出道即巔峰三星980PRO PCIE4.0 固態硬盤評測

Posted on 2021-09-01 by GuideAH

世間萬象，大道三千，看似紛繁復雜，冥冥之中卻蘊含乾坤。人生如此，科技產品亦如此。有些產品的誕生，可能隻是為瞭迎合時局；而有些產品的存在，則意味著波浪壯闊的新世代到來，它們也終將會在新世代，引領新變革。

一步一腳印，一花一耕耘，從SATA3.0時代起始，三星品牌存儲便一直在產品體驗和技術創新兩個維度進行深耕，技驚四座的840EVO開啟瞭三星SATA3.0時代的榮耀之路，此後850EVO，860EVO，750EVO紛至沓來，憑借著三星品牌存儲業界唯一的端到端集成化技術，確立瞭SATA3.0時代的霸主地位。

木秀於林，風必摧之；行高於人，眾必非之。尤其是在新興產業中，幾乎所有的競爭對手，都無時無刻想要取而代之，在固態硬盤產業依舊如此。面對著產業競爭，唯有持續不斷的技術創新和產品迭代，方能破局。

三星980PRO

於是，在2015年，三星品牌存儲攜帶著其首個消費級NVMe產品三星950PRO，開啟瞭固態硬盤產業又一黃金時代——NVMe時代的誕生，同時也意味著三星品牌存儲開始著手建立更為全面和科學的產品體系，即主流和專業兩大區塊，再加上此後於2018年開始深耕的三星QVO系列產品（即860QVO/870QVO，主打高容量和高性能），三星品牌存儲的產品序列正式組建完畢。QVO系列，針對入門級玩傢，提供更大的容量更高的性價比；EVO系列產品能夠滿足主流用戶的產品需求，而PRO則對應著更為專業和發燒的核心用戶。

NVMe時代的到來，讓更多的廠商看到瞭固態硬盤產業的價值和未來前景，產業內的競爭也陷入瞭白熱化，從主控到閃存，再到整體解決方案，似乎每個細分領域都有瞭更多的競爭對手；面對著這種情景，三星品牌存儲展現瞭作為老牌大廠的技術沉淀和深厚底蘊，幾乎是一年一腳印的，接連發佈瞭960PRO/EVO，970PRO/EVO，以及具有時代意義的970EVO Plus等諸多產品。

三星980PRO PCIE4.0 SSD

其中，2019年正式問世的三星970EVO Plus，無疑是最為閃耀的那一個，因為它的性能，成為瞭PCIE3.0時代下NVMe接口的性能巔峰和評測標桿，它不僅僅是PCIE3.0時代的旗幟，更意味著PCIE3.0時代的終結，新世代的誕生。

所以，在2020年的今天，我們迎來瞭PCIE4.0技術時代，時代的變遷，意味著行業的劇變，而三星品牌存儲依舊維系著PCIE3.0時代、乃至SATA3.0時代的光榮之路，於2020年9月22日，正式推出旗下首款PCIE4.0消費級固態硬盤——三星980PRO PCIE4.0 NVMe SSD。

三星980PRO PCIE4.0 NVMe SSD

實際上，相較於三星在2020年9月這個時間點，才堪堪推出PCIE4.0 SSD不同，眾多競爭對手早已於2020年年初，乃至2019年，即推出瞭PCIE4.0存儲產品，搶占瞭“PCIE4.0首發”風頭；

那麼，面對著眾多競品先行一步的不利戰局，三星品牌存儲這款980PRO PCIE4.0 SSD究竟都有哪些技術優勢和突出的產品升級？

在正式評測之前，筆者先從技術和應用等多個維度，簡略的總結關於新世代的三星980PRO PCIE4.0 SSD的技術和產品創新，然後再一一論述。

1.硬件革新，支持PCIe 4.0的Elpis新主控，第六代V-NAND閃存顆粒，向下兼容PCIE3.0

2.性能全面爆炸性提升，7000MB/S的連續性能、4K隨機性能對比PCIE 3.0接近80%性能提升

3.三位一體的智能散熱機制、二代智能TurboWrite機制的創新技術

4.5年有限保修、三星魔盤等售後體驗升級

話不多說瞭，下面我們一起來領略PCIE4.0時代新王者的到來。

01硬件升級：Elpis新主控+第六代V-NAND新閃存向下兼容PCIE3.0

按照慣例，先來看下三星980PRO PCIE4.0 SSD的內外結構。

鑒於目前固態硬盤行業在接口和形態方面的成熟，全新的三星980PRO PCIE4.0 SSD在外觀和接口方面，延續瞭970EVO Plus系列設計，標準的NVMe協議M.2的接口，單片PCB板設計。

三星980PRO PCIE4.0 SSD

唯有在外部貼紙上，標註的“980PRO”，方能讓人意識到這是全新升級的固態硬盤產品。

相較於外觀和接口的一成不變，三星980PRO PCIE4.0 SSD在內部核心組件上可謂是“推倒重來”瞭，從主控芯片，到閃存顆粒，實現瞭百分百的、完完全全大變革。

全面支持PCIE4.0協議的Elpis新主控

主控方面，采用瞭三星針對PCIE4.0協議設計的全新主控，Elpis主控。Elpis源於希臘語，中文讀音“厄爾庇斯”，中文直譯則是“（希望）女神”，從主控的命名中，可以感受到三星品牌存儲對於這款980PRO PCIE4.0 SSD寄予的厚望和期待。

技術層面，Elpis主控采用三星自研的全新8nm制程工藝，全面支持PCIE4.0協議，同時能夠滿足下一代開發、計算等需求，新的Elpis主控支持128隊列並行工作，支持128個I/O隊列同步進行數據處理。

相較於上一代的Phoenix主控，隊列數（32隊列）提升瞭約400%，根據三星提供的數據，單個隊列下，包含瞭超過64000命令集，這也就意味著三星Elpis主控內部的128個隊列，可以同步處理最高超過800萬個命令。這樣的性能，足以滿足絕大部分用戶，最為嚴苛的數據存儲需求，同時也將滿足PCIE4.0時代下，對於固態硬盤主控性能需求。

自研第六代V-NAND閃存顆粒

閃存顆粒方面，作為全球閃存行業的TOP級品牌，三星品牌存儲在閃存顆粒技術方面一直處於行業領先水準，正是基於閃存顆粒研發上的巨大優勢，三星品牌存儲的固態硬盤產品能夠始終維持著行業霸主的地位。

從2013年首次推出3D堆疊即三星V-NAND技術開始，三星在3D堆疊技術上的研發和應用，便一直領跑全球，直到2018年應用在三星970EVO Plus產品上的第五代9x層V-NAND技術，三星在3D堆疊上實現瞭5次技術迭代，從初代的32層V-NAND，到五代9x層，三星品牌存儲固態硬盤的單die容量實現瞭倍增，性能也實現瞭翻倍；

進入PCIE4.0時代，為瞭進一步滿足用戶對於性能和容量的需求，三星品牌存儲再次推出瞭全新的第六代V-NAND閃存顆粒，根據官方介紹，第六代V-NAND顆粒在制程工藝上，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棧，然後從上到下垂直穿孔，形成均勻的三維電荷阱閃存（CTF）單元，從而實現瞭，在9x層單堆棧結構基礎上增加瞭大約40%的存儲單元。

第六代V-NAND顆粒

眾所周知的是，隨著每個單元區域中的晶片堆疊高度的增加，NAND閃存芯片更容易出現錯誤和讀取延遲。為瞭克服這些限制，三星采用瞭速度優化的電路設計，使其能夠實現比第五代V-NAND更快的數據傳輸速度，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，性能提高瞭10%以上，而功耗降低瞭15%以上。

單位閃存容量的提升，使得筆者手上這款1TB容量的三星980PRO PCIE4.0 SSD僅需要兩顆閃存顆粒，便能為用戶提供高達1TB大小的存儲容量。

向下兼容PCIE3.0 適應性更為廣泛

技術的誕生到完全普及落地，往往需要時間進行沉淀，鑒於市面上仍然還有大量PCIE3.0產品的留存，三星980PRO在研發之初，便考慮到瞭兼容性問題。

采用8nm制程工藝的Elpis主控芯片，能夠完美兼容PCIE3.0，並且在性能上有著上佳的表現，甚至超過稱霸PCIE3.0世代的970EVO Plus和970PRO。

根據官方提供的數據，在PCIE3.0帶寬下，三星980PRO的最大連續讀取性能達到3500MB/S，基本和970EVO Plus持平；在最大連續寫入性能方面，達到瞭3450MB/S，甚至超過瞭三星970EVO Plus的官方測試水平。

兼容PCIE3.0

至於在4K隨機性能發面，三星980PRO憑借著全新制程的主控芯片，和升級的第六代V-NAND閃存顆粒，更是以最大隨機讀取690K IOPS（1TB容量）的水準，遠超過三星970EVO Plus的600K IOPS的成績。

向下兼容PCIE3.0的意義，一方面能夠讓更多用戶能夠在老平臺享受到新主控新顆粒帶來的全新體驗；另一方面，更是能夠在不覺中，提升PCIE4.0產品的普及力度，讓技術更好更快的服務於普通用戶。

02性能全面爆炸性提升：7000MB/S的連續性能逼近PCIE4.0峰值

PCIE4.0在帶寬上的翻倍即從PCIE3.0的8Gb/s到16Gb/s的革新，使得固態硬盤產品性能也實現瞭從3XXXMB/S到7XXXMB/S的跨越，然而實際上在三星980PRO PCIE4.0 SSD問世前的其他PCIE4.0 SSD，基本都僅能維持在5000MB/S讀取，遠遠達不到PCIE4.0帶寬下的真實性能。

三星980PRO PCIE4.0 SSD的表現呢？

下面，我們將從連續性能、4K隨機性能以及綜合性能等三個維度進行理論性能測試，一探新主控新顆粒下的三星980PRO PCIE4.0 SSD具體表現。

連續性能：首次超過7000MB/S

在連續性能測試中，我們采用CrystalDiskMark、ATTO、Txbench等三款軟件，進行對比測試，相互印證最終的測試結果。

CrystalDiskMark是一款經典的硬盤測試軟件，它能夠在保證瞭連續讀寫、512KB和4KB數據包隨機讀寫性能，以及隊列深度（QueueDepth）為32的情況下的4K隨機性能等常規測試外，在隊列設置，性能描述，以及測試數據塊選擇上都進行瞭優化，更符合當下硬盤的測試需求。

CrystalDiskMark

在CrystalDiskMark測試中，三星980PRO PCIE4.0 SSD的表現果然讓人驚嘆，最大連續讀取性能達到7099MB/S，最大連續寫入速度則達到瞭5154MB/S，幾乎逼近瞭PCIE4.0帶寬下的極值。

接著是ATTO測試，在ATTO測試中，我們采用全新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數據塊，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。

ATTO測試

在ATTO測試中，不同數據塊下，三星980PRO PCIE4.0 SSD的性能基本維持在較高水準。其中，最大的連續讀取性能也達到瞭7.04GB/S，最大的寫入速度突破到瞭5.30GB/S，和此前CrystalDiskMark測試結果基本相同。

最後，我們將通過Txbench進行連續性能測試，Txbench是一款能夠從不同隊列，不同數據塊進行存儲性能測試的老牌軟件。

Txbench

在Txbench測試中，我們可以看到三星980PRO PCIE4.0 SSD的最大連續讀取性能達到瞭7078MB/S，最大連續寫入性能達到瞭4975MB/S。

綜合CrystalDiskMark、ATTO、Txbench等三個軟件的連續性能測試，我們可以看到三星980PRO PCIE4.0 SSD在連續性能上表現還是讓人驚嘆的，基本都能維持在最大連續讀取性能7000MB/S，最大連續寫入性能5000MB/S的水準。

這樣的連續讀寫性能，基本上也是時下PCIE4.0時代的最強表現，沒有之一瞭。

4K隨機性能：對比PCIE 3.0接近80%性能提升

PCIE4.0帶寬上的升級，帶來的不僅僅是連續性能的暴增，在更為關鍵的4K隨機性能方面，這款980PRO PCIE4.0 SSD也沒有讓人失望。

在4K隨機性能測試上，我們采用AS SSD進行測試。

AS SSD

在AS SSD測試中，我們可以看到980PRO PCIE4.0 SSD最大隨機讀取的IOPS值達到瞭664K iops，最大隨機寫入值則達到瞭855K iops，對比PCIE 3.0時代，接近80%的性能提升。

綜合性能：PC Mark8表現讓人驚嘆

在綜合性能方面，我們采用PC Mark8進行性能測試。PC MARK8內置的存儲性能測試，可以比較精準的反映存儲產品在模擬的各種日常負載情況下的真實性能表現。

PC Mark8表現

在PC Mark8測試中，後期處理、遊戲載入、辦公場景等細分領域的具體表現，以及最後的5072的總得分，相較於PCIE3.0時代，980PRO PCIE4.0 SSD幾乎也實現瞭近20%的提升，綜合性能的提升，對於普通用戶應用體驗是全方位的。

03三位一體增強型散熱機制、二代智能TurboWrite機制的創新技術

除瞭全面的硬件革新，以及隨之而來的性能暴增以外，三星980PRO PCIE4.0 SSD在內部機制上也實現瞭諸多技術和體驗創新。

三位一體增強型散熱機制

先來說散熱方面，熟知固態硬盤產品的朋友，可能都清楚，當閃存長久的工作後，熱量的快速堆積，一方面會引發主控降頻，傳輸性能下降明顯；另一方面，大量熱量的長久堆積，會加速固態硬盤核心元器件的老化。尤其是，隨著PCIE4.0產品性能的暴增之後，高功耗主控帶來的大量熱量疊加，加劇瞭性能的下降和產品壽命的老化。

為瞭更好的發揮固態硬盤的性能表現，以及延長產品的壽命，三星品牌存儲在全新980PRO PCIE4.0 SSD上，針對散熱功能，設計瞭三位一體的增強型散熱機制。

三位一體增強型散熱機制

980PRO PCIE4.0 SSD增強型散熱機制的核心分別是銅箔散熱標簽、Elpis控制器上的鎳塗層，以及先進的動態散熱保護（DTG）技術，從硬件到軟件的全面覆蓋，讓980PRO PCIE4.0 SSD擁有瞭更好的散熱表現。

根據三星官方提供的數據，Elpis控制器上的鎳塗層在常規工作環境下，比對沒有塗層的產品，二者平均溫度差異在7℃；銅箔散熱標簽部分，帶有銅箔散熱標簽能夠延緩DTG散熱保護觸發時間接近30%左右；至於最為核心的動態散熱保護（DTG）技術，則是三星自研一項能夠監控固態硬盤產品溫度，並為瞭提供過熱保護的預警機制，它應用在三星品牌存儲多款旗艦級產品之中，它的核心功能一言以蔽之，便是，人為的設定一個閾值，當固態硬盤工作溫度達到閾值的時候，動態散熱保護（DTG）技術便會被觸發，減少和降低主控工作頻率，直到溫度降至安全區。

正是在軟硬件的綜合保護下，980PRO PCIE4.0 SSD能夠保證在高效的讀寫性能下，完成較大規模的持續性讀寫。

二代智能TurboWrite機制的創新技術

至於智能TurboWrite機制，相信大傢就更不會陌生瞭。所謂智能TurboWrite機制，實際上就是模擬SLC工作機制，在固態硬盤內部建立OP預留空間，提供堪比SLC顆粒的性能，以滿足普通用戶對於極致性能的需求。

而此次全新升級的智能TurboWrite2.0，可自動識別用戶的工作負載，並指定合適的SLC緩沖區，也就是說TurboWrite2.0能夠智能的識別用戶當前的存儲工作負載，根據負載的不同，動態調整高性能SLC寫入緩沖區配比；在緩存容量方面，相較於初代的TurboWrite機制，提供瞭高達5倍的緩沖區容量。

具體而言，采用瞭固定默認空間+智能區域形成的智能緩存技術，就1TB型號980PRO PCIE4.0 SSD的而言，三星為此配備瞭6GB的默認緩存區，以及高達108GB的動態智能緩存區。

下面，我們就通過HD Tune Pro進行TurboWrite2.0的實際測試。

我們設置超過1TB型號980PRO PCIE4.0 SSD最高規格的、智能TurboWrite的緩存空間的寫入量，觀察寫入性能的變化曲線。在經過瞭幾分鐘的測試，我們得到瞭以下的性能曲線變化圖。

TurboWrite2.0測試

通過性能曲線我們可以看到，在0-114GB的TurboWrite2.0寫入區間內，980PRO PCIE4.0 SSD的寫入表現維系在較為高的水準；當寫入量超過115GB之後，TurboWrite2.0緩沖區消耗完畢，980PRO PCIE4.0 SSD的寫入速度出現瞭明顯下架，基本維持在2000MB/S的水準。

實際上，對於大部分的普通用戶而言，單次的寫入量遠遠達不到100GB的量級，TurboWrite2.0的存在能夠幫助用戶始終維持著較高的寫入性能，同時通過模擬SLC降低瞭整體閃存成本，對於廠商、用戶和行業而言都是十分有益的。

04600TBW/5年有限保修、三星魔盤等售後體驗的創新升級

源於固態硬盤產品的閃存架構，固態硬盤的耐久度和售後保修，一直都是用戶除瞭性能之外，又一重要關註點。

基於第六代V-NAND閃存顆粒的技術升級和耐久度保證，三星980PRO PCIE4.0 SSD 1TB容量為用戶提供瞭高達600TBW，或是5年有限保修的售後服務，其中5年有限保修幾乎是時下消費級固態硬盤行業最高標準瞭。

從更高規格的售後保修可以看到，三星品牌存儲對於新世代的980PRO PCIE4.0 SSD的產品信心。

除瞭硬核的售後，為瞭讓用戶更好的體驗和管理三星980PRO PCIE4.0 SSD旗艦產品，三星研發瞭三星Magician管理軟件。通過這個軟件，用戶可以方便的查看固態硬盤的型號，溫度、固件、接口等關鍵信息，同時三星Magician還內置瞭性能測試軟件，方便用戶掌握固態硬盤產品的具體性能。

三星Magician管理軟件

性能測試

三星Magician管理軟件的下載和使用，十分簡易，僅需要進入三星電子官方網站，下載對應的三星Magician管理軟件，安裝即可自動識別和管理當前電腦內的固態硬盤。

05測評總結

在體驗瞭三星980PRO PCIE4.0 SSD將近一周後，突然想起瞭此前筆者和三星品牌存儲產品總監劉承鑫先生，探討關於三星PCIE4.0產品進展問題時的回答，“三星的新產品一定是出道即巔峰”。

出道即巔峰，可以說是三星980PRO PCIE4.0 SSD的最好註腳瞭。

硬件革新方面，支持128隊列I/O處理的全新高性能主控，以及第六代V-NAND閃存顆粒，三星再次從硬件維度重新定義瞭PCIE4.0時代的性能走向；

性能體驗上，諸多業界第一，例如首款連續讀取性能超過7000MB/S等，無不彰顯瞭三星980PRO PCIE4.0 SSD的強悍表現；

最後，在散熱和TurboWrite方面的持續創新，5年有限保修的售後體系、三星Magician管理軟件等方面的持續耕耘，從內到外，俱是旗艦做派。

堪堪出道，卻屬巔峰，俱往矣，數風流人物，還看今朝。