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Samsung SSD 840 EVO in dettaglio

Pagina 2: Samsung SSD 840 EVO in dettaglio

Samsung SSD 840 EVO in dettaglio

Memoria Flash

Ci sono diversi piccoli cambiamenti che rendono l'840 EVO un prodotto da tenere sott'occhio, a partire dalla memoria NAND Flash: la nuova densità di 128 Gb comporta che ogni die è in grado di archiviare 16 GB di dati, e non 8 GB come i die da 64 Gb all'interno degli 840 di precedente generazione.

Questo è stato possibile grazie all'uso di un processo produttivo più avanzato, che ha permesso a un maggior numero di transistor di entrare all'interno di un determinato spazio fisico. Il problema è che la miniaturizzazione aumenta la latenza e ha un effetto negativo sulla resistenza in scrittura. In questo caso anche il terzo bit per cella complica le cose, impattando sulle latenze in lettura e ancora di più sulle scritture.

Questo è il motivo per cui gli SSD 840 presentati un anno fa offrivano buone prestazioni in lettura e mediocri risultati in scrittura rispetto alla maggior parte dei concorrenti. Samsung ha quindi dovuto scontrarsi non solo con le carenze della memoria, ma anche affrontare la maggiore complessità nella gestione della NAND e nella correzione degli errori. L'azienda non è propensa a raccontare come ottiene certi risultati, specie sul fronte della resistenza, ma nel caso dell'SSD 840 EVO si è sbottonata un po'.

Turbo Write

SanDisk è stata la prima azienda a usare la memoria NAND MLC per emulare la SLC in modo da consentire una programmazione molto rapida. Anche Toshiba fa qualcosa di simile. Samsung merita invece attenzione perché usa memoria NAND di tipo TLC. Nonostante la tecnologia lavori in modo un pochino differente, l'idea è  quella che, "mettendo da parte" una certa quantità di memoria per far sì che operi in modalità SLC, le prestazioni possano migliorare in modo evidente.

Come ulteriore bonus, ci sono scenari dove questo tipo di caching può migliorare la resistenza generale dell'unità. L'implementazione di questa tecnologia coinvolge un insieme fisso di celle NAND su una base "per-dispositivo". Prendete parte della memoria TLC, usatela come SLC e potete perdere il 66% della sua capacità. Ad esempio, l'SSD 840 EVO da 1 TB ha 36 GB dedicati al Turbo Write, per un totale di 12 GB di memoria SLC emulata. È una buona quantità di cache. Qui i dettagli per ogni capacità:

840 EVO Turbo Write 120 GB 250 GB 500 GB 750 GB 1 TB
Capacità TLC sacrificata 9 GB 9 GB 18 GB 27 GB 36 GB
Turbo Write Cache SLC 3 GB 3 GB 6 GB 9 GB 12 GB

Quando la cache dell'unità è piena, l'eccesso va direttamente nella NAND TLC. Se provate a scrivere alla massima velocità dell'unità per più del tempo necessario a riempire la cache, le prestazioni scendono ai picchi fatti registrare dall'SSD 840.

Nella classifica sopra vedete le scritture sequenziali in Iometer. A seconda di quanto dura la scrittura, potete osservare quanto varia il throughput.

In base alla tabella sopra la classifica, l'SSD 840 EVO da 120 GB ha circa 3 GB di cache usabile. Questo significa che impiega circa nove secondi per riempire 330 MB/s. Samsung, tuttavia, afferma di poter superare i 400 MB/s con Turbo Write. Ovviamente quando la cache si riempie, la velocità scende in modo marcato. In questo caso, alla fine di un minuto tocca i 169 GB/s. Il tutto nella realtà dovrebbe funzionare bene perché non scriverete per un tempo tanto lungo.

Protezione termica

A chiudere il quadro – velocità di scrittura migliorata, un nuovo controller e una memoria flash aggiornata – è la protezione termica. Gli SSD possono diventare roventi in spazi limitati. Questo è un problema per i componenti interni, in particolare per la NAND TLC che non dovrebbe operare sopra i 70 gradi Celsius. Troppo calore può modificare le soglie di tensione di una cella di memoria, creando il caos.

Per risolvere questo problema la maggioranza delle nuove unità si affida a una sorta di throttling termico. In modo simile a una CPU che si surriscalda, un SSD protetto in modo adeguato rallenterà le proprie scritture fino a quando la temperatura non scenderà sotto una determinata soglia.

Nel caso degli SSD 840 EVO quella soglia è di 70 gradi. La lettura dalla memoria Flash NAND non richiede molta tensione, mentre non è così per la programmazione e la cancellazione. Fortunatamente gli SSD Samsung consumano poco per la maggior parte del tempo, anche se la memoria NAND TLC richiede qualcosina in più.