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当TLC遇见3D V-NAND,三星850 EVO 250GB固态硬盘评测
2014-12-19 17:00:00  出处:超能网   编辑:快科技     评论(0)点击可以复制本篇文章的标题和链接

三星在今年7月发布的850Pro系列SSD上首次使用了3D V-NAND的MLC闪存,其实当时就知道三星迟早会出用3D V-NAND TLC的850 EVO,等了5个月后它终于来了。

三星850 EVO采用白色的包装,上面的“3D V-NAND”非常显眼

包装内的所有东西:SSD硬盘、软件光盘、两本说明书

三星850 EVO有120、250、500、1TB四个容量,比840 EVO少了750GB,120GB的最大写入性能比上一代提升了很多,看得出TurboWrite的工作效率提升了,此外连续写入速度每个容量都有不同程度的提升,闪存性能应该也有所提升。

500GB以下用的是新的MGX主控,1TB用的还是旧的MEX主控,这个MGX主控有什么改善目前还不太清楚,三星并没有公布新主控的任何信息。

850 EVO的质保时间从之前的3年提升到5年,而三星提高质保时间所依赖的也是V-NAND技术带来的可靠性提升,之前840 Evo的120GB、250GB型号数据写入寿命只有44TB,现在提高到了75TB,500GB及1TB版还可以达到150TB,可靠性大大提高。

840 EVO是灰底黑字而850 EVO则变成了黑底灰字

SSD背面照片

由于3D V-NAND闪存的密度大,用两颗闪存就凑够了256GB的容量,PCB面积非常小,此外850EVO除了1TB的用的是旧的MEX主控外,其他的都是用全新的MGX主控,三星表示新主控优化了SSD的性能,特别是低容量下的随机性能。

850 EVO 120GB与250GB都是用这块PCB,250GB的有两颗闪存,而120GB的只有一颗闪存,更大容量的版本会使用更大的PCB。

所有容量的850 EVO用的都是这颗K90KGY8S7C闪存,它使用的40nm TLC V-NAND闪存是三星第二代V-NAND,堆叠层数32层,Die Size 128Gbit,其实三星第二代V-NAND闪存全部都是TLC,之前850 Pro用的第二代40nm MLC V-NAND其实就是让TLC模拟成MLC来使用,所以才有了86Gbit这奇怪的Die Size。

关于3D V-NAND其实在我们的256GB SSD横评文章中就有详细介绍,下面简单介绍一下。

三星的V-NAND放弃了传统的浮栅极MOSFET,改用自家的电荷撷取闪存(charge trap flash,简称CTF)设计。每个cell单元看起来更小了,但是里面的电荷是储存在一个绝缘层而非之前的导体上的,理论上是没有消耗的。这种看起来更小的电荷有很多优点,比如更高的可靠性、更小的体积,不过这些还只是其中的一部分,V-NAND因为消耗少而具备了很强的P/E擦写寿命,第一代V-NAND号称35000次P/E,几乎达到了SLC闪存的水平,是MLC闪存的2-10倍。

最新版的Magician已经支持850 EVO了,大家可以在软件中开启RAPID功能帮SSD提速,RAPID其实就是利用可用内存空间来充当SSD的读写缓存,这样就可以让SSD的读写能力得到大幅度提升,但是因为缓存文件命中率的问题实际作用比较微妙。

三星850 EVO性能测试

这次测试就是使用新SSD横评的测试方式,测试平台也是那套,具体的请看我们的横评文章,下面我们就来看看三星850 EVO的性能。

三星850 EVO 250GB CDI截图

Expreview Storage Benchmark 2014测试

在我们的回放测试中三星850 EVO的表现其实比上一代的840 EVO还要差一点,整体的传输速度为454.4MB/s,而840 EVO则有476.9MB/s,用MLC闪存的850 Pro更是有567.7MB/s。

PCMark 7测试

850 EVO 250GB在PCMark 7的存储测试中得分为5578,而840 EVO 250GB的得分则是5472,得分高了100多。

PCMark 8测试

PCMark 8的存储测试中,三星850 EVO 250GB的得分为4999,得分比840 EVO高了9分,传输带宽前者是304.41MB/s,后者是287.33MB/s。

Anvil`s Storage Utilities测试

Anvil`s Storage Utilities测试,850 EVO得分是5200,在稳定态时得分并没有多大变化,而840 EVO的得分则是5050左右。

AS SSD Benchamrk测试

三星850 EVO的连续读写性能基本上和840EVO差不多,两者区别比较明显的地方是4K QD1的随机读写,850 EVO是44.6/113.4MB/s,而840 EVO则是39.5/105.7 MB/s。

CrystalDiskMark测试

CDM测出来三星850EVO的连续读写速度为536/516 MB/s,而4K QD1随机读写速度为45/130 MB/s,SSD的连续读写速度和840EVO差不多,随机速度则比840EVO快一些。

上面的测试全部是在SSD的SLC Cache没有被用完的情况下测出来的,三星850 EVO 250GB的SLC空间有3GB,大数据写入时总会用光它们的,那么没有SLC Cache时850 EVO的表现怎么样呢,下面我们来对比一下,要耗干净SLC Cache的方式很简单,用IOMeter对其做10分钟的4K QD32随机写入后马上进行CDM的测试就可以了。

上图左边的是在硬盘闲时情况下做的测试,右边的则是在IOMeter写入后马上进行的,可以见到连续写入速度从418MB/s跌到只有303MB/s,这个就是数据直接写入TLC闪存时的速度,幅度还挺大的,还好日常使用会用光3GB Cache的情况并不多。

此外大家可以看到4K随机读取的的速度也从43.8MB/s跌到39.5MB/s,因为850 EVO与840 EVO一样,在运行小数据量的测试时基本上都是在TurboWrite缓冲区里进行的,而现在缓存区用完后会在TLC存储区进行测试,其实这个才是这款SSD真正的4K QD1随机读取速度,速度和850 Pro差不多

TurboWrite功能对SSD写入的性能这是可以在日常应用中体验得到的,但是一般情况下是无法帮读取加速的,因为数据多数都是直接在TLC存储区直接读取的,刚写入的数据立即就读取这情况非常的少,其实在横评是就说过这可能是对测试软件的专门优化。

HDTune的全盘测试其实可以更好的反应850 EVO的写入特性,刚开始的那一段写入速度相当高,有490MB/s,但是很快SLC Cache空间就用完了,写入速度下降到只有290MB/s。

Trim与GC测试

这个测试使用IOMeter对没分区的SSD进行全盘的4K QD32写入1小时,然后再分区格式化进行全盘TRIM,随后再进行一次HDTune写入测试看看写入性能可以恢复到什么程度。

其实这方面850 EVO与840 EVO的表现比较相似,经过一小时写入后写入速度下降至只有33MB/s左右,闲置一小时后大致清空了SLC Cache的空间,其他运行在正常TLC模式的闪存速度还是那个样,全盘TRIM后也没有马上完全恢复,后面还有一部分闪存空间没有清理干净,再闲置一段时间后才会恢复到出厂水平。

超能指数及总结

超能指数是我们制定的一个用来衡量SSD综合性能的指标(具体计算方法参见这里),新的超能指数更注重SSD在更贴近日常应用的回放测试中的表现,同时也会兼顾到基准性能测试的表现。

在之前的256GB SSD横评中我们把840 EVO的得分剔除了,原因就是TurboWrite对测试软件随机读取结果有一定的影响,使得测试出来的结果比实际使用时高一些,这个可以在我们对其做的补充测试中看得出来,当TurboWrite缓冲区用完之后CDM测出来的4K随机读取性能明显要低些,其他三个简单的测试软件同理。

结果就是如果按平常的超能指数的计算方式来计算SSD的得分的话三星850 EVO与三星840 EVO是虚高的,大家可以看到850 EVO 250GB的得分比850 Pro 256GB还要高,所以850 EVO与840 EVO的分数大家看看就好,这两个目前就如bug一样的存在。

但不可否认850 EVO的确是一款好的产品,如果拿850 EVO在缓冲区用完后的测试结果去对比的话你会发现它的性能其实并不差,比不少用MLC闪存的SSD都要好,从保修时间从3年上升到5年这点来看闪存的耐久度要比上代840 EVO高不少,看来3D V-NAND工艺解决了TLC闪存的不少问题。

目前我们还不太清楚850 EVO在国内的售价,它在美国的售价120、250、500GB及1TB分别是99.99、149.99、269.99及499.99美元,都不便宜,而且考虑到840 EVO之前闹了这么多事情出来,大家还是谨慎一点等它上市一段时间在说。

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