Samsung 990 PRO и 990 EVO Plus: одинаковый ресурс, разная память — и разрыв там, где не ждёшь

Выбирая накопитель — например, между Samsung 990 PRO и 990 EVO Plus, — обычно смотрят на первую строку характеристик — скорость последовательного чтения. У этих двух линеек она почти совпадает, и по ней их не различить. Различия лежат глубже и проявляются в других сценариях.

Разбор построен на официальном описании Samsung и техническом документе к линейке 990 EVO Plus.

Что у линеек общего

Совпадений больше, чем различий, и это стоит зафиксировать сразу — иначе легко переплатить за то, что есть у обеих.

• Интерфейс PCIe 4.0 в четыре линии и формат M.2 2280 у обеих линеек.
• Память V-NAND TLC производства Samsung и собственный контроллер.
• Ресурс записи одинаковый: 600 терабайт для терабайтной модели, 1200 для двухтерабайтной и 2400 для четырёхтерабайтной.
• Гарантия пять лет — или до выработки ресурса, что наступит раньше.
• Шифрование AES с ключом 256 бит, поддержка TRIM, сборки мусора и самодиагностики S.M.A.R.T.

Одинаковый ресурс — пункт, который стоит выделить отдельно. Обычно младшая линейка получает и меньший запас по записи; здесь это не так, и по долговечности накопители равны.

Главное различие: свой буфер или чужая память

Накопителю нужно место под таблицу соответствия — карту, которая связывает логические адреса с физическими ячейками. От того, где эта карта лежит, зависит очень многое.

990 PRO

Несёт собственную микросхему оперативной памяти на плате. Таблица лежит рядом с контроллером, обращение к ней мгновенное и ни от чего не зависит.

990 EVO Plus

Собственной памяти не имеет. Вместо неё используется механизм HMB — накопитель занимает небольшой участок оперативной памяти компьютера и держит таблицу там.

Схема без буфера дешевле и экономичнее по энергии. Расплата в том, что путь до таблицы удлиняется: запрос идёт через шину к системной памяти и обратно. На последовательных операциях с большими файлами это почти не заметно, на множестве мелких разбросанных обращений — заметно вполне.

Зачем накопителю буфер и как читать паспортный ресурс, разобрано в отдельном материале.

Последовательные скорости: разница в проценты

Разрыв в чтении — около трёх процентов, в записи чуть меньше десяти. На копировании фильма или образа виртуальной машины разница измеряется секундами и на глаз не ловится.

Обе линейки при этом упираются в потолок интерфейса: четыре линии PCIe четвёртого поколения дают около восьми гигабайт в секунду теоретического максимума, и оба накопителя подходят к нему вплотную.

Случайные операции: вот где разрыв

Здесь картина меняется, и меняется резко. Случайные операции — это то, чем занят накопитель при загрузке системы, запуске программ, работе базы данных и открытии проекта из тысяч мелких файлов.

Терабайтная версия EVO Plus по случайному чтению отстаёт почти вдвое. Это прямое следствие отсутствия собственного буфера — и заодно напоминание, что у младшей линейки показатели зависят от объёма сильнее, чем у старшей.

Что такое IOPS и почему их миллионы

Цифры вида «1 600 000 операций в секунду» выглядят нереально, пока не разобраться, что за ними стоит.

IOPS — это число отдельных запросов к накопителю за секунду. Каждый такой запрос — обращение к маленькому блоку данных, обычно в четыре килобайта. Именно из миллионов таких обращений складывается загрузка системы, открытие проекта или работа базы данных.

Достигаются миллионные значения не по одному запросу за раз, а глубокой очередью: контроллер получает сотни запросов одновременно и раскидывает их по десяткам микросхем памяти параллельно. Отсюда и зависимость от объёма — чем больше микросхем, тем шире фронт работ.

В обычной работе очередь редко бывает такой глубокой, и накопитель до паспортных величин не доходит. Но соотношение между моделями сохраняется: тот, кто быстрее на стенде, быстрее и при открытии тяжёлого проекта.

PCIe 4.0: где здесь потолок

Обе линейки работают по четырём линиям PCIe четвёртого поколения. Одна линия этого поколения даёт около двух гигабайт в секунду полезной пропускной способности, четыре — примерно восемь.

Заявленные семь с половиной гигабайт в секунду означают, что накопители подходят к границе интерфейса вплотную. Дальше расти некуда: следующий шаг требует уже пятого поколения шины.

Отсюда два следствия для покупателя. Первое: разница в последовательных скоростях между этими линейками не может быть большой — обе упёрлись в один и тот же потолок. Второе: в разъёме третьего поколения любая из них потеряет около половины скорости, и переплачивать за старшую линейку там незачем.

Ресурс записи: сколько это на самом деле

Шестьсот терабайт для терабайтной модели звучит абстрактно, пока не перевести в привычные величины.

При домашней нагрузке накопитель принимает порядка десяти-двадцати гигабайт записи в сутки: обновления, кеш браузера, установка программ, сохранение документов. При двадцати гигабайтах в день шестисот терабайт хватает примерно на восемьдесят лет.

Даже при рабочей нагрузке в сто гигабайт ежедневно — монтаж видео, сборка проектов, виртуальные машины — запаса хватает на шестнадцать лет. Ресурс перестаёт быть ограничением задолго до того, как накопитель морально устареет.

Отсюда следует, что выбирать между линейками по ресурсу бессмысленно: он одинаковый и избыточный в обоих случаях.

Нагрев и радиатор

Быстрые накопители греются, и при перегреве снижают скорость, чтобы не повредить ячейки. Для 990 EVO Plus производитель указывает рабочий диапазон от нуля до семидесяти градусов с оговоркой, что нужен обдув.

У 990 PRO существует версия с предустановленным радиатором — вариант для корпусов, где накопитель стоит под видеокартой и обдувается плохо. У линейки EVO Plus такого исполнения нет.

На материнских платах последних поколений радиатор под разъёмом M.2 обычно уже есть, и покупать накопитель со своим не нужно — два радиатора друг на друге не встанут. Как несколько накопителей влияют на нагрев и что с этим делать, разобрано в отдельном материале.

Потребление энергии

Для настольного компьютера эти величины роли не играют. Для ноутбука играют: схема без собственного буфера экономичнее, и в сценарии «браузер и документы» накопитель большую часть времени проводит в режиме простоя на шестидесяти милливаттах.

Пять милливатт в глубоком сне — это уже уровень, на котором накопитель перестаёт заметно влиять на время работы от батареи.

Какой объём выбирать

Объём влияет не только на вместимость, но и на скорость: у EVO Plus случайное чтение растёт с объёмом, потому что контроллер работает с большим числом микросхем параллельно.

• 1 ТБ — система, программы и рабочие файлы. Минимальный разумный объём под единственный накопитель в машине.
• 2 ТБ — система плюс библиотека игр или архив проектов. Самый сбалансированный вариант по соотношению объёма и скорости.
• 4 ТБ — монтаж, фотоархивы, виртуальные машины. Здесь же у EVO Plus максимальные показатели случайных операций.

Заполнять накопитель под завязку не стоит в любом случае: свободное место нужно контроллеру для перераспределения записи, и на почти полном диске скорость падает у всех моделей без исключения.

Какая линейка под какую задачу

Перед установкой

1. Проверьте поколение разъёма на плате. Накопители рассчитаны на PCIe четвёртого поколения. В разъёме третьего поколения они заработают, но скорость упрётся в интерфейс — примерно вдвое ниже.
2. Посмотрите, есть ли радиатор под разъёмом. Если он предусмотрен платой, версия накопителя с собственным радиатором не понадобится и физически не встанет.
3. Выберите разъём, идущий от процессора. На большинстве плат первый разъём M.2 получает линии напрямую от процессора — под системный накопитель логичнее занять его. На ASUS PRIME B760M-K, например, таких разъёма два, и оба работают на полной скорости.
4. Заранее решите вопрос переноса системы. Переставлять с нуля или клонировать — разобрано отдельно.
5. Оставьте свободное место. На заполненном под завязку накопителе скорость падает независимо от линейки и производителя. Для ноутбука, где накопитель — единственный узел под замену, как у Yoga Slim 7i Aura Edition, объём тем более стоит брать с запасом.