Akú rýchlosť dosahuje PCIe 5.0 disk Samsung SSD 9100 PRO a komu sa oplatí?

Samsung práve vydal svoj najnovší high-endový NVMe SSD disk 9100 Pro, ktorý prináša podporu PCIe 5.0 a patrí medzi najrýchlejšie disky na trhu. Ak plánujete prechod z PCIe 4.0 na PCIe 5.0 disk s cieľom zvýšiť rýchlosti, môžete zvážiť aj tento disk. Ale oplatí sa vám?

Špecifikácie:

• Rozhranie: PCIe 5.0 x4, NVMe 2.0
• Formát: M.2 2280 (22 mm x 80 mm)
• Kapacity: 1 TB, 2 TB, 4 TB (8 TB verzia plánovaná na druhú polovicu 2025)
• NAND Flash: 236-vrstvová TLC (3D NAND)
• DRAM cache: 1 GB DRAM na každých 1 TB kapacity
• Rýchlosti (sekvenčné prenosy): Čítanie: 14 000 MB/s, Zápis: 12 000 MB/s
• Náhodné operácie (4K, QD32): Čítanie: 1,6M IOPS, Zápis: 1,5M IOPS
• Spotreba energie: O 50 % nižšia ako pri 990 Pro
• Životnosť (TBW): 600 TBW na 1 TB kapacity
• Záruka: 5 rokov
• Chladič: Dostupný v balení s chladičom aj bez neho.

Čo znamená prechod na PCIe 5.0?

Prechod z PCIe 4.0 na PCIe 5.0 SSD znamená teoretické zdvojnásobenie priepustnosti dát, keďže PCIe 4.0 ponúka maximálnu rýchlosť 8 000 MB/s (pri x4 linkách) a PCIe 5.0 ju zvyšuje na 16 000 MB/s. Ide o masívny skok v rýchlosti, ktorá už teraz dosahuje úrovne, pri ktorých môže byť zvyšok systému obmedzujúcim faktorom. V praxi sa tieto rýchlosti najviac prejavia pri sekvenčných operáciách, ako sú veľké prenosy súborov či práca s veľkými videami a AI modelmi. Pri bežnom používaní, vrátane hrania hier, však rozdiely nie sú také výrazné, pretože načítavanie hier závisí nielen od rýchlosti SSD, ale aj od procesora, rýchlosti operačnej pamäte a optimalizácie softvéru. Hry začínajú aktívnejšie využívať technológiu DirectStorage, ktorá obchádza procesor, avšak táto technológia je ešte v počiatočných fázach zapracovania.

Konštrukcia

Konštrukčne disk používa PCIe 5.0 x4 architektúru s NVMe 2.0, čo mu umožňuje dosiahnuť vysoké prenosové rýchlosti a efektívne využívať dostupnú šírku pásma. Zároveň na každý terabajt kapacity obsahuje 1 GB DRAM, čo pomáha pri vyrovnávacej pamäti a zvyšuje výkon pri náhodných operáciách. Disk k tomu využíva vlastný Samsung radič, ktorý je vyvinutý interne, čo znamená lepšiu optimalizáciu pre ich NAND pamäte. Použitá 236-vrstvová TLC NAND (3D NAND) ponúka vysokú hustotu zápisu a dlhšiu životnosť oproti starším generáciám.

Disk je dostupný v kapacitách 1 TB, 2 TB a 4 TB, a to ako bez chladiča, tak aj s ním. Ide o štandardný tenší pasívny chladič. Totiž možno ste si všimli, že niektoré staršie PCIe 5.0 disky prichádzali aj s aktívnymi chladičmi s ventilátormi, ale to sa postupne stáva minulosťou a Samsung disky to ani nepotrebujú. Majú nižšie teploty ako konkurencia.

Aké sú rýchlosti?

Disk dosahuje hrubý výkon približne 14 270 MB/s pri čítaní a 13 400 MB/s pri zápise, čo predstavuje takmer dvojnásobok výkonu predchádzajúcej verzie. Pri práci s veľkými súbormi teda disk poskytuje výrazne rýchlejší výkon v porovnaní s PCIe 4.0. Pri menších súboroch sa už rýchlosti vyrovnávajú.

V tejto kategórii rýchlostí patrí disk medzi najrýchlejšie na trhu, pričom prekonáva Crucial T700 s 12 470 MB/s pri čítaní. Novší Crucial T705 ponúka podobné hodnoty okolo 14 000 MB/s, ale s mierne nižšími číslami. Pre zaujímavé porovnania môžete pozrieť Tom's Hardware alebo Storage Review recenzie.

Benchmarky

Pri bežnej práci s operačným systémom, ako je spúšťanie aplikácií, multitasking alebo prehliadanie webu, nie je rozdiel medzi PCIe 4.0 a PCIe 5.0 diskami dramatický. Väčšina týchto operácií závisí skôr od latencie a optimalizácie softvéru než od maximálnej sekvenčnej rýchlosti čítania a zápisu. Čím viac sa softvér optimalizuje pre PCIe 5.0, tým výraznejšie sú výhody nových diskov. Niekedy sa čaká na procesor, inokedy na spracovanie dát.

Pozitívom v tejto oblasti je, že vo Windows 11 disk využíva optimalizácie ako BypassIO, ktoré znižujú záťaž na procesor pri veľkých prenosoch dát. Pri kopírovaní veľkých súborov môže CPU na PCIe 4.0 diskoch vykazovať vyššie zaťaženie, zatiaľ čo pri 9100 Pro je toto zaťaženie nižšie vďaka efektívnejšiemu prenosu dát.

3D Mark Storage benchmarky vyzerajú nasledovne:

• SSD 9100 - 6484 bodov (bez heatsinku 6479 bodov)
• Crucial T700 - 5958 bodov
• Crucial T500 - 5742 bodov
• Samsung 990 Pro - 4574 bodov

Okrem hrubého prenosu dát je dôležitým parametrom aj latencia, ktorá zlepšuje reakčný čas. Hoci sa jedná o mikrosekundy, pri veľkom množstve čítania to má svoj význam.

3D Mark Storage latencia:

• SSD 9100 - 28 µs
• Crucial T800 - 30 µs
• Crucial T500 - 33 µs
• Samsung 990 Pro - 39 µs

Výkon v hrach

Čo sa týka hier, pri bežnom používaní nie je veľký rozdiel. Aj keď je načítavanie rýchlejšie, rozdiely sa nemusia vždy prejaviť. Záleží na optimalizácii hry pre moderné technológie, najmä na tom, či využíva Direct Storage a ako dobre je táto technológia implementovaná.

Pri bežných hrách prechádzajú textúry cez procesor do RAM a až potom do VRAM, čo znamená, že cesta textúr je dlhá a pomalá. Pri Direct Storage však textúry idú priamo do VRAM, čo eliminuje spomalenie spôsobené diskom a umožňuje mu pracovať na plný výkon.

Testy z benchmarku Direct Storage v 3D Marku ukazujú, že pri priamom nahrávaní GDeflate komprimovaných textúr je zrýchlenie prakticky dvojnásobné.

• Samsung 9100 Pro: 23,77 GB/s
• Crucial T705: 25,75 GB/s
• Samsung 990 Pro (PCIe 4.0): 14,18 GB/s
• Samsung 980 Pro (PCIe 4.0): 12,4 GB/s

To znamená, že disk rýchlo spracováva veľké komprimované herné dáta, čo je vhodné pre open-world hry a real-time streaming assetov, kde sa objekty môžu objaviť na obrazovke rýchlejšie. Len máloktorá hra potrebuje 23,77 GB/s a pri menších súboroch to nemusí byť viditeľné, hoci textúry s vyšším rozlíšením sa môžu načítať rýchlejšie.

Niekoľko hier už porovnávali na KitGuru, kde vidíme, že načítavanie napríklad v Battlefielde V je rýchlejšie ako pri ostatných diskoch s 1829 MB/s. Pri Call of Duty je rýchlosť mierne pod Crucialom T705 s 1296 MB/s, ale stále má náskok pred ostatnými PCIe 5.0 diskami. V Overwatch je rýchlosť mierne nižšia ako pri najrýchlejších diskoch a to so 689 MB/s. Pri porovnaní s 990 Pro verziou sú rýchlosti 1095 MB/s, 756 MB/s a 445 MB/s.

Tieto rýchlosti načítavania hier sa v samotnej hre môžu prejaviť len minimálne. Benchmark Final Fantasy ukazuje časy načítavania, ktoré boli na tomto disku pomalšie, a rozdiely sú iba v stotinách sekundy. 

Čo sa týka možného použitia v PS5 konzole, to nemusíte riešiť, pretože tam je obmedzenie na PCIe 4.0 a nižšie rýchlosti, takže tento disk sa tam nielenže neuchytí, ale ani lacnejšie modely nebudú zaostávať.

Zahrievanie a spotreba

Dôležitým aspektom PCIe 5.0 diskov je chladenie. Vysoké rýchlosti zápisu totiž spôsobujú väčšie zahrievanie pamäťových čipov, pričom pri dvojnásobných rýchlostiach je to obzvlášť výrazné. Samsung prekvapivo dobre optimalizoval svoje disky a bez heatsink-u dosahuje disk teplotu 84 stupňov, pri ktorej začína spomaľovať na 9250 MB/s (záleží aj na tom, aký airflow máte), zatiaľ čo s heatsink-om sa udržuje na 68 stupňoch a nespomaľuje.

Toto je pokrok oproti prvým PCIe 5.0 diskom, ktoré potrebovali ventilátor. Rovnako je to pokrok v porovnaní s diskami s radičom Phison E26, používanými spoločnosťou Crucial, ktoré dosahujú vyššie teploty okolo 76 stupňov. Samsung sa teplotami dostal prakticky na úroveň PCIe 4.0 diskov. 

Hoci disk sa pri zvýšenej teplote nespomalí, môže spomaliť kvôli cache. Tieto disky, využívajúce TLC a QLC pamäte, používajú cache na zrýchlenie zápisu dát. Napríklad, disk môže zapisovať rýchlosťou 14000 MB/s, ale len po dobu 80 sekúnd (pri 4TB verzii disku), po tomto čase sa cache vyčerpá a disk sa prepne do nižšieho režimu, kde dosahuje rýchlosť 1800 MB/s. To však stále predstavuje 1,1 TB dát, ktoré sú zapísané vysokou rýchlosťou, čo nie je zanedbateľné množstvo. Zrejme málokto potrebuje presúvať viac naraz.. Pre porovnanie, konkurenčný Crucial T700 klesá už po 40 sekundách a jeho rýchlosť sa zníži na 3800 MB/s. Spomínaný Tom's hardware to má zachytené aj v grafe .

Čo sa týka spotreby, na tom je Samsung tiež veľmi dobre a priemerná spotreba je len okolo 1.4W (zápis a čítanie je od 7.2W do 9W podľa verzie disku, v idle je spotreba okolo 5 miliwattov). Pre porovnanie Crucial má priemer spotreby okolo 2.4W. Je to výhoda hlavne pri notebookoch, ktorým to šetrí batériu, ale znamená to aj nižšie zahrievanie. Oficiálne Samsung uvádza pri 9100 Pro, že je o 49% vyššia efektivita ako pri 990 Pro verzii.

Cena

Nakoniec je tu faktor ceny. Zvýšenie ceny je prakticky dvojnásobné v porovnaní s PCIe 4.0 diskami. Postupne síce ceny týchto nových diskov klesnú, ale zatiaľ si priplatíte. Pri hrách to v niektorých oblastiach určite zvýši výkon, avšak nebude to výrazná zmena, ktorú by ste pocítili. Ak však pracujete s veľkými súbormi, AI, videami, dátami alebo databázami, môžete získať plynulejšiu prácu. Postupne, ako budú PCIe 5.0 disky stále viac rozšírené, očakávame, že sa zlepší aj využitie ich rýchlosti. Takže ak chcete byť pripravení na budúcnosť, môžete si priplatiť.

Ak plánujete výber medzi PCIe 5.0 diskami, tento Samsung je najlepší v aktuálnej ponuke vo väčšine parametrov. Má predovšetkým nízku spotrebu, nižšie zahrievanie a vysoké rýchlosti.

Čo sa týka samotných cien:

• Samsung 9100 PRO 1 TB - 182 eur
• Samsung 9100 PRO 1 TB Heatsink - 202 eur
• Samsung 9100 PRO 2 TB - 279 eur
• Samsung 9100 PRO 2 TB Heatsink - 299 eur
• Samsung 9100 PRO 4 TB - 529 eur
• Samsung 9100 PRO 4TB Heatsink - 549 eur

Pre porovnanie, Samsung 990 Pro 1TB je za 109 eur ale pri vydaní v roku 2023 začínala tieź na 180-tich eurách. 2TB verzia je teraz za 169 eur a 4TB za 314 eur. 

Samozrejme, ak budete kupovať PCIe 5.0 disk, overte si, či máte aj kompatibilnú dosku. Musíte mať podporu PCIe 5.0 a to nielen na grafickom porte, ale aj na M.2 portoch. Pri nových doskách to nie je problém, ale niektoré staršie modely zo začiatku generácie PCIe 5.0 boli takto rozdelené. Zároveň, ak máte lacnejšiu dosku, môžu niektoré M.2 porty mať len PCIe 4.0 pripojenie, ale jeden port môže podporovať PCIe 5.0 (na doske to pri porte býva napísane). Rovnako sa rýchlosť disku môže znížiť, ak je SSD port spojený s portom grafiky.