我有一雙魔術(shù)手，上可九天攬?jiān)聵O速超越，下可見微知著穩(wěn)定控溫。術(shù)者，技藝也，固態(tài)存儲(chǔ)行業(yè)，在過(guò)去的數(shù)年內(nèi)，幾乎全都圍繞著“PCIe4.0”這項(xiàng)技藝，進(jìn)行全面普及的優(yōu)化。

01PCIe4.0曲折的普及之路

性能端，從初代GEN4 SSD堪堪不到5000MB/s，逐步在主控工藝、接口帶寬以及閃存性能上進(jìn)行快速迭代，僅僅1年時(shí)間內(nèi)，7000MB/s成為GEN4 SSD的入門標(biāo)準(zhǔn)，整個(gè)固態(tài)存儲(chǔ)行業(yè)就此進(jìn)入7GB時(shí)代。

三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)

體驗(yàn)端，卻沒有伴隨著性能端的超前布局，出現(xiàn)顯著改善。究其緣由，主要有二，其一是系統(tǒng)性產(chǎn)品配套缺失，GEN4固態(tài)硬盤作為新興的技術(shù)協(xié)議，需要與之配套的新硬件新平臺(tái)，鑒于現(xiàn)階段整個(gè)硬件行業(yè)受困于行業(yè)缺貨，價(jià)格走高的因素疊加，很難有更新?lián)Q代的沖動(dòng)，繼而導(dǎo)致GEN4固態(tài)硬盤無(wú)法形成規(guī)模效應(yīng)；

其二是GEN4帶來(lái)的高溫效應(yīng)，無(wú)法徹底發(fā)揮全部潛能，缺少科學(xué)合理的散熱設(shè)計(jì)，使得GEN4主控極易降頻掉速，導(dǎo)致實(shí)際體驗(yàn)和理論測(cè)試出現(xiàn)顯著性能差異。

三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)

性能提升卻實(shí)現(xiàn)不了體驗(yàn)升級(jí)，在我們回首過(guò)去的數(shù)年GEN4的發(fā)展和普及之路，業(yè)界也注意到了“性能和體驗(yàn)”的不匹配，于是給GEN4固態(tài)硬盤提供各路散熱方案，被提上了日程，甚至是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初步規(guī)劃之中。

此外，隨著intel 12代酷睿芯片組的全面普及，以及供應(yīng)鏈端逐步系統(tǒng)性梳理和打通了芯片供給通道，在可預(yù)見的2022年，囤貨居奇的硬件行業(yè)將迎來(lái)新一輪的更新浪潮。

02三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)問(wèn)世的初衷

于是，在時(shí)隔一年，在硬件更新浪潮來(lái)臨之際，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版) PCIe 4.0 NVMe M.2固態(tài)硬盤正式問(wèn)世，為了更好描述和解析產(chǎn)品，以下將簡(jiǎn)稱為三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)。

三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)

實(shí)際上，在三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)問(wèn)世之前，整個(gè)存儲(chǔ)行業(yè)對(duì)于GEN4固態(tài)硬盤的散熱方案上，大都趨向于在不影響固態(tài)硬盤內(nèi)部核心器件高效工作的基礎(chǔ)上，以物理的散熱馬甲方式，進(jìn)行被動(dòng)式散熱。至于具體實(shí)操方面，各家品牌根據(jù)產(chǎn)品特性差異，衍生出了單片散熱馬甲，半包式散熱馬甲，以及全貼合散熱馬甲等多種形式。

那么，剛剛問(wèn)世的三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)又采用了哪種散熱形式？其散熱效果又是如何？除了散熱片部分，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)在其他方面又有哪些進(jìn)步和強(qiáng)化呢？

在這里不再賣關(guān)子，快速總結(jié)一下三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的技術(shù)特點(diǎn)，而后再一一解析。

全貼合散熱片設(shè)計(jì)，兼具高效散熱和嬌小尺寸，能廣泛應(yīng)用于PC和PS5等設(shè)備中

頂級(jí)基準(zhǔn)性能，最大連續(xù)7000MB/s；強(qiáng)悍的高階穩(wěn)定表現(xiàn)，重度負(fù)載下依舊表現(xiàn)出眾

三星原廠主控和顆粒穩(wěn)定高效，值得信賴

游戲加載，實(shí)際應(yīng)用皆全能

03三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的散熱秘密

先來(lái)看外觀部分，和其他附帶散熱馬甲的GEN4固態(tài)硬盤不一樣的是，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)并沒有采用分離式設(shè)計(jì)，而是在出廠前，將散熱器模組直接裝備到固態(tài)硬盤本體之上，用戶收到產(chǎn)品之后，可以毋庸擔(dān)心散熱器安裝問(wèn)題，直接上機(jī)點(diǎn)亮，從用戶體驗(yàn)的角度來(lái)看，筆者還是十分認(rèn)同這樣的設(shè)計(jì)的；

一體成型

一體成型

實(shí)際上，除開用戶體驗(yàn)角度，三星這樣的設(shè)計(jì)，還源于該散熱器模組的本身。根據(jù)官方提供的數(shù)據(jù)，以及筆者的反復(fù)觀察發(fā)現(xiàn)，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)自帶的散熱器模組，采用的是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、端到端的，一環(huán)扣一環(huán)的精準(zhǔn)貼合式散熱，該機(jī)制是將能夠散熱的導(dǎo)熱膠，一一精準(zhǔn)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的覆蓋到固態(tài)硬盤主要核心控件，諸如主控芯片、閃存顆粒以及緩存等，而非其他廠商采用的單片手動(dòng)式全面覆蓋，這樣的好處在于導(dǎo)熱膠體能夠精準(zhǔn)覆蓋到所有的核心控件，最大限度將導(dǎo)熱膠和主要發(fā)熱器件進(jìn)行粘合，從而發(fā)揮更高的散熱效能。

圖源于官網(wǎng)

除了更精準(zhǔn)的導(dǎo)熱膠定位，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)本體內(nèi)置的三位一體設(shè)計(jì)，也是這款SSD能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)控溫的關(guān)鍵，在去年發(fā)布的三星980 PRO首測(cè)中，筆者就三位一體的散熱設(shè)計(jì)進(jìn)行了解讀，在此引述一下舊文。

三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)內(nèi)置了銅箔散熱標(biāo)簽、鍍鎳的主控芯片，以及先進(jìn)的動(dòng)態(tài)散熱保護(hù)（DTG）技術(shù)，從硬件到軟件的全面覆蓋，三位一體進(jìn)一步強(qiáng)化了該SSD的散熱能力。

根據(jù)三星官方提供的數(shù)據(jù)，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)主控制器上的鎳涂層在常規(guī)工作環(huán)境下，比對(duì)沒有涂層的產(chǎn)品，二者平均溫度差異在7℃；銅箔散熱標(biāo)簽部分，帶有銅箔散熱標(biāo)簽?zāi)軌蜓泳廌TG散熱保護(hù)觸發(fā)時(shí)間接近30%左右；至于最為核心的動(dòng)態(tài)散熱保護(hù)（DTG）技術(shù)，則是三星自研一項(xiàng)能夠監(jiān)控固態(tài)硬盤產(chǎn)品溫度，并為了提供過(guò)熱保護(hù)的預(yù)警機(jī)制，它應(yīng)用在三星品牌存儲(chǔ)多款旗艦級(jí)產(chǎn)品之中，它的核心功能一言以蔽之，便是，人為的設(shè)定一個(gè)閾值，當(dāng)固態(tài)硬盤工作溫度達(dá)到閾值的時(shí)候，動(dòng)態(tài)散熱保護(hù)（DTG）技術(shù)便會(huì)被觸發(fā)，減少和降低主控工作頻率，直到溫度降至安全區(qū)。

外置一體化散熱器具，內(nèi)置三位一體的軟硬件散熱工藝，使得三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)能夠可靠地管理NAND芯片等主要空間的發(fā)熱水平，并通過(guò)外置散熱器具實(shí)現(xiàn)快速散熱，維持固態(tài)硬盤高速運(yùn)轉(zhuǎn)不掉頻不掉速。

值得一提的是，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)采用的散熱技術(shù)，已經(jīng)在三星數(shù)據(jù)中心級(jí)別的SSD上進(jìn)行了充分驗(yàn)證，能夠滿足消費(fèi)級(jí)用戶持續(xù)高性能的存儲(chǔ)需求。至于具體的散熱效果如何，筆者將在后續(xù)的測(cè)試部分進(jìn)行詳解。

04三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的核心構(gòu)件

當(dāng)然了，除了散熱性能的提升之外，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的散熱器具在尺寸設(shè)計(jì)上，也進(jìn)行創(chuàng)新，在保證固態(tài)硬盤散熱能力的同時(shí)，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的整體機(jī)身僅為8.6毫米，對(duì)比常規(guī)帶有散熱馬甲動(dòng)輒10毫米的寬體設(shè)計(jì)，更加纖薄緊湊的三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)，能夠直插PS5，以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格下的筆記本、臺(tái)式機(jī)等設(shè)備，而毋庸擔(dān)心因散熱器尺寸問(wèn)題導(dǎo)致無(wú)法兼容或安裝的尷尬。

三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)纖薄尺寸

看完外觀部分，再來(lái)看看內(nèi)部核心控件部分，基于三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)采用一體式散熱器具，我們無(wú)法直接了解其內(nèi)部的核心控件。但通過(guò)后續(xù)的性能測(cè)試和筆者了解到的相關(guān)信息，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)依舊采用的是三星自研8nm制程工藝的Elpis主控，關(guān)于主控的相關(guān)參數(shù)，相信大家都耳熟能詳了，據(jù)悉該主控能夠全面支持PCIE4.0協(xié)議，同時(shí)能夠滿足下一代開發(fā)、計(jì)算等需求，新的Elpis主控支持128隊(duì)列并行工作，支持128個(gè)I/O隊(duì)列同步進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

相較于上一代的主控，隊(duì)列數(shù)（32隊(duì)列）提升了約400%，根據(jù)三星提供的數(shù)據(jù)，單個(gè)隊(duì)列下，包含了超過(guò)64000命令集，這也就意味著三星Elpis主控內(nèi)部的128個(gè)隊(duì)列，可以同步處理最高超過(guò)800萬(wàn)個(gè)命令。根據(jù)測(cè)試該主控的最大連續(xù)讀取速度達(dá)到7000MB/s，而最大連續(xù)寫入速度也達(dá)到了5000MB/s，是上一代主控的2倍。

纖薄尺寸

顆粒部分，自然是采用三星品牌存儲(chǔ)第六代V-NAND閃存顆粒，該顆粒在制程工藝上，充分利用三星獨(dú)創(chuàng)的“通道孔蝕刻”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)容量的跨越式提升，在上一代9x層單堆棧結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加了大約40%的存儲(chǔ)單元；此外，還進(jìn)行了針對(duì)閃存速度的電路優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低了寫入和讀取的操作時(shí)間，還降低了閃存功耗。

至于緩存方面，毋庸置疑的采用三星原廠DDR4緩存顆粒。

依舊是全自研核心控件，依舊是端到端的精準(zhǔn)優(yōu)化和校正，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)在優(yōu)化散熱的同時(shí)，依舊保持著巔峰的性能。

05三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的基準(zhǔn)測(cè)試

進(jìn)入測(cè)試環(huán)節(jié)，在三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)測(cè)試中，除了常規(guī)的基準(zhǔn)測(cè)試、高階測(cè)試以及應(yīng)用測(cè)試之外，我們還針對(duì)散熱模組進(jìn)行了對(duì)比溫控測(cè)試，以探究三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)在散熱方面的實(shí)際建樹。

基準(zhǔn)測(cè)試方面，重點(diǎn)考察三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的連續(xù)性能和4k隨機(jī)性能。

連續(xù)性能上，將采用CrystalDiskMark最新8.0版本以及老牌的Txbench進(jìn)行對(duì)比論證。

CrystalDiskMark是一款經(jīng)典的硬盤測(cè)試軟件，它能夠在保證了連續(xù)讀寫、512KB和4KB數(shù)據(jù)包隨機(jī)讀寫性能，以及隊(duì)列深度（QueueDepth）為32的情況下的4K隨機(jī)性能等常規(guī)測(cè)試外，在隊(duì)列設(shè)置，性能描述，以及測(cè)試數(shù)據(jù)塊選擇上都進(jìn)行了優(yōu)化，更符合當(dāng)下硬盤的測(cè)試需求。

CrystalDiskMark測(cè)試

Txbench測(cè)試

在連續(xù)測(cè)試中，可以看到三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的最大連續(xù)讀取速度基本維持在7100MB/s，而最大連續(xù)寫入速度也保持在5100MB/s，基本符合標(biāo)稱水準(zhǔn)，甚至略有超出，也從側(cè)面展示出了三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的性能潛能。

4K隨機(jī)性能方面，我們采用CrystalDiskMark進(jìn)行換算測(cè)試，測(cè)量Q32T16下，IOPS的實(shí)際表現(xiàn)。

4K IOPS

在4K測(cè)試中，可以看到三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的最大4K隨機(jī)讀取達(dá)到了996K IOPS，幾乎逼近1000K IOPS，這樣的4k性能能夠極大的提升日常碎片任務(wù)的處理效率。

06三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的高階測(cè)試

高階測(cè)試部分，鑒于當(dāng)下主流旗艦固態(tài)硬盤幾乎全都采用GEN4協(xié)議，在基準(zhǔn)測(cè)試上無(wú)法判別出性能差異，于是我們將通過(guò)常應(yīng)用于企業(yè)級(jí)SSD測(cè)試上的IO Meter軟件，進(jìn)行更大負(fù)載的專業(yè)高階測(cè)試，以探尋在極度嚴(yán)苛的存儲(chǔ)負(fù)載下，固態(tài)硬盤的真實(shí)性能表現(xiàn)。

測(cè)試的主要流程分為兩步，第一步是在無(wú)文件模式下，進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)45min的128KBQD32的連續(xù)寫入測(cè)試，記錄每秒的速度表現(xiàn)，形成趨勢(shì)圖；第二步是在連續(xù)寫入后等待三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)內(nèi)部主控自我Trim 15min后，進(jìn)行5000秒的4KBQD32的隨機(jī)寫入測(cè)試，同樣記錄每秒速度表現(xiàn)。

128KBQD32連續(xù)寫入測(cè)試

某GEN4 SSD 128KB QD32順序?qū)懭?/strong>