سامسونگ 980 PRO برای اولین بار در نمایشگاه CES در ژانویه معرفی شد، اما تا اواخر تابستان که افشاگری‌ها شروع شد، چیز دیگری نشنیدیم. اکنون 980 PRO قرار است موج جدیدی از نسخه‌های SSD PCIe 4.0 را آغاز کند. این تغییرات جدید، از زمان عرضه اولین درایو NVMe سامسونگ، مهم‌ترین تغییرات در خط SSD PRO این شرکت هستند.
SSD سامسونگ 980 پرو PCIe 4.0 با حرکت به سمت دنیایی که PCIe 4.0 قرار است به اکثر قریب به اتفاق مصرف‌کنندگان در تمام بخش‌های رایانه عرضه شود، حرکتی برای فعال کردن پشتیبانی از این استانداردهای جدید در حال انجام است. مزایایی مانند افزایش سرعت پیک یا کاهش مصرف انرژی، مشخصات حیاتی آشکار PCIe 4.0 هستند و بنابراین داشتن محصولات بهینه برای همراهی با آن، همیشه همان‌طور که نسل‌های جدید جایگزین نسل‌های قدیمی می‌شوند، وجود داشته است. اولین محصول PCIe 4.0 x4 سامسونگ برای مصرف‌کنندگان، 980 PRO است، مجموعه‌ای از درایوهای M.2 با ظرفیت تا 2.0 ترابایت.
این درایوهای جدید، از جدیدترین طراحی کنترلر سامسونگ بهره می‌برند، اما همچنین نشان‌دهنده تغییر از سلول‌های ۲ بیتی به سلول‌های ۳ بیتی برای خط Pro درایوها هستند. این کار باعث افزایش ظرفیت و کاهش هزینه می‌شود و به لطف فناوری کنترلر سامسونگ، دوام تئوری پایین‌تر که ممکن است با TLC انتظار داشته باشیم، همچنان تحت پوشش گارانتی قرار می‌گیرد. خط Pro درایوهای ذخیره‌سازی سامسونگ همیشه برای تحت تأثیر قرار دادن طراحی شده‌اند و همواره در رده‌های بالای عملکرد برای بازار قرار دارند. این همان چیزی است که ما در این بررسی قصد آزمایش آن را داریم.
مشخصات فنی SSD سامسونگ 980 پرو
| مشخصه | ظرفیت ۲۵۰ گیگابایت | ظرفیت ۵۰۰ گیگابایت | ظرفیت ۱ ترابایت | ظرفیت ۲ ترابایت |
|---|---|---|---|---|
| رابط | PCIe 4×4, NVMe 1.3c | رابط | PCIe 4×4, NVMe 1.3c | رابط |
| فرم | M.2 2280 یک طرفه | فرم | M.2 2280 یک طرفه | فرم |
| کنترلر | سامسونگ Elpis | کنترلر | سامسونگ Elpis | کنترلر |
| حافظه فلش | سامسونگ ۱۲۸ لایه ۳ بعدی TLC | حافظه فلش | سامسونگ ۱۲۸ لایه ۳ بعدی TLC | حافظه فلش |
| حافظه کش LPDDR4 DRAM | ۵۱۲ مگابایت | ۱ گیگابایت | ۲ گیگابایت | – |
| حداقل اندازه کش نوشتن SLC | ۴ گیگابایت | ۴ گیگابایت | ۶ گیگابایت | تعیین نشده |
| حداکثر اندازه کش نوشتن SLC | ۴۹ گیگابایت | ۹۴ گیگابایت | ۱۱۴ گیگابایت | |
| سرعت خواندن ترتیبی | ۶۴۰۰ مگابایت بر ثانیه | ۶۹۰۰ مگابایت بر ثانیه | ۷۰۰۰ مگابایت بر ثانیه | |
| سرعت نوشتن ترتیبی | SLC: ۲۷۰۰ مگابایت بر ثانیه | TLC: ۵۰۰ مگابایت بر ثانیه | TLC: ۱۰۰۰ مگابایت بر ثانیه | TLC: ۲۰۰۰ مگابایت بر ثانیه |
| SLC | SLC: ۲۷۰۰ مگابایت بر ثانیه | |||
| TLC | TLC: ۵۰۰ مگابایت بر ثانیه | TLC: ۱۰۰۰ مگابایت بر ثانیه | TLC: ۲۰۰۰ مگابایت بر ثانیه | |
| IOPS خواندن تصادفی (4KB) QD1 | ۲۲ هزار | ۲۲ هزار | ۲۲ هزار | |
| حداکثر | ۵۰۰ هزار | ۸۰۰ هزار | ۱ میلیون | |
| IOPS نوشتن تصادفی (4KB) QD1 | ۶۰ هزار | ۶۰ هزار | ۶۰ هزار | |
| حداکثر | ۶۰۰ هزار | ۱ میلیون | ۱ میلیون | |
| توان مصرف در حالت خواندن | ۵.۰ وات | ۵.۹ وات | ۶.2 وات | |
| توان مصرف در حالت نوشتن | ۳.۹ وات | ۵.۴ وات | ۵.۷ وات | |
| توان مصرف در حالت کم‌کار APST | ۳۵ میلی وات | – | – | |
| L1.2 | ۵ میلی وات | – | – | |
| دوام نوشتن | ۱۵۰ ترابایت (۰.۳ DWPD) | ۳۰۰ ترابایت (۰.۳ DWPD) | ۶۰۰ ترابایت (۰.۳ DWPD) | ۱.۲ پتابایت (۰.۳ DWPD) |
| گارانتی | ۵ سال | گارانتی | ۵ سال | گارانتی |
| قیمت راه‌اندازی پیشنهادی (MSRP) | ۸۹.۹۹ دلار (۳۶ سنت بر گیگابایت) | ۱۴۹.۹۹ دلار (۳۰ سنت بر گیگابایت) | ۲۲۹.۹۹ دلار (۲۳ سنت بر گیگابایت) | تعیین نشده |
دو موج از حافظه‌های ذخیره‌سازی PCIe 4.0: موج اول
سال گذشته شرکت AMD با عرضه‌ی خانواده‌ی پردازنده‌های Zen 2، گذار به رابط PCIe 4.0 را آغاز کرد. این حرکت، فاز اول درایوهای SSD مبتنی بر PCIe 4.0 را با کمپانی Phison کلید زد.
در آن زمان، Phison تنها عرضه‌کننده‌ی کنترل‌کننده‌های SSD سازگار با PCIe 4.0 بود. کنترلر E16 آنها با یک سال حضور در بازار، به‌عنوان تنها گزینه برای درایوهای SSD مصرفی PCIe 4.0 شناخته می‌شد. درباره‌ی آن نیز بسیار گزارش شده است. اما کنترلر Phison E16 کمی شتاب‌زده طراحی شده بود و برای پشتیبانی از PCIe 4.0، تغییرات اندکی بر روی کنترلر موفق E12 آنها اعمال شده بود. این موضوع باعث کمبودهای قابل توجهی در E16 شد: این کنترلر تنها پهنای باند اندکی بیشتر را که ناشی از ارتقا به PCIe 4.0 بود، ارائه می‌داد و عملکرد اضافی با مصرف برق بسیار بالایی همراه بود.
سایر شرکت‌های فعال در حوزه‌ی حافظه‌ی SSD تصمیم گرفتند تا گذار به PCIe 4.0 را با سرعت کمتری انجام دهند و کنترلرهای بالغ‌تری را برای تولید روی گره‌های فرآیندی کوچک‌تر آماده کنند. این فرآیندهای کوچک‌تر می‌توانند بازدهی لازم برای استفاده از حداکثر سرعت یک درگاه PCIe 4.0 x4 را با در نظر گرفتن محدودیت‌های حرارتی و توان یک درایو M.2 فراهم کنند.
تمام بازیگران اصلی در بازار کنترل‌کننده‌های SSD خود را برای موج دوم درایوهای نسل 4 آماده کرده‌اند، اما سامسونگ اولین قدم را در این دور برمی‌دارد. درایو 980 PRO، کنترل‌کننده‌ی جدید Samsung Elpis را معرفی می‌کند که بر پایه‌ی فرآیند 8 نانومتری ساخته شده و برای دو برابر کردن عملکرد اوج ارائه شده توسط درایوهای SSD نسل 3 PCIe طراحی شده است.
موج دوم با سامسونگ آغاز شد
علاوه بر کنترلر جدید Elpis، درایو 980 PRO نسل جدیدی از حافظه‌ی فلش ۳ بعدی NAND را از سامسونگ معرفی می‌کند. سامسونگ به طور رسمی تعداد لایه‌ها را اعلام نکرده است، اما آنها ادعا کرده‌اند که این تعداد ۴۰ درصد بیشتر از نسل قبلی است که ۹۲ لایه بود، بنابراین این حافظه باید ۱۲۸ لایه ۳ بعدی NAND باشد. سامسونگ اولین شرکتی نیست که از حافظه‌ی ۱۲۸ لایه NAND استفاده می‌کند (شرکت SK Hynix کمتر از یک ماه زودتر این کار را انجام داده است)، اما این موضوع نشان می‌دهد که تعداد لایه‌ها و در نتیجه ظرفیت نیز در حال افزایش است.
به طور سنتی، سری PRO درایوهای SSD از سریع‌ترین و بادوام‌ترین حافظه‌های NAND سامسونگ استفاده می‌کنند – این همان چیزی است که نام PRO را به این محصولات می‌دهد. این بار، سامسونگ برای گسترش پایه‌ی مشتری خط PRO خود، تغییراتی را اعمال کرده است – سامسونگ استفاده از حافظه‌ی دو بیتی در هر سلول (MLC) را که مشخصه‌ی خطوط تولید PRO بوده است، کنار گذاشته و سرانجام با درایو 980 PRO به حافظه‌ی فلش سه بیتی در هر سلول (TLC) روی آورده است. این تغییر بی‌سابقه نیست: سامسونگ تقریباً تنها شرکتی بوده است که به طور مداوم از حافظه‌ی MLC دو بیتی استفاده می‌کرده است. در مقام مقایسه، باقی صنعت SSD (مصرفی و سازمانی) حتی در طراحی‌های پیشرفته‌ی خود از MLC به TLC روی آورده‌اند.
دلایل تاریخی انتخاب حافظه‌ی MLC به جای TLC همیشه به دو عامل اصلی خلاصه می‌شد: MLC تمایل به سرعت بیشتر و دوام نوشتن بالاتری دارد. حافظه‌ی TLC NAND ممکن است به طور کلی کندتر از MLC NAND باشد، اما این بدان معنا نیست که درایوهای SSD مبتنی بر TLC، کندتر از درایوهای MLC باشند. مزایای عملکردی حافظه‌ی MLC NAND برای استفاده‌ی مصرفی، با پذیرش همگانی ذخیره‌سازی موقت SLC در درایوهای TLC SSD و تمایل به کش‌های SLC بزرگ‌تر، به شدت کاهش یافته است. مگر اینکه کاربری به طور قابل توجهی فراتر از کش SLC برود، درایو TLC با کش SLC از نظر ظرفیت، نسبت به درایو MLC بسیار ترجیح داده می‌شود.
دوام نوشتن همواره موضوع مهمی برای پیگیری بوده است، اما صنعت SSD با موفقیت از تبدیل شدن آن به یک مشکل جدی برای مصرف‌کنندگان جلوگیری کرده است. بهبود تصحیح خطا و مزایای اساسی حافظه‌ی ۳ بعدی NAND نسبت به حافظه‌ی مسطح قدیمی‌تر (Planar NAND) در این امر کمک کرده‌اند، اما مهم‌ترین عامل، افزایش ظرفیت درایوها بوده است. دوام کل نوشتن یک SSD تقریباً به صورت خطی با ظرفیت آن مقیاس‌بندی می‌شود: یک درایو ۲ ترابایتی می‌تواند در طول عمر خود، تقریباً دو برابر ترابایت نوشتن را در مقایسه با یک درایو ۱ ترابایتی مدیریت کند. با این حال، نیازهای ذخیره‌سازی مصرف‌کنندگان به اندازه‌ی نیازهای ذخیره‌سازی سازمانی رشد نمی‌کند. هنگامی که یک مصرف‌کننده از درایو ۵۱۲ گیگابایتی به ۱ ترابایت یا ۲ ترابایت ارتقا پیدا می‌کند، بیشتر ظرفیت اضافی مورد استفاده برای داده‌های نسبتاً ایستا است: عکس‌ها، فیلم‌ها و بازی‌هایی که اغلب و مطمئناً چندین بار در روز تغییر نمی‌کنند.
استفاده از TLC به جای MLC در درایو 980 PRO ممکن است پایان یک عصر برای درایوهای SSD باشد، اما لزوماً به این معنی نیست که این درایو، شایسته‌ی نام “PRO” نیست؛ درایو 980 PRO همچنان به طور کاملاً واضح در رده‌ی بالای بازار مصرفی قرار دارد.
از بسیاری جهات، این درایو به راحتی می‌توانست با عنوان ۹۸۰ EVO به عنوان جایگزینی برای ۹۷۰ EVO Plus برچسب بخورد. سامسونگ همزمان با تغییر به حافظه‌ی TLC NAND، امتیاز دوام نوشتن را به نصف، به ۰.۳ DWPD کاهش داده و ظرفیت‌های قابل استفاده را نیز به سطوح معمولی TLC/EVO یعنی ۲۵۰/۵۰۰/۱۰۰۰ گیگابایت به جای ۲۵۶/۵۱۲/۱۰۲۴ گیگابایت کاهش داده است. استفاده از TLC بدین معناست که ۹۸۰ پرو حالا برای رسیدن به بالاترین سرعت نوشتن، بر روی کش SLC تکیه می‌کند و در صورتی که کش SLC پر شود، عملکرد نوشتن به طور قابل توجهی افت می‌کند. با این حال، سامسونگ این موضوع را با پیکربندی ۹۸۰ پرو برای استفاده از اندازه‌های بسیار بزرگ‌تر کش SLC نسبت به درایوهای EVO قبلی خود جبران کرده است، و این بیشتر از هر چیز دیگری به آن نام Pro را می‌دهد. قیمت‌های راه‌اندازی پیشنهادی (MSRP) نیز اکنون بسیار پایین‌تر و قابل قیاس با سایر درایوهای SSD مبتنی بر TLC PCIe 4 هستند.
چیدمان و ظاهر پایه‌ای درایوهای SSD NVMe M.2 سامسونگ حتی با ارتقاء اجزا، در طول سال‌ها کمی تغییر کرده است. کنترلر Elpis دومین کنترلر آنها است که از یک پخش‌کننده‌ی حرارت فلزی روی بسته‌ی کنترلر بهره می‌برد. این سومین نسل از درایوها است که از فویل مسی در برچسب پشت درایو به عنوان یک پخش‌کننده‌ی حرارت اضافی استفاده می‌کند.
بعد از پشتیبانی از PCIe 4 و فرایند ساخت ۸ نانومتری، مهم‌ترین ویژگی بعدی Samsung Elpis جدید، پشتیبانی آن از ۱۲۸ صف I/O است که نسبت به ۳۲ صف در کنترلر Phoenix قبلی افزایش یافته است. رایج‌ترین سناریوی استفاده برای صف‌های I/O چندگانه در یک SSD NVMe این است که سیستم‌عامل یک صف را به ازای هر هسته‌ی پردازنده اختصاص دهد تا نیازی به همگام‌سازی هسته به هسته برای ارسال دستورات I/O جدید توسط نرم‌افزار به SSD نباشد. از آنجایی که تعداد هسته‌های CPU اکنون به خوبی فراتر از ۳۲ رفته است، منطقی است که سامسونگ از صف‌های بیشتری پشتیبانی کند – به ویژه از آنجایی که این کنترلرهای NVMe همچنین در درایوهای SSD سازمانی و دیتاسنتر سطح ابتدایی سامسونگ استفاده می‌شوند.
تاریخچه‌ی کنترلرهای SSD مصرفی/کاربری سامسونگ
| کد | شماره‌ی قطعه | رابط میزبان | پشتیبانی پروتکل | تعداد صف‌های I/O | اندازه‌ی حداکثر صف | فرآیند ساخت | پشتیبانی DRAM | محصولات خرده‌فروشی مصرفی | محصولات OEM |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Elpis | S4LV003 | PCIe 4.0 x4 | NVMe 1.3c | ۱۲۸ | ۱۶۳۸۴ (به ازای هر صف) | ۸ نانومتری | LPDDR4 | ۹۸۰ PRO | PM9A1 |
| Phoenix | S4LR020 | PCIe 3.0 x4 | NVMe 1.3 | ۳۲ | ۳۲ | ۱۴ نانومتری | LPDDR4 | ۹۷۰ PRO, ۹۷۰ EVO, ۹۷۰ EVO Plus | SM981, PM981 |
| Polaris | S4LP077 | PCIe 3.0 x4 | NVMe 1.2 | ۷ | – | – | LPDDR3 | ۹۶۰ PRO, ۹۶۰ EVO | PM961, SM961 |
| UBX | S4LN058 | PCIe 3.0 x4 | NVMe 1.1 | ۸ | – | – | LPDDR3 | ۹۵۰ PRO | PM951, SM951 |
| UAX | S4LN053 | PCIe 2.0 x4 | NVMe 1.1 (یا AHCI) | ۱ | – | – | LPDDR2 | (هیچ) | XP941 |
پروتکل NVMe از زمان نسخه‌ی ۱.۱ که در درایو ۹۵۰ پرو استفاده می‌شد، هیچ ویژگی مهم و ضروری جدیدی را اضافه نکرده است، اما سامسونگ همچنان با نسخه‌های بعدی سازگاری داشته و برخی از ویژگی‌های اختیاری جدید را نیز اجرا کرده است. درایو ۹۸۰ پرو ادعای پشتیبانی از جدیدترین مشخصات NVMe 1.4 را ندارد و در عوض بر روی سازگاری با نسخه‌ی ۱.۳c تاکید می‌کند، اما این موضوع در عمل تأثیر محسوسی ندارد.
دیدگاهتان را بنویسید