- Score Samsung 990 Pro 1TB
- Score Samsung 990 Pro 2TB
Samengevat
Samsung heeft tegen de verwachting in de 990 Pro-ssd met een PCIe Gen4-interface in plaats van Gen5 uitgebracht. De snelheid ligt een stuk hoger dan wat de 980 Pro haalde, maar de verschillen zijn niet groot genoeg om een upgrade te rechtvaardigen. De snelheid van de Gen4-interface is te zeer een beperktende factor, waar ook andere courante drives tegenaan lopen. Ook is de prijs van de 990 Pro, in ieder geval bij introductie, te hoog om deze drive te prefereren boven die van andere fabrikanten.
Samengevat
Samsung heeft tegen de verwachting in de 990 Pro-ssd met een PCIe Gen4-interface in plaats van Gen5 uitgebracht. De snelheid ligt een stuk hoger dan wat de 980 Pro haalde, maar de verschillen zijn niet groot genoeg om een upgrade te rechtvaardigen. De snelheid van de Gen4-interface is te zeer een beperktende factor, waar ook andere courante drives tegenaan lopen. Ook is de prijs van de 990 Pro, in ieder geval bij introductie, te hoog om deze drive te prefereren boven die van andere fabrikanten.
Toen de geruchtenmachine rondom Samsungs nieuwe consumenten-ssd deze zomer op toeren kwam, werd gesproken over een next-gen drive. Met de aanstaande introductie van AMD's en Intels platforms met PCIe Gen5-lanes én met documenten die bij de PCI-SIG verschenen, leek de introductie van de 990 Pro met Gen5-lanes een formaliteit. De werkelijkheid bleek anders, want dit najaar bracht Samsung de 990 Pro uit met een Gen4-interface.
Daarmee is de Samsung 990 Pro een directe doorontwikkeling van de bekende 980 Pro, al is het wel een nieuw product. De controller is namelijk vernieuwd en ook het gebruikte flashgeheugen is van een nieuwe generatie. Samsung belooft uiteraard betere prestaties voor de 990 Pro dan de 980 Pro levert, maar loopt net als met de overige Gen4-drives altijd tegen beperkingen van de interface aan.
De nieuwe 990 Pro-drives zijn in twee capaciteiten per direct te koop. De 1TB-uitvoering kost ongeveer 190 euro en de 2TB-variant kost 360 euro. Op termijn moeten er ook versies met een heatsink te koop zijn en een drive met 4TB is op komst. Wij hebben de 1TB- en 2TB-varianten zonder heatsink getest en vergelijken die met de voorganger en de concurrerende modellen van andere fabrikanten.
:strip_exif()/i/2005337204.jpeg?f=imagenormal)
Samsung lijkt sprekend op Western Digital, in die zin dat de Koreanen evenmin als de Amerikanen loslippig zijn over de gebruikte hardware. Over het gebruikte flashgeheugen zijn ze allebei nog wel open, maar de controller is een ander verhaal.
Daarom beginnen we maar bij het nand, want Samsung geeft daar specificaties van op. Het is v-nand van de zevende generatie dat in de 990 Pro zit, waar de 980 Pro het met de zesde generatie moest doen. Dat 7th Gen V-Nand, zoals de marketingafdeling het graag noemt, is opgebouwd uit 176 laagjes tlc-nand en kan snelheden halen tot 2Gbit/s. De zesde generatie v-nand uit de 980 Pro heeft 128 laagjes tlc-cellen met een snelheid van 1,2Gbit/s. De lees-latency van de 'nieuwe' - de zevende generatie werd al in 2021 aangekondigd - is weer wat verlaagd en de schrijfsnelheid is drastisch verhoogd, van 82MB/s naar 184MB/s op die-niveau.
De dies zijn 512Gbit, dus met twee packages zijn de 1TB-drives voorzien van 16 dies en de 2TB-drives van 32 dies. De Elpis-controller van de 980 Pro heeft 8 kanalen met ieder 8 chip enables. Als de nieuwe controller dezelfde architectuur volgt, is hij in de 1TB- en 2TB-drives niet volledig bezet. Dat zou pas het geval zijn als Samsung zijn 4TB-drive uitbrengt, met 64 512Gbit-dies. Of die nog steeds in twee packages zouden passen of dat Samsung een dubbelzijdige ssd maakt, is nog even afwachten. Theoretisch moet de 4TB-drive sneller zijn dan de 1TB- en 2TB-drives.
:strip_exif()/i/2005409550.jpeg?f=imagenormal)
De controller die het nand moet aansturen, is een vernieuwde controller. Welke veranderingen onder de motorkap zijn doorgevoerd vergeleken met de Elpis-controller van de 980 Pro, maakt Samsung niet bekend. Wel maakt de 990 Pro met de nieuwe Pascal-controller de overstap van NVMe 1.3c naar NVMe 2.0, maar uiteraard nog steeds op een PCIe Gen4-interface. Aangezien Samsung in de summiere informatie die het deelt, zegt dat de Pascal-controller een 'enhanced' controller is, en aangezien de 990 Pro net als de 980 Pro een Gen4-drive is, lijkt het logisch dat Pascal een getweakte Elpis-controller is.
De 990 Pro heeft, naast de controller en het nand met dies van 512Gbit, 1 of 2GB Lpddr4 als dram-cachelaag. De controller is voorzien van een metalen (aluminium) heatspreader, met eroverheen een sticker met een koperlaag erin. Dat moet een goede warmtehuishouding mogelijk maken, net als in de voorganger. De temperatuurregeling van de controller is aangepast, waardoor die Dynamic Thermal Guard minder snel hoeft in te grijpen. Concreet betekent het dat de ssd langer op hoog niveau moet kunnen presteren zonder thermal throttling. De 990 Pro-drives met heatsink hoeven volgens Samung zelfs helemaal niet te throttlen, zo effectief zou de koeling dan zijn.
We hebben die koeling van ons 2TB-exemplaar, zonder heatsink, bekeken door een lees- en schrijftest met IOMeter uit te voeren met en zonder actieve koeling. Die koeling bestaat uit een 80mm-ventilator boven op de ssd. De sequentiële workloads bestaan uit lezen en schrijven met vier threads en 16MB-transfersizes. We loggen gedurende tien minuten de temperatuur van de controller en zetten die af tegen de lees- en schrijfsnelheid.
- Lezen met koeling
- Lezen zonder koeling
Lezen kan de 990 Pro met en zonder extra koeling op ongeveer 7400MB/s. Gek genoeg zien we een paar dipjes als de ventilator op de drive ligt. Zonder koeling zien we die dipjes niet, maar de snelheden liggen ongeveer gelijk en worden gedurende de hele test volgehouden. Wel loopt de temperatuur in de controller tijdens de test enorm hoog op zonder koeling; we noteren 90 graden als hoogste temperatuur. Met actieve koeling is dat slechts maximaal 54 graden.
- Schrijven met koeling
- Schrijven zonder koeling
Bij het schrijven zien we eerst de slc-cache die gevuld wordt met een snelheid van pakweg 7000MB/s, maar zodra die vol is, zakt de schrijfsnelheid tot slechts ongeveer 1400MB/s. Dat gebeurt met en zonder koeling, maar in dat laatste geval loopt de temperatuur op tot 82 graden, terwijl hij mét koeling op 58 graden blijft steken. Opvallend is dat de temperaturen bij lezen hoger zijn dan bij schrijven, maar de doorvoersnelheid is bij lezen ook veel hoger dan bij schrijven als de slc-cache eenmaal gevuld is. We schrijven iets minder dan 230GB naar de drive voordat dat het geval is.
TurboWrite
Met de 980 Pro bracht Samsung TurboWrite naar de Pro-serie. Tot dat moment zagen we dat enkel op de EVO-drives. De TW 2.0-technologie is niet wezenlijk veranderd. Samsung maakt gebruik van een vaste en dynamische, of intelligente, cache. Zo is de hoeveelheid cache afhankelijk van de behoefte én van de vrije schijfruimte.
| Capaciteit |
Vaste TurboWrite-cache |
Dynamische cache |
Totale cache |
| 990 Pro 1TB |
6GB |
108GB |
114GB |
| 990 Pro 2TB |
10GB |
216GB |
226GB |
Voor het 1TB-model is de standaardcache 6GB groot, met 108GB dynamisch toegewezen, voor een maximum van 114GB. Dat is identiek aan de 980 Pro. De 2TB-drive heeft 10GB vaste cache en 216GB dynamische cache: een totaal van 226GB dus. Voorheen gaf Samsung nog op welke snelheden je kon verwachten als alle TurboWrite-cache opgesoupeerd was, maar voor de 990 Pro laat het bedrijf dat achterwege.
Onze vier ssd-testsystemen zijn opgetrokken rond de 8-core AMD Ryzen 7 3700X-processor, een ASUS Prime X570-A Pro-moederbord en een Kingston HyperX Fury DDR4-kitje met twee 8GB-modules op DDR4-2666. Op de systemen staat Windows 10 Pro met versienummer 2004. Dat updaten we niet, om onze resultaten consistent te houden. Ook alle benchmarksoftware hebben we gefixeerd op de opgegeven versies.
Testconfiguratie
| Moederbord |
ASUS Prime X570-A Pro |
| Processor |
AMD Ryzen 7 3700X |
| Geheugen |
Kingston HyperX Fury 2x8GB DDR4-2666 |
| Systeemdrive |
Samsung 850 EVO 500GB |
| Videokaart |
Nvidia Quadro K2000 |
| Koeler |
AMD Wraith Prism |
| Voeding |
Seasonic Prime Titanium 650W |
| Windows-versie |
2004, build 19041.330 |
| Gebruikte software |
AS SSD 2.0.7316.34247
ATTO 4.01.0f1
PCMark 10 2.1.2177 64
NasPT 1.7.1 |
Synthetische benchmarks
Grof gezegd draaien we twee soorten benchmarks: synthetische tests en zogenaamde traces. Voor de synthetische benchmarks gebruiken we allereerst AS SSD, een compleet ssd-testpakket dat je gratis kunt downloaden en eenvoudig op je eigen ssd kunt draaien om te vergelijken. Deze test maakt gebruik van niet-comprimeerbare data en bevat deeltests die de sequentiële lees- en schrijfsnelheden meten, maar ook de verwerkingssnelheid bij kleine bestanden en de toegangstijd. De 4kB-test draaien we met een lage (1) en een hoge (64) queue depth, wat zoveel betekent als het aantal opdrachten waaraan de ssd tegelijk kan werken. Per stuk duren de tests vrij kort, waardoor AS SSD niet geschikt is om de worstcaseprestaties van een ssd te testen. Daarnaast draaien we ATTO Disk Benchmark, een oorspronkelijk voor harde schijven ontwikkelde test die met comprimeerbare data werkt. Veel fabrikanten gebruiken juist deze test om de maximale doorvoersnelheden te specificeren.
Praktijktests: traces
Een trace is in feite de opgenomen schijfactiviteit tijdens het uitvoeren van een bepaalde real-world-taak, zoals het starten of gebruiken van een softwarepakket. Zelf hebben we drie van dergelijke traces gemaakt, die we afspelen met behulp van Intels Nas Performance Toolkit, kortweg NasPT.
De light desktop workload bestaat uit het starten van het Windows 10-systeem, waarna alledaagse programma's als de Chrome-browser en Office-applicaties worden gebruikt. Om de testduur te verkorten, wordt de idle-tijd tussen transacties beperkt tot maximaal 100ms. De gemiddelde doorvoersnelheid in de trace is, na verkorting van de idle-tijd, 22,9MB/s. In totaal worden er 1,96GB gelezen en 1,37GB geschreven. 6,8 procent van de transacties is sequentieel.
De 'Photoshop & Lightroom heavy workload' is gebaseerd op een trace van Photoshop en Lightroom in een multitaskingscenario. Hierbij wordt gewerkt met Photoshop-bestanden die zeer veel geheugen gebruiken en daarmee een grote aanslag plegen op de scratchfile die wordt gebruikt voor het bijhouden van de history states. Gelijktijdig met het gebruik van Photoshop wordt door een catalogus met 20-megapixelfoto's in Lightroom gebrowsed, en worden foto's van een netwerkshare naar de lokale drive gekopieerd en vandaaruit in Lightroom geïmporteerd. De Photoshop & Lightroom heavy workload is een zware trace. Om de testduur te verkorten, wordt de idle-tijd tussen transacties beperkt tot maximaal 100ms. De gemiddelde doorvoersnelheid in de trace is, na verkorting van de idle-tijd, 162,9MB/s. In totaal worden er 19,1GB gelezen en 56,0GB geschreven. 4,0 procent van de transacties is sequentieel.
De gametrace met de games Grand Theft Auto V en Rise of the Tomb Raider is een relatief lichte workload met veel idle-tijd tussen de transacties. Om de testduur te verkorten, wordt de idle-tijd tussen transacties beperkt tot maximaal 15 milliseconden. De gemiddelde doorvoersnelheid in de trace is, na verkorting van de idle-tijd, 54MB/s. In totaal worden er 13,0GB gelezen en 1,3GB geschreven. 31,2 procent van de transacties is sequentieel. Deze test betreft de gemiddelde doorvoersnelheid over de totale duur van de transacties in de trace. Dat wil zeggen dat de tijd waarin de ssd of harde schijf idle is, niet wordt meegeteld.
Daarnaast meten we de ssd door met PCMark 10, dat eveneens gebruikmaakt van traces van een hele trits programma’s en zo tot een totale bandbreedtescore komt.
Steady state: consistencytest
We noemden al even de worstcaseprestaties. Eerder doken we diep in de interne werking van een ssd. Hierbij bleek dat een ssd-controller de prestaties continu optimaliseert door tal van trucjes toe te passen. Belast je een ssd zwaar en langdurig, dan raakt de ademruimte van de controller steeds verder op, waardoor de prestaties langzaam inzakken. Op een gegeven moment bereik je het minimale prestatieniveau van de ssd, ook wel de steady state-prestaties genoemd. Om dit proces en de steady state-prestaties van elke ssd in kaart te brengen, voeren we de PCMark 10-consistencytest uit. Tijdens deze uitvoerige test, die afhankelijk van de snelheid van een ssd meer dan 24 uur kan duren, wordt de volledige PCMark 10-test zestien keer achter elkaar uitgevoerd.
Vooraf wordt de hele schijf twee keer volledig met data beschreven. Dit gebeurt twee keer om ervoor te zorgen dat ook de volledige overprovisioning ‘bezet’ is. Gedurende de acht degradatiefasen van de test wordt de volledige PCMark 10-benchmark gedraaid, met daartussenin telkens een constante workload van random schrijfopdrachten gedurende achtereenvolgens 10, 15, 20 en zo verder tot maximaal 45 minuten. Gedurende de steady state-fase wordt de benchmark nogmaals drie keer gedraaid, met telkens opnieuw vooraf 45 minuten random schrijfworkloads. Tijdens de recoveryfase mag de schijf weer ‘op adem’ komen en wordt de benchmark vijf keer gedraaid met telkens 5 minuten idle tijd vooraf. Gedurende die tijd kan de ssd de garbage collector en andere interne optimalisaties hun werk laten doen.
Energiemetingen
Het stroomverbruik van NVMe-ssd's testen we op ons desktoptestsysteem, waarbij we het met behulp van een riserkaart kunnen meten. We doen dat met zowel een 4k-random write als een 1MB-sequential write-workload.
Zoals gebruikelijk starten we onze benchmarks met synthetische tests: AS SSD en ATTO Disk Benchmark. We zetten eerst de totaalscore van AS SSD in een aparte grafiek, zodat we in beeld hebben welke controller in elke drive zit.
In de totaalscore is de FireCuda van Seagate de allersnelste, op heel korte afstand gevolgd door de twee 990 Pro-drives.
In de deeltests komt de 990 Pro goed mee, maar alleen in de multithreaded 4k-schrijftest scoren beide drives echt goed. De sequentiële lees- en schrijfsnelheden komen niet ver boven de 6GB/s uit op ons systeem en op singlethreaded 4k-gebied laten de twee drives behoorlijk wat prestaties liggen.
- Read - Sequential
- Write - Sequential
- Read - 4k-blokken
- Write - 4k-blokken
- Read - 4k-blokken - 64 Threads
- Write - 4k-blokken - 64 Threads
Diskbenchmark ATTO maakt van comprimeerbare data gebruik en daar weten alle ssd's, de 990 Pro incluis, veel beter raad mee. We halen met lezen afgerond de 7GB/sd, al blijft de schrijfsnelheid behoorlijk achter bij de rest van de drives. Dat geldt ook voor de 64k-tests lezen.
- Read - QD 4 - 4 kB - Gem. snelheid
- Read - QD 4 - 64 kB - Gem. snelheid
- Read - QD 4 - 1 MB - Gem. snelheid
- Write - QD 4 - 4 kB - Gem. snelheid
- Write - QD 4 - 64 kB - Gem. snelheid
- Write - QD 4 - 1 MB - Gem. snelheid
De extreem zware consistencytest is waar de 990 Pro echt zijn spierballen laat zien. De 2TB-drive ligt mijlenver voor op de rest, terwijl ook de 1TB-uitvoering sneller dan de rest is, met slechts een kleine voorsprong op de Seagate 530. Het is waarschijnlijk bekend dat deze test dermate zwaar is dat je je ssd in de praktijk zelden zo zwaar zult belasten, maar als dit je ssd niet op de knieën krijgt, kun je ervan uitgaan dat niets dat doet.
- PCMark 10 Consistency - Steady state bandwidth
- Steady state read latency
- Steady state write latency
Opgenomen vermogen
Samsung belooft een lager verbruik dan bij de 980 Pro, maar in onze tests zien we een hoger verbruik in alle deeltests. We hebben dat op diverse platforms geverifieerd, maar of we op een X570-bord of Z690-bord testten, maakte niet uit. De 990 Pro verstookt steevast meer dan de 980 Pro. Wellicht is dat iets wat met een firmware-update nog opgelost wordt.
- Opgenomen vermogen, idle
- Opgenomen vermogen, seq. schrijven
- Opgenomen vermogen, random schrijven
In onze prestatie-index voor licht gebruik is de 990 Pro snel, maar is de SN850X sneller. Ook de FireCuda 530 van Seagate is sneller, maar met een verschil van slechts één punt en ook de gewone SN850 is nipt sneller dan de 1TB-versie van de 990 Pro. In de index voor zwaar gebruik stijgt de 990 Pro echter boven alle drives uit, vrijwel uitsluitend dankzij de uitstekende prestaties in de consistencytest.
- Prestatie-index licht gebruik (2024)
- Prestatie-index zwaar gebruik (2024)
Conclusie
In ons testsysteem is vooral de 2TB-uitvoering van de 990 Pro marginaal sneller dan de even grote 980 Pro. In de index licht gebruik is de winst een dikke 13 procent, maar de 1TB-uitvoering is slechts een procentpunt of 6 sneller. In beide gevallen is het natuurlijk maar de vraag of je dat verschil gaat merken; wij zouden niet upgraden voor zo'n klein verschil in ieder geval.
De 2TB-versie is relatief sneller geworden, omdat die versie meer nand-dies aan boord heeft. Daarmee is de controller beter bezet en kan er dus meer parallelliteit bereikt worden. In dat licht zijn we ook heel benieuwd naar de prestaties van de 4TB-drive. En los van die prestaties kijken we uit naar een 4TB-uitvoering van de Pro-serie. Dat was een puntje waarmee Samsung een beetje achterliep op de concurrentie. De 4TB 990 Pro wordt Samsungs eerste NVMe-drive voor consumenten met meer dan 2TB capaciteit.
De prijzen op het moment van schrijven zitten op 180 en 330 euro - de adviesprijs voor die laatste is zelfs 360 euro - en dat is in vergelijking met de concurrentie aan de hoge kant. Zelfs de pas uitgekomen SN850X van WD is aantrekkelijker geprijsd én sneller in vrijwel alle gevallen. We raden je dan ook aan om de prijsontwikkeling van de 990 Pro in de gaten te houden en niet te vergeten met een schuin oog naar de 980 Pro te kijken. Die is regelmatig in de aanbieding en als winkels ruimte voor de nieuwe drive willen maken, zou dat zomaar vaker en voor aantrekkelijke prijzen kunnen zijn.
- Score Samsung 990 Pro 1TB
- Score Samsung 990 Pro 2TB
- Prijzen Samsung 990 Pro 1TB
- Prijzen Samsung 990 Pro 2TB
:fill(white):strip_exif()/i/2005337204.jpeg?f=thumblarge)
:fill(white):strip_exif()/i/2005325228.jpeg?f=thumblarge)
:strip_exif()/i/2005409550.jpeg?f=imagegallery)
:fill(white):strip_exif()/i/2005337204.jpeg?f=thumbmedium)
:strip_icc():strip_exif()/i/2006075240.jpeg?f=fpa_thumb)
:strip_icc():strip_exif()/i/2005584100.jpeg?f=fpa_thumb)
:strip_icc():strip_exif()/i/2003009536.jpeg?f=fpa_thumb)
/u/452542/crop57b8a2dd1446b_cropped.png?f=community)
:strip_icc():strip_exif()/i/2005330412.jpeg?f=fpa_thumb)
:strip_exif()/i/2005408290.jpeg?f=fpa)
:strip_exif()/i/2005502124.jpeg?f=fpa)
:strip_exif()/i/2005265788.jpeg?f=fpa)
/u/198231/crop5aef0662c8c40_cropped.png?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/1157718/crop5e6d5ebf96a5f_cropped.jpeg?f=community){kind=small}
/u/247151/moppersmurf-60px.png?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/122405/crop5728be18922c2_cropped.jpeg?f=community){kind=small}
/u/34200/crop6554f56fe2075_cropped.png?f=community){kind=small}
:strip_exif()/u/45096/Jumpman.gif?f=community){kind=small}
/u/400/defember100.png?f=community){kind=small}
:strip_icc():strip_exif()/u/727882/crop66e07cc209d99_cropped.jpg?f=community){kind=small}
:strip_exif()/u/119419/candc-60px.gif?f=community){kind=small}