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    去年AMD发布Zen 2架构第三代锐龙处理器的时候把PCI-E 4.0带进了消费级平台,但当时群联一家可提供PCI-E 4.0的SSD方案,所以很长一段时间里市场上的PCI-E 4.0 SSD都是使用群联E16主控的,现在一年多过去了,是时候有其他玩家加入了,三星980 PRO就是市场上第二个支持PCI-E 4.0的方案。

    三星980 PRO与上一代的970 PRO相比有两个重要变化,一个是接口从PCI-E 3.0x4升级到PCI-E 4.0x4,所以SSD的最大传输速度从3500 MB/s翻倍到7000 MB/s。第二点估计很多人就不爽了,就是闪存同MLC换成了TLC,以往三星带PRO后缀的SSD都是使用MLC闪存的,按照以往的命名方式980 PRO应该会被叫作980 EVO,这不知道是不是代表着三星以后不在消费级市场上卖MLC闪存的产品,真的话以后想找用MLC闪存的SSD就更难了。

    三星980 PRO的容量是250GB、500GB与1TB,从容量就能看得出这款SSD并没有开放全部的容量,留了一部分来做二级缓存,此外980 PRO还有个2TB的容量,但暂时还没发布,关于它的参数也暂时没公开。

    上面就是1TB的970 EVO Plus、970 PRO、980 PRO的规格对比,980 PRO的NVMe标准从1.3升级到1.3c,由于接口的升级,980 PRO的读取性能远比970 EVO Plus、970 PRO要好,最小SLC Cache容量和970 EVO Plus一样是6GB,但最大容量从42GB增加到114GB,增加了2.7倍,由于SLC Cache的存在,5000MB/s的写入速度比970 PRO的2700 MB/s快得多,当然缓存用光后TLC是原始写入速度只有2000MB/s,这时就要比970 PRO慢了。

    从MLC换成TLC闪存其实变化最大的是它的耐久度,质保写入量从970 PRO的1200 TBW折半成600 TBW,与970 EVO Plus一个级别,不过根据他们的统计,在五年的时间内,99%的用户写入量都不超过156TB,99.7%的用户不会超过600TB,所以980 PRO作为一款消费级SSD来说,耐久度是完全足够的。

    而且TLC闪存更大的存储密度反馈出来的就是价格上的优势,980 PRO目前的价格其实和970 EVO Plus刚上市时是一样的,1TB的售价是1899元,比2799元的970 PRO便宜多了。

    980 PRO的包装风格和上代差不多,不过文字排版的方向有所变化,包装右下角写着最大读取速度7000MB/s,这也是PCI-E 4.0 SSD最大的优势,比其他的的PCI-E 3.0 SSD快多了,开启外包装后就能看到SSD趟在一个白色的塑料盒里面,上面还有透明的上盖覆盖着,这个塑料盒其实是有两层的,底层藏着SSD的说明书。

    三星980 PRO与大多数M.2 SSD一样都是M.2 2280规格,目前250GB、500GB与1TB都是单面设计的,2TB的估计也是单面的。SSD背部的贴纸和上代产品一样,不是单纯的贴纸,从侧面看很明显有一层铜贴在SSD的PCB上面,有强化散热的作用。

    把贴纸撕开后可以四颗较大的芯片,银色的是主控,右侧两颗是闪存,中间长方形的是缓存

    三星新一代主控的名字叫Elpis,除了980 PRO之外OEM的PM9A1也在用它,支持NVMe 1.3c规范,IO队列从上代Phoenix的32增加到128,工艺也从14nm升级到8nm,毕竟从PCI-E 3.0升级到PCI-E 4.0,主控的性能肯定也有所增强,换更先进的工艺能降低发热量。


    缓存编号是K4F8E3D4HF,是三星的LPDDR4,容量1GB,其实970 EVO/EVO Plus上面也是这颗

    970 EVO 500GB使用是三星最新的第六代128层堆叠V-NAND TLC,依然是电荷捕获型3D闪存,这代闪存与上代一样Die Size有256Gb和512Gb两种,根据官方数据,它的读取延迟45us,写入延迟450us,而第五代96层堆叠V-NAND分别是50us与500us,速度提升了10%,而功耗也降低了15%。

    测试平台与说明

    三星980 PRO已经把接口升级到PCI-E 4.0,所以我们必须得使用支持PCI-E 4.0的平台,所以SSD测试平台更换成AMD Ryzen 7 3700X,主板是微星PRESTIGE X570 CREATION,被测SSD会被安装到直连CPU的M.2接口以获取最佳性能,对比的产品是采用群联E16主控的1TB SSD,也就是目前市场上最为常见的PCI-E 4.0 SSD。


    测试平台


    三星980 PRO CrystalDiskInfo截图,可用看到接口已经升级到PCI-E 4.0

    CrystalDiskMark测试

    先来看看CrystalDiskMark的峰值性能测试,在队列深度8的时候三星980 PRO连续读写速度分别是6613/4932 MB/s,比群联的E16方案快不少,特别是在读取性能方面,70%读/30%写的混合测试里面三星980 PRO 1TB的传输速度是6250MB/s,而群联E16的方案只有4561 MB/s,可见三星980 PRO的峰值连续读写性能要比群联的E16方案更佳。

    QD32的随机性能三星980 PRO 1TB测出来只有读取135000 IOPS,写入121000 IOPS,混合131000 IOPS,比群联E16方案要慢。

    再来看看CrystalDiskMark的真实性能测试,因为SSD的峰值性能都在高队列深度下测出来的,实际上日常操作的队列深度只有1到3左右,在队列深度1的时候三星980 PRO连续读写速度分别是4139/4220 MB/s,和群联E16相比写入性能差不多,读取快了1000MB/s,70%读/30%写的混合测试也是980 PRO领先E16方案1000MB/s。

    延迟方面,三星980 PRO的读取延迟是47us,写入延迟19us,混合读写延迟39us,而群联E16方案读取延迟64us,写入延迟15us,混合读写51us,明显三星的读取延迟要比群联的方案低不少,混合读写延迟也比群联的低,不过写入延迟没那么好。

    AS SSD Benchmark测试

    使用AS SSD来测试的话三星980 PRO 1TB的连续读写速度为5427/3943 MB/s,4K QD1的随机读写速度是79/187MB/s,除了随机写入性能之外,其他各方面都比群联的E16方案更强。

    Expreview Storage Benchmark 2014测试

    Expreview Storage Benchmark 2014是我们自己制作的I/O轨迹回放测试,是硬盘真实情况的重现,与PCMark的硬盘测试采用真实的磁盘I/O轨迹回放比较类似,会更为贴近实际应用情况,测试使用我们自行录制的真实硬盘I/O轨迹脚本,整测试包括日常应用、办公应用和游戏应用三个部分,涉及多个软件的操作,这些脚本使用Intel NAS Performance Toolkit进行全速回放。

    其实在随机混合读写的日常应用测试中三星980 PRO与群联E16方案的差别不大,有大量连续写入的办公应用测试也是,只是有轻微的领先,但在基本完全是读取的游戏应用测试中,三星980 PRO的领先幅度非常大,980 PRO低队列深度连续读取的性能优势在这里得到了充分发挥。

    PCMark 7测试

    三星980 PRO 1TB在PCMark 7磁盘测试中的原始得分是26339,而群联的E16方案得分是19248,可见三星这款980 PRO性能要优秀不少,目前市场主流的PCI-E 3.0 x4 NVMe SSD的平均得分大概是15000左右。

    PCMark 8测试

    三星980 PRO 1TB在PCMark 8磁盘测试中的测出来传输率是642MB/s,而群联的E16方案得分是624MB/s,性能略微领先。

    PCMark 10测试

    三星980 PRO 1TB在PCMark 10磁盘测试中的测出来传输率是451MB/s,平均存时间58us,而群联的E16方案得分是338MB/s, 平均存时间80us,可见群联E16的方案延迟是比980 PRO更高的的,而这也是SSD最影响体验的一样东西。

    TxBENCH测试

    TxBENCH的全盘写入曲线,测试结果980 PRO 1TB的SLC Cache有114GB左右,符合官方给出的数据,这个SLC Cache容量还是相当之大的,相比之下970 EVO Plus其实只有42GB,在SLC Cache容量内SSD的写入速度超过4700MB/s。而Cache用光后原始TLC的写入性能的平均写入速度是1764MB/s,速度非常的快,在目前的TLC SSD当中应该是最快的,全盘平均写入速度是1842MB/s,最小写入速度1547.3MB/s,写入速度非常的快。

    当然了和使用MLC的970 PRO相比其实还有些差距的,970 PRO并没有Turbo Write技术,也就是SLC Cache,但凭借着MLC强劲的性能整块盘的写入速度都可以维持2700MB/s,如果拿980 PRO的缓外速度和970 PRO来比的话确实要低不少,但980 PRO有着114GB的SLC Cache,当写入量少于162GB时980 PRO 1TB的耗时其实是少于970 PRO 1TB的

    IOMeter测试

    以下是使用IOMeter对SSD全盘进行两小时的4K QD32随机写入后所记录下来的IOPS离散分布情况:

    这是IOMeter对SSD全盘进行两小时的4K QD32随机写入后所记录下来的IOPS离散分布情况,最高处是SSD的SLC Cache,IOPS很稳定的在1790000附近,当他们耗尽切换到TLC写入模式后后曲线会变得很奇怪,居然是越来越快的,写入17分钟之后SSD的闪存彻底被填满切换到另一种工作状态,写入IOPS逐渐缓慢下降,这离散分布已经算好的了,整个过程的平均写入速度是264.4MB/s,而最后10分钟的平均写入速度是222.7MB/s,三星980 PRO 1TB在高压力写入环境下表现还不错。

    Trim与GC测试

    这测试会在用IOMeter对没分区的SSD进行全盘的4K QD32写入2小时,然后再分区格式化进行全盘TRIM,随后再进行一次HDTune写入测试看看写入性能可以恢复到什么程度。

    空盘平均写入速度1943.4MB/s,写入2小时后平均写入速度降到只有247.3MB/s,放置一小时后基本没变化,只是少量的SLC Cache恢复了,也就是说这盘基本不会主动GC,全盘TRIM后 马上测试就是上面最后那张图那样,性能基本大部分恢复了,但如果想要恢复到出厂状态估计需要放一段时间。

    温度表现

    其实很多大厂的SSD都是没有配备原装散热器的,毕竟他们还要考虑OEM的问题,三星980 PRO的OEM版本就是PM9A1,笔记本电脑上许多是没有空间装散热器的,所以必须从过热保护这里下手。


    三星980 PRO 1TB待机时的温度状况


    这是三星980 PRO 1TB在经历半小时不间断写入后的温度状况,主控与闪存温度都很高

    可能有人会被上面的温度吓怕了,不过这是三星M.2 SSD的常规操作,根据我自己的使用经验,三星M.2 SSD如果不加散热片的话温度确实会很高,但不会出现任何掉盘或者其他不稳定情况,而且现在支持PCI-E 4.0的其实只有X570和B550主板,他们其实都是带M.2 SSD散热片的,加装散热片后温度表现会好很多。

    用了主板的散热片之后三星980 PRO 1TB主控的最高温度从100℃降到68℃,而闪存温度从最高82℃降至61℃,散热片的作用还是非常大的,不过说真的,X570与B550主板直连CPU的M.2接口基本都配散热器的,不会有人真不用这散热器吧?

    虽然换了TLC,但依然最强

    记得当年给三星970 PRO的评价是除了Intel傲腾系列之外最强的性能SSD,现在我给980 PRO的评价也是一样的,它是目前消费级市场最强的SSD,由于升级到了PCI-E 4.0接口,980 PRO有着7000/5000 MB/s的连续读写速度,随机性能也非常强劲,比同是PCI-E 4.0的群联E16方案强多了,至于Intel的傲腾SSD虽然有着犯规一样的随机性能,但连续性能太拖后腿了,不知道什么时候才会更新。

    不过这个最强不知道能维持多久,目前宣布使用群联的E18主控产品有很多,他们很快也会上市了,慧荣的新一代主控也会支持PCI-E 4.0,三星980 PRO能在性能王座上坐多久没人知道答案。

    肯定有人想问:我的电脑没PCI-E 4.0能不能用980 PRO?用当然是能用的,但连续性能会受很大影响,读写上限都会被PCI-E 3.0 x4限制只剩3500MB/s,不过即使这样速度也非常的快了。

    当然了,三星980 PRO换了TLC闪存这点确实是让人很不爽,不过说真的,TLC闪存的耐久度现在根本不是问题,而且980 PRO出色的性能表现也充分体现了它的价值,250GB 599元、500GB 999元、1TB 1899元的售价如果放在同容量SSD中肯定是贵的,但和其他PCI-E 4.0 SSD比起来就没什么了。三星980 PRO的闪存变成了TLC也留下了两点疑问,980 EVO会变成怎么样?三星是否会弄个比980 PRO更高端,用MLC闪存的SSD出来?答案只有三星自己知道。

    踏入2020年后半,PCI-E 4.0在加速普及,桌面平台AMD的TRX 40、X570、B550主板都支持PCI-E 4.0,Intel的Z490主板其实也支持,但得等待明年Rocket Lake处理器发布才能解除封印,NVIDIA与AMD的新显卡也都支持PCI-E 4.0。而笔记本市场方面就更快了,Intel最新发布的第11代Tiger Lake处理器也支持PCI-E 4.0,很快就会与大家见面,三星980 PRO的OEM版本PM9A1应该会被不少Tiger Lake笔记本采用,PCI-E 3.0即将成为过去,步入PCI-E 4.0时代。

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    • 游客  2020-09-29 20:33

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