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出道即巅峰 三星980PRO PCIE4.0 固态硬盘评测

 

一步一脚印,一花一耕耘,从SATA3.0时代起始,三星品牌存储便一直在产品体验和技术创新两个维度进行深耕,技惊四座的840EVO开启了三星SATA3.0时代的荣耀之路,此后850EVO,860EVO,750EVO纷至沓来,凭借着三星品牌存储业界唯一的端到端集成化技术,确立了SATA3.0时代的霸主地位。

木秀于林,风必摧之;行高于人,众必非之。尤其是在新兴产业中,几乎所有的竞争对手,都无时无刻想要取而代之,在固态硬盘产业依旧如此。面对着产业竞争,唯有持续不断的技术创新和产品迭代,方能破局。

三星980PRO

于是,在2015年,三星品牌存储携带着其首个消费级NVMe产品三星950PRO,开启了固态硬盘产业又一黄金时代——NVMe时代的诞生,同时也意味着三星品牌存储开始着手建立更为全面和科学的产品体系,即主流和专业两大区块,再加上此后于2018年开始深耕的三星QVO系列产品(即860QVO/870QVO,主打高容量和高性能),三星品牌存储的产品序列正式组建完毕。QVO系列,针对入门级玩家,提供更大的容量更高的性价比;EVO系列产品能够满足主流用户的产品需求,而PRO则对应着更为专业和发烧的核心用户。

NVMe时代的到来,让更多的厂商看到了固态硬盘产业的价值和未来前景,产业内的竞争也陷入了白热化,从主控到闪存,再到整体解决方案,似乎每个细分领域都有了更多的竞争对手;面对着这种情景,三星品牌存储展现了作为老牌大厂的技术沉淀和深厚底蕴,几乎是一年一脚印的,接连发布了960PRO/EVO,970PRO/EVO,以及具有时代意义的970EVO Plus等诸多产品。

三星980PRO PCIE4.0 SSD

其中,2019年正式问世的三星970EVO Plus,无疑是最为闪耀的那一个,因为它的性能,成为了PCIE3.0时代下NVMe接口的性能巅峰和评测标杆,它不仅仅是PCIE3.0时代的旗帜,更意味着PCIE3.0时代的终结,新世代的诞生。

所以,在2020年的今天,我们迎来了PCIE4.0技术时代,时代的变迁,意味着行业的剧变,而三星品牌存储依旧维系着PCIE3.0时代、乃至SATA3.0时代的光荣之路,于2020年9月22日,正式推出旗下首款PCIE4.0消费级固态硬盘——三星980PRO PCIE4.0 NVMe SSD。

三星980PRO PCIE4.0 NVMe SSD

实际上,相较于三星在2020年9月这个时间点,才堪堪推出PCIE4.0 SSD不同,众多竞争对手早已于2020年年初,乃至2019年,即推出了PCIE4.0存储产品,抢占了“PCIE4.0首发”风头;

那么,面对着众多竞品先行一步的不利战局,三星品牌存储这款980PRO PCIE4.0 SSD究竟都有哪些技术优势和突出的产品升级?

在正式评测之前,笔者先从技术和应用等多个维度,简略的总结关于新世代的三星980PRO PCIE4.0 SSD的技术和产品创新,然后再一一论述。

  1. 硬件革新,支持PCIe 4.0的Elpis新主控,第六代V-NAND闪存颗粒,向下兼容PCIE3.0

  2. 性能全面爆炸性提升,7000MB/S的连续性能、4K随机性能对比PCIE 3.0接近80%性能提升

  3. 三位一体的智能散热机制、二代智能TurboWrite机制的创新技术

  4. 5年有限保修、三星魔盘等售后体验升级

 

话不多说了,下面我们一起来领略PCIE4.0时代新王者的到来。

01 硬件升级:Elpis新主控+第六代V-NAND新闪存  向下兼容PCIE3.0

按照惯例,先来看下三星980PRO PCIE4.0 SSD的内外结构。

鉴于目前固态硬盘行业在接口和形态方面的成熟,全新的三星980PRO PCIE4.0 SSD在外观和接口方面,延续了970EVO Plus系列设计,标准的NVMe协议M.2的接口,单片PCB板设计。

三星980PRO PCIE4.0 SSD

唯有在外部贴纸上,标注的“980PRO”,方能让人意识到这是全新升级的固态硬盘产品。

相较于外观和接口的一成不变,三星980PRO PCIE4.0 SSD在内部核心组件上可谓是“推倒重来”了,从主控芯片,到闪存颗粒,实现了百分百的、完完全全大变革。

全面支持PCIE4.0协议的Elpis新主控

主控方面,采用了三星针对PCIE4.0协议设计的全新主控,Elpis主控。Elpis源于希腊语,中文读音“厄尔庇斯”,中文直译则是“(希望)女神”,从主控的命名中,可以感受到三星品牌存储对于这款980PRO PCIE4.0 SSD寄予的厚望和期待。

技术层面,Elpis主控采用三星自研的全新8nm制程工艺,全面支持PCIE4.0协议,同时能够满足下一代开发、计算等需求,新的Elpis主控支持128队列并行工作,支持128个I/O队列同步进行数据处理。

相较于上一代的Phoenix主控,队列数(32队列)提升了约400%,根据三星提供的数据,单个队列下,包含了超过64000命令集,这也就意味着三星Elpis主控内部的128个队列,可以同步处理最高超过800万个命令。这样的性能,足以满足绝大部分用户,最为严苛的数据存储需求,同时也将满足PCIE4.0时代下,对于固态硬盘主控性能需求。

自研第六代V-NAND闪存颗粒

闪存颗粒方面,作为全球闪存行业的TOP级品牌,三星品牌存储在闪存颗粒技术方面一直处于行业领先水准,正是基于闪存颗粒研发上的巨大优势,三星品牌存储的固态硬盘产品能够始终维持着行业霸主的地位。

从2013年首次推出3D堆叠即三星V-NAND技术开始,三星在3D堆叠技术上的研发和应用,便一直领跑全球,直到2018年应用在三星970EVO Plus产品上的第五代9x层V-NAND技术,三星在3D堆叠上实现了5次技术迭代,从初代的32层V-NAND,到五代9x层,三星品牌存储固态硬盘的单die容量实现了倍增,性能也实现了翻倍;

进入PCIE4.0时代,为了进一步满足用户对于性能和容量的需求,三星品牌存储再次推出了全新的第六代V-NAND闪存颗粒,根据官方介绍,第六代V-NAND颗粒在制程工艺上,充分利用三星独创的“通道孔蚀刻”技术,通过建立一个由100多个层组成的导电晶片堆栈,然后从上到下垂直穿孔,形成均匀的三维电荷阱闪存(CTF)单元,从而实现了,在9x层单堆栈结构基础上增加了大约40%的存储单元。

第六代V-NAND颗粒

众所周知的是,随着每个单元区域中的晶片堆叠高度的增加,NAND闪存芯片更容易出现错误和读取延迟。为了克服这些限制,三星采用了速度优化的电路设计,使其能够实现比第五代V-NAND更快的数据传输速度,写入操作的时间少于450微秒(μs),读取操作的时间少于45μs。与上一代产品相比,性能提高了10%以上,而功耗降低了15%以上。

单位闪存容量的提升,使得笔者手上这款1TB容量的三星980PRO PCIE4.0 SSD仅需要两颗闪存颗粒,便能为用户提供高达1TB大小的存储容量。

向下兼容PCIE3.0 适应性更为广泛

技术的诞生到完全普及落地,往往需要时间进行沉淀,鉴于市面上仍然还有大量PCIE3.0产品的留存,三星980PRO在研发之初,便考虑到了兼容性问题。

采用8nm制程工艺的Elpis主控芯片,能够完美兼容PCIE3.0,并且在性能上有着上佳的表现,甚至超过称霸PCIE3.0世代的970EVO Plus和970PRO。

根据官方提供的数据,在PCIE3.0带宽下,三星980PRO的最大连续读取性能达到3500MB/S,基本和970EVO Plus持平;在最大连续写入性能方面,达到了3450MB/S,甚至超过了三星970EVO Plus的官方测试水平。

兼容PCIE3.0

至于在4K随机性能发面,三星980PRO凭借着全新制程的主控芯片,和升级的第六代V-NAND闪存颗粒,更是以最大随机读取690K IOPS(1TB容量)的水准,远超过三星970EVO Plus的600K IOPS的成绩。

向下兼容PCIE3.0的意义,一方面能够让更多用户能够在老平台享受到新主控新颗粒带来的全新体验;另一方面,更是能够在不觉中,提升PCIE4.0产品的普及力度,让技术更好更快的服务于普通用户。

02 性能全面爆炸性提升:7000MB/S的连续性能逼近PCIE4.0峰值

PCIE4.0在带宽上的翻倍即从PCIE3.0的8Gb/s到16Gb/s的革新,使得固态硬盘产品性能也实现了从3XXXMB/S到7XXXMB/S的跨越,然而实际上在三星980PRO PCIE4.0 SSD问世前的其他PCIE4.0 SSD,基本都仅能维持在5000MB/S读取,远远达不到PCIE4.0带宽下的真实性能。

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