三星SSD 840Pro性能评测分析

2012年9月三星发布了最新的2.5寸7mm厚的固态硬盘产品——SSD840和SSD840PRO。和之前三星的SSD830和SSD470一样,三星SSD840PRO采用的组件和技术全部来源于三星,这样做旨在使SSD产品在寿命、兼容性以及产品服务等方面做得更好。本文则介绍三星SSD840PRO专业的评测结果,并将存取速度以及IOPS等性能指标与同类的SSD产品进行比较。

控制器方面SSD840PRO采用的是三星MDX三核ARM9控制器(时钟频率为300MHz,比SSD830的控制器快50MHz)。基于对动态压缩( on-the-fly compression)技术性价比的考量,三星SSD并没有驱动器为基础(drive-based)的数据压缩功能。由于数据压缩功能的缺失,SSD 840PRO的控制器能更多的做些其他的优化。

闪存芯片方面SSD 840PRO采用了2x-nanometer toggle DDR2 NAND闪存芯片,这种芯片仍然是对上一代SSD产品芯片的升级,2x-nanometer toggle DDR2 NAND芯片数据传输速率可以达到400Mbps。SSD 840PRO使用了新版本的三星SSD固件(这种固件支持256位AES加密功能)。

三星是唯一的一家能生产所有SSD核心组件的厂商,其中包括NAND闪存,驱动控制器以及DDR2 DRAM。从这点说三星SSD 840Pro具有其他品牌的SSD所无可比拟的优势。

SSD 840 vs. SSD 840 Pro

除了SSD 840 Pro,三星还发布了SSD840,采用TLC NAND闪存,主要针对大众市场。SSD840是第一款投入市场的TLC SSD(虽然OCZ发布了第一款TLC SSD,但是并没有先于三星SSD 840投入市场),SSD840质保期是三年(SSD 840 Pro是五年)。在三星SSD840之前TLC NAND更多的被应用到了U盘、SD卡以及其他小型闪存设备上。

SSD 840 Pro基本参数

容量: 64GB ($99), 128GB ($149), 256GB ($269), 512GB ($599)

尺寸: 2.5-inch, 7mm

接口: SATA 3.0,6GB/sec

控制器: 3-core MDX controller (300MHz)

闪存类型: 2x-nm class DDR2 toggle-mode NAND (400 Mbps)

AES-256全盘加密

保修期:五年

SSD 840系列盘容量上有120GB/250GB/500GB 几个版本。

SSD 840 Pro的性能及耗电( (512GB AND 256GB)):

连续写: 450MB/s

随机读: 100,000 IOPS

随机写: 78,000 IOPS

使用时耗电: 0.068W

闲置时耗电: 0.042W

SSD 840 Pro的设计与构造

SSD 840 Pro可以看做是三星SSD830的一个升级,延续了三星一贯的简约的设计风格。金属外壳,地面上刻有硬盘的基本信息。当然也有检测硬盘使用状况的LED 指示灯。另外SSD 840 Pro在SATA接口上也做了相当大的改进。相比SSD830,SSD 840 Pro的拆解操作更为简单。

控制器方面SSD 840 Pro采用了三星MDX S4LN021X01-8030 控制器,搭有K4P4G324EB-FGC2模组的2x-nm DDR2 toggle-mode NAND。基础存储电路是八块 K9PHGY8U7A-CCK0 模组。

本测试采用的SSD规格:

金士顿 HyperX SSD (240GB, SandForce SF-2281, Intel 25nm NAND, SATA)

OCZ Vertex 3 MAX IOPS (240GB, SandForce SF-2281, Toshiba 32nm MLC NAND, SATA)

Intel SSD 520 (240GB, SandForce SF-2281, Intel 25nm NAND, SATA)

Plextor PX-M5S (256GB, Marvell 9174, Micron 25nm MLC NAND, SATA)

三星SSD 830 (256GB, 250mhz Samsung 3-core MCX controller, Samsung 2x nm Toggle NAND Flash, SATA)

Corsair Neutron GTX (240GB, LAMD LM87800, Toshiba 24nm toggle NAND, SATA)

OCZ Vertex 4 (512GB, Indilinx Everest 2, Intel 25nm MLC NAND, SATA)

本测试主要选取2MB和4k两种大小的数据块对参与测试的SSD产品进行随机/连续的读/写操作,并将结果绘制成为柱状图。测试中所有的IO测试结果都以MB/s为单位显示。

测试结果:

2MB IO持续读/写测试中三星持续读和写的速度都是最快的(512GB 的SSD840 Pro)。

2MB IO随机读/写测试中SSD 840 Pro并没有处于顶峰,但仍然在第一阶梯。

4K IO随机读/写测试中SSD840 Pro读的速度为33.47 MB/s 领先于其他SSD,随机写的速度为67.51 MB/s位列中等。

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4k读/写测试中SSD 840 Pro随机读的IOPS为8,568 IOPS,领先其他SSD,写的IOPS成绩为 17,284 ,位列中等。

耗电量

SSD 处于闲置状态的时间是非常长的,所以一个非常好的耗电管理机制变得非常重要。三星SSD830在电源管理方面做得非常好,而其升级版三星SSD 840 Pro在运作时耗电量为0.068w,闲置时耗电为0.042w,这个成绩是非常惊人的。在问及为何SSD 840 Pro为何如此省电时,三星并没有给出明确的答复,在此仅列出具体结果以供读者参考。

 

 

上图可以看出256GB的SSD 830和512GB的SSD 840 Pro在读/写、随机读、闲置以及启动时的耗电量都是非常接近的。

配套软件

三 星发布的最新的硬盘管理软件Magician 4.0可以进行硬盘扫描、错误报告和诊断,另外Magician 4.0还提供了软件升级的界面。Magician 4.0可以为SSD 840 Pro用户提供一个预留空间(over-provisioning),大小为总容量的7%~24%之间,这部分的功能主要是预擦除,预留存储等,这样可以 提升SSD的性能。用户可以根据自己需要设置这一预留空间的大小。值得注意的是Magician 4.0是最实用的三星SSD软件工具,他可以极大的增强SSD的性能。

闪存的性能优势可以表现在多个方面,本文所使用的存储评测分析将涉及到设备的吞吐量、平均延迟、最高延迟以及预处理命中率等。每个参加评测的设备都将使用工 具将硬盘上的数据完全擦除,然后使用16个线程的任务同时对硬盘进行读写操作,最后在改变队列深度之后重新测试以得出在轻量级和重量级的工作负载下硬盘的 性能。企业级测试结果总结在《三星SSD 840 Pro企业级综合负载能力分析》一文中。

总结

这次测试的主要产品SSD 840 Pro较三星之前非常成功的SSD830已有了一些进步。总的来说不管是三星SSD 840还是三星SSD 840Pro,其性能和稳定性都是非常高的,当然这些优势和三星SSD核心组件的原创性是分不开的。在综合的性能测试中,三星SSD 840 Pro的成绩基本都是处于第一阶梯甚至领先的位置。最后值得注意的是三星SSD的节电性能,超低的耗电使得笔记本电脑的续航能力大幅提升,这无疑是个进 步。