Компания Samsung в последние годы смогла не только получить звание лидера рынка SSD, но и стать главным новатором на этом рынке. Первыми твердотельными накопителями, которые привлекли серьезное внимание к продукции Samsung, стали представители серии SSD 830 в 2011 году.

Уже спустя год, когда вышла серия 840 Pro, накопители от компании Samsung стали считаться «золотым» стандартом. Это лучшие SATA SSD для высокопроизводительных персональных компьютеров верхней ценовой категории.

Компания Samsung также попутно боролась и за массового потребителя. Для данной категории были выпущены накопители серии 840 EVO и 840. Компания Samsung использовала при создании этих накопителей свои производственные и инженерные возможности, благодаря чему ей удалось первой на рынке внедрить трехбитовую технологию TLC NAND. Это позволило снизить себестоимость накопителей. При внедрении новых технологий вертикальная интегрированность производства SSD компании Samsung играет положительную роль. Использование в твердотельных накопителях потребительского сегмента TLC памяти дало компании Samsung возможность на пару лет опередить ближайших конкурентов.

И сегодня инновации продолжаются. Компания Samsung сделала огромный скачок в 2013 году. Тогда ей удалось запустить в производство трехмерную флэш-память 3D V-NAND. Трехмерная память дает возможность легко решить проблему масштабируемости кристаллов флэш-памяти и дальнейшего наращивания на них плотности данных. Ясно, что традиционный экстенсивный путь, который предлагает удешевление производства флэш-памяти за счет внедрения новых техпроцессов с более тонкими нормами, может в ближайшем времени столкнуться с серьезными трудностями.

Благодаря освоению технологии выпуска многослойных кристаллов, компания Samsung обеспечила себе пространство для движения вперед. Накопитель SSD 850 Pro, который стал первым серийным флэш-накопителем, выполненным на базе 32-слойной технологии MLC 3D V-NAND, показал огромный потенциал данной технологии. Переход структуры флэш-памяти в третье измерение был ознаменован значительным ростом надежности. В результате накопитель Samsung 850 Pro заслужил звание одного из лучших твердотельных накопителей SATA. Однако если рассуждать с точки зрения пользователя, у Samsung 850 Pro есть один неприятный недостаток.

Данный накопитель, как и любой другой флагманский продукт, имеет довольно высокую стоимость. По этой причине компания Samsung приняла решение выпустить другой накопитель SSD – 850 EVO. В основе данного накопителя лежит разновидность принципиально новой трехмерной флэш-памяти, которая объединяет в себе многослойную структуру 3D V-NAND и удешевленную архитектуру TLC NAND. В результате в виде Samsung 850 EVO появился массовый продукт, который претендует на то, чтобы стать оптимальным вариантом по соотношению цена-качество. В теории это, по крайней мере, должно быть именно так.
Чтобы проверить эту легенду, для проведения тестов была взята пара экземпляров накопителей Samsung 850 EVO. Данные накопители только появились в продаже. Результаты тестирования вызывают у пользователей огромный интерес.

Samsung 850 EVO – технические характеристики

Несмотря на имеющиеся нововведения новый твердотельный накопитель от компании Samsung 850 EVO является наследником предшествующей массовой модели 840 EVO. Ключевыми компонентами, которые обеспечивали 840 EVO высокие потребительские характеристики, были TLC память, технология TurboWrite и собственный контроллер Samsung. В новом накопителе SSD 850 EVO используется почти тот же набор, только немного новее. Вместо TLC NAND в нем используется трехмерная TLC V-NAND, вместо Samsung MEX теперь применяется обновленный контроллер Samsung MGX. Технология TurboWrite никуда не делась. В описание просто добавилось слово «усовершенствованная». Теперь рассмотрим весь этот набор по порядку.

Конечно, самым интересным в накопителе Samsung 850 EVO является трехмерная трехбитовая память. Ранее в соответствующих обзорах уже шла речь о 3D NAND и TLC NAND. Однако теперь данные технологии как бы слились воедино. Получилось все довольно органично. В обычной планарной памяти TLC присутствовало две проблемы, которые уходили своими корнями в принцип ее функционирования: низкая надежность и низкая скорость. Это было связано с тем, что ячейки для хранения трех бит информации должны были различать восемь уровней напряжения.

Однако в памяти MLC NAND в то же время использовалось всего четыре уровня. По этой причине снятия уровня напряжения в TLC NAND, также программирование занимает намного больше времени. Из-за износа полупроводниковой структуры ячейки может серьезно пострадать надежность хранения. Даже небольшое утончение слоя диэлектрика может привести к утечке заряда с плавающего затвора. Проблема выносливости ячеек только усугубляется с внедрением новых, более тонких техпроцессов. Компоненты каждой ячейки при это приобретают все меньшие и меньшие геометрические размеры.

Ключевая идея 3D V-NAND состоит в том, что для более плотного хранения информации в кристаллах флэш-памяти можно не использовать расположение ячеек памяти в трех плоскостях. Так, например, используемая в накопителе Samsung 850 Pro трехмерная технология MLC NAND имеет 32 слоя. Благодаря этому при ее производстве можно использовать 40-нм технологический процесс. Кристаллы все равно будут иметь меньшую площадь, чем при использовании планарной MLC NAND по 16 нм технологическому процессу.

Если аналогичный подход применить к TLC NAND, то проблема со скоростью работы и надежностью ячеек будет решаться легко. «Кондовые» ячейки с техпроцессом 40 нм будут более устойчивы к износу. Плавающий затвор позволяет удерживать намного больше электронов, что обеспечивает при программировании уверенную вариативность. Иначе говоря, скрещивание технологий TLC и 3D V-NAND не меняет основных принципов функционирования трехбитовой памяти.

Попутное укрупнение ячеек может привести к повышению стабильности. В частности, Samsung утверждает, что при снятии данных с TLC NAND вероятность возникновения ошибок где-то на порядок меньше, чем при использовании планарной памяти TLC. Также выигрыш имеется и в скорости программирования. Планарная TLC NAND при записи информации требует подачи нескольких последовательных импульсов на управляющий затвор, а также огромного числа промежуточных поверок правильности программирования. При использовании трехмерной TLC V-NAND число итерации сокращается. Продолжительность выполнения операции снижается где-то на 50%. Также сокращается и цикл чтения.

Вы наверное помните, что полупроводниковые кристаллы, построенные по современной 32-слойной технологии MLC V-NAND, выполненные по технологическому процессу с нормой 40 нм и используемые в Samsung 850 Pro, имеют емкость 86 Гбит. Для накопителя 850 EVO память производится по той же самой технологии, однако благодаря тому, что в каждую ячейку записывается не два, а три бита информации, емкость кристаллов получается в полтора раза больше – 128 Гбит. Кристаллы при этом имеют почти в два раза меньшую площадь по сравнению с планарными кристаллами той же емкости. Это отлично иллюстрирует эффективность дизайна TLC V-NAND.

С внедрение в технологию трехмерности компания Samsung пытается добиться не только значительного улучшения скоростных характеристик, но и увеличения уровня надежности дешевой трехбитовой памяти. Также дополнительно снижаются и издержки на производство.

Если учесть, что в конечном итоге 850 EVO должен стать недорогим накопителем, компания Samsung приняла решение не устанавливать на это устройство лучший контроллер MAX. Однако при использовании интерфейса SATA данный контроллер позволяет добиться максимальной скорости работы. Для модели 850 EVO специально был разработан более энергоэффективный и упрощенный контроллер MGX, который имеет два, а не три ядра ARM Cortex-R4. Производится он по более современному технологическому процессу, благодаря чему производитель смог несколько поднять частоту. Потеря пиковой производительности в результате составила всего 2-5%. Это вряд ли можно считать серьезной утратой. Кроме того, в терабайтной версии накопителя 850 EVO, в которой для обслуживания таблицы трансляции адресов, требуется действительно хорошая производительность, используется контроллер MEX.

Приведем лишь некоторые из характеристик Samsung 850 EVO.

— форм-фактор: 2,5 дюйма;
— интерфейс: SATA, 6 Гбит/c;
— емкость: от 120 Гб до 1 Тб;
— микросхемы памяти: Samsung 128 Гбит TLC V-NAND;
— потребляемая мощность: при бездействии 0,2 Вт, в режиме чтения и записи 3,7-4,4 Вт;
— среднее время наработки на отказ: 1,5 млн ч
— габаритные размеры: 100×69,85×6,8 мм;
— вес: 66 г;
— срок гарантийного обслуживания: 5 лет;
— рекомендованная стоимость: от 90 до 470 долларов.

Как видно из представленных характеристик, за исключением стоимости все довольно неплохо. Компания Samsung решила не развязывать конкурентную борьбу с производителями более дешевых накопителей, и отнесла свою многообещающую новинку к среднему ценовому сегменту. У нее на то есть все основания, ведь 850 EVO это все-таки достаточно надежный и производительный накопитель. Его будут хорошо покупать, даже если он будет иметь не самую низкую цену.

Если говорить о преимуществах Samsung 850 EVO, то здесь прежде всего стоит упомянуть пятилетнюю гарантию от производителя. Это вполне соответствует гарантийному сроку, который предоставляется на большинство флагманских моделей. Более длительной гарантией обладают только SanDisk Extreme Pro и Samsung 850 Pro. Значит, Samsung ждет от своей TLC-NAND ресурса не хуже, чем в современной планарной MLC NAND. Об этом свидетельствуют и заявленные производителем показатели выносливости. Для младших моделей ежедневно разрешена запись 41 Гб, а для старших моделей – 82 Гб. Таким образом, можно сказать что надежность накопителя 850 EVO по-всякому выше среднего.

Модификации емкостью 1 Тб и 500 Гб вообще обладают таким же ресурсом, как и Samsung 850 Pro. Иначе говоря, с точки зрения ресурса записи устройство больше относится к дорогим, чем к дешевым моделям накопителей. Примерно то же самое можно сказать и о заявленных скоростных характеристиках. Здесь отставание 850 EVO от старшей модели 850 Pro, которую на сегодняшний день можно считать самым быстрым SSD накопителем, символично. Отставание в скорости проявляется только при операциях чтения.

По этому параметру Samsung 850 EVO даже сможет конкурировать с флагманским SATA SSD других производителей. Но стоит понимать, что высокие скорости записи, которые заявлены в спецификации, учитывают работу технологии TurboWrite. Данная технология для ускорения операций использует псевдо SLC кэш. Представленные характеристики отражают скорость работы кэша. При выполнении длительных операций с большим объемом информации пользователя ожидает совершенно иное быстродействие.

Размер быстрого кэша Samsung 850 EVO в принципе не так уж и мал. Для моделей от 120 до 250 Гб его объем равняется 3 Гб. Для модификации 500 Гб объем кэша составляет 6 Гб, а для накопителя емкостью 1 Тб объем кэша равняется 12 Гб. Накопитель при записи данных в первую очередь заполняет данный скоростной буфер. Во время простоя информация с него переносится на более медленную память TLC. Это значит, что при обычной повседневной работе вы не заметите никакого падения производительности.

В Samsung 850 EVO реализованы все атрибуты добротного SSD накопителя. Имеется поддержка энергосберегающего состояния DEVSleep. Также в устройстве присутствует аппаратный движок шифрования, совместимый со стандартами TCG Opal 2.0 и IEEE-1667. Управлять им можно из среды операционной системы, используя стандартной средство BitLocker. Также следует напомнить, что накопители производства компании Samsung снабжаются сервисной утилитой Magican, которая на сегодняшний день считается одной из лучших.

Версия данной утилиты в настоящий момент доросла до 4,5. Помимо обычных возможностей в данной утилите имеется поддержка технологии RAPID 2.1. Так называется программное кеширование операций ввода-вывода в оперативной памяти компьютера. Эта технология на данном этапе получила возможность задействовать под кэш 4 Гб памяти. Однако специалисты пока не рекомендуют пользоваться подобными функциями, поскольку они не гарантируют сохранности пользовательской информации в случае внезапного отключения питания или при системных сбоях.

Samsung 850 EVO: внешний вид и внутреннее устройство

Основывается Samsung 850 EVO на контроллерах с восьмиканальной архитектурой. Устанавливаемая в этих накопителях TLC V-NAND имеет ядра емкостью 128 Гбит. Старшие модификации обладают степенью внутреннего параллелизма, достаточной для обеспечения максимальной производительности. Именно по этой причине в нашем тестировании сегодня принимают участие сразу два экземпляра – 250 и 500 Гб. Естественно модификации Samsung 850 EVO разной емкости выглядят снаружи абсолютно одинаково.

Для накопителей используется тонкостенный алюминиевый корпус 2,5 дюйма. Высота корпуса составляет 7 мм, как и в флагманской модели. Корпус имеет черный цвет, на поверхность корпуса краской нанесен логотип компании Samsung, а также серый квадрат. Этот знак обычно присутствует на всех накопителях этого форм-фактора. С обратной стороны корпуса расположена этикетка. На ней вы сможете найти информацию о названии, емкости, артикуле и серийном номере представленной модели.

Внутренние компоненты Samsung 850 EVO выглядят намного необычнее. При вскрытии 250 Гб модели удивляют не только размеры печатной платы, но и тем, что на ней есть всего четыре микросхемы. Внутри модели с объемом 500 Гб используется плата большего размера, однако и она не заполняет пространство внутри корпуса целиком.

Благодаря использования современных технологических процессов при производстве компонент SSD, Samsung удается обходиться без теплопроводящих прокладок и других средств, используемых для отвода тепла. Корейская компания также не стала тратить деньги на усиление микросхемы питания, которая позволила бы контроллеру при внезапных отключениях корректно завершать работу с таблицей трансляции адресов.

Если же говорить о номенклатуре чипов, то в обоих случаях используют одинаковые базовые контроллеры Samsung MGX и одинаковые чипы флэш-памяти. Каждый из чипов имеет емкость 128 Гб. Внутри каждого чипа содержится 16 гигабитных кристаллов TLC V-NAND, выполненных по 40 нм технологическому процессу. У накопителей емкостью 256 и 512 Гб не различаются схемы оперативной памяти. В обоих случаях используется микросхема LPDDR2 SDRAM.

В накопителе не предусмотрено никаких отдельных микросхем SLC NAND, отвечающих за работу технологии TurboWrite. Вместо этого в качестве SLC буфера используется несколько ячеек памяти, выделенных из общего массива. Именно по этой причине накопители 850 EVO имеют нетипичную линейку объемов, кратных 250 Гб.

В заключение скажем несколько слов о комплекте поставки. В коробке с накопителем помимо самого SSD накопителя вы не сможете обнаружить ничего полезного. Здесь нет даже салазок для установки в отсек корпуса 3,5 дюйма. В этом отношении 850 EVO ничем не отличается от других моделей данного производителя.