Test Samsung 970 EVO, l'SSD "popolare" si rinnova

NAND a 64 layer per sostituire i 960 EVO

Samsung 970 EVO

 
Samsung 970 EVO

La nuova serie di SSD 970 di Samsung è disponibile sia nei modelli EVO per la stragrande maggioranza dei consumatori che nei modelli Pro per appassionati e utenza professionale.

Leggi anche: Test Samsung 970 Pro, SSD M.2 NVMe con memoria MLC

Gli ultimi SSD NVMe arrivano in un momento in cui Samsung si trova davanti a una rinnovata competizione da parte di aziende che hanno messo a frutto la memoria 3D NAND a 64 layer. Negli ultimi mesi abbiamo visto diversi SSD di altre realtà guadagnare terreno sui 960 EVO con NAND a 48 layer, un tempo dominanti.

Samsung non ha però dormito sugli allori e ha messo a punto una risposta, che parte anch'essa dalla memoria 3D NAND a 64 layer. Il 970 EVO è basato sulla nuova memoria e ha lo stesso controller Phoenix a cinque core della serie Pro.

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I 970 Pro, più costosi, garantiscono prestazioni sostenute eccezionali in scrittura per carichi avanzati tipici delle workstation, mentre i 970 EVO si adattano meglio a operazioni mainstream, più comuni. Il Pro è più veloce con carichi di lunga durata, cosa dovuta principalmente al tipo di memoria NAND flash che Samsung ha adottato per le due famiglie: i Pro vantano la più costosa memoria MLC, mentre gli EVO la meno costosa TLC.

Samsung ha progettato i 970 EVO per la maggior parte degli utenti PC, ma si tratta di un prodotto degno della loro fiducia? È a questa domanda che risponderemo in questa prova.

Specifiche tecniche SSD 970 EVO

I modelli 970 EVO spaziano da 250 GB a 2 TB, il che eleva la capacità massima della serie. Il prezzo della versione da 2 TB non è dei migliori, ma era un'aggiunta dovuta.

Il modello di punta raggiunge un throughput di picco in lettura / scrittura di 3500 / 2500 MB/s, mentre le prestazioni in lettura / scrittura casuale arrivano a 500.000 / 480.000 IOPS. Gli SSD 970 EVO offrono diversi livelli prestazionali per ogni capacità, come potete vedere in tabella.

  Samsung 970 EVO (250GB) Samsung 970 EVO (500GB) Samsung 970 EVO (1TB) Samsung 970 EVO (2TB)
Capacità (grezza / utente) 256 GB / 250 GB 512 GB / 500 GB 1024 GB / 1000 GB 2048 GB / 2000 GB
Form factor M.2 2280 S3 M.2 2280 S3 M.2 2280 S3 M.2 2280 S3
Interfaccia / protocollo PCIe 3.0 / NVMe 1.3 PCIe 3.0 / NVMe 1.3 PCIe 3.0 / NVMe 1.3 PCIe 3.0 / NVMe 1.3
Controller Samsung Phoenix Samsung Phoenix Samsung Phoenix Samsung Phoenix
DRAM Samsung LPDDR4 512MB Samsung LPDDR4 512MB Samsung LPDDR4 1GB Samsung LPDDR4 2GB
NAND Samsung 64-Layer TLC Samsung 64-Layer TLC Samsung 64-Layer TLC Samsung 64-Layer TLC
Lettura sequenziale 3400 MB/s 3400 MB/s 3400 MB/s 3500 MB/s
Scrittura sequenziale 1500 MB/s 2300 MB/s 2500 MB/s 2500 MB/s
Lettura casuale 200.000 IOPS 370.000 IOPS 500.000 IOPS 500.000 IOPS
Scrittura casuale 350.000 IOPS 450.000 IOPS 450.000 IOPS 480.000 IOPS
Codifica Class 0 (256-bit FDE), TCG Opal 2.0, Microsoft eDrive Class 0 (256-bit FDE), TCG Opal 2.0, Microsoft eDrive Class 0 (256-bit FDE), TCG Opal 2.0, Microsoft eDrive Class 0 (256-bit FDE), TCG Opal 2.0, Microsoft eDrive
Resistenza 150 TBW 300 TBW 600 TBW 1200 TBW
Product number MZ-V7E250BW MZ-V7E500BW MZ-V7E1T0BW MZ-V7E2T0BW
Garanzia 5 anni limitata 5 anni limitata 5 anni limitata 5 anni limitata

Le differenze sono degne di nota sulla carta, ma in pratica fattori che vanno oltre il controllo dell'SSD, come i colli di bottiglia causati dal sistema operativo, minimizzano le differenze. Samsung indica le specifiche con quattro worker con una QD4 (ciascuno) per ottenere il massimo dalle prestazioni, ma è un carico più probante di quelli comuni sui PC desktop.

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Prezzo, garanzia e resistenza

Il 970 EVO ha un prezzo di partenza per il modello da 250 GB di 110 dollari e arriva fino a 800 dollari per il 2 TB. In Italia la situazione attuale è la seguente: 

Samsung SSD 970 EVO 250 GB Samsung SSD 970 EVO 250 GB
   
Samsung SSD 970 EVO 500 GB Samsung SSD 970 EVO 500 GB
   
Samsung SSD 970 EVO 1 TB Samsung SSD 970 EVO 1 TB
   
Samsung SSD 970 EVO 2 TB Samsung SSD 970 EVO 2 TB
   

Ogni unità nella serie 970 - modelli Pro inclusi - ha una garanzia di 5 anni. Le differenze tra le serie Pro ed EVO si riducono a resistenza, prezzo e prestazioni sostenute.

Gli SSD NVMe sono molto vicini a raggiungere i limiti prestazionali dell'interfaccia PCIe 3.0 x4, e altre aziende hanno chiuso il gap con l'azienda sudcoreana. Per questo Samsung prova a usare il suo vantaggio sul fronte della resistenza come un elemento di vendita, in quanto sempre più persone iniziano a cercare del valore aggiunto alle semplici prestazioni. Il 970 EVO, di conseguenza, offre una resistenza di 1,5 volte maggiore rispetto al suo predecessore.

Intelligent TurboWrite

I produttori di SSD usano buffer SLC programmati per migliorare le prestazioni di scrittura degli SSD TLC. Samsung ha introdotto il concetto di buffer SLC a due livelli sul 960 EVO e lo ripropone con la nuova serie. Il buffer fisso dell'EVO è pari a 4 o 6 GB a seconda della capacità dell'SSD. Questo piccolo buffer assorbe il traffico di scrittura casuale ed è persino sufficiente per i carichi multitasking pesanti.

Il buffer dinamico Intelligent TurboWrite entra in gioco quando trasferite un grande file verso l'unità e si espande se l'unità ha sufficiente spazio vuoto. Varia inoltre in base alla capacità del prodotto, come potete vedere nella tabella. Usare le prestazioni extra è difficile a meno che trasferiate dati da un dispositivo ad alta velocità o tramite una rete Ethernet 10 Gbps totalmente saturata.

  EVO 250GB EVO 500GB EVO 1TB EVO 2TB
Capacità statica buffer 4GB 4GB 6GB 6GB
Capacità Intelligent TurboWrite 9GB 18GB 36GB 72GB
Capacità totale 12GB 22GB 42GB 78GB
Prestazioni TurboWrite 1500 MB/s 2300 MB/s 2500 MB/s 2500 MB/s
Prestazioni flash nativa 300 MB/s 600 MB/s 1200 MB/s 1250 MB/s

I 970 EVO sono dotati di un nuovo controller Phoenix a cinque core, di cui uno destinato alla comunicazione con il PC tramite interfaccia NVMe 1.3. Non sappiamo ancora molto su questo controller a otto canali, anche se Samsung lo usa in diverse serie di prodotti che spaziano dal PM981 ai modelli di classe enterprise.

La memoria V-NAND a 64 layer di Samsung aumenta le prestazioni "grezze" ma al contempo riduce i consumi. Questo tipo di memoria l'abbiamo già vista nell'SSD Portable T5 e negli 860 EVO. Il nuovo EVO da 2TB sfrutta un nuovo die da 512 Gbit, rispetto a quelli da 256 Gbit. Per quanto ne sappiamo è il primo SSD a usare un die così denso.

Caratteristiche tecniche SSD 970 EVO

I 970 EVO supportano Microsoft eDrive e TCG Opal 2.0. eDrive è una funzione di codifica che trovate su Windows 8, 8.1 e 10. Le aziende usano spesso TCG Opal per mettere rendere sicuri notebook e desktop perché forniscono funzioni di amministrazione da remoto.

temp

Il nuovo controller Phoenix ha una copertura in nickel che aiuta a dissipare il calore. Samsung ha mantenuto anche la sottile striscia di rame sul retro dell'unità, come nel 960 EVO. La striscia raccoglie il calore del circuito stampato e dal controller.

Le prestazioni termiche migliorate permettono all'unità di trasferire più dati prima che Dynamic Thermal Guard (throttling termico) entri in gioco. Samsung ci ha detto che il 970 EVO entra in throttling 12 secondi rispetto al 960 EVO, permettendovi così di trasferire il 26% di dati sequenziali in più al massimo throughput.

Il raffreddamento migliorato, il controller e la NAND flash offrono inoltre prestazioni casuali sostenute superiori. Samsung afferma che l'EVO incrementa le prestazioni in scrittura casuale sostenuta del 27% rispetto al modello precedente, e offre anche prestazioni più costanti nel tempo.

Software

I software Magician e Data Migration supporteranno la serie 970. Magician vi permette di vedere i dati SMART, testare le unità con un generatore di carico (benchmark), svolgere la cancellazione sicura dell'unità e aggiornare il firmware.

Data Migration velocizza la vostra migrazione verso un nuovo SSD permettendovi di clonare i dati da un'unità esistente. Samsung ha inoltre rilasciato l'NVMe Driver 3.0, un passo avanti rispetto alla versione 2.3. In passato il driver NVMe di Samsung aumentava le prestazioni nei carichi casuali. Stavolta l'azienda è rimasta molto vaga sui dettagli:

Insieme al 970 EVO, Samsung sta lanciando il Samsung NVMe Driver 3.0, il quale nel mezzo di un ecosistema estremamente diversificato per la tecnologia NVMe, è progettato per la massima compatibilità tra le risorse di sistema dell'utente e l'SSD Samsung 970 EVO NVMe. Ad esempio, tramite l'uso del Samsung NVMe Driver 3.0, diventa possibile usare il 970 EVO con Windows 7.

Il nuovo driver 3.0 NVMe diventerà un argomento centrale di questa recensione quando passeremo in rassegna le prestazioni.

SSD 970 EVO da vicino

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Tutti gli SSD 970 hanno lo stesso layout. Il PCB ha solo due package NAND flash, un singolo package DRAM e un controller Phoenix placcato nickel. A occhio nudo sembra che Samsung usi una striscia in rame più spessa sul retro dell'unità rispetto a quanto fatto con la serie 960.

Prestazioni SSD 970 EVO da 1 TB e 2 TB

Ci sono pochi SSD da 2 TB sul mercato quindi abbiamo scelto di includere i due 970 EVO da 1 TB e 2 TB negli stessi grafici. Questo ci permette anche di confrontare il die Samsung da 256 Gbit con il più densità da 512 Gbit che archivia una quantità doppia di dati.

La storia non sarebbe completa senza il 960 EVO. Abbiamo incluso anche un 970 Pro e il 960 Pro, entrambi dotati di NAND MLC. Il 600p rappresenta l'SSD NVMe di Intel di precedente generazione con memoria NAND a 32 layer. Intel deve ancora portare sul mercato il nuovo 760p da 1 TB, ma dovrebbe arrivare presto.

Abbiamo aggiunto il nuovo HP EX920 1TB con NAND flash a 64 layer Intel Micron Flash Technologies (IMFT) e controller SMI SM2262. A questo si affiancano anche il Plextor M9Pe e il SanDisk Extreme Pro NVMe 3D con memoria Toshiba/SanDisk a 64 layer.

Dettagli sul test

Abbiamo testato gli SSD 970 EVO con il nuovo driver NVMe 3.0.1802, con risultati più bassi delle attese. In passato il driver NVMe custom di Samsung si è dimostrato più veloce durante i carichi casuali rispetto al driver integrato di Windows. In questo caso, il driver di Windows è più veloce, cosa che Samsung potrebbe sistemare in un futuro update del suo driver.

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Il driver di Samsung ha ottenuto un punteggio di reattività di 1007 nel test BAPCO SYSmark 2014 SE, mentre il driver Microsoft è arrivato a 1015. In questo test, anche solo pochi punti indicano un cambiamento più grande rispetto a quello che vediamo negli altri test.

C'è anche un'altra stranezza. Ogni test gira tre volte e i punteggi per ogni sessione sono solitamente quasi identici. Non è quello che è avvenuto in questo caso. Il driver di Samsung ha ottenuto un punteggio di 989, 1036 e 994, mentre quello di Microsoft ha totalizzato 1006, 1033 e 1007. Per confronto il nuovo WD Black raggiunge 1009, 1007 e 1008.

I risultati ci suggeriscono che il firmware ha problemi di costanza. SYSmark usa software reali per misurare le prestazioni, quindi sappiamo che il problema non è limitato ai test sintetici.

Die NAND: 256Gbit vs. 512Gbit

Come spiegato nella pagina precedente tutti gli EVO hanno memoria NAND a 64 layer, ma Samsung usa due die diversi. Il 970 EVO da 1 TB ha un die da 256 Gbit (32GB) mentre quello da 2TB ha un nuovo die da 512 Gbit (64GB), quindi ci aspettiamo un po' di differenza nelle prestazioni. Samsung è la prima a distribuire un SSD consumer con un die da 512 Gb e 64 layer, ma Micron farà altrettanto nel corso dell'anno.

I modelli da 1TB e 2 TB usano entrambi 32 die suddivisi su due package. L'EVO da 2 TB ha il doppio della quantità di DRAM per mantenere il rapporto tra NAND e DRAM costante.

Samsung dice che l'EVO da 2 TB ha prestazioni in lettura sequenziale e in scrittura casuale leggermente superiori al modello da 1 TB, ma non è stato così nel nostro test.

Prestazioni in lettura sequenziale 

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Come potete vedere gli SSD 970 EVO mostrano una differente curva prestazionale aumentando il carico. Offrono ancora grandi prestazioni a QD1, ma non scalano come i modelli di precedente generazione da QD2 a QD4. Di contro il 970 PRO scala come gli altri modelli.

Prestazioni in scrittura sequenziale

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Le prestazioni in scrittura sequenziale dei 970 non fanno cilecca all'aumentare del carico. Abbiamo superato le prestazioni nominali di Samsung per il 970 EVO da 1 TB (quello da 2 TB non era molto distante). Le due unità mostrano un chiaro aumento delle prestazioni rispetto a 960 EVO e Pro.

Test di scrittura sequenziale nella cache

Queste test misura le prestazioni mentre scriviamo dati sull'intera capacità usabile dell'unità. Il test ci permette di vedere quanti dati sequenziali potete scrivere prima che il buffer SLC finisca lo spazio e iniziate a scontrarvi con le minori prestazioni native della TLC.

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All'inizio i 970 EVO scrivono dati sequenziali 128KB alla stessa velocità del nuovo 970 Pro. Entrambi scendono a circa 1200 MB/s - come indicato da Samsung - dopo che il buffer si riempie. Il 970 EVO da 1 TB continua a mantenere 1200 MB/s per il resto del test, mentre il modello da 2 TB scende a circa 800 MB/s. Potrebbe sembrarvi un calo rilevante, ma probabilmente non v'imbatterete mai in questo livello prestazionale. L'ultimo calo si verifica dopo che il test ha scritto circa 500 GB di dati sul 970 EVO da 2 TB.

Prestazioni in lettura casuale

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Abbiamo notato che le unità Samsung perdono un po' di prestazioni nel nostro nuovo test sulle prestazioni massime. Le letture di dati casuali di solito arrivano a ondate dalla vostra unità, perciò il nostro test è una rappresentazione migliore delle prestazioni reali con gli SSD TLC.

Samsung dice che il nuovo 970 EVO può raggiungere 15.000 IOPS a QD1. Siamo tornati brevemente al nostro vecchio carico sostenuto, e le unità Samsung hanno rispecchiato le specifiche. Anche gli altri prodotti hanno visto salire leggermente le prestazioni con un carico di lavoro prolungato.

Le prestazioni in lettura casuale hanno una relazione diretta con la reattività del vostro PC, e il 960 EVO ha dominato in questi test per anni. Il grafico con QD ridotte mostra come la memoria a 64 layer di Micron (HP EX920) e Toshiba (Plextor M9Pe) permetta agli SSD di terze parti di superare il 960 EVO.

Prestazioni in scrittura casuale

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Le scritture di dati casuali non sono particolarmente pesanti durante i normali carichi desktop. Avvengono molto spesso, ma queste unità sono tutte sufficientemente veloci. Samsung ha progettato i modelli Pro per carichi di scrittura casuale sostenuti. Ci aspettavamo che il nuovo 970 EVO superasse il modello precedente, ma le nuove unità non sono andate bene in quell'area. Sospettiamo che il driver custom NVMe di Samsung abbia molto a che fare con questo risultato.

Carico misto sequenziale al 70%

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Le strane prestazioni in lettura sequenziale QD2 non hanno avuto un impatto sul nostro test con un carico misto. Tutti gli SSD NVMe di Samsung sono davvero vicini a QD2 e QD4.

Carico misto casuale al 70%

Le prestazioni in scrittura casuale ridotte hanno avuto un impatto leggero sul 970 EVO nel nostro carico misto. Ancora una volta vediamo i modelli precedenti comportarsi leggermente meglio, ma sono prodotti maturi che hanno superato un ciclo di update.

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Samsung, come le altre aziende, ha una storia di miglioramento delle prestazioni tramite aggiornamenti firmware, quindi potremmo vedere questi risultati migliorare in futuro.

Stato di equilibrio sequenziale

Gli SSD 970 EVO hanno prestazioni in stato di equilibrio sequenziale molto buone, anche se non sono stati sviluppati per i carichi workstation.

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Prima di registrare le prestazioni mettiamo queste unità davanti a una sessione di 10 ore con un carico di scritture con blocchi da 128KB. Iniziamo misurando con il 100% di scritture (lato destro del grafico) e progrediamo fino al 100% di letture (lato sinistro). I carichi consumer in genere ricadono tra il 70% e l'80%, mentre la maggior parte dei carichi workstation si posiziona nell'ultima parte di quella scala. Il 970 EVO batte il 960 EVO facilmente.

Stato di equilibrio casuale

Il test in stato di equilibrio casuale mostra il vantaggio dell'enorme buffer del 970 EVO da 2 TB. Il primo grafico evidenzia l'intero periodo di test di un'ora e il secondo si concentra sugli ultimi minuti dove le prestazioni sono ampiamente equalizzate. L'EVO da 2 TB è meno costante rispetto al modello da 1 TB, ma fornisce comunque un solido risultato.

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Dopo un'ora di tortura, il 970 EVO da 1TB fornisce quasi le stesse prestazioni di scrittura casuale del 970 Pro. Il 970 Pro è leggermente più veloce, ma i risultati sono molto più vicini alle previsioni. I 970 non sono costanti come il 960 Pro, ma scrivono più dati durante il test.

Prestazioni software reali, PCMark 8

La serie EVO ha sempre dato il meglio con i software consumer, ma in questo caso delude. Gli SSD EVO SATA solitamente riescono a superare persino i modelli Pro grazie al loro buffer. Gli EVO NVMe inseguono i modelli Pro in alcuni dei test più pesanti per quanto riguarda le scritture, ma non di molto.

In generale gli SSD EVO di solito superano tutti i prodotti concorrenti in questo test, ma al momento non è così con i nuovi 970 EVO.

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Possiamo vedere come SSD emergenti come il Plextor M9Pe e l'HP EX920, entrambi dotati di memoria NAND flash a 64 layer, hanno superato il 960 EVO da 1 TB. Ci aspettavamo che i nuovi SSD 970 EVO si comportassero meglio, ma finiscono dietro la maggior parte dei concorrenti.

Prestazioni carico avanzato, PCMark 8

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L'algoritmo di garbage collection di Samsung è uno dei migliori mai sviluppati. Anche se il 970 EVO si è posizionato dietro molte delle unità nei test sui software, si riprende molto più rapidamente dopo un pesante carico di lavoro.

Tempo di servizio totale

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Il tempo di servizio - il tempo di occupazione dell'unità più la latenza - vede gli SSD Samsung 970 raggruppati insieme al 960 EVO durante la fase di ripristino. I 970 sono vicini nella fase di stato di equilibrio, proprio come abbiamo visto negli altri due test in stato di equilibrio.

Tempo di occupazione

Il test sul tempo di occupazione mostra quanto a lungo le unità hanno funzionato realmente per completare le operazioni. Si tratta di un valore importante perché aiuta a comprendere i consumi degli SSD.

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Più velocemente un'unità completa un'operazione, più rapidamente può tornare in basso stato di consumo. Il test non è una vera misura dei consumi, ma è un buon riferimento qualora un SSD si comporti male nei nostri test sui consumi.

Test reattività BAPCo SYSmark 2014 SE

Prima abbiamo visto il test SYSmark del 970 EVO da 1 TB. I 970 EVO hanno mostrato molta più variabilità tra i punteggi migliori e peggiori rispetto a quelli che vediamo di solito durante le tre sessioni di test.

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Il 970 EVO da 2 TB ha inseguito il modello da 1 TB nella maggior parte dei nostri test, ma ha ottenuto un punteggio di reattività molto superiore. Ha comunque evidenziato ancora molta variabilità tra i tre punteggi.

Test autonomia BAPCo MobileMark 2012.5

Il driver NVMe custom di Samsung non fa ai propri SSD alcun favore nel test di autonomia che svolgiamo su un notebook. Abbiamo testato il driver confrontandolo con quello Microsoft molte volte in passato. Questa volta abbiamo testato con il driver di Windows.

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Il Lenovo Y700-17 può funzionare per oltre 300 minuti con gli SSD 970. È un valore molto vicino a quello registrato con gli SSD 960 EVO e Pro da 1 TB. I risultati sono tutti molto buoni per un SSD NVMe, ma i 970 non sono i migliori in assoluto quanto a consumi.

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