Samsung SSD 860 QVO 1 ТB и 4 ТB: первый потребительский SATA QLC (2 часть)

https://www.anandtech.com/show/13633/the-samsung-860-qvo-ssd-review
  • Перевод
Часть 1 >> Часть 2

Произвольное чтение


В первом тесте производительности произвольного чтения используются очень короткие пакеты операций, выполняемые по одному, без очереди. Накопители имеют такое время простоя между пакетами, чтобы рабочее время составило 20%, поэтому термическое регулирование невозможно. Каждый пакет состоит из 32 МБ случайных чтений по 4 КБ из 16 ГБ диапазона диска. Общее количество прочитанных данных составляет 1 ГБ.



Быстродействие при случайном считывании Samsung 860 QVO явно ниже, чем у 3D TLC, в то время как накопители Intel / Micron QLC NVMe без проблем конкурируют с традиционными SATA TLC. Но даже в наихудшем случае, когда 1 ТБ QVO полностью заполнен, скорость чтения все еще значительно выше, чем у жесткого диска.

Второй тест производительности случайного чтения выглядит следующим образом: тестируются глубины очереди от 1 до 32, а средняя производительность и энергоэффективность по QD1, QD2 и QD4 используются в качестве основных показателей. Каждая глубина очереди проверяется одну минуту или 32 ГБ переданных данных, в зависимости от того, что меньше. После проверки каждой очереди накопителю дается одна минута для охлаждения, так что накопление тепла вряд ли повлияет на большие глубины очереди. Отдельные операции чтения по-прежнему составляют 4 КБ, и используют 64 ГБ диска.



При более длительном тесте диск Toshiba TR200 DRAMless TLC уже не может опередить 860 QVO, и даже диски Intel / Micron QLC отстают от большинства основных SSD SATA (особенно при заполнении).





Потребляемая мощность 860 QVO во время теста случайного чтения лишь немного выше, чем у его родственников на основе TLC, но этого достаточно, чтобы вывести его показатели эффективности на последнее место.

Графики сравнения

Samsung 860 QVO 1TB


Samsung 860 QVO 1TB (Full)


Samsung 860 QVO 4TB


Samsung 860 QVO 4TB (Full)


Samsung 850 PRO 1TB


Samsung 860 EVO 1TB


Samsung 860 EVO 4TB


Crucial MX300 2050GB


Crucial MX500 1TB


Crucial P1 1000GB


Crucial P1 1000GB (Full)


Intel SSD 660p 1TB


Intel SSD 660p 1TB (Full drive)


Toshiba TR200 960GB


WD Black 7200RPM 1TB


WD Blue 1TB 3D NAND

Масштабирование глубины очереди QVO 860 во время случайного чтения довольно типичное, с снижением прироста после QD16. Но главное на графике – разница между дисками: QVO никогда не достигает и половины производительности лучших твердотельных накопителей SATA на основе TLC.



Если сравнить результаты случайного чтения 1VB 860 QVO со всеми другими дисками SATA в тестовой базе данных, то становится ясно, что QVO далеко не самый передовой по энергоэффективности или пиковой производительности, но есть диски намного хуже него.

Произвольная запись


Наш первый тест производительности случайной записи структурирован аналогично первому тесту случайного чтения, но каждый пакет занимает всего 4 МБ, а общая длина теста составляет 128 МБ. Операции произвольной записи 4 КБ распределяются по 16 ГБ на диске, и операции выполняются по одной, без очереди.



Кэш SLC накопителя 860 QVO очень эффективен для теста случайной записи, позволяя немного опередить даже 860 EVO.



Как и в случае с тестом непрерывного случайного чтения, наш второй тест произвольной записи выполняется блоками 4 КБ, одну минуту или 32 ГБ на глубину очереди, охватывая 64 ГБ диска и предоставляя диску до 1 минуты простоя между глубинами очереди, чтобы обеспечить очистку кэшей и охлаждение диска.

В более длительном тесте произвольной записи больший кэш SLC и большая параллельность 4TB 860 QVO помогают ему идти в ногу с топовыми накопителями SATA, но QVO 1 ТБ, к сожалению, лишь немного быстрее, чем диск TLC без DRAM.





QVO опять-таки немного более требователен к энергопотреблению, чем большинство накопителей TLC. Это в меньшей мере касается 4 ТБ QVO, в силу его хорошей производительности, но QVO на 1 ТБ в итоге делит последнее место с приводами QLC от Intel / Micron.

Графики сравнения

Samsung 860 QVO 1TB


Samsung 860 QVO 1TB (Full)


Samsung 860 QVO 4TB


Samsung 860 QVO 4TB (Full)


Samsung 850 PRO 1TB


Samsung 850 EVO 1TB


Samsung 850 EVO 4TB


Crucial MX300 2050GB


Crucial MX500 1TB


Crucial P1 1000GB


Crucial P1 1000GB (Fuli)


Intel 660p 1TB


Intel 660p 1TB(Full drive)


Toshiba TR200 960GB


WD Black 7200RPM 1TB


WD Blue1 TB 3D NAND

1TB 860 QVO показывает мизерное увеличение производительности произвольной записи с увеличением глубины очереди, хотя энергопотребление значительно возрастает с QD1 до QD2. 4TB 860 QVO демонстрирует гораздо более типичное масштабирование до насыщения в QD4, с кривой производительности, которая почти точно соответствует 4TB 860 EVO.



Существуют SSD SATA TLC, которые потребляют ту же мощность, а имеют лишь половину производительности произвольной записи 1 ТБ 860 QVO. Но в общей схеме результаты 1 ТБ QVO в этом тесте не привлекательны. 4 ТБ стартует там же, но в конечном итоге выходит на пик производительности SATA, не потребляя слишком много энергии.

Производительность последовательного чтения


В первом тесте производительности последовательного чтения производится запись 128 МБ короткими операциями по 128 КБ, без очереди. Тест усредняет производительность по восьми прогонам, и в общей сложности 1 ГБ данных передается с диска, содержащего 16 ГБ данных. Между каждым пакетом операций накопителю дается достаточно времени простоя, чтобы поддерживать общий рабочий цикл на уровне 20%.



Производительность последовательного чтения Samsung 860 QVO сравнима с обычными SSD SATA TLC, и значительно опережает DRAMless Toshiba TR200. Показатели 1 ТБ QVO 860 немного ниже, когда накопитель не заполнен, из-за тайминга теста: накопитель все еще сбрасывал кэш SLC в фоновом режиме, когда начинался тест чтения.

Следующий тест — непрерывного последовательного чтения — использует глубины очереди от 1 до 32, при этом показатели производительности и потребления вычисляются как среднее значение QD1, QD2 и QD4. Каждая глубина очереди проверяется не более одной минуты, или до чтения 32 ГБ с диска, содержащего 64 ГБ данных. Этот тест запускается дважды: один раз с накопителя, подготовленного последовательной записью тестовых данных, и снова после того, как случайный тест записи всё перемешал, вызывая фрагментацию внутри SSD, невидимую для ОС. Эти оценки представляют две крайности того, как диск будет работать при реальном использовании, когда выравнивание износа и модификации существующих данных создадут некоторую внутреннюю фрагментацию, которая ухудшит производительность, но не до степени, показанной здесь.



В длительном тесте последовательного чтения 860 QVO близок к пределу скорости SATA при чтении данных напрямую из флэш-памяти. А вот в случаях, когда внутренняя фрагментация была создана случайной записью на диск, скорость чтения QVO упала гораздо больше, чем у дисков TLC, и 1 ТБ QVO 860 оказался даже медленнее, чем механический жесткий диск.





Энергоэффективность 860 QVO лишь немного ниже, чем у дисков TLC, при чтении непрерывных данных. При работе с фрагментированными данными, QVO немного более эффективен, чем накопители Intel / Micron NVMe QLC, хотя и немного медленнее.

Графики сравнения

Samsung 860 QVO 1TB


Samsung 860 QVO 1TB (Full)


Samsung 860 QVO 4TB


Samsung 860 QVO 4TB (Full)


Samsung 850 PRO 1TB


Samsung 850 EVO 1TB


Samsung 850 EVO 4TB


Crucial MX300 2050GB


Crucial MX500 1TB


Crucial P1 1000GB


Crucial P1 1000GB (Fuli)


Intel 660p 1TB


Intel 660p 1TB(Full drive)


Toshiba TR200 960GB


WD Black 7200RPM 1TB


WD Blue1 TB 3D NAND

Масштабирование глубины очереди для QVO 860 очень типично: QD1 не совсем насыщает канал SATA, но более высокие глубины очереди достигают почти полной скорости. Единственное исключение — небольшое падение Transfer Rate на 1 ТБ во время последней фазы QD32.



Помимо небольшого падения производительности на QD32, последовательное чтение 860 QVO не выходит за пределы нормальных диапазонов, ожидаемых от накопителей TLC.

Производительность последовательной записи


Тест кратковременной последовательной записи структурирован идентично тесту чтения, за исключением направления передачи данных. Каждый пакет операций записывает 128 МБ, операциями по 128 КБ, выполненными в QD1, в общей сложности 1 ГБ данных записывается на диск, содержащий 16 ГБ данных.



Samsung 860 QVO отлично справляется с тестом последовательной записи, когда накопитель в почти пустой, а в кэше SLC достаточно места. Когда накопитель заполнен, скорость модели 1 ТБ несколько снижается, но она все же намного выше, чем у механического жесткого диска или привода TLC без DRAM.

Наш тест продолжительной последовательной записи идентичен второму тесту чтения, за исключением направления передачи данных. Глубина очереди меняется от 1 до 32, и каждая глубина очереди проверяется одну минуту или до записи 32 ГБ, после чего есть минута простоя, когда диск охлаждается и выполняет сборку мусора. Тест ограничен объемом диска 64 ГБ.



При длительном тесте последовательной записи кэш-память SLC 1TB 860 QVO уже не достаточна, даже если диск в основном пуст, и он оказывается на последнем месте. Кэш-память SLC модели 4 ТБ выдерживает этот тест и работает так же быстро, как и любой диск SATA.





860 QVO немного более прожорлив, чем 860 EVO, поэтому 4TB QVO занимает лишь третье место по эффективности в этой группе. Эффективность 1 ТБ QVO аналогична более быстрым, но более энергоемким накопителям 1 ТБ QLC NVMe от Intel и Micron.

Графики сравнения

Samsung 860 QVO 1TB


Samsung 860 QVO 1TB (Full)


Samsung 860 QVO 4TB


Samsung 860 QVO 4TB (Full)


Samsung 850 PRO 1TB


Samsung 850 EVO 1TB


Samsung 850 EVO 4TB


Crucial MX300 2050GB


Crucial MX500 1TB


Crucial P1 1000GB


Crucial P1 1000GB (Fuli)


Intel 660p 1TB


Intel 660p 1TB(Full drive)


Toshiba TR200 960GB


WD Black 7200RPM 1TB


WD Blue1 TB 3D NAND

1TB 860 QVO показывает мизерное увеличение производительности произвольной записи с увеличением глубины очереди, хотя энергопотребление значительно возрастает с QD1 до QD2. 4TB 860 QVO демонстрирует гораздо более типичное масштабирование до насыщения в QD4, с кривой производительности, которая почти точно соответствует 4TB 860 EVO.



Существуют SSD SATA TLC, которые потребляют ту же мощность, а имеют лишь половину производительности произвольной записи 1 ТБ 860 QVO. Но в общей схеме результаты 1 ТБ QVO в этом тесте не привлекательны. 4 ТБ стартует там же, но в конечном итоге выходит на пик производительности SATA, не потребляя слишком много энергии.

Производительность последовательного чтения


В первом тесте производительности последовательного чтения производится запись 128 МБ короткими операциями по 128 КБ, без очереди. Тест усредняет производительность по восьми прогонам, и в общей сложности 1 ГБ данных передается с диска, содержащего 16 ГБ данных. Между каждым пакетом операций накопителю дается достаточно времени простоя, чтобы поддерживать общий рабочий цикл на уровне 20%.



Производительность последовательного чтения Samsung 860 QVO сравнима с обычными SSD SATA TLC, и значительно опережает DRAMless Toshiba TR200. Показатели 1 ТБ QVO 860 немного ниже, когда накопитель не заполнен, из-за тайминга теста: накопитель все еще сбрасывал кэш SLC в фоновом режиме, когда начинался тест чтения.

Следующий тест — непрерывного последовательного чтения — использует глубины очереди от 1 до 32, при этом показатели производительности и потребления вычисляются как среднее значение QD1, QD2 и QD4. Каждая глубина очереди проверяется не более одной минуты, или до чтения 32 ГБ с диска, содержащего 64 ГБ данных. Этот тест запускается дважды: один раз с накопителя, подготовленного последовательной записью тестовых данных, и снова после того, как случайный тест записи всё перемешал, вызывая фрагментацию внутри SSD, невидимую для ОС. Эти оценки представляют две крайности того, как диск будет работать при реальном использовании, когда выравнивание износа и модификации существующих данных создадут некоторую внутреннюю фрагментацию, которая ухудшит производительность, но не до степени, показанной здесь.



В длительном тесте последовательного чтения 860 QVO близок к пределу скорости SATA при чтении данных напрямую из флэш-памяти. А вот в случаях, когда внутренняя фрагментация была создана случайной записью на диск, скорость чтения QVO упала гораздо больше, чем у дисков TLC, и 1 ТБ QVO 860 оказался даже медленнее, чем механический жесткий диск.





Энергоэффективность 860 QVO лишь немного ниже, чем у дисков TLC, при чтении непрерывных данных. При работе с фрагментированными данными, QVO немного более эффективен, чем накопители Intel / Micron NVMe QLC, хотя и немного медленнее.

Графики сравнения

Samsung 860 QVO 1TB


Samsung 860 QVO 1TB (Full)


Samsung 860 QVO 4TB


Samsung 860 QVO 4TB (Full)


Samsung 850 PRO 1TB


Samsung 850 EVO 1TB


Samsung 850 EVO 4TB


Crucial MX300 2050GB


Crucial MX500 1TB


Crucial P1 1000GB


Crucial P1 1000GB (Full)


Intel 660p 1TB


Intel 660p 1TB(Full drive)


Toshiba TR200 960GB


WD Black 7200RPM 1TB


WD Blue1 TB 3D NAND

Во время теста последовательной записи 1TB 860 QVO медленный и стабильный, в то время как производительность модели 4TB такая же, как и у любого другого диска SATA.



Последовательная запись в 1TB 860 QVO явно происходит медленнее, чем обычно, но это не беспрецедентно: были такие же медленные накопители TLC, но большинство из них имели объем менее 1 ТБ. Модель 4TB лучше выглядит в общей картине.

Спасибо, что остаетесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас оформив заказ или порекомендовав знакомым, 30% скидка для пользователей Хабра на уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps от $20 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).

VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps до 1 января бесплатно при оплате на срок от полугода, заказать можно тут.

Dell R730xd в 2 раза дешевле? Только у нас 2 х Intel Dodeca-Core Xeon E5-2650v4 128GB DDR4 6x480GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $249 в Нидерландах и США! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?
ua-hosting.company
572,00
Хостинг-провайдер: серверы в NL / US до 100 Гбит/с
Поделиться публикацией

Комментарии 10

    0
    И сколько он держит данные в выключенном виде записанные например при 25 градусах Цельсия и хранящиеся при той же температуре?
      0
      как и все ssd — «бесконечно» долго при наличии питания. Контроллер постоянно проверяет ячейки и обновляет заряд.
        0
        Если контроллер адекватный и прошивки без багов. Уже дважды сталкивался с тем, что SSD при работе при повышенных температурах (но далеко от предельно допустимых, например 35-50 градусов, при паспортно допустимых 60-70 градусах, т.е. перегрева вообще нет, все в рамках нормативных условий эксплуатации заявленных производителем) теряют записанные данные даже при небольшом износе ячеек (далеко до достижения даже гарантийного объема записи, не говоря уже о полном расчетном) и постоянном наличии питания.

        После форматирования (или просто перезаписи всего объема, чтобы точно все ячейки обновились) все ошибки и задержки/лаги (из-за повторных попыток и постянного использования кодов коррекции ошибок) чтения сразу же уходят, все пишется и читается замечательно на макс скорости, все контрольные суммы совпадают. Но через неск. месяцев работы данные, которые лежали без перезаписи снова начинают «сыпаться».

        Просто контроллер вовремя не проверил и не перезаписал какие-то ячейки в файлах которые очень давно не перезаписывались со стороны пользовательского ПО. Хотя возможность у него была, никто не мешал — диск был почти постоянно онлай, нагрузка небольшая, т.е. времени простоев для внутреннего самообслуживания было достаточно.
        Вероятно в этих моделях просто алгоритмы обновления примитивные и не учитывают конкретных особенностей эксплуатации. Например вместо проверки и тестирования сохранности данных чтением (считывается хорошо — оставляем, большой % ошибок «сырого» чтения, что приходится активно использовать коды коррекции — перезаписываем), программеры вписали примитивное правило, что ячейки не перезаписывавшиеся больше ХХX часов в процессе обычной работы, переписываем принудительно в моменты простоя диска.

        Но ХХX часов рассчитаны из какой-то усредненной статистики по усредненной скорости утекания заряда. А если она вдруг оказывается существенно выше (например из-за работы при повышенной температуре или из-за более низкого качества флэша в данной конкретной партии) — то «ну извини, не шмогла не успела я».

        Хотя конкретно при 25 градусах, про которые спрашивали таких проблем быть не должно. Разве что флэш совсем из плохой, сильно «протекающей» партии попадется.
          0

          А что за диск/контроллер? Реально на рынке полно оем, когда производитель баран бараном, берет разводку платы, контроллер и прошивку готовые от вендора, покупает чипы подешевле ничего не корректируя и не тюнингуя.

            0
            Первый уже не помню(в офисе на работе в одном из компов был), он уже давно выкинут, но вроде брендовый Kingston, правда из эконом серии был. А свежий пример, мой собственный диск, которые еще пока под рукой и даже на гарантии — SILICON POWER Velox V70 (SP240GBSS3V70S25), контроллер от SandForce, память MLC.

            Память при этом нормальная — после перезаписи всего вручную до сих пор все пишется и читается все без проблем, на максимальной скорости и без ошибок. В т.ч. и после «отлежки» в течении нескольких недель без питания. Т.е. существенного износа и деградации самого флэша еще нет. Да и странно было бы если была — за все время на него записано всего несколько ТБ, для MLC памяти это ерунда — ее ресурс заявлен в 3К перезаписей, т.е. > 700 ТБ для объема диска 240(256) ГБ.

            Но вот данные — уже были дважды битые на нем, причем не одиночный сбойный сектор, что можно на случайность списать. Когда 2й раз проверял больше 10к совсем нечитаемых и нестабильных(читаемых с трудом и большими задержками) секторов оказалось. Явно контроллер не уследил вовремя не обновив «залежавшиеся» сектора. Максимально возможная степень залежалости при этом — где-то полгода, т.к. за полгода до этого все данные на него были переписаны с другого диска.

            На этом фоне особо цинично выглядят творения маркетологов:
            Надежность в работе с вашими данными – самое важное для нас
            Один или более поврежденных блоков на диске могут привести к неисправимой поломке системы вашего ПК. Чтобы избежать этого, V70 снабжен технологией Bad Block Management для непрерывного мониторинга и замены поврежденных блоков, позволяющей сохранить систему в хорошей форме и продлить срок службы накопителя SSD. Именно поэтому объем памяти V70 меньше чем у других SSD: мы пожертвовали емкостью ради повышения надежности и выносливости потому, что самое важное для нас — ваши данные.


            Хотя именно с поврежденными (в хлам изношенными) он может и нормально обращается подменяя их из резерва. Но до этого просто не дошло еще. Проблема в том, что постепенная утеря записанных данных это свойство любого флэша вообще, а не только поврежденного. Разница только в скорости процесса. И если тщательно не следить за этим можно потерять данные и в полностью исправных ячейках.
      +1
      Если честно, выглядело странно это все еще когда только вышли эти тесты. WD Blue 3D NAND 2TB стоит теже самые деньги, за что получаешь TLC. Более того, таких ~300$ даже не один сейчас на рынке. Спрашивается, зачем рисковать и терять значительно в скорости при почти той же стоимости? Интеловский QLC так вообще неадекватен по цене.

      А так, очень любопытно сейчас. SSD находятся в той вилке цен, где энтерпрайз HDD. По той же цене можно получить в разы более производительное хранилище, если основная нагрузка это чтение или запись происходит лишь вставками новых данных.
        +1

        HDD даже меньшего объема могут служит лет 10.При этом сценарий использования может меняться. Не вижу смысла брать куда менее надежный SSD (в случае QLS) при условии, что HDD справляется. Лучше потом купить SSD для нового сценария.
        Служебную перезапись QLS должны вести куда чаще чем предыдущие версии флеш памяти, а это опять таки износ, износ неизвестный по свои параметрам. Вендоры дают время хранения данных на QLS?

          0
          Это информация только ДСП. Из открытых данных есть только отраслевые стандарты JEDEC которых должны придерживаться производители.
          В них заявлено не меньше где-то полугода хранения данных (имеется ввиду без перезаписи/обновления) при температуре 30 градусов, не менее пары месяцев при температуре 40 градусов и т.д. каждые 5 градусов температуры практически удваивают или половинят срок хранения данных.
          Это в рамках гарантированного срока службы и объема записи (TBW). Дальше не регламентируется — как повезет.

          Так что охлаждение SSD на самом деле более актуально чем HDD, несмотря на то что SSD меньше греются. Т.к. у HDD температуры где-то до 50 градусов вообще практически не снижают срока службы и не влияют на сохранность данных. А по некоторым иследованиям при +40гр служат даже немного дольше чем при +20-30гр.

          Тогда для SSD каждые +5 градусов это срок хранения данных почти на x0.5, а вероятность их потери как минимум х2. Матрица минимального (для соответствия стандарту) срока сохранности данных в неделях в зависимости от температуры в момент записи (шкала внизу) и во время последующего хранения (слева).
          image
            0
            Интересно, а выпускаются ли ещё серверные SLC SSD?
            Теоретически, объём одного чипа SLC должен быть вдвое меньше объёма такого же чипа MLC. Т.е. если существуют MLC на 1 Tb, вполне можно сделать точно такой же SLC на 512 Gb.

            Как-то затихла тема SLC, вижу упоминания разве что маленьких индустриальных накопителей и SLC-кэшей в TLC SSD. Ну и видел какой-то необычный накопитель от ADATA, который при заполнении меньше половины умеет работать в SLC-режиме.
              0
              Серверных по-моему уже не осталось.
              Идустриальные еще попадаются, в основном как раз из-за требований по широкому диапазону рабочих температур для подобных накопителей — SLC не только огромным ресурсом по циклам перезаписи отличается (что в прочем для «industrial grade» тоже может быть актуально — например объем и скорость совсем небольших достаточно, а вот перезаписывается часто) но и высокой сохранностью данных. Она так же катастрофически падает с ростом рабочих температур, но все-равно остается где-то почти на порядок выше чем у MLC не говоря уже о TLC.

              А в серверах вроде только MLC и eMLC («отборная» MLC) остались. Плюс «псевдо-SLC» бывает аналогично кэшированию в потребительских TLC SSD, когда часть MLC ячеек можно сконфигурировать работать в однобитном режиме. По заявлениям производителей характеристики получаются близкие к «настоящей» SLC.

              Ну и для совсем суровых серверных нагрузок с большой долей записи теперь еще есть SSD на базе 3D XPoint если MLC/eMLC мало.

        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

        Самое читаемое