三星870 EVO 4TB SSD上手：全能SSD的多面孔
随着互联网、5g、物联网等行业的快速发展，pc数据量爆炸式的增长，个人数据存储成为了痛点，本地硬盘存不下，网盘效率较低且价格昂贵、机械硬盘效率低下等等。
个人数据存储爆发，存储痛点该如何解决？这已经不是个人的问题，而是整个存储行业的问题。
当下存储行业的主要矛盾点在于性能与容量的兼顾性，众多存储厂商的主要发力点依然在性能上。
例如pcie 4.0 ssd，这仅仅能够满足部分高端用户的需求，而应用更广的高性能sata ssd却少之又少。
从不同消费者的需求出发，大容量、高性能的sata ssd正是解决当下以及未来个人存储的重要维度。
在此之前，三星就发布了一款全球最大的消费级sata ssd——三星870qvo固态硬盘，并在容量方面再次实现了惊人的突破，设计最大容量达到8tb。
而今日，三星再次重拳出击，全新一代的870 evo ssd震撼登场。
全新一代的870 evo ssd在性能、可靠性、体验上都有了一定的升级，并且在可靠性上的表现一鸣惊人，话不多说，按照惯例，在评测之前先来了解一下这款ssd都有哪些特点。
容量丰富：容量最大可达4tb，提供绝佳的数据存储方案。
颗粒升级：采用第六代v-nand 3bit mlc颗粒，性能再次提升。
全新主控：搭载新一代mkx主控，可靠性显著提升。
智能缓存技术：搭载了第二代turbowrite技术，固态硬盘走向ai化的一大步。
看完这些创新技术和功能特性，相信大家已经对这款三星870 evo ssd已经产生了浓厚的兴趣，接下来步入正题，来给大家介绍一下这款ssd的产品参数以及特性。
产品概述
全新的三星870 evo ssd采用简洁的设计理念，搭配黑色主色调，彰显出十足的商务气息。
在硬盘的正*印有三星的标志性logo，采用银色的配色，主视觉把控的恰当好处，颜色层次显著，主次分明。
三星870 evo ssd在容量方面提供了250gb、500gb、1tb、2tb、4tb多种容量选择，消费者可以根据自己的需求进行选择。
在接口方面，三星870 evo ssd采用sata 6 gb/s接口，最大理论性能600mb/s左右，能够兼容各类主板，具有十足的兼容性与拓展性。
在耐用性方面，4tb版本的三星870 evo ssd提供了高达2400tb的总写入字节数，按照用户每天写入100gb的数据来计算，可以使用约67年。
而以当下数据交互量大的创作者看来计算，很难达到每天写入100gb的数据文件，这也就意味着，我们无需担心硬盘的寿命问题。
三星870 evo ssd搭载了全金属的外壳，表面还采用了磨砂工艺的设计，这样的设计具有三重优势，首先不会留下指纹，具有十足的质感。
其次，具有高效散热的作用，以保障大数据传输的稳定性。最后，可以防止硬盘内部的核心元器件受到碰撞，有保护的作用。
三星870 evo ssd还支持trim、s.m.a.r.t、垃圾回收等功能。trim指令让操作系统可以合理的运用ssd空间，快捷引导控制器回收闲置数据块，进一步增强ssd的使用效率。
s.m.a.r.t技术是硬盘的自动状态监测与预警系统，它监控着硬盘内的各种信息，ssd如果出现异常，可以进行自我修复，以此来保障硬盘的数据安全。
垃圾回收功能可以将ssd内部有效的数据整理到一起，删除无效的数据块，这样不仅能够保障ssd的性能，还可以释放空间。
相信大家已经对三星870 evo ssd已经有了一定的了解，接下来看一看三星870 evo ssd的内部情况。
三星870 evo ssd拆解：主控+颗粒+缓存颗粒
三星870 evo ssd从主控到闪存再到缓存全部都由三星自主研发生产，这种端到端集成的做法让产品得到深度优化，可以使产品性能更优、质量更好、故障率更低。本次拆解的三星870 evo ssd是4tb版本。
此前，我们已经领略到了三星第五代v-nand颗粒的实力所在。
此次三星870 evo ssd新品在颗粒方面，搭载的是三星最新一代技术成果，增强型1xx层的第六代v-nand 3bit mlc颗粒，集成了三星数年来在nand闪存行业的技术积累和产品创新，实现了多维度的突破。
据悉，第六代v-nand颗粒在制程工艺上，充分利用三星独创的“通道孔蚀刻”技术，通过建立一个由100多个层组成的导电晶片堆栈。
然后从上到下垂直穿孔，形成均匀的三维电荷阱闪存（ctf）单元，从而实现了，在颗粒单堆栈结构基础上增加了大约40%的存储单元。
第六代v-nand颗粒同比于上一代，不仅在性能上更为出色，更为关键的是三星采用了速度优化的电路设计。
使其能够实现比第五代v-nand更快的数据传输速度，写入操作的时间少于450微秒（μs），读取操作的时间少于45μs。
与上一代产品相比，性能提高了10%以上，而功耗也进行了一定程度上的降低。
此次的三星870 evo 4tb ssd搭载了4颗闪存颗粒，仅仅一个拇指大小的颗粒，容量就高达1tb。
主控方面， 采用了全新一代三星自研mkx主控芯片，mkx主控搭载了三星研发的新一代ecc算法和纠错机制，能够进一步提升固态硬盘整体的稳定性和可靠性。
三星870 evo ssd在三星增强型1xx层的第六代v-nand 3bit mlc颗粒与mkx主控芯片的加持下，使得硬盘的读写速度进一步接近接口协议带宽的上限，读取速度最高可达560mb/s，写入速度最高可达530mb/s。
介绍完三星870 evo ssd的内部核心情况，开始进行测试。
测试平台介绍
为了能够发挥出三星870 evo ssd的实力所在，在处理器方面我们使用的是目前桌面级旗舰处理器intel i9-10900k，最大睿频5.3ghz，主板使用的是微星meg z490 ace主板，内存频率为4266mhz。
crystaldiskmark测试
crystaldiskmark是一款来自日本的老牌硬盘性能测试软件，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（queue depth）为32的情况下的4k随机性能等常规测试外，还在队列设置，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。
在crystaldiskmark测试测试中我们可以看到，三星870 evo 4tb ssd的顺序读取速度达到了559.2mb/s，顺序写入速度达到了528.1mb/s。
atto测试
接着是atto测试，在atto测试中，我们采用全新4.0版本的atto进行测试，atto的优势在于，可以通过测试不同维度的数据块，进行模拟日常的实际工作场景，从而更符合产品的实际功能，测试成绩更有参考意义。
在atto测试中，不同数据块下，三星870 evo 4tb ssd的性能基本维持在较高水准。其中，最大的连续读取性能也达到了533.33mb/s，最大的写入速度突破到了503.06mb/s。
最后，我们将通过txbench进行连续性能测试，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。
在txbench的测试中，三星870 evo 4tb ssd的最大顺序读取速度为558.372mb/s，顺序写入速度为527.62mb/s。
综合crystaldiskmark、atto、txbench等三个软件的连续性能测试，三星870 evo 4tb ssd的成绩十分出色，几乎达到sata协议的理论带宽峰值。
4k随机测试
接下来进入4k随机测试环节，我们将使用as ssd进行测试，as ssd benchmark是一个专门为ssd测试而设计的标准检测程序。
它涵盖了持续性读写、单线程4kb随机读写、64线程4kb随机读写以及磁盘寻道时间等关键数据的测试，最后还会根据公式将成绩标准化，能比较科学的反映固态硬盘的真实性能。
在as ssd 4k随机性能中，三星870 evo 4tb ssd最大64线程下的4k读取达到95003 iops，最大64线程下4k写入达到了85925 iops。
crystaldiskmark随机性能测试
crystaldiskmark涵盖连续读写、512k和4kb数据包随机读写性能，以及队列深度（queue depth）为32的情况下的4k随机性能。队列深度描述的是硬盘能够同时激活的最大io值，队列深度越大，实际性能也会越高。
在crystaldiskmark测试中，三星870 evo 4tb ssd的4k随机速度达到95532iops，4k随机写入速度达到了86313 iops，与之前测试的as ssd benchmark中数据几乎一致。
稳定性测试
当然，固态硬盘的稳定性是一个重要环节，目前市面上有很多的固态硬盘会内置slc加速机制，会导致在大数据传输过程中，前后性能会有明显的差异，无法真实反应产品的性能，所以本次测试使用hdtune软件，来验证三星870 evo 4tb ssd的真实效能。
三星870 evo 4tb ssd搭载了新一代turbowrite技术，借助turbowrite，在固态硬盘中创建一个固定空间的高性能slc写入缓冲区，在一定写入容量下维持slc级别的高性能，进而实现了在3bit mlc颗粒基础上维持高性能的写入。
从hdtune软件测试中我们可以看到，三星870 evo 4tb ssd经过文件长度为100gb的写入后，没有任何掉速的表现，稳成一条直线。
根据官方资料显示，三星870 evo 4tb ssd默认缓存容量为6gb，智能动态缓存容量为72gb，总计为78gb，但是我们从上述测试中可以看到，三星870 evo 4tb ssd即使是达到了100gb的写入量，依然没有掉速。
这一点上，笔者十分诧异，按照turbowrite技术的原理，在缓存区间写入完毕后，存储盘应该会出现一定的掉速现象，为何此款三星870 evo 4tb ssd还能保持缓内外速度高度一致呢？
为此，笔者再次查阅了三星提供的实验室测试数据图，通过数据图展示，在500gb和250gb型号中，三星870 evo ssd依旧会受到turbowrite技术的影响，而出现掉速现象；
而到了1tb及以上容量的产品，三星870 evo ssd则会保持着缓内外相同的速度表现，究其原因，笔者猜想应该是三星870 evo 4tb ssd搭载的增强型1xx层的第六代v-nand 3bit mlc颗粒的功劳。
全新增强的第六代v-nand颗粒拥有着更低的延迟，更高的响应速度，配合着更大的存储容量，使得三星870 evo ssd能够在缓存内外都保持着sata接口下的巅峰性能。
为了进一步验证三星870 evo ssd 4tb容量的缓外内性能，笔者使用hdtune软件进行一次全盘写入测试，以展现三星870 evo ssd 4tb的真实表现。
从测试们可以看到，在连续写入4tb的数据文件后，整体曲线没有明显的波动情况，不得不说全新升级三星870 evo 4tb ssd的强悍。
在提供强悍的写入性能同时还能保障全盘写入不掉速，在当下的ssd市场可谓是实属难得，坐实了sata ssd行业的第一把交椅。
pcmark 10测试
pcmark 10是pcmark8升级版本，相比于pcmark8 ，pcmark 10进行了大幅度的功能简化，从前者具体、繁杂的家用、创造、工作、存储、和应用五个大项直接删减成了完整、快速和拓展模式三种，用户能够快速简明的了解到计算机的性能。
在这项测试中我们使用的是控制变量法，在保障计算机其他硬件不变的条件下，通过更换ssd的方式，来实现三星870 evo ssd与sata ssd存储性能之间的差异。
pcmark 10对比成绩截图
pcmark 10测试：三星870 evo ssd对比传统sata ssd
通过测试成绩我们可以看到，三星870 evo ssd在常用基本功能、内容创作有一定的优势，在生产力方面略微落后于传统的sata ssd。但在总分上，三星870 evo ssd也更胜一筹，由此可见，三星870evo ssd的综合性能还是有着明显的优势。
作为一款定位于全能的ssd，综合性能是一个重要的参考维度，通过pc mark10的测试，我们可以明显看出，三星870 evo ssd在实际应用领域以及全面性上的突出优势，适用于游戏、娱乐、生活、商务等多层次领域的用户。
高阶测试：高负载、多频段的qd下性能
在多频段的高端qd测试中，我们将采用4kb的单位数据块，在qd1/qd4/qd8/qd16/qd32等五个不同qd维度下，进行连续写入5000秒，进行真实4k随机写入、写入性能测试。
在日常的存储任务中，qd即队列深度的不同，对于硬盘存储效率也有着不同的提升，通过测试不同qd下固态硬盘的iops值，即每秒io性能，能够更加全面的反映固态硬盘的真实效能。
在不同队列下的4k随机读取中能够看出，基础的qd1上的4k随机读取达到了22k左右的iops，而在qd16-qd32的队列中的4k随机读取中，则基本维持在95k的iops。
在不同队列下的4k随机写入中能够看出，基础的qd1上的4k随机写入达到了37k左右的iops，而在qd4-qd32的队列中的4k随机写入中，则基本维持在80k-85k的iops。
samsung magician软件
三星品牌存储在性能上一直在行业中名列前茅，最为关键的细节上也是相当到位，除了硬核的售后服务，三星还提供了samsung magician管理软件，方便用户更好的管理存储设备，也能够进行数据迁移，还有一些强大的便携功能，带给用户更加舒心的使用体验。
还有，三星870 evo具有休眠低功耗的功能，可以在samsung magician软件中进行设置，电脑在非工作状态时，硬盘会自动进行休眠，功耗低于5mw。
这样一来我们就可以享受如同智能手机一般的休眠和活跃模式的即时开关切换。并且系统和ssd在休眠模式下可以保持后台活动更新。
此外，samsung magician还可以进行硬盘测试，笔者使用三星870 evo 4tb ssd进行了对应的测试，成绩如下。
在samsung magician的performance benchmark测试中，三星870 evo 4tb ssd的读取速度为562mb/s，写入速度为532mb/s，随机读取速度为97656 iops，随机写入速度为87646iops，与此前的测试成绩几乎一致。
此外，samsung magician还可以时刻了解硬盘的状态和使用量，并且还可以进行更新固件、驱动和其他设置。
写在最后
三星自2013年首发840 evo之后，便一直常年霸榜客户端sata固态硬盘市场，市场份额达到了54%，可以见得消费者对evo系列的火热程度。
而在近日，三星再次出台了全新的870 evo，在性能上达到了协议带宽的理论峰值，精益求精，带给消费者全新的高规格产品。
而此次发布的三星870 evo ssd更是亮点十足，搭载了三星自主研发生产增强型1xx层的第六代v-nand 3bit mlc颗粒，集成了三星数年来在nand闪存行业的技术积累和产品创新，实现了性能的突破。
而且还采用自家的全新一代三星自研mkx主控芯片，支持智能trubowrite机制，通过智能识别技术，能够为用户提供更加稳定和高效的存储性能。
过去，存储空间主要面临的挑战在于游戏以及应用上，例如下载几个3a游戏就会将硬盘空间占满。
现在，以个人为主的小型生产力pc指数逐渐增高，更高性能、稳定的硬盘是重要的需求点。
未来，个人的手机、相机等设备的规格提升、电脑软件升级等因素，将会让个人的数据存储需求全面呈现指数增长。
而三星870 evo ssd的诞生，在某种程度上正是为了解决过去遇到的存储困境，直面现在日益复杂多样的存储需求，以及着眼未来全面爆发的、指数级的存储变化。
不负过去，迎合当下，着眼未来，可能这就是全能且多面的ssd最真实的模样。
- the end -