三星NVMe TLC旗舰大乱斗

本次评测，笔者集齐了三星SSV3/SSV4/SSV5三代NAND Flash的代表性作品的数据，通过实际的比对来体现近年三星迭代产品的性（挤）能（牙）变（膏）化。

由于数据采集的年代过于久远，测试项目和流程也是较早的版本，故有些新增的测试项目并未加入其中。同时，970 EVO Plus于去年进行了一次物料更新及迭代，并未加入此次横评

Hardware：Intel Core I7 5820K

Motherboard：G******e GA-X99-UD4

System：Ubuntu 18.04 LTS

Heatsink：Thermalright TR-M.2 2280

M.2 Card：Kingshare NVME M.2 NGFF PCIE X4 SSD CARD

IO Interface：PCIe_2 slot

三星于2016年9月21日发布了960系列面向消费级市场的NVMe SSD，其中960 EVO采用了Polaris(北极星)主控；Dram采用的是三星自家的LPDDR3；颗粒则是三星48L SSV3 V-NAND TLC 3D堆叠闪存。这也是三星第一次面向消费级市场推出NVMe旗舰级TLC (3-bit MLC)固态硬盘。同时，由PCB图片可知，此时三星还并未在主控上镀镍以辅助主控散热。

970 EVO作为替代960 EVO的产品，它于2018年4月24日发布，硬件规格上，970 EVO采用了Phoenix(凤凰)主控；DRAM采用的则是三星自家的LPDDR4，相较于上一代960 EVO的LPDDR3，新一代的LPDDR4封装规格有了显著的缩小；颗粒方面则采用新一代的三星64L SSV4 V-NAND TLC 3D堆叠闪存。同时，在Phoenix主控上，三星也首次尝试采用了在主控表面镀镍，以辅助散热。

在970 EVO发布还不到半年后，三星又一次地迎来了产品线的更新，这一次新推出的产品就是970 EVO Plus，它于2019年1月22日发布。硬件规格上，970 EVO Plus与970 EVO，仅仅是更新了颗粒，从970 EVO的64L SSV4 V-NAND TLC 3D堆叠闪存更新至970 EVO Plus的92L SSV5 V-NAND TLC 3D堆叠闪存。

读取表现三块盘均达到接近3200MB/s的水平；写入方面，970 EVO Plus的提升较大，而前序产品则提升微乎其微。

随机读取方面，960 EVO至970 EVO有一定的提升；但970 EVO 至970 EVO Plus可以说是微乎其微，颗粒升级所带来的随机读取提升有限。从960 EVO到970 EVO，再到970 EVO Plus，随机读取的平均延迟都得到了进一步的降低。

随机写入方面上，960 EVO至970 EVO提升有限；但970 EVO 至970 EVO Plus有了较为明显的提升，同时QoS的延迟也进一步降低。且三代产品经过颗粒和主控的迭代，随机写入的平均延迟和最大延迟都进一步降低了。

根据SNIA发布的《Solid State Storage Performance Test Specification》中写道，固态一般分为以下三个阶段：FOB (全新从盒子里拿出来的状态)、Transition (过渡)和Steady State (稳定状态)。

为了使此阶段的测试中硬盘尽早地进入Steady State状态，首先对硬盘进行全盘擦除，后对硬盘进行两次128KiB块大小的全盘顺序写入，以期使硬盘进入Steady State状态，再对硬盘分别进行Virtualization Sever、Steaming Sever、HPC Sever和File Sever的服务器负载模型测试。

在不同的Server Workload中，三款迭代产品表现则又与单纯读写性能表现有所不同。

在顺序读写相关的Server Workload中，其离散程度较高，平均延迟也相对较高，在产品迭代时性能略微提升，延迟略微下降，但970 EVO/970 EVO Plus性能相对趋同，且明显优于960 EVO；

随机读写相关的Sever Workload中，QD4TC4 80%读测试中，其性能，尤其写入性能表现一般，但延迟表现较好；QD128T4 70%读测试中，性能表现高于QD4约2倍，说明三星消费级产品也对较深队列做了一定优化，但相应的，延迟也显著高于QD4时。

1、在不同负载模型下，三款迭代产品的表现差距并不相同：在Server负载下表现970 EVO/970 EVO Plus趋同，明显高于960 EVO，而在一般的全盘跨度读写负载下，970 EVO Plus明显好于960 EVO和970 EVO；

2、三星的三代产品在各种不同负载下表现均呈现出接近的曲线，且在性能上无明显断崖式的提升，延迟无数量级的下降，算是慢挤了一管牙膏。当然，这样的性能在PCIe3.0之中也算属于天花板的存在。

作者声明本文无利益相关，欢迎值友理性交流，和谐讨论～