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Partie 3Et l'introduction du flash NAND à quatre bits par cellule (QLC) se poursuit, découvrez le premier SSD SATA grand public avec Samsung QLC NAND. Le nouveau 860 QVO relève la barre du "niveau d'entrée" dans la famille de produits SSD à succès de Samsung. Contrairement aux propositions budgétaires précédentes, telles que la 750 EVO et la 850 habituelle, la 860 QVO se prépare à une production de masse et est prête à prendre pied sur le marché.
Samsung 860 QVO
Le Samsung 860 QVO est le premier modèle de la nouvelle série de disques SSD SATA qui peut même battre les prix des disques SSD sans DRAM sans TLC en raison de la densité accrue de la NAND QLC, et le 860 QVO dispose également d'un cache DRAM LPDDR4 pleine taille.
La gamme de produits grand public SATA de Samsung comprend désormais 860 QVO, 860 EVO et 860 PRO. Tous les 860 utilisent une plate-forme matérielle commune basée sur le contrôleur Samsung MJX SSD et leur NAND 3D à 64 couches, et les produits diffèrent principalement par le nombre de bits stockés dans une cellule de mémoire flash.
Le fabricant attribue une résistance d'enregistrement de 860 QVO équivalente à 0,3 «enregistrement de disque par jour» (DWPD). Même pour 1 To de disque, cela signifie 300 Go d'enregistrement par jour, ce qui dépasse les besoins de la plupart des utilisateurs. Le prix est fixé à 150 $ pour le plus petit modèle (1 To) et à 600 $ pour le modèle 4 To, le coût par Go est le même pour toute la gamme. Mais il convient de noter que le PDSF préliminaire du 860 QVO n'est pas si agressif compte tenu des ventes record que nous avons récemment observées avec les SSD TLC.
MLC vs TLC vs QLC: Pourquoi Q Matters
Le MLC «deux bits» utilisé dans le 860 PRO est actuellement assez rare parmi les disques SSD grand public, et est presque totalement absent dans les SSD d'entreprise modernes, car il a été largement remplacé par le TLC trois bits utilisé dans le 860 EVO. À chaque augmentation du nombre de bits stockés dans chaque cellule, les performances d'écriture et l'endurance diminuent, car une plus grande précision est nécessaire pour distinguer les niveaux de tension, qui sont désormais jusqu'à 16 sur la NAND QLC.
Bien que les améliorations du contrôleur et d'autres améliorations du processus NAND (en particulier la transition du planaire au 3D NAND) aient permis à TLC de surmonter presque toutes ses lacunes par rapport au MLC, la technologie QLC NAND ne s'attendait pas à un tel succès. Les premiers échantillons QLC NAND ne pouvaient supporter que quelques centaines de cycles d'écriture / effacement, ce qui créerait des disques nécessitant une charge de travail très prudente, qui considérerait finalement le QLC comme un support à écriture unique et à lecture unique (WORM - écriture unique, read-many). Lorsque le QLC était mûr pour la production de masse, l'image a changé et il est devenu clair que le QLC NAND aurait suffisamment d'endurance pour être utilisé comme stockage à usage général.
Intel et Micron ont été les premiers à commencer à expédier leurs NAND QLC - d'abord dans les SSD SATA d'entreprise du Micron 5210 ION, puis dans les disques SSD grand public Intel 660p et Crucial P1 M.2 NVMe. Les deux disques - 660p et P1 - ont introduit QLC NAND sur le marché des SSD grand public, mais comme les disques NVMe, mais en termes de prix, ils faisaient partie du segment premium des SSD SATA. Cependant, comme mentionné ci-dessus, les prix de lancement MSRP pour le 860 QVO ne sont pas particulièrement agressifs étant donné les ventes record de TLC. Ces ventes ne sont pas seulement associées à la période des fêtes - les prix de la mémoire flash sont en général en baisse, car chaque fabricant possède une NAND à 64 couches en production série, et les ventes de PC et de smartphones ralentissent. Pendant ce temps, il y a des rumeurs selon lesquelles la rentabilité de QLC NAND était très faible, et le véritable coût est proche du coût de TLC, et ne correspond pas à la "réduction de prix" de GB de 25%.
Les deux principaux inconvénients du QLC NAND par rapport au TLC NAND le plus courant sont la vitesse et l'endurance de l'enregistrement. Les deux problèmes peuvent être résolus en utilisant plus de NAND dans son ensemble, ce qui permet une distribution parallèle de l'enregistrement entre plusieurs matrices NAND. Cette réduction de prix (optimiste) fait du QLC NAND le meilleur choix parmi les SSD haute capacité. En conséquence, la gamme de produits 860 QVO commence à 1 To. Avec cette capacité, seulement 8 matrices QLC NAND sont nécessaires pour le 860 QVO, mais il ne peut prendre en charge l'enregistrement qu'à 80 Mo / s. Cela signifie que le cache d'écriture SLC sur le 860 QVO est encore plus important que sur le TLC. Lorsqu'il fonctionne dans le cache, le 860 QVO peut saturer le canal SATA lors d'un enregistrement aléatoire ou séquentiel. Le cache fonctionne à peu près de la même manière que le cache 860 EVO SLC, et a une capacité qui varie d'un minimum de 6 Go lorsque le disque est relativement plein, à 42 Go sur le modèle 1 To ou 78 Go sur les modèles 2 To et 4 To. Les QLC grand public Intel et Crucial ont également un cache SLC de taille variable, mais avec des restrictions notables sur la taille maximale du cache et une politique de stockage du cache jusqu'à ce que le lecteur ait besoin d'espace supplémentaire. Contrairement à ses concurrents, le 860 QVO semble adopter une approche plus standard de suppression agressive du cache pendant les temps d'arrêt pour se préparer aux futures rafales d'activité d'écriture.
Les mesures de performances du 860 QVO lors de son exécution à partir du cache SLC sont à peu près équivalentes à d'autres SSD SATA traditionnels. Après avoir rempli le cache, les performances chutent considérablement, ce qui est particulièrement visible dans l'enregistrement séquentiel. La consommation d'énergie est également comparable à d'autres SSD Samsung SATA récents: un modèle 1 To nécessite un peu plus de 2 W, et pour les modèles plus grands, un peu plus de 3 W pendant l'enregistrement. Les modèles 2 To et 4 To ont presque les mêmes performances et la même puissance nominale, ce qui indique que le QLC 2 To est suffisant pour remplir tous les canaux NAND du contrôleur MJX.
Les périodes de garantie et les indices d'endurance du 860 QVO sont un autre domaine où l'impact négatif de l'utilisation de QLC NAND est clairement évident. La période de garantie du 860 QVO est de trois ans, ce qui est typique des SSD à faible coût, ce qui est inférieur à la garantie de 5 ans des 860 EVO et PRO. La durée de vie est calculée sur la base de 360 réécritures complètes du disque, ou 0,3 DWPD sur une garantie de 3 ans. Ceci est comparable à certains des disques TLC moins chers actuellement sur le marché, et en termes de nombre total d'octets enregistrés, la note 860 QVO est environ 80% plus élevée que les Intel 660p et Crucial P1, malgré le fait que ces disques NVMe QLC fournissent garantie de cinq ans.
Le boîtier 860 QVO a le même design simple que les autres SSD SATA récents de Samsung, mais est peint en gris foncé au lieu du noir traditionnel. De l'intérieur, le 1TB 860 QVO montre à quel point le facteur de forme d'entraînement surdimensionné de 2,5 pouces est ridicule. Le PCB possède trois grandes puces BGA: DRAM, un contrôleur et une pile de huit QLC de 1 To. Au dos du boîtier, il y a des supports vides où vous pouvez placer un autre paquet NAND. Samsung emballe généralement jusqu'à seize couches de NAND ensemble, donc même 4 To de QVO pourraient faire avec la même petite carte de circuit imprimé - mais le placement de DRAM devient un problème plus important. Samsung affirme que leur contrôleur MJX actuel prend en charge des disques jusqu'à 8 To, mais il est évident que les SSD grand public avec une telle capacité ne sont pas particulièrement demandés. Le facteur de forme de 2,5 pouces lui-même peut accueillir au moins 16 To, voire 32 To, si les deux cartes de circuits imprimés sont pliées en un lecteur de 15 mm d'épaisseur. Ces fonctionnalités peuvent faire leurs preuves dans les produits d'entreprise, mais le marché de consommation des SSD ne verra probablement pas de telles offres avant plusieurs générations.
Samsung n'a pas annoncé de version du M60 860 QVO pour M.2, mais cela est tout à fait possible en présence de la demande. Ils sont probablement capables d'accueillir même le 4TB 860 QVO sur une carte M.2 simple face de 80 mm.
Le PDSF initial du 860 QVO ne ressemble pas à «beaucoup» par rapport aux SSD SATA existants sur le marché. Par exemple, le prix d'un gigaoctet pour 860 EVO est actuellement de 13 cents, contre 15 cents QVO avec une capacité de 1 To et 2 To. Samsung n'a actuellement aucun concurrent dans le domaine des SSD SATA 4 To, de sorte que le Go de leur 860 EVO 4 To est considérablement plus élevé, ce qui rend le 860 QVO moins cher. Pour devenir un concurrent vraiment fort sur le marché de la consommation, un gigaoctet sur un lecteur QVO 860 ne devrait pas coûter plus de 13 cents, et cette limite peut être dépassée au cours des prochains mois, car le prix de la mémoire flash continue de baisser et la rentabilité des produits QLC augmente.
Remarque sur nos tests: panne de disque accidentelle
Samsung nous a fourni des échantillons 1 To et 4 To 860 QVO. Le test du modèle 1 To s'est bien déroulé, mais le 4TB 860 QVO a rencontré des problèmes qui ont fait disparaître le lecteur de l'interface système. Ces problèmes sont plus visibles avec le stockage remplaçable à chaud, qui est une partie courante de notre procédure de test SSD SATA. Il y avait également des difficultés à reconnaître un disque de 4 To par la carte mère lors du démarrage, à la suite de quoi le chargement sur certains systèmes s'est arrêté indéfiniment.
Il convient de noter que notre mode de test est assez compliqué, et parfois nous obtenons des pannes de disque. Des dysfonctionnements se produisent, mais seuls certains d'entre eux sont spécifiques à un lecteur particulier.
En conséquence, ces problèmes ne semblent pas s'appliquer au 860 QVO ou à son utilisation de QLC NAND, et ont été détectés à la fois sur les 4TB 860 EVO et 4TB 860 PRO sur plusieurs systèmes hôtes, mais ne se sont produits dans aucun des plus petits 860s. De plus, 3,84 To de 860 DCT et 4 To de 850 EVO ont également fonctionné sans problème, donc ce n'est pas un problème avec les SSD de 4 To en général. Nous travaillons toujours avec Samsung pour déterminer l'étendue et la nature de ces problèmes avec les lecteurs 4 To, et il n'est pas encore clair s'il existe un problème de compatibilité général ou si notre procédure de test a provoqué une erreur de micrologiciel qui a provoqué une défaillance matérielle.
En raison de ces problèmes, nous ne fournissons pas encore de résultats de test pour les lecteurs 4 To. Malgré les performances et le prix, je ne peux recommander aucun des SSD de la série 4TB 860 jusqu'à ce que je puisse comprendre la nature des problèmes.
Course au leadership
Il n'y a pas encore d'autres SSD QLC SATA grand public sur le marché, bien qu'ADATA ait annoncé son SU630, qui aura un volume inexplicablement petit. Intel 660p et Crucial P1 sont les seuls SSD QLC actuellement disponibles, mais ils sont conçus pour le marché NVMe. La plupart des concurrents pour le 860 QVO tomberont sur des SSD SATA avec TLC NAND, à la fois sur le modèle d'entrée de gamme avec des contrôleurs DRAMless (par exemple, le Toshiba TR200), et sur des modèles plus populaires comme le 860 EVO, Crucial MX500 et WD Blue. Presque toutes les gammes de produits SSD SATA ont un modèle de classe 1 To, mais les modèles 2 To sont encore relativement peu nombreux et aucun concurrent de 4 To n'a été annoncé. Très probablement, cela changera lorsque d'autres disques QLC apparaîtront, et même les disques TLC 2 To cette année sont devenus plus courants.
Disque plein plein: test du cache SLC
Ce test s'exécute sur un disque nouvellement nettoyé et le remplit d'un enregistrement séquentiel de 128 Ko à une profondeur de 32 files d'attente, enregistrant la vitesse d'écriture de chaque segment de 1 Go. Ce test n'est pas un indicateur de l'utilisation habituelle du disque par le consommateur, mais il nous permet d'observer les changements de comportement du disque au fur et à mesure qu'il se remplit. Cela peut nous permettre d'estimer la taille de chaque cache d'écriture SLC et d'avoir une idée de la quantité de performances restantes dans ces rares cas où une utilisation en conditions réelles conduira à l'enregistrement des données une fois le cache plein. Spécifications officielles Samsung:
Nos résultats montrent ce qui suit:
Samsung 860 QVO 1TB
Samsung 860 QVO 4TB
Samsung 850 PRO 1TB
Samsung 860 EVO 1TB
Samsung 860 EVO 4TB
Intel SSD 660p 1 To
Crucial MX300 2050GB
Crucial MX500 1TB
Crucial P1 1000GB
Toshiba TR200 960GB
WD Black 7200RPM 1TB
WD Blue 1TB 3D NANDLe QVO Samsung 860 manque de cache SLC exactement selon les spécifications, 42 Go pour le modèle 1 To et 78 Go pour 4 To. Après cela, les deux appareils sont très lents et très stables jusqu'à la fin du test.
La vitesse d'écriture séquentielle de 1 To 860 QVO chute fortement lorsque le cache SLC est épuisé, mais le modèle 4 To est capable de supporter deux fois la vitesse d'écriture dans cette situation, et est en avance sur les disques durs, mais aussi sur certains des TLC plus lents.
BAPCo SYSmark 2018
SYSmark 2018 de BAPCo est une référence basée sur des applications qui utilise des applications du monde réel pour reproduire l'activité des utilisateurs professionnels et détermine les indicateurs de performance, de créativité et de réactivité. Les résultats reflètent les performances globales du système et sont calibrés par rapport au système de référence, dont les performances sont définies à 1 000 dans chacun des scénarios. Une évaluation de, disons, 2000 signifie que le système testé est deux fois plus rapide que le système de référence.
Le score SYSmark est basé sur le temps de réponse total de l'application que l'utilisateur voit, y compris non seulement le délai de stockage, mais également le temps passé par le processeur. Cela signifie qu'il y a une limite à l'amélioration du lecteur qui peut augmenter les points, car les SSD ne sont utilisés que pour une petite fraction de la durée globale du test. Il s'agit d'une différence significative par rapport à nos tests ATSB, où seule la charge de travail du disque est affichée et le temps d'inactivité du disque est réduit à 25 ms.
Pour tester les SSD avec SYSmark, nous avons utilisé un système différent de celui de nos autres tests SSD. Cette machine est réglée pour mesurer la consommation d'énergie globale du système, pas seulement la puissance du lecteur.
Le QVO 860 n'est pas en retard sur les autres disques dans le cas de tâches informatiques complexes, et même dans un test en fonction de la vitesse d'E / S, le QVO 860 est en avance sur le disque DRAMless TLC et pas loin derrière le Crucial MX500.
Consommation d'énergie
Le benchmark SYSmark mesure et mesure la consommation électrique globale du système, à l'exception de l'affichage. Notre système de test pour SYSmark consomme environ 26 watts au repos et atteint des valeurs de puissance de crête de plus de 60 watts mesurées pendant le test de performance. Les SSD SATA consomment rarement plus de 5 watts, et lorsqu'ils sont inactifs - une fraction de watt, en outre, les SSD passent la majeure partie du test au ralenti. Cela signifie que la consommation d'énergie sera inévitablement très proche. Un système d'ordinateur portable typique est mieux optimisé pour l'efficacité énergétique que notre système de bureau, de sorte que la consommation de SSD sera beaucoup plus élevée que le total, et la différence de performances entre les SSD sera plus sensible.
La consommation électrique du Samsung 860 QVO pendant SYSmark n'a révélé aucun problème, car il consomme un peu moins que les disques SATA TLC standard.
Destructeur AnandTech
Destroyer est un test très long qui répète à plusieurs reprises les opérations d'accès pour une utilisation très intensive des E / S. Comme pour une utilisation dans le monde réel, les lecteurs obtiennent parfois une pause qui permet la collecte des ordures en arrière-plan et l'effacement du cache, mais le temps d'arrêt est limité à 25 ms, donc l'exécution du test ne prend pas une semaine entière. Nos tests AnandTech Storage Bench (ATSB) n'incluent pas l'exécution d'applications réelles qui ont généré des charges de travail, donc les résultats des tests sont presque insensibles aux changements dans les performances CPU et RAM de notre nouveau banc de test, mais le passage à une version plus récente de Windows et des pilotes plus récents peut changer le résultat.
Nous évaluons les performances de ce test en rapportant le débit moyen du disque, la latence d'E / S moyenne et l'énergie totale utilisée par le disque pendant le test.
Le téraoctet Samsung 860 QVO n'est pas très bon chez Destroyer, affichant un taux de transfert de données moyen légèrement inférieur à celui d'un TLC sans DRAM. En comparaison, les disques Intel et Micron NVMe QLC ne sont que légèrement plus lents que les 860 EVO et MX500.
Les lecteurs QLC ont obtenu des performances de latence encore plus mauvaises que lors du test de bande passante. Particulièrement visible lors du tracé dans le 99e centile. Le 1TB 860 QVO se classe dernier en termes de latence moyenne et de délai du 99e centile, et les trois disques QLC ont un délai du 99e centile pire que DRAMless TLC.
La latence moyenne de lecture et d'écriture du 860 QVO n'est que légèrement pire que celle du SSD DRAMless TLC. Les lecteurs NVMe QLC ont une latence de lecture légèrement plus rapide que les lecteurs SATA traditionnels, mais accusent un retard dans la latence d'écriture moyenne.
Néanmoins, le QVO 860 n'était pas à la dernière place lors du test du 99e centile du retard d'enregistrement, et même de bien meilleures performances que le lecteur DRAMless TLC. Cependant, tous les lecteurs QLC sont bien pires que les lecteurs TLC SATA ordinaires.
Étant donné les mauvaises performances, qui étendent un long test sur une période encore plus longue, il n'est pas surprenant que tous les disques QLC consomment beaucoup plus d'énergie lors de leur utilisation avec Destroyer que la plupart des disques SATA. Le DRAMless Toshiba TR200 est une exception impressionnante qui parvient à être très efficace malgré ses mauvaises performances globales.
AnandTech Heavy
Notre test Heavy Drive donne une charge d'enregistrement beaucoup plus importante que Destroyer, mais est beaucoup plus courte dans le temps. Le nombre d'entrées dans le test n'est pas suffisant pour remplir le lecteur, donc les performances ne tombent jamais à un état stable. Ce test est beaucoup plus indicatif de l'utilisation quotidienne et est particulièrement affecté par les performances de pointe du lecteur. Ce test s'exécute deux fois, une fois sur un disque nouvellement nettoyé et une fois après avoir rempli le disque avec un enregistrement séquentiel.
Aucun des Samsung 860 QVO ne peut se comparer aux lecteurs TLC conventionnels lors du test d'enregistrement intensif, mais ils surpassent tous les deux le lecteur DRAMless TLC. Les disques Intel et Micron NVMe + QLC fonctionnent beaucoup mieux lorsque le test est effectué sur un disque vide, mais lorsqu'ils sont pleins, ils sont également à la traîne des principaux SSD TLC.
Le Samsung 860 QVO a une latence bien pire que les disques TLC conventionnels, et le délai du 99e centile est encore pire que même le SSD TLC sans DRAM. Cependant, les lecteurs Samsung QLC ont légèrement mieux performé que Intel / Micron QLC lorsque le test a été exécuté sur un lecteur complet.
Le délai de lecture moyen du QVO du Samsung 860 ne perd que légèrement par rapport aux lecteurs TLC conventionnels, mais le délai d'écriture moyen est au moins deux fois pire.
Les taux de latence en lecture et en écriture dans le 99e centile du 860 QVO sont médiocres. Mais au moins, ils n'ont pas de problèmes d'enregistrement QoS terrifiants que le Toshiba TR200 montre, et mieux que d'enregistrer sur un disque Crucial P1 complet.
Le Samsung 860 QVO consomme beaucoup plus d'énergie pendant le test intensif que les autres disques SATA, et presque toujours plus que les disques NVMe QLC.Lampe Anandtech
Light , The Destroyer Heavy, . , , . , 25 . ATSB Heavy, , .
Samsung 860 QVO Light, , : 1TB 860 QVO TLC DRAMless .
99- 860 QVO , . , , , Intel / Micron QLC.
860 QVO TLC , , , TLC .
99- 860 QVO — , , , , - , QLC.
QLC , TLC Light, , .
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