サムスンの新しい990 SSDは、効率性と価値を最優先したメインストリームのPCIe Gen4ドライブとして、コンシューマー向け製品ラインナップに加わりました。サムスンはこれを同社史上最も電力効率の高いSSDと称し、従来製品よりも最大38%優れた電力効率を実現したと主張しています。 990 PRO2TBモデルは、シーケンシャル読み取り速度が7,250MB/s、書き込み速度が6,450MB/s、ランダムI/Oは読み取り最大850K IOPS、書き込み最大1,200K IOPSとなっています。1TBモデルは若干性能が低下し、シーケンシャル読み取り速度が7,150MB/s、ランダム読み取り700K IOPS、ランダム書き込み1,100K IOPSとなっています。このドライブは1TBと2TBの容量で出荷され、希望小売価格はそれぞれ269.99ドルと529.99ドルです。
その名前には、少し説明が必要です。Samsungの990シリーズには、すでに990 PRO、990 EVO、990 EVO Plusがあります。「990」は、新世代の製品ではなく、エントリーSSDとしてこれらの製品と並んで位置づけられています。Samsung独自のコントローラとV-NAND（詳細は後述）を組み合わせたDRAMレス設計で、ホストメモリバッファに依存しています。保証期間は3年で、PROの5年保証に比べて短く、1TBと2TBの容量でそれぞれ400TBと800TBの書き込み容量に対応しています。シーケンシャルリード速度は7,250MB/sで990 EVO Plusと同等ですが、990 PROの7,450MB/sには及びません。ランダムリードIOPSは850Kで、PROの1,400Kを大きく下回っています。サムスンの売り文句は主に2つの数値に集約されています。シーケンシャル書き込み速度は990 EVOより50%以上速く、効率は38%向上しています。サムスンの内部テストでは、2TBの読み取りで1ワットあたり1,686MB/sに対し、990 PROは1ワットあたり1,221MB/sでした。速度を最優先するユーザーは既にサムスンのGen5 9100 PROシリーズを所有しており、発売時と8TB容量版をレビュー済みなので、990はこれらのドライブと直接競合することを意図したものではありません。
サムスンは以前にも同じような経験をしている。同社初のDRAMレスコンシューマー向けNVMeドライブである980は、2021年に当社のラボに持ち込まれたが、評判は芳しくなかった。特に小容量モデルは当社の評価チャートで最下位に沈み、ラボ内では散々揶揄された。しかし、それ以来市場は劇的に変化した。AI開発がNANDとDRAMの供給を圧迫し、部品価格が高騰し、消費者はあらゆる面でその影響を感じている。このような状況下では、優れたシーケンシャル速度、低消費電力、そして十分な容量を備えたGen4ドライブは、実売価格が妥当であれば、賢明な選択肢に見えてくる。
サムスンが提供を拒否した仕様の1つは、NANDフラッシュメモリそのものです。レビューガイドには「Samsung V-NAND」としか記載されていません。直接問い合わせたところ、同社は公式仕様以外のコンポーネントの詳細を開示できないとし、定格性能と「最新のSamsung V-NANDテクノロジー」に言及するにとどまりました。そのため、行間を読むしかありませんが、QLCではなくTLCであることが示唆されています。耐久性仕様が決定的な手がかりです。3年間の保証で400TBと800TBというのは、年間約133TBと267TBの書き込みに相当し、990 PROの5年間で600TBと1,200TBという年間許容容量とほぼ同じです。最も可能性の高い答えは、このドライブには低グレードのSamsung TLC V-NANDが使用されているか、あるいはドライブの価格を抑えるために低価格で保証期間の短いオプションが用意されているということです。通常は基本仕様であるはずのNANDフラッシュメモリについて、意図的に情報を隠しているのは奇妙です。
今回レビュー対象としたのは、ファームウェア0B2QLXL7を搭載した試作機である2TBモデル（MZ-V9V2T0）で、以下に詳述するfio、GDS、およびAIモデル負荷テストを実施しました。
Samsung 990 SSDの仕様
| 製品仕様 | サムスン990 1TB | サムスン990 2TB |
|---|---|---|
| プラットフォームの概要 | ||
| インタフェース | PCIe 4.0 x4、NVMe 2.0（PCIe 3.0との下位互換性あり） | |
| フォームファクター | M.2 2280 最大寸法：80.15 x 22.15 x 2.38 (mm) |
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| コントローラー | サムスン社内コントローラー | |
| NAND | サムスンV-NAND | |
| キャッシュメモリ | HMB（ホストメモリバッファ）、DRAMレス | |
| モデルコード | MZ-V9V1T0 | MZ-V9V2T0 |
| パフォーマンス | ||
| シーケンシャルリード | 最大7,150MB /秒 | 最大7,250MB /秒 |
| シーケンシャルライト | 最大6,450MB /秒 | 最大6,450MB /秒 |
| ランダムリード | 700KまでのIOPS | 850KまでのIOPS |
| ランダム書き込み | 1,100KまでのIOPS | 1,200KまでのIOPS |
| パワーと持久力 | ||
| 有効電力（平均読み取り値） | 4.0W | 4.3W |
| アクティブ電力（平均書き込み時） | 3.7W | 3.8W |
| 待機電力（標準値） | 55mW PS3（APSTオン） 3mW PS4 (L1.2) |
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| 耐久力（TBW） | 400TB | 800TB |
| MTBF | 1.5百万時間 | |
| 保証 | 3年限定 | |
| 特長 | ||
| サポート機能 | TRIM（OSのサポートが必要） ガベージコレクション SMART |
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| データセキュリティ | AES 256ビットフルディスク暗号化 TCG/オパール V2.0 暗号化ドライブ(IEEE1667) |
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| ソフトウェア | サムスンマジシャン9.0 | |
| メーカー希望小売価格 | $269.99 | $529.99 |
Samsung 990 SSDの設計と構築
Samsung 990は、おなじみのM.2 2280フォームファクターを採用しており、最大寸法は80.15 x 22.15 x 2.38mmです。片面実装設計で、専用ヒートシンクオプションは付属していません。そのため、ノートパソコン、コンパクトPC、および独自のM.2冷却システムを備えたデスクトップマザーボードに物理的に適合します。全体的な構造はシンプルで、Samsungはコントローラ、NANDフラッシュメモリ、およびサポート回路をPCBの片面に配置しています。
前面ラベルには、Samsung 990のブランド名、2TBの容量、モデル番号、ファームウェア、および電気的仕様が表示されています。ヒートスプレッダは内蔵されていないため、冷却はシステム内のエアフローと、別途用意するM.2ヒートシンクに依存します。
ラベルを剥がすと、M.2コネクタの近くにSamsung独自のコントローラが配置され、その周囲に電源部品が詰め込まれているのがわかります。NANDフラッシュメモリは基板の反対側に配置されており、中央部分にはかなりの空きスペースがあります。このドライブはDRAMレスなので、基板上にDRAMチップは搭載されていません。
ドライブの背面はほとんどが規制ラベルで占められており、その下にはアクティブな部品はありません。また、990は片面実装のため、M.2スロット周辺のスペースが限られている薄型ノートパソコンやコンパクトシステムにも容易に搭載できるはずです。
ソフトウェア面では、990はSamsung Magician 9.0で管理されます。このソフトウェアは、ファームウェアのアップデート、ドライブの状態とSMARTモニタリング、診断スキャン、ベンチマーク、セキュア消去、そしてドライブのAES 256ビット暗号化機能の設定など、基本的な機能を網羅しています。HMB構成のためユーザーによる調整は不要で、990固有の設定項目はありません。ファームウェアを最新の状態に保つために、初回起動時にインストールすることをお勧めします。Magicianは全体的に非常に優れたツールであり、ユーザーにとって大きなメリットとなります。
サムスン990のパフォーマンス
最高の合成性能
FIOテストは、SSDやHDDなどのストレージデバイスのパフォーマンスを測定するための、柔軟で強力なベンチマークツールです。シーケンシャルおよびランダムな読み書き操作など、さまざまなワークロードにおける帯域幅、IOPS、レイテンシなどの指標を評価します。このテストはストレージシステムのピークパフォーマンスを評価するのに役立ち、異なるデバイスや構成を比較する際に有効です。今回のテストでは、両方のSSDでワークロードを10GBに制限し、ピークバーストパフォーマンスを測定しました。
ピーク合成パフォーマンス: Samsung 990 は、シーケンシャル読み取り 7,177 MB/s、シーケンシャル書き込み 6,070 MB/s、ランダム読み取り IOPS 872K、ランダム書き込み IOPS 1.08M を達成し、この PCIe Gen4/Gen5 比較グループの中でほぼ最下位に位置付けられました。Samsung 990 Pro と比較すると、990 はシーケンシャル読み取りで約 4% 劣っていましたが、シーケンシャル書き込みでは 15.7%、ランダム読み取り IOPS では 37.7%、ランダム書き込み IOPS では 23.0% 劣っていました。最速の Gen5 ドライブである SanDisk SN8100 と比較すると、その差は大幅に広がり、990 はシーケンシャル読み取りスループットが約 52%、シーケンシャル書き込みスループットが 57%、ランダム読み取りパフォーマンスが 62%、ランダム書き込みパフォーマンスが 50% それぞれ低くなりました。
| FIO テスト (MB/s/IOPS が高いほど良い) | シーケンシャル 128K 読み取り (1T/64Q) | シーケンシャル 128K 書き込み (1T/64Q) | ランダム 4K 読み取り (16T/32Q) | ランダム4K書き込み(16T/32Q) |
|---|---|---|---|---|
| サンディスク SN8100 | 15,000MB/秒（平均レイテンシ0.56ミリ秒） | 14,100MB/秒（平均レイテンシ0.59ミリ秒） | 2.312M IOPS (平均レイテンシ 0.22ms) | 2.144M IOPS (平均レイテンシ 0.24ms) |
| キングストン フューリー レネゲード G5 | 14,600MB/秒（平均レイテンシ0.57ミリ秒） | 14,100MB/秒（平均レイテンシ0.59ミリ秒） | 2.028M IOPS (平均レイテンシ 0.25ms) | 2.028M IOPS (平均レイテンシ 0.25ms) |
| Samsung 9100 Pro | 14,600MB/秒（平均レイテンシ0.57ミリ秒） | 13,300MB/秒（平均レイテンシ0.63ミリ秒） | 2.734M IOPS (平均レイテンシ 0.18ms) | 2.734M IOPS (平均レイテンシ 0.19ms) |
| SKハイニックス プラチナ P51 | 14,500MB/秒（平均レイテンシ0.58ミリ秒） | 13,500 MB/秒（平均レイテンシ 0.62ms） | 2.369M IOPS (平均レイテンシ 0.22ms) | 2.669M IOPS (平均レイテンシ 0.19ms) |
| 重要なT705 | 14,400MB/秒（平均レイテンシ0.58ミリ秒） | 12,300MB/秒（平均レイテンシ0.68ミリ秒） | 1.585M IOPS (平均レイテンシ 0.32ms) | 2.703M IOPS (平均レイテンシ 0.19ms) |
| チームグループ GE Pro 2TB | 13,900MB/秒（平均レイテンシ0.60ミリ秒） | 12,800MB/秒（平均レイテンシ0.65ミリ秒） | 2.585M IOPS (平均レイテンシ 0.23ms) | 1.818M IOPS (平均レイテンシ 0.28ms) |
| レキサー プロフェッショナル NM1090 PRO | 13,800MB/秒（平均レイテンシ0.61ミリ秒） | 13,600MB/秒（平均レイテンシ0.62ミリ秒） | 2.251M IOPS (平均レイテンシ 0.23ms) | 1.818M IOPS (平均レイテンシ 0.28ms) |
| チームグループ GC Pro 2TB | 13,600MB/秒（平均レイテンシ0.62ミリ秒） | 12,700MB/秒（平均レイテンシ0.66ミリ秒） | 2.110M IOPS (平均レイテンシ 0.24ms) | 1.686M IOPS (平均レイテンシ 0.28ms) |
| PNY CS2150 | 10,400MB/秒（平均レイテンシ0.80ミリ秒） | 8,801MB/秒（平均レイテンシ0.95ミリ秒） | 1.379M IOPS（平均レイテンシ0.371ms） | 1.623M IOPS (平均レイテンシ 0.32ms) |
| Corsair MP700 MICRO 4TB | 9,169MB/秒（平均レイテンシ0.91ミリ秒） | 7,948MB/秒（平均レイテンシ1.06ミリ秒） | 1.277M IOPS (平均レイテンシ 0.40ms) | 1.540M IOPS (平均レイテンシ 0.33ms) |
| 重要なP510 | 8,835MB/秒（平均レイテンシ0.90ミリ秒） | 9,961MB/秒（平均レイテンシ0.80ミリ秒） | 1.163M IOPS (平均レイテンシ 0.44ms) | 1.196M IOPS (平均レイテンシ 0.51ms) |
| マイクロン 3610 2TB | 6,839MB/秒（平均レイテンシ1.23ミリ秒） | 9,673MB/秒（平均レイテンシ0.87ミリ秒） | 1.523M IOPS (平均レイテンシ 0.34ms) | 1.871M IOPS (平均レイテンシ 0.27ms) |
| Samsung 990 Pro | 7,483MB/秒（平均レイテンシ1.12ミリ秒） | 7,197MB/秒（平均レイテンシ1.16ミリ秒） | 1.400M IOPS (平均レイテンシ 0.36ms) | 1.403M IOPS (平均レイテンシ 0.36ms) |
| 重要な P310 2TB | 7,197MB/秒（平均レイテンシ1.16ミリ秒） | 6,376MB/秒（平均レイテンシ1.31ミリ秒） | 1.163M IOPS (平均レイテンシ 0.44ms) | 1.196M IOPS (平均レイテンシ 0.43ms) |
| サムスン990 2TB | 7,177MB/秒（平均レイテンシ1.17ミリ秒） | 6,070MB/秒（平均レイテンシ1.38ミリ秒） | 872K IOPS (平均レイテンシ 0.59ms) | 1.08M IOPS (平均レイテンシ 0.47ms) |
| WD SN850X 2TB | 6,632MB/秒（平均レイテンシ0.76ミリ秒） | 7,235MB/秒（平均レイテンシ0.92ミリ秒） | 1.2M IOPS (平均レイテンシ 0.43ms) | 825K IOPS (平均レイテンシ 0.62ms) |
| マイクロン 2600 2TB | 5,702MB/秒（平均レイテンシ1.47ミリ秒） | 6,612MB/秒（平均レイテンシ1.27ミリ秒） | 1.11M IOPS (平均レイテンシ 0.46ms) | 1.36M IOPS (平均レイテンシ 0.38ms) |
LLM の平均読み込み時間
平均LLMロード時間テストでは、DeepSeek R1 7B、Meta Llama 3.2 11B、DeepSeek R1 32Bの3種類のLLMのロード時間を評価しました。各モデルを10回テストし、平均ロード時間を算出しました。このテストは、大規模言語モデル（LLM）をメモリに高速にロードするドライブの能力を測定します。LLMのロード時間は、AI関連のタスク、特にリアルタイム推論や大規模データセットの処理において非常に重要です。ロードが高速化されると、モデルはデータをより迅速に処理できるようになり、AIの応答性が向上し、待ち時間が短縮されます。
平均 LLM ロード時間: AI モデルのロードは Samsung 990 の最も弱いテストであり、このドライブは 3 つのワークロードすべてで最下位または最下位に近い結果となりました。DeepSeek R1 7B では 5.06 秒、Meta Llama 3.2 11B Vision では 7.61 秒、DeepSeek R1 32B では 7.86 秒を記録しました。最速のドライブである SK hynix Platinum P51 と比較すると、Samsung 990 は 7B モデルのロードに約 99%、11B Vision モデルのロードに 112%、32B モデルのロードに 88% 長くかかりました。より興味深い結果は、Samsung 990 Pro です。このモデルは、廉価版モデルと並んで、これらのチャートの最下位に位置しています。990 は、7B の負荷では Pro を約 1% 上回りましたが、11B Vision モデルでは 15%、32B モデルでは 8% 劣っていました。Samsung の第 4 世代ドライブは、このワークロードで性能が低下するものの、それはすべて同じなので、AI モデルの読み込みに関しては Pro にアップグレードしてもほとんどメリットはありません。
| 平均 LLM 読み込み時間 (低いほど良い) | ディープシーク R1 7B | メタラマ 3.2 11B ビジョン | ディープシーク R1 32B |
|---|---|---|---|
| SKハイニックス プラチナ P51 | 2.5481s | 3.5809s | 4.1790s |
| サンディスク SN8100 | 2.5702s | 3.5856s | 4.2870s |
| サムスン9100プロ4TB | 2.6173s | 3.6017s | 4.3735s |
| PNY CS2150 | 2.8107s | 3.6820s | 4.8962s |
| クルーシャル T705 2TB | 2.8758s | 3.6312s | 5.1080s |
| 重要な P510 1TB | 2.8817s | 3.6631s | 5.0594s |
| チームグループ GE Pro 2TB | 2.9092s | 3.9136s | 4.8974s |
| チームグループ GC Pro 2TB | 2.9379s | 3.9267s | 4.8188s |
| WD SN850X 2TB | 3.0082s | 3.6543s | 5.4844s |
| キングストン フューリー レネゲード G5 | 3.1843s | 4.8009s | 4.6523s |
| 重要な P310 2TB | 3.1889s | 3.7083s | 5.4844s |
| レキサー プロフェッショナル NM1090 PRO | 3.2135s | 4.9504s | 7.2108s |
| マイクロン 2600 2TB | 3.3178s | 3.9174s | 5.9060s |
| Corsair MP700 MICRO 4TB | 3.4694s | 5.2106s | 5.3990s |
| マイクロン 3610 2TB | 3.5348s | 5.3853s | 5.5731s |
| サムスン990 2TB | 5.0645s | 7.6087s | 7.8619s |
| サムスン990プロ2TB | 5.1255s | 6.6051s | 7.3021s |
このテストベンチで実施されたテストの1つに、Magnum IO GPU Direct Storage（GDS）テストがあります。GDSはNVIDIAが開発した機能で、GPUがNVMeドライブなどの高速ストレージデバイスに保存されたデータにアクセスする際にCPUをバイパスすることを可能にします。GDSは、CPUとシステムメモリを経由するデータルーティングではなく、GPUとストレージデバイス間の直接通信を可能にすることで、レイテンシを大幅に削減し、データスループットを向上させます。
GPUダイレクトストレージの仕組み
従来、GPUがNVMeドライブに保存されたデータを処理する場合、データはまずCPUとシステムメモリを経由してからGPUに到達する必要がありました。このプロセスでは、CPUが中間者として機能し、レイテンシの増加や貴重なシステムリソースの消費につながるため、ボトルネックが発生していました。GPUダイレクトストレージは、GPUがPCIeバスを介してストレージデバイスから直接データにアクセスできるようにすることで、この非効率性を解消します。この直接的な経路により、データ転送のオーバーヘッドが削減され、より高速で効率的なデータ転送が可能になります。
AI ワークロード、特にディープラーニングを伴うワークロードは、非常にデータ集約的です。大規模なニューラル ネットワークのトレーニングにはテラバイト単位のデータ処理が必要であり、データ転送の遅延は GPU を十分に活用できず、トレーニング時間が長くなる可能性があります。GPU ダイレクト ストレージは、データが可能な限り迅速に GPU に配信され、アイドル時間を最小限に抑え、計算効率を最大化することで、この課題に対処します。
さらに、GDS は、ビデオ処理、自然言語処理、リアルタイム推論など、大規模なデータセットのストリーミングを伴うワークロードに特に役立ちます。CPU への依存度を下げることで、GDS はデータの移動を高速化し、CPU リソースを他のタスクに解放して、システム全体のパフォーマンスをさらに向上させます。
読み取り側のスループットは、スレッド数の増加に伴って着実に上昇しました。1M ブロックサイズでは、Samsung 990 はシングル スレッドで 2.27 GiB/s から始まり、64 スレッドで 2.89 GiB/s のピークに達し、その後 128 スレッドで 2.79 GiB/s に落ち着きました。128K ブロックサイズも同様の曲線を描き、1 スレッドで 1.21 GiB/s から 128 スレッドで 2.12 GiB/s まで増加し、約 75% の増加となりました。16K ブロックサイズは異なる挙動を示しました。シングル スレッドでピーク (0.82 GiB/s) に達した後、並列処理が導入されると急激に低下し、8 スレッド以降は 0.3 GiB/s 付近で横ばいとなりました。このパターンは、小ブロック I/O が生の帯域幅ではなく、操作ごとのオーバーヘッドで飽和していることと一致しています。
レイテンシは予想通り、スレッド数の増加に伴って上昇しました。1M では、平均レイテンシは 1 つのスレッドで 430 マイクロ秒から 128 スレッドで 44.7 ミリ秒に増加し、約 100 倍になりました。これは、同時実行 GPUDirect Storage スレッド数の増加によるキュー深度の増加を反映しています。128K および 16K ブロックサイズも同様の上昇傾向を示し、128 スレッドでそれぞれ 7.4 ミリ秒および 6.2 ミリ秒に達しました。特筆すべきは、16K は 3 つのブロックサイズの中で最も低いシングルスレッドレイテンシ (18 マイクロ秒) を示したことです。これは、全体的なスループットの上限は最も低いものの、操作ごとのペイロードが小さいことを反映しています。
書き込みスループットはブロックサイズによって変化した。1Mブロックサイズでは、シングルスレッド時の0.32 GiB/sから8スレッド時の3.89 GiB/s（ピーク値）まで急上昇し、キューイングオーバーヘッドの増加に伴い128スレッド時には3.63 GiB/sまでわずかに低下した。128Kおよび16Kブロックサイズでは、スレッド数に関わらず0.3 GiB/s付近でほぼ一定であった。これは、これらのサイズでは書き込みパスが帯域幅ではなく、I/Oごとのオーバーヘッドまたはコントローラのキューイングによって制限されていることを示唆している。
書き込み時のレイテンシは読み込み時よりも急激に上昇し、特に128Kでは、1スレッドで382マイクロ秒だったものが128スレッドで51.0ミリ秒に上昇し、書き込みテストと読み込みテストの両方で記録された最高値となった。1Mブロックサイズでは、レイテンシが1スレッドで3.06ミリ秒から4スレッドで1.03ミリ秒に低下するという異常な落ち込みが見られ、これはおそらくシングルスレッド実行ではまだ書き込みパスが飽和していなかったためであり、その後128スレッドで34.4ミリ秒まで着実に上昇した。16Kブロックサイズは最も安定しており、3つのブロックサイズの中で最も低い9.1ミリ秒でスイープを終了した。
結論
Samsung 990はトップクラスの性能を目指しているわけではなく、そのことは数値からも明らかです。シーケンシャル読み取りで4%の差、ランダム読み取りIOPSで38%の差など、実施したすべてのFIOテストで990 Proに劣り、比較対象グループの中で最速のGen4およびGen5ドライブにも大きく差をつけられました。AIモデルのロードでも同様の傾向が見られ、990と990 Proは共に最下位に終わりました。DeepSeek R1 7Bのロードでは990がProをわずかに上回りましたが、より大容量のモデルでは8～15%劣っていました。要求の厳しいワークロードでピークスループットを必要とする購入者は、Samsungのラインナップの中から、Gen5 9100 Proをはじめとする他の製品を検討すべきでしょう。
とはいえ、990を市場最速のドライブと比較するのは、このドライブの本質を見誤っている。これはベンチマークの優位性ではなく、効率性と価値を重視して設計された主流の第4世代SSDであり、真の先代モデルである990 EVOと比較すると、確かなアップグレードと言える。シーケンシャル書き込み速度は50%以上向上し、Samsung自身の数値によれば電力効率は38%向上している。また、シーケンシャル読み取り速度は990 EVO Plusと同等である。SamsungはNAND自体については沈黙を守っているが、耐久性評価から、QLC設計ではなく、優れたTLC実装が示唆される。
Gen5の速度やプロレベルのランダムI/Oを必要とせず、信頼性が高く電力効率の良いGen4ドライブを手頃な価格で求めるユーザーにとって、990はEVOシリーズからの賢明なアップグレードパスと言えるでしょう。特に注目すべきは、990 ProにアップグレードしてもAIモデルの読み込み機能は向上しないため、どちらを選ぶかはAI関連ではなく、ランダムI/Oと持続的な書き込み速度によって決まるということです。1TBモデルが269.99ドル、2TBモデルが529.99ドルという希望小売価格は、このドライブのエントリーモデルとしての位置づけというよりも、現在のメモリ市場の状況を反映しているため、990のコストパフォーマンスは最終的には実売価格によって決まるでしょう。純粋なパフォーマンスを最優先するならこのドライブはおすすめできませんが、本来の目的は十分に果たしています。
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