Samsung 840 Evo SSD review: de hele serie getest!

TurboWrite en MEX-controller

De Samsung 840 Evo SSD's presteren beter dan hun voorlopers, zeker wanneer we kijken naar de schrijfsnelheden. De nieuwe MEX-controller speelt daarin een belangrijke rol, maar belangrijker nog is de nieuwe technologie die men TurboWrite noemt.

Op alle 840 EVO drives gebruikt Samsung een gedeelte van de aanwezige geheugencellen als buffer. De betreffende cellen zijn TLC, maar worden als SLC (één bit per cel) gebruikt, waardoor ze sneller kunnen worden geprogrammeerd. Alle schrijfacties naar de SSD (zowel sequentieel als random) worden in eerste instantie uitgevoerd naar deze TurboWrite buffer. Wanneer de SSD idle is, wordt de data op de achtergrond verplaatst van het SLC-gedeelte naar normale TLC-geheugencellen.

De grootte van de buffer is afhankelijk van de capaciteit van de SSD. Bij het 1 TB model bijvoorbeeld reserveert Samsung 36 GB aan TLC-geheugen, wat dus resulteert in een 12 GB 'SLC' TurboWrite buffer. De 750 GB uitvoering heeft 9 GB, de 500 GB uitvoering 6 GB en de 250 en 120 GB uitvoeringen hebben een 3 GB buffer.

Enkel wanneer de SSD idle is, wordt data van de buffer naar normale flashcellen gekopieerd. Dat betekent dat wanneer je schijfacties uitvoert die groter zijn dat de buffergrootte zonder tussenpauze, de prestaties inzakken zodra de buffer gevuld is. Dat heb je bijvoorbeeld wanneer je een groot bestand als een Blu-ray-rip naar de SSD kopieert. De 'echte' schrijfsnelheid verschilt ook per capaciteit, maar is sowieso wat hoger dan bij de 840 SSD's: 140 MB/s voor het 120 GB model, 270 MB/s voor het 250 GB model en 420 MB/s voor de modellen van 500 GB en groter.

Met schrijfselheden binnen de buffer van 520 MB/s bij alle modellen kun je bij een grote, sequentiële schrijfopdracht uiteraard binnen zo'n 6 seconden de buffer vol hebben. Volgens Samsung zijn de buffergroottes echter zo gekozen dat voor de meeste consumententoepassingen altijd vrijwel alle writes door de buffer kunnen worden verwerkt.

Belangrijk om te weten is dat de TurboWrite buffer op een vaste plek in de SSD zit. Er is dus een specifiek gedeelte op één of meerdere TLC-chips dat als SLC wordt aangesproken. Het feit dat de plek van de buffer niet wordt verplaatst, geeft natuurlijk te denken over de levensduur daarvan. Samsung liet ons echter weten het gebruikte TLC-geheugen wanneer aangestuurd als SLC een levensduur van circa 50.000 P/E-cycles heeft, heel wat meer dan de grofweg 3000 die we hebben gezien bij onze endurance test van de 840's. 

Toch is het zeker mogelijk dat de buffer de geest geeft. Reken maar mee: een 3 GB buffer op de Samsung 840 Evo 120 GB en 250 GB betekent dat na 50.000 x 3 GB = 150 TB aan writes de buffer aan z'n eind is. Rekenen we dat echter terug naar 10 GB per dag, dan kom je alsnog aan 41 jaar. En wie 30 GB per dag schrijft komt op 13,5 jaar, mits de claim van 50.000 cycles klopt natuurlijk.

Overigens liet Samsung weten dat de TurboWrite buffer wordt uitgeschakeld en dat de controller dan rechtstreeks naar TLC gaat schrijven als deze wegens te veel cycles stuk gaat. De SSD blijft het dus gewoon doen, maar de prestaties worden dan uiteraard lager.

MEX controller

TurboWrite is niet de enige reden waarom de nieuwe Samsung 840 EVO SSD's sneller zijn dan hun voorlopers. Een andere factor is de nieuwe controller, die Samsung MEX noemt. Net als de MDX controller van de Samsung 840 SSD's is de MEX gebaseerd op een drietal ARM Cortex-R4 cores. Het belangrijkste verschil is echter dat de MEX op een hogere klokfrequentie werkt: 400 MHz in plaats van 300 MHz. Deze stijging van 33% moet er vooral voor zorgen dat de prestaties bij lage queue-depth verbeteren. Volgens Samsung is verder ook de firmware flink verbeterd: slimmere algoritmes dragen eveneens bij aan de betere prestaties. Meer technische informatie over de verschillen tussen de MDX en MEX controllers wilde men echter niet vrijgeven.