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首款TLC SSD降临,三星840 250GB评测

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neeyuese 发表于 2012-11-21 19:27 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
点击数:27915|回复数:69
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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donnyng 发表于 2012-11-25 20:30 | 只看该作者
还是抱抱830好。。。不追求新潮流。
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Ramaxel 发表于 2012-11-25 20:30 | 只看该作者
这个做工真不赖
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鱼儿背影 发表于 2012-11-25 20:35 | 只看该作者
技术贴,占座围观……
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rostest 发表于 2012-11-25 20:39 | 只看该作者
能保证寿命的话,三星还是非常棒的!
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仙賢戀軒 发表于 2012-11-25 20:42 | 只看该作者
普通版840会不会跟pro一样跑着跑着就挂了。。。我只担心这个

不然如果价钱合适的话,1000PE也足够了
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xuemacd 发表于 2012-11-25 21:23 | 只看该作者
本帖最后由 xuemacd 于 2012-11-25 21:49 编辑

1000p/e和3000p/e,寿命降低三分之二,价格是否能降低至少一半或者更多才会有优势,否则840这个价格和830相比完全就是用来忽悠不懂的人,不过不懂的人似乎非常多的。
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Epic 发表于 2012-11-25 21:25 | 只看该作者
挂了都完蛋
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cocker 发表于 2012-11-25 21:32 | 只看该作者
那个840的写入测试现在不是已经到2300多PE了么,一个坏块都还没出现,可见TLC的写入寿命也没那么低,amazon上这块盘现在卖158$,合RMB 900多元,以后降价潜力大着呢
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xuemacd 发表于 2012-11-25 21:50 | 只看该作者
cocker 发表于 2012-11-25 21:32
那个840的写入测试现在不是已经到2300多PE了么,一个坏块都还没出现,可见TLC的写入寿命也没那么低,amazon ...

3000p/e实际测试下来更是远超官标。
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Caozl 发表于 2012-11-25 21:51 | 只看该作者
其实1000P/E的寿命对一般用户来说也够的,关键还要等稳定的固件,感觉现在还是不要做小白鼠吧
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cocker 发表于 2012-11-25 22:05 | 只看该作者
本帖最后由 cocker 于 2012-11-25 22:17 编辑
xuemacd 发表于 2012-11-25 21:50
3000p/e实际测试下来更是远超官标。


对于普通用户,远超官标又有什么用呢? 我的64G M4用了1年了,没做特别的优化,跟普通HDD一样用,现在才用掉15个PE,1000 PE给我用十年都没问题,这块盘是去年接近700元买的,这个钱现在可以买128G的 M4了,这样算下来,十年以后这块64G的盘送人都没人要了(PS: 我现在都有点嫌弃它太小了)。我想绝大部分普通用户都是像我这样用的吧,家里的小水管24小时下载又能用掉多少PE呢? 整天对拷高清消耗PE? 普通人有那么多时间看么?
打个比方:去年64G的 SSD是主流,今年128G的是主流,明年256G的是主流,性能也跟着涨,浴室说明年不是出PCIE的消费级SSD么,PCIE的读写速度可是每秒上TB的哦,一块SSD用了三年以后,用的人肯定嫌弃旧盘的容量和性能,想换新盘了,这个时候的PE能用掉多少呢? 或者说三年以后谁还在乎这个性能低下的旧盘的PE呢...
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Pale_Cheung 发表于 2012-11-25 22:13 | 只看该作者
明白了 840 的性能原来是这么来的。高明啊。

slc mode 本质和ocz一样,但是实际操作ocz是到 空间将近一半,其实就是没空间的时候做。
三星是时时刻刻都在做这个事情,但是是后台做。


给用户体验完全不同。
14#
ilunan 发表于 2012-11-25 23:10 | 只看该作者
浴室大建议购买840吗,最近想再买个120G的SSD。在M4和840之间选一个
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yangmicro 发表于 2012-11-25 23:48 | 只看该作者
就算技术参数各个方面都满意了, 唯一让大家都不满意的那就是价格了. 期待840和840pro的降价.
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wsy2220 发表于 2012-11-26 01:25 发自PCEVA移动客户端 | 只看该作者
如果价格降下来还是非常不错的。
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xfqqsp 发表于 2012-11-26 06:39 | 只看该作者
本帖最后由 xfqqsp 于 2012-11-26 06:47 编辑
cocker 发表于 2012-11-25 22:05
对于普通用户,远超官标又有什么用呢? 我的64G M4用了1年了,没做特别的优化,跟普通HDD一样用,现在才 ...


网吧 用户表示压力山大 。。。浦科特的 盘 900小时 已经写入 21T 了。。64G 的 。。900小时 换下来了。。现在是INTEL 520 很欢乐
0.7的 写入放大 。。很强大

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673 发表于 2012-11-26 07:47 发自PCEVA移动客户端 | 只看该作者
技嘉的z77主板th结尾的。浴室买的是带thunderbolt的主板啊。准备怎么用这两个接口呢
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perfect888 发表于 2012-11-26 09:07 | 只看该作者
棒子脑袋有问题呀,非得加个橘红点点。。这个设计不知道怎么想的
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xmiangui 发表于 2012-11-26 10:08 | 只看该作者
本帖最后由 xmiangui 于 2012-11-26 10:26 编辑

和OCZ的区别还有疑问,可能是我理解能力有限:
1、SLC Cache是拿划分出的那部分OP做?
2、SLC Cache完全写入TLC后才会作为IO结束?

如果是的话,虽然方法上同是SLC Cache,但比OCZ的“作弊”(个人认为)SLC写法,性质上就不同了。
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