一、前言：首款满血的PCIe 4.0 SSD到来 时代在变，然而思维陈旧的人会始终难以适应时代的变化！很多人无法理解ARM处理器的性能超越X86处理器，最强的RISC处理器（精简指令集）比不上最弱的CISC（复杂指令集）处理器似乎就是天经地义，苹果M1处理器的诞生颠覆了很多人的认知。
在SSD领域也有同样的情况，似乎MLC闪存天生就比TLC高贵，TLC SSD再怎么努力也赶不上最弱的MLC。而三星980PRO SSD的诞生同样将颠覆大多数玩家对于TCL SSD的认知，这是三星第一款采用TLC闪存的顶级SSD产品，也是第一款满血的PCIe 4.0固态硬盘。 1、PCIe4.0 x4的理论带宽 下面是PCIe各版本链路性能指标：
有很多同学奇怪为什么PCIe通道的传输率的单位使用GT/s而不是我们常见的Gbps、GB/s，主要原因是传输率还包括不提供额外吞吐量的开销位，比如 PCIe 1.x和PCIe 2.x使用8b / 10b编码方案，会占用了20%的原始信道带宽，也就是实际吞吐量只有传输率的8成。 PCIe 3.0的物理层协议使用了全新的128b/130b编码方案，也就是说有效吞吐量可以达到原始信道带宽的128/130。因而，PCIe 3.0协议的每一条通道的实际带宽= 8.0GT/s * 128 / 130/8=984.6MB/s。那么PCIe 3.0 x4就能提供3938MB/s的吞吐量。 PCIe 4.0协议的传输率翻倍到了16GT/s，同样也是使用了128b/130b编码方案，PCIe 4.0 x4的吞吐量可以达到7976MB/s，是PCIe 3.0 x4的二倍。 2、PCIe4.0 SSD的理论速度是最高可以达到多少？ 任何数据PCIe系统传输，都会产生一定的开销。PCIe设备是以TLP的形式发送报文的，数据报文在Device Core产生之后，在分别经过事务层(Transaction Layer)、数据链路层(Data Link Layer)、物理层(Physical Layer)之后会依次被增加ECRC，Sequence Number，LCRC，Start，END等数据块。
PCIe 3.0/4.0 中一个TLP最高可以携带4096Bytes有效数据，不过通常它会受到设备以及主板支持的共同限制，多数情况下被限制在256Bytes。 TLP head长度可选12Bytes或者16Bytes，Memory Read/Write TLP中采用32位地址时，TLP head长度为12Bytes，采用64位地址时TLP head长度为16Bytes 因此PCIe 3.0/4.0 中TLP的有效数据率=256/（4+2+16+256+4+4）=89.5%。 那么PCIe 4.0 SSD可达到的最高理论带宽应该=7976 MB/s *89.5%=7138MB/s。 3、如何才能达到PCIe4.0 SSD最高理论速度？ 简单的说就是主控和闪存的关系! 主控的最高速率=接口速率x通道数/经验倍率。比如群联的PS5016-E16主控。这款主控使用800MT闪存接口，8个通道理论上可以达到6.4GB/s，经验倍率是1.28，于是实际上最高只能支持6.4GB/s÷1.28=5GB/s。这数字与7138MB/s相去甚远。 三星Elpis同样也是8道通主控，不过闪存接口速度高达1200MT/s，扣掉1.28的经验倍率，实际带宽=1200*8/1.28=7500MB/s，已经超过PCIe 4.0 x4的理论带宽上限。 当然，就算主控再强，没有与之匹配的闪存肯定也无法发挥应有的性能。
三星980PRO 1TB SSD采用的是第六代V-NAND TLC闪存颗粒，堆叠层数从第五代的96层提升至136层，增加了约40%的单元。这颗闪存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，从上到下垂直穿孔，形成均匀的三维电荷阱闪存（CTF）单元，堆叠层数从第五代的9X层提升至1XX层，增加了约40%的单元。 同时，三星还进行了更优化的电路设计，使其能够实现比第五代V-NAND更快的数据传输速度，而写入操作的时间少于450微秒（μs），读取操作的时间少于45μs，这2个指标都比上代提升了10%以上。 4、PCIe 4.0 SSD的前景 2019年7月AMD Zen2处理器发布的时候，PCIe 4.0还是曲高和寡。仅仅在一年多的时间，现在主流设备已经全面拥抱PCIe 4.0了。 AMD最新一代的RX 6000显卡，NVIDIA的RTX 30系显卡均支持PCIe 4.0，Intel的Z490主板绝大部分也支持PCIe 4.0(需要搭配即将发布的Rocket Lake第十一代酷睿处理器)，AMD的B550、X570主板也早已支持PCIe 4.0。另外，微软和索尼的次世代主机Xbox Series X和PS5也都采用了PCIe 4.0 SSD。 PCIe 4.0 SSD的另外一个意义就是，等到明年微软正式推出DirectStorage技术之后，三星980PRO可以凭借7000MB/s的读取速度做到秒进游戏，这也是很多玩家期盼已久的事情。 三星980PRO SSD的详细规格如下：
我们此次测试采用的是三星980PRO 1TB SSD，写入寿命为600TBW，售价为1899元，晚些时候，2TB版本也会上市。 二、外观：LPDDR4 DRAM缓存 + 铜箔散热标签
m.2 2280规格，容量1TB。 正面的贴纸标注有产品的型号、容量、产地以及序列号等信息，用户可以将此信息与包装盒上面的SN码进行对比，看看是否有二码合一。
背面的铜箔贴纸，有各种认证信息。铜箔是用来增强散热。
PCIe 4.0 SSD发热巨大总所周知，传统SSD用的纸标签阻挡了SSD热量向外传递。980PRO使用的是铜箔标签，能以最快的速度将SSD产生的热量传递到媒介。 铜箔散热标签在拥有良好散热效能的同时，相比传统的带散热片可以更轻松安装入笔记本电脑。
揭掉正面的贴纸可以看到2颗闪存、一颗DRAM缓存以及主控。
三星Elpis主控，采用8nm制程工艺，能够同时处理128个I/O队列，是前代Phoenix主控的4倍，是UBX主控的16倍（三星950PRO使用）。 右边是三星的LPDDR4 DRAM缓存，容量1GB。
三星第六代V-NAND 3-bit MLC颗粒，在前代9X层单堆栈结构基础上增加了约40%的单 元。单Die容量512Gb，采用8Die封装，单颗NAND容量可达512GB。 三、基准性能测试：读取速度可达6700MB/s 测试平台配置如下：
1、CrystalDiskInfo信息识别
我们手上有2块三星980PRO 1TB SSD。此前在Zen3的评测中大量使用，其中一个的写入量已经达到了32TB，另外一个也有3TB。 2、AS SSD
写入量3T的三星980 PRO 1TB测试成绩。1GB的读写测试分数为8966，顺序读写速度分别为5532MB/s和4082MB/s；4K随机读写速度分别是82MB/s、202MB/s。 然后做10GB读写测试，得分达到了9012，甚至比1GB容量测试的分数更高。顺序读写速度分别为5563MB/s、4065MB/s；4K随机读写速度分别是82MB/s、204MB/s。
这是写入量已经达到32TB的三星980 PRO 1TB SSD，不论是顺序还是4K随机读写速度都出现了一定程度的下滑。总分也从9000分跌到了8200左右。
上面是AS SSD BenchMark 1GB的数据测试结果。在顺序写性能方面，三星980PRO 1TB比同为PCIe 4.0的影驰HOF 2TB快了将近1200MB/s、写入快了200MB/s。其他三款PCIe 3.0 SSD的读取速度都在3000M/s以下，写入不过与2900MB/s。 在4K性能方面，三星980PRO 1TB的读取速度达到了82MB/s，写入202MB/s，均傲视群雄。 |
