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DOMANDA Convengono i nuovi SSD m2 a basso costo?

Liupen

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30 Ottobre 2018
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#1
Prendo spunto da una discussione di @Ale3Mac che so che di SSD non è proprio profano, anche per esprimere un paio di miei pareri...o forse altre domande :sorry
Innanzitutto:

Buongiorno, stavo pensando di sostituire il mio vecchio Adata con un nuovo ssd in formato M.2 e visto che alcuni nVme ad oggi hanno prezzi praticamente in pari con i normali ssd sata stavo pensando ad uno di questi in titolo
Qui sotto faccio una comparazione di quello che salta al mio occhio, ma chiedo appunto per avere maggiori delucidazioni ;)

https://www.amazon.it/dp/B07P7TFKRH/?tag=tom-e-jerry

Vantaggi: Celle TLC - Resistenza 300TBW - maggior velocità scrittura sequenziale
Svantaggi: controller x2 anziché x4 (? non sono sicuro sia un grosso svantaggio nel mio caso) - dram less - leggermente più lento in lettura sequenziale


https://www.amazon.it/dp/B07J2WBKXF/?tag=tom-e-jerry

Vantaggi: controller x4 - cache dram - leggermente più veloce in lettura sequenziale
Svantaggi: Celle QLC - Resistenza soli 100TBW - più lento in scrittura sequenziale


Voi cosa scegliereste tra queste due proposte? Oppure andreste su tutt'altro?


Il succo del discorso è centrato ed è molto valido (ecco perchè, come principio, questa discussione apre ad una questione che sino ad ora non si poneva):
guardando un m.2 o "classico" sata referenziato da 500GB - prendendo pari taglio - oggi come costo siamo intorno ai 75-95 € come questi m.2 nvme (20 € di oscillazione, sono tanti ma mettiamo che con le offerte il prezzo si stabilizzi).
Quindi convengono? Oppure no, perchè il basso costo del device nasconde qualcosa?

Le caratteristiche salienti dei due prodotti - Western Digital (con il know out Sandisk) da una parte e Crucial alias Micron (con un po di Intel) - ci sono citate sopra tutte:



e sono d'accordo con @Nichdroid che il confronto tra TBW ha un significato molto relativo - visto che è un dato che viene stimato dal produttore - aggiungerei piuttosto la Garanzia, visto che quella si, è un fatto oggettivo. Visto che però è di 5 anni per tutti e due... niente, non rappresenta una discriminante.


Per avere un approccio logico occorre valutare le differenze tra questi due prodotti e tra questi e quelli di riferimento... visto che è ancora leader di mercato, un Samsung 970 EVO Plus che costa (attualmente) sui 120 € (+35% quindi tanto) e incrociare queste con le caratteristiche richieste dall'uso che se ne deve fare... nello specifico (perchè secondo me è molto importante fissarlo):

L'utilizzo è principalmente gaming, con qualche macchina virtuale (ma di solito niente di particolarmente impegnativo in questo campo) ed un po' di foto/videoediting leggero (gimp e da vinci resolve)
A me interessa principalmente l'affidabilità e la durata visto che verrà usato come disco di sistema.


Differenze dunque:

TLC vs QLC - nello specifico, perchè meglio non generalizzare, Micron 3D QLC a 64 strati e SanDisk 3D TLC a 64 strati
La litografia delle celle è la stessa anche se non probabilmente il sistema di fabbricazione Micron vs Toshiba quindi si possono confrontare senza troppi problemi.
I fatti sono che l'uso della singola cella - come dice il nome - viene incrementato di 1/3.
Ci sono una serie di sfide da superare che sorgono con l'aumento della densità dei bit per cella. Innanzitutto, scrivere in NAND flash è un processo distruttivo; l'integrità di ogni cella diminuisce leggermente ogni volta che viene scritta. Ciò significa che la cella ha una durata limitata per le scritture, una caratteristica chiamata "endurance". La durata è misurata nel numero di cicli P / E (programma / cancellazione) che possono essere eseguiti sul flash NAND stesso.
Se dunque con le TLC si può ritenere valido lo standard di 3000 P/E con le QLC si abbassa di 1/3.
Anzi, le celle sono programmate in blocchi, piuttosto che individualmente, ed anche se sono studiati algoritmi e software intelligenti per migliorare la gestione delle scritture, rimane valido il principio alla base: scrivo una cella singola ma cancello a blocchi (con tanto di spostamento dei rifiuti e livellamento).
Nella realtà possiamo dire con una certa sicurezza che QLC ha meno di 1000 P/E. ed un device con celle QLC ha vita più breve (in pari condizioni) di uno con celle TLC.
Questo è un dato reale e influisce sulla durata del prodotto anche se questi durerà di più della propria obsolescenza tecnicnologica.
La situazione delle celle QLC non è così tragica perchè di pari passo sono evoluti anche gli algoritmi di funzionamento del Controller. Ma questo vale per tutti i dispositivi che adottano MLC/TLC/QLC.
Incrociando questo aspetto con l'uso del pc, dico che QLC non sono da consigliare a chi scrive molto, a chi fa usi professionali dell'SSD (rendering, caching, ecc)

Un secondo aspetto, sempre legato alla tipologia di cella è relativa alla latenza di lettura e velocità di scrittura. Questo aspetto è importantissimo visto che le prestazioni decidono in effetti la sorte del prodotto.
Una cella QLC ha una latenza di lettura (richiamare il dato) leggermente più alta (quindi è poco meno veloce) e, aspetto più evidente, più lenta nel processo di scrittura (ogni cella deve essere scritta il doppio in bit di quella TLC).
1554468933862.png
Nello schema si può vedere che il rapporto è di 16 a 8 valori possibili...ricercare il bit e scrivere un'intera cella occupa più tempo.
Per fortuna l'aspetto prestazioni è stato anche il più studiato dai progettisti e in apparenza, via firmware e via software si fanno raggiungere a questi dispositivi, velocità pari o poco inferiori a quelli basati su celle MLC. E' comunque apparenza... un ssd QLC/TLC "spremuto" a dovere dimostrerà dei cali repentini di lettura I/0 e rallentamenti di scrittura ai valori di un buon hdd.
Anche questo è un dato reale, ma come l'endurance sta alla obsolescenza del dispositivo, le prestazioni stanno all'uso "pesante" ma sopratutto in questo caso, il divario tra celle MLC e TLC non è così marcato come quello tra celle TLC e QLC.
Mi devo ripetere, ma ben si adatta, incrociando questo aspetto con l'uso del pc, dico che QLC non sono da consigliare a chi scrive molto, a chi fa usi professionali dell'SSD (rendering, caching, ecc)

Il terzo aspetto da prendere in considerazione è molto tecnico. Riguarda l'interferenza del segnale dovuto alla perdita di elettroni per ossidazione. Maggiore è la densità del segnale sulla cella, maggiore diventa col tempo la difficoltà di interpretazione del segnale. Lavora maggiormente l'ECC, ed anche se questi algoritmi sono migliorati molto, è possibile col tempo che un dispositivo con celle QLC abbia bisogno per funzionare correttamente di Secure Erase. Insomma un device con celle QLC è a maggior rischio di perdita di dati (rischio... non dato provato).
Anche questa eventualità, porta a sconsigliare l'uso di SSD con celle QLC per utilizzi professionali e per conservare dati sul lungo periodo.


Controller e DRAM - Crucial adotta sul P1 un Silicon Motion SM2263 con firmware ottimizzato, WD Blue SN500 un controller proprietario privo di DRAM.
La differenza in termini di gestione è grande.
Sulla DRAM, Crucial ha puntato molto (in effetti paradossalmente i due SSD sono agli estremi) con un incremento della capacità del chip. Il taglio da 500 GB ha on board un wafer da 512 MB DDR3 (contro i soliti 256 MB). Sempre Crucial P1 utilizza un interfaccia host PCIe 3.0 x4, sul controller di fascia bassa di SM
1554477753650.png
insomma un controller entry-level a 4 canali con trasferimenti sequenziali di picco solo di circa 2 GB/s.
L'uso della NAND QLC significa che il Crucial P1 è altamente dipendente dalla sua cache di scrittura SLC per abilitare prestazioni che possono superare quelle fornite dagli SSD SATA (che se no avrebbe). Ciò è dovuto al fatto che la QLC NAND dell'unità non è così performante da sola; è densa, ma, come detto, richiede più tempo per programmare un blocco rispetto a MLC o TLC . Ecco il motivo dell'ottimizzazione del firmware...Crucial ha aumentato le dimensioni della cache emulata.
Al Crucial P1 servirà più spazio libero di quello comunemente usufruito dagli SSD TLC per mantenere le proprie prestazioni.

Uno sguardo alle prestazioni, come sempre io valuto solo quelle che penso abbiano più impatto: scrittura sequenziale e lettura casuale (con un piccolo sguardo alla scrittura casuale).
Nel test di scrittura sequenziale il Crucial P1 continua a funzionare bene quando l'unità è quasi vuota e la cache SLC è al massimo. Quando l'unità è piena, si sovraccarica la cache emulata SLC e le prestazioni calano al di sotto di quelle degli SSD SATA tradizionali.
Nei test di lettura e scrittura casuale il P1 si comporta come un SSD SATA mediocre (è infatti quì che hanno i maggiori vantaggi gli ssd nvme di alto livello).
Tutto ancora una volta dipende dalla DRAM e dalla cache emulata, che abbia abbastanza spazio.
La strategia di caching di Crucial P1 massimizza le prestazioni e la durata per i carichi di lavoro di storage consumer / client leggeri, ma a scapito delle prestazioni su carichi di lavoro ad alta intensità di storage. Il P1 non è sicuramente l'SSD da utilizzare in una stazione di lavoro che legge e scrive regolarmente set di dati di molti gigabyte, ma dovrebbe andare bene per un uso più comune del desktop che è abbastanza pesante da leggere e fa solo più GB di scritture in rare occasioni come quando si installano pacchetti software di grandi dimensioni, Si può dire che se usato pesantemente, questo SSD avrà prestazioni altalenanti, e ci saranno momenti che andrà meno veloce di un omologo sata maneggiando file grandi.
Crucial con il P1 può abbattere i prezzi utilizzando un Controller di fascia medio-bassa e con celle QLC che costano meno e rendono di più (non è proprio così attualmente visto che i costi di produzione di questa nuova cella eguagliano quelli delle attuali TLC). Si apprezza lo sforzo economico di Crucial (il poco margine di guadagno).
WD con il SN500, può mantenere il basso costo con le celle che costano probabilmente come (o anche meno in questo momento) delle QLC di Micron... ed ecco un prodotto economico che concettualmente non innova se non nella razionalizzazione proprio del Controller.

Il Controller proprietario del WD SN500 è ideato direttamente in versione NVMe PCIe 3 x2 e questo lo sappiamo toglie bandwidth.
Se dobbiamo fare un parallelo, pur con le limitazioni riscontrate per il P1, questi è un 4 canali è ha certamente picchi di trasferimenti più alti sotto carico.
Il Controller senza DRAM si appoggia direttamente sulle celle per allocare la tabella dei blocchi (logico/fisico); una caratteristica che li rende molto meno reattivi degli SSD con DRAM, poichè questa è di diversi ordini di grandezza più veloce.
Altro fattore importante è la non compatibilità con il sistema si Host Memory Buffer (che fa lavorare la cache di sistema con l'ssd). La perdita di questo elemento grava ancor più sulle celle ed è preoccupante, non per il consumo di celle, che c'è e si può paragonare a quello del P1, ma per la lentezza di risposta del dispositivo.
Quindi il Crucial SM500 è un SSD nvme mediocre che al contrario del P1 ha una resa mediocremente uniforme.
Le prestazioni, brevemente, ci dicono che copia i file alla metà di un Samsung 970 evo plus... ma abbiamo effettivamente bisogno, visto che li copia al doppio della velocità di un Samsung 860 evo?
Le prestazioni casuali sono pari a quelle di un qualsiasi SSD sata.
In definitiva come caratteristiche prestazionali emerge che l'SM500 può essere utilizzato in tutti gli ambiti di uso MA che non richiedono grandi prestazioni.

In effetti, mentre P1 è l'innovazione che cerca di farsi largo, SM500 è l'anello di congiunzione tra SATA e NVME... da preferire perchè è più veloce di un sata ma da snobbare se paragonato ai veri nvme... una genialata che si conquista una fetta di mercato libera solo se il prezzo è al pari dei sata.



Non ho altro da aggiungere tranne le considerazioni finali rispetto all'uso del pc che quì si propone: gaming, macchina virtuale, grafica leggera, affidabilità e durata?
Non mi sembra un uso leggero o sbaglio? Non si può dire che sia un semplice pc home... posta e ricette di cucina ;) !

Crucial P1
Non va bene per....
QLC non sono da consigliare a chi scrive molto, a chi fa usi professionali dell'SSD (rendering, caching, ecc)
e per conservare dati sul lungo periodo
QLC ha meno di 1000 P/E.
ed un device con celle QLC ha vita più breve (diconsi ...affidabilità e durata)
Va bene per....
PC casalingo senza esigenze


WD SN500
Non va bene per....
chi cerca le prestazioni di un vero nvme, chi ha bisogno di trasferimenti realmente veloci come un professionista del settore video o grafico
Il professionista di editing perchè è realmente un nvme castrato dal punto di vista sia prestazioni che features (vedi HMB) indispensabile.
Va bene per....
l'SM500 può essere utilizzato in tutti gli ambiti di uso MA che non richiedono grandi prestazioni.


Nel tuo caso, sicuramente meglio SN500 che Crucial P1 (se preferisci nettamente l'affidabilità).
Ma in realtà non sono indicati per l'utilizzo che ne farai.

@Ale3Mac e
a voi i commenti.
 
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Ale3Mac

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11 Dicembre 2018
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#2
Ottima analisi, sicuramente ora ho le idee più chiare :)

Per le prestazioni, beh è ovvio che un 970EVO è su un'altro livello (ma anche il prezzo :asd), ma ci tengo a precisare che nel mio caso l'editing è davvero roba leggera, si tratta giusto di sistemare un po' di foto e video fatti in vacanza (insomma lo utilizzo per roba domestica, non a livello professionale ;))
Così come la virtualizzazione è a livello hobbystico (l'uso principale è gaming, e su questo grosse differenze non dovrebbero esserci)

Insomma, finora il buon vecchio Adata mi ha lavorato egregiamente, direi che a questo punto l'SN500 sia un suo valido sostituto :)
 
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