Порівняння Samsung 960 PRO M.2 MZ-V6P512BW 512 ГБ vs Samsung SM951 M.2 MZVPV512HDGL 512 ГБ

NVMe

Серверні SSD-накопичувачі розраховані на застосування в серверних системах. Характеризуються високою надійністю і швидкістю роботи, однак і коштують недешево; крім того, можуть використовувати специфічні стандарти підключення на зразок SAS (див. «Роз'єм»). Тому застосовувати такі модулі в звичайних ПК і ноутбуках не має сенсу.

Інтерфейс підключення, який підтримується накопичувачем формату M.2 (див. «Форм-фактор»).

Всі такі накопичувачі використовують стандартний апаратний роз'єм, проте через цей роз'єм можуть реалізовуватися різні електричні (логічні) інтерфейси - або SATA (зазвичай SATA 3), або PCI-E (найчастіше у варіантах PCI-E 3.0 2x, PCI-E 3.0 4x, PCI-E 4.0 4x, PCI-E 5.0 4x). Роз'єм M.2 на материнській платі повинен підтримувати відповідний інтерфейс - інакше нормальна робота SSD буде неможлива. Розглянемо кожен варіант детальніше.

Підключення за стандартом SATA 3 забезпечує швидкість передачі до 5,9 Гбіт/с (близько 600 МБ/с); воно вважається дуже простим варіантом і використовується переважно в бюджетних M.2-модулях. Це з тим, що цей інтерфейс спочатку створювався під жорсткі диски, й у швидших SSD-накопичувачів його можливостей може вистачати.

У свою чергу, інтерфейс PCI-E дає більше високі швидкості підключення та дає змогу реалізовувати спеціальні технології на кшталт NVMe (див. нижче). У позначенні такого інтерфейсу вказується його версія та кількість ліній – наприклад, PCI-E 3.0 2x означає версію 3 із двома лініями передачі даних. За цим позначенням можна визначити максимальну швидкість підключення: PCI-E версії 3.0 дає трохи менше 1 ГБ/с на 1 лінію, версії 4.0 — удвічі біль...ше (до 2 ГБ/с), 5.0 — ще вдвічі більше за «четвірку» (майже 4 ГБ /с). Таким чином, для PCI-E 5.0 4x максимальна швидкість обміну даними становитиме близько 15 ГБ/с (4 лінії майже по 4 ГБ/с). При цьому відзначимо, що новіші та швидкі накопичувачі можна підключати до більше ранніх і повільних роз'ємів M.2 — хіба що швидкість передачі даних при цьому обмежуватиметься можливостями роз'єму.

Модель контролера, встановленого в SSD-накопичувачі.

Контролер являє собою управляючу схему, яка, власне, і забезпечує обмін інформацією між комірками пам'яті та комп'ютером, до якої підключений накопичувач. Можливості того чи іншого SSD-модуля (зокрема, швидкість читання і запису) багато в чому залежать саме від цієї схеми. Знаючи модель контролера, можна знайти детальні дані по ньому і оцінити можливості накопичувача. Для нескладного повсякденного використання ця інформація, зазвичай, не потрібна, але ось професіоналам і ентузіастам (моддерам, оверклокерам) вона може стати в нагоді.

В наш час висококласні контролери випускаються переважно під такими брендами: InnoGrit, Maxio, Phison, Realtek, Silicon Motion, Samsung.

Буферна пам'ять являє собою невеликий чип на SSD-диску, що виконує функцію транзиту даних між диском і материнською платою. По суті, він виступає такою собі проміжною ланкою між оперативною пам'яттю комп'ютера і власною постійною пам'яттю накопичувача. Буфер служить для зберігання найбільш часто запитуваних з модуля даних, завдяки чому зменшується час доступу до них — інформація надсилається з кеша, замість того, щоб зчитуватися з магнітного носія. Як правило, чим більше розмір буфера - тим вища швидкодія накопичувача, при інших рівних умовах. Також накопичувачі з великим об'ємом буферної пам'яті знижують навантаження на процесор.

Тип основної пам'яті накопичувача визначає особливості розподілу інформації по апаратних комірках і фізичні особливості самих комірок.

— MLC. Пам'ять Multi Level Cell на основі багатоярусних комірок, кожна з яких містить кілька рівнів сигналу. В осередках пам'яті MLC зберігається по 2 біта інформації. Має оптимальні показники надійності, енергоспоживання і продуктивності. До недавніх пір технологія була популярна в SSD-модулях початкового і середнього рівня, зараз вона поступово витісняється більше досконалими варіантами на зразок TLC або 3D MLC.

— TLC. Еволюція технології MLC. Один елемент флеш-пам'яті Triple Level Cell може зберігати 3 біта інформації. Подібна щільність запису дещо збільшує ймовірність виникнення помилок в порівнянні з MLC, крім того, TLC-пам'ять вважається менш довговічною. Позитивною рисою характеру даної технології є доступна вартість, а для підвищення надійності в SSD-накопичувачах з TLC-пам'яттю можуть застосовуватися різні конструктивні хитрощі.

— 3D NAND. У структурі 3D NAND кілька шарів комірок пам'яті розміщуються вертикально, а між ними організовані взаємозв'язки. Завдяки цьому забезпечується велика ємність сховища без нарощування фізичних розмірів накопичувача та підвищується продуктивність роботи пам'яті за рахунок більш коротких з'єднань кожної комірки пам'яті. У SSD-накопичувачах пам'ять 3D NAND може викор...истовувати чипи MLC, TLC або QLC - докладніше про них повідомлено у відповідних пунктах.

— 3D MLC NAND. MLC-пам'ять багатошарової структури – її комірки розміщуються на платі не в один рівень, а в кілька «поверхів». Як результат, виробники досягли підвищення місткості накопичувачів без помітного збільшення габаритів. Також для пам'яті 3D MLC NAND характерні більш високі показники надійності, ніж в оригінальній MLC (див. відповідний пункт), при меншій вартості виробництва.

— 3D TLC NAND. «Тривимірна» модифікація технології TLC (див. відповідний пункт) з розміщенням комірок пам'яті на платі в кілька шарів. Подібне компонування дає змогу досягти більш високої ємності при менших розмірах самих накопичувачів. У виробництві така пам'ять простіше і дешевше одношарової.

— 3D QLC NAND. Тип-флеш пам'яті з чотирирівневими осередками (Quad Level Cell), що передбачає по 4 біта даних в кожній клітині. Технологія покликана зробити SSD з великими об'ємами масово доступними і остаточно відправити традиційні HDD у відставку. У конфігурації 3D QLC NAND пам'ять будується за «багатоповерховою» схемою з розміщенням комірок на платі в кілька шарів. «Тривимірна» структура здешевлює виробництво модулів пам'яті і дає змогу збільшити об'єм накопичувачів без шкоди для їх масогабаритної складової.

— 3D XPoint. Принципово новий тип пам'яті, що кардинально відрізняється від традиційного NAND. У таких накопичувачах комірки пам'яті і селектори розташовуються на перетинах перпендикулярних рядів провідних доріжок. Механізм запису інформації в комірки базується на зміні опору матеріалу без використання транзисторів. Пам'ять 3D XPoint є простою і недорогою у виробництві, до того ж вона забезпечує набагато більш високі показники швидкості і довговічності. Приставка «3D» в назві технології свідчить про те, що комірки на кристалі розміщуються в кілька шарів. Перше покоління 3D XPoint отримало двошарову структуру і виконане по 20-нанометровому техпроцесу.

Найбільша швидкість в режимі запису характеризує швидкість, з якою модуль може приймати інформацію з підключеного комп'ютера (або іншого зовнішнього пристрою). Ця швидкість обмежується як інтерфейс підключення (див. «Роз'єм»), так і особливостями будови самого SSD.

Найбільша швидкість обміну даними з комп'ютером (або іншим зовнішнім пристроєм), яку накопичувач може забезпечити в режимі зчитування; простіше кажучи — найбільша швидкість виведення інформації з накопичувача на зовнішній пристрій. Ця швидкість обмежується як інтерфейс підключення (див. «Роз'єм»), так і особливостями будови самого SSD. Її значення можуть варіюватися від 100 – 500 МБ/с в найбільш повільних моделях до 3 Гб/с і вище в самих прогресивних.

Показник IOPS, забезпечуваний накопичувачем в режимі запису.

Терміном IOPS позначають найбільша кількість операцій вводу-виводу, що SSD-модуль може зробити за секунду, в даному випадку — при запису даних. За цим показником часто оцінюють швидкодія накопичувача; однак це далеко не завжди вірно. По-перше, значення IOPS у різних виробників можуть замірятися по-різному — по максимальному значенню, по середньому, за довільного запису, за послідовного запису і т. ін. По-друге, переваги високих IOPS стають помітними лише при деяких специфічних операціях, зокрема одночасному копіюванні великої кількості файлів. Крім того, на практиці швидкість роботи накопичувача може обмежуватися системою, до якої він підключений. У світлі всього цього порівнювати з IOPS різні SSD-модулі загалом допускається, однак реальна різниця у швидкодії, швидше за все, буде не така помітна, як різниця в цифрах.

Що стосується конкретних значень, то для режиму запису з IOPS до 50 тис. вважається порівняно скромним, 50 – 100 тис. — середнім, понад 100 тис. — високим.

Показник IOPS, забезпечуваний накопичувачем в режимі зчитування.

Терміном IOPS позначають найбільша кількість операцій вводу-виводу, що SSD-модуль може зробити за секунду, в даному випадку — при читанні даних з нього. По цьому показнику часто оцінюють швидкодія накопичувача; однак це далеко не завжди вірно. По-перше, значення IOPS у різних виробників можуть замірятися по-різному — по максимальному значенню, по середньому і т. ін. По-друге, переваги високих IOPS стають помітними лише при деяких специфічних операціях, зокрема одночасному копіюванні великої кількості файлів. Крім того, на практиці швидкість роботи накопичувача може обмежуватися системою, до якої він підключений. У світлі всього цього порівнювати з IOPS різні SSD-модулі загалом допускається, однак реальна різниця у швидкодії, швидше за все, буде не така помітна, як різниця в цифрах.

Для сучасних SSD в режимі читання значення IOPS менше 50 тис. вважається досить скромним показником, у більшості моделей цей параметр лежить в межах 50 – 100 тис., однак зустрічаються і більш високі цифри.