Samsung SSD 980 PRO PCIe 4.0 NVMe M.2, análisis: esta SSD despunta por su rendimiento, y aún más por cómo mantiene el calor a raya

Las unidades de almacenamiento de estado sólido tienen un impacto enorme en el rendimiento de un ordenador. Los usuarios que nos hemos pasado varias décadas utilizando discos duros mecánicos las recibimos en su día con los brazos abiertos porque nos prometieron erradicar de un plumazo uno de los principales cuellos de botella de nuestros equipos. Y, afortunadamente, lo cumplieron.

No cabe duda de que las unidades SSD han marcado un punto de inflexión en la informática de altas prestaciones desde su llegada, pero, al igual que cualquier otro subsistema de nuestros ordenadores, su tecnología es susceptible de mejora. Y la innovación más prometedora que han recibido durante los últimos meses no es otra que la interfaz PCI Express 4.0, una norma que, sobre el papel, duplica la velocidad de transferencia por línea de PCI Express 3.0.

La unidad SSD que vamos a analizar en este artículo implementa la interfaz PCI Express 4.0, pero también mantiene la compatibilidad con enlaces PCI Express 3.0

La unidad SSD de Samsung que vamos a analizar a fondo en este artículo implementa la interfaz PCI Express 4.0, pero también mantiene la compatibilidad con enlaces PCI Express 3.0. En cualquier caso, esta no es su única cualidad. Y es que Samsung ha integrado en ella varias soluciones de control térmico concebidas para mantener los circuitos integrados de la unidad siempre por debajo de su umbral máximo de temperatura, una característica crucial para dilatar su vida útil tanto como sea posible. Un pequeño anticipo: su rendimiento y su control de la temperatura son de los que no dejan indiferente.

Samsung SSD 980 PRO PCIe 4.0 NVMe M.2: especificaciones técnicas

Esta unidad SSD por el momento está disponible con tres capacidades diferentes (quizá en el futuro llegue alguna más): 250 GB, 500 GB y 1 TB. La versión que Samsung nos ha enviado para que podamos preparar este análisis es la de 250 GB, pero haremos lo posible para probar en el futuro alguna unidad con más capacidad. Si la diferencia de rendimiento entre ambas fuese relevante actualizaremos este análisis para que quede reflejada.

Esta unidad SSD por el momento está disponible con tres capacidades diferentes (quizá en el futuro llegue alguna más): 250 GB, 500 GB y 1 TB

Las primeras unidades SSD con interfaz PCI Express 4.0 que llegaron al mercado arrojaron en los análisis elaborados por los medios especializados unas temperaturas sensiblemente más altas que las manejadas por las unidades equiparables con interfaz PCI Express 3.0. Por esta razón, algunos fabricantes se vieron obligados a instalar sobre los chips Flash NAND y el controlador un disipador con unas dimensiones muy generosas que fuese capaz de transportar mediante conducción una parte de la energía térmica disipada por estos chips. Curiosamente, Samsung ha apostado por una estrategia diferente.

Como podéis ver en las imágenes que ilustran este artículo, esta unidad SSD no incorpora ningún disipador. Ni sobre los chips Flash NAND, ni sobre el controlador. Pero esto no significa que Samsung haya descuidado la refrigeración de estos circuitos integrados. Sus ingenieros han decidido adosar a la superficie del controlador una lámina de níquel, un metal que, aunque no tiene un coeficiente de conductividad térmica tan alto como el del cobre o el aluminio, puede ser utilizado com recubrimiento directo del circuito integrado mediante electrodeposición.

El níquel que recubre el controlador es inmune al efecto galleo, un mecanismo por el que algunos metales absorben el oxígeno del aire cuando son sometidos a altas temperaturas, dando lugar a la formación de pequeñas burbujas que degradan su estructura

Además, a diferencia del cobre, es inmune al efecto galleo, un mecanismo por el que algunos metales absorben el oxígeno del aire cuando son sometidos a altas temperaturas, dando lugar a la formación de pequeñas burbujas. Cuando el metal se enfría con rapidez el oxígeno se libera, pero los poros producidos por las burbujas permanecen en el metal, degradando así su estructura y su capacidad de conducción de la energía térmica. Probablemente esta es la cualidad del níquel que ha provocado que los ingenieros de Samsung lo hayan elegido para recubrir el controlador de la unidad SSD.

Por otro lado, para evitar que los chips V-NAND TLC superen su umbral máximo de temperatura Samsung ha adosado al reverso de la placa de circuito impreso un esparcidor de calor pasivo que incrementa la transferencia de energía térmica con el aire mediante convección. El último ingrediente del sistema de refrigeración de esta unidad SSD es un algoritmo de control térmico que, según Samsung, mantiene la temperatura de los circuitos integrados permanentemente dentro de su rango de trabajo óptimo. En la siguiente sección del artículo comprobaremos si estas decisiones de diseño realmente consiguen mantener el calor bajo control.

Pruebas de rendimiento y medición de la temperatura

La configuración de la plataforma de pruebas que hemos utilizado para evaluar el rendimiento de esta unidad SSD es la siguiente: dos módulos de memoria Corsair Dominator Platinum DDR4-3600 con una capacidad conjunta de 16 GB y una latencia de 18-19-19-39; una placa base ASUS ROG Crosshair VIII Hero con chipset AMD X570; un procesador AMD Ryzen 9 5950X con 16 núcleos y 32 hilos de ejecución (threads); una tarjeta gráfica AMD Radeon RX 6900 XT con 16 GB GDDR6; un sistema de refrigeración por aire para la CPU Corsair A500 con ventilador de rodamientos por levitación magnética y una fuente de alimentación modular Corsair RM 750x.

Como referencia hemos utilizado una unidad SSD Samsung 970 EVO Plus con interfaz PCI Express 3.0 NVMe M.2 y una capacidad de 500 GB

Como referencia hemos utilizado una unidad SSD Samsung 970 EVO Plus con interfaz PCI Express 3.0 NVMe M.2 y una capacidad de 500 GB. Esta es la unidad de estado sólido que forma parte de nuestra plataforma de pruebas, y es una referencia muy útil para evaluar tanto las prestaciones como la eficacia de la refrigeración de la unidad SSD con interfaz PCI Express 4.0 que estamos poniendo a prueba. Por el momento Intel no tiene una plataforma para PC compatible con PCIe 4.0, algo que cambiará con la llegada de los procesadores Rocket Lake durante el primer trimestre de 2021, tal y como la propia Intel ha confirmado oficialmente.

Como podéis ver en la siguiente imagen, en CrystalDiskMark esta unidad SSD duplica la velocidad de transferencia en operaciones de lectura secuencial de la unidad EVO Plus con interfaz PCI Express 3.0 (en todas las imágenes que vamos a ver a continuación la unidad PCIe 4.0 aparece a la izquierda, y la PCIe 3.0, a la derecha). El incremento del rendimiento también es muy notable en las operaciones de lectura aleatoria, pero en las de escritura secuencial y aleatoria es mucho más sutil.

Los resultados que ha arrojado esta unidad SSD en el test AS SSD Benchmark corroboran a pies juntillas los números que acabamos de revisar en CrystalDiskMark. De nuevo, en operaciones de lectura secuencial prácticamente duplica la velocidad de transferencia de la unidad EVO Plus con interfaz PCIe 3.0, y en las de lectura aleatoria el incremento es menos acusado, pero también es notable. En las operaciones de escritura secuencial y aleatoria la mejora es sutil. Un apunte más: la unidad SSD 980 PRO reduce el tiempo de acceso en las operaciones de lectura más allá del 50% del tiempo invertido por la unidad EVO Plus.

Si evaluamos el rendimiento de las dos unidades SSD que estamos poniendo a prueba en operaciones de entrada y salida por segundo (IOPS, en inglés), esencialmente no cambia nada. El incremento de productividad en las operaciones de lectura es muy grande, llegando casi a duplicarse en algunas condiciones de prueba, pero en las operaciones de escritura, aunque existe y es tangible, es mucho menos acusado.

Vamos ahora con el test de la herramienta AS SSD Benchmark que recurre a la copia de ficheros de distinto tamaño. Cuando la operación que llevamos a cabo consiste en copiar un archivo ISO de gran tamaño la velocidad de transferencia que alcanza la unidad 980 PRO es muy superior a la que arroja la unidad EVO Plus. Sin embargo, curiosamente, cuando el número de ficheros se incrementa y su tamaño se reduce los números que arroja esta última unidad son mejores que los de la 980 PRO.

La siguiente gráfica muestra con claridad en qué momentos se producen caídas durante las operaciones de lectura y escritura al ejecutar el test de compresión. Como podemos ver son más frecuentes en las operaciones de escritura, pero en las de lectura también existen, y pueden ser más acusadas.

El rendimiento que arroja la unidad EVO Plus en las operaciones de lectura al ejecutar el test de compresión es claramente inferior al de la unidad 980 PRO, pero, curiosamente, la velocidad de transferencia es mucho más estable que en esta última. Y, también sorprendentemente, durante las operaciones de escritura es mucho menos estable, como podéis ver dada la profusión de picos de la línea de color rojizo.

Samsung ofrece a los usuarios de sus unidades SSD una utilidad diseñada para evaluar su rendimiento, analizar su estado, actualizar su firmware y llevar a cabo otras operaciones de mantenimiento. Este software es gratuito y se llama Samsung Magician. Como podéis ver en la siguiente captura su interfaz está cuidada y es intuitiva, por lo que merece la pena darle una oportunidad. El rendimiento que ha arrojado la unidad 980 PRO en este test es equiparable al que ha alcanzado en CrystalDiskMark y AS SSD Benchmark.

¿Tiene un impacto tangible en el rendimiento esta unidad SSD PCIe 4.0 si venimos de una unidad PCIe 3.0 y utilizamos aplicaciones ofimáticas y de creación de contenidos? Para responder esta pregunta hemos recurrido a PCMark 10, y, como podéis ver en la siguiente gráfica, la respuesta es afirmativa. Sí, el incremento del rendimiento no es abrumador, pero existe. Y se nota. Merece la pena que no pasemos por alto la ventaja de la unidad 980 PRO en el test App Start-up Score, que evalúa el tiempo invertido por cada SSD en el inicio de las aplicaciones.

La última prueba a la que hemos sometido a ambas unidades SSD ha consistido en escanear la superficie de sus circuitos integrados bajo máxima carga utilizando nuestro termómetro digital por infrarrojos. El chip que hemos identificado con una 'A' es el controlador Elpis; el que aparece con una 'B' es la memoria DDR4 SDRAM de bajo consumo que actúa como caché; y los dos circuitos integrados que hemos asociado a una 'C' son los chips V-NAND TLC de 3 bits que tienen la responsabilidad de poner a buen recaudo nuestros datos.

La última prueba a la que hemos sometido a ambas unidades SSD ha consistido en escanear la superficie de sus circuitos integrados bajo máxima carga utilizando nuestro termómetro digital por infrarrojos

Las temperaturas que hemos medido en la unidad SSD 980 PRO nos han sorprendido. Y lo han hecho porque, como podéis ver en la imagen, el chip DDR4 SDRAM y los dos V-NAND TLC se calientan apenas dos grados centígrados más que en la unidad EVO Plus. Pero aún tenemos un dato más llamativo: el controlador se calienta mucho menos en la unidad PCIe 4.0 que en la PCIe 3.0. Nada menos que 18,7 ºC, una diferencia abultada que refleja el buen trabajo que ha hecho Samsung durante el diseño de la refrigeración de la unidad 980 PRO.

Samsung SSD 980 PRO PCIe 4.0 NVMe M.2: la opinión de Xataka

Esta unidad de estado sólido nos ha gustado. No aventaja a una unidad equiparable de la misma marca pero con interfaz PCI Express 3.0 como es la EVO Plus con la que la hemos enfrentado en todos los escenarios de prueba con la misma rotundidad, pero su superioridad en las operaciones de lectura, especialmente en las secuenciales, es abrumadora. En el trabajo diario con aplicaciones ofimáticas y de creación de contenido el incremento del rendimiento no enamora, pero también se nota, como reflejan los índices que hemos obtenido en PCMark 10.

Otras dos características de esta unidad SSD en las que aún no hemos reparado, y que merece la pena que no pasemos por alto, consisten en que el tiempo medio entre fallos anunciado por Samsung es de 1,5 millones de horas, y, además, la marca surcoreana nos ofrece 5 años de garantía. No está nada mal, pero aún nos queda un cabo suelto: el precio.

La unidad SSD que hemos analizado, la 980 PRO PCIe 4.0 de 250 GB, cuesta aproximadamente 30 euros más que una EVO Plus PCIe 3.0 de la misma capacidad. Esta diferencia se incrementa hasta los 40 euros si nos vamos a las unidades equiparables de 500 GB, y hasta los 70 euros aproximadamente si ponemos nuestros ojos sobre las de 1 TB. ¿Merece la pena pagar más por hacernos con una unidad SSD con interfaz PCIe 4.0? Depende de nuestras necesidades y nuestro presupuesto. Si ambos son comedidos, en nuestra opinión ahora mismo esta inversión no compensa. Pero si nos lo podemos permitir y queremos equipar nuestro PC con lo último, sí merece la pena pagar más por una unidad SSD como la que nos propone Samsung. Confiemos en que su precio se equipare lo antes posible al de las soluciones PCIe 3.0 equivalentes.

Este producto ha sido cedido para la prueba por parte de Samsung. Puedes consultar nuestra política de relaciones con empresas.

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