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三星870 EVO 4TB SSD上手:全能SSD的多面孔

2021-01-21 19:00:04

隨著網際網路、5G、物聯網等行業的快速發展,PC資料量爆炸式的增長,個人資料儲存成為了痛點,本地硬碟存不下,網路硬碟效率較低且價格昂貴、機械硬碟效率低下等等。

個人資料儲存爆發,儲存痛點該如何解決?這已經不是個人的問題,而是整個儲存行業的問題。

當下儲存行業的主要矛盾點在於效能與容量的兼顧性,眾多儲存廠商的主要發力點依然在效能上。

例如PCIe 4.0 SSD,這僅僅能夠滿足部分高階使用者的需求,而應用更廣的高效能SATA SSD卻少之又少。

從不同消費者的需求出發,大容量、高效能的SATA SSD正是解決當下以及未來個人儲存的重要維度。

在此之前,三星就釋出了一款全球最大的消費級SATA SSD——三星870QVO固態硬碟,並在容量方面再次實現了驚人的突破,設計最大容量達到8TB。

而今日,三星再次重拳出擊,全新一代的870 EVO SSD震撼登場。

全新一代的870 EVO SSD在效能、可靠性、體驗上都有了一定的升級,並且在可靠性上的表現一鳴驚人,話不多說,按照慣例,在評測之前先來了解一下這款SSD都有哪些特點。

容量豐富:容量最大可達4TB,提供絕佳的資料儲存方案。

顆粒升級:採用第六代V-NAND 3bit MLC顆粒,效能再次提升。

全新主控:搭載新一代MKX主控,可靠性顯著提升。

智慧快取技術:搭載了第二代TurboWrite技術,固態硬碟走向AI化的一大步。

看完這些創新技術和功能特性,相信大家已經對這款三星870 EVO SSD已經產生了濃厚的興趣,接下來步入正題,來給大家介紹一下這款SSD的產品引數以及特性。

產品概述

全新的三星870 EVO SSD採用簡潔的設計理念,搭配黑色主色調,彰顯出十足的商務氣息。

在硬碟的正中央印有三星的標誌性LOGO,採用銀色的配色,主視覺把控的恰當好處,顏色層次顯著,主次分明。

三星870 EVO SSD在容量方面提供了250GB、500GB、1TB、2TB、4TB多種容量選擇,消費者可以根據自己的需求進行選擇。

在介面方面,三星870 EVO SSD採用SATA 6 Gb/s介面,最大理論效能600MB/S左右,能夠相容各類主機板,具有十足的相容性與拓展性。

在耐用性方面,4TB版本的三星870 EVO SSD提供了高達2400TB的總寫入位元組數,按照使用者每天寫入100GB的資料來計算,可以使用約67年。

而以當下資料互動量大的創作者看來計算,很難達到每天寫入100GB的資料檔案,這也就意味著,我們無需擔心硬碟的壽命問題。

三星870 EVO SSD搭載了全金屬的外殼,表面還採用了磨砂工藝的設計,這樣的設計具有三重優勢,首先不會留下指紋,具有十足的質感。

其次,具有高效散熱的作用,以保障巨量資料傳輸的穩定性。最後,可以防止硬碟內部的核心元器件受到碰撞,有保護的作用。

三星870 EVO SSD還支援TRIM、S.M.A.R.T、垃圾回收等功能。TRIM指令讓作業系統可以合理的運用SSD空間,快捷引導控制器回收閒置資料塊,進一步增強SSD的使用效率。

S.M.A.R.T技術是硬碟的自動狀態監測與預警系統,它監控著硬碟內的各種資訊,SSD如果出現異常,可以進行自我修復,以此來保障硬碟的資料安全。

垃圾回收功能可以將SSD內部有效的資料整理到一起,刪除無效的資料塊,這樣不僅能夠保障SSD的效能,還可以釋放空間。

相信大家已經對三星870 EVO SSD已經有了一定的瞭解,接下來看一看三星870 EVO SSD的內部情況。

三星870 EVO SSD拆解:主控+顆粒+快取顆粒

三星870 EVO SSD從主控到快閃記憶體再到快取全部都由三星自主研發生產,這種端到端整合的做法讓產品得到深度優化,可以使產品效能更優、質量更好、故障率更低。本次拆解的三星870 EVO SSD是4TB版本。

此前,我們已經領略到了三星第五代V-NAND顆粒的實力所在。

此次三星870 EVO SSD新品在顆粒方面,搭載的是三星最新一代技術成果,增強型1xx層的第六代V-NAND 3bit MLC顆粒,整合了三星數年來在NAND快閃記憶體行業的技術積累和產品創新,實現了多維度的突破。

據悉,第六代V-NAND顆粒在製程工藝上,充分利用三星獨創的“通道孔蝕刻”技術,通過建立一個由100多個層組成的導電晶片堆疊。

然後從上到下垂直穿孔,形成均勻的三維電荷阱快閃記憶體(CTF)單元,從而實現了,在顆粒單堆疊結構基礎上增加了大約40%的儲存單元。

第六代V-NAND顆粒同比於上一代,不僅在效能上更為出色,更為關鍵的是三星採用了速度優化的電路設計。

使其能夠實現比第五代V-NAND更快的資料傳輸速度,寫入操作的時間少於450微秒(μs),讀取操作的時間少於45μs。

與上一代產品相比,效能提高了10%以上,而功耗也進行了一定程度上的降低。

此次的三星870 EVO 4TB SSD搭載了4顆快閃記憶體顆粒,僅僅一個拇指大小的顆粒,容量就高達1TB。

主控方面, 採用了全新一代三星自研MKX主控晶片,MKX主控搭載了三星研發的新一代ECC演演算法和糾錯機制,能夠進一步提升固態硬碟整體的穩定性和可靠性。

三星870 EVO SSD在三星增強型1xx層的第六代V-NAND 3bit MLC顆粒與MKX主控晶片的加持下,使得硬碟的讀寫速度進一步接近介面協定頻寬的上限,讀取速度最高可達560MB/s,寫入速度最高可達530MB/s。

介紹完三星870 EVO SSD的內部核心情況,開始進行測試。

測試平臺介紹

為了能夠發揮出三星870 EVO SSD的實力所在,在處理器方面我們使用的是目前桌面級旗艦處理器Intel i9-10900K,最大睿頻5.3GHz,主機板使用的是微星MEG Z490 ACE主機板,記憶體頻率為4266MHz。

CrystalDiskMark測試

CrystalDiskMark是一款來自日本的老牌硬碟效能測試軟體,它能夠在保證了連續讀寫、512KB和4KB封包隨機讀寫效能。

以及佇列深度(Queue Depth)為32的情況下的4K隨機效能等常規測試外,還在佇列設定,效能描述,以及測試資料塊選擇上都進行了優化,更符合當下硬碟的測試需求。

在CrystalDiskMark測試測試中我們可以看到,三星870 EVO 4TB SSD的順序讀取速度達到了559.2MB/s,順序寫入速度達到了528.1MB/s。

ATTO測試

接著是ATTO測試,在ATTO測試中,我們採用全新4.0版本的ATTO進行測試,ATTO的優勢在於,可以通過測試不同維度的資料塊,進行模擬日常的實際工作場景,從而更符合產品的實際功能,測試成績更有參考意義。

在ATTO測試中,不同資料塊下,三星870 EVO 4TB SSD的效能基本維持在較高水準。其中,最大的連續讀取效能也達到了533.33MB/s,最大的寫入速度突破到了503.06MB/s。

最後,我們將通過Txbench進行連續效能測試,Txbench是一款能夠從不同佇列,不同資料塊進行儲存效能測試的老牌軟體。

在Txbench的測試中,三星870 EVO 4TB SSD的最大順序讀取速度為558.372MB/s,順序寫入速度為527.62MB/s。

綜合CrystalDiskMark、ATTO、Txbench等三個軟體的連續效能測試,三星870 EVO 4TB SSD的成績十分出色,幾乎達到SATA協定的理論頻寬峰值。

4K隨機測試

接下來進入4K隨機測試環節,我們將使用AS SSD進行測試,AS SSD Benchmark是一個專門為SSD測試而設計的標準檢測程式。

它涵蓋了持續性讀寫、單執行緒4KB隨機讀寫、64執行緒4KB隨機讀寫以及磁碟尋道時間等關鍵資料的測試,最後還會根據公式將成績標準化,能比較科學的反映固態硬碟的真實效能。

在AS SSD 4K隨機效能中,三星870 EVO 4TB SSD最大64執行緒下的4K讀取達到95003 IOPS,最大64執行緒下4K寫入達到了85925 IOPS。

CrystalDiskMark隨機效能測試

CrystalDiskMark涵蓋連續讀寫、512K和4KB封包隨機讀寫效能,以及佇列深度(Queue Depth)為32的情況下的4K隨機效能。佇列深度描述的是硬碟能夠同時啟用的最大IO值,佇列深度越大,實際效能也會越高。

在CrystalDiskMark測試中,三星870 EVO 4TB SSD的4K隨機速度達到95532IOPS,4K隨機寫入速度達到了86313 IOPS,與之前測試的AS SSD Benchmark中資料幾乎一致。

穩定性測試

當然,固態硬碟的穩定性是一個重要環節,目前市面上有很多的固態硬碟會內建SLC加速機制,會導致在巨量資料傳輸過程中,前後效能會有明顯的差異,無法真實反應產品的效能,所以本次測試使用HDTune軟體,來驗證三星870 EVO 4TB SSD的真實效能。

三星870 EVO 4TB SSD搭載了新一代TurboWrite技術,藉助TurboWrite,在固態硬碟中建立一個固定空間的高效能SLC寫入緩衝區,在一定寫入容量下維持SLC級別的高效能,進而實現了在3bit MLC顆粒基礎上維持高效能的寫入。

從HDTune軟體測試中我們可以看到,三星870 EVO 4TB SSD經過檔案長度為100GB的寫入後,沒有任何掉速的表現,穩成一條直線。

根據官方資料顯示,三星870 EVO 4TB SSD預設快取容量為6GB,智慧動態快取容量為72GB,總計為78GB,但是我們從上述測試中可以看到,三星870 EVO 4TB SSD即使是達到了100GB的寫入量,依然沒有掉速。

這一點上,筆者十分詫異,按照TurboWrite技術的原理,在快取區間寫入完畢後,儲存檔應該會出現一定的掉速現象,為何此款三星870 EVO 4TB SSD還能保持緩內外速度高度一致呢?

為此,筆者再次查閱了三星提供的實驗室測試資料圖,通過資料圖展示,在500GB和250GB型號中,三星870 EVO SSD依舊會受到TurboWrite技術的影響,而出現掉速現象;

而到了1TB及以上容量的產品,三星870 EVO SSD則會保持著緩內外相同的速度表現,究其原因,筆者猜想應該是三星870 EVO 4TB SSD搭載的增強型1xx層的第六代V-NAND 3bit MLC顆粒的功勞。

全新增強的第六代V-nand顆粒擁有著更低的延遲,更高的響應速度,配合著更大的儲存容量,使得三星870 EVO SSD能夠在快取內外都保持著SATA介面下的巔峰效能。

為了進一步驗證三星870 EVO SSD 4TB容量的緩外內效能,筆者使用HDTune軟體進行一次全盤寫入測試,以展現三星870 EVO SSD 4TB的真實表現。

從測試們可以看到,在連續寫入4TB的資料檔案後,整體曲線沒有明顯的波動情況,不得不說全新升級三星870 EVO 4TB SSD的強悍。

在提供強悍的寫入效能同時還能保障全盤寫入不掉速,在當下的SSD市場可謂是實屬難得,坐實了SATA SSD行業的第一把交椅。

PCMARK 10測試

PCMark 10是PCMark8升級版本,相比於PCMark8 ,PCMark 10進行了大幅度的功能簡化,從前者具體、繁雜的家用、創造、工作、儲存、和應用五個大項直接刪減成了完整、快速和拓展模式三種,使用者能夠快速簡明的瞭解到計算機的效能。

在這項測試中我們使用的是控制變數法,在保障計算機其他硬體不變的條件下,通過更換SSD的方式,來實現三星870 EVO SSD與SATA SSD儲存效能之間的差異。


PCMark 10對比成績截圖


PCMark 10測試:三星870 EVO SSD對比傳統SATA SSD

通過測試成績我們可以看到,三星870 EVO SSD在常用基本功能、內容創作有一定的優勢,在生產力方面略微落後於傳統的SATA SSD。但在總分上,三星870 EVO SSD也更勝一籌,由此可見,三星870EVO SSD的綜合效能還是有著明顯的優勢。

作為一款定位於全能的SSD,綜合效能是一個重要的參考維度,通過PC Mark10的測試,我們可以明顯看出,三星870 EVO SSD在實際應用領域以及全面性上的突出優勢,適用於遊戲、娛樂、生活、商務等多層次領域的使用者。

高階測試:高負載、多頻段的QD下效能

在多頻段的高階QD測試中,我們將採用4KB的單位資料塊,在QD1/QD4/QD8/QD16/QD32等五個不同QD維度下,進行連續寫入5000秒,進行真實4K隨機寫入、寫入效能測試。

在日常的儲存任務中,QD即佇列深度的不同,對於硬碟儲存效率也有著不同的提升,通過測試不同QD下固態硬碟的IOPS值,即每秒IO效能,能夠更加全面的反映固態硬碟的真實效能。

在不同佇列下的4K隨機讀取中能夠看出,基礎的QD1上的4K隨機讀取達到了22K左右的IOPS,而在QD16-QD32的佇列中的4K隨機讀取中,則基本維持在95K的IOPS。

在不同佇列下的4K隨機寫入中能夠看出,基礎的QD1上的4K隨機寫入達到了37K左右的IOPS,而在QD4-QD32的佇列中的4K隨機寫入中,則基本維持在80K-85K的IOPS。

Samsung Magician軟體

三星品牌儲存在效能上一直在行業中名列前茅,最為關鍵的細節上也是相當到位,除了硬核的售後服務,三星還提供了Samsung Magician管理軟體,方便使用者更好的管理儲存裝置,也能夠進行資料遷移,還有一些強大的便攜功能,帶給使用者更加舒心的使用體驗。

還有,三星870 EVO具有休眠低功耗的功能,可以在Samsung Magician軟體中進行設定,電腦在非工作狀態時,硬碟會自動進行休眠,功耗低於5mW。

這樣一來我們就可以享受如同智慧手機一般的休眠和活躍模式的即時開關切換。並且系統和SSD在休眠模式下可以保持後臺活動更新。

此外,Samsung Magician還可以進行硬碟測試,筆者使用三星870 EVO 4TB SSD進行了對應的測試,成績如下。

在Samsung Magician的Performance Benchmark測試中,三星870 EVO 4TB SSD的讀取速度為562MB/s,寫入速度為532MB/s,隨機讀取速度為97656 IOPS,隨機寫入速度為87646IOPS,與此前的測試成績幾乎一致。

此外,Samsung Magician還可以時刻了解硬碟的狀態和使用量,並且還可以進行更新韌體、驅動和其他設定。

寫在最後

三星自2013年首發840 EVO之後,便一直常年霸榜使用者端SATA固態硬碟市場,市場份額達到了54%,可以見得消費者對EVO系列的火熱程度。

而在近日,三星再次出臺了全新的870 EVO,在效能上達到了協定頻寬的理論峰值,精益求精,帶給消費者全新的高規格產品。

而此次釋出的三星870 EVO SSD更是亮點十足,搭載了三星自主研發生產增強型1xx層的第六代V-NAND 3bit MLC顆粒,整合了三星數年來在NAND快閃記憶體行業的技術積累和產品創新,實現了效能的突破。

而且還採用自家的全新一代三星自研MKX主控晶片,支援智慧TruboWrite機制,通過智慧識別技術,能夠為使用者提供更加穩定和高效的儲存效能。

過去,儲存空間主要面臨的挑戰在於遊戲以及應用上,例如下載幾個3A遊戲就會將硬碟空間佔滿。

現在,以個人為主的小型生產力PC指數逐漸增高,更高效能、穩定的硬碟是重要的需求點。

未來,個人的手機、相機等裝置的規格提升、電腦軟體升級等因素,將會讓個人的資料儲存需求全面呈現指數增長。

而三星870 EVO SSD的誕生,在某種程度上正是為了解決過去遇到的儲存困境,直面現在日益複雜多樣的儲存需求,以及著眼未來全面爆發的、指數級的儲存變化。

不負過去,迎合當下,著眼未來,可能這就是全能且多面的SSD最真實的模樣。


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