三星 980 PRO PCIe 4.0 NVMe SSD 评测

随着更新的 AMD Ryzen 主板的发布，PCIe Gen4 SSD 紧随其后并逐渐开始投放市场。 三星首次出现在这一类别中只是时间问题，他们今天已经做到了。 三星 980 PRO PCIe 4.0 NVMe SSD 是一款客户端 SSD，采用该公司的 V-NAND 3 位 MLC 技术和新开发的内部 Elpis SSD 控制器。 该公司的首款 PCIe 4.0 驱动器专为高端 PC、工作站和游戏机而设计，容量从 250GB 到 2TB 不等（尽管最大型号在本评论发布时没有发布日期）。

随着更新的 AMD Ryzen 主板的发布，PCIe Gen4 SSD 紧随其后并逐渐开始投放市场。 三星首次出现在这一类别中只是时间问题，他们今天已经做到了。 三星 980 PRO PCIe 4.0 NVMe SSD 是一款客户端 SSD，采用该公司的 V-NAND 3 位 MLC 技术和新开发的内部 Elpis SSD 控制器。 该公司的首款 PCIe 4.0 驱动器专为高端 PC、工作站和游戏机而设计，容量从 250GB 到 2TB 不等（尽管最大型号在本评论发布时没有发布日期）。

与我们评测过的其他几个接口一样，新的 PCIe Gen4 x4 NVMe 1.3 接口被引用以提供一些非常令人印象深刻的数字。 三星表示，980 Pro 可以达到前所未有的顺序读取 7GB/s 和顺序写入 5GB/s。 随机读取和写入有可能达到吞吐量的百万 IOPS 大关（Q32T16）。

尽管引用三星的这一表现非常令人兴奋，但用户需要一个兼容的系统才能达到这些数字。 此外，Xbox Series X 和 PS5 都将具有 PCIe 4.0 兼容性，适合那些希望充分利用下一代游戏机的用户。 铁杆游戏玩家肯定会在不久的将来寻找更多选择（特别是 PS5，它表示支持 3^rd-方 NVMe PC 驱动器）。 也就是说，游戏机使用定制硬件和组件，因此很难预测非专有驱动器在这些下一代游戏机中的表现。

三星 980 Pro 有几个重要且独特的功能值得一提。 首先是新驱动器使用了该公司的第六代 V-NAND，三星称其单元数比之前的 40x 层单堆栈结构增加了 9%。 这是由于其超过 100 层的导电模具堆叠。 其垂直穿孔的圆柱形孔（从上到下）形成均匀的 3D 电荷陷阱闪光 (CTF) 单元。 此外，第 6 代 NAND 采用“速度优化”电路设计，与第 5 代相比，数据传输速度明显加快（即读取时间小于 45μs，写入时间小于 450μs）。 这使得性能提高 10% 或更多，功耗降低 15%。

980 Pro 还突出了新增强的智能 TurboWrite 2.0 技术，它提供了 5 倍以上的缓冲区大小（即 TurboWrite 区域）。 例如，1TB 型号的预分配 TurboWrite 区域为 6GB，可以额外分配 108GB 作为动态 SLC 缓冲区，总共 114GB。 这意味着 PCIe 4.0 接口在大工作负载下的速度性能不会下降。 此外，Intelligent TurboWrite 区域使用空闲容量：如果 SSD 的剩余可用空间少于 324GB（1TB 型号），则 Intelligent TurboWrite 将无法完全运行，因此为了获得最佳性能，请务必在驱动器中留出一点回旋余地。

新的三星硬盘还配备了一系列专注于保持凉爽和平稳运行的功能。 例如，其内置的高级热控制解决方案允许驱动器在低温下表现良好，而其动态热防护 (DTG) 技术可主动帮助防止过热。 此外，其散热器具有集成的薄铜膜（以及新型 Elpis 控制器上的镍涂层），这两者都有助于在高负荷使用期间快速散热。

对于数据可靠性，三星 980 Pro 的所有型号都具有高达 1,200TB 写入（2TB 容量）的耐用性和 1.5 万小时的 MTBF。 如下图所示，三星认为 600TB 容量中的 1TBW 可以满足 99.7% 用户的需求。 

三星 SSD 5 Pro 提供 980 年保修，目前有售 1TB（229.99 美元）、500GB（149.99 美元）和 250GB（89.99 美元）容量. 我们将在本次评测中查看 1TB 型号。

三星 SSD 980 PRO 规格

三星 980 Pro 性能

测试平台

当我们迁移到测试更新的 NVME Gen4 SSD 时，我们的实验室需要进行平台转换以支持更新的接口。 联想在 PCIe Gen4 支持方面走在了前列，包括前置 U.2 托架，而其他产品仍仅提供边缘卡支持。 在我们的 Gen4 评论中，我们利用 联想 ThinkSystem SR635 服务器，配备 AMD 7742 CPU 和 512GB 的 3200Mhz DDR4 内存。 NVMe 通过边缘卡插槽中的 M.2 到 PCIe 适配卡进行本地测试，而 U.2 驱动器加载在前面。 使用的方法更好地反映了最终用户的工作流程，以及虚拟化服务器提供的一致性、可扩展性和灵活性测试。 重点放在驱动器整个负载范围内的驱动器延迟上，而不仅仅是最小的 QD1（队列深度 1）级别。 我们这样做是因为许多常见的消费者基准测试没有充分捕获最终用户的工作负载配置文件。

SQL Server 性能

每个 SQL Server VM 都配置有两个虚拟磁盘：100GB 卷用于启动，500GB 卷用于数据库和日志文件。 从系统资源的角度来看，我们为每个虚拟机配置了 16 个 vCPU、64GB DRAM，并利用了 LSI Logic SAS SCSI 控制器。 虽然我们之前测试的 Sysbench 工作负载在存储 I/O 和容量方面使平台饱和，但 SQL 测试正在寻找延迟性能。

此测试使用在 Windows Server 2014 R2012 来宾虚拟机上运行的 SQL Server 2，并由 Quest 的 Benchmark Factory for Databases 进行压力测试。 存储评论的 Microsoft SQL Server OLTP 测试协议 采用事务处理性能委员会基准 C (TPC-C) 的当前草案，这是一种在线事务处理基准，可模拟复杂应用程序环境中的活动。 TPC-C 基准比综合性能基准更接近于衡量数据库环境中存储基础设施的性能优势和瓶颈。 我们用于本次审核的 SQL Server VM 的每个实例都使用 333GB（1,500 规模）的 SQL Server 数据库，并测量 15,000 个虚拟用户负载下的事务性能和延迟。

SQL Server 测试配置（每个虚拟机）

• Windows服务器2012 R2的
• 存储空间：分配 600GB，使用 500GB

• SQL Server的2014的

• 数据库大小：1,500 规模
  • 虚拟客户端负载：15,000
  • 内存缓冲区：48GB

• 测试时长：3 小时
  • 2.5 小时预处理
  • 30分钟采样期

对于我们的 SQL Server 事务基准测试，Samsung 980 Pro 发布了 3,160.3 TPS。   

接下来是延迟，三星 980 Pro 驱动器的延迟仅为 3.0 毫秒，这使其与其前身 970 Pro 一起位居排行榜首位。

VDBench 工作负载分析

在对存储设备进行基准测试时，应用程序测试是最好的，综合测试排在第二位。 虽然不能完美代表实际工作负载，但综合测试确实有助于为具有可重复性因素的存储设备建立基线，从而可以轻松地在竞争解决方案之间进行同类比较。 这些工作负载提供了一系列不同的测试配置文件，从“四个角”测试、常见的数据库传输大小测试到来自不同 VDI 环境的跟踪捕获。 所有这些测试都利用通用的 vdBench 工作负载生成器，以及一个脚本引擎来自动化和捕获大型计算测试集群的结果。 这使我们能够在各种存储设备上重复相同的工作负载，包括闪存阵列和单个存储设备。 我们针对这些基准测试的测试过程用数据填充整个驱动器表面，然后将驱动器部分分区为驱动器容量的 5%，以模拟驱动器如何响应应用程序工作负载。 这与使用 100% 的驱动器并使它们进入稳定状态的全熵测试不同。 因此，这些数字将反映更高的持续写入速度。 此外，由于 VDBench 在 Linux 中使用同步 I/O 而不是异步 I/O，因此我们收集的数据与规格表中发布的数据之间的某些性能数据会有所不同。 对消费者来说重要的部分是测试数据在相同测试条件下是可比较的，无论是 VDBench 与 VDBench、IOMeter 与 IOMeter，还是 FIO 与 FIO。

简介：

• 4K 随机读取：100% 读取，128 个线程，0-120% 重复率
• 4K 随机写入：100% 写入，64 线程，0-120% iorate
• 64K 顺序读取：100% 读取，16 线程，0-120% 迭代
• 64K 顺序写入：100% 写入，8 个线程，0-120% 迭代

与此评论相比：

• 萨布伦特火箭 NVMe 固态硬盘 4.0 2TB
• 矽能 US70 PCIe 4.0 固态硬盘 1TB
• T-Force Cardea 陶瓷 C440 1TB

在 4K 随机读取中，三星 980 Pro 的性能表现最为出色，其峰值性能为 545,687 IOPS，延迟为 232.5µs，最后略有上升。

 

在 4K 写入活动中，三星 980 Pro 以 383,099 IOPS 的峰值性能和 329.1µs 的延迟领先一英里。 下一个最好的驱动器仅达到 144K IOPS 和近 900µs 的延迟。

凭借 64K 读取顺序性能，三星 980 Pro 继续以 71,454µs 的速度达到 4.47 IOPS（或 441.5GB/s）的峰值，再次在测试驱动器中名列榜首。

在 64K 顺序写入中，我们再次看到新的三星驱动器与其他 PCIe Gen4 驱动器相比具有明显更好的结果。 在这里，峰值性能在 27µs 时达到 1.7K IOPS 标记 (583.1GB/s)（最后略有下降），这基本上是次佳驱动器速度的两倍。

接下来，我们查看了我们的 VDI 基准测试，这些基准测试旨在进一步对驱动器征税。 在 Boot 中，三星 980 Pro 的峰值为 132,962 IOPS，延迟为 358.6µs，最后略有下降。 

查看我们的 VDI 初始登录，980 Pro 在 65K IOPS 标记附近显示出性能的大幅飙升，尽管它最终以 82,015 IOPS 的峰值和 361.8µs 的延迟持平，轻松占据榜首。

在我们上次的 VDI Monday Login 测试中，980 Pro 的峰值 IOPS 为 23,814 IOPS 和 696.4µs 的延迟，这首次在排行榜上将其后退了一些。

结论

三星 SSD 980 Pro 是进入 PCIe Gen 4×4 市场的最新消费级 SSD，采用该公司的 V-NAND 3 位 MLC 技术、全新的 Elpis 控制器、向后兼容 PCIe 3.0 和 NVMe 1.3 支持. 980 Pro 的目标客户是拥有高端机器的游戏玩家和专业人士，以及希望利用最新最好的 SSD 技术的专业消费者。

新的三星 SSD 使用该公司的第六代 V-NAND，与之前的 40x 层单堆栈结构相比，三星提供的单元数增加了 9%。 SSD 还利用新增强的 Intelligent TurboWrite 2.0 技术，大大增加了驱动器缓冲区的大小。 就可靠性而言，它具有高达 1,200TB 写入（对于 2TB 容量）的耐用性和所有型号的 1.5 万小时的 MTBF。

在性能方面，亮点包括：545,687K 读取 4 IOPS、383,099K 写入 4 IOPS、4.47K 读取 64GB/s 和 1.7K 写入 64GB/s。 在我们的 VDI 克隆中，我们在启动时看到 132,962 IOPS，在初始登录时看到 82,015 IOPS，在星期一登录时看到 23,814 IOPS。

三星 SSD 980 Pro 是我们迄今为止测试过的性能最佳的消费类硬盘，它在某些领域的数量是其竞争对手的两倍多。 到目前为止，我们在 Gen4 类别中测试的竞争中最大的收获是 Pro 的写入性能，包括 64K 顺序和 4K 随机。 看看即将推出的 PlayStation 5 和 Xbox Series X/S 将如何处理非专有的 PCIe 4.0 驱动器将会很有趣，因为游戏玩家将希望使用这样的驱动器来压缩游戏负载。 当然，在 PC 领域，新的 AMD 系统正在推出，这将使创意人员和其他专业人士能够充分利用该驱动器。

就定价而言，三星 980 Pro 1TB 型号的售价约为 230 美元（150GB/90GB 型号为 500 美元/250 美元），明显高于 176TB Silicon Power US160 和 Sabrent Rocket 驱动器的 1 美元和 70 美元的价格标签， 分别。 尽管价格差距很明显，但在这种情况下，您肯定会得到您所支付的。 980 Pro 是一款必须购买的高级驱动器，当然值得多花 50 美元，尤其是对于拥有支持该技术的系统的发烧友来说。

亚马逊的三星固态硬盘

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