Samsung SSD 840 Evo 250GB, 500GB e 1TB in prova - PCB, controller, moduli, DRAM

All'interno degli SSD Samsung 840 Evo

Lo chassis degli SSD Samsung 840 Evo è formato da due pannelli di alluminio uniti mediante tre viti pentalobate (Torx T5) ed ha uno spessore di 7mm (6,8mm, per la precisione) per tutti i modelli. Significa che anche gli utenti di ultrabook (purché abbiano uno slot da 2,5"!) potranno effettuare un upgrade ad un SSD Samsung 840 Evo mentre, come abbiamo visto nella sezione precedente, per chi ha un desktop o un notebook tradizionale sono disponibili kit provvisti di cassetto adattatore da 3.5 pollici o di uno spacer in gomma.

Due delle tre viti sono posizionate sotto l'etichetta adesiva dell'SSD quindi è impossibile smontare l'unità senza lasciare tracce visibili all'esterno. Anche la scelta di usare viti pentalobate è evidentemente indirizzata a disincentivare interventi improvvisati di manutenzione e modding.

Dopo aver aperto il telaio, possiamo notare che il circuito stampato dello SSD occupa un'area di molto inferiore alla superficie disponibile, pari a 2/3 dello spazio per i modelli da 500GB a salire e di 1/3 per i modelli da 250GB e 120GB. È evidente che la tecnologia dei drive allo stato solido ha sopravanzato il formato tradizionale da 2,5pollici, ed in effetti Samsung ha già avviato la transizione al formato M.2 per gli SSD PCIe o NGFF (Next Generation Form Factor) con un footprint più compatto e con un nuovo connettore interfacciato su 4 linee PCIe.

I componenti interni sono tutti realizzati da Samsung e questa prerogativa rappresenta dal punto di vista squisitamente tecnico il principale vantaggio competitivo del produttore coreano: gli SSD Samsung non sono una combinazione di ottime individualità, come alcune soluzioni dei concorrenti, ma costituiscono un sistema unico e ben amalgamato in cui ciascun elemento è stato progettato fin dalla fase di sviluppo per interagire in modo sinergico con gli altri.

Con la serie 840 Evo esordisce un nuovo controller MEX S4LN045X01-8030, un triple-core Cortex R4, in realtà solo un refresh del precedente processore MDX, del tutto simile se si esclude il firmware e la frequenza leggermente aumentata a 400MHz contro i 300MHz originari.

Il nuovo firmware introduce il supporto per l'interfaccia SATA 3.1 che fra i benefici ha quello d'aggiungere il supporto per le code (queue) di comandi TRIM, ma l'aggiornamento del controller e del firmare sono motivati principalmente dalla necessità di gestire l'incremento di capacità massima a 1TB, che richiede tecniche evolute di signal processing e error correction, tecnologie necessarie per mantenere la durevolezza quando si riduce il processo produttivo e per abilitare la tecnologia TurboWrite.

Samsung impiega nella realizzazione dei suoi SSD unicamente i migliori chip della propria produzione di memorie NAND, chip che hanno 20 volte meno bad block del normale.
Nel caso degli SSD 840 Evo, i moduli di memoria NAND Flash sono di tipo TLC (tri-level cell o 3bit MLC) Toggle NAND 2.0 400Mbps come per la precedente serie 840 ma con un processo produttivo che scende sotto la soglia dei 20nm. Samsung ufficialmente parla di una miniaturizzazione dell'ordine dei 10nm o 1xnm lasciando spazio ad un ampio range di ipotesi ma sembra ormai appurato che si tratti di 19nm. La conseguenza dello shrink è che la densità di archiviazione permette di immagazzinare fino a 128Gb per die mantenendo una dimensione di page di 8KB ma raggiungendo le 256 page per blocco contro le 192 originarie.

I 3 modelli di SSD Samsung 840Evo protagonisti del nostro test (250GB, 500GB e 1TB) sono tutti basati su package da 8 die per un totale di 128GB per package, mentre i modelli da 120GB e 750GB utilizzano package da 64GB e 96GB, rispettivamente con 4 e 6 die per package. Poiché il controller MEX supporta 8 canali con la possibilità di accedere a 4 die per canale (qualche commentatore parla quindi di design multi-channeling tipo 32 canali), consente di sfruttare pienamente il vantaggio dell'interleaving (la capacità del controller di frazionare e spalmare le operazioni fra i vari die per ridurre i tempi morti) sui modelli dotati di 32 die o più. Ne consegue che i modelli da 500GB, 750GB e 1TB offrono le migliori prestazioni all'interno della gamma 840 Evo.

La configurazione hardware è completata da una cache DRAM di ammontare variabile in base alla capacità del disco, da un minimo di 256MB (120GB) ad un massimo di 1GB LPDDR2-1066 (750GB e 1TB).

Nonostante l'aumento della frequenza di clock del controller MEX, Samsung appare sicura che i profili termici siano completamente sotto controllo, tanto da non ritenere opportuno l'impiego di un dissipatore. Per scongiurare eventuali problemi in situazioni estreme, come ad esempio quando la temperatura ambientale superi i 70°, gli SSD Samsung 840 Evo sono dotati di tecnologia Dynamic Thermal Guard che scala la frequenza di clock e le prestazioni per il tempo necessario a riportare la temperatura del controller sotto i 50°. È un caso limite ma meno infrequente di quanto si possa immaginare perché le temperature all'interno degli angusti telai dei notebook e degli ultrabook possono diventare molto alte.