVOlla muistipiirit toimivat noin 10 astetta lämpimämpänä kuin 960 PROlla ja EVOlla. 970 PROn ja EVOn Phoenix-ohjainpiirin lämpötila nousi uudesta nikkelipinnoitteesta huolimatta jopa 95-asteeseen eli se toimi 6 astetta lämpimämpänä kuin Polaris-ohjainpiirillä varustettu 960 EVO ja 9 astetta lämpimämpänä kuin 960 PRO.

2,5″ SATA-väyläinen 860 PRO ei ilmoittanut kuin yhden lämpötila-arvon, joka oli levossa 34 astetta ja rasituksessa 43 astetta. Asema ei tuntunut käteen edes lämpöiseltä.

FLIR:n lämpökameralla M.2 SSD -asemien pinnasta mitattuna tulokset olivat hyvin vastaavat kuin HWiNFO-ohjelmalla. Ohjainpiirin kohdalta 970 PROlla mitattiin 93,7 astetta ja kauimmaisen muistipiirin kohdalta 61 astetta. 960 PROhon verrrattuna 970 PROn ohjainpiirin lämpötila oli 7,6 astetta ja kauimmaisen muistipiirin 6,6 astetta korkeampi.

 

Loppuyhteenveto

Samsungin uusi 970-sarja on vastaava päivitys NVMe-asemiin kuin aiemmin tänä vuonna nähty 860-sarja SATA-asemiin eli käyttöön on otettu 4. sukupolven 3D VNAND -muistipiirit.  Uudet 64-kerroksiset muistipiirit on Samsungille edullisempi valmistaa ja esimerkiksi julkaisun yhteydessä 512 gigatavun 970 PRO on noin 20 euroa edullisempi kuin samankokoinen 960 PRO saapuessaan markkinoille. Uusien muistipiirien myötä Samsung lupaa 970-sarjalle kirjoitustakuuta  50 % enemmän kuin 960-sarjalle ja 970 EVOn takuu on nostettu kolmesta viiteen vuoteen.

Lämpöongelmien taklaamiseksi uusi Phoenix-ohjainpiiri on varustettu nikkelipinnoitteella, mutta siitä huolimatta molemmilla asemilla ohjainpiirin lämpötila nousi rasituksessa 95-asteeseen eli vajaa 10 astetta korkeammalle kuin 960-sarjan Polari-ohjainpiirillä. Muistipiirien lämpötilaksi mitattiin yli 60 astetta ja ne toimivat noin 10 astetta lämpimämpänä kuin 960-sarjalla.

Suorituskykymittauksissa 970- ja 960-sarjan PRO- ja EVO-mallien erot jäivät käytännön tasolla marginaalisiksi. Suurin ero suorituskyvyssä on SATA- ja NVMe-asemien kesken, joka on varsin merkittävä. Siinä missä esimerkiksi 67,6 gigatavun kokoisen kansion kopioiminen 860-sarjan SATA-asemilta kesti lähes kolme minuuttia, suoriutuivat NVMe-asemat 30 sekunnissa.

CrystalDiskMarkissa 970 PRO erottui 4Kib Q1T1 -lukutestissä edukseen ja se oli 15 % suorituskykyisempi kuin 960 PRO ja 27 % suorituskykyisempi kuin 970 EVO. AS SSD -testiohjelmassa 970 PROn tulos oli 17 % parempi kuin 960 PROlla. Iometer-ohjelmalla mitattuna 970 PROn IOPS-suorituskyky oli 1 ja 32 jononsyvyydellä luku- ja kirjoitustesteissä 6-16 % parempi kuin 960 PROlla.

Lämpöongelmat ja 970 EVO -sarjan SLC-välimuistin täytyttyä After TurboWrite -tila pitävät huolen siitä, että tällä hetkellä NVMe-asemien optimaalisin suorituskykyikkuna on mitattavissa sekunteina, jonka aikana ehditään siirtää kymmeniä gigatavuja. Tämän jälkeen Dynamic Thermal Guard -ominaisuus aktivoituu ja laskee suorituskykyä merkittävästi, jotta aseman lämpötila saadaan pysymään kurissa. Siitä huolimatta NVMe-asemien suorituskyky on merkittävästi parempi kuin SATA-asemilla.

Erinomaista suorituskykyä hakeville kuluttajille 970 EVO on voittajan valinta, varsinkin kun takuuaika nousi kolmesta viiteen vuoteen ja kirjoitustakuuta on tarjolla 50 % aiempaa enemmän eli peruskuluttajalle mielin määrin. Peruspelailuun 860 EVO riittää vallan mainiosti, sillä esimerkiksi pelien ja kenttien latausaikoihin SSD-asemien nopeuksilla ei ole merkittävää vaikutusta.

This site uses XenWord.