三星870QVO 首測:探尋全球容量最大消費級固態硬碟的秘密

原標題：三星 870QVO 首測：探尋全球容量最大消費級固態硬碟的秘密

　　來源：中關村在線

　　固態硬碟的容量邊界到底在哪裡？三星 QVO 系列可能就是答案

　　隨著技術革命的創新，數位化的加速，幾乎每個人都無時無刻的產生海量的信息和個人數據，根據 IDC 公布的數據顯示，2019 年全球創造的數據量已然超過 45ZB(編者註：1ZB 約等於 1 萬億 GB)，面對著海量的數據，存儲技術和存儲工具的創新和發展，就顯得極為迫切了。

　　尤其是對於消費級存儲市場而言，常規的大容量機械硬碟，在講求性能和體驗的當下，已然失去了優勢；主流的大容量固態硬碟在價格方面，受限於技術和成本，始終無法實現親民。

　　行業迫切希望能有一款集性能和容量為一體的高品質硬碟產品，今天，它來了。

　　三星 870QVO 固態硬碟，三星 QVO 系列第二代產品，聊起三星 QVO 系列，很多朋友不太了解，這是三星旗下的全新系列產品，它是基於三星創新性的 QLC 技術創立的全新系列，產品的最大特點是大容量、高性能，此前發布的第一代 QVO 產品 860QVO，便是以 4TB 的最大容量聞名於行業。

　　而此次全新的三星 870QVO 固態硬碟依舊延續著三星 QVO 系列的傳統，在大容量方面再次實現了驚人的突破，設計最大容量達到 8TB，甚至超過普通主流機械硬碟的設計容量，這可能是全球容量最大的消費級固態硬碟產品。

　　當然了，除了在容量上的創新，三星 870QVO 還在技術體驗方面都有著眾多的升級，話不多說了，開始我們今天的評測。

　　按照慣例，在評測之前，我們先來簡單總結一下三星 870QVO 的重要升級，稍後正式進入評測環節。

　　1。 容量升級，最大容量 8TB，是目前全球容量最大的消費級 SATA 固態硬碟產品。

　　2。 技術升級，第二代 QLC 快閃記憶體顆粒和全新 MKX 主控

　　3。 性能升級，最大連續性能 560MB/S，接近 SATA 接口最大理論性能

　　4。 緩存升級，智能 TurboWrite 耐用性和可寫空間顯著提升

　　下面，我們將從外觀設計、內部結構、性能測試、技術講解等維度，為大家仔細剖析三星 870QVO，這款全球容量最大的消費級固態硬碟的秘密。

　　外觀設計：標準 SATA 接口特殊防指紋工藝

　　全新 870QVO 固態硬碟，在外觀設計上延續 QVO 系列沉穩的風格，整體採用偏中性的灰色，不同於 EVO 系列配色的年輕和跳躍，870QVO 的配色更加商務和簡潔。

　　商務簡潔設計

　　背部參數

　　在產品正面，大面積留白，僅剩下三星品牌 logo 作為主視覺；產品背面，則集成了關於 870QVO 產品的詳細產品參數，方便用戶閱讀和參照。

　　標準 SATA 接口設計

　　在接口方面，採用標準 SATA3.0 接口，最大理論性能 600MB/S 左右，可以兼容市面上各種型號的主板。

　　特殊工藝處理無指紋殘留

　　在外觀方面，尤其值得注意的是產品正面，三星採用了特殊的外殼製作工藝，在金屬表面進行了特殊的工藝處理，手指觸碰上去，沒有任何的指紋殘留；同時，在質感上，特殊工藝還帶來了不同於普通金屬材質的溫潤和細膩。

　　內部結構：第二代 QLC 顆粒 + 三星 MKX 主控

　　在內部結構方面，為了實現更大容量和更優秀的性能，三星在主控和顆粒方面都實現了較大幅度的升級。

　　快閃記憶體顆粒方面，採用三星原產研發的第二代 QLC 顆粒，這個顆粒基於三星增強型 9X 層 V-NAND 技術，實現了性能和容量上的雙倍提升。

　　三星自研 QLC 顆粒

　　主控方面，採用了全新一代三星自研 MKX 主控晶片，MKX 主控搭載了三星研發的新一代 ECC 算法和糾錯機制，能夠進一步提升固態硬碟整體的穩定性和可靠性。

　　自研 MKX 主控

　　同時為了實現 8TB 超大的存儲容量，870QVO 採用了雙面 PCB 設計，一共內置了多達 8 顆的 QLC 快閃記憶體顆粒，單 die 容量也達到了恐怖的 1TB。

　　正反兩面設計共 8 顆 QLC 顆粒

　　基準測試：最大連續讀取性能 560MB/S SATA 接口最大理論水平

　　內部核心的升級，使得 870QVO 固態硬碟在性能上也有了相當的提升。在性能測試方面，我們依舊從連續性能、4K 隨機性能、以及綜合性能三個維度進行測試，探究 8TB 容量下三星 870QVO 的具體性能表現。

　　在性能測試之前，我們先通過 CrystalDiskInfo 了解下三星 870QVO 的相關參數和使用情況。

　　CrystalDiskInfo

　　在 CrystalDiskInfo 中，我們可以看到關於 870QVO 的傳輸模式和重要的功能特性，例如 TRIM、S.M.A.R.T 等，以及產品的通電次數和通電時間。

　　在連續性能測試方面，我們採用 CrystalDiskMark、Txbench 二個測試軟體進行相互驗證，以探尋 870QVO 的真實連續性能。

　　連續性能測試

　　CrystalDiskMark 是一款來自日本的老牌硬碟性能測試軟體，它能夠在保證了連續讀寫、512KB 和 4KB 數據包隨機讀寫性能，以及隊列深度(Queue Depth)為 32 的情況下的 4K 隨機性能等常規測試外，還在隊列設置，性能描述，以及測試數據塊選擇上都進行了優化，更符合當下硬碟的測試需求。

　　CrystalDiskMark

　　在 CrystalDiskMark 測試中，三星 870QVO 最大連續讀取性能達到了 559MB/S，最大連續寫入性能則達到了 526MB/S，和三星官方標稱的理論讀取 560MB/S，寫入 530MB/S 幾乎沒有差距。

　　在 Txbench 測試中，軟體將從不同隊列，不同數據塊進行存儲性能的測試。

　　Txbench 測試

　　在 Txbench 測試中，三星 870QVO 最大連續讀取速度依舊能達到 559MB/S，最大寫入則保持在 528MB/S，和此前 CrystalDiskMark 測試性能幾乎保持一致。

　　綜合 CrystalDiskMark 和 Txbench 測試，我們可以看到三星 870QVO 的最大連續讀取性能保持在 560MB/S，最大連續寫入性能則能夠維持在 530MB/S，已經達到了 SATA3.0 標準下的理論最高值，幾乎比肩市場上頂級 3Bit MLC 產品的性能表現。

　　圖源於三星官方

　　同時，比對於三星 860QVO 的連續性能，三星 870QVO 的最大連續性能也實現了 21% 的提升，對於本就處於 SATA 接口性能頂峰的產品而言，這樣幅度的性能提升還是十分罕見的，也足以證明全新 MKX 主控和第二代 QLC 顆粒的強悍之處。

　　4K 隨機性能測試

　　4K 隨機性能決定了產品在日常複雜的應用場景中的實際體驗，在一定程度上更能反映出產品的實際性能。

　　在 4K 隨機性能測試中，我們將使用 ASSSD Benchmark 進行測試。

　　4K 隨機性能

　　在 4K 隨機性能測試中，三星 870QVO 最大隨機讀取達到了 94KIOPS，最大隨機寫入則到了 82KIOPS，這樣的成績，能夠滿足用戶日常存儲細碎文件的需求。

　　綜合性能測試

　　在綜合性能測試方面，我們採用老牌的 PC Mark8 進行測試，PC MARK8 內置的存儲性能測試，可以比較精準的反映存儲產品在模擬的各種日常負載情況下的真實性能表現。

　　PCMark8

　　在 PC Mark8 測試中，我們可以看到三星 870QVO 在後期處理、遊戲載入、辦公場景等細分領域的具體表現，以及最後的 4942 的得分，這樣的分數對於 SATA 固態硬碟而言，絕對屬於一流水準，它表明三星 870QVO 在綜合性能測試上，也有著上佳的表現，能夠滿足包括遊戲、後期乃至辦公等多場景應用的存儲需求。

　　高階測試：高負載、多頻段的 QD 下性能穩定

　　在高階測試中，我們將模擬日常硬碟的工作模式，在 seq 連續性能和 4K 隨機性能兩個維度進行高階測試，以展現三星 870QVO 固態硬碟在高負載、多頻段的 QD 下的不同表現。

　　在 Seq 連續性能測試上，我們將採用 4KB 單位數據塊，100% 的寫入模式，連續寫入 6000 秒，進行全盤寫入，並對每秒產生的寫入性能成績進行收集，形成數據表格。眾所周知，固態硬碟在高負載的持續寫入下，性能會出現明顯的波動，這樣的波動，能夠展現出固態硬碟品牌在主控性能、顆粒品質方面的真實實力。

　　持續寫入測試

　　持續寫入測試局部

　　在持續寫入測試中，我們通過全盤數據寫入，並記錄了 6000 個數據樣本，進行圖標匯總。可以看到三星 870QVO 在高負載下的寫入性能的變化趨勢。

　　從一開始的低速寫入，緩慢增長到固態硬碟的極限性能，即在 530MB/S 左右，開始激活三星內置的智能 TurbeWrite 機制，鑑於本次測試的版本是 8TB，智能緩存區的容量也相對較大，大約在 100GB 不到的寫入量後，開始快速下降，直到性能穩定在 160MB/S，持續到全盤寫入完成。

　　在多頻段的 QD 測試中，我們將採用 4KB 的單位數據塊，在 QD1/QD4/QD8/QD16/QD32 等五個不同 QD 維度下，進行連續寫入 5000 秒，寫入 1TB 數據後(即完全耗盡三星 870QVO 內置的 SLC 緩存區)，進行真實 4K 隨機寫入性能測試。

　　在日常的存儲任務中，QD 即隊列深度的不同，對於硬盤存儲效率也有著不同的提升，通過測試不同 QD 下固態硬碟的 IOPS 值，即每秒 IO 性能，能夠更加全面的反映固態硬碟的真實效能。

　　不同 QD 下固態硬碟的 IOPS 值(去 SLC 緩存)

　　在耗盡了 SLC 緩存之後，三星 870QVO 在不同 QD 下的 IOPS 值還是存在一些差異的，基礎的 QD1 上的 4K 隨機寫入達到了 33K 左右的 IOPS，而在 QD4-QD32 的幾大隊列中的 4K 隨機寫入則基本維持在 42K 的 IOPS，對於定位於普通 SATA 倉庫盤的 870QVO 而言，這樣的 4K 隨機性能，足以滿足普通用戶的高負載寫入需求。

　　技術升級：智能 TurboWrite 的再進化

　　除了內部架構的更新換代帶來的大容量提升，以及由此而來的性能表現之外，三星 870QVO 作為首次應用三星第二代 QLC 顆粒的新興產品，在主控機制上也實現了革新。

　　眾所周知，三星研發的 QLC 顆粒，它的突出優勢在於單位存儲空間更大，採購成本更低，有助於固態硬碟產品的普及；當然它還有著比較明顯的劣勢，那就是在存儲性能方面相對孱弱。

　　關於智能 TurboWrite 功能

　　為了更好的發揮 QLC 顆粒的低成本高容量的優勢，同時保持快閃記憶體顆粒的存儲性能，三星存儲在經過了多年的市場調研和功能分析之後，在 2012 年首次提出了智能 TurboWrite 功能。

　　內置智能 TurboWrite

　　借助 TurboWrite，在固態硬碟中創建一個固定空間的高性能 SLC 寫入緩衝區，在一定寫入容量下維持 SLC 級別的高性能，進而實現了在 QLC 顆粒基礎上維持高性能的寫入。

　　而此次，三星 870QVO 固態硬碟再次升級智能 TurboWrite 機制，根據三星官方對於此次技術升級的描述，「870QVO 中的智能 TurboWrite 功能可自動識別用戶的工作負載，並指定合適的 SLC 緩衝區，這是三星根據對最新數據趨勢的研究而定義的。」

　　也就是說，三星 870QVO 內置的智能 TurboWrite，能夠智能的識別用戶當前的存儲工作負載，根據負載的不同，動態調整高性能 SLC 寫入緩衝區配比。

　　具體而言，採用了固定默認空間 + 智能區域形成的智能緩存技術，就 8TB 型號而言，三星為此配備了 6GB 的默認緩存區，以及高達 72GB 的動態智能緩存區。

　　當用戶執行正常寫入任務的時候，智能 TurboWrite 會優先使用 6GB 默認緩存區，維持最高 530MB/S 的寫入性能；當用戶的持續寫入量超過 6GB 的負荷後，智能 TurboWrite 便會開始調動智能區域的動態緩存容量，和默認 6GB 緩存空間組成最高容量 78GB 的緩衝區，以滿足高負荷的寫入需求。

　　這樣的設計，不僅能夠最大限度的提升 QLC 顆粒的讀寫性能，還能夠節省固態硬碟的內部存儲空間，實現性能和空間的動態平衡。

　　三星 870QVO 智能 TurboWrite 功能實測

　　為了進一步驗證三星 870QVO 內置智能 TurboWrite 的實際效能，筆者將通過老牌的存儲測試工具 HDTune Pro 進行智能 TurboWrite 的功能測試。

　　我們設置超過 8TB 最高規格的智能 TurboWrite 的緩存空間的寫入量，也就是 80GB 左右，觀察寫入性能的變化曲線。在經過了幾分鐘的測試，我們得到了以下的性能曲線變化圖。

　　智能 TurboWrite 測試

　　通過曲線我們可以看到，三星 870QVO，在 0GB-78GB 的寫入區間中，性能始終維持在一個相對穩定的數值，直到超過 78GB，也就是最大緩存區間用盡之後，三星 870QVO 的性能才開始出現下降，這個測試展現了智能 TurboWrite 機制的重要價值和強悍之處。

　　實際上，對於普通用戶，或者說三星 QVO 系列的目標群體，可以說幾乎 90% 以上，在日常工作生活中，都沒有持續寫入超過 100GB 以上的高負載的存儲需求。

　　三星 870QVO 內置的全新智能 TurboWrite 機制的存在，卻能夠在滿足目標用戶性能體驗基礎上(即非高負載情況下的高性能讀寫需求)，享受 QLC 帶來的大容量以及低成本等實際優勢，加速固態硬碟的產品普及，對於用戶和行業而言，其好處是不言而喻的。

　　三星 magician 管理軟體的更新

　　伴隨著三星 870QVO 的誕生，三星自研的固態硬碟管理軟體，即三星 magician 也在界面和功能上進行了優化，用戶可以通過 magician 更加詳細科學的監控和管理固態硬碟。在界面交互上，三星 magician 採用更加動感和新潮的交互模式，各大功能區塊之間具有明顯層次感和線條感，配合著淺藍偏黑的商務色系，整體風格簡練而現代。

　　在功能設計上，採用常規的左右分布模式，左側的主菜單欄上，簡明扼要的分布著 Drive information(驅動器信息)、Drive Details(驅動器細節)、Performance Benchmark(性能測試)、Diagnostic Scan(掃描診斷)等眾多常用功能；而在右側的大功能區中，詳細呈現了主菜單欄下每個功能的細化參數。

　　用戶可以通過左側的功能菜單選擇特定功能，然後在大功能區中進行參數的閱讀、測試、校正，從而實現對磁碟驅動器(即硬碟)的全面掌握。

　　下面是筆者通過三星 magician 管理軟體，查看、測試和校正三星 870QVO 固態硬碟的具體結果頁。

　　所有驅動器詳情頁

　　三星 870QVO 健康和溫度監控

　　三星 870QVO 基準測試

　　總結：8TB 帶來的顛覆和象徵意義

　　8TB 最大容量，帶來的實際意義，在筆者看來，更多的是一種技術革新帶來的行業顛覆。這個顛覆，毫無疑問指的是對於消費級存儲行業的一種重新洗牌。

　　無論是在存儲行業還是民間，一直都有 「 系統裝固態，資料存機械 」 的說法，其背後折射出的其實是，固態和機械在容量和價格上的爭鋒相對，機械硬碟的大容量和低成本優勢，直接切斷了固態存儲一統江湖的雄心壯志。

　　可當以三星 870QVO 為代表的 QLC 顆粒全面問世，大容量低成本不再是機械盤的護身符的時候，存儲行業的新時代已在眼前了。

　　最後，預告一波，全新三星 870QVO 將於 7 月 20 日正式開啟預售， 1TB 只要 799，優惠多多活動多多，先到先得哦 ~

（文章來源：中關村在線）

(責任編輯：DF522)