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    三星870QVO首测:探寻全球容量最大消费级固态硬盘的秘密

      [  中关村在线 原创  ]   作者:王辉

    固态硬盘的容量边界到底在哪里?三星QVO系列可能就是答案

        随着技术革命的创新,数字化的加速,几乎每个人都无时无刻的产生海量的信息和个人数据,根据IDC公布的数据显示,2019年全球创造的数据量已然超过45ZB(编者注:1ZB约等于1万亿GB),面对着海量的数据,存储技术和存储工具的创新和发展,就显得极为迫切了。

        尤其是对于消费级存储市场而言,常规的大容量机械硬盘,在讲求性能和体验的当下,已然失去了优势;主流的大容量固态硬盘在价格方面,受限于技术和成本,始终无法实现亲民。

        行业迫切希望能有一款集性能和容量为一体的高品质硬盘产品,今天,它来了。

        三星870QVO固态硬盘,三星QVO系列第二代产品,聊起三星QVO系列,很多朋友不太了解,这是三星旗下的全新系列产品,它是基于三星创新性的QLC技术创立的全新系列,产品的最大特点是大容量、高性能,此前发布的第一代QVO产品860QVO,便是以4TB的最大容量闻名于行业。

        而此次全新的三星870QVO固态硬盘依旧延续着三星QVO系列的传统,在大容量方面再次实现了惊人的突破,设计最大容量达到8TB,甚至超过普通主流机械硬盘的设计容量,这可能是全球容量最大的消费级固态硬盘产品。

    三星870QVO首测:探寻全球容量最大消费级固态硬盘的秘密

        当然了,除了在容量上的创新,三星870QVO还在技术体验方面都有着众多的升级,话不多说了,开始我们今天的评测。

        按照惯例,在评测之前,我们先来简单总结一下三星870QVO的重要升级,稍后正式进入评测环节。

         1.容量升级,最大容量8TB,是目前全球容量最大的消费级SATA固态硬盘产品。

         2.技术升级,第二代QLC闪存颗粒和全新MKX主控

         3.性能升级,最大连续性能560MB/S,接近SATA接口最大理论性能

         4.缓存升级,智能TurboWrite耐用性和可写空间显著提升

        下面,我们将从外观设计、内部结构、性能测试、技术讲解等维度,为大家仔细剖析三星870QVO,这款全球容量最大的消费级固态硬盘的秘密。

    01 外观设计:标准SATA接口 特殊防指纹工艺

       全新870QVO固态硬盘,在外观设计上延续QVO系列沉稳的风格,整体采用偏中性的灰色,不同于EVO系列配色的年轻和跳跃,870QVO的配色更加商务和简洁。

    商务简洁设计

    背部参数

        在产品正面,大面积留白,仅剩下三星品牌logo作为主视觉;产品背面,则集成了关于870QVO产品的详细产品参数,方便用户阅读和参照。

    标准SATA接口设计

        在接口方面,采用标准SATA3.0接口,最大理论性能600MB/S左右,可以兼容市面上各种型号的主板。

        特殊工艺处理无指纹残留

        在外观方面,尤其值得注意的是产品正面,三星采用了特殊的外壳制作工艺,在金属表面进行了特殊的工艺处理,手指触碰上去,没有任何的指纹残留;同时,在质感上,特殊工艺还带来了不同于普通金属材质的温润和细腻。

    02 内部结构:第二代QLC颗粒+三星MKX主控

        在内部结构方面,为了实现更大容量和更优秀的性能,三星在主控和颗粒方面都实现了较大幅度的升级。

        闪存颗粒方面,采用三星原产研发的第二代QLC颗粒,这个颗粒基于三星增强型9X层V-NAND技术,实现了性能和容量上的双倍提升。

        三星自研QLC颗粒

        主控方面,采用了全新一代三星自研MKX主控芯片,MKX主控搭载了三星研发的新一代ECC算法和纠错机制,能够进一步提升固态硬盘整体的稳定性和可靠性。

        自研MKX主控

        同时为了实现8TB超大的存储容量,870QVO采用了双面PCB设计,一共内置了多达8颗的QLC闪存颗粒,单die容量也达到了恐怖的1TB。

        正反两面设计共8颗QLC颗粒

    03 基准测试:最大连续读取性能560MB/S SATA接口最大理论水平 

        内部核心的升级,使得870QVO固态硬盘在性能上也有了相当的提升。在性能测试方面,我们依旧从连续性能、4K随机性能、以及综合性能三个维度进行测试,探究8TB容量下三星870QVO的具体性能表现。

        在性能测试之前,我们先通过CrystalDiskInfo了解下三星870QVO的相关参数和使用情况。

         CrystalDiskInfo

        在CrystalDiskInfo中,我们可以看到关于870QVO的传输模式和重要的功能特性,例如TRIM、S.M.A.R.T等,以及产品的通电次数和通电时间。

        在连续性能测试方面,我们采用CrystalDiskMark、Txbench二个测试软件进行相互验证,以探寻870QVO的真实连续性能。

    连续性能测试

        CrystalDiskMark是一款来自日本的老牌硬盘性能测试软件,它能够在保证了连续读写、512KB和4KB数据包随机读写性能,以及队列深度(Queue Depth)为32的情况下的4K随机性能等常规测试外,还在队列设置,性能描述,以及测试数据块选择上都进行了优化,更符合当下硬盘的测试需求。

         CrystalDiskMark

        在CrystalDiskMark测试中,三星870QVO最大连续读取性能达到了559MB/S,最大连续写入性能则达到了526MB/S,和三星官方标称的理论读取560MB/S,写入530MB/S几乎没有差距。

        在Txbench测试中,软件将从不同队列,不同数据块进行存储性能的测试。

        

    Txbench测试

        在Txbench测试中,三星870QVO最大连续读取速度依旧能达到559MB/S,最大写入则保持在528MB/S,和此前CrystalDiskMark测试性能几乎保持一致。

        综合CrystalDiskMark和Txbench测试,我们可以看到三星870QVO的最大连续读取性能保持在560MB/S,最大连续写入性能则能够维持在530MB/S,已经达到了SATA3.0标准下的理论最高值,几乎比肩市场上顶级3Bit MLC产品的性能表现。

        

    图源于三星官方

        同时,比对于三星860QVO的连续性能,三星870QVO的最大连续性能也实现了21%的提升,对于本就处于SATA接口性能顶峰的产品而言,这样幅度的性能提升还是十分罕见的,也足以证明全新MKX主控和第二代QLC颗粒的强悍之处。

    4K随机性能测试

        4K随机性能决定了产品在日常复杂的应用场景中的实际体验,在一定程度上更能反映出产品的实际性能。

        在4K随机性能测试中,我们将使用ASSSD Benchmark进行测试。

        

    4K随机性能

        在4K随机性能测试中,三星870QVO最大随机读取达到了94KIOPS,最大随机写入则到了82KIOPS,这样的成绩,能够满足用户日常存储细碎文件的需求。

    综合性能测试

        在综合性能测试方面,我们采用老牌的PC Mark8进行测试,PC MARK8内置的存储性能测试,可以比较精准的反映存储产品在模拟的各种日常负载情况下的真实性能表现。

         PCMark8

        在PC Mark8测试中,我们可以看到三星870QVO在后期处理、游戏载入、办公场景等细分领域的具体表现,以及最后的4942的得分,这样的分数对于SATA固态硬盘而言,绝对属于一流水准,它表明三星870QVO在综合性能测试上,也有着上佳的表现,能够满足包括游戏、后期乃至办公等多场景应用的存储需求。

    04 高阶测试:高负载、多频段的QD下性能稳定

    在高阶测试中,我们将模拟日常硬盘的工作模式,在seq连续性能和4K随机性能两个维度进行高阶测试,以展现三星870QVO固态硬盘在高负载、多频段的QD下的不同表现。

    在Seq连续性能测试上,我们将采用4KB单位数据块,100%的写入模式,连续写入6000秒,进行全盘写入,并对每秒产生的写入性能成绩进行收集,形成数据表格。众所周知,固态硬盘在高负载的持续写入下,性能会出现明显的波动,这样的波动,能够展现出固态硬盘品牌在主控性能、颗粒品质方面的真实实力。

    三星870QVO首测:探寻全球容量最大消费级固态硬盘的秘密
    持续写入测试

    三星870QVO首测:探寻全球容量最大消费级固态硬盘的秘密
    持续写入测试局部

    在持续写入测试中,我们通过全盘数据写入,并记录了6000个数据样本,进行图标汇总。可以看到三星870QVO在高负载下的写入性能的变化趋势。

    从一开始的低速写入,缓慢增长到固态硬盘的极限性能,即在530MB/S左右,开始激活三星内置的智能TurbeWrite机制,鉴于本次测试的版本是8TB,智能缓存区的容量也相对较大,大约在100GB不到的写入量后,开始快速下降,直到性能稳定在160MB/S,持续到全盘写入完成。

    在多频段的QD测试中,我们将采用4KB的单位数据块,在QD1/QD4/QD8/QD16/QD32等五个不同QD维度下,进行连续写入5000秒,写入1TB数据后(即完全耗尽三星870QVO内置的SLC缓存区),进行真实4K随机写入性能测试。

    在日常的存储任务中,QD即队列深度的不同,对于硬盘存储效率也有着不同的提升,通过测试不同QD下固态硬盘的IOPS值,即每秒IO性能,能够更加全面的反映固态硬盘的真实效能。

    三星870QVO首测:探寻全球容量最大消费级固态硬盘的秘密
    不同QD下固态硬盘的IOPS值(去SLC缓存)

          在耗尽了SLC缓存之后,三星870QVO在不同QD下的IOPS值还是存在一些差异的,基础的QD1上的4K随机写入达到了33K左右的IOPS,而在QD4-QD32的几大队列中的4K随机写入则基本维持在42K的IOPS,对于定位于普通SATA仓库盘的870QVO而言,这样的4K随机性能,足以满足普通用户的高负载写入需求。

    05 技术升级:智能TurboWrite的再进化 

        除了内部架构的更新换代带来的大容量提升,以及由此而来的性能表现之外,三星870QVO作为首次应用三星第二代QLC颗粒的新兴产品,在主控机制上也实现了革新。

        众所周知,三星研发的QLC颗粒,它的突出优势在于单位存储空间更大,采购成本更低,有助于固态硬盘产品的普及;当然它还有着比较明显的劣势,那就是在存储性能方面相对孱弱。

    关于智能TurboWrite功能

        为了更好的发挥QLC颗粒的低成本高容量的优势,同时保持闪存颗粒的存储性能,三星存储在经过了多年的市场调研和功能分析之后,在2012年首次提出了智能TurboWrite功能。

    内置智能TurboWrite

        借助TurboWrite,在固态硬盘中创建一个固定空间的高性能SLC写入缓冲区,在一定写入容量下维持SLC级别的高性能,进而实现了在QLC颗粒基础上维持高性能的写入。

        而此次,三星870QVO固态硬盘再次升级智能TurboWrite机制,根据三星官方对于此次技术升级的描述,“870QVO中的智能TurboWrite功能可自动识别用户的工作负载,并指定合适的SLC缓冲区,这是三星根据对最新数据趋势的研究而定义的。”

        也就是说,三星870QVO内置的智能TurboWrite,能够智能的识别用户当前的存储工作负载,根据负载的不同,动态调整高性能SLC写入缓冲区配比。

        具体而言,采用了固定默认空间+智能区域形成的智能缓存技术,就8TB型号而言,三星为此配备了6GB的默认缓存区,以及高达72GB的动态智能缓存区。

        当用户执行正常写入任务的时候,智能TurboWrite会优先使用6GB默认缓存区,维持最高530MB/S的写入性能;当用户的持续写入量超过6GB的负荷后,智能TurboWrite便会开始调动智能区域的动态缓存容量,和默认6GB缓存空间组成最高容量78GB的缓冲区,以满足高负荷的写入需求。

        这样的设计,不仅能够最大限度的提升QLC颗粒的读写性能,还能够节省固态硬盘的内部存储空间,实现性能和空间的动态平衡。

    三星870QVO智能TurboWrite功能实测 

        为了进一步验证三星870QVO内置智能TurboWrite的实际效能,笔者将通过老牌的存储测试工具HDTune Pro进行智能TurboWrite的功能测试。

        我们设置超过8TB最高规格的智能TurboWrite的缓存空间的写入量,也就是80GB左右,观察写入性能的变化曲线。在经过了几分钟的测试,我们得到了以下的性能曲线变化图。

        智能TurboWrite测试

        通过曲线我们可以看到,三星870QVO,在0GB-78GB的写入区间中,性能始终维持在一个相对稳定的数值,直到超过78GB,也就是最大缓存区间用尽之后,三星870QVO的性能才开始出现下降,这个测试展现了智能TurboWrite机制的重要价值和强悍之处。

        实际上,对于普通用户,或者说三星QVO系列的目标群体,可以说几乎90%以上,在日常工作生活中,都没有持续写入超过100GB以上的高负载的存储需求。

        三星870QVO内置的全新智能TurboWrite机制的存在,却能够在满足目标用户性能体验基础上(即非高负载情况下的高性能读写需求),享受QLC带来的大容量以及低成本等实际优势,加速固态硬盘的产品普及,对于用户和行业而言,其好处是不言而喻的。

    06 三星magician管理软件的更新

    伴随着三星870QVO的诞生,三星自研的固态硬盘管理软件,即三星magician 也在界面和功能上进行了优化,用户可以通过magician更加详细科学的监控和管理固态硬盘。在界面交互上,三星magician采用更加动感和新潮的交互模式,各大功能区块之间具有明显层次感和线条感,配合着浅蓝偏黑的商务色系,整体风格简练而现代。

    在功能设计上,采用常规的左右分布模式,左侧的主菜单栏上,简明扼要的分布着Drive information(驱动器信息)、Drive Details(驱动器细节)、Performance Benchmark(性能测试)、Diagnostic Scan(扫描诊断)等众多常用功能;而在右侧的大功能区中,详细呈现了主菜单栏下每个功能的细化参数。

    用户可以通过左侧的功能菜单选择特定功能,然后再大功能区中进行参数的阅读、测试、校正,从而实现对磁盘驱动器(即硬盘)的全面掌握。

    下面是笔者通过三星magician管理软件,查看、测试和校正三星870QVO固态硬盘的具体结果页。

    三星870QVO首测:探寻全球容量最大消费级固态硬盘的秘密
    所有驱动器详情页

    三星870QVO首测:探寻全球容量最大消费级固态硬盘的秘密
    三星870QVO健康和温度监控

    三星870QVO首测:探寻全球容量最大消费级固态硬盘的秘密
    三星870QVO基准测试

    07 总结:8TB带来的颠覆和象征意义

        8TB最大容量,带来的实际意义,在笔者看来,更多的是一种技术革新带来的行业颠覆。这个颠覆,毫无疑问指的是对于消费级存储行业的一种重新洗牌。

        无论是在存储行业还是民间,一直都有“系统装固态,资料存机械”的说法,其背后折射出的其实是,固态和机械在容量和价格上的争锋相对,机械硬盘的大容量和低成本优势,直接切断了固态存储一统江湖的雄心壮志。

        可当以三星870QVO为代表的QLC颗粒全面问世,大容量低成本不再是机械盘的护身符的时候,存储行业的新时代已在眼前了。

        最后,预告一波,全新三星870QVO 将于7月20日正式开启预售, 1TB只要799,优惠多多活动多多,先到先得哦~https://item.jd.com/100007847303.html


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