Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Introduction

Finalement dévoilé aujourd’hui, le Samsung 850 Pro est issu d’une lignée plutôt noble. Dernier représentant de la famille en date : le 840 EVO, qui en dépit de sa mémoire flash NAND de type TLC (3 bits par cellule) dispose de fonctionnalités intelligentes qui en font un excellent produit. Son véritable père n’est toutefois autre que le 840 de base, en tête de notre comparatif permanent.

Plutôt pas mal pour un SSD grand public ! Ajoutez à tout cela la promesse qu’il bénéficiera un jour ou l’autre de fonctionnalités de chiffrement avancées (tel le Crucial M500) via une mise à jour logicielle et il devient difficile de ne pas le recommander. Nous en avons au sein de la rédaction et nous le recommandons à nos amis : ses fonctionnalités le rendent attrayant et ses performances ne sont pas en reste.

Image 1 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Nous ne sommes pourtant pas particulièrement fans de la mémoire flash TLC : son endurance laisse à désirer, sa latence est trop élevée et elle affiche une propension à générer des erreurs un peu trop élevée à notre goût. Mais dans le cas des EVO, il faut bien avouer que Samsung est vraiment parvenu à compenser avec brio les inconvénients inhérents à la technologie : en associant un contrôleur de qualité, un firmware bien conçu et de la mémoire flash NAND TLC maison, le fabricant a obtenu le tiercé gagnant. En fait, dans la plupart des scénarios d’utilisation de type grand public, nous préférons même les 840 EVO aux 840 Pro, en particulier quand on tient compte du prix.

Au vu de ce qui précède, que penser du nouveau Samsung 850 Pro ?

Pour commencer, le 850 Pro utilise le contrôleur Samsung MEX qui équipe déjà le 840 EVO ; cadencé à 400 MHz, celui-ci affiche une puissance de calcul plus qu’appréciable et, comme la plupart des contrôleurs récents, contient plusieurs cores spécialisés. Pour tenir la barre des SSD modernes, il faut en effet un processeur de plus en plus puissant. Il nous semble que le contrôleur MEX est en fait plutôt similaire à celui qui équipait le 840 Pro, à la différence que ce dernier était cadencé à 100 MHz de moins et offrait moins de fonctionnalités.

Image 2 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Le 850 Pro fait en effet appel à la nouvelle flash V-NAND 3D de Samsung ; celle-ci représente une évolution radicale en termes de conception et de fabrication. L’an dernier, lors du Flash Memory Summit de 2013, nous avons assisté à une keynote prononcée par le vice-président du centre de R&D en matière de semiconducteurs chez Samsung, le Dr E.S. Jung. Devant une salle comble, celui-ci a dévoilé la nouvelle génération de mémoire flash chez le constructeur. Dans le cadre d’un salon aussi « aride » que le FMS, il est rare qu’une keynote parvienne à secouer la foule, mais le Dr Jung y est parvenu. À bien y réfléchir, c’est toutefois compréhensible : les avancées promises ont en effet un impact considérable sur le secteur tout entier.

Nous en sommes ressortis avec la nette impression que les prédictions faisant état de la fin prochaine de l’évolution de la NAND étaient à peu aussi crédibles que celles relatives à la nullité de la loi de Moore : on trouve toujours une nouvelle technologie capable de contourner les limitations du moment. Le fait est que plus sa finesse de gravure augmente, plus les cellules de mémoire flash NAND deviennent sujettes aux erreurs : le nombre de cycle d’écriture/effacement qu’elles peuvent supporter tombe en chute libre et les opérations portant sur l’une d’entre elles peuvent entraîner la modification involontaire de cellules adjacentes situées sur le même plan.

Pour résoudre le problème, la V-NAND empile les cellules verticalement, par cylindres de 24. Tandis que dans la NAND, les cellules forment des lignes que l’on place les unes à côté des autres pour créer un die, la V-NAND se présente plus comme une série de piles de paquets de Pringles placés à la verticale, en colonnes. Lorsqu’on superpose deux colonnes verticalement, on obtient une ligne de mots. Lorsqu’on relie les colonnes entre eux à l’horizontale, comme des poteaux téléphoniques, on obtient les lignes de bits. À cet égard, il s’agit donc toujours bien de NAND telle que nous la connaissons. Toutefois, l’empilement des colonnes permet de réduire les interférences que provoque normalement l’augmentation de la finesse de gravure.

Samsung a opté pour cette solution afin de pouvoir continuer à augmenter la finesse de gravure, mais le fabricant affirme que la V-NAND est également plus rapide et plus économe. Sans oublier le fait que cette disposition optimise le volume des puces de mémoire : c’est bien simple, lorsqu’on peut construire à la verticale et à l’horizontale, on augmente la densité de stockage. Ce n’est pas pour rien que nous mettons des étagères dans nos placards. Il aura fallu des années pour parvenir à mettre en œuvre cette technologie, mais le fabricant y est aujourd’hui parvenu et, bonne nouvelle, le nouveau 850 Pro en est équipé.

Image 3 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

C’est donc là tout l’intérêt du 850 Pro : le même contrôleur MEX cadencé à 400 MHz que sur l’EVO, mais collé à une toute nouvelle mémoire flash, la V-NAND. Les améliorations apportées à ce nouveau modèle devraient lui permettre d’accroître son nombre d’opérations par seconde tout en réduisant sa consommation. Il n’est pas radicalement plus rapide que le 840 Pro, mais c’est parce qu’il est limité par le SATA 6 Gbit/s et l’AHCI, qui constituent deux goulots d’étranglement. Sans tout dévoiler tout de suite, nous pouvons déjà annoncer que les véritables améliorations se situent dans les domaines de la fiabilité, de la qualité et de la latence. Les spécifications techniques ne disent donc pas tout. Mais bon, ce n’est jamais le cas…

Au vu du tableau ci-dessus, les performances en E/S avec une profondeur de file égale à 1 sont globalement identiques à celles du 840 EVO ; en lecture aléatoire de blocs de 4 Ko, Il semblerait donc que la V-NAND affiche des débits relativement similaires à ceux de la mémoire TLC qui équipe l’EVO. Cela devrait suffire pour générer une légère hausse de performances par rapport au 840 Pro. 

Samsung est très circonspect sur les détails relatifs à sa mémoire ; nous ne sommes donc pas en mesure de commenter son architecture. Par contre, la bonne nouvelle est que le fabricant a choisi d’assortir le 850 Pro d’une garantie de dix ans, à l’instar de ce que fait depuis peu SanDisk.

La consommation au repos en mode DevSlp est annoncée à 2,0 mW. Nous avons le matériel nécessaire pour vérifier ce point et nous ne manquerons pas de le faire. La consommation au repos « actif » se situe quant à elle aux alentours de 0,4 watts, ce qui n’est pas surprenant au vu des dernières avancées réalisées par Samsung en matière d’efficacité énergétique.

Mais avant de passer aux tests proprement dits, nous avons voulu ouvrir ces engins afin d’en examiner les entrailles.

À l’intérieur du Samsung 850 Pro

Image 4 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Le 850 Pro reprend le boîtier du 840. Comme sur le 840 EVO, la taille de la PCB dépend de la capacité : aucun des trois modèles que nous avons en laboratoire ne remplit toutefois l’intégralité du boîtier. Voici ce que nous avons observé :

Image 5 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Le modèle 1024 Go (à gauche) a une carte légèrement plus longue comportant quatre puces de mémoire à l’avant et quatre à l’arrière. Le modèle 128 Go (à droite) ne comporte que quatre puces. Le voici en gros plan :

Image 6 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Le contrôleur MEX est quant à lui couplé à une puce d’1 Go de LPDDR2 sur la version 1024 Go. Les Samsung Pro contiennent un Mo de mémoire par Go de capacité. La version 128 Go en possède donc 128 Mo, la version 256 Go, 256 Mo, etc.

Configuration de test et benchmarks

Le banc d’essai que nous utilisons pour tester les périphériques de stockage grand public est basé sur une carte-mère Intel Z77 couplée à un processeur Intel Core i5-2400. Notez qu’en matière de stockage, les chipsets Intel 6 et 7 sont pratiquement identiques. En ce qui concerne les pilotes, nous avons fait le choix de garder les RST 10.6.1002 pendant encore un moment.

Les mises à jour des pilotes RST peuvent avoir des effets très subtils ou nettement plus profonds sur les performances. Certains augmentent ou diminuent la fréquence du vidage du cache en écriture ; d’autres améliorent le fonctionnement en RAID ; les versions 11.2 et ultérieures apportent la prise en charge du TRIM dans les grappes RAID, par exemple. Néanmoins, les résultats obtenus avec une version des pilotes ne sont pas nécessairement comparables avec ceux obtenus au moyen d’une autre, raison pour laquelle nous n’avons d’autre choix que de conserver la même pour tous nos tests.

Configuration de test
ProcesseurIntel Core i5-2400 (Sandy Bridge)32 nm, 3,1 GHz, LGA 1155, 6 Mo de cache L3, Turbo Boost activé
Carte-mèreGigabyte G1.Sniper M3
Mémoire8 Go (2 x 4 Go) de DDR3-1866 G.Skill Ripjaws @ DDR3-1333, 1,5 V
Volume système
Intel S3500 480 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : 0306
Modèles testés
Samsung 850 Pro 128 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : EXM01B6Q

Samsung 850 Pro 256 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : EXM01B6Q

Samsung 850 Pro 1024 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : EXM01B6Q
Modèles comparés
Plextor M6e 256 Go M.2 PCIe x2, Firmware : 1.00

Plextor M6S 256 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : 1.00

Plextor M6M 256 Go mSATA 6 Gbit/s, Firmware : 1.00

Adata SP920 1024 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : MU01

Adata SP920 512 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : MU01

Adata SP920 256 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : MU01

Adata SP920 128 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : MU01

Crucial M550 1024 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : MU01

Crucial M550 512 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : MU01

Intel SSD 730 480 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : L2010400

Samsung 840 EVO mSATA 120 Go, Firmware : EXT41B6Q

Samsung 840 EVO mSATA 250 Go, Firmware : EXT41B6Q

Samsung 840 EVO mSATA 500 Go, Firmware : EXT41B6Q

Samsung 840 EVO mSATA 1000 Go, Firmware : EXT41B6Q

SanDisk X210 256 Go, Firmware : X210400

SanDisk X210 512 Go, Firmware : X210400

Intel SSD 530 180 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : DC12

Intel SSD 520 180 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : 400i

Intel SSD 525 180 Go mSATA, Firmware : LLKi

SanDisk A110 256 Go M.2 PCIe x2, Firmware : A200100

Silicon Motion SM226EN 128 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : M0709A

Crucial M500 120 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : MU02

Crucial M500 240 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : MU02

Crucial M500 480 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : MU02

Crucial M500 960 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : MU02

Samsung 840 EVO 120 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : EXT0AB0Q

Samsung 840 EVO 240 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : EXT0AB0Q

Samsung 840 EVO 480 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : EXT0AB0Q

Samsung 840 EVO 1 To SATA 6 Gbit/s, Firmware : EXT0AB0Q

SanDisk Ultra Plus 64 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : X211200

SanDisk Ultra Plus 128 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : X211200

SanDisk Ultra Plus 256 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : X211200

Samsung 840 Pro 256 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : DXM04B0Q

Samsung 840 Pro 128 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : DXM04B0Q

SanDisk Extreme II 120 Go, Firmware : R1311

SanDisk Extreme II 240 Go, Firmware : R1311

SanDisk Extreme II 480 Go, Firmware : R1311

Seagate 600 SSD 240 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : B660

Intel SSD 525 30 Go mSATA 6 Gbit/s, Firmware : LLKi

Intel SSD 525 60 Go mSATA 6 Gbit/s, Firmware : LLKi

Intel SSD 525 120 Go mSATA 6 Gbit/s, Firmware : LLKi

Intel SSD 525 180 Go mSATA 6 Gbit/s, Firmware : LLKi

Intel SSD 525 240 Go mSATA 6 Gbit/s, Firmware : LLKi

Intel SSD 335 240 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : 335s

Intel SSD 510 250 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : PWG2

OCZ Vertex 3.20 240 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : 2.25

OCZ Vector 256 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : 2.0

Samsung 830 512 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : CXMO3B1Q

Crucial m4 256 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : 000F

Plextor M5 Pro 256 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : 1.02

Corsair Neutron GTX 240 Go SATA 6 Gbit/s, Firmware : M206
Carte graphique
MSI Cyclone GTX 460 1 Go
Alimentation
Seasonic X-650, 650 watts 80 PLUS Gold
Boitier
Lian Li Pitstop T60
RAID
LSI 9266-8i PCIe x8, FastPath et CacheCade AFK
OS et pilotes
OS
Windows 7 x64 Édition Intégrale
DirectX
DirectX 11
Pilotes
Carte graphique : Nvidia 314.07
RST : 10.6.1002
IMEI : 7.1.21.1124
AHCI générique : MSAHCI.SYS

Benchmarks
ULINK DriveMaster 2012
DM2012 v980, test TRIM d’après la norme JEDEC 218A, suite de test spécifiée par le protocole
Matériel spécifique aux tests
Hub d’alimentation SAS/SATA, plateforme DevSlp
Tom’s Hardware Storage Bench 1.0
Intel iPeak Storage Toolkit 5.2.1, Tom’s Storage Bench 1.0 Trace Recording
Iometer 1.1.0Nombre de workers = 1, bloc aléatoires de 4 Ko : LBA=16 Go, profondeur de file variable, performances séquentielles sur blocs de 128 Ko, préconditionnement LBA 16 Go, évolution exponentielle de la profondeur de file
PCMark 8
PCMark 8 2.0.228, Storage Consistency Test
PCMark 7
Secondary Storage Suite

Lecture/écriture séquentielle de blocs de 128 Ko

Tous les SSD modernes affichent des débits colossaux en lecture/écriture séquentielle. C’est un fait que nous considérons comme acquis. Pour mesurer ces performances, nous utilisons un jeu de données incompressibles sur un espace LBA de 16 Go et répétons nos tests en faisons progressivement passer la profondeur de file de 1 à 16 opérations simultanées. Nous renseignons les résultats en notation binaire (1 Ko = 1024 octets) et non décimale (1 Ko = 1000 Ko). Lorsque cela se révèle nécessaire, nous limitons également l’échelle de nos graphiques afin de les rendre plus lisibles.

Lecture séquentielle de blocs de 128 Ko

Image 7 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Les écarts sont particulièrement minimes dans ce test, mais c’est parfaitement normal : 538 Mo/s, c’est la limite physique imposée par le SATA 6 Gbit/s, à quelques kilooctets près. Cela fait un petit moment que tous les SSD l’atteignent.

Écriture séquentielle de blocs de 128 Ko

Image 8 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Comme nous nous y attendions, le 850 Pro 128 Go est le seul des trois modèles à afficher des performances en léger retrait. Mais à 460 Mo/s, on est tout de même très loin devant les autres SSD de cette capacité ! Notez que (A) nous utilisons des blocs de 128 Ko et (B) nous renseignons les débits en notation binaire et non décimale (le résultat serait alors de 482 Mo/s). Le 850 Pro 128 Go est donc 100 Mo/s plus rapide que le 840 Pro 128 Go !

Les versions 256 et 1024 Go, quant à elles, affichent des débits supérieurs à 510 Mo/s (en notation binaire, encore une fois), ce qui revient à dire qu’ils saturent l’interface SATA 6 Gbit/s.

Voici la liste des débits maximaux observés dans Iometer en lecture/écriture séquentielle de blocs de 128 Ko :

Image 9 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Au classement par débit combiné en lecture/écriture, les deux plus grands 850 Pro atteignent des sommets : ils arrivent juste derrière les deux modèles PCI Express. Aucun autre SSD branché en SATA n’affiche de telles performances en séquentiel. La version 128 Go se démarque tout particulièrement : elle dépasse de loin tous les autres modèles de même capacité.

Lecture/écriture aléatoire de blocs de 4 Ko

Nous passons à Iometer pour tester les performances en lecture/écriture aléatoire de blocs de 4 Ko. Notez que la notion « d’aléatoire » n’a plus vraiment de sens sur les SSD. Si, sur un disque dur mécanique, l’accès à des secteurs non consécutifs peut entrainer une réduction drastique des performances car l’opération nécessite le repositionnement des têtes de lecture/écriture, sur les SSD, le contrôleur place les données là où bon lui semble et l’idée de séquentialité n’est pour ainsi dire qu’une illusion.

Lecture aléatoire de blocs de 4 Ko

Les tests de SSD mettent souvent l’accent sur la lecture aléatoire de blocs de 4 Ko, et pour de bonnes raisons : sur les postes de travail, la majeure partie des opérations d’accès aux fichiers s’effectuent en lecture et sur des fichiers de petite taille répartis de manière aléatoire.

Image 10 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Si les performances en E/S étaient le seul indicateur utilisé pour évaluer les SSD, le Samsung 850 Pro dominerait le marché sans le moindre concurrent. Ce n’est évidemment pas le cas, raison pour laquelle nous effectuons tous ces tests, mais pour battre le 850 Pro dans cette discipline, il faut tout de même se porter acquéreur d’un Samsung XP941 de 512 Go, un SSD branché en PCI Express 4x. Comme l’indique sa fiche technique, le 850 Pro réalise 10 000 IOPS à une profondeur de file d’une opération et accélère peu à peu jusqu’à 100 000 IOPS à une profondeur de file de 32.

Est-ce qu’un SSD orienté desktop est vraiment obligé d’atteindre de telles performances avec 32 commandes en attente ? Probablement pas. C’est tellement rapide que les écarts de performances deviennent imperceptibles, mais cela a pour intérêt de nous donner une idée du potentiel de la plateforme sous-jacente.

Nous tenons toutefois à signaler que 100 000 IOPS sur des blocs de 4 Ko, cela correspond à un débit de 400 Mo/s, soit environ 100 fois plus que ce qu’atteint un disque dur SAS tournant à 15 000 tr/min. 

Écriture aléatoire de blocs de 4 Ko

Image 11 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

En écriture aléatoire, le 850 Pro dépasse les 90 000 IOPS avec huit commandes en attente. Il est rare de voir toutes les versions d’un même modèle, du 128 Go au 1 To, afficher les mêmes performances dans ce benchmark : en règle générale, les petites capacités sont à la traine par rapport aux plus grandes. Elles contiennent moins de dies : souvent huit pour les modèles 128 Go récents, contre 64 pour les modèles 1 To. Ce nombre plus élevé permet de répartir les écritures ; il est plus que probable que Samsung ait armé son petit 850 Pro de mémoire flash moins dense, divisée en un plus grand nombre de dies afin d’augmenter les débits.

Quoi qu’il en soit, le Samsung 850 Pro 128 Go est le SSD le plus rapide que nous ayons jamais testé à cette capacité. Bien entendu, il est aussi deux fois plus cher que la moyenne.

Voici la liste des débits maximaux observés dans Iometer en lecture/écriture séquentielle de blocs de 4 Ko : les SSD sont classés d’après leurs performances en lecture/écriture combinée.

Image 12 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Le seul modèle à faire mieux que les trois Samsung 850 Pro est le Samsung XP941, un modèle PCI Express 4x ! Même le Plextor M6e et le SanDisk A110, pourtant eux aussi connectés en PCIe, ne parviennent pas à les dépasser.

Tom’s Hardware Storage Bench 1.0

Débit moyen

Le Tom’s Hardware Storage Bench (THSB), notre logiciel de benchmarking maison, génère plus de 140 Go d’écritures. Bien entendu, cela a tendance à pénaliser les SSD de moins de 180 Go et à favoriser ceux de plus de 256 Go.

Image 13 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Une fois encore, nous avons inclus les résultats obtenus par le Samsung XP941 512 Go en modes 2x et 4x. Le Samsung 840 EVO 250 Go en mode RAPID fait également son apparition. Leurs scores sont représentés en orange afin de remettre les performances des 850 Pro en contexte.

Le modèle 128 Go parvient à dépasser le XP941 en mode PCI Express 2.0 2x. Les deux autres versions sont encore plus rapides. En fait, le seul SSD à parvenir à faire mieux est le Samsung XP941 en mode 4x.

Service Time

Le service time en écriture représente le temps total nécessaire pour qu’une commande d’entrée ou de sortie soit émise par le système d’exploitation, transmise au sous-système de stockage, exécutée sur le périphérique de stockage puis que ce dernier en accuser réception. Il en va de même en lecture : le système d’exploitation demande au périphérique de stockage les données stockées à un endroit donné, le SSD les lit puis les envoie à l’hôte. Les ordinateurs et les SSD modernes sont rapides, mais les opérations liées au stockage impliquent encore et toujours une certaine latence, voire une latence certaine.

Service time moyen en lecture

Image 14 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Les 850 Pro affichent une latence absolument minimale. Nous ne pouvons que supposer que ces performances exceptionnelles sont dues à la V-NAND.

Service time moyen en écriture

Image 15 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Le Crucial M550 1 To vient s’intercaler entre les deux plus petits 850 Pro, mais les deux plus grands affichent des latences ridiculement faibles.

PCMark 8

Test de régularité des performances avec le benchmark Adobe Photoshop (Heavy) de PCMark 8

PCMark 8 est un outil extrêmement exhaustif qui procède à une batterie de tests incroyablement longue : 18 phases comportant chacune 10 tests différents. Afin d’éviter de surcharger l’article, nous avons choisi de nous concentrer sur une seule, Adobe Photoshop (Heavy), qui nous semble représentative de l’ensemble.

Bande passante

Image 16 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Le comportement des 850 Pro est intéressant car leur débit ne chute pas avant plusieurs répétitions du test. Le 840 Pro, à titre de comparaison, fait pâle figure : même le 840 EVO s’en sort mieux que lui. Durant les phases Degrade et Steady du test, c’est toutefois le SanDisk X210 qui prend la tête du classement.

Par contre, au fur et à mesure que la phase Recovery progresse, les trois 850 Pro voient leurs performances grimper en flèche pour ne plus redescendre. C’est inhabituel, mais nous n’allons pas nous en plaindre !

Latence

Ce test permet de se faire une idée de la réactivité des SSD évalués.

Image 17 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

La ligne jaune représente le Samsung 840 Pro 256 Go et on voit clairement qu’il est à la traîne dans ce benchmark (n’oubliez pas que la latence doit être faible). Le 850 Pro 128 Go se fait dépasser par l’Intel SSD 730, mais les deux plus grands obtiennent des résultats très satisfaisants.

Image 18 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Le 850 Pro 128 Go s’en sort moins bien en écriture, tandis que les versions 256 et 1024 Go excellent. Elles restent toutefois derrière le SanDisk X210 jusqu’à la phrase Recovery.

Score minimal et maximal

Comme indiqué précédemment, PCMark 8 procède à 18 phases de tests. Voici les meilleurs et les pires scores obtenus lors de celles-ci.

Image 19 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Test TRIM avec DriveMaster 2012

Tests TRIM

Moyenne

Pour éviter de surcharger le graphique, nous avons simplement représenté les performances moyennes de chaque SSD avec et sans le TRIM activé. Affichées en IOPS, celles-ci nous permettent d’effectuer une comparaison rapidement.

Image 20 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

L’importante capacité du 850 Pro 1024 Go lui permet d’obtenir des résultats excellents avec ou sans le TRIM (les deux scores sont pratiquement identiques). Pour le modèle 256 Go, par contre, sa prise en charge devient essentielle, et même cruciale pour le 128 Go, qui a nettement plus besoin de l’espace TRIMé que de la réduction de latence qu’engendre sa désactivation.

Moyenne instantanée

Voici la moyenne instantanée de notre test de TRIM, par tranche de 100 000 commandes. La ligne bleue représente les IOPS sans le TRIM et la ligne violette avec. La différence est éloquente.

Image 21 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Une fois encore, nous avons décidé de ne pas surcharger le graphique et donc de nous concentrer sur un modèle, cette fois-ci le 850 Pro 128 Go. Les performances des SSD augmentent en effet avec leur capacité, ce qui signifie que l’incidence de l’activation ou de la désactivation de la fonction TRIM diminue. Le modèle 128 Go permet donc d’illustrer plus clairement notre propos.

Le 850 Pro 128 Go s’en sort bien dans les deux cas, mais la fonction s’avère de plus en plus indispensable au fur et à mesure du test.

Débit

Le débit total en NCQ constaté lors du test TRIM est un assez bon indicateur des performances globales de nos concurrents.

Image 22 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Les 850 Pro ne terminent pas en première position, mais il faut voir à quoi on les compare : l’Intel SSD 730, le tout haut de gamme de chez le fondeur de Santa Clara, qui fait appel aux mêmes technologies que les SSD pour entreprises.

Test de consommation en mode DevSlp

Les nouveaux processeurs Intel Haswell et les chipsets pour portables correspondants prennent en charge un nouveau mode spécifiquement destiné à réduire la consommation électrique des SSD. Le DevSlp, ou device sleep, est un signal envoyé au périphérique de stockage afin de lui indiquer qu’il doit passer en mode « ultra basse consommation » et éteindre tout ce qui peut l’être.

Image 23 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

C’est un excellent moyen d’accroître l’autonomie des Ultrabook, mais il y a un prix à payer : l’entrée et la sortie du mode DevSlp prend plus longtemps. Ce délai est toutefois nettement inférieur à celui de la mise hors tension / réactivation totale du SSD, un processus qui peut prendre plusieurs secondes, et il faut également moins d’énergie pour le rallumer : à titre de comparaison, la sortie du mode DevSlp ne nécessite que 50 ms et quelques milliwatts.

Image 24 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Test de consommation en mode DevSlp

Pour faire court, nous n’allons vous parler que de deux modes de consommation réduite : DevSlp et le mode qui le précède immédiatement, slumber (ou sommeil profond).

Mesure de consommation en mode DevSlp

La consommation de nos concurrents en mode DevSlp est si faible que nous la renseignons en milliwatts. Un élément à garder à l’esprit lorsque vous comparerez ces chiffres à ceux du graphique suivant.

Image 25 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Samsung annonce une consommation au repos en mode DevSlp de 2,0 mW. En réalité, cela ne vaut que pour le modèle 256 Go : d’après nos tests, la version 128 Go ne consomme que 1 m W (0.2 mA) tandis que la version 1 To « atteint » 2,5 mW.

Il est intéressant de comparer ces chiffres aux résultats obtenus par le Samsung 840 EVO 1 To mSATA (les 840 EVO 2,5″ ne gèrent pas le DevSlp) : alors que le contrôleur est identique, la consommation est de 15,3 mW (5,1 mA x ~3,3 V).   

Sommeil profond

Le mode slumber, ou sommeil profond, concerne un bien plus grand nombre d’utilisateurs car il est beaucoup plus courant et plus fréquemment pris en charge. Ce mode est important pour les portables n’utilisant pas le mode veille connectée. Pour les desktop, le mode repos actif est préférable au sommeil profond.

Image 26 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Les Samsung ne consomment pas non plus grand-chose dans ce mode : les deux modèles 1 To équipés d’un contrôleur MEX ne pompent que 38 mW, soit à peine deux fois plus que le 840 EVO en mode DevSlp (mais 38 fois plus que le 850 Pro).

Quand on sait que la consommation maximale du 850 Pro 1 To est de 3000 mW, c’est impressionnant !

Consommation

Consommation en mode repos actif

La consommation au repos est sans le moindre doute possible le chiffre le plus important pour les SSD grand public : en effet, ils exécutent les commandes du système d’exploitation très rapidement avant de cesser toute activité. À l’exception d’un peu de garbage collection en tâche de fond de temps en temps, les SSD modernes passent donc la majeure partie de leur vie à ne pas faire grand-chose. Les modèles professionnels sont plus sollicités, ce qui rend cet indicateur moins pertinent.

Image 27 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Samsung annonce une consommation maximale au repos de l’ordre de 0,40 W, mais nos tests indiquent plutôt 0,28 W, ce qui est une excellente nouvelle.

Consommation moyenne (PCMark 7)

Il est intéressant d’analyser la consommation électrique durant une charge de travail, même relativement lourde, car les chiffres obtenus sont étonnamment proches de la consommation au repos. On constate certes des pics importants, mais la consommation totale reste au final assez faible, car les SSD repassent en mode « repos » dès qu’ils n’ont plus rien à faire.

Image 28 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Les trois modèles affichent par conséquent des pointes à 2 ou 3 W mais retombent à 0,30 W entre celles-ci. Le 850 Pro s’avère donc particulièrement économe, même en usage intensif.

Image 29 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

La consommation maximale du Samsung 850 Pro 1 To est d’environ 3 W.

Latence et régularité des performances

Latence

Nous utilisons la plateforme de test ULINK pour évaluer la latence de nos SSD. Celle-ci commence par exécuter un effacement sécurisé, puis poursuit en remplissant deux fois l’espace de données séquentielles, puis une dernière fois de données écrites aléatoirement. Elle procède ensuite au test de latence.

Il s’agit d’un script qui effectue des accès séquentiels d’un secteur sur 512 octets. Il se répète 2 millions de fois en lecture et 2 millions de fois en écriture, ce qui ne prend qu’un instant.

Image 30 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Les résultats obtenus par les SSD Samsung sont tous impressionnants : les 850 Pro ne sont pas les seuls à afficher des latences extrêmement faibles, les 840 EVO et Pro s’en sortent également avec les honneurs. Les concurrents sont montrent nettement moins véloces dans les mêmes conditions, le pire étant le Crucial MX100. Cela montre bien que les SSD d’entrée de gamme obligent à faire des compromis.

Régularité des performances

Une fois de plus, nous utilisons la plateforme ULINK et plus spécifiquement, le benchmark PerfCon. Celui-ci se constitue de six tests mesurant la régularité des performances, mais nous allons nous concentrer sur le « 50 % lecture / 50 % écriture aléatoire de blocs de 4 Ko alignés ».

Le graphique ci-dessous affiche les résultats obtenus en IOPS moyennes, minimum et maximum.

Image 31 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Sans grand surprise, l’Intel SSD 730 termine premier de classe grâce à ses excellentes performances moyennes en E/S. Les Samsung ne sont pas bien loin derrière. Les moyennes les plus élevées sont près de 2,5x plus importantes que les plus faibles. Mais que donnent-elles en termes de pourcentages ?

Image 32 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Le Vector MX100 atteint 65 %, ce qui n’est pas mal pour un produit d’entrée de gamme. L’Intel SSD 730 grimpe quant à lui à 87 %, ce qui est impressionnant… mais pas encore autant que les 850 Pro, qui dépassent tous les 91 %. Même sans over-provisioning, ils affichent donc des performances extrêmement régulières.

Conclusion

Les incroyables performances du Samsung 850 Pro, quel que soit le domaine, sont malheureusement quelque peu tempérées par les limitations que lui impose l’interface SATA 6 Gbit/s. Il ne fait aucun doute que ce SSD compte parmi les plus rapides que nous ayons jamais testés, mais il faut se rendre à l’évidence : en termes de performances, la plupart des modèles que nous avons eu en laboratoire ces derniers temps se tiennent dans un mouchoir de poche et ne sont donc pas bien loin derrière le 850 Pro. Les données parlent toutefois d’elles-mêmes : dans la majorité des tests, le Samsung se hisse sans peine en première place.

Il est grand temps que l’interface SATA 6 Gbit/s trouve sa remplaçante, mais en attendant, la V-NAND 3D apporte son lot d’améliorations en termes de performances et de consommation.

À propos de consommation, le mode DevSlp est absolument spectaculaire. Bien qu’il n’apporte pas grand-chose aux ordinateurs de bureau (où la mise en veille du SSD engendre au contraire une certaine latence), il risque bien de faire du Samsun 850 Pro un must dans les portables.

En ce qui concerne le chiffrement matériel, nous sommes heureux que le Pro le prenne en charge, mais il y a de fortes chances pour que peu de gens l’utilisent en pratique : les utilisateurs les plus susceptibles d’en avoir vraiment besoin, les professionnels, auront plutôt tendance à mettre le 850 Pro en RAID (et donc à activer le chiffrement via le contrôleur de la grappe) tandis que les power users sont encore peu nombreux à opter pour le chiffrement du disque.

Image 33 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

L’élément qui permet le plus au 850 Pro de se démarquer est sa mémoire flash V-NAND 3D, qui améliore considérablement son endurance. Malheureusement, il s’agit d’un point assez difficile à tester. Certes, cette technologie améliore les performances et la consommation, mais l’endurance, mesurée en téraoctets écrits, implique des informations que Samsung ne nous donne tout simplement pas. L’Intel SSD 730 peut supporter 70 Go écrits par jour sur toute la durée de sa garantie ; le 850 Pro tourne plutôt autour des 40 Go, mais il ne faut pas oublier qu’il est assorti d’une garantie de 10 ans. Si l’on refait le calcul sur 5 ans, on obtient 80 Go/jour.

Il y a également le fait que Samsung ne divulgue pas la méthode utilisée pour parvenir à ce chiffre. À notre avis, cela n’a pas beaucoup d’importance. À une époque, nous nous sommes amusés à écrire sept millions de gigaoctets sur un Samsung 830 de 256 Go. Tout ce que cela nous a appris est que la méthode utilisée pour tester l’endurance a à peu près autant d’importance que l’interprétation que l’on a des résultats obtenus. On peut voir les choses comme suit : au vingtième siècle, l’espérance de vie moyenne a augmenté. Nous mourrons moins de maladies « bénignes » mais les chiffres du cancer et de troubles cardiaques augmentent. Pourquoi ? En partie parce que nous vivons maintenant assez longtemps pour développer ces maladies. Nous finissons tous par mourir d’une chose ou d’une autre, et il en va de même pour les SSD. Si ce n’est pas à cause d’un défaut évitable tel qu’une mauvaise gestion de la NAND, de composants de qualité douteuse ou d’un firmware mal conçu, alors peut-être le disque aura-t-il le temps de mourir de sa belle mort. Pour la majorité d’entre nous, cependant, il s’agit là d’un point qui devrait nous empêcher de dormir.

Notez par ailleurs que si la garantie de dix ans semble formidable sur papier, elle reste limitée par le chiffre d’endurance : c’est dix ans avec un maximum de 150 téraoctets écrits. Au vu de cette limitation, ces cinq années de couverture supplémentaires risquent fort de ne pas coûter grand-chose à Samsung, d’autant plus que l’endurance annoncée est la même pour toutes les versions, ce qui revient à dire qu’elle a été calculée sur le modèle qui survivra forcément le moins longtemps : le 128 Go. Le modèle 1 To a toutes les chances de dépasser de bien loin les 150 téraoctets écrits. 

Image 34 : Samsung 850 Pro : le SSD muni de NAND 3D

Bref, au final, le Samsung 850 Pro est un produit des plus impressionnants. Il peut sembler bien futile de vouloir extraire les derniers kilooctets de bande passante que peut offrir le SATA 6 Gbit/s, mais c’est bien ce qui le propulse en première place de tout notre classement. Certes, l’écart entre le 850 Pro et un SSD moyen n’est pas énorme ; il l’est encore moins par rapport à un modèle de haut de gamme. Si nous remplacions votre Radeon R9 290 par une 290X, il est fort possible que vous ne vous en rendiez même pas compte ; de même, si nous remplacions votre 840 EVO par un 850 Pro, la différence serait probablement imperceptible au quotidien. Ce n’est vraiment que quand on les pousse dans leurs derniers retranchements que certains SSD dévoilent leur plein potentiel. À l’instar de l’Intel SSD 730, le Samsung 850 Pro se démarque tout particulièrement dans les situations les plus difficiles.

Très franchement, la plupart de nos lecteurs, y compris les plus exigeants, n’auront probablement pas besoin du 850 Pro, surtout au vu de son prix. La majorité des possesseurs de desktop ou de portable pourront parfaitement se contenter d’un modèle plus abordable : il y a bien trop de possibilités à moins de 0,50 EUR/Go (à commencer par le 840 EVO) pour justifier le passage à un produit haut de gamme coûtant deux fois plus cher. Mais ce serait oublier les plus passionnés d’entre nous. C’est clairement à eux que s’adresse le 850 Pro.

Nous pouvons sans le moindre doute affirmer que Samsung est allé aussi loin que possible avec le SATA 6 Gbit/s. Il ne reste plus vraiment de place à l’innovation, à moins de décliner le 850 dans des versions exploitant d’autres interfaces. Mais on ne peut qu’applaudir le fabricant pour être parvenu à un tel résultat. Certes, seuls les plus fortunés trouveront réellement ce produit intéressant, mais le 850 Pro remporte la palme du SSD le plus performant du moment.

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