つぶやく
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製品説明会の午後の部となるセッションでは，SSD 840 EVOの技術説明が行われ，同製品が上位モデルである「SSD 840 PRO」に匹敵する性能を持つ理由も明らかにされた。ここでは，その概要を紹介してみたい。
SSD 840 EVOの発売は8月上旬
250GBは約190ドル程度，1TBは約650ドル程度に
まずは，既報に入れられなかった製品構成と価格，および発売時期について触れておこう。
SSD 840 EVOの製品は，SSD本体とソフトウェアCD-ROMが含まれる「Basic Kit」と，SSDを取り付けるためのマウンタなどがセットになった「Laptop Kit」および「Desktop Kit」という，3種類のパッケージで提供される。この点は前モデルにあたる「SSD 840」や，SSD 840 PROと変わらない。なお，750GBモデルと1TBモデルはBasic Kitのみが予定されている。
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| Laptop Kit（左）とDesktop Kit（右）の中身。スペーサーやマウンター，使用中のシステムに接続してデータを移行するためのUSBケーブルなどが付属する | |
価格は，米ドルによるメーカー想定売価が公開されており，最大容量の1TBモデルは，650ドル（約6万5000円）程度になる。個別のメーカー想定売価は以下の表を参照のこと。日本円による価格は追って明らかになるだろうが，おおむねSSD 840のスタート時と同程度と見てよさそうだ。
発売時期は8月上旬になるとのこと。あまり待たずに手に入れられるようになるだろう。
| 120GB | 250GB | 500GB | 750GB | 1TB | |
|---|---|---|---|---|---|
| Basic | 109.99ドル | 189.99ドル | 369.99ドル | 529.99ドル | 649.99ドル |
| Laptop | ― | 199.99ドル | 379.99ドル | ― | ― |
| Desktop | 124.99ドル | 204.99ドル | ― | ― | ― |
SSD 840 EVOで導入された3つの特徴
SSD 840 EVOはSSD 840と同様に，1セルあたり3bitを記憶するTLC
一般的には，TLC（Triple Level Cell）方式のNANDフラッシュメモリは，MLC（Multiple Level Cell）方式に比べて，とくに書き込み時にNANDコントローラの動作が複雑になるため，書き込み性能で劣るとされている。実際，MLCを採用するSSD 840 PROに比べて，TLCを採用したSSD 840は，シーケンシャルライトを始めとする性能がやや落ちることは，4Gamerでも昨年のレビューで確認している。TLCを採用するSSD 840 EVOが，なぜSSD 840 PRO並の性能を実現できたのだろうか。
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Silva氏によれば，SSD 840とSSD 840 EVOの主な違いは，以下の3点にあるという。
まず，搭載されているTLC NANDフラッシュメモリの製造プロセスが，従来よりも微細化されているという点。SSD 840では，Samsungが「Advanced 20nm Class」と呼ぶプロセスで製造されていたが，SSD 840 EVOでは「Advanced 10nm Class」と呼ぶ，微細化されたプロセスで製造されるという。
ちなみに，Samsungは従来，プロセススケールの1桁めを明示していなかったのだが，SSD 840は21nmプロセス，SSD 840 EVOは19nmプロセスであると明らかにしている。
2点めは，SSDコントローラが従来の「MDX」から，「MEX」に変更されている点だ。
ARMアーキテクチャのCPUコア「Cortex-R4」を3基集積している点は変わっていないが，動作クロックが300MHzから400MHzに高速化されて，MDXより33％高速化されたという。動作クロック以外の違いは「（MEXのほうが）大容量のSSDに対応でき，SSD 840 EVOのNANDフラッシュに最適化されている」としか説明されなかったので，あるいはコントローラのチップ自体は，MDXと同じ物である可能性もないわけではない。
3点めはキャッシュメモリの容量増加だ。750GBと1TBの大容量モデルでは，容量1GBのLPDDR2 SDRAMを用いた大容量キャッシュメモリを備えている。
しかしこの3点だけでは，SSD 840 EVOがSSD 840 PRO並の性能を持つ理由は見えてこない。先に述べたように，TLCはNANDフラッシュメモリの制御にともなうオーバーヘッドが大きいので，SSDコントローラの動作クロックをあげた程度で，それだけの性能を発揮できるとは思えない。そこでSilva氏が明かした高性能の秘密が，SSD 840 EVOに搭載された「TurboWrite Technology」（以下，TurboWrite）である。
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予備領域の一部をバッファとして確保
SLCで書き込むTurboWrite Technology
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「TLCではなくSLCで書き込む」と聞いて，「なるほど，そうか」と納得できる人は，フラッシュメモリの仕組みに精通している人くらいなものだ。SSD 840 EVOは予備領域もTLC NANDを用いているのだから，それにSLCで書き込むと聞いても，意味が分からないという人が大半だろう。この技術を理解するには，TLCの仕組みについて説明する必要がある。
そもそもSLCでは，電圧が“ある”か“ない”かで1bitの情報を記録する方式だ。それに対してMLCでは，メモリセルに蓄えられた電圧（正確に言うと電荷）レベルを変化させることで複数bit，TLCなら3bitの情報を記録する仕組みである。いずれにしても，電圧を保存するという点では，TLCもSLCも変わりがない。
そこで，複数段階の電圧レベルを見るのではなく，あるなしだけで判断すれば，TLC NANDをSLCと同じように扱える。TLCでは電圧レベルを正しく保存するために，SSDコントローラは余計な動作が必要になるが，SLCならばそれが不要になるので，結果としてTLCより高速に書き込めるというわけだ。前掲のスライドに「Simulated SLC」と書かれているのは，TLC NANDをSLCのように扱うという，TurboWriteの本質を表したものだろう。
予備領域の一部を使うTurboWrite用のバッファサイズは，当然ながらSSDの総容量によって異なる。それを示したのが次のスライドだ。
売れ線とされる250GBモデルや120GBモデルの場合，バッファサイズは3GBで，あまり大きくない。その理由についてSilva氏は，「一般的な利用で，3GBのデータ量を一度に書き込むことは，そう多くない」という同社の見解を示した。動画ファイルなら3GBを超えるデータ量も珍しくないが，120〜250GBクラスのSSDに，巨大な動画ファイルを頻繁に保存するというのは，確かにあまり考えにくいかもしれず，3GBのバッファでも十分だろうと考えるのは，間違いではないだろう。
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TurboWriteはあくまで，高速に書き込めるバッファを使って性能を上げる技術であるから，バッファサイズを超えるデータ量を一気に書き込もうとすれば，当然ながら遅くなる。Silva氏はこうした場合に，どの程度遅くなるかのデータも示した。製品の容量によって大きく差がある理由は説明されなかったが，TurboWriteが無効になることで，シーケンシャルライトの速度は20〜65％程度低下するという。これだけ差があるのならば，TurboWriteの効果がSSD 840 EVOの高速化に，大きな影響を与えているというのも頷ける。
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なお，TurboWriteが無効になるのは，大きなデータを書き込もうとしてバッファがあふれたときだけでなく，SSDが長期間使われることで劣化が進み，バッファに回せる予備領域が減少して使えなくなった場合にも，無効になることがあるという。SSDの特性を考えると，これは致し方ないことだろう。
「そもそも信頼性を担保するための予備領域を，高速化用のバッファに使ってしまっていいのか？」という疑問もあるのだが，その点についてSilva氏は，「TLCは極めて信頼性が高いことがSSD 840で立証できている」ために，実用上問題はないという見解を示した。
ちなみに，バッファに書き込まれたデータは，SSDのアイドル時にTLCの領域に自動で移動させられるが，それには7秒以上かかるという。つまり，バッファに大量のデータが書き込まれている場合，バッファを整理してTurbo
いずれにしても，TurboWriteがこうした仕組みである以上，ベンチマークテストで書き込みサイズを大きくすると，SSD 840 EVOは顕著に性能が低下するという特性を示すはずだ。SSD 840 EVOを評価するうえで，注意しておくべきポイントになるかもしれない。
なお，SSD 840 EVOではシーケンシャルアクセスだけでなく，ランダムアクセス性能の向上にも力を入れている。とくに力を入れたのが，「Queue Depth＝1」（以下，QD1）での性能だという。Queue Depthとは，先行して発行できるコマンドキューの数のことで，SATAでは最大32のコマンドをまとめて発行できる。
しかしSilva氏は，「WindowsにおいてはQD1のアクセスが多発する」と述べる。つまり，実際は細切れのアクセスのほうが多いので，SSDコントローラのアルゴリズムを改良してQD1の性能を向上させることで，ユーザーが体感するランダムアクセス性能を引き上げたというわけだ。
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SSD 840 EVOに導入された信頼性向上の仕組み
性能の向上も重要だが，SSD 840 EVOで気になるのは，10nmクラスに微細化されたNANDフラッシュの耐久性だ。SSD 840 EVOではSSDコントローラの制御が改良され，「Advanced Signal Processing」という技術を使って信頼性を確保したという。
このAdvanced Signal Processingが，具体的に何をやっているのかについては言及されなかったが，SSDコントローラのアルゴリズムを改良したことで，20nmクラスと同じ信頼性を確保したという。Silva氏は，社内での耐久テストでも，良好な結果が得られていると主張した。
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また，信頼性の点で面白い特徴が，「Dynamic Thermal Guard」という機能だ。NANDフラッシュは温度が上昇するとエラーが増えるが，SSD 840 EVOでは信頼性の低下が始まる目安の70℃を超えると，内部的に速度を落とすことで発熱を抑えて熱を冷ますのだという。
とはいえ，デスクトップPCに関して言えば，SSDが70℃を超えるほどの高温になることは，あまりないのではないかと思われるので，これによる性能低下が頻繁に起こることはないだろう。
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付属ソフトウェア「Magician」もバージョンアップ
SSDを大幅に高速化するRAPID Modeを搭載
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RAPID Modeとは，Samsungが2012年に買収した企業，NVELOの技術を使った，ソフトウェアキャッシュの一種だ。NVELOで副社長を務め，現在はSamsung SSD Solutionsの副社長を務めるDavid Lin氏によれば，RAPID Modeは「頻繁に使うアプリケーションやデータをDRAM（メインメモリ）上に保存して，読み込みの高速化を行う」ものだという。
これと似たような仕組みには，Windows自身が持つキャッシュ機能「SuperFetch」がある。SuperFetchはアプリケーション起動の高速化だけを目的とした技術だが，RAPID Modeはデータに対しても有効である点が異なるそうで，使用するデータやアプリケーションをインテリジェントに判断すると，Lin氏は述べていた。また，書き込みキャッシュに関しては，詳細は明かされなかったものの，「SSD 840 EVOに最適化することで，高速化を図っている」（Lin氏）とのことだ。
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以上のように，TLC NANDを使いながら，TurboWriteというユニークな工夫によってMLC NANDのSSD 840 PROと肩を並べる性能を持つSSD 840 EVOは，謳い文句どおりであれば，なかなか面白い製品となりそうだ。店頭に並ぶのが楽しみという読者も多いのではないか。実機がどのくらいの性能を示すのか，今から楽しみでならない。
