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            首款7GB/s SSD!三星980PRO 1TB評測:永恒的1.8GB/s緩外寫入速度

            放大字體??縮小字體 時間:2020-12-31 21:54    熱度:194
            一、前言:首款滿血的PCIe 4.0 SSD到來時代在變,然而思維陳舊的人會始終難以適應時代的變化!很多人無法理解ARM處理器的性能超。。。

            一、前言:首款滿血的PCIe 4.0 SSD到來

            時代在變,然而思維陳舊的人會始終難以適應時代的變化!很多人無法理解ARM處理器的性能超越X86處理器,最強的RISC處理器(精簡指令集)比不上最弱的CISC(復雜指令集)處理器似乎就是天經地義,蘋果M1處理器的誕生顛覆了很多人的認知。

            在SSD領域也有同樣的情況,似乎MLC閃存天生就比TLC高貴,TLC SSD再怎么努力也趕不上最弱的MLC。而三星980PRO SSD的誕生同樣將顛覆大多數玩家對于TCL SSD的認知,這是三星第一款采用TLC閃存的頂級SSD產品,也是第一款滿血的PCIe 4.0固態硬盤。

            1、PCIe4.0 x4的理論帶寬

            下面是PCIe個版本鏈路性能指標:

            有很多同學奇怪為什么PCIe通道的傳輸率的單位使用GT/s而不是我們常見的Gbps。主要原因是傳輸率還包括不提供額外吞吐量的開銷位,比如 PCIe 1.x和PCIe 2.x使用8b / 10b編碼方案,會占用了20%的原始信道帶寬,也就是實際吞吐量只有傳輸率的8成。

            PCIe 3.0的物理層協議使用了全新的128b/130b編碼方案,也就是說有效吞吐量可以達到原始信道帶寬的128/130。因而,PCIe 3.0協議的每一條通道的實際帶寬= 8.0GT/s * 128 / 130/8=984.6MB/s。那么PCIe 3.0 x4就能提供3938MB/s的吞吐量。

            PCIe 4.0協議的傳輸率翻倍到了16GT/s,同樣也是使用了128b/130b編碼方案,PCIe 4.0 x4的吞吐量可以達到7976MB/s,是PCIe 3.0 x4的二倍。

            2、PCIe4.0 SSD的理論速度是最高可以達到多少?

            任何數據PCIe系統傳輸,都會產生一定的開銷。PCIe設備是以TLP的形式發送報文的,數據報文在Device Core產生之后,在分別經過事務層(Transaction Layer)、數據鏈路層(Data link Layer)、物理層(Physical Layer)之后會依次被增加ECRC,Sequence Number,LCRC,Start,END等數據塊。

            PCIe 3.0/4.0 中一個TLP最高可以攜帶4096Bytes有效數據,不過通常它會受到設備以及主板支持的共同限制,多數情況下被限制在256Bytes。

            TLP heade長度可選12Bytes或者16Bytes,Memory Read/Write TLP中采用32位地址時,TLP heade長度為12Bytes,采用64位地址時TLP heade長度為16Bytes

            因此PCIe 3.0/4.0 中TLP的有效數據率=256/(4+2+16+256+4+4)=89.5%。

            那么PCIe 4.0 SSD可達到的最高理論帶寬應該=7976 MB/s *89.5%=7138MB/s

            3、如何才能達到PCIe4.0 SSD最高理論速度?

            簡單的說就是主控和閃存的關系!

            主控的最高速率=接口速率x通道數/經驗倍率。比如群聯的PS5016-E16主控。這款主控使用800MT閃存接口,8個通道理論上可以達到6.4GB/s,經驗倍率是1.28,于是實際上最高只能支持6.4GB/s÷1.28=5GB/s。這數字與7138MB/s相去甚遠。

            三星Elpis同樣也是8道通主控,不過閃存接口速度高達1200MT/s,扣掉1.28的經驗倍率,實際帶寬=1200*8/1.28=7500MB/s,已經超過PCIe 4.0 x4的理論帶寬上限。

            當然,就算主控再強,沒有與之匹配的閃存肯定也無法發揮應有的性能。

            三星980PRO 1TB SSD采用的是第六代V-NAND TLC閃存顆粒,堆疊層數從第五代的96層提升至136層,增加了約40%的單元。這顆閃存充分利用三星獨創的“通道孔蝕刻”技術,通過建立一個由100多個層組成的導電晶片堆棧,從上到下垂直穿孔,形成均勻的三維電荷阱閃存(CTF)單元,堆疊層數從第五代的96層提升至136層,增加了約40%的單元。

            同時,三星還進行了更優化的電路設計,使其能夠實現比第五代V-NAND更快的數據傳輸速度,而寫入操作的時間少于450微秒(μs),讀取操作的時間少于45μs,這2個指標都比上代提升了10%以上。

            4、PCIe 4.0 SSD的前景

            2019年7月AMD Zen2處理器發布的時候,PCIe 4.0還是曲高和寡。僅僅在一年多的時間,現在主流設備已經全面擁抱PCIe 4.0了。

            AMD最新一代的RX 6000顯卡,NVIDIA的RTX 30系顯卡均支持PCIe 4.0,Intel的Z490主板絕大部分也支持PCIe 4.0(需要搭配第十一代酷睿處理器),AMD的B550、X570主板也早以支持PCIe 4.0。另外,微軟和索尼的次世代主機Xbox Series X和PS5也都采用了PCIe 4.0 SSD。

            PCIe 4.0 SSD的另外一個意義就是,等到明年微軟正式推出DirectStorage技術之后,三星980PRO可以憑借7000MB/s的讀取速度做到秒進游戲,這也是很多玩家期盼已久的事情。

            三星980PRO SSD的詳細規格如下:

            我們此次測試采用的是三星980PRO 1TB SSD,寫入壽命為600TBW,售價為1899元,今年晚些時候,2TB版本也會上市。

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            關于首款7GB/s SSD!三星980PRO 1TB評測:永恒的1.8GB/s緩外寫入速度的要點介紹,希望對大家了解首款7GB/s SSD!三星980PRO 1TB評測:永恒的1.8GB/s緩外寫入速度有所幫助,如有侵權,聯系我們jingshangbao@foxmail.com。
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