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三星 SM951 PCIe M.2 固態硬盤評測

by 萊爾·史密斯

三星 SM951 M.2 是一款高性能、低功耗的 PCIe SSD,專為超薄筆記本電腦和工作站而設計。 SM951 與我們在 HP Z620 在規格和性能方面,它以相似的價格提供標準高性能 SSD 兩倍的性能。 自這次令人印象深刻的亮相以來,消費者一直要求這款硬盤上市,因此最近發布的三星 SM951 M.2 PCIe SSD 對許多人來說都是一筆不小的數目,包括 StorageReview。 話雖這麼說,如果消費者想從這種令人印象深刻的驅動器中獲益,他們將不得不支付額外費用。 為避免混淆,我們正在審查 SM951 的 AHCI 版本,而不是 即將發布NVMe版本.


三星 SM951 M.2 是一款高性能、低功耗的 PCIe SSD,專為超薄筆記本電腦和工作站而設計。 SM951 與我們在 HP Z620 在規格和性能方面,它以相似的價格提供標準高性能 SSD 兩倍的性能。 自從這次令人印象深刻的亮相以來,消費者一直要求這款驅動器上市,因此最近發布的三星 SM951 M.2 PCIe SSD 對許多人來說都是一筆不小的數目,包括 StorageReview。 話雖這麼說,如果消費者想從這種令人印象深刻的驅動器中獲益,他們將不得不支付額外費用。 為避免混淆,我們正在審查 SM951 的 AHCI 版本,而不是 即將發布NVMe版本.

SM951 的微型 M.2 外形尺寸(由 80 毫米 x 22 毫米組成,大約是標準 2.5 英寸固態硬盤尺寸的七分之一)是筆記本電腦等空間受限應用中的理想解決方案。 這導致在小型系統平台中為電池等其他重要組件騰出更多空間。 此外,儘管 SM951 M.2 SSD 僅重 512 克,但容量高達 XNUMXGB,這無疑使其成為眾多用例和應用程序的可行升級選擇。

儘管三星 SM951 可能是一個非常小的存儲設備,但它被認為是一個相當強大的性能,並配備了端到端數據保護。 使用 PCIe 2.0 接口,三星驅動器的讀取速度高達 1,600MB/s,寫入速度高達 1,350MB/s,隨機性能為 130,000 IOPS 讀取和 85,000 IOPS 寫入; 這使其比其前身 XP30 快約 941%。 當使用 PCIe 3.0 接口時,三星引用了更快的性能,將最大順序讀取性能設置為高達 2,150MB/s,順序寫入速度為 1,500MB/s。 此外,該公司聲稱使用 PCIe 4,隨機 90,000KB 讀取可以達到 70,000 IOPS,寫入最高可達 3.0 IOPS。 然而,有很多因素會影響 PCIe 性能,所有這些都取決於計算機本身(即其中的組件)和系統設置,因此某些用戶可能無法複製這些引用的速度。 三星還表示,它兼容大多數帶有M.2 PCIe接口插槽的主板和筆記本電腦; 但是,SM951 系列並非設計用於 MacBook、MacBook Air 或 MacBook Pro。

三星 SM951 M.2 的容量為 256GB 和 512GB,售價分別為 260 美元和 460 美元。 所有驅動器均提供 3 年保修。 我們將在本次審查中查看 512GB 單元。

三星 SM951 M.2 規格

  • 容量:512GB、256GB、128GB
  • 控制器:三星 UBX 3 核
  • 閃存:三星 16nm MLC
  • 外形:M.2 2280 M-Key PCIe 3.0 x4
  • 順序讀取:2,150MB/s、2,150MB/s、2,050MB/s
  • 順序寫入:1,500 MB/s、1,200 MB/s、600MB/s
  • 4K 隨機讀取:90,000 IOPS
  • 4K 隨機寫入:70,000 IOPS
  • 有功功率:6.5W
  • 空閒功率:50mW
  • L1.2功率:2mW
  • 支持:標準 AHCI 驅動程序、APM 和 L1.2 省電模式、端到端數據保護、支持 TRIM 命令、符合 RoHS 標準、符合無鹵素標準
  • 保修:3 年保修

設計和建造

三星 SM951 M.2 SSD 的尺寸僅為 2.5 英寸 SSD 的一小部分,尺寸僅為 80mm x 22mm。 與所有此類設備一樣,SM951 沒有外殼,因此其組件暴露在外。 因此,用戶在運輸或安裝任何 M.2 驅動器時應格外小心。

正面貼有標籤,部分覆蓋 NAND 芯片,同時顯示有關驅動器的各種信息。 連接器的對面有一個M鍵槽口,表示M.2模塊的特定用途; 在這種情況下,它表示 PCIe x4 和 SATA 兼容性。

M.2 驅動器的另一側是 NAND 封裝的所在地。 所有容量均使用三星 UBX 3 核控制器和三星 16nm MLC NAND。

消費者綜合基準

所有消費類 SSD 基準測試均通過 StorageReview 進行 惠普Z620工作站.

在我們的第一個測試中,我們測量了三星 SM2 的 951MB 連續性能。 在這裡,該驅動器發布了令人印象深刻的 1,729.2MB/s 讀取和 1497.9MB/s 寫入。

在我們下一個測試 2MB 隨機傳輸性能的測試中,三星 SM951 再次記錄了令人印象深刻的結果,讀取和寫入活動分別測得 1337.6MB/s 和 1,080.9MB/s。

轉向較小的 4k 隨機傳輸(吞吐量),三星 SM951 的讀取活動為 9,800.2 IOPS,寫入活動為 34,836.6​​850 IOPS。 正如預期的那樣,三星 XNUMX EVO 驅動器發布了類似的結果。

我們的下一個基準測試以 MB/s 為單位測量三星 SM951 驅動器。 在本次測試中,512GB硬盤的讀寫性能分別達到了38.28MB/s和136.08MB/s。

在查看平均寫入延遲時,SM951 再次發布了出色的結果,平均響應時間和峰值延遲分別為 0.0283 毫秒和 2.825 毫秒,令人印象深刻。

我們的下一個測試轉移到 4K 隨機工作負載,寫入活動為 100%,從 1QD 擴展到 64QD。 在這種情況下,三星 SM951 512GB 測得 34,681.1 IOPS 至 74,246.83 IOPS(三星 SSD 850 EVO m.2 500GB 的表現優於它)。

轉到讀取活動,三星 SM951 512GB 在 QD9,795.05 記錄了 1 IOPS 的範圍,同時在終端隊列深度達到 110,726.191 IOPS 的峰值。

我們的最後一系列綜合基準比較了一系列服務器混合工作負載中的硬盤驅動器,隊列深度從 1 到 128。我們的每個服務器配置文件測試都強烈傾向於讀取活動,從 67% 讀取到我們的數據庫配置文件到 100% 在我們的網絡服務器配置文件中讀取。

第一個是我們的數據庫配置文件,其中包含 67% 的讀取和 33% 的寫入工作負載組合,主要以 8K 傳輸大小為中心。 在此跟踪中,三星 SM951 512GB 在終端隊列深度中測得的範圍從 10,487.67 IOPS 到令人印象深刻的 74,027.97 IOPS。

下一個配置文件著眼於一個網絡服務器,80% 的讀取和 20% 的寫入工作負載分佈在從 512 字節到 64KB 的多種傳輸大小上。 三星 SM951 在 8,409.341103QD 中的突發吞吐量為 77,429.19 IOPS 和 128 IOPS。

我們的文件服務器配置文件是只讀的,傳輸大小從 512 字節到 512KB 不等。 三星 SM951 的 QD1 為 9,579.74 IOPS,QD128 為 67,415.13 IOPS。

最後一個配置文件查看工作站活動,其中 20% 的寫入和 80% 的讀取混合使用 8K 傳輸。 在這裡,SM951 提供了 9,627.26 IOPS 到 82,166.95 IOPS 的範圍。

消費者真實世界基準

對於普通消費者來說,試圖將隨機 4K 寫入速度轉化為日常情況是相當困難的。 它有助於在每種可能的設置下比較驅動器,但它並不能真正解決更快的日常使用或更好的遊戲加載時間。 為此,我們求助於我們的 StorageMark 2010 軌跡,其中包括 HTPC、生產力和遊戲軌跡,以幫助讀者了解驅動器在這些條件下的排名。

第一個真實測試是我們的 HTPC 場景。 在此測試中,我們包括:在 Media Player Classic 中播放一部 720P HD 電影,在 VLC 中播放一部 480P SD 電影,通過 iTunes 同時下載三部電影,以及通過 Windows Media Center 在 1080 分鐘內錄製一個 15i HDTV 流。 具有較低延遲時間的較高 IOps 和 MB/s 速率是首選。 在此跟踪中,我們記錄了寫入驅動器的 2,986MB 和讀取的 1,924MB。

在我們的 HTPC 配置文件中,SM951 發布了驚人的平均速度 1,221.29MB/s、26,291 IOPS 和平均延遲 0.296ms。

我們的第二個真實測試涵蓋了生產力場景中的磁盤活動。 出於所有意圖和目的,此測試顯示了大多數用戶在正常日常活動下的驅動器性能。 此測試包括:在辦公生產力環境中運行 32 小時,運行 Outlook 2007 的 8 位 Vista 連接到 Exchange 服務器,使用 Chrome 和 IE2007 瀏覽網頁,在 Office 4,830 中編輯文件,在 Adob​​e Reader 中查看 PDF,以及一小時通過 Pandora 播放兩小時的本地音樂和額外的在線音樂。 在此跟踪中,我們記錄了寫入驅動器的 2,758MB 和讀取的 XNUMXMB。

在我們的生產力跟踪中,結果講述了一個類似的故事,SM951 記錄了 29,515 IOPS、941.56MB/s 和 0.253ms 的平均延遲。

我們的第三個真實測試涵蓋了遊戲環境中的磁盤活動。 與 HTPC 或 Productivity trace 不同,這個在很大程度上依賴於驅動器的讀取性能。 簡單分解讀/寫百分比,HTPC 測試為 64% 寫入,36% 讀取,Productivity 測試為 59% 寫入和 41% 讀取,而遊戲軌跡為 6% 寫入和 94% 讀取。 測試由預配置了 Steam 的 Windows 7 Ultimate 64 位系統組成,其中已經下載並安裝了 Grand Theft Auto 4、Left 4 Dead 2 和 Mass Effect 2。 跟踪記錄了每個遊戲從一開始加載的大量讀取活動,以及遊戲進程中的紋理。 在此跟踪中,我們記錄了寫入驅動器的 426MB 和讀取的 7,235MB。

在我們的讀取密集型遊戲跟踪中,三星 SM951 發布了令人印象深刻的 1,458.62MB/s、29,995.25 IOPS,平均延遲僅為 0.225 毫秒。

結論

三星 SM951 M.2 PCIe SSD 表現出色,因為備受期待的驅動器向我們展示了它能夠在我們的測試中擁有巨大的吞吐量。 該驅動器還包含一個不錯的容量大小,存儲容量超過 512GB,不過如果能看到 1TB 型號就更好了。 此外,SM951 配備三星 UBX 3 核控制器和 16 納米 NAND,所有這些都封裝在重量僅為 2 克的微型 M.XNUMX 外形規格中。 因此,希望升級其超薄筆記本電腦和工作站的高級用戶肯定會愛上三星全新的性能卓越的驅動器,因為它幾乎在所有情況下都將是一次巨大的升級。

就性能細節而言,SM951 在我們的消費者綜合和現實基準測試中取得了出色的整體成績。 在查看我們的 2MB 順序和隨機傳輸測試時,SM951 的讀取速度和寫入速度分別達到了驚人的 1,729.2MB/s 和 1497.9MB/s,以及 1,337.6MB/s 的讀取速度和 1,080.9MB/s 的寫入速度。 當我們通過較小的 4k 隨機傳輸基準測試時,三星 SM951 的讀取活動為 9,800.2 OPS,寫入活動為 34,836.6​​38.28 IOPS,同時達到 136.08MB/s 讀取和 XNUMXMB/s 寫入。 這些結果與它的兄弟們相當, 三星850 EVO M.2. 在我們的服務器混合工作負載(隊列深度從 1 到 128 不等)期間,事情確實有所好轉,其中 SM951 吹噓的速度是我們見過的消費驅動器最快的速度之一。 這些結果反映在我們的真實世界基準測試中,我們的遊戲軌蹟的標准設置 1,458.62MB/s 和 29,995.25 IOPS(6% 寫入和 94% 讀取)突出了這一點。

隨著 SM951 的發布,三星無疑進一步加強了對小尺寸 SSD 行業的控制,並且由於 M.2 SSD 市場上的選擇非常有限(尤其是 PCIe 3.0 接口),因此質量如此之高對於尋求超高性能的發燒友和消費者來說,現成的選件非常令人興奮。 毫無疑問,SM951 是市場上性能最快的 M.2 驅動器之一; 但是,它的價格確實不菲,大約是三星 850 EVO M.2 成本的兩倍。 話雖這麼說,但許多用戶會發現,為了在他們的超薄設備中安裝最好的驅動器,這是他們願意付出的代價。

優點

  • 比大多數基於 SATA 的驅動器快得多
  • 微小的外形
  • 支持不同平台(NVMe 和 AHCI)的多個接口

缺點

  • 尚無 1TB 型號
  • 成本略高於 2.5" SATA 驅動器

底線

雖然三星 SM951 的成本高於 2.5 英寸 SATA 固態硬盤,但它提供了更高的性能和更低的功耗,所有這些都在其小巧的外形中。

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三星 SM951 在亞馬遜