三星960 EVO 1TB评测

2017-04-18
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  在上个月评测中,三星960 Pro打破了消费级固态硬盘的大多数性能记录,且领先优势极大。尽管在这么小的体积中看到高容量和高性能的结合,让人印象深刻,但2TB的960 Pro价格太贵,不是大多数消费者的现实选择。

  现在轮到评测960 EVO,有着与960 Pro一样强大的主控,但采用了TLC 3D NAND,使得960 EVO在保持相近性能的同时,却更加经济实惠。尽管是作为三星的低端M.2 PCIe定位,但960 EVO的目标却是越级取代去年的950 PRO以及对抗其它竞争对手的旗舰PCIe SSD产品。

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  三星960 EVO并不是第一款采用TLC闪存的M.2 PCIe SSD,三星早有OEM产品PM951和PM961用到TCL闪存,分别使用与950 Pro和960 Pro相同的主控。类似的是,英特尔将600p作为他们的第一款3D NAND SSD推出到消费市场,但使用了Silicon Motion主控,性能远不及Intel 750 SSD的主控。

  作为比960 Pro更看重成本的产品,960 EVO可选的容量范围也更低,最大容量为1TB,这也使得960 EVO不需要像960Pro那样对DRAM和主控进行堆叠,那种堆叠方式在2TB版960 Pro作为单面M.2模块时很有必要。与三星其它EVO产品的情况一样,1TB版960 EVO的可用容量相对有点小,为1000GB,而不是1024GB。

  少了的容量是作为一些额外的预留备用区,用于SLC的写入缓存,三星称为“智能TurboWrite”。 850 EVO的TurboWrite缓存会根据驱动器容量不同而变化,一般为3-12GB。当SSD具有足够的可用空间时,960 EVO具有4-6GB的固定高速缓存,加上9-36GB的动态高速缓存,拥有如此大的缓存可以极大地扩展缓存的工作负载范围,并帮助960 EVO充分利用其速度比SATA快很多的PCIe 3.0 x4接口。

  背部标签下面的铜制散热片

  960 EVO包括960 Pro的所有散热措施,包括背部标签下面的铜制散热片、高效节能主控和良好的温控机制。TLC闪存通常比MLC闪存慢和更省电,因此960 EVO比960 Pro散热更好,但三星提到在950 Pro上没有散热问题,这说明现实使用时都不会有问题。

  960 EVO的保修期为三年,而不是850 EVO和两代MLC PCIe SSD的五年保修期。SSD写入耐久性等级也只有960 Pro和950 Pro的一半,但100TB的写入容量上限对250GB的SSD已经足够了。

  在这次评测中,三星提供了新的2.0版本NVMe驱动程序,支持960 Pro、960 EVO以及950 Pro。 960 EVO将使用三星这个驱动程序进行测试,960 Pro也使用此驱动程序重新测试,不再用微软Windows自带的驱动程序,而950 Pro的成绩仍然来自三星1.0版本的NVMe驱动程序。 三星Magician软件的新版本还没有准备好,因此评测加密功能和其它新功能只能等下一次测试,三星预计将在本月底发布Magician5。

  在这次评测中,1TB版960 EVO将与2TB版960 Pro、去年的950 Pro、以及来自英特尔和东芝(OCZ)的旗舰NVMe驱动器进行比较,还包括几个1TB 容量SATA接口SSD的成绩。和往常一样,我们的Bench工具可以让测试结果与数据库中的任何其它SSD进行比较。

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  性能一致性测试

  我们的性能一致性原则测试探讨了SSD在长时间随机写入测试期间,可以可靠地保持性能的程度,消费级SSD的规格通常列出只能在理想条件下达到的峰值性能数值,在实际情况下,性能可能会非常不同,因为长时间的测试可能会让SSD耗尽备用区,必须开始执行垃圾回收,有时甚至出现达到功率或热限制的情况。

  除了性能的整体下降,长时间的测试可以显示性能在较短的时间段内变化的曲线。一些SSD在从这一秒到下一秒只会有非常小的性能变化,一些SSD在每个垃圾收集循环期间会表现出巨大的性能下降,其它时候则保持良好的性能,而有些SSD则会出现整体大范围的波动。如果SSD周期性地降低到HDD的性能水平,即使其总体平均性能非常高,但实际使用感受也会很缓慢。

  为了最大程度地测试SSD的主控并强制它执行垃圾回收和耗损均匀,该测试进行4kB随机写入,队列深度为32,在测试开始之前SSD被装满,测试持续时间为一小时。任何备用区域将在测试的早期便被耗尽,并且在一小时结束时,即使拥有大OP预留区的超大容量的SSD也将达到稳定状态。我们采用的成绩为SSD在最后400秒的每秒稳态平均写入速度,根据其性能除以标准偏差。

  960 EVO的稳态随机写入速度不如960 Pro那么快,但与同类产品相比,它还是要比大多数消费级SSD快很多。

  960 EVO在稳定性和性能结合之间创造了一个新的记录,它比960 Pro慢一些,但变化不大。

  尽管曲线波澜不惊,但高度一致的性能是件好事,960 EVO从峰值到持续性能模式的转换看起来与960 Pro相同。

  960 EVO在额外预留空间的响应上,甚至具有更高的一致性表现。

  AnandTech Storage Bench - The Destroyer

  The Destroyer是一个很长的测试,还原了台式机使用中的IO密集型访问模式,详细的内容可以在这篇文章中找到。在现实情况使用中,不像我们的IOmeter测试,SSD确实得到一些休息,允许一些后台垃圾回收和刷新缓存,但那些闲置时间被限制为25毫秒,以便它不需要一周的时间来运行测试 。

  我们通过记录SSD的平均数据吞吐量、SSD延迟的几个数据点以及SSD在测试过程中功耗,来量化SSD的性能。

  960 EVO比950 Pro和960 Pro慢得多,但960 EVO比东芝和英特尔的旗舰SSD快。

  960 EVO提供的平均服务时间与其它三星高端PCIe SSD相当,并且仍然比任何非三星SSD稍快。

  在高延迟频率下,960 EVO仅被三星的950 Pro和960 Pro超越。

  尽管使用TLC闪存,960 EVO需要与960 Pro相当的功耗,比SATA高速SSD要低,但比功耗最好的英睿达MX300高。

  AnandTech Storage Bench - Heavy

  我们的Heavy存储基准比“Destroyer”的写入比例更大,但整体要短得多。 在Heavy测试中的总写入不足以填满驱动器,因此性能不会下降到稳定状态。 该测试更能代表高端用户的日常使用,并受到SSD峰值性能的很大影响。 可以在此处找到Heavy工作负载测试详细信息。

  960 EVO在Heavy测试中的平均数据速率比950 Pro和960 Pro慢,但与OCZ RD400相当,快于Intel 750。

  960 EVO平均服务时间排第三位,与容量最小的950 Pro相比,尽管延迟更低,但总体数据速率不如后者。 与SATA SSD相比,延迟差距则都非常小。

  与960 Pro一样,当这个测试运行在一个填满的SSD而不是新擦除的SSD上时,960 EVO奇怪地具有稍少的高延迟离群值,尽管这两个SSD的垃圾回收例程都有这个怪癖,但都可以良好控制延迟。

  Heavy测试的960 EVO功耗与960 Pro和950 Pro几乎相同,并且与最快的SATA SSD相比差距也不明显。

  AnandTech Storage Bench - Light

  我们的Light存储测试比Destroyer或Heavy测试具有相对更多的持续读写和更低的队列深度,并且它是迄今为止最短的测试。它主要基于不过度依赖于存储性能的应用程序,因此这更多是针对应用程序启动时间和文件加载时间的测试。 该测试可以看作是日常使用中所有小延迟的总和,将空闲时间调整为25ms后,运行需要不到半小时。 Light测试的细节可以在这里看到。

  与此前的ATSB测试一样,960 EVO落后于三星用MLC闪存的950 Pro和960 Pro,但比OCZ RD400稍快。在这个测试中,960 EVO在满盘时受到相对较多的影响,变成落后于RD400。

  960 EVO的平均服务时间比三星的其它PCIe SSD稍慢,竞品的PCIe SSD要更慢一些。

  960 EVO以最小的高延迟离群值处于第一位,但所有PCIe SSD都比SATA SSD好很多。

  960 EVO的功耗与三星的其它产品大致相同,由于它完成测试更快,这使得了功耗只比SATA SSD稍大。

  随机读取性能

  随机读取测试4kB区块,测试范围从1到32的队列深度,队列深度每三分钟增加一倍,总测试持续时间为18分钟。测试跨越整个驱动器,在测试开始之前被填满。我们列出的主要分数为队列深度1、2和4处的性能的平均值,因为普通用户通常主要进行低队列深度操作。

  可以看到TLC闪存的960 EVO比MLC闪存的950 Pro和960 Pro的随机读取速度更慢,但960 EVO仍然比所有非三星SSD快,也在合理之中。

  960 EVO的功耗基本上与三星的其它驱动器相同,这使得它与MLC PCIe SSD相比效率差一些,但比其它驱动器更高效。

  与三星的其它SSD相比,960 EVO随机读取速度与队列深度达到QD16的极限。

  随机写入性能

  随机写入测试4kB区块,测试队列深度范围从1到32,队列深度每三分钟增加一倍,总测试持续时间为18分钟。测试限制在SSD的16GB区域,除开保存的16GB测试文件外,SSD的其它部分为空。我们列出的主要分数为队列深度1、2和4处的性能的平均值,因为普通用户通常主要进行低队列深度操作。

  三星960 EVO的随机写入速度与960 Pro和OCZ RD400A相差不大,但比英特尔750差了一个级别。

  960 EVO不像960 Pro那么高效,但它仍然远远优于其它产品。

  960 EVO的曲线基本上与960 Pro相同:在QD4达到全部性能,并且没有任何严重的过热保护。

  持续读取性能

  持续读取测试128kB区块,测试范围从1到32的队列深度。队列深度每三分钟增加一倍,总测试持续时间为18分钟。测试跨越整个SSD,并且在测试开始之前驱动器被填满。我们列出的主要分数为队列深度1、2和4处的性能的平均值,因为普通用户通常主要进行低队列深度操作。

  960 EVO展现了比960 Pro稍高的持续读取速度,两者都在很大程度上受过热保护限制,但其它SSD都没有能在低队列深度下提供这种水平的性能。

  由于功耗略低于960 Pro,960 EVO实际上创造了效率记录。

  拥有大散热器的竞品SSD可以在更高的队列深度处提供更好的性能,但在M.2形式下,三星则具有巨大的优势。

  持续写入性能

  持续写入测试128kB区块,测试队列深度范围从1到32。队列深度每三分钟增加一倍,总测试持续时间为18分钟。测试跨越整个SSD,并且在测试开始之前SSD被填满。我们列出的主要分数为队列深度1、2和4处的性能的平均值,因为普通用户通常主要进行低队列深度操作。

  960 EVO的持续写入速度远远低于960 Pro和几个更好的竞争对手,但实际上960 EVO已比去年的950 Pro稍快。

  960 EVO没有再打破效率的记录,但比960 Pro好,其它MLC闪存SSD的效率则要比TLC闪存的960 EVO的好。

  在几乎所有的持续写入速度测试中,960 EVO都受到过热保护,但它显然能够在极限范围内做到比950 Pro或OCZ RD400更多。

  混合随机读写性能

  混合随机I/O基准从纯读测试开始,并逐渐增加写入的比例,以纯写入完成。 整个测试的队列深度为3,每个子测试持续3分钟,总测试持续时间为18分钟。 与纯随机写入测试一样,此测试仅限于SSD的16GB区域,除16GB测试文件外,SSD其它部分为空。

  960 EVO基本上与OCZ RD400一样,排在第二位,在混合随机I/O的整体性能上明显落后于960 Pro。

  960 EVO在这个测试中的功耗效率不是很好,但它比去年的950 Pro有了很大提高。

  960 EVO的高性能分数主要来自于它在测试中纯写入最终阶段的卓越性能。 在剩下的测试中,960 EVO就没有950 Pro那么快。

  混合持续读写性能

  混合持续存取测试覆盖SSD的整盘,并使用队列深度1。它从纯读测试开始,并逐渐增加写入的比例,以纯写入完成。每个分测验持续3分钟,总测试持续时间为18分钟。SSD在测试开始之前填满。

  960 EVO的混合持续I/O性能是M.2 SSD中第二快,整体第三,性能比950 Pro稍微提高了。

  960 EVO的功耗效率优于大多数PCIe SSD,但仍然远远落后于960 Pro。

  960 EVO在纯读取测试第一阶段的性能是非常棒的,但其80/20混合的性能比950 Pro或OCZ RD400差得多,在过热掉速情况下的性能也不如RD400或960 Pro好。

  ATTO

  ATTO的磁盘基准是一个快速和容易的免费软件工具,用来衡量磁盘在传输各种大小文件时的性能。

  在测试结束时,960 EVO和960 Pro的性能相同。 960 EVO需要更长的时间才能达到完全读取速度,960 Pro在过热保护出现之前会有一些略微更好的写入速度。

  AS-SSD

  AS-SSD是另一个快速免费的基准测试工具,它使用不可压缩的数据进行所有的测试,使它成为一个简单的方法来监视哪些SSD依赖于数据压缩。测试持续时间短使其成为峰值驱动器性能的可靠指标。

  两个AS-SSD持续测试表明,960 EVO的峰值性能低于960 Pro,排在第二,但即使在较长的测试中,其它型号也无法超过960 EVO。

  闲置功耗

  由于基于现实情况使用的ATSB测试将闲置时间缩短至25ms,因此其功耗分数不适合反映SSD在移动使用时的情况,在普通用户的实际使用中,SSD的闲置时间远比执行命令的时间要多得多。我们的测试平台不支持SATA硬盘可以实现的最深的DevSlp省电模式,但我们可以测量中级睡眠状态下的电源使用情况,此时主机和设备端都进入低功耗状态,断开了SATA链路,硬盘得以使用其内部的节电措施。

  我们还列出了SSD在SATA链路处于活动状态,而不是处于任何省电状态时的闲置功耗。硬盘需要能够在10毫秒内从睡眠状态唤醒,但仍然有足够的空间为I/O突发添加延迟,因此许多台式机默认为不使用SATA积极链路电源管理(ALPM),或者仅部分启用它,而不使用设备启动的电源管理(DIPM)功能。 另外,SATA热插拔与使用DIPM不兼容,因此我们的SSD测试通常在性能测试期间关闭DIPM。

  960 EVO的闲置功耗与960 Pro相同,我们通常的测试配置不涉及任何明确的省电模式,所以960 EVO闲置功耗在1.2W,大多数SATA SSD都远远小于1W。在使用NVMe省电功能的系统上,960 EVO的闲置功耗仅为效率最好SATA SSD的几倍,这是没有充分利用PCIe链路电源管理。

  总结

  如果三星960 Pro不存在和三星没有发布其它产品,960 EVO将会是今天SSD市场中不可思议的旗舰产品。它显然比英特尔750在很多重要的方面更快,与OCZ RD400在实际工作状况基本一样,整体上比去年的950 Pro稍慢,但是针对950的一些弱点进行了改善。它实现了所有一切的同时在负载下拥有更高的功耗效率,并且960 EVO还具有低于其它高端PCIe SSD的零售价格。

  只是960 Pro确实存在,并与960 EVO一起发布。看起来这两个产品线将在PCIe SSD市场中,占据与850 Pro和850 EVO在SATA SSD市场中相似的位置。 960 Pro将拥有毋庸置疑的高性能,但960 EVO将是更受欢迎的产品。从性价比的角度来看,960 EVO系列SSD并不是低端产品,虽然它们可能不是最实惠的中端选择,但它们拥有扎实的性能,它们大大得益于使用与950 Pro相同的高端SSD主控。 与价格相似的TLC PCIe SDD英特尔600p不同,960 EVO相比任何SATA SSD都还是个大升级。

  960 EVO的性价比使其它更昂贵SSD更难销售,RD400 SSD的唯一优势在于其保修期和耐久性等级:960 EVO的三年质保和0.3 DWPD不是个高端级别,但这两项都不足以让大家特别在意。960 Pro将提供2TB选项和更高的性能,但那些相对来说是奢侈过剩,960 EVO将以“足够好”的性能占领大多数PCIe SSD市场。

  浦科特M8Pe目前在SSD测试平台上,我们不希望它超过OCZ RD400或三星960 EVO,但对比它们的性能来看,M8Pe似乎明显会比960 EVO更让消费者青睐。唯一能阻止960 EVO成为消费者首选产品的因素是,一些基于MLC闪存的SSD在价格上会与960 EVO形成竞争,并且性能接近。

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