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「SSD 970 PRO」「SSD 970 EVO」レビュー。SSD 960シリーズと比べ,劇的ではないが確実に高速化を果たす
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印刷2018/05/12 00:00

レビュー

SSD 960シリーズと比べ,劇的ではないが確実に高速化を果たす

Samsung SSD 970 PRO(容量512GBモデル),SSD 970 EVO(容量500GBモデル)

Text by 米田 聡


SSD 970 PRO(容量512GBモデル,左手前)とSSD 970 EVO(容量500GBモデル,右奥)
Samsung SSD
 2018年5月上旬にSamsung Electronics(以下,Samsung)から国内発売となったSSD新製品「SSD 970 PRO」「SSD 970 EVO」。論理インタフェースとしてNVM Express(以下,NVMe),物理インタフェースとしてPCI Express(以下PCIe)x4を採用したモデルの最新世代製品について,4Gamerでは発表に合わせ,製品概要とベンチマーク速報をお届け済みだが,今回は正式なレビューということで,SSD 970 PRO容量512GBモデル,そしてSSD 970 EVO容量500GBモデルのテスト結果とその考察をお届けしたいと思う。

 細々とした製品紹介は繰り返さず,先の記事からスペックのまとまった表1を再掲するに留めるので,製品の仕様周りを知りたい場合はそちらを合わせてチェックしてもらえれば幸いだ。

Samsung「SSD 970 PRO」「SSD 970 EVO」性能速報



SSD 970 EVOの挙動に謎が残るCrystalDiskMarkのスコア


 テスト環境は表2のとおりで,SSD 970 PROは従来製品である「SSD 960 PRO」,SSD 970 EVOはやはり従来製品である「SSD 960 EVO」と同容量モデル同士で基本的にはそれぞれ比較することになると紹介して,さっそく,テスト結果の考察に入ろう。


 まずは前回グラフのみ掲載しておいた「CrystalDiskMark」(Version 6.0.0)の結果を振り返るところから。
 4GamerではCrystalDiskMarkを「テスト回数9回,テストサイズ8GiB」という設定で5回連続実行し,その平均をスコアとして採用することにしている。CrystalDiskMarkはバージョン6世代でテスト内容が一新となっていることに注意してほしい。

 グラフ1はQueue Depth(以下,QD)=32,Thread数(以下,T)=1という条件における逐次アクセスのテスト結果をまとめたものだ。最大32のコマンドを先送りして逐次アクセスを行うので,SSDの逐次アクセス性能の最大値に近い値が得られるテストだが,SSD 970 PROはSSD 960 PROに対して読み出しではわずかに約1%しかスコアを上げられていない。その理由は,物理インタフェースであるPCIe 3.0 x4における片方向の実効帯域幅が4GB/s弱だからだろう。すでにSSD 960 PROの時点で逐次読み出しの性能は3.5GB/s弱と,NVMeプロトコルのオーバーヘッドを考慮すると物理インタフェースの仕様上限に近づきつつあった。だから上昇幅が小さいわけだ。
 実際,物理インタフェースの上限に対してまだ十分な余裕のある逐次書き込みではSSD 970 PROがSSD 960 PROに対して31%の性能向上を果たした。順当な性能向上と言っていい。

 その一方で目立つのがSSD 970 EVOの成績不振だろう。実のところSSD 970 EVOは初回のテスト時に読み出し,書き込みとも800MB/s台という惨憺たるスコアになってしまい,Secure Eraseを行ったうえで再度実行した結果であることをお断りしておくが,それでこの成績だった。
 ちなみに,PCIe接続のSSDでは試行回数が増えるごとに成績が落ちていく傾向が見られるが,SSD 970 EVOでそれは見られなかった。つまりSSD 970 EVOで「初回実行時のスコアが高く,最終回のスコアが低いために平均ではこのスコアになった」のではなく,5回のテスト試行のすべてで同じようなスコアになっているのである。

 Secure Eraseでスコアが多少なりとも回復したところを見ると,試用した個体にCrystalDiskMarkで生じる何らかの問題があったか,レビュワー向けのファームウェアに問題があった可能性はありそうに思う。


 次にグラフ2は,QD=8,T=8という条件で実行したランダムアクセスの結果だ。NVMe対応SSDの性能向上が著しく,スレッド数1だとランダムアクセス性能が頭打ちになってしまう製品が登場していることを受け,CrystalDiskMarkのバージョン6世代で追加となったテスト条件であり,「マルチスレッド環境におけるランダムアクセス性能を見るテスト」と理解してもらえばいい。
 ここで,SSD 970 PROのSSD 960 PROに対するスコアは読み出しで約5%,書き込みで約39%高い。逐次アクセスと同様に,書き込みのスコア向上が著しいわけだ。また,SSD 970 EVOのSSD 960 EVOに対するスコアは読み出しで約9%,書き込みで約17%高い。こちらもまずまず順当と言っていいのではなかろうか。


 QD=32,T=1という条件で実行したランダムアクセスの結果をまとめたものがグラフ3となる。QD=32,T=1のランダムアクセスのテストはCrystalDiskMarkのバージョン6世代以前にもあった条件で,最大32コマンドの先送りを行う,従来型のランダムアクセステストということになる。
 SSD 970 PROのSSD 960 PROに対するスコアは読み出しで約4%高い一方,書き込みは同程度。SSD 970 EVOのSSD 960 EVOに対するスコアは読み出しで約5%,書き込みで約1%高い。


 QD=1,T=1というという条件で実行したランダムアクセスの結果がグラフ4だ。コマンドキューを使用せずTも1のテストなので,ストレージのアクセス遅延がスコアに効いてくるテストである。IntelやSamsungはQD=1条件の性能がWindowsの快適さを左右すると述べているので,相応に重要なテストと言っていいだろう。
 ここでSSD 960 PROに対してSSD 970 PROは,読み出しで約15%,書き込みでも約9%高いスコアを示している。
 一方,SSD 960 EVOと比較したSSD 970 EVOは,読み出しで約13%高いスコアを示す一方,書き込みでは約6%低いスコアに留まっている。何らかの理由で書き込み時にSSD 970 EVOのほうがストレージ遅延が大きかったということになるが,原因はなんとも言えないところだ。


 というわけでCrystalDiskMarkの結果は以上だが,やはり一番の謎はSSD 970 EVOの逐次アクセスにおける極端に低いスコアだ。ランダムアクセスではおおむね妥当なスコア向上が得られているだけに,ファームウェアか個体に何らかの問題がある可能性は否定できない。
 ランダムアクセスに絞った話をすると,T=8条件のとくに書き込みでスコアが大きく伸びていることはユーザーにとって小さくないメリットになるだろう。というのはゲームPCにおけるCPUの多コア化が進んでおり,ゲームも多コアのCPUを前提に開発されているためだ。ゲーム中に生じるストレージの読み書きも複数のスレッドで行うようになってきているので,そうした環境に即した性能向上があるとは言えるかと思う。


IometerではSSD 970 EVOが好成績を残す


 CrystalDiskMarkと同じく,先の記事ではスコアを掲載するに留めておいた「Iometer」(Version 1.1.0)の結果も振り返っておきたい。
 Iometerは設定したアクセスパターンを使ってストレージに高い負荷をかけて性能をテストするベンチマークで,ストレージのI/O性能を確認することができる。

 4Gamerでは,IometerでSSDをテストするにあたり,4KB単位のランダム読み出しと書き込みを50%ずつ混在させたアクセスパターンを使用してきた。今回も同様の設定で,テストを行うディスク領域のサイズは4GBだ。
 テスト時間は1時間。総合スコアとしてのIOPS(I/O Per Second)値とは別に,スタート直後1分間のIOPS値と終了時1分間のIOPS値も比較する。激しいディスクアクセスを1時間続けることによりIOPSがどのくらい変化するのかが,双方を比べることで分かるからである。

 その結果はグラフ5のとおり。ここで総合スコアが最も高かったのはSSD 970 EVOだった。SSD 970 PROは2番手という結果だが,実のところ4Gamerの採用しているアクセスパターンで10万超えのスコアを示したM.2型SSDは今回のSSD 970シリーズが初めてだ。どちらの製品もI/O性能は極めて高く,1時間経過時点のIOPS値もほとんど落ちていない。
 ちなみに,SSD 970 EVOのほうがSSD 970 PROより高いスコアを残したのは,「Intelligent Turbo Write」のおかげだろう。テストに使っている容量500GBモデル版SSD 970 EVOの場合,SLC化するTurbo Write領域が最大22GBまで拡大している。Intelligent Turbo WriteではTurbo Write領域が必要に応じて増減するそうなので,テスト実行中はテストサイズの4GB以上の領域がTurbo Write化された結果,SSD 970 PROをしのぐスコアを残せたのだと思われる。

 Iometerのテストサイズを拡大すれば,Turbo Write領域を使い潰すことで,TLCに対する読み書きのオーバーヘッドを顕在化させられるだろう。だが,22GBものTurbo Write領域を使い潰ぶすほどヘビーな使い方を行うことは現実ではほとんどないはず。よって,「SSD 970 EVOのIometerにおける結果は立派である」と単純に評価してしまってよいかと思う。



PCMark 8のExpanded Storageでも好成績を残すSSD 970シリーズ


 ここからは「PCMark 8」(Version 2.8.704)の「Expanded Storage」テスト結果を見ていきたい。
 Expanded Storageについては「HyperX Savage Solid-State Drive」のレビュー記事において詳しく説明しているので,基礎的なところから把握したい人はそちらを参照してもらえればと思うが,簡単に紹介しておくと,Expanded Storageは「Consistency test v2」と「Adaptivity test」という2つのテストから成るベンチマークである。

 Consistency test v2は,以下に挙げる3フェーズで構成される。

  • Degradation pass(劣化フェーズ):テスト対象のストレージに大量のランダムデータを書き込み,SSD内部においてデータの再配置が起こりやすい状況を作ったうえで,さらにランダムデータの量を毎回増やしながら,合計8回のストレージテストを行い「再配置が多発している状況での性能低下」を調べる
  • Steady state pass(安定化フェーズ):一定量のランダムデータを書き込んだうえでストレージテストを5回実行し,劣化の度合いが最大になった状態での性能を調べる
  • Recovery phase(修復フェーズ):適切なインターバルを置きつつストレージテストを5回実行し「性能が低下した状態からどの程度回復するか」を調べる
 一方のAdaptivity testでは,上のRecovery phaseに相当するテストを10回繰り返し,ストレージにとっての性能を発揮しやすい環境にしてから,PCMark 8のストレージテスト結果を求めるものになっている。ベストケースにおけるスコアを見るものという理解でいいだろう。


 Consistency test v2の結果からを見ていくことにしよう。
 グラフ6はConsistency test v2におけるStorage testの平均帯域幅変化をプロットしたものだ。一般的には,Degradation passで性能が徐々に低下していき,Steady state passで最も低くなり,Recovery phaseに入ると性能が徐々に回復するというパターンを示すことになる。

※グラフ画像をクリックするとスコアの詳細がまとまった表3を表示します
Samsung SSD

 ぱっと見て分かるのは,SSD 970 PROが,テスト全体を通じてほかより大きな平均帯域幅を記録している点だ。SSD 960 PROはDegradation passにおける帯域幅の落ち込みが小さい代わりにSteady state pass以降の回復も小さいという特性を示していた。言い方を変えると「高負荷環境でも性能が落ち込みにくい安定した性能を示すSSD」ということになるが,SSD 970 PROはDegradation passで相応に落ち込むものの,それでもSSD 960 PROを大きく上回る,600MB/s超級の帯域幅を示す。そしてRecovery phaseに入ると,他を圧倒する800MB/s前後の平均帯域幅に回復するのだ。SSD 960 PROほどの安定感はないものの,それを補ってあまりあるほど高性能,といった感じである。

 対するSSD 970 EVOはDegradation passで360MB/s前後にまで落ちつつ,Recovery phaseに入ると520MB/s前後にまで回復を見せた。特性自体はSSD 960 EVOと似ているが,前世代モデルと比べると全体的に平均帯域幅が70〜100MB/s程度大きくなっているのを確認できよう。

 さて,PCMark 8はオフィスやゲームなど複数のアプリケーションのストレージアクセスを再現してグラフ6に示した平均帯域幅を算出している。そこで今回は,その複数のアプリケーションの中から,Adobe製の写真加工アプリケーション「Photoshop」を使った負荷の高いワークロード「Photoshop heavy」における平均ストレージアクセス時間の変化を見ていくことにしよう。高負荷環境における平均ストレージアクセス時間を見ることで,体感的なストレージの性能がどこまで高負荷時に落ちるのかが分かるからだ。

 グラフ7は読み出し時の平均ストレージアクセス時間をプロットしたものだ。SSD 970 PROはDegradation passで0.12〜0.13ms,Recovery phaseでは0.12msと非常に安定している。SSD 960 PROも平均ストレージアクセス時間は安定しているだけに,SSD 970 PROで前世代モデルより0.04〜0.05ms程度速くなっているのが目を惹く。
 一方のSSD 970 EVOはDegradation passで0.25〜0.26ms。Recovery phaseに入るといったん0.17msまで回復するがその後0.2msに落ちるという挙動になった。SSD 960 EVOと比べるとアクセス時間が短く,またRecovery phaseに入ればしっかりと回復するというのがSSD 970 EVOの特徴のようだ。

※グラフ画像をクリックするとスコアの詳細がまとまった表4を表示します
Samsung SSD

 同じPhotoshop heavyから,書き込み時の平均ストレージアクセス時間をプロットしたものがグラフ8となる。
 SSD 970 PROはDegradation passで0.32〜0.34msを示しつつ,Recovery phaseでは0.11msまで戻っている。Degradation passでの劣化は多少見られるものの,テスト全体を通じて他のSSDよりも平均ストレージアクセス時間は有意に小さく,非常に高速だ。

 一方のSSD 970 EVOはDegradation pass直後のSteady state pass 1で0.92msまで平均ストレージアクセス時間が悪化した。ただ,SSD 960 EVOでは1.6ms台まで悪化してしまうので,それと比べると平均ストレージアクセス時間の悪化は目立って小さくなった。
 Recovery phaseでは0.3ms前後の平均ストレージアクセス時間なので,おおむねSSD 960 EVO並みと見ていいようだ。

※グラフ画像をクリックするとスコアの詳細がまとまった表5を表示します
Samsung SSD

 グラフ9は,Consistensy test v2で実行される合計18回のStorage testから,最も高いスコア(Best score)と最も低いスコア(Worst score)を抜き出したものだ。ベストとワーストのスコア差が小さいほど高負荷時の性能の落ち込みが小さいストレージということになるが,SSD 970 PROはベスト,ワーストともに5116というスコアで揃った。つまり,高負荷時にも性能が落ちないSSDということになる。実際にはグラフ6で確認できているとおり,平均帯域幅はやや落ち込んでいるのだが,スコアを左右するほどのものではないということなのだろう。それにしても素晴らしい結果だ。
 SSD 970 EVOはややスコア差が生じているものの,SSD 960 EVOと比べるとベストとワーストのスコア差は約1%詰まっているので,高負荷時における性能の落ち込みが緩やかになったと分かる。


 最後にAdaptivity testの結果もまとめておこう。グラフ10はAdaptivity testで実行したStorage test合計10回のスコア平均を,グラフ11は平均帯域幅をそれぞれまとめたものだ。どちらも「良好な環境でPCMark 8のStorage testを実行するとこの程度のスコアが出る」という目安になる。

 総合スコアは最近のSSDだと極めてスコア差が小さくなってしまうので分かりにくいが,平均帯域幅は各SSDの性能差をしっかりと反映した格好になっている。SSD 970 PROとSSD 970 EVOはいずれも置き換え対象となるSSD 960シリーズに対していずれも60MB/s以上高いスコアを示しており,しっかりと性能を上げてきていることが見て取れる。
 ちなみに,PCMark 8における平均帯域幅はSerial ATA 6Gbps接続のSSDだとよくて300MB/s程度だ。それと比べるとSSD 970 PROの800MB/s台。SSD 970 PROの800MB/s超という記録がいかに好成績かがよく分かるだろう。



前世代比でほぼ着実に性能を上げてきたSSD 970シリーズ


 M.2型SSDもPCIe x4接続の逐次アクセス性能ではそろそろスコアが頭打ちになりつつあり,とおり一遍のテストだと性能差が分かりにくくなってきている。その点,PCMark 8のExpanded Storage testは1回あたりほぼ24時間前後かけてテストを行うだけに,PCIe x4接続のSSDでもしっかりと性能差が出てくるところが面白い。
 そんなExpanded Storage testでしっかりと前世代モデルより高いスコアを示してきたというのが,Samsung製SSDの手堅いところだろうか。SSD 970 PRO,SSD 970 EVOのいずれも,相当にヘビーに使い倒しても性能の“垂れ”が少ない高性能なSSDと評価できると思う。

 ちなみに,今回テストに用いた2製品の2018年5月12日現在における実勢価格は以下のとおりだ。

  • SSD 970 PRO容量512GBモデル:3万9800〜4万800円程度
  • SSD 970 EVO容量500GBモデル:2万7800〜2万7980円程度

 ざっくりまとめると,置き換え対象となるSSD 960シリーズと比べて――在庫処分となるショップレベルの特価販売を除けば――ほぼ同じか,若干高価といったレベルである。Samsung製のSSDを積極的に選ぶ人にとって,SSD 960シリーズよりSSD 970シリーズを選択する価値は十分にあると言っていいだろう。

製品ボックス
Samsung SSD Samsung SSD

 SSD 970 EVOのCrystalDiskMarkにおけるテスト結果だけは気になるところだが,そのほかの結果を見る限り,通常使用にあたってSSD 960 EVOよりSSD 970 EVOのほうが高速というのはまず間違いないだろう。それほど心配するものではないと筆者は考えていることは付記しておきたい。

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SSD 970 PRO日本語公式Webページ

SSD 970 EVO日本語公式Webページ

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