做为第一款采用TLC颗粒的消费级SSD产品,三星认为840系列的耐久度足够满足当前消费级用户日常使用的要求,甚至比目前市场上一些MLC颗粒的产品还要高,不过并没有透露具体P/E数字,不过从各大评测网站消息看来,应该是1000 P/E。
三星840是一款2.5英寸,SATA 3接口速度,7mm厚度的SSD,三星为这款SSD提供了3年的保修。上面是不同容量的性能图表,可以看出了三星为每个容量都留出了部分OP空间来保证性能和耐久度。
开箱部分:
包装盒子正反面
简包盒子里就一个SSD,三星工具箱软件,安装说明书,保修卡和小贴纸。
盘体正面,本次840把橘红色的小方块从830的边角上移动到了靠中间的位置。
背面标贴,型号MZ-7TD250
侧面和底部各4个螺丝孔,给转接架或机箱固定用。
250GB 5V 1.7A= 相当于满载功耗8.5W。
拆开来后是这样的,相比之前830的卡扣设计,本次用了五角星螺丝也需要特殊工具拆卸。
PCB正面,主控,缓存,颗粒和供电元件的布局。
主控和缓存特写
主控型号:MDX「S4LN021X01-8030」 3核心,主频300Mhz,更好的发挥了垃圾回收和DDR 2.0的优势。
缓存颗粒型号:Samsung 30nm K4P4G324EB-FGC2 LPDDR2-800 512MB DRAM 1.2V
闪存颗粒型号:K9CFGY8U5A-CCK0 21nm TLC颗粒 BGA封装 Toggle DDR 2.0 , Page 8KB , Block 1.5MB , Die 8GB
主控和闪存供电部分
PCB背后和美光C400/m4的64GB型号一样空空如也省成本。
测试平台:
CPU:Intel Core i7-3770K OC 4.5G
主板:技嘉Z77X-UP5-TH
内存:G.Skill F3-17000CL11D-8GBXL
显卡:MSI N680GTX TwinFrozr 2GD5
硬盘:Plextor PX-128M2P+西数320G蓝盘+本次测试的三星840 250GB
电源:安耐美冰核REVOLUTION 85+ 1050W
散热器:采融 MegaShadow
OS:Windows 8 PRO
驱动:RST 11.6
测试开始前让我们先来看CDI信息:
其实我想说三星早期的固件smart信息不准,即使用三星自家开发的软件看也是一样的,这个要等更新几个固件才搞的定。
AS SSD Benchmark 1.6 空盘测试
AS SSD在1.6版本加入了压缩文件的测试,主要针对SandForce系列主控的压缩特性,而三星主控没有任何压缩能力,这里就不测了,只测标准部分。
新主控高QD下的4KB读取都比较夸张,目前看来350MB/s以上很正常,低QD下4KB能上30MB/s的蛮考验测试平台和盘本身的,总的来说性能在1年前的主流MLC SSD之上。(如果考虑到采用的TLC颗粒来说,那么真的是速度做的很不错了。)
CrystalDiskMark 3.0.1a X64
CrystalDiskMark默认运行5次,每次1000MB的数据量,取的是最好成绩。
写入性能和美光C400 256GB差不多,TLC做到这样真心不容易,读取则受到新颗粒接口和主控速度的提高快了很多。
PCMark 7
PCMark 7是一个特殊的脚本测试软件,模拟普通用户的日常操作情况。在存储测试方面,PCMark 7加入了各种模拟应用测试,它既不会有很深的QD,也不会有太大的数据流量,因此不会对主控和缓存造成太大的压力,用来测试家庭用户的应用环境磁盘效能则再好不过了,总体来说会比之前的理论测试更接近用户实际使用情况。
非系统分区空盘测试:5400分不到代表这款产品在正常家用环境下基本是中端消费级SSD水准,看来还是在写入上拖了后腿。
5小时的4KB QD32随机写入,5分钟一个采样点。图中拿来参考的830和840容量不同,而且测试平台不同,不过依然可以看出840比830在随机写入上优化的更好。
用IOMETER2008测试QD对随机4KB写入速度的影响:QD2时候就碰到瓶颈了,IOPS在64000出头上不去了,换算一下也就是264MB/s,比官标的持续写入速度还要高,看来写入是被颗粒带宽限制了,主控依然还有很强的潜力可挖。
用IOMETER2008测试QD对随机4KB读取速度的影响:这次三星主控吞吐量很惊人,多QD下甚至有10万的IOPS(需要搭配MLC颗粒的840 Pro),而采用TLC颗粒的840也不差,这里也有96000的水准了,由于主控和颗粒的延迟低,低QD下性能和别家的MLC产品差不多。
最后对840 250GB做了下24小时的企业级稳定态混合测试
稳定态下随机写入不管任何块大小,速度都无法超过15MB/s,看来消费级的产品确实只适合家用。
扩展知识部分
本次三星840采用的是TLC颗粒,我们先来看看TLC的颗粒和之前SSD普遍采用的SLC/MLC有何区别?
可以参考这个帖子: 浴室谈SSD系列三:TLC闪存颗粒,固态硬盘价格战新方向 ?
看完那个帖子后我们知道了TLC是用8个状态来表示3个bit来达到1.5倍MLC的容量。
我画了个图,如图所示即使同样是MLC,新工艺会让2个状态之间的电压边界缩短,造成判断出错率提高,而换成TLC后,这个问题更严重,所以老工艺的TLC如果还能靠比较强的ECC搞定的话,下一代1xnm的TLC在这部分的处理上就比较麻烦,肯定需要改变很多地方,不光只是ECC的部分。
我们知道TLC颗粒的采用,首先大幅度降低了写入性能,其次是需要很多ECC纠错开销来保证一定的耐久度。三星在21nm的TLC上,是否采用了特别的处理方式呢?也就是上面我提到的处理架构改变?答案是肯定的,下面我来分析和解释下三星在840上的TLC操作方法。
看到这张图,可能很多朋友觉得这个做法和之前OCZ Vertex 4 1.4/1.5固件做的SLC Cache模式很像。
确实,这个就是SLC Cache模式,不过区别也很明显:
1.三星的SLC Cache和TLC Data切换是即时的,类似于做成了一整套NAND操作逻辑(即时后台切换),不像OCZ那样等到SSD休息的时候再后台切换以此用来显摆SLC Cache下的速度或者等到不能不做的时候表现出的低性能。
2.三星给840标的速度是实际SSD速度表现,并非类似OCZ标的SLC Cache部分速度,所以不存在误导性质,而且从长远的方向来看,今后越来越多的厂商会采用,特别是TLC的产品。
总结部分
优点:
1.做为第一款TLC的SSD,在强劲主控的带动下,除了持续写入受到了TLC颗粒本身的限制外,三星840表现都算比较抢眼,特别是在读取部分。
2.三星的SSD在细节处做的还算比较不错的,比如缓存部分使用了LPDDR2,觉得TLC的传统写入逻辑太折腾换成了Slc Cache模式。
3.不得不说本次固件在性能上进步了,多QD下的写入性能终于赶上来了,相比830提高的不止是一点点,换句话说写入放大也下来了,不过在稳定态的时候写放大预计有15倍以上。这一点我是如何看的?举个最简单的例子,测试中ASSSD三星持续写入为260MB/s附近,而且我们知道这个速度是被颗粒最大带宽限制而非主控,那么当4KB QD32的速度也接近这个数字的时候,也就代表写放大在1倍附近,2者接近。 而在企业级稳定态下,不管是持续还是随机写入都无法突破15MB/s的关口,用260MB/s去除一下,可以看出写放大大于10倍是至少的,这个只是简单例子,精度不高但是却有说服力。
缺点:
1.初期固件的稳定性一如既往的让人提心吊胆,更新的也蛮快的,至少我已经看到2个版本的固件了,比如我们这次测试的是06版的固件,而网上有人就买到05版的固件。MLC的840 Pro版本也已经有2个版本固件了,不过官方并没有放出刷新程序。
2.测试中发现Trim好像有点问题,自带工具箱的Secure erase功能也无效果,可见工具箱还有不少地方要修补。
3.价格实在没有优势,虽然能够理解主控,缓存和研发的成本都提高了,只能说TLC的时代还没完全到来,或者就是这批TLC都是特挑的体质,成本并不低,货源也不多,被拿来试水深。
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