三星980 PRO 1TB M.2 SSD评测:消费级最快NVMe SSD诞生

超大陆、忆暶 2020-09-23 00:15:16
SSD内存硬盘评测

  [PConline 评测]人们讨论三星SSD的PRO系列时,总会毫不吝啬自己的好评,毕竟这个系列放在消费级市场上,它敢认第二,就没人敢认第一。前代产品970 PRO也是凭着自研Phoenix主控+优质MLC颗粒长期占领性能巅峰之位。

  但电子产品更新换代的速度总是那么快,TLC颗粒逐渐取代MLC颗粒,就连追求稳定性的企业级SSD也逐渐用上TLC颗粒,性价比更高的TLC颗粒成为消费级SSD普遍采用的颗粒类型,且PCIe 4.0随着AMD的新平台一并推出,SSD的顺序读写速度也不限制在大家认知的3.5GB/s了,为了继续巩固自己的地位,三星的PRO系列SSD需要拿出新产品来回应市场与消费者。

980PRO

  而盼了一年的PCIe 4.0升级款——980 PRO终于在今日来到了我们PConline 评测室,就让我们来探究一番,新的三星PRO系列SSD有多少能耐。

产品参数:全新主控,更多容量可选

三星 980 PRO参数(对比970 PRO)
型号三星 980 PRO三星 970 PRO
规格M.2 2280M.2 2280
颗粒TLCMLC
顺序读取速度最高7000MB/s3500MB/s
顺序写入速度最高5000MB/s最高2700MB/s
4K随机读取QD122K IOPS15K IOPS
4K随机写入QD160K IOPS50K IOPS
接口M.2 PCIe 4.0M.2 PCIe 3.0
主控三星 Elpis 控制器三星 Phoenix 控制器
保修5年5年
TBW150TB(250GB)
300TB(500GB)
600TB(1TB)
1200TB(2TB)
600TB(512GB)
1200TB(1TB)
容量250GB、500GB、1TB、2TB512GB、1TB

  PCIe 4.0 x4接口的理论速度上限是8GB/s,而980 PRO的顺序读取速度最高可达7GB/s,就要跑满接口速度上限了,对比在售的多款PCIe 4.0 SSD快了不少。

  而对比970 PRO,因为全新Elpis主控的加入,无论是顺序读写速度还是4K随机读写速度都获得了不少的提升。

  并且因应时代发展,MLC颗粒也被淘汰,换成技术更加成熟的TLC颗粒,存储密度更高。

  再看其它参数,保修方面依然是5年,产品容量可选择余地更多了,250GB、500GB、1TB和2TB可选,对比的970 PRO则只有512GB和1TB可选,虽然后面有推出2TB版本,不过也没有引起大家注意。

外观:背贴铜箔散热标签+主控镍涂层,双重散热保障

980PRO

  初开箱980 PRO最让我注目的并不是颗粒,主控,而是背面这一层铜箔散热标签。相比其它SSD厂商在散热马甲上大做文章,三星这一片铜箔虽然看着平平无奇,但却是技术的体现。M.2 SSD的实际使用价值就是体积小巧,如果在纤薄的盘体上装上硕大的散热马甲,就失去了它轻薄化的特点。

  而980 PRO上使用的铜箔散热标签与主控的镍涂层,可以给颗粒与主控提供不错的散热效果,与三星的DTG技术配合,更可在较严酷的使用环境中稳定使用。不使用体积较大的散热马甲,也能很好兼容主机或笔记本的空间,不会出现装不上的情况。

980PRO

  硬盘的外观没有太多特别的地方,正面是印有参数与条形码的标签一张,下面是主控,DRAM缓存与闪存颗粒。

980PRO

  撕开标签,Elpis主控,经了解这款主控可同时处理128个I/O队列,是Phoenix主控的四倍。

  DRAM缓存型号K4F8E3D4HD-BGCH,LPDDR4,大小1GB。

  至于闪存颗粒,在撕标签的时候把上面的丝印粘下来了,无法辨别型号,望大家见谅。

  不过通过官方资料我们可以知道这是三星的第六代V-NAND,层数从第五代的9x层提升至1xx层,增加了约40%的单元。读取与写入速度均比上代快10%以上,且功耗降低15%,更加节能。

  而单颗颗粒容量大小方面和上一代是一样的,单颗512GB大小。

平台配置

SSD测试平台(如无意外硬件将不会更改)
操作系统Windows 10 2004 Pro Workstations 
CPURyzen 9 3900XT OC 4.375GHz
主板华硕 ROG Strix X570-I GAMING
主硬盘三星 970 EVO Plus 1TB(用于装载测试软件)
内存芝奇 焰光戟 3600MHz C16 16Gx2
显卡NVIDIA GeForce RTX 2060 Founders Edition
散热器AMD 原装Wraith Prism RGB散热器(转速MAX)
机箱NZXT H210
测试软件Crystal Disk Info 8.3.2
AS SSD Benchmark 1.9.5986.35387
Crystal Disk Mark 7.0.0
ATTO Disk Benchmark 4.01.0f1
HD Tune Pro 5.75
《Destiny 2》 85GB 文件夹拷贝测试
IOMeter

  因为考虑到原本平台配备的Ryzen 7 3700X可能会影响SSD性能发挥,所以参考了官方的测试平台,把CPU更换成最新的Ryzen 9 3900XT并超频至全核4.375GHz,BIOS关闭C-State节能设置。

标准性能测试

  标准性能测试会使用门槛较低的软件测试硬盘性能,比较容易得知硬盘的各项性能指标。

CrystalDiskInfo信息识别:

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  CrystalDiskInfo是一款硬盘健康状况检测工具,可看到硬盘已经运行在PCIe 4.0 x4模式下,待机温度46°C。

AS SSD Benchmark测试:

  AS SSD测试时会综合CPU性能评分,所以不管怎么测,速度都会比官方标称和实际使用时低一点,属于正常现象。因此我们重点来看看SSD的重要性能指标4K随机读写IOPS的表现如何。

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PCIe 4.0:AS SSD Benchmark 1GB与10GB测试

  在AS SSD测试中,三星980 PRO在PCIe 4.0模式,1GB的情况下4K随机读20353 IOPS,写47137 IOPS,10GB情况下4K随机读20552 IOPS,写47992 IOPS,没有出现速度差距太大的情况,读取IOPS比较接近官方的标称值,写入IOPS则差了约10K IOPS,不过ASSSD的测试受限因素很多,此处成绩大家参考一下就好。

980 PRO980PRO
PCIe 3.0

  PCIe 3.0模式下,只有16MB大文件项速度变化较大,其余4K、4K-64线程、512B均无太大读写IO变化。

CrystalDiskMark 测试:

  CrystalDiskMark就是原汁原味的原盘读写速度,相对比较准确。

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PCIe 4.0:CrystalDiskMark 1GB和64GB测试

  使用CrystalDiskMark测试,1GB大小下Q8T8(约等效QD64)顺序读取速度6781.99MB/s,顺序写入4937.24MB/s,4K Q1T1随机读取87.46MB/s,写入207.86MB/s,顺序写入速度已经符合官方标称速度,顺序读取速度则还差一点,不过6.7GB/s的读取已经很变态了。

  而将测试大小调整至64GB,结果也几乎没有变化,看来不仅是速度升级,TurboWrite的机制也获得了升级。

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PCIe 3.0

  调整至PCIe 3.0模式下,也只是顺序读写速度受限至PCIe 3.0 x4接口上限,随机4K Q1T1与Q8T8成绩并没有受到影响,新Elpis主控的性能值得肯定。

ATTO Disk Benchmark测试:

  ATTO Disk Benchmark计算小文件持续读写速度,这里从16KB到64MB共16个容量,序列深度10。

980PRO

  在ATTO Disk Benchmark测试中,三星980 PRO的读取速度最高可达6.3GB/s,写入速度可达4.82GB/s。

980PRO

  切换至PCIe 3.0后,4K小文件读写速度也没太大变化,顺序读取速度最高3.34GB/s,写入3.28GB/s。

HD Tune Pro大容量压力测试:

  生活中不乏经常传输大文件的情景,如摄影师,后期剪辑师,传输几百GB素材是家常便饭的事。但市面上大部分TLC固态经常出现写入一会就掉速的情况,严重影响工作效率。此时如果SSD拥有高读写速度与长时间不掉速的特性会更利于它们缩短工作时间。

  而经过实测发现三星980 PRO的缓存大小非常不错。

980PRO

  HD Tune文件基准测试中我们自定义设定200GB的文件写入量,在测试中,当写入数据达到115GB左右时才发生掉速,缓外写入速度稳定在4000MB/s左右,这是Q1T1的顺序写入测试,与CDM测得结果一致,属于正常。

  而掉速后则维持1750MB/s左右,也比现在的高端NVMe SSD要快。

980PRO

  切换至PCIe 3.0后,缓内读写速度虽然下降至3170MB/s左右,不过表现更平稳了,缓内高速容量依然是115GB左右。

文件夹拷贝测试:

  文件夹拷贝测试样本为《命运2》文件夹,大小89GB。从970 EVO Plus传输至980 PRO,理论上会受到拷贝源硬盘读取速度的影响。

980PRO
传输过程

  从实际的文件传输速度来看,传输一个89GB左右的文件花费1分16秒时间,比较快的速度。但因为传输时小文件较多,故980 PRO传输速度全程维持在1GB/s左右。

进阶性能测试:缓存容量称霸高端固态

  进阶性能测试会更加贴合用户实际使用场景或者是极端情况使用场景(如服务器多并发读写),测得成绩可能与上面软件得出成绩有所出入。

半盘SSD性能:

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  空盘的状态虽然各项性能指标都是符合出厂的,但买块硬盘回去总不可能放着光看不装东西,所以我们塞满半盘空间来模拟用户使用情况,在该情况下测试硬盘速度是否有变化,测试文件使用IOMeter创建。

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左为空盘,右为半盘

  从CDM测试数据对比上方空盘数据可以发现,半盘后SSD的读写速度与空盘并无太大差异,看来塞半盘后TurboWrite的作用依然有效。

980PRO

  后续通过HDTune简单验证缓存容量情况,情况与空盘时也差不多,依然是115GB左右才发生掉速,缓外容量4000MB/s,速度同样很快。看来即使塞满半盘,使用体验上也不会有影响,即使塞半盘后依然能向硬盘内以标定速度写入大量数据。

 

  为了直观观察硬盘的写入情况,使用IOMeter记录更详细的读写状态,测试的情况会比较极端,但也可以模拟在各种使用情况下,硬盘会表现出怎样的性能。

IOMeter:128KB QD32 连续顺序写入30分钟 

980PRO

  Secure Erase后使用IOMeter 128KB QD32设置写入30分钟,持续24秒后掉速,平均速度5130.5MB/s,算下来写入了约120GB的数据后发生掉速,与HDTune测出的基本一致。

  第一段掉速为不断爬升的状态,持续490秒,平均速度1779.7MB/s,写入了851.6GB数据。此处已经相当于写满硬盘了,再往后测试就是颗粒真实读写性能了。

  之后则是一段稳定写入状态,其中有两段因为TRIM与垃圾回收的原因速度突然飙高了一下,总时间1286秒,平均速度2109.3MB/s,写入了2648GB的数据。

  可以看到最后的稳定部分980 PRO的写入速度稳定在2100MB/s左右,这个缓外速度甚至打赢部分中端固态的缓内速度,也能秒掉很多高端SSD的缓外速度,980 PRO采用的1xx层TLC颗粒性能是有眼可见,对比其他TLC固态来说非常优秀。

  但重点是980 PRO拥有高速的缓外速度,缓外120GB的容量也非常可观,这比不掉速但写入慢要实用太多了。

IOMeter:4K QD32 随机写入30分钟

980PRO

  此处则可以模拟日常打游戏、上网、办公这种小数据读写较多的情景。而在4K随机读写方面,980 PRO的表现也异常稳定,散点图分布比较密集,稳定态部分IOPS可达55000左右,这比我们测试过的每一款SSD都要强劲。

温控表现:高压下并未触发过热掉速

980PRO

  在测试IOMeter时我们全程打开HD Sentinel记录温度,全程最高温度68°C,未达到官方设定的72°C降频节点。

980PRO

  SSD上下夹着CPU和显卡的热源,机箱内散热环境是比较严峻的,但如此负载仍未过热掉速,证明SSD的温控表现良好。

PConline 评测室总结:可能是第一款满血版PCIe 4.0 SSD

  三星980 PRO终于告别了MLC,奔向了TLC的怀抱,并搭上了PCIe 4.0快车,带来的就是顺序速度大幅升级。

  在以上的各项测试中,各方面的表现几乎都无可挑剔。接近接口传输速度峰值的顺序读取速度,大幅升级的随机4K读写能力,相比其它SSD来讲更大的高速缓存空间……集百般武艺于一身,它对得起PRO这个定位。

980PRO

  初期的PCIe 4.0 SSD,只能跑到4000MB/s的顺序速度,而且处于一个比较生不逢时的阶段:AMD的X570刚出,PCIe 4.0还只是刚推出,基本等于试水的技术。

  而等到今天,英伟达RTX 30系列显卡支持PCIe 4.0,推出RTX IO技术,该技术理论可跑满PCIe 4.0 x4的带宽,并可直读硬盘并在显卡中解压数据、英特尔的十一代酷睿确认搭载PCIe 4.0技术,以及三星的满血PCIe 4.0 SSD:980 PRO的推出,多家厂商的大力支持下,这项新规格才有那么点要普及的意思了。

980PRO

  980 PRO代表着现在M.2 NVMe SSD的性能天花板,在一段较长的时间里估计没有第二款性能能超越它的SSD产品。并且要告诉大家一个消息:1TB的版本售价1899元,比现在的970 PRO要便宜900元。其余版本的话500GB售价999元,250GB 599元。

  980 PRO是一款出现得比较合时的旗舰SSD产品,对于追求极致性能的游戏玩家,以及媒体工作者来说,选择它你绝不会后悔。

  在北京时间9月22日晚10点980 PRO将会准时上市,有兴趣的可以点此浏览电商页面看看。

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