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三星840 PRO固态硬盘评测

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三星840 PRO固态硬盘重磅评测

虽然来得晚了点,但是幸好还能赶上国内开卖之前拿到样品——和定位普通电脑用户的三星840不同,840 PRO固态硬盘是一款高性能产品,定位高端玩家、专业用户以及工作站等环境,并配备了专门的固件以胜任高负载工作环境。
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关于这款三星840 PRO固态硬盘的特性笔者在这里要再做个简短的阐述,虽然我们已经在此前的840的评测中介绍的已经很详细了,两款产品的差别基本上只有固件和闪存不同(当然还包括性能、容量和价格),但显然,高端玩家对“PRO”会更感兴趣!

1.全新的外观设计,炭黑色金属磨砂外壳

2.采用全新MDX主控以及Toggle 3.0标准的闪存

3.更高的性能表现,随机读取性能最高可达100K IOPS

4.更低的功耗表现,甚至可以延长笔记本续航半个小时

5.更易用的软件系统,包含系统迁移工具和管理软件
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三星840 PRO系列固态硬盘官方性能指标

当然,前提是,普通用户们要把840和840 PRO区别开来,这是三星采取的全新的细分市场的策略。前者所采用的3bit MLC(也就是我们说的TLC)闪存在现在来看还有很多用户存在偏见,这是正常的。不过还好,这一次我们不讨论TLC,840 PRO是真正的高端产品,其128GB的版本将会达到千元级别。
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张键  超级版主  发表于 2013-3-12 10:53 | 显示全部楼层
三星840PRO和840的主要区别


刚刚提到840 PRO和840的主要差异在于固件和闪存,这里具体来讨论一下吧。下表罗列了840 PRO、840以及830之间的规格差异:
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840 PRO、840和830之间的规格差异

首先,两款新品在MDX主控硬件参数上都是一样的,但840 PRO搭载的固件是针对高负载工作环境而编写的,因此拥有更高的性能表现。而定位更低的840其固件更多是为轻负载应用而设计的。

闪存方面,两款新品均使用的是21纳米Toggle 2.0闪存,接口带宽可达400Mbps。840 PRO依然采用MLC闪存,而840则采用TLC闪存,不过三星更偏向于叫它3bit MLC闪存,此前三星透露这种闪存的P/E循环次数保守估计为1200次。

容量上,可以看到840 PRO拥有完整的128GB、256GB以及512GB的空间,而840则设置了一定的OP空间,这样的容量设置是为了和传统机械硬盘的容量标示相对应,意在以更为直观的方式帮助初级用户从传统硬盘升级到固态硬盘。
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840 PRO支持WWN全球唯一名称和服务器LED报错显示技术

两者最大的不同,则在于三星针对840 PRO加入了很多企业级特性,主要是面向对数据存储安全高度敏感的客户,840 PRO支持WWN(World-Wide-Name)全球唯一名称和服务器LED报错显示技术,以兼顾高性能和可靠性,确保数据的安全。据悉三星也有可能为840也加入WWN特性。

包装方面,840 PRO仅提供简包版本,而840则会有简包和升级套装两种,区别在于附件不同。840会附带SATA-USB转接线、3.5英寸支架等配件,而简包版只有固态硬盘和软件光盘。

再有则是质保年限的不同,840 PRO提供五年质保而840则为主流的三年质保。关于售价上的差异,因国内还未正式开卖,笔者根据国外报价估计120/128GB的840简装版会在700元左右,而840 PRO则可能达到千元级别。而250/256GB的840简装版则会在1300元左右,至于840 PRO则可能达到1800元。
张键  超级版主  发表于 2013-3-12 10:56 | 显示全部楼层
从外到内的重新审视
一直以来三@@态硬盘最大的优势便是端到端的垂直整合能力(End-to-End Integrated),从硬件到软件完全由三星自己来设计,显然它可以保证最佳的兼容性和可靠性。这也要求我们需要重新审视三星840 PRO的内在。在外观上,840 PRO和840没有区别,炭黑色色调、磨砂工艺的铝制外壳,没有了830金属拉丝的那种质感,显得更为低调。
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三星840 PRO固态硬盘正面
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三星840 PRO背面的产品信息

三星的Logo也直接印刷在外壳上,而橘黄色的烤漆得以保留了下来,只不过位置变到了中下方,同时仅作装饰使用而不标识容量。而外壳右面的小三角则让用户有了跃跃欲试的感觉。而在产品背面,你可以看到位于S/N序列号下方的WWN全球唯一名称的信息。
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7mm厚度设计

在840 PRO的侧面也延续了830的影子,通过削切工序达成高度抛光的倒角边缘,与硬盘正反面形成极具鲜明的对比。同样延续下来的7mm的厚度设计进一步增加了美感。
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单面PCB设计

单面PCB设计的特点也沿袭下来,这个256GB的版本显然是由8个32GB(256Gb)的NAND颗粒组成,主控保持不变,缓存为512MB。关于主控和闪存的详细介绍请看下页。
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三星S4LN021X01-8030(MDX)主控芯片和512MB LPDDR2-1066缓存
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单颗容量为32GB的三星Toggle 2.0 MLC闪存,编号K9HFGY8U5A-CCK0
张键  超级版主  发表于 2013-3-12 10:58 | 显示全部楼层
第四代MDX主控和Toggle 3.0标准闪存


关于第四代MDX主控方案

三星840(PRO)系列固态硬盘采用的是三星第四代SSD主控MDX,MAX被用于470系列,MBX未用于零售产品,MCX则用于830系列。

MDX主控内建三个ARM Cortex-R4核心,工作频率300MHz。之所以选择Cortex-R4,三星表示由于三星本身也具备控制器研发能力,因此在经过多层筛选和测试之后挑选出一个具有最佳兼容性的方案作为最终选择。
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第四代MDX主控方案

但更进一步讲,Cortex-R4具有的严格的实时响应限制应该是三星在设计SSD时所看重的,这种特性非常适合用于深层嵌入式系统,硬盘/固态硬盘驱动器就是其中之一,它兼顾高性能、可靠性和低功耗。相较之下Cortex-A系列专用于具有复杂软件操作系统(使用虚拟内存管理)的面向用户的应用。
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ARM Cortex-R4核心架构

MDX主控可以支持到1TB容量,只不过三星认为目前超高密度的NAND(单颗容量128GB)的价格太过昂贵,因此并未推出。

另外MDX加入了对256位AES硬件加密的支持,通过使用SYSTEM BIOS密码进行管理,就和其他同级别产品一样,以应对越来越重要的数据安全性问题。同时,新的主控还拥有着“更先进的信号处理算法(Advanced Signal Processing Alogrithm)”。

关于Toggle DDR Mode 2.0标准闪存

三星830系列采用的是27纳米制程Toggle DDR Mode 1.0标准的闪存,其接口带宽可以达到133Mbps,而840系列所采用的是21纳米制程Toggle DDR Mode 2.0标准的闪存,可以达到400Mbps的接口带宽。
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Toggle DDR 2.0闪存的技术特点

全新的Toggle DDR Mode 2.0可是实现随机读取性能30%的增幅,随机写入性能120%的增幅。当然,全新标准的闪存应该和全新一代的主控芯片配合才能发挥出全部效能。这也正是三星840性能再次攀升的因素之一。
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三星预计将于2015~2017年推出Toggle DDR 3.0标准

到2015~2017年,我们将迎来Toggle DDR Mode 3.0标准,届时带宽将达到800Mbps。同时三星也将致力于发展PCIe接口的固态硬盘,并认为是未来10年高性能产品的最佳选择,配合超高的带宽,得以发挥新一代闪存的性能。
张键  超级版主  发表于 2013-3-12 10:59 | 显示全部楼层
设置OP预留空间带来的好处


采用TLC闪存的三星840固态硬盘包含120GB、250GB和500GB三种容量,显然相比840 PRO和830系列的128GB、256GB、512GB都缺失了一部分,这部分就是“Over-Provisioning”预留空间。
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OP空间的三个等级

一般OP分为三层,如上如所示,第一层由于计算方法的差异是不可抗拒的,而第二层则是SSD厂商预留的,比如目前消费级SF-2281固态硬盘预留容量通常为7%,一些企业级的型号达到28%。至于第三层则是用户自己设定的容量。

针对第三层OP空间,用户可以通过Samsung Magician软件对840或840 PRO进行手动设置。设置预留空间好处多多,它更有利于均衡磨损机制的运作,可以减小写入放大,可以增加垃圾回收的效率。
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设置OP空间好处多多,在稳定态下会有更好的性能表现

这张图可以体现出启用OP对增加垃圾回收效率的益处:在经过长达数百分钟的压力测试后,具备预留空间的三星840 250GB速度(绿色)甚至要比没有预留空间的840PRO 256GB(橙色)还要高,而对840PRO设置了预留空间后(蓝色),速度也是得到了显著提升。

三星建议在轻量级负载应用环境下(如Web Server)设置6.7%的OP空间,而在较为重负载的应用环境下建议(如Database)设置20%的OP空间。
张键  超级版主  发表于 2013-3-12 11:01 | 显示全部楼层
840PRO竟要比840更省电


三星840固态硬盘最引以为傲的就是超低的功耗表现,这点在上一代830系列上就有很好的表现。可能很多人都认为固态硬盘本身就要比机械硬盘省电很多,但事实也许并非如此。
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官方提供的三星840固态硬盘功耗测试
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根据三@@方给出的基于MobileMark 2007的测试结果,三星840 PRO 256GB在闲置状态下的功耗仅为0.042W,比840 250GB的0.057W还要低,多出的功耗应该是来自TLC闪存。但都仅为其他产品的10~15%,即便是三星830 256GB也不过0.076W。而在MobileMark 2007的Average Power Consumption测试中也有着同样的表现。
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张键  超级版主  发表于 2013-3-12 11:04 | 显示全部楼层
我们如何看待定位的差异


三星840固态硬盘是定位主流家庭用户的产品,采用和机械硬盘同样的容量标示就已经很好地体现了这一点,而840 PRO则是定位发烧用户。所以我们要以两种出发点来看待这两款产品,特别是在安装和迁移方面。

三@@方此前给出了很多的升级建议和升级方法,比如台式机用户你可以将SSD当做系统盘使用,如果是笔记本用户,如果容量不够,你可以只将和软件系统迁移进来,一些图片视频等可以使用移动硬盘。
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并非所有人都能想到最适合自己的升级方案,这样的指导很有意义

大部分用户的机械硬盘都不会使用很多容量,甚至1TB的硬盘只使用了200GB,这时候你直接购买一块256GB的固态硬盘就可以直接完全替代传统硬盘了。

显然,这种升级指导适合于840的用户,对于840 PRO的用户相信他们自己心中有数。这里简单介绍下三星的Data Migration系统迁移工具,让用户仅通过“开始、设置、克隆”三个步骤便完成当前系统的迁移工作。
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使用Data Migration进行系统迁移时,用转接线或者SATA直连都可以

上次在测试840的时候使用的是0.9版,还处于Beta测试阶段,而这一次我们拿到了1.1版,支持多国语言!此前的0.9版,如果我们使用SATA直连的方式进行克隆是会报错的,如今1.1版修正了这个问题。笔者推荐如果可以的话还是选择SATA直连方式,会比USB2.0进行得更快。
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自动识别源磁盘和目标磁盘,源磁盘即当前系统盘,不会显示系统中其他硬盘
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通过SATA直连的方式克隆起来会比较快
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我们耗时8分40秒就完成了现有系统的克隆,关机将840 PRO接入即可
张键  超级版主  发表于 2013-3-12 11:15 | 显示全部楼层
用魔术工具玩转你的840 PRO


上一次测试840的时候笔者表示还没有收到全新的Samsung Magician 4.0软件,只有添加了对840(PRO)支持的3.2版。所以我们依然只能使用这个版本为大家简单介绍一下其功能。

其实4.0版主要还是UI的变化,当然添加了一些新特性,作为全新的SSD管理工具,它拥有以下新特性:

1.全新用户界面(UI)带来更好的用户体验(UE)

2.SSD健康状态检查

3.Total LBA Written报告

4.全盘扫描和错误报告

5.更高级的用户自定义选项

6.允许用户自行设置OP空间
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虽然3.2版本不新,但是常用的功能都还是有的
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性能评估测试,你可以使用这个工具简单测试下性能表现
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通过软件手动对固态硬盘进行优化,如TRIM执行和垃圾回收等
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这是三星建议你关掉的一些系统服务,因为他们对SSD来说没什么用
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这个是OP空间的设置,后面笔者会研究一番
张键  超级版主  发表于 2013-3-12 11:16 | 显示全部楼层
CDM和ATTO软件跑分测试


测试平台方面,我们使用酷睿i7 2600处理器,Z77主板,配合RST 11.2驱动程序,同时以三星830 256GB作为系统盘。测试过程中将处理器频率锁定在3.5GHz,关闭睿频和所有节能降频的选项,并在BIOS中开启AHCI,关闭其他第三方板载芯片。
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测试平台

我们依次使用常规的测试软件,包含CrystalDiskMark、AS SSD Benchmark、ATTO Disk Benchmark以及PCMark7,在空盘状态下,进行840 PRO的性能测试,并与830 256GB和840 250GB进行对比,看看全新一代旗舰产品的表现。
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CrystalDiskMark软件测试
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在CrystalDiskMark的测试下,三星840 PRO 256GB完美地达到了标称性能,读取达到547MB/s,写入达到527MB/s,而在QD1下的4K随机读写也达到了41MB/s和140MB/s,QD32下的两个数值折算下来就是104K和94K IOPS!这基本上已经是当前2.5寸SATA固态硬盘的最高水平。要知道上一代产品基本上能达到80K的随机读就已经非常出色了。
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ATTO Disk Benchmark软件测试

ATTO Disk Benchmark则验证了三星840 PRO在不同长度文件块读写时的性能表现,我们发现默认设置下在256K到8192K这段三星840 PRO的写入表现不稳定,但如果换成是Random数据样本,写入就可以超过500MB/s。这显然是来自缓存算法和固件优化的问题,不过影响不大。
张键  超级版主  发表于 2013-3-12 11:17 | 显示全部楼层
AS SD和PCMark 7软件基准测试


下面来看看AS SSD Benchmark软件和PCMark 7软件的测试成绩:
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AS SSD Benchmark软件测试获得1210分
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在AS SSD Benchmark测试中总成绩竟然突破了1200分,非常惊人。目前只有为数不多的固态硬盘可以获得超过1000的分数,包括浦科特M5P系列、OCZ Vertex4系列等。应该说我们在测试840的时候就能够明显感觉到它比830的改进之处,而840 PRO更是进一步释放了这种能量。这都要归功于MDX主控+Toggle 2.0闪存之间的完美匹配。
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三星840 PRO 256GB在PCMark7测试中获得了5635的高分
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