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固態硬盤已成為現代裝機的必選配件,但市面上的固態硬盤產品品類眾多,性能也參差不齊,對于大多數用戶來說,這種感官上的差異可能遠沒有機械硬盤升級成固態硬盤那般明顯,在選購固態硬盤時,不僅對于PCIe3.0和PCIe4.0產品的概念較為模糊,對于各個檔產品間的性能差異也可能僅停留在基準測試的成績和軟件的跑分。
那么,同為PCIe3.0或PCIe4.0的固態硬盤,不同標稱速度的產品真正性能有多大差異?用戶又如何針對自己的主板和應用場景選擇適合自己的固態硬盤?帶著這些疑問我們挑選了四款頗具代表性且自帶“流量”光環的產品來為大家做一個深度的對比測試,分別是京東銷量前三的三星980、三星980 PRO、西部數據SN770以及熱度頗高的金士頓NV1(價格均以京東自營旗艦店為準)。
參與本次橫評的三星980 PRO和西部數SN770為PCIe4.0產品,三星980和金士頓NV1為PCIe3.0產品,這四款產品均能代表PCIe3.0和PCIe4.0每檔產品的性能。(價格有浮動,僅供參考)
為最大限度保證公平公正和數據準確,我們搭建了兩套平臺,分別對應PCIe3.0和PCIe4.0的M.2 NVMe接口。
為了全面表征一個固態硬盤的真正性能,本次的測試內容包括實際應用和理論基準兩個維度出發,讓大家在選購時能做到心中有數。
同時,部分PCIe3.0平臺的用戶可能會選購PCIe4.0硬盤作為先行升級,因此測試中我們也將三星980 PRO和西部數據SN770下放到PCIe3.0主板上,檢驗它們在接口帶寬折半情況下的性能表現。
1 第一印象,外觀設計各有千秋
參與測試的四款產品外觀設計都獨具特色,其中三星980 PRO和三星980均配備銅箔散熱標簽,可增強主控芯片和NAND顆粒的散熱效果;西部數據SN770和金士頓NV1則沒有任何輔助散熱設計。
從背面看,四款產品均采用單面芯片設計,對于一些空間緊湊的設備有不錯的兼容性。值得一提的是三星980 PRO和三星980還在NAND顆粒背部位置貼有銅箔散熱標簽進行輔助散熱。
揭去標簽后展現“廬山真面目”,可見三星980 PRO的PCB元器件最為密集緊湊,同時也是本次測試中唯一一款搭載獨立緩存DRAM的產品(容量1GB),其余三款均為DRAMLess方案。
2 直面核心,主控和顆粒揭秘
三星980 PRO采用三星專為PCIe4.0定制的Elpis的主控芯片,采用8nm制造工藝,擁有5核心和8條閃存通道,支持最高支持128個隊列,每隊列包含了超過64000命令集,可以同步處理最高超過800萬個命令。
另外,該主控芯片最大的亮點之一就是采用鍍鎳設計,加上銅箔散熱片和三星自研的動態散熱機制(DTG),形成三位一體的散熱工藝,可保證SSD長時間高負荷的穩定運行。
存儲芯片為三星第六代V-NAND3-bit MLC顆粒,2顆組成1TB標稱容量。第六代V-NAND3-bit MLC采用三星獨創的“通道孔蝕刻”技術,128層堆疊相對于上代產品在提高容量的同時也帶來更高的性能。
西部數據SN770配備閃迪自研的20-82-10081-A1控制器,采用單核設計,擁有4條閃存通道,支持PCIe4.0和主機內存緩沖(HMB)技術。
存儲部分采用1顆編號為0008871T00的閃迪存儲芯片,經查詢實為鎧俠BiCS53D TLC,采用112層堆疊,單顆容量1TB。
三星980配備三星首款DRAMLess方案的Pablo主控芯片,采用雙核心設計,內建4條閃存通道,支持主機內存緩沖(HMB)技術,配合Intelligent TurboWrite 2.0技術可獲得更長時間的高性能數據傳輸速率。這顆主控芯片同樣采用鍍鎳設計,能時刻保持在最佳的工作溫度區間。
存儲方面同樣采用三星第六代V-NAND 3-bit MLC閃存,單顆容量1TB。因此三星980雖然是一款PCIe3.0產品,但依然保持了三星一貫的技術和品質水準。
金士頓NV1配備入門級PCIe3.0固態硬盤常用的慧榮SMI SM2263XT主控芯片,同樣為DRAMLess方案,內建4個閃存通道。
存儲芯片采用金士頓自封裝的QLC顆粒,也是本次測試中唯一一款QLC產品,四顆組成1TB標稱容量。
3 實際應用測試,最直接的感官體驗
很多人會有這樣的疑惑:為何某些測試能達到標稱速度的固態硬盤在實際應用表現并不理想?是什么因素影響了使用體驗?因此我們先從用戶的實際使用場景進行測試。
A、大容量文件拷貝測試
大容量文件轉移和拷貝是常見的操作,對此我們準備了25部共計508GB的藍光電影,模擬稍微極端的場景進行測試。
經實測,三星980 PRO拷貝大量視頻文件的優勢盡顯,無論在PCIe3.0還是4.0平臺用時均比第二位的西部數據SN770節省30%以上的時間,且中間沒有掉速的情況出現。而西部數據SN770在PCIe3.0平臺測試成績亞軍,但尾段的緩存用盡后閃存直寫速度落后三星980大約30?50MB/s。金士頓NV1由于其自身的產品定位名列最后。
B、Adobe Premiere Pro素材導入測試
對于專業的影視從業人員來說,經常要將多個大容量的文件素材導入Adobe Premiere Pro進行編輯,測試導入素材的速度是最符合應用場景的方式。該項我們準備了17個共計207GB的視頻素材,并記錄四款固態硬盤的導入素材用時。
通過測試結果可知,在PCIe4.0平臺三星980 PRO用時略少于西部數據SN770,但在PCIe3.0平臺四款固態硬盤的用時差異也非常小,可見PCIe4.0固態硬盤下放到PCIe3.0平臺未必會有優勢。那么在理論測試中,這四款固態硬盤的表現又如何呢?
4 理論基準測試,揭示真正性能
A、Crystal Disk Mark基準測試
用Crystal Disk Mark跑一下基準測試,可能是大部分人入手固態硬盤后要做的第一件事,就像買了新顯卡就一定要跑分一樣。下面分別是三星980 PRO和西部數SN770在PCIe4.0平臺和四款產品在PCIe3.0平臺的測試結果。
通過測試可看出四款產品的理論性能基本達到標稱值,符合其產品定位。但在PCIe3.0平臺,三星980 PRO和西部數據SN770受接口帶寬的限制,只能發揮出PCIe3.0上限的性能。不過Crystal Disk Mark測試時間較短,并不能完整表征一塊固態硬盤的真正性能。
B、iometer高階測試
如果說Crystal Disk Mark只是開胃小菜,那么iometer才是大餐,在較重的壓力之下能壓榨出固態硬盤的真正性能,堪稱是一面“照妖鏡”。該項測試包含128KB的順序寫入和4KB的隨機寫入,每次測試時間1小時,同時記錄每秒的數據形成折線圖表。
*測試說明:
128KB順序寫入測試,能展現固態硬盤在單位時間內拷貝大體積文件時的速度變化。對于視頻剪輯和建模人員來說,較高的順序寫入速度能大幅降低較大體積的素材文件拷貝和導入軟件中的時間。
4KB隨機寫入測試可反映出固態硬盤應對大量4KB以下細碎文件的表現,尤其是對于辦公和平面設計人員來說,4K性能強大的固態硬盤會極大縮短海量文檔和圖片的拷貝時間。
01、PCIe4.0平臺
a、128KB QD32 60分鐘順序寫入測試
經測試,三星980 PRO順序寫入最高達到5000MB/s,緩存寫滿后速度落至1800MB/s左右,隨后在動態散熱保護(DTG)機制作用下,逐步穩定在1300?2200MB/s區間浮動而沒有出現大幅度掉速,相信配備散熱片會有更好表現;
西部數據SN770最高點在4700MB/s左右,緩存寫滿后閃存直寫掉落至500?600MB/s區間,40%后在完成GC才回升至1400MB/s左右,整體相較于三星980 PRO有較大幅度的差距。
b、4KB QD32 60分鐘隨機寫入測試
經測試,西部數據SN770的4KB隨機寫入性能可以說并不能讓人滿意,最高速度在250MB/s左右,在20%以后速度密集區間僅在30?60MB/s;
而三星980 PRO的4KB隨機寫入性能最高為680MB/s左右,緩存用盡后落至最低點120MB/s左右,隨后速度逐步爬升,在25%以后密集速度區間集中在220?230MB/s,領先西部數SN770高達4倍,可見其4K性能非常強大。
02、PCIe3.0平臺
a、128KB QD32 60分鐘順序寫入測試
該項測試的圖表看起來可謂“壯觀”,三星980 PRO緩存用盡后速度也有所回落,但在動態散熱保護(DTG)機制下,擁有1400?1500MB/s和2000?2100MB/s兩段密集的速度區間,可見在PCIe3.0平臺下依然保持較高的性能水準;
西部數據SN770在PCIe3.0平臺最高順序寫速達到3300MB/s,但緩存用盡后掉落至500?600MB/s,與三星980相近,完成GC后速度達到1500MB/s左右;
金士頓NV1初始速度在1750MB/s左右,緩存用盡后掉落至200?400MB/s區間并相當長時間保持穩定,完成GC回收后也僅維持在200?500MB/s。
在PCI3.0平臺,三星980 PRO的4K隨機測試成績穩固榜首,最高在610MB/s左右,緩存用盡后回落至130MB/s,并逐漸爬升,從30%起密集速度區間在220?230MB/s;
西部數據SN770緩存用盡后速度竟低于三星980,在30%以后速度有所提升,但密集區間依然在50MB/s左右;
而金士頓NV1起步性能僅在45MB/s左右,隨后逐步走低,測試后半段僅在10MB/s?50MB/s之間。
因此,PCIe4.0固態硬盤在PCIe3.0平臺并未形成降維打擊,比拼的依然是自身的“硬實力”。
C、IOmeter測試溫度監控
散熱控制是衡量硬盤好壞的重要標準之一,如果不能有效控制溫度,很大幾率會因為溫度過高而導致掉速情況出現,甚至會影響硬盤壽命。
因此一款溫控性能優秀的固態硬盤會內建獨特的溫控機制,在控制高溫的同時避免大幅掉速的發生。同時,在大負荷讀寫后迅速降低溫度,這不僅能延長再次觸發溫度上限的時間,保證性能的穩定,更能延長固態硬盤的壽命。
在運行IOmeter高壓測試的時候,我們記錄了這四個固態硬盤的溫度監控曲線,和測試完成后15分鐘內的溫度降幅,這可以反映出一款固態硬盤的溫度控制特性。
從溫度監控曲線我們可以看出,發熱量和性能呈現正比;
性能最強的三星980 PRO雖峰值溫度達到82℃,但并未出現明顯掉速。15分鐘內迅速降溫40℃,可見主控鍍鎳+銅箔散熱片+內置動態散熱保護(DTG)三位一體的散熱措施效果顯著;
令人驚訝的是,性能不及980 PRO的西部數據SN770峰值溫度竟然也達到了80。控溫表現方面,15分鐘降溫32℃,雖不及三星980 PRO的降幅大,但也算可圈可點;
同樣采用三位一體散熱措施的三星980最高溫度為74℃,15分鐘溫度降幅也達到36℃,可見其控溫能力非常優秀,測試完成后也迅速回落到36℃待機溫度;
雖然金士頓NV1屬于入門級PCIe3.0產品,但測試時最高溫度竟然也達到了76℃,測試完成后15分鐘后溫度也有53℃,沒有回落到待機溫度,可見降溫顯得比較緩慢
5 末尾小彩蛋-為PS5游戲機擴容
索尼PS5對于固態硬盤有較高的要求,要選用PCIe4.0的固態硬盤,因此只有三星980 PRO和西數SN770符合要求。由于PS5的測速機制在隊列方面與PC的測試軟件不同,會導致測速結果偏低。
為PS5擴容固態硬盤后,開機會要求格式化并進行測速,三星980 PRO測試速度為5773MB/s,而西部數據SN770測速僅有5049MB/s,低于索尼推薦的5500MB/s,在游戲的轉存方面可能會略微影響體驗。
6 寫在最后
相信通過本次的深度測試,大家一定對于市面上的這幾個性能檔位的固態硬盤有了較為全面的了解,這4款固態產品對應了不同消費人群,三星980 PRO定位旗艦PCIe4.0,這次測試無論在PCIe4.0平臺還是PCIe3.0平臺都展現了超高性能水準,質量也無可匹敵。對產品整體素質要求高的用戶選三星980 PRO肯定沒錯,而且在內容創作時代興起后,高性能高質量固態愈發重要,所以三星980PRO現在成為了大眾最佳優選固態產品。
經測試我們發現,西部數據SN770雖不是真正意義上的“滿血”4.0,但價格有一定優勢,對于速度沒有極致要求或追求高性價比的用戶可以考慮入手;如果是高階電競玩家或者從事視頻、3D設計等專業生產任務的用戶,建議一步到位選擇更高層級的980 PRO或SN850,畢竟固態硬盤是使用頻次最高的配件之一,后期如果發現性能不足再次升級,既多花了錢也浪費了遷移數據的時間。
西部數據SN770定位追求高性價比的用戶群體,實測確非“滿血”PCIe4.0產品,雖然價格相比旗艦級PCIe4.0產品有一定優勢,但鑒于固態硬盤屬于使用頻次最高的PC配件之一,建議一步到位選擇高一個層級的SN850或三星980 PRO等產品。
三星980則是PCIe3.0平臺中的巔峰產品,如果不需求PCIe4.0的帶寬,那么三星980肯定能滿足大部分用戶的需求,加上PCIe4.0誕生之后,PCIe3.0固態產品價格也越來越低,這款旗艦級固態價格已經能被大部分用戶所接受。
金士頓NV1優勢就不用多說了,除了價格這款產品性能跟其他幾款型號沒有可比性,尤其是QLC顆粒的寫入壽命要低于TLC。但價格也是裝機重要參考項,所以會受到追求低價主機用戶的青睞。
通過本次測試還可知,PCIe3.0平臺即使搭配PCIe4.0固態硬盤不僅不會帶來額外的性能提升,反而造成了很大的浪費,因此選購時候要從應用需求和平臺的實際情況出發。同時,對于追求穩定的玩家和商務用戶來說,品質更應該放在首位,三星固態硬盤倚靠三星強大的半導體研發能力和全產業鏈自產能力,多年以來鑄造了非常不錯的用戶口碑,電商銷量榜就是最好的證明。
除此之外,市面上一些超低價的固態硬盤產品,雖然采用通用型的主控方案,但是存儲芯片往往來路和品質不明,不建議當做主力存儲的,畢竟硬盤有價數據無價,況且出現問題售后也要花費不少的時間成本。因此購買固態硬盤時不要貪圖便宜,高品質的大牌產品才更值得選擇。