三星980PRO PCIE4.0固態硬盤評測

大家都知道，在2015年，三星品牌存儲攜帶着其首個消費級NVMe產品三星950PRO，開啟了固態硬盤產業又一黃金時代——NVMe時代的誕生，同時也意味着三星品牌存儲開始着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，針對入門級玩家，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則對應着更為專業和發燒的核心用戶。

NVMe時代的到來，讓更多的廠商看到了固態硬盤產業的價值和未來前景，產業內的競爭也陷入了白熱化，從主控到閃存，再到整體解決方案，似乎每個細分領域都有了更多的競爭對手；面對着這種情景，三星品牌存儲展現了作為老牌大廠的技術沉澱和深厚底蘊，幾乎是一年一腳印的，接連發布了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，成為了PCIE3.0時代下NVMe接口的性能巔峰和評測標杆，它不僅僅是PCIE3.0時代的旗幟，更意味着PCIE3.0時代的終結，新世代的誕生。

所以，在2020年的今天，我們迎來了PCIE4.0技術時代，時代的變遷，意味着行業的劇變，而三星品牌存儲依舊維繫着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，即推出了PCIE4.0存儲產品，搶佔了“PCIE4.0首發”風頭；

那麼，面對着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。

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

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

三位一體的智能散熱機制、二代智能TurboWrite機制的創新技術

5年有限保修、三星魔盤等售後體驗升級

話不多說了，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，延續了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”了，從主控芯片，到閃存顆粒，實現了百分百的、完完全全大變革。

全面支持PCIE4.0協議的Elpis新主控

主控方面，採用了三星針對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主控採用三星自研的全新8nm製程工藝，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）提升了約400%，根據三星提供的數據，單個隊列下，包含了超過64000命令集，這也就意味着三星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着行業霸主的地位。

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堆疊上實現了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容量實現了倍增，性能也實現了翻倍；

進入PCIE4.0時代，為了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了全新的第六代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，從而實現了，在9x層單堆棧結構基礎上增加了大約40%的存儲單元。

第六代V-NAND顆粒

眾所周知的是，隨着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。為了克服這些限制，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，性能提高了10%以上，而功耗降低了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澱，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，便考慮到了兼容性問題。

採用8nm製程工藝的Elpis主控芯片，能夠完美兼容PCIE3.0，並且在性能上有着上佳的表現，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，達到了3450MB/S，甚至超過了三星970EVO Plus的官方測試水平。

兼容PCIE3.0

至於在4K隨機性能發麵，三星980PRO憑藉著全新製程的主控芯片，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台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了從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，我們採用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，它能夠在保證了連續讀寫、512KB和4KB數據包隨機讀寫性能，以及隊列深度（Queue Depth）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了優化，更符合當下硬盤的測試需求。