Samsung SSD 980 Pro: VNand e Pci Express 4.0

L’introduzione sul mercato di piattaforme compatibili con lo standard Pci Express 4.0 ha dato il via alla commercializzazione di una nuova generazione di unità di archiviazione in grado di sfruttare le potenzialità di questa interfaccia. L’SSD 980 Pro è il primo disco Samsung con interfaccia Pci Express 4.0 ed è destinato tanto alle piattaforme Pc di fascia alta, così come alle workstation ma anche alle console di prossima generazione. Questa unità racchiude tante novità che vanno oltre l’interfaccia di trasmissione dati: l’SSD 980 Pro utilizza un nuovo tipo di memoria V-Nand di tipo MLC, integra un controller proprietario Samsung completamente riprogettato e implementa soluzioni tecnologiche per offrire prestazioni elevate in ogni scenario d’utilizzo. Per il momento l’SSD 980 Pro è disponibile nei tagli di capacità di 250 Gbyte, 500 Gbyte e 1 Tbyte ma è già previsto il rilascio anche del modello con capacità massima di 2 Tbyte.

Tecnologia V-Nand

L’SSD 980 Pro utilizza il formato M.2 2280 con costruzione a singola faccia almeno fino alla versione da 1 Tbyte. Questa nuova famiglia di dischi allo stato solido è caratterizzata da soluzioni tecniche al momento assenti su altri prodotti nel portafoglio Samsung. La prima riguarda le celle di memoria: le V-Nand MLC (Multi Level Cell, ovvero a 3 bit per cella) di sesta generazione hanno permesso di raggiungere un aumento del 40% del numero di celle rispetto a quanto disponibile con i chip di memoria di generazione precedente; la nuova struttura a pila ha permesso di superare la barriera dei 100 livelli, mentre quella precedente era confinata nell’intervallo tra i 90 e 100 livelli.

La tecnologia produttiva utilizzata da Samsung consente la creazione di celle 3D CTF (Charge Trap Flash) uniformi per caratteristiche elettriche e fisiche: viene prima creato un sandwich con tanti strati pari ai livelli della memoria Nand verticale che si desidera produrre, dopodiché viene creato una canale interno forando il sandwich dall’alto verso il basso per creare una linea conduttiva; questo processo permette di ottenere una migliore omogeneità delle caratteristiche elettriche nei singoli strati e successivamente nelle singole celle di memoria. La sesta generazione di celle V-NAND utilizza anche un circuito di controllo ottimizzato in grado di garantire maggiori velocità nel trasferimento dati rispetto alle celle di quinta generazione. Questo ha permesso di ottenere un incremento del 10% sul fronte delle prestazioni pure e una riduzione del 15% per quanto riguarda il consumo energetico.
Per garantire la corretta operatività del disco Samsung ha equipaggiato le unità SSD 980 Pro con soluzioni di raffreddamento specifiche.

Per ottimizzare la dissipazione termica è stato inserito un foglio di rame sul lato opposto del modulo M.2 in corrispondenza dei chip di memoria Nand, mentre il controller Elpis è stato rivestito con uno strato di Nichel

Temperature sotto controllo

Il controllo termico avanzato e integrato permette al disco di operare in modo corretto a tutti i livelli di temperatura all’interno delle specifiche, mentre la tecnologia DTG (Dynamic Thermal Guard) interviene in modo proattivo per evitare il surriscaldamento dell’unità. Per supportare dal punto di vista pratico queste tecnologie di controllo, i progettisti hanno integrato un sistema di raffreddamento passivo costituito da un sottile strato di rame sulla faccia opposta a quella dove sono posizionati i chip di memoria V-Nand e il chip della memoria cache; nel caso controller Elpis è presente invece un rivestimento in nichel.

Entrambe le soluzioni hanno lo scopo di favorire la dissipazione del calore negli scenari di utilizzo che presentano carichi di lavoro importanti e prolungati per le celle di memoria. Sebbene l’unità sia progettata per operare in modo corretto così com’è, consigliamo di sfruttare i dissipatori passivi montati sugli slot M.2 delle schede madri moderne quando sono presenti o di provvedere all’acquisto di un radiatore passivo qualora la scheda madre non ne fosse provvista.

CARATTERISTICHE
Modello250 MB500 MB1 TB
InterfacciaNVMe PCIe Gen 4.0 x4, NVMe 1.3c
Fattore di formaM.2 (2280)
MemoriaSamsung V-NAND 3-bit MLC
ControllerSamsung Elpis Controller
Cache Dram LPDDR4 (Mbyte)5125121024
Lettura seq. (Mbyte/s)640069007000
Scrittura seq. (Mbyte/s)270050005000
Lettura casuale QD1 (Iops)220002200022000
Lettura casuale QD32 (Iops)5000008000001000000
Scrittura casuale QD1 (Iops)600006000060000
Scrittura casuale QD32 (Iops)60000010000001000000
Consumo max (W)77.48.9
Consumo idle (W)0.350.350.35
Garanzia (anni)3

Tecnologia TurboWrite

Le unità Samsung della famiglia SSD 980 Pro implementano anche la nuova tecnologia TurboWrite 2.0 che permette di incrementare in modo dinamico la regione di buffer – regione TurboWrite – fino a capienze molto superiori a quanto permesso dalle soluzioni standard. Nel caso del modello da 1 Tbyte che abbiamo provato per questo First Look la regione di buffer TurboWrite allocata in modalità standard è pari a 6 Gbyte, ma il controller permette di allocare 108 Gbyte addizionali attraverso il meccanismo di buffering SLC (Single Level Cell) dinamico per raggiungere così un totale si 114 Gbyte. L’obiettivo e l’effetto di questa tecnologia è di evitare il declino delle prestazioni offerte dall’interfaccia Pci Express 4.0 quando l’unità è sottoposta a carichi di lavoro intensi.

La tecnologia TurboWrite 2.0 sfrutta inoltre un meccanismo intelligente che limita le dimensioni del buffer SLC dinamico quando lo spazio libero sul disco è ridotto; questo aspetto permette sfruttare in modo oculato lo spazio a disposizione ma si trasforma in un’arma a doppio taglio qualora non si presti attenzione allo spazio occupato sull’unità. Se si vuole ottenere il massimo della velocità è infatti necessario assicurarsi di non occupare più dei due terzi del disco.

Come va

Il Samsung SSD 980 Pro è indirizzato a un pubblico esigente che cerca prestazioni di primo livello in ambito professionale e ludico. Grazie alle celle V-Nand di tipo MLC e alle tecnologie di ottimizzazione integrate nel nuove controller Elpis, questa unità è in grado di fornire prestazioni eccezionali quando è abbinata a una piattaforma che supporta l’interfaccia Pci Express 4.0; la compatibilità con lo standard Pci Express 3.0 e con le specifiche NVMe 1.3 permettono di ottenere prestazioni molto elevate anche su piattaforme sprovviste del supporto Pci Express 4.0.

Samsung dichiara che il disco è in grado di toccare la velocità di 7 Gbyte/s in operazioni di lettura sequenziale e di 5 Gbyte/s durante la scrittura sequenziale. Nel caso di operazioni con accesso casuale le specifiche riportano valori in grado di raggiungere il milione di IOps. Questi valori eccezionali possono essere raggiunti solo in condizioni ottimali e soprattutto solo con una piattaforma hardware dotata di interfaccia Pci Express 4.0.
Per i nostri test abbiamo quindi scelto il nostro banco di prova basato su una scheda madre Asus Crosshair VIII Hero (Wi-Fi) dotata di chipset AMD X590 e un processore AMD Ryzen 7 3700X. Quest’ultimo è basato sull’architettura Zen 2 e integra un controller Pci Express 4.0 nel chiplet IO che affianca i chiplet con i core di calcolo. Per approfondire i dettagli della piattaforma AMD vi consigliamo la lettura dell’articolo dedicato all’architettura Zen 2 e pubblicato sul numero 340 di PC Professionale.

PRESTAZIONI
AJA System Test
Operazione su discoScritturaLettura
512 Mbyte (Mbyte/s)43875323
1 Gbyte (Mbyte/s)43715363
4 Gbyte (Mbyte/s)43955339
16 Gbyte (Mbyte/s)44045324
64 Gbyte (Mbyte/s)44035338
CrystalDiskMark (7.0.0 x64)
Operazione su discoScritturaLettura
Dimensione file 512 Mbyte
SEQ 1M Q8T1 (Mbyte/s)4987.266337.09
SEQ 1M Q1T1 (Mbyte/s)4206.484074.41
RND4K Q32T16 (Mbyte/s)3115.533369.49
RND4K Q1T1 (Mbyte/s)188.9885.75
Dimensione file 1 Gbyte
SEQ 1M Q8T1 (Mbyte/s)4964.496277.15
SEQ 1M Q1T1 (Mbyte/s)4197.594147.75
RND4K Q32T16 (Mbyte/s)3171.013445.87
RND4K Q1T1 (Mbyte/s)189.3285.73
Dimensione file 4 Gbyte
SEQ 1M Q8T1 (Mbyte/s)4945.886313.16
SEQ 1M Q1T1 (Mbyte/s)4196.914128.36
RND4K Q32T16 (Mbyte/s)3118.963118.96
RND4K Q1T1 (Mbyte/s)190.5285.47
Dimensione file 16 Gbyte
SEQ 1M Q8T1 (Mbyte/s)4964.456293.91
SEQ 1M Q1T1 (Mbyte/s)4206.044149.03
RND4K Q32T16 (Mbyte/s)3153.63416.03
RND4K Q1T1 (Mbyte/s)189.9885.57
Dimensione file 64 Gbyte
SEQ 1M Q8T1 (Mbyte/s)4952.66310.11
SEQ 1M Q1T1 (Mbyte/s)4196.84132.24
RND4K Q32T16 (Mbyte/s)3181.813434.14
RND4K Q1T1 (Mbyte/s)190.2185.22

All’atto pratico il Samsung SSD 980 Pro è il disco consumer più veloce che abbiamo mai testato e i risultati ottenuti sono il frutto dell’eccellente mix di tecnologia: le celle di memoria, il controller e l’interfaccia Pci Express 4.0. In questo momento solo i possessori di un sistema AMD con processori Ryzen basati sull’architettura Zen 2 possono sfruttare le potenzialità di questo disco; sul fronte opposto sarà necessario attendere il primo trimestre del 2021 perché l’interfaccia Pci Express 4.0 diventi disponibile anche sulle piattaforme equipaggiate di processori Intel Core. Pur non raggiungendo il livello di prestazioni massimo indicato dalle specifiche, durante i nostri test abbiamo rilevato velocità comunque in linea con le indicazioni del produttore e in ogni caso molto più elevate rispetto a quanto offerto da altri dischi sul mercato.

Il software Samsung Magician permette di gestire il disco SSD 980 Pro ottimizzandone le prestazioni. È possibile monitorare le prestazioni, i parametri operativi ed eseguire operazioni di manutenzione in modo manuale.
Il benchmark integrato consente di valutare le prestazioni del disco SSD 980 Pro e verificare che tutto funzioni in modo corretto, soprattutto nel corso della vita del disco.
In caso di dubbi sulla salute del disco è possibile avvalersi del test diagnostico integrato nel software Magician per verificare lo stato del disco SSD 980 Pro.


I prodotti della serie 980 Pro sono coperti da una garanzia di cinque anni alla quale si affianca un parametro di affidabilità che nel caso del modello da 1 Tbyte raggiunge i 600 TBW (terabyte complessivi scritti) e un parametro MTBF pari a 1,5 milioni di ore di utilizzo. I dischi Samsung SSD 980 Pro, ad eccezione del modello da 2 Tbyte per il quale non è ancora disponibile una data di commercializzazione ufficiale, sono disponibili sul mercato rispettivamente al prezzo di 97 euro per il taglio di capacità da 250 Gbyte, 188 euro per il taglio da 500 Gbyte e di 286 euro per il modello da 1 Tbyte.

Il modello da 1 Tbyte costa in media 50 euro in più rispetto a prodotti con capacità da 1 Tbyte e di fascia alta, ma se siete alla ricerca di un disco davvero veloce e se disponete della giusta piattaforma non cercate altrove: il sovrapprezzo necessario per acquistare un SSD 980 Pro è pienamente ripagato da quello che offre.

Samsung SSD 980 Pro
Euro 286
Pro: Velocissimo in lettura e scrittura / Interfaccia Pci Express 4.0
Contro: Serve una piattaforma Pci Express 4.0 per poterlo sfruttare a fondo

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RASSEGNA PANORAMICA
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Giornalista con background in Ingegneria Aerospaziale. Appassionato di tecnologia, fotografia e viaggi nelle terre fredde.