TEST: Samsung 840: Rimeligere SSD-er med TLC

SSD-en gjorde for alvor sitt inntog på klientmarkedet i 2009 – i første omgang på dyrere pc-er rettet mot bedriftsmarkedet og i løssalg for ytelsesentusiaster. Prisene har siden den gang blitt redusert til omtrent en fjerdedel. Ny framskritt for produksjonsteknologi skal gi ytterlige priskutt, men det er ikke uten bivirkninger.

LES OGSÅ:

Flere bit

SSD-ene for klientmaskiner har tradisjonelt siden da vært basert på MLC NAND-flashminne. MLC står for Multi-level Cell og betyr at hver celle i flashminnet kan lagre to bit. Når det gjelder SSD-er for det profesjonelle markedet, og da spesielt nettverkstjenere, har Single-level Cell-flashminne blitt benyttet.

MLC er betydelig rimeligere å produsere enn SLC. Siden SSD-er tok av har man også hatt en utvikling der produksjonsprosessene har endret seg fra 34 nanometer nedover til 20 nanometer. Dette er med på å kutte kostnadene ettersom flere flashminnebrikker kan hentes ut av en produksjons-wafer (silisiumskive). Fra prosessorer er vi gjerne vant med at en slik forbedring i produksjonsteknologien gir muligheter for høyere ytelse – for flashminne trenger det ikke være slik.

Med sin SSD-modell 840 har Samsung lansert den første vanlige klient-SSD-en basert på Triple-level Cell – TLC. TLC er i utgangspunktet MLC, men man benytter TLC-betegnelsen for å skille mellom MLC som lagrer to bit per celle og TLC som lagrer tre bit per celle. Plextor har fulgt opp med annonsering av deres første TLC-baserte SSD, og flere aktører forventes å følge etter – det er imidlertid disse produsentene som også viser en skepsis til teknologien.

LES OGSÅ:

Ytelse og levetid

Utfordringene med MLC og TLC, samt krypingen av produksjonsteknologien, er knyttet både til ytelse og levetid for flashminnet.

TLC-flashminne har allerede vært i bruk i flere år, blant annet i minnekort, usb-minnepinner og integrert i produkter som mediespillere og mobiltelefoner. Dette er produkter som har ganske andre krav til ytelse og antallet operasjoner enn SSD-er i en pc.

Før nye data kan lagres i en celle må den slettes. Om kun én bit skal endres må alle data leses ut og cellen klargjøres for ny programmering. Dette refereres til som en «lagre/slette-syklus». Flashminnet er spesifisert til å tåle et visst antall sykluser. For MLC-minnet som benyttes i dag, basert på 20-25 nm produksjonsteknologi, er dette normalt 3000 sykluser (kontra 5000 på MLC med 34 nm produksjonsteknologi). Til sammenligning er det gjerne 100 000 for SLC-basert flashminne til SSD-er i servere. For TLC har vi ikke sett konkrete tall fra produsentene, men det antydes fra eksperter at det normalt skal være mellom 1000 og 1500 sykluser. Med andre ord, TLC tåler per i dag under halvparten så mye belastning som MLC.

Vel og merke er dette minimumsverdier – i praksis ser man at SSD-ene klarer langt flere sykluser enn det spesifiserte. Det er en del forhold som også kan være med på å øke antallet sykluser (blant annet spredte små skriveoperasjoner), blant annet i forhold til bruksmønster og SSD-kontrollerens algoritmer for håndtering av brukte minneceller.

Vil dette bety at levetiden for en SSD basert på TLC kan bli svært kort? For i den grad man kan kalle noe for «vanlig bruk» skal det ikke være noe å bekymre seg for. Hvis man for en 256 gigabyte TLC-basert SSD skriver i snitt 20 gigabyte med data per dag, skal man fortsatt kunne forvente at SSD-en skal klare seg i over 10 år. For enkelte scenarier med mer krevende bruk kan det bli kortere før minneceller begynner å gå ut av drift.

En faktor som også kan påvirke er hvis man over svært lang tid vil SSD-en nesten full med statiske data – da er det et mindre antall celler som vil være i bruk til «i det daglige», og deler av lagringsområdet vil få høyere belastning.

Ytelsesmessig blir det forskjeller i og med at det tar lengre tid å aksessere data i en TLC, samt at det tar lengre tid å slette den eller skrive nye data til den. Her skal det imidlertid påpekes at på en del områder er dagens SSD-er såpass raske at selv en fordobling av tiden en del operasjoner tar vil sjeldent gi merkbare forskjeller slik bruken er i en vanlig pc.

LES OGSÅ:

Samsung 840 i praksis

For en stund tilbake testet vi Samsungs 840 Pro. Denne SSD-er er sammen med OCZ Vector den raskeste SSD-en vi har testet. Forskjellene mellom 840 Pro og Vector er i praksis svært små.

840 Pro er basert på MLC-minne, men den rimeligere ikke-Pro-modellen altså TLC-minne. Kontrolleren i 840 er etter det vi forstår den samme som i 840 Pro, og er en løsning basert på tre ARM-kjerner for prosessering. 250 gigabyte-versjonen av 840 koster i skrivende stund cirka 1 150 kroner – nesten 500 kroner mindre enn 256 gigabyte-versjonen av 840 Pro. Nå er imidlertid ikke 840 Pro den mest aktuelle å sammenligne med. Ser man ellers prisen på lavere prisede 240-256 gigabyte SSD-er ligger de rimeligste på 1250-1400 kroner i skrivende stund ifølge Prisjakt.no. Med andre ord, prisen er lav for Samsung 840. I henhold til å se ytelse blir det mest relevant å se på en del av SSD-ene som ligger i det lavere prissjiktet.

Samsung 840 leveres med kapasitet på 120, 250 og 500 gigabyte. Fysisk sett er det 128, 256 og 512 gigabyte flashminne i SSD-ene, men en andel av dette er satt av til belastningsbalansering for flashminnet og reserve for celler som ikke lengre kan benyttes. Man kan her velge å sette av mer plass gjennom Samsungs verktøyprogram for SSD-en (kun for Windows), hvilket vil gjøre at den skal tåle mer belastning. Her skal man huske at en god del SSD-er på markedet i dag er på for eksempel 240 og 480 gigabyte selv om den fysiske minnemengden er 256 og 512 gigabyte, så å sette av plass for å øke levetiden er vanlig.

LES OGSÅ:

Ytelse

Av SSD-ene som ligger i samme prisklasse er det aktuelt å sammenligne med blant annet Kingston SSDNow V300, Intels SSD 330/335-serie, Crucial m4 og v4. V300, SSD 330/335 og m4 er alle tre SSD-er som er relativt rimelige og som leverer svært tilfredsstillende ytelse for de fleste.

I utgangspunktet ser vi svært gode ytelsestall for SSD-en – godt over mange av de rimeligere SSD-ene på markedet, samt også på noen områder oppe blant de aller beste på markedet.

Hvordan ytelsen er på en ny SSD og hvordan ytelsen er etter mange måneders bruk kan være vanskelig å simulere riktig. I en del tester av SSD-er er det kjørt en belastning som er svært høy for å forsøke simulere mer langvarig bruk. Problemet her kan være at SSD-en er avhengig av tid der den ikke brukes til å gjøre optimaliseringer – da gjennom funksjoner som Trim og Garbage Collection, som er teknikker som ligger i SSD-ens kontroller/styringsprogramvare. Belastningen som gjøres er egentlig heller ikke noe man finner igjen i vanlige bruksscenarioer – kanskje i en hardt belastet nettverkstjener, men ikke i en klient-pc.

Det vi imidlertid ser, er at når SSD-en har vært utsatt for en del bruk er at skriveytelsen får en reduksjon større enn på de fleste andre SSD-er vi har testet i senere tid. Sett slik er det en mulighet for at SSD-er som nå i utgangspunktet ikke er fullt så raskt som Samsung 840 etter en del tids bruk kan være noe raskere.

LES OGSÅ:

Konklusjon

Så lenge man ikke har et helt spesielt bruksmønster på pc-en SSD-en skal installeres i, ser vi ikke noe problem med å benytte SSD-er basert på TLC-flashminne. Samsung, og andre produsenter som nå kommer med denne typen SSD-er, har nok gjort grundige undersøkelser og estimater for hvilke bruksmønstre de fleste har.

Den store prisforskjellen er det imidlertid ikke i pris opp i mot en del andre SSD-er basert på MLC-flashminne. I hvert fall for brukere som har et krevende diskbruk kan det på sikt være bedre å satse på en MLC-basert SSD.

LES OGSÅ: