SSD диск Samsung SM961 (960 Pro) 128GB - один из самых быстрых дисков M.2 в мире

Обзор Samsung SM961 (это OEM версия Samsung 960 Pro) — одного из самых быстрых дисков формата M.2 в мире. Заодно разберёмся, что же за зверь такой NVMe и почему его некоторые боятся (необоснованно).
Подробности под катом.

Пару слов о стоимости: я брал на eBay за $80, но у продавца они закончились. За $90-$100 брать 128GB версию наверно не имеет смысла, т.к. за $145 можно уже купить модель на 256GB.

Диск приехал из Японии за неделю (15-го заказал, 22-го забрал). Я попросил продавца упаковать тщательно, что он и сделал — помимо пупырки вложил в большую жесткую коробку с наполнителем.

Форм-фактор: M.2 (2280)
Интерфейс: PCIe 3.0 x4
Протокол: NVMe
Ёмкость: 128GB
Скорость (линейная): 3100 / 700 MB/s
Скорость (произвольная): 330 / 170 KIOPS

Официальная страница

Герой обзора

Со своими дружбанами — XG3 и XG4


Об NVMe и скорости записи
Некоторые боятся покупать диски NVMe — дескать технология ещё не дозрела, драйверы сырые. Но на самом деле это не так. Давайте разберемся с сутью проблемы.
Если быть точным, то проблемы-то и нет — она надуманна. Главное [ошибочное] утверждение гласит: виндовый драйвер NVMe дико тормозит при записи, нормально работает только самсунговский драйвер, а для всех остальных, чтобы получить высокую скорость записи, нужно в настройках диска отключить флаш буферизированного дискового кеша (т.е. сброс данных из буфера ОС непосредственно на диск).
Во-первых, отключать сброс кеша не рекомендуется, т.к. при внезапном отключении питания все несброшенные данные просто пропадут. А во-вторых, это и не нужно, потому что медленная скорость записи — проблема синтетическая, в реальной жизни она не встречается.

Так от чего же тогда эти низкие цифры в бенчмарках? Ответ — в неправильных бенчмарках. Разберем на примере AS SSD Benchmark. Но для начала немного теории.

NVMe диски поддерживают специальную команду FUA (Force Unit Access). При её отправке, запись на диск осуществляется минуя кеш самого диска, т.е. напрямую в NAND память. Эта операция ужасно неэффективна, и нужна только в очень редких случаях для серверов. Для обычных пользовательских систем она бесполезна и даже вредна(для скорости), если её использовать там, где не нужно. Одно из мест, где FUA использовать не нужно — это бенчмарки.

Бенчмарки создают большой файл на тестируемом диске, пишут в него данные, потом читают их оттуда, замеряя попутно скорость операций. Чтобы исключить влияние оптимизаций ОС (программный кеш и т.д.) на замеры скорости, бенчмарки открывают файл со специальными флагами, которые указывают ОС как вести себя с этим файлом при чтении/записи. Нам интересны 2 флага: FILE_FLAG_WRITE_THROUGH и FILE_FLAG_NO_BUFFERING. Первый подразумевает запись в постоянную память накопителя (persistent storage) — как раз то, что делает команда FUA. Второй подразумевает отключение кеширования чтения и записи ОС — как раз то, что нужно для получения честных скоростей диска.

Т.е. фактически FILE_FLAG_WRITE_THROUGH не нужен для бенчмарка. Так почему же тогда его использую в некоторых бенчмарках? Просто этот набор флагов (т.е. режим работы с диском) подбирался во времена, когда FUA ещё не было, и, соответственно, драйвер диска ничего не делал в этом плане — он просто писал данные на диск самым обычным способом. Т.е. флаг как бы игнорировался и всё работало нормально.

С появлением NVMe появился и более продвинутый драйвер для него, который стал более точно реагировать на запросы программы: «Ты хочешь, чтобы я сбросил данные в физическую память, минуя аппаратный кеш диска и залип, ожидая ответа? ОК, сделаю как приказываешь. Жди...» — вот как ведёт себя NVMe диск при использовании флага FILE_FLAG_WRITE_THROUGH. Часть бенчмарков обновила код, исключив ненужный флаг, или добавив галочку в настройках, где его можно включить/выключить по желанию пользователя. AS SSD Benchmark — пример старого бенчмарка, где флаг прописан жестко и отключить его нельзя.

Но тогда возникает вопрос — почему драйвер Samsung даёт высокие скорости записи в любом бенчмарке. Ответ прост — он просто игнорирует и не выполняет команду FUA.
С похожей ситуацией я столкнулся при работе с диском Toshiba XG3. Это OEM диск, а розничная версия называется OCZ RD400. При установке драйвера XG3 скорость в старых бенчмарках оставалась низкой, а при установке драйвера RD400 скорость выросла как в случае с Samsung. Интересно то, что файл драйвера в обоих случая ставился один и тот же (что логично — ведь это один и тот же диск, просто с разными VID/PID). Тогда я полез в inf файл драйвера, и увидел интересную вещь: файл драйвера в обоих случаях один, но в случае XG3 в настройки драйвера устанавливался флаг StrictFUA=1, а в случае RD400 — StrictFUA=0. Т.е. как и в случае с Samsung, для RD400 команда FUA просто игнорировалась.

Кстати, ни сама Windows, ни программы в ней не используют этот флаг, поэтому никаких тормозов при записи в реальной жизни не наблюдается — вот почему я выше сказал, что проблема синтетическая.

Но довольно теории, перейдем к самому вкусному — тестам.

Я установил NVMe драйвер для Samsung 960 Pro, чтобы была возможность запустить старые бенчмарки.
Тестирование выполнялось «на живую», т.е. тестируемый диск являлся системным и с него была запущена OC, в которой проводилось тестирование, так что работающая с этого же диска ОС могла немного занизить показатели.

CrystalDiskInfo

CrystalDiskMark

ATTO

Anvil Storage Utils

AS SSD



Заключение
Диск мне понравился. Запаса по скорости хватит надолго. Запаса прочности — и того дольше — здесь используется трёхмерная MLC память: т.е. не просто MLC (которая и так выносливее современной TLC), но ещё и V-NAND (т.е. ёмкость увеличина за счёт многослойности, а ячейки памяти сделаны больше размером, что значительно увеличивает их ресурс).

Плюсы:
— Надёжность, огромный ресурс
— СКОРОСТЬ!!!
Минусы:
— Относительно высокая цена