三星980固态硬盘评测：DRAMless的全功率高效能之选

古语有云，“不谋万世者，不足谋一时；不谋全局者，不足谋一域”，其背后蕴含的哲理，既简单亦复杂，世人熟不知凡事均需谋篇布局，时刻牢记通盘考虑，进而谋定而后动？然，追本溯源，又有几人能抱守归一，遵循真理？做人如此，商业亦如此。品牌的建立，产品的研发，口碑的营销，哪一个不需要谋万世，思全局？哪一个不需要重思量，守真我？如同我们今天的主角，三星品牌存储，全面支持PCIe4.0的980PRO诞生是战略部署，DRAMless的PCIe3.0 980入市亦是谋定后动的深度考量。

进入2021年，随着全球数字化转型的加速，各细分领域存储需求的不断攀升，存储器市场呈现出一片欣欣向荣的大好局面。具体到消费级存储市场，从去年年底开始，各大存储大厂纷纷推出了代表着新技术新机遇的旗舰级PCIe4.0固态硬盘，作为存储行业的TOP厂商，三星品牌存储也在去年，推出了旗下首款支持PCIe4.0协议的旗舰产品980PRO，引发行业震动，随着三星的入局，几乎所有人都认定PCIe4.0存储时代正式来临；

三星980固态硬盘

而今天，三星品牌存储发布的新品三星980固态硬盘却另辟蹊径，决绝的"砍掉"PCIe4.0，历史性的首次“拥抱”DRAMless，这背后究竟有何战略意图，笔者无法知晓，但就产品角度而言，在这个充斥着低效廉价的DRAMless固态硬盘时代，三星980的来临可谓是一剂强针剂，将DRAMless产品线重塑并再次引入消费者视角。那么，三星这剂激活DRAMless市场的强针剂究竟有多强？三星980是否真的能不负DRAMless的旗舰之名？下面，我们进入正式评测环节。

在正式评测之前，笔者先从几个维度，向大家介绍三星980的技术特点和创新升级，随后一一进行细致剖析。

三星首款支持HMB机制的DRAMless固态硬盘

旗舰表现，DRAMless下的最强性能

增强型intelligent TurboWrite2.0机制 970EVO的5.6倍超大规模SLC缓冲区

独特散热机制、高标准TBW耐久度 高质有保障

全功率模式&能效比提升 高效率之选

01简洁轻盈 三星980内外部结构解析

作为三星品牌存储旗下首款DRAMless的固态硬盘，外观设计和内部构造方面，和三星主流产品都有哪些区别呢？

外观设计方面，其实区别不太显著，都是由一块集成了多个模块的PCB板作为主体，标准的2280设计，能够兼容市面上主流的笔记本和台式机；同时由于三星980支持PCIe3.0协议，老旧平台都可以完美适配。

三星980

内部构造方面，就存在明显差异了，此前三星存储产品几乎都是由主控芯片、闪存颗粒以及自研DRAM缓存颗粒三部分构成；而三星980采用了DRAMless设计，在内部构造方面，便仅存自研主控芯片，以及用于存储的V-NAND颗粒。

DRAMless的PCB设计

主控芯片

第六代V-NAND颗粒

基于DRAMless架构，笔者手中1TB版本的三星980显得十分简洁和轻盈，仅有一颗自研主控芯片，以及一颗容量为1TB大小、第六代V-NAND工艺的三星3bit MLC闪存颗粒。

02比肩PCIe3.0巅峰性能 DRAMless亦能成旗舰

作为一款DRAMless产品，性能一直深受消费者和专业用户的诟病，那么三星980的性能究竟如何？笔者将通过连续性能测试、4K随机测试两个维度，进行综合测试，以评估三星980的真实性能。在测试之前，我们先用CrystalDiskInfo一览三星980固态硬盘的各项参数和使用状况。

CrystalDiskInfo

在CrystalDiskInfo中我们可以清晰看到，三星980的固件版本，传输协议，以及通电放电次数，数据展现这是一款刚刚出厂的全新固态产品，后续测试不会因产品问题出现偏差。

测试平台

连续性能测试

连续性能方面，采用CrystalDiskMark最新8.0版本以及老牌的Txbench进行对比论证。

CrystalDiskMark是一款经典的硬盘测试软件，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（QueueDepth）为32的情况下的4K随机性能等常规测试外，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。

CrystalDiskMark8.0性能测试

在CrystalDiskMark性能测试中，三星980最大连续读取性能超过3500MB/S，最大连续写入性能接近3000MB/S，几乎比肩拥有DRAM的PCIe3.0顶级固态硬盘水平。

Txbench是一款能够从不同队列，不同数据块进行存储性能测试的老牌软件，我们通过它进行一次对比测试。

Txbench测试

在Txbench测试中，三星980依旧保持着高效的性能表现，最大连续读取超过3500MB/S，最大连续写入也逼近3000MB/S的官方理论性能。

综合CrystalDiskMark和Txbench的测试，我们可以看到三星980在连续读写性能方面的强劲表现。

4K随机性能测试

接下来是4K性能测试，相较于连续性能测试，4K随机性能测试，更能科学有效的反馈固态硬盘在实际应用中的真实表现。

在4K随机性能测试上，我们依旧采用AS SSD进行测试。

4K随机性能测试

通过4K随机性能测试，三星980的表现还是十分抢眼的，最大随机读取接近500K iops，最大随机写入接近470K iops，作为对比三星曾经带DRAM缓存旗舰产品970EVO的4K性能分别为500K iops、450K iops，在DRAMless下，二者性能几乎相同，甚至超越，三星980的随机性能还是十分强悍的。

03巅峰性能的背后 HMB下的DRAMless

通过实际测试，我们看到了DRAMless下三星980的强劲表现。那么问题来了，这款性能不输传统带DRAM性能SSD的产品，都有哪些黑科技？又是什么技术让DRAMless的三星980一飞冲天呢？

其实，答案便是HMB技术。

所谓HMB技术，全称是Host Memory Buffer，翻译成中文就是主机内存缓冲，这个技术其实在行业内部已经诞生许久，它其实是一种机制，即让主机端(Host)可以将目前不须要用到的内存资源，通过NVMe协议提供给SSD使用，这个内存资源受制于Windows系统，最大容量不超过64MB，换句话说就是借用PC主内存来实现FTL映射表存取，加速来提高性能，这个技术多用于无外置缓存即DRAMless固态硬盘。

图源于三星品牌存储

实际上，这个技术从诞生之初开始，便作为许多厂商节省成本，提升利润率的备用方案，因而在技术升级和性能表现方面，没有进行更多维度探索，导致DRAMless沦为了低性能廉价品的代名词。

因而大体上，主流的支持HMB技术的DRAMless固态硬盘，性能大都仅能维持在连续读取不超过2400MB/S，连续写入不超过1950MB/S的孱弱性能。

而三星品牌存储通过多年的技术演进，将HMB技术引入到DRAMless结构的三星980之中，结合自研主控和闪存颗粒的一体性，实现了DRAMless固态硬盘的性能飙升，同时结合着DRAMless结构的成本下降，可以预计新一代的三星980或将成为最具性价比的PCIe3.0新旗舰。

04Intelligent TurboWrite 2.0技术再创新

众所周知，随着slc cache机制的引入，固态硬盘的性能表现和普及程度都实现了跨越式的提升。而三星品牌存储作为slc cache技术的主要发起者，一直致力于研发更加智慧和高效的slc cache机制，用以满足越来越复杂，越来越多变的应用场景。

而今天，三星980内置了三星研发的最新Intelligent TurboWrite 2.0技术，关于Intelligent TurboWrite 2.0技术笔者在三星980PRO首测，以及三星870QVO等产品评测中均有大幅细致的讲解，感兴趣的读者朋友可以自行查阅，受限于篇幅，不再展开。

Intelligent TurboWrite 2.0技术

简单来说，Intelligent TurboWrite 2.0技术能够智能识别用户的硬盘负载，并根据负载大小提供相应的slc缓存空间。

全新三星980 1TB版本内置的Intelligent TurboWrite 2.0，拥有超过160GB容量大小的缓存空间，用以支持用户持久高效的存储需求，是上一代三星970EVO产品的5.6倍（500GB型号的缓冲区）。

为了进一步验证，三星980内置Intelligent TurboWrite 2.0技术的实际表现，笔者通过HDtune进行了一次大容量数据写入测试，即将超过缓冲区容量数据进行持续写入，观察写入曲线的速度变化，即能看出Intelligent TurboWrite 2.0的缓存表现。

基准模式

文件基准

通过基准模式和文件基准两种方式测试，我们可以看到三星980固态硬盘的写入过程十分稳定，基本都保持在较高的写入水准，直到160GB左右的slc cache消耗殆尽，才出现性能的下降和变化。

实际上，对于大部分普通用户而言，160GB左右的slc缓冲区足够应付日常的存储负载，甚至部分深度用户的重度负载，结合着Intelligent TurboWrite 2.0的智能监控和负载优化，三星980完全能够应付较为严苛的实际应用场景和存储需求。

05独特散热、高标准TBW 数据安全保驾护航

当然了，除了性能表现，随着近年来主控芯片的功率和能耗上升，固态硬盘的散热性能成为了用户选购产品的重要考量；同时，基于闪存颗粒多层堆叠带来的寿命问题，产品耐久度即TBW也成为了众多用户关注的焦点。

软硬件结合 辅助散热

目前主流的固态硬盘散热解决方案，几乎都是利用外置散热马甲或是主板自带的散热模块进行辅助散热，维持固态硬盘的性能稳定。

而三星品牌存储，始终认为外置散热马甲，违背了M.2固态硬盘的设计初衷，甚至可以说是一种技术的倒退；针对散热，三星品牌存储也进行了多年技术攻关，从硬件和软件两个维度，进行攻破。

散热解决方案示意图

新款的三星980固态硬盘便采用了三星这一整套软硬件结合的散热体系，硬件方面，三星品牌存储在三星980主控表面，以多层涂层结构的方式，进行散热，具体做法是在主控表面涂抹散热器层，镀镍层等多层级的复合，在主控表面构造了一个以镀镍散热器为核心的硬件散热体系，进行散热；软件层面，利用自研的Dynamic Thermal Guard即动态散热保护（DTG）技术，实现进行温度和性能的监控，在保证性能的同时，科学有效的进行温度控制。

基于软硬件结合散热体系，以及三星980良好的热传导特性，相较于三星970EVO，在长时间的顺序写入状态下二者的温度相差了近50%（55℃ vs 83℃数据源于三星实验室），足以证明三星980在散热上的创新和领先。

高标准TBW耐久度

至于耐久度方面，三星品牌存储作为全球领先的闪存颗粒原厂，在闪存制程和寿命方面都有着多年的技术积累和产品优势，此款三星980也不例外，根据官方提供的数据，三星980提供行业领先的5年有限质保，以及TBW即总写入字节数保证，具体写入字节数根据产品容量不同而有所区别，250GB提供150TB，500GB提供300TB，1TB提供600TB的写入量。

当然，按照行业惯例，5年质保和可适用的TBW保证以先到期者为准。

我们可以根据TBW简单算一笔账，以笔者手中这款1TB型号为例子，按照每天写入量50GB为标准，1年的写入量大概在18000GB左右，按照600TBW的保修量，几乎需要用满33年才能将此款三星980的设计寿命耗尽，所以普通用户不需要担心闪存颗粒寿命问题，以及耐久度带来的忧虑。

06全功率、高效能 软件创新激活硬件潜能

为了进一步发挥和激活三星980的全部潜能，三星品牌存储再次升级了旗下固态硬盘管理软件samsung magician，即三星魔术手6.3版本。

三星魔术手6.2版本 新版本还在更新中

三星魔术手6.2版本 新版本还在更新中

全新升级的三星魔术手提供了一项全新的功能，即全功率模式，顾名思义在此模式下软件能够提供充足的电能，使三星固态硬盘能够维持高效的峰值工作模式，而不进入设备休眠（PS4）等低功率状态，从而让用户能够无间断的体验到三星固态硬盘的巅峰性能，同时根据实验室测算，在活动状态下，无论开启和关闭全功率模式，产品功耗都没有显著变化，普通用户不用担忧功耗的问题，而放弃全功率模式。

除了全功率模式的革新，三星魔术手依旧提供了性能测试，磁盘监控，温度查询、诊断扫描和PSID加密恢复等强大的新功能等，方便用户更好的利用和激活三星980固态硬盘，更为重要的是全新升级的三星魔术手大幅降低了软件大小，用户可以根据喜好进行功能定制，进一步降低软件体积。

据悉，全新三星魔术手6.3版本将于三月晚些时候上线，还请各位耐心等待。

如果说三星魔术手能够更好辅助用户使用固态硬盘，那么三星Data Migration 数据迁移软件则是用户进行数据转移和安全存储的绝佳拍档。

三星Data Migration 数据迁移软件

三星Data Migration 数据迁移软件

三星Data Migration 数据迁移软件，也是一款三星研发的用于辅助用户进行数据迁移的专业软件，用户可以通过该软件进行全盘数据的克隆和转移，更为强大的是基于“Custom Cloning”自定义克隆功能，用户甚至可以将源数据大于SSD容量，进行转移和克隆。

07天下谁能不识君？卓尔不群领路人

三星980的诞生，一方面是基于三星品牌存储整体战略的部署，另一方面又何尝不是一场技术show呢？

无论是夸张的DRAMless下的爆表性能，还是Intelligent TurboWrite 2.0技术的再超越，亦或是创新性的散热机制，以及各种细节功能诸如超越行业的耐久度，三星魔术手的研发，三星Data Migration数据迁移软件等，无不彰显出三星品牌存储多年来在产品技术的积累，和产品类型的校正。

笔者有理由相信，随着DRAMless的三星980诞生，越来越多的厂商或将惊奇，或回首，回感叹，DRAMless的SSD竟也能如此强大，它亦将成为PCIe4.0时代中，卓尔不群的新领路人。

目前三星SSD980新品上市，三星存储旗舰店优惠多多，点击了解详情：http://samsungcc.tmall.com/p/rd085042.htm

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机械硬盘已死？OptiNAND技术说不

今年上半年，知名咨询机构Wikibon一份关于存储介质未来趋势的报告再次让机械硬盘登上风口浪尖。

该报告认为机械硬盘受制于HAMR等能量辅助技术的复杂性和成本，市场不会再增长，更提出磁带会未来取代机械硬盘。Wikibon的观点极具争议性，以至于Trendfocus等机构纷纷用市场数据等进行反驳。

固然，近年来关于“机械硬盘已死”的讨论就没停止过，但每次IDC、Trendfocus等机构发布的权威市场数据又都在打脸这种观点。正所谓，市场表现是检验产品与技术是否会消亡的唯一真理。在数据持续爆炸性增长的大趋势下，数据存储需求远大于数据存储产品供给，关于“机械硬盘已死”的讨论真的可以休矣。

Wikibon的核心观点认为机械硬盘的创新速度和成本跟不上其他介质，这显然低估了数据存储厂商对于机械硬盘的创新能力。今年9月，西部数据正式对外公布了OptiNAND技术，在不改变现有物理、电气的基础上，将多项HDD技术和闪存技术纵向集成，彻底打开了机械硬盘创新的新思路。

近日，西部数据又正式宣布基于OptiNAND技术的Ultrastar DC HC560 HDD量产，并且被多家用户所采用。正如西部数据公司副总裁兼中国区总经理刘钢所言：“未来数据存储需求一定是多样化的，各种介质将会兼容并蓄发展。从市场数据来看，机械硬盘的增长并没有停滞，技术创新也在驱动着机械硬盘不断变革。”

重塑磁盘架构

在近期举办的“数智创新 芯存未来”西部数据媒体分享会上，西部数据公司HDD业务部高级副总裁Ravi Pendekanti表示：“预计未来5年内，数据会呈现指数级增长，将超过之前所有数据存储量的两倍。” IDC预测，至 2025 年，HDD将占企业级存储市场销售份额的82%（以容量计），从2020 年到2025 年，用于企业存储的HDD销量年复合增长率将高达25%。

西部数据公司HDD业务部高级副总裁西部数据公司HDD业务部高级副总裁 Ravi Pendekanti

可以说，机械硬盘将会是未来数字世界的主力存储介质。从过去的垂直磁记录（PMR）和带状磁记录（SMR）技术，到近年来兴起的热辅助磁记录（HAMR）和微波辅助磁记录技术（MAMR）技术，机械硬盘一直都在努力提升容量密度、节省空间和降低成本，以适应未来数据存储的新需求。

但仅仅这些创新举措还是远远不够的。面对高容量硬盘的容量、复杂性、性能瓶颈和可靠性等愈发突出的难点，西部数据推出了OptiNAND技术，将机械硬盘的HelioSeal（氦气封装）技术、三阶寻轨定位系统（Triple Stage Actuator，TSA）、ePMR（能量辅助垂直磁记录）等技术，与上百层堆叠的3D NAND、嵌入式闪存等闪存技术纵向集成，彻底重塑了机械硬盘架构，为机械硬盘创新带来了全新视角。

或者有人会困惑基于OptiNAND技术的机械硬盘跟过去的混合硬盘（Hybrid Drive）有何区别。事实上，这的确不是闪存与机械硬盘首次捆绑在一起，但OptiNAND技术又的确带来了显著的不同。刘钢直言：“硬盘容量越来越高的趋势下，像寻道数据、定位数据等运行数据，一会占部分存储空间，二则会降低性能。OptiNAND技术将运行数据存储在专门优化过的iNAND之上，这与过去用闪存做缓存的做法有着极大不同。”

OptiNAND技术带来的好处就是让机械硬盘拥有更大的容量、更高的性能和更强的可靠性：

在容量层面，OptiNAND与三阶寻轨定位系统（TSA）技术相结合，通过增加每英寸磁道（TPI）来实现更高的区域密度，从而提供更大的硬盘容量；在性能层面，在紧急断电的情况下，OptiNAND可刷新超过100MB的写入iNAND的缓存数据，在写缓存禁用（WCD）模式下随机写入性能接近写缓存启动（WCE）模式，而且通过专有固件优化，减少相邻磁道干扰的刷新和减少开启写缓存模式下数据刷写的需求，还能让机械硬盘的延迟大幅改善；在可靠性层面，也可以让硬盘在紧急断电情况下可存储超过100MB数据，远超过去的HDD。

“优化算法在其中起到了很大的关键作用，包括很多IO读写操作，涉及到如何提升性能、密度和可靠性。”刘钢如是说，“搭载OptiNAND技术的机械硬盘不仅对外保留了标准接口，还为开发能力很强的用户提供了持续优化的空间。”

西部数据公司副总裁兼中国区业务总经理刘钢

恰逢其时的Ultrastar DC HC560 HDD

OptiNAND技术的出现可谓是恰逢其时。众所周知，HAMR和MAMR等能量辅助技术尚未完全成熟，降低成本也有待进一步下降，OptiNAND技术则让机械硬盘在容量和性能上得到持续增长，很大程度改变了机械硬盘的容量/时间发展趋势，更好地迎合了不断增长的数据存储需求。

为此，距9月份刚刚推出OptiNAND技术仅仅2个月，西部数据就实现了基于OptiNAND技术的Ultrastar DC HC560 HDD量产，并且获得了云服务商等用户的采用。基于OptiNAND技术的Ultrastar DC HC560 HDD在9碟片上实现了20TB的大容量，单碟容量超过2.2TB，创造了单碟容量密度的记录，并且5-10年后则有望交付50TB容量的机械硬盘。

为什么Ultrastar DC HC560一经推出就会受到用户的欢迎？

西部数据认为，基于OptiNAND技术的HDD容量提升25%、功耗下降14%、服务器成本下降10%、总体拥有成本则可以下降16%，对于云原生数据中心将大有裨益。“很多云服务商都会快速切换到新技术，充分利用新技术来降低成本和提升性能，享受新技术带来的红利。”刘钢补充道。

以腾讯云为例，作为西部数据的长期战略合作伙伴，其也在积极推进部署搭载OptiNAND技术的新款20TB Ultrastar DC HC560 CMR HDD。众所周知，云计算是一个高技术壁垒、高投入、高增长的三高市场，云服务提供商需要保持长期投入和技术领先性，并通过规模效应来实现成本优势，以吸引更多用户采用其云服务。

腾讯云NPI负责人陈烽英先生通过现场视频连线表示：“未来，双方将持续针对不断变化的客户需求进行联合测试、开展业务合作，我们也非常期待能推进部署搭载全新OptiNAND技术的20TB Ultrastar DC HC560 CMR HDD，结合前沿的硬件技术更好地发挥我们的核心优势，进一步帮助客户挖掘数据价值，推动数据基础架构和云服务生态圈的繁荣发展，为社会经济的数字化转型升级贡献力量！”

像腾讯云这样拥有大规模数据中心的用户，在产业数字化和企业数字化转型加速的大趋势下，海量数据的存储、传输、分析及计算为云基础架构带来了巨大的压力，更加需要拥有更大容量、更高性能、更优的灵活性与可靠性的数据存储解决方案。

“越是云原生数据中心，越是可以很快切入新一代的HDD创新技术。”刘钢如是说。据悉，腾讯云正在积极部署西部数据高性能企业级SSD，来增强自身服务器性能，实现更高性能、更低延时的数据服务。此外，西部数据还与腾讯云紧密合作，利用其丰富的HDD、SSD技术与产品，满足腾讯云性能、容量、TCO、PUE和可靠性等层面的多样性需求。

创新不止，西部数据加速布局中国市场

当下，数字经济已然成为中国经济的又一大增长引擎，数字经济的GDP占比持续提升。数字经济的繁荣，让产业数字化和数字化转型不断提速，也带来前所未有的数据存储、管理和分析需求。IDC预测，到2025年，中国将成为全球最大的数据圈，占全球数据圈的27.8%。

另一方面，作为一家全球40%以上数据都存储在自家产品上的公司，西部数据希望通过自身对于未来数据存储趋势的思考，以更多创新的产品、技术来满足中国市场的需求。

刘钢介绍，数字经济必然会带来丰富的场景化需求，而每个场景对于数据的容量、性能和可靠性都不尽相同，数据分层一定是未来的大势所趋。“不同的数据需求，对于时延、容量、成本、吞吐量、IOPS的需求也是不同的。很难指望一种介质满足用户多维度的数据存储需求。”

因此，西部数据作为同时拥有闪存和硬盘技术，以及从芯片到系统完整存储产品线的公司，近年来一直都在积极布局分层存储战略，在数据存储每一层都在推进新的产品与技术，以满足中国市场的多样化需求。

同样，除了产品之外，西部数据近年来也在解决方案层面发力，与中国各类合作伙伴一起充分合作，联手打造和优化基于新技术的解决方案，加速数据存储新技术在中国市场的落地速度。据悉，西部数据上海实验室一直在推动数据存储新技术和新产品的落地，在早期工程样品阶段就与合作伙伴一起测试和优化，缩短新技术的本地市场的落地周期。

“一切才刚刚开始。明年，西部数据会有闪存、基于OptiNAND的大容量HDD等更多产品推出，以满足中国数据中心用户对于大数据、快数据的增长需求。”刘钢最后表示道。

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