Test Samsung SM951 im Test: Die schnellste SSD für den M.2-Slot

[Hallo32]

@h00bi

Bei mSata geht es mit 1TB, warum sollte es bei M.2 nicht gehen?

 

[Faust2011]

mSATA beschreibt nru den Stecker, während bei M.2 auch die Platinengrößen spezifiziert sind. Länger als 8cm (?) geht da nicht.

 

[Hallo32]

mSata verwendet wie MiniPCIe full size (50,95mm) und half size (16,65mm) als Formfaktor.

 

[Faust2011]

Jedenfalls deutlich mehr als bei M.2, oder?

 

[Holt]

bei PCIe wäre das ein absolutes Nischenprodukt und viel zu teuer.

Es gibt ja die Intel 750 mit 1.2TB, natürlich teuer weil echte Enthusiasten-HW und nichts für Leute die auf Geld kucken (müssen).

Man ganz davon abgesehen dass es auch gar nicht so leicht wäre 1TB planaren NAND auf dem 2280er PCB unterzubringen.

Das ist kein Problem, Samsung bekommt bis zu 16 Dies in ein Gehäuse, selbst bei 64 Gigabit Diesize sind das 128GiB pro Chip und 19nm NAND sollte wohl 128Gigabit Diesize haben, damit reichen dann 4 Chips für 1TB, so wie bei der 840 Evo mSATA 1TB und auch der 850 Evo mSATA 1TB.

Wenn Samsung für die nächste Generation auf V-NAND wechselt sieht das evtl. anders aus.

Ob das mehr als 128 Gigabit Diesize hat, was schon das aktuelle TLC-VNAND der 850 Evo bietet?

mSATA beschreibt nru den Stecker, während bei M.2 auch die Platinengrößen spezifiziert sind. Länger als 8cm (?) geht da nicht.

Unsinn, das ist 30x50,95mm bei Full-Size, also ein richtiger Formfaktor und nicht nur ein Stecker.

Jedenfalls deutlich mehr als bei M.2, oder?

Rechne doch selbst:
mSATA: 30mm x 50,95mm = 1528,5mm²
M.2 2280: 22mm x 80mm = 1760mm²
Wie man schnell erkennt ist die M.2 2280 Platine sogar 15% größer als die mSATA Platine!

 

[joonyly]

1TB ist ja selbst bei SATA noch weit entfernt von günstig, bei PCIe wäre das ein absolutes Nischenprodukt und viel zu teuer.

Die 1TB SSDs sind doch die günstigsten beim Preis/GB. Ich habe im letzten Jahr schon zwei 1TB SSDs bei mir verbaut. Warte eigentlich dort eher auf 2TB SSDs ohne Enterprise Aufpreis und die dann auch die günstigsten im Preis/GB sind. NVMe ist mir dabei gar nicht mal so wichtig... würde es aber dennoch mitnehmen.

Naja, es reicht mir wenn bis zum Erscheinen von Skylake die 1TB M.2 SSDs mal besser verfügbar sind (dann gibts für mich sowieso ne neue Workstation inkl 10GbE NIC). Bin froh die SATA Kabel los zu sein.

Man ganz davon abgesehen dass es auch gar nicht so leicht wäre 1TB planaren NAND auf dem 2280er PCB unterzubringen.
Wenn Samsung für die nächste Generation auf V-NAND wechselt sieht das evtl. anders aus.

Es gibt wohl schon M.2 Modelle von diversen Herstellern mit 1TB (Plextor, Toshiba und noch wer). Die sollen aber ausschließlich an OEMs gehen.

 

[h00bi]

mSATA beschreibt nur den Stecker, während bei M.2 auch die Platinengrößen spezifiziert sind. Länger als 8cm (?) geht da nicht.

Der Fullsize Formfaktor bei mSATA heißt MO-300A. mSATA selbst spezifiziert tatsächlich nur den Connector und dessen Beschaltung für eine Anbindung an den SATA Controller.

Samsung bekommt bis zu 16 Dies in ein Gehäuse, selbst bei 64 Gigabit Diesize sind das 128GiB pro Chip und 19nm NAND sollte wohl 128Gigabit Diesize haben, damit reichen dann 4 Chips für 1TB, so wie bei der 840 Evo mSATA 1TB und auch der 850 Evo mSATA 1TB.
Ob das mehr als 128 Gigabit Diesize hat, was schon das aktuelle TLC-VNAND der 850 Evo bietet?

Bezogen auf die SM951, die hat in 256GB und 512GB 4 Stück 1 Terabit NAND Packages mit 16 Dies je 64Gbit. Angeblich 19nm

Die NAND Packages auf der 1TB mSATA 850 Evo sind TLC, also auch höhere Datendichte pro Fläche. Da sind 4 Stück 2 Terabit NAND Packages verbaut, angeblich 32 Layer V-NAND. Das bedeutet jeder Layer hat nur 64Gbit. Der V-NAND ist aber auch angeblich in 40nm.

Es gibt afaik von Samsung am Markt noch keine MLC 2 Terabit Lösung als normales 63-TBGA package, egal ob planar oder V-NAND. Wobit wir wieder bei meiner aussage sind:

Man ganz davon abgesehen dass es auch gar nicht so leicht wäre 1TB planaren NAND auf dem 2280er PCB unterzubringen

Warum Samsung bei den SM951 nicht auf V-NAND setzt kann 2 Gründe haben:
1) der MLC V-NAND aus der 850 Pro oder SV843 ist nicht schnell genug (und dann ist die Frage ob es mit 2 bit pro Zelle überhaupt möglich ist 32 64Gbit Layer zusammenzupacken)
2) Der PCIe "BX" Controller kann nicht mit V-NAND umgehen.

 

[Hallo32]

@h00bi

Der TLC Nand auf der mSata 840 Evo ist planar und erfüllt somit deine Bedingung. MLC wurde nie als Bedingung definiert.

 

[h00bi]

Genau, weil TLC dafür bekannt ist dass er extrem schnell ist und daher perfekt geeignet für eine PCIe SSD mit über 1GB/s Schreibleistung.
Die meisten TLC SSDs kommen doch ohne Firmwaretricks nicht mal in die Nähe der SATA 6Gb/s Grenze, wieso sollte man den langsamen Flash dann auf eine PCIe SSD packen?

Gut, okay. Es wäre technisch möglich. Hast mich erwischt. Schwachsinnig ists trotzdem und deswegen gibts das auch von Samsung nicht - und das ist gut so.

 

[Holt]

Es gibt wohl schon M.2 Modelle von diversen Herstellern mit 1TB (Plextor, Toshiba und noch wer). Die sollen aber ausschließlich an OEMs gehen.

Nein, zumindest die Plextor sind für Endkunden, wie alle Plextor SSDs, da LiteOn die Marke Plextor nur für Endkunden SSDs verwendet, die OEM SSDs werden immer unter dem eigenen Label LiteOn vertrieben. Das ist ähnlich wie bei Micron, da heißen auch alle OEM SSDs Micron und alles was unter Crucial (oder Lexar) verkauft ist, ist für private Endkunden gedacht.

Da sind 4 Stück 2 Terabit NAND Packages verbaut, angeblich 32 Layer V-NAND. Das bedeutet jeder Layer hat nur 64Gbit. Der V-NAND ist aber auch angeblich in 40nm.

Lies Dir noch mal das hier durch, dann sollte klar sein,d dass eine in Layer totaler Schwachsinn ist und die Layer des 3d NANDs haben auch nichts mit den 16 Dies pro Package zu tun, die gibt es trotzdem. Die 40nm zum Fertigungsprozess sagen auch nicht viel zur Zellengröße oder der Datendichte der NANDs aus.

Warum Samsung bei den SM951 nicht auf V-NAND setzt kann 2 Gründe haben:
1) der MLC V-NAND aus der 850 Pro oder SV843 ist nicht schnell genug

So ein Blödsinn, V-NAND ist schneller als planares NAND, aber TLC ist langsamer als MLC. Das fällt nur bei den Evo wegen des TurboWrite Schreibcaches nicht sofort auf.

und dann ist die Frage ob es mit 2 bit pro Zelle überhaupt möglich ist 32 64Gbit Layer zusammenzupacken

Was hat das eine mit dem anderen zu tun? Du hast glaube ich grundsätzlich nicht verstanden wie 3d-NAND aussieht. Die Dies der 850 Pro und 850 Evo sind übrigens identisch oder zumindest fast, was man auch aus dem Diesize ablesen kann, da sind nur eben bei dem MLC 2 bpc und bei TLC 3bpc gespeichert worden.

2) Der PCIe "BX" Controller kann nicht mit V-NAND umgehen.

Hast Du dafür einen Beleg?

Irgendwo stand mal, dass die OEMs die Mehrkosten für V-NAND nicht tragen wollten als Grund für die planaren NANDs bei der SM951, die Quelle finde ich gerade nicht.

 

[h00bi]

Also manchmal ist mir dir zu diskutieren wie mit einer Wand zu sprechen, trotz deines Fachwissen.

MLC ist größer als TLC. IMMER. du kannst auf 20mm² aus dem selben Fertigungsprozess mit TLC mehr Daten packen als mit MLC. Simple Physik. Es hat einen Grund warum der MLC aus der 850 Pro 86 Gbit pro Die hat und der TLC aus der 850 Evo 128 Gbit pro Die.
NAND in 40nm gefertigt braucht für die selbe Datenmenge mehr Platz als 20mn Flash. Ebenfalls simple Physik. Natürlich kann ich auch 20nm so bescheiden designen dass er mehr Waferfläche braucht als der 40nm, aber hey, die Leute werden ja für was anderes bezahlt als theoretisch machbaren Mist zu lithographieren.

--> Wie du zu der Aussage kommst der Herstellungsprozess und die Bits pro Zelle hätten keine Auswirkungen auf die Die Fläche und die Datendichte ist mir vollig schleierhaft.

Aber ich seh schon, wird sind und einig dass wir uns nicht einig sind.

Du hast in dem Punkt recht dass ich mich bei der Datendichte pro Layer verrechnet habe, weil ich die Anzahl der der Dies pro Package falsch berechnet habe, aber das wars auch.

Nach den online zu findenden Daten werden bei der 850 Evo 128Gbit dies verwendet. Diese sollen aus je 32 Layern bestehen und Samsung packt 8 davon in 1 Package. Runtegebrochen sollten das dann 4 Gbit pro Layer sein. Liege ich jetzt wieder falsch, rechne doch bitte mal korrekt vor.
Ich verstehe jetzt trotzdem nicht wie du auf die Idee kommst Samsung konnte mal kurz die Anzahl der Bits pro Zelle um ein Drittel verringern (siehe oben), die Zahl der Dies pro Package verdoppeln und das ganze in das selbe Package stopfen.

 

[Mark3Dfx]

M.2 ist irgendwie ein Krüppel

- maximal 512 GB Speicher
- demnächst kommen noch aktive M.2 SSD Kühler auf den Markt

Dann doch lieber gleich NVMe.

 

[Hallo32]

@h00bi

Der Trick bei der Angabe in *nm ist, was man misst.
Die 40nm beim 3D-Nand dürfte die Weite des Floating Gates beim Nand sein. Der Abstand der einzelnen "Zellenstapel" in X und Z Richtung scheinen aktuell nicht bekannt zu sein und dieser ist entscheidend für den Flächenverbrauch beim Wafer.

MLC ist größer als TLC. IMMER.

Die Aussage trifft nicht immer zu. Der TLC braucht komplexer Logik um die einzelnen Zustände des TLC Flashes schreiben und lesen zu können. Somit steigt der Platzbedarf für die Logik beim Vergleich von TLC zu MLC. Jetzt gibt es eine Anzahl an Bits, bei den MLC und TLC den identischen Flächenbedarf haben (TLC: weniger Zellen aber mehr Logik), wird diese Wert überschritten, trifft deine Aussage zu, ansonsten ist deine Aussage falsch.

 

[Holt]

Samsung packt 8 davon in 1 Package.
..
Ich verstehe jetzt trotzdem nicht wie du auf die Idee kommst Samsung konnte mal kurz ... die Zahl der Dies pro Package verdoppeln

Vielleicht weil Samsung schon 2006 das MCP mit 16 Dies vorgestellt hat? Sorry, aber mit Dir zu diskutieren ist wegen Deines Wissenstandes eben auch nicht wirklich möglich und sinnvoll.

M.2 ist irgendwie ein Krüppel

- maximal 512 GB Speicher

Das liegt ja nur an der bisherigen Modellen, aber es gibt außer den Entscheidungen der Hersteller bzw. des Marketungs keinen zwingenden Grund warum es nicht auch eine 1TB M.2 SSD geben könnten, Platz genug ist auf den Platinen, eine M.2 2280 Platine hat etwa 15% mehr Fläche als eine mSATA Platine, mSATA gibt es bei Samsung mit 1TB und dann gibt es ja auch noch das M.2 22110 Format mit noch einmal mehr Platz für NAND Chips.

Trotzdem ist M.2 irgendwie ein Krüppel, aber das ist ja eben auch vor allem für Mobilgeräte gedacht und weniger für Desktops, wo man durchaus auch PCIe angebunden SSDs als Karte oder 2.5" mit SFF-8639 Anschluss nehmen kann und dann mehr Platz und weniger Kühlungsprobleme hat. Das sind die besseren Formfaktoren für SSDs als M.2.

Dann doch lieber gleich NVMe.

NVMe hat soch mit M.2 nicht direkt etwas zu tun, es gibt doch mit der Samsung SM951 NVMe auch schon eine M.2 SSD mit NVMe Unterstützung, bzw. die das NVMe statt des AHCI Protokolls nutzt. NVMe setzt nur eine Anbindung über PCIe voraus, aber eben keinen bestimmten Formfaktor.

 

[Hallo32]

@Holt
3D-Nand ist aber höher wie 2D-Nand. Jetzt stellt sich die Frage ob es immer noch geht.

 

[Holt]

Die 850 Evo 1TB hat 4 Chips mit dem 3d-TLC-NAND mit 128Gigabit Diesize. Jeder Chip hat also 256GiB Kapazität und jedes Die 16GiB, wie viele Dies müssen also in einem Chip stecken?

 

[Hallo32]

Dann sollte es mit 3d-TLC-NAND auch gehen.

 

[h00bi]

Samsung schon 2006 das MCP mit 16 Dies vorgestellt hat?

PLA-NAR-ER NAND aus 2006. Schau dir Röntgenaufnahmen von 3D NAND an. Ich weiß wie der aussieht, ich hatte nen Samsung Rep im Haus der uns das gezeigt und erklärt hat.

Dass es mit 3D TLC gehen würde steht ja gar nicht zur Debatte. Die PM953 gibts ja als 1 und sogar 2TB Version. Aber die ist auch M.2 22110er Format.

EDIT: Es soll wohl in Q3 ne PM951 kommen, 128Gbit TLC basiert, aber auch nur 512GB. max und kein NVMe.... MZHLV512HCJH-00000 Bin gespannt.

 

[Holt]

h00bi, lies mal Post 116 und rechne ein wenig.

 

[Carsten Höhmann]

Du hast natürlich recht. Der Slot wurde in der bekannten Weise ja in genau dieser Form und von Ingenieuren und Technikern entwickelt, die vermutlich etwas von ihrem Fach verstehen, auf jeden Fall eine Menge mehr als ich. Und eine flache Form wie die des Slots M.2 trägt ja kaum auf und kollidiert mit nix anderem. Ich nehme aber auch an, daß Temperaturprobleme bei der Entwicklung weniger im Fokus lagen, ganz einfach, weil die SSDs langsamer und damit kühler waren. Aber die nächste Generation (schneller, höhere Kapazität und NVMe) steht ja schon in den Startlöchern und wird bald in den Regalen der Shops liegen. Und mit Skylake und DDR4-RAM wird die Latte sicher auch wieder höher liegen.

Den Slot wie beschrieben drehen ist sicher nicht die schlechteste Idee. Die SSDs sind wenn ich mich richtig erinnere 22 mm breit und dann gedreht mit Slot geschätzt 25 mm hoch, aber entsprechend schmaler. Dies würde aber erlauben, auf beiden Seiten auf die Chips kleine Kühlkörperchen aufzukleben, die dann im Luftstrom zwischen vorn einblasendem Kühler und hinten oben ausblasendem Kühler sitzen.

RAM-Bausteine sind ja schließlich auch in gleicher Weise aufrecht auf dem Board - auch wenn die Kontakte hier unten und nicht an der Seite sind - verbaut. Auch hier muß man eben ein bißchen auf Abstand zum CPU-Kühler bzw. -Lüfter achten.

Carsten