SSD диск Samsung PM961 NVME 256GB 2280 M.2

Решил под народный Skylake инженерник подобрать достойный SSD. В наше непростое время SSD давно уперлись в SATA3, выход один — PCI Express, благо в любой мамке на Z170 есть M.2, а уж его 4-х линий хватит всем.

Выбор NVMe

Вышесказанное надо пояснить. M.2 — это просто формфактор. Подключаемые SSD могут работать как по старому протоколу SATA3 (850 EVO M.2), так и по NVMe. Итак, NVMe — это новых протокол обмена данных для SSD для получения низких задержек и высокого параллелизма IO. Скорость также зависит от количества PCIe линий, подведенных к M.2 слоту на мамке. Короче, нюансов много. У меня AsRock Z170 Gaming K4, у нее к M.2 подведены 4 PCIe3 линии. Осталось найти быстрый NVMe SSD в форм-факторе M.2.

К сожалению, оффлайн быстро разбил мои мечты о доступном сверхзвуковом хранилище. Некоторое время приглядывался к Samsung PM951/SM951 — OEM аналоги Samsung 950 M.2 Evo/Pro. OEM предназначены для лэптопов, но ушлые китайцы их как-то достают и барыжат. Ну и ок, задумался. Пока думал, вышло новое поколение PM961/SM961 — соответственно OEM аналоги Samsung 960 M.2 Evo/Pro. Выбор пал на PM961 из-за разницы в цене, нашелся такой на просторах ebay. Покупал у продавца по ссылке выше, т.к. он единственный согласился занизить стоимость, что актуально для РБ. Просил $15, написал вообще $10.

Сам модуль:


Фото в интерьере позволяет оценить размеры 2280:


В двух словах о модуле: констроллер Samsung Polaris, память Samsung TLC V-NAND.

Disclaimer

У меня инженерный образец i7 6400T L448 Q0. Как подсказали в комментариях, он может работать с M.2 в режиме PCIe-2.0, что ограничивает скорость. Доказательств у себя в системе не нашел, показывает 3.0, но скорости существенно ниже заявленных. Пробовал корейский биос, скорости SSD те же. Т.о. мои результаты могут отличаться в худшую сторону и ценность всего обзора (на который я потратил несколько вечеров) сомнительна =)

Подробности про инженерники на муське

По комментарию уважаемого ink0gnit0, можно победить падение скорости при использовании с инженерным процом на материнках Asus: и биосе Advanced — System Agent (SA) Configuration — DMI/OPI Configuration выставить в GEN3. Мне на AsRock не помогло, но другим может помочь.

Тесты в Win10

Начнем в винды, NVMe поддерживается в win8, win10, также в win7 с хотфиксами. Установка win7 на сам NVMe выглядит не в два клика. Я поставил win10, прогнал тесты, ужаснулся:

Обратите внимание на разницу между AS-SSD и Crystal Disk Mark, особенно запись. В общем, и доверия к AS-SSD у меня больше. Смотрим устройства, все понятно:

Прочитал, что NVMe требует драйвер вендора, находим такой здесь, пробуем снова:

Отлично, запись ускорилась в 100500 раз. Однако на проверку драйвер в Диспетчере Устройств остался старым! Что же сделал Samsung NVMe Driver? Есть стойкое подозрение, что он выключает Write Cache Buffer Flushing, т.е. ставит галку Turn Off Write Cache Buffer Flushing, но неявно (видишь галку? а она есть!):

Удаление драйвера возвращает производительность к первому скрину. Проставление галки с удаленным драйвером увеличивает производительность опять. Про Write Cache Buffer Flushing можно почитать здесь. Я не спец в делах ssdшных, у себя просто оставил драйвер от самсунга, что и вам рекомендую. Остается открытым вопрос надежности и целостности ФС при отключении электричества.

Добавлю результаты CrystalDiskInfo 7.0.5:

Тесты в Linux

Загрузился с xubuntu флешки, прогнал gnome-disks над демонтированным диском:


NVMe поддерживается в линуксе начиная с ядра 3.3. Поставил свежую xubuntu 16.10. Из важного, интернеты рекомендуют выравнивать разделы исходя из блока по 4096, т.е. отступ должен быть кратен 4096. Поясню на примере первого ext4 раздела (#5).
1) Выводим таблицу разделов c размерностью в секторах:

xubuntu@i7:~$ sudo parted
GNU Parted 3.2
Using /dev/nvme0n1
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.
(parted) unit s                                                           
(parted) print all                                                        
Model: Unknown (unknown)
Disk /dev/nvme0n1: 500118192s
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: msdos
Disk Flags: 

Number  Start       End         Size        Type      File system     Flags
 1      2048s       1026047s    1024000s    primary   ntfs            boot
 2      1026048s    225282047s  224256000s  primary   ntfs
 3      225284094s  500117503s  274833410s  extended
 5      225284096s  289286143s  64002048s   logical   ext4
 6      289288192s  305293311s  16005120s   logical   linux-swap(v1)
 7      305295360s  500117503s  194822144s  logical   ext4

2) 225284096 * 512 / 4096 = 28160512 // целое число.
Инсталлятор выравнивает автоматически, проблем не нашел, просто убедился. Подробнее здесь.

Тесты консольными утилитами:

xubuntu@i7:~$ sudo hdparm -tT --direct /dev/nvme0n1

/dev/nvme0n1:
 Timing O_DIRECT cached reads:   1686 MB in  2.00 seconds = 842.36 MB/sec
 Timing O_DIRECT disk reads: 3760 MB in  3.00 seconds = 1253.18 MB/sec

xubuntu@i7:~$ sysbench --test=fileio --file-total-size=1G prepare
xubuntu@i7:~$ sysbench --test=fileio --file-total-size=1G --file-test-mode=rndrw --max-time=300 --max-requests=0 --num-threads=64 run
sysbench 0.4.12:  multi-threaded system evaluation benchmark

Running the test with following options:
Number of threads: 64

Extra file open flags: 0
128 files, 8Mb each
1Gb total file size
Block size 16Kb
Number of random requests for random IO: 0
Read/Write ratio for combined random IO test: 1.50
Periodic FSYNC enabled, calling fsync() each 100 requests.
Calling fsync() at the end of test, Enabled.
Using synchronous I/O mode
Doing random r/w test
Threads started!
Time limit exceeded, exiting...
(last message repeated 63 times)
Done.

Operations performed:  439416 Read, 292944 Write, 893813 Other = 1626173 Total
Read 6.705Gb  Written 4.47Gb  Total transferred 11.175Gb  (38.142Mb/sec)
 2441.11 Requests/sec executed

Test execution summary:
    total time:                          300.0111s
    total number of events:              732360
    total time taken by event execution: 59.1198
    per-request statistics:
         min:                                  0.00ms
         avg:                                  0.08ms
         max:                                 25.21ms
         approx.  95 percentile:               0.07ms

Threads fairness:
    events (avg/stddev):           11443.1250/576.03
    execution time (avg/stddev):   0.9237/0.05

Выводы

Этот NVMe SSD действительно в несколько раз быстрее SATAшных (не все NVMe одинаково полезны), к сожалению в реальной жизни не все заметят разницу. ОС будет запускаться на секунду быстрее, браузер — на полсекунды и т.д. Игры, по жалобам в интернетах, вообще плохо утилизируют IO.
Также примем во внимание, PM961 почти в полтора раза дороже классического 850 EVO в оффлайне, и нет гарантии. При отсутствии M.2 на мамке нужно докупать PCI-E переходник, в комплекте с PM961 ничего нет, привет OEM.

Мне кажется, удел NVMe сейчас — серверы и рабочие станции. Ну и гики конечно, но им смотреть строго в сторону SM961 / 960 Pro. Лично я разницу почувствовал в рабочих проектах (преимущественно с БД), но даже там потенциал не раскрыт — ~25% прироста в IO (тут уж верьте на слово, детали не опишу — NDA).

Всем добра и быстрого IO!