普及版越级神器 三星840系SSD全国首测

    三星840系SSD是第三代SSD中的新品，它采用更成熟的21nm TLC闪存和频率更高的新三核主控。不过本次参与测试的840系SSD却是普及版，并非840PRO旗舰版。它的卓越性能秒杀其他厂家的旗舰级SSD，堪称越级神器。如果这叫田忌赛马，那么普及版三星840系SSD未免大材小用。作为一款还未上市的新品，它留给我们三个谜底。

普及版越级神器 三星840系250GB/SSD全国首测

1、价格之谜：比830系SSD还贵？

    三星840系SSD的价格是消费者较为关心的因素，它直接决定840系SSD的可购买性。然而三星840系SSD的官方报价却给广大Diy爱好者浇足冷水，就本次参与评测的SSD算进关税，其零售价格超过1400元，比三星830系SSD略贵。

    不过北京三星SSD代理商却持不同看法，三星官方报价主要面向欧美市场，而欧美市场出售的830系SSD是全球最高价格，中国市场出售的830系SSD要低于欧美市场。

2、缺失之谜：6GB容量的作用？

    细心的网友已发现三星840系SSD的容量有零有整，比SandForce系列240GB SSD的容量略大，略小于830系256GB SSD。那么三星840系列250GB SSD的6GB容量去了哪里？

    参加本次测试的普及版840系SSD搭配512MB高速缓存，缺失的闪存用做缓存的说法不攻自破。实际上它和TLC闪存有直接关系，因为缺失的6GB闪存恰恰用于扩大备用区块，保证SSD使用寿命。

3、性能之谜：840系SSD有多强？

    三星840系SSD的性能是大家最为关心的因素，它的性能如何，比三星830系SSD强多少？显然这不是三言两语就能说的清楚。下面我们将介绍这款普及版的三星840系SSD。

★三星840系列250GB固态硬盘简介

    三星840系250GB SSD保持830系列的整体黑色风格加上“一点红”特色，不过普及版840系SSD的外壳采用磨砂外壳，而830系采用抽丝工艺，后者看起来更为高贵。

三星840系250GB SSD

　　三星840系250GB SSD采用磨砂质感的全铝合金外壳，正面的外壳边框进行抛光处理，整体牢固，具有较强的抗压抗摔能力，同时金属外壳有利于硬盘散热。和纤细的830系SSD不一样，同为7毫米厚度的840系SSD外观看起来更结实。

三星840系250GB SSD的背面特写

    通过标签我们可以清楚的看到这款固态硬盘的型号为MZ-7TD250，采用2.5英寸标准规格，容量为250GB，电压为1.7A，功耗大致为0.082-0.057瓦。

三星840系250GB SSD的接口特写

　　三星840系250GB SSD的传输接口为SATA3.0，接口速率为SATA 6Gbps，往下兼容SATA2.5/2.0/1.0接口。它的尺寸大小为100.2 x 69.85 x 7mm，适合笔记本用户、高端DIY用户、企事业单位和工业领域。下面是该款SSD的拆解。

★840系SSD拆解：高频三核+单面PCB设计

    上一代830系SSD采用无螺丝的卡扣设计，不少用户反应830系SSD摔在地上之后，用手摇晃能听到PCB板和外壳碰撞的声音。三星根据客户反馈在840系SSD上做了相应改进，采用螺丝紧固设计。我们对三星2.5英寸840系512GB固态硬盘进行拆解分析，其内部三大核心部件的改进如下：

1、主控频率提高和算法改进

2、闪存带宽提高2倍以上

3、缓存容量翻倍

三星840系250GB SSD拆解

  
三星840系250GB SSD的PCB正反面特写

    在三星840系250GB SSD的内部PCB主板上，单面即可实现250GB容量，总计8颗32GB容量的三星原厂TLC闪存芯片和SATA I/O主控制芯片。并且配备一颗三星512MB DDR2低电压缓存芯片。

三星S4LN021X01-8030 三核ARM主控芯片

　　主控方面采用三星研发生产的S4LN021X01-8030 MDX主控芯片，属于ARM架构的Cortex-R4系列三核处理器，具备更强悍的多任务、多路数据读写传输能力。主要提高在算法设计和CPU的频率，和830系的220MHz MCX三核主控相比，840系MDX主控的频率提高到300MHz。

三星840系250GB SSD的闪存芯片特写

　　闪存方面采用8颗21nm制造工艺的三星原厂的K9CFGY8U5A-CCK0 TLC闪存芯片，单颗芯片容量为32GB。其闪存采用先进的Toggle 2.0 NAND Flash技术，它的带宽提高到400Mbps，而上一代830系SSD则采用Toggle 1.1技术，闪存带宽仅133Mbps。

三星840系250GB SSD的缓存特写

    缓存方面，它的PCB板正面搭载有一颗容量高达512MB DDR2低电压高速缓存芯片，为整个SSD的读写提供高速的数据缓冲。对比830系SSD仅256MB的缓存相比，840系SSD的缓存容量提高了一倍。

    我们通过拆解三星840系250GB SSD，了解到这款SSD从主控、闪存、缓存均由三星生产，并且三个核心部件的规格均有一定幅度提高。

    三星涉足消费级SSD市场至今推出三代产品，其中前两代SSD均以写入+读取速度的总和为产品名称。

    下面我们一起回顾这三代产品，分析三星每代SSD有哪些变化。

    1、三星470系256GB SSD

三星470系256GB SSD评测

    470系SSD是三星第一代产品，它采用三星研发生产第一代S3C29MAX01-Y340 MAX主控，并且使用了三星原厂的32nm制造工艺的闪存芯片。三星470系SSD的接口速率为SATAII 3Gbps，它在面世之初遭遇众多SATA3.0 6Gbps强大竞争产品，比如美光C300在性能上轻易超过三星470系SSD。

    2、三星830系256GB SSD

    三星为了扭转性能上的被动局面，迅速推出SATA3.0 6Gbps速率的830系SSD。它属于三星第二代产品。有意思的是，它采用三星研发生产第三代S4LJ204X01-Y040 MCX主控，以及27nm制造工艺的闪存芯片。

    那么三星的第二代主控去了哪里？这款代号为MBX的第二代主控并没有应用在消费级SSD领域。

    830系SSD的成功很大程度上得益于其过硬的产品质量以及低价普及，它的大部分性能参数处于顶级序列，但是4K多线程写入速度和IOPS值是它的硬伤。

    闪存霸主三星励精图治，推出了更先进主控和闪存的840系SSD，它彻底修正了830系SSD的不足，即使是本次普及版的840系SSD，它的性能强悍并且均衡。

    如果840系SSD按“写入+读取速度的总和”的方法命名，恐怕它的性能仅比830系SSD强一点。事实果真如此么？下面我们将进入三星840系250GB SSD的详细评测，了解它的真实性能。

● CrystalDiskMark

　　CrystalDiskMark是一款简单易用的硬盘性能测试软件，但测试项目非常全面，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。

三星840系250GB SSD的CrystalDiskMark测试

　　从CrystalDiskMark测试看，三星840系250GB SSD的读取速度达到529.4MB/s，而写入速度也达到257.1MB/s。

    其中4K QD32队列深度测试中的读取速度达到353.4MB/s，写入速度达到250.1MB/s。我们需要指出的是，三星830系旗舰版512GB SSD在此项的写入速度仅为147.8MB/s。

● ATTO Disk Benchmark

　　ATTO Disk Benchmark是一款优秀且免费的磁盘基准测试软件，支持对稳定性/突发性传输速率进行读写测试，适用于常规硬盘、RAID、USB闪存盘、移动存储卡等产品的读写性能测试。

三星840系250GB SSD的ATTO 队列深度4测试

　　三星840系250GB SSD在ATTO DiskBench 队列深度4测试中，最大读取速度达到560.5MB/s，写入速度达到263.5MB/s。

    小结：三星840系SSD彻底修正了830系SSD的4K/QD32 写入速度的不足，并且最大读写速度较之830系SSD均有小幅提高。

● 底层测试：HD Tune Pro v4.60

　　HD Tune是一款硬盘性能诊断测试工具。它能检测硬盘的传输率、突发数据传输率、数据存取时间、CPU 使用率、健康状态，温度及扫描磁盘表面等。另外，还可详细检测出硬盘的固件版本、序列号、容量、缓存大小以及当前的传送模式等。

HD Tune读取性能测试

HD Tune写入性能测试

　　在HD Tune测试中，三星840系250GB SSD的平均读写速度分别为419.7MB/s和244MB/s，寻道时间仅为0.034-0.049毫秒之间。

HD Tune随机读取IOPS

HD Tune随机写入IOPS

    在随机存取测试中，三星840系250GB SSD在读取4KB文件时达到10892 IOPS值；写入4K文件时，达到24424 IOPS值。

    小结：如果单独讨论三星840系250GB SSD的平均读取速度，这是ZOL测试SSD有史以来的最高值。它的平均写入速度算不上特别出色，对于家庭用户来说足够了。

● AS SSD Benchmark

　　AS SSD Benchmark是一个专门为SSD测试而设计的软件。可以测试出固态硬盘的持续读写性能，包括4KB小文件的传输性能等等，成绩显示可以分为两种，一种是MB/S的形式，另一种是IOPS形式。

AS SSD Benchmark读写测试

　　在AS SSD测试中，三星840系250GB SSD在连续读取和写入方面达到了513.23MB/s和249.67MB/s。在4K-64Thrd多线程读写测试中，三星840系250GB SSD分别跑出352.76MB/s和203.01MB/s。

读写性能 单位IOPS

　  在4KB文件存取方面，三星840系250GB SSD的随机读取IOPS值为6724，随机写入为16566。其多线程读取/写入4KB文件的IOPS值为90305和51972，总分为938分。

●Iometer随机读取性能测试

　　Iometer是一个工作在单系统和集群系统上用来衡量和描述I/O子系统的工具。它可以被配置为模拟任何程序或者基准测试程序的磁盘和网络I/O的负载，或者用来产生整个综合的I/O负载。它也可以用来产生并测量单系统或者多系统（网络）的负载。

    队列深度32

队列深度32读取IOPS

队列深度32写入IOPS

　　在Iometer的队列深度32的随机存取测试中，三星840系250GB SSD在读取4KB文件时为94153.14 IOPS值；写入4K文件时，IOPS值为63469.88。

    小结：我们使用Iometer模拟日常真实环境，三星840系250GB SSD采用非压缩算法主控，故性能不受硬盘容量影响。

    从Iometer的模拟环境看，三星840系250GB SSD的随机读写IOPS值比AS SSD所测试的4K-64thrd多线程随机读写IOPS值略高。此时我们需要对这款SSD进行队列深度测试，分析它的IOPS值与队列深度的关系。

● Anvil's Storage Utilities测试

　　Anvil's Storage Utilities是一个专门为SSD测试而设计的软件，它正在迅速成为最新的事实上的硬盘和固态硬盘标准检测程序之一，因为它提供了很大的可定制性。应用户要求，这项标准检测程序已经被添加到ServeTheHome的测试程序中。它提供类似 AS SSD Benchmark 测试结果汇总得分功能。

    它的成绩显示可以分为两种，一种是MB/秒的形式，另一种是IOPS形式。本次测试我们将以黄色方框的读写速度以及红色方框的IOPS值为准。

Anvil's Storage Utilities测试（点击可放大）

    在Anvil's Seq 4MB读写测试中，三星840系250GB SSD的读写速度分别为510.85MB/s和247.7MB/s。

    Iometer 4KQD16队列深度IOPS测试中，三星840系250GB SSD的读写IOPS值为68648.22和62623.31。

830系128GB SSD测试（点击可放大）

    830系SSD的性能短板显而易见，它的写入速度一旦进入队列深度测试，就开始大打折扣，并且写入IOPS不及读取IOPS的一半，分别为58606.7和27477.19。

    我们在后面的测试中总结得出，随着4KQD队列深度增加，三星840系SSD的读取IOPS值超过9万。

★随机读写性能/队列深度走势分析

    SSD固态硬盘的每秒进行读写（I/O）操作的次数，与队列深度息息相关。随机读写性能强悍的SSD能够激活最大IO值，呈现队列深度越大，实际IOPS值也会越高。

    在下面的测试，我们将Anvil's Storage Utilities软件进行Iometer测试，采用4K字节格式，记录和分析三星840系 250GB SSD的随机读写性能/队列深度走势。

三星840系256GB SSD 读取IOPS值/QD走势分析

    三星840系250GB SSD在QD32队列深度基本达到读取IOPS值的上限，QD64/128略有增加。其中QD128时的读取IOPS值高达96202.6。

三星840系256GB SSD 写入IOPS值/QD走势分析

    三星840系250GB SSD在QD4队列深度基本达到写入IOPS值的上限，QD8/16/32/64逐步小幅提升，其中QD64时的写入IOPS值高达63129.1。

    小结：随着QD队列深度增加，三星MDX三核新主控的性能得以发挥，它的随机写入性能对比830系可以说是脱胎换骨。不过21nm/TLC闪存的延迟以及三星区分产品线的做法，导致840系SSD的写入IOPS值过早进入高值，但它已经足够优秀。

●PCMark7计算机整体性能测试

首先进行PCMark7跑分测试，并选取了PCMark7的Secondary storage score分项分数作为评分对象，Secondary storage score分项着重测试计算机从盘的硬盘性能。

    三星840系250GB SSD在i5 3570K+Z77平台上作为从盘，在PCMark7跑出5265分的成绩。

● 应用性能测试：FastCopy

　　FastCopy是个小巧的文件/目录拷贝工具，其功能强大，性能优越，能充分挖掘文件系统和硬盘驱动器的能力，并且支持计数和计时。这里使用两个目录来进行测试：第一个是包含2个文件总计容量为3620.9MB的“HDVideos”目录；第二个是包含12645个文件总计容量为4998MB的“Drivers”目录，分别考察文件硬盘应付大容量文件拷贝和大量小文件的能力。

实际文件拷贝测试

　　当三星840系250GB SSD拷贝单个大容量文件时，实际传输速度达到247.7MB/秒，用时14.52秒。而应对大量零散文件时，实际传输速度达到213.31MB/秒，用时23.43秒。

    小结：三星840系250GB SSD的PCMark7基准测试表现中规中矩，它的实际拷贝测试成绩受限于写入速度。

● CrystalDiskMark

　　CrystalDiskMark是一款简单易用的硬盘性能测试软件，但测试项目非常全面，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。

CrystalDiskMark读写速度PK

    通过CrystalDiskMark读写速度PK，我们可以看到三星840系 250GB SSD轻松超越美光M4，三星830系256GB SSD的持续写入速度占据优势。普及版三星840系SSD的写入速度有一定限制，旗舰版的三星840 PRO系列SSD则具有全面超越830系SSD的性能。

    在4K/QD32队列深度测试中，三星830系256GB SSD则明显不如840系SSD，三星840系SSD和美光M4打成平手。

● 底层测试：HD Tune Pro v4.60

　　HD Tune是一款硬盘性能诊断测试工具。它能检测硬盘的传输率、突发数据传输率、数据存取时间、CPU 使用率、健康状态，温度及扫描磁盘表面等。另外，还可详细检测出硬盘的固件版本、序列号、容量、缓存大小以及当前的传送模式等。

HD Tune持续读写速度PK

    HD Tune持续读写速度主要测试单线程读写速度，其意义类似于CPU的Super PI软件。通过HD Tune持续读写速度PK，三星840系 250GB SSD的平均读取速度小幅领先，它的平均读写速度居中。

    小结：三星840系SSD的读写性能全面，轻松超越上一代SATA3.0顶级固态硬盘。三星830系SSD的不足较为明显，但是它的持续写入速度首屈一指。

     我们不难理解为何三星将它取名为840系SSD，普及版840系SSD的读写速度未能完胜830系SSD，它主要是弥补830系SSD的多任务、高队列深度下的写入不足。

● AS SSD Benchmark

　　AS SSD Benchmark是一个专门为SSD测试而设计的软件。可以测试出固态硬盘的持续读写性能，包括4KB小文件的传输性能等等，成绩显示可以分为两种，一种是MB/S的形式，另一种是IOPS形式。

AS SSD Benchmark随机读写能力PK

    随机读写性能是固态硬盘的关键指标，其单位为IOPS，即每秒进行读写（I/O）操作的次数。我们从表中看到固态硬盘的每秒进行读写操作的次数是以万为单位进行计算，而传统的机械硬盘的IOPS最多200余 IOPS值。

    通过ASSD PK测试，三星840系 250GB SSD的各项IOPS值均有明显优势，综合排名高居第一位，其中4K-64Thrd随机读取值具有压倒性优势。

    小结：随机读写性能是840系SSD的最大亮点，目前能与之匹敌的全球只有两款SSD，一款是浦科特M5P，另一款则是OCZ Vertex4。

　　三星840系250GB SSD采用新一代三核主控芯片，这款主控芯片采用非压缩算法。我们将采用加载硬盘使用率的测试方法来验证它是否存在掉速问题。

　　下面就是三星840系250GB SSD在不同硬盘使用率下的CrystalDiskMark测试。最开始是空盘，然后分成28%、52%、77%、98%等四个硬盘使用率进行速度差异测试。

三星840系250GB SSD的CrystalDiskMark测试（空盘）

硬盘使用率28%

硬盘使用率52%

硬盘使用率77%

硬盘使用率98%

　　从上图中可以看到，三星840系250GB SSD从0%到98%这5个硬盘使用率阶段里，其读写速度相对比较稳定，其读取速度基本在529MB/s－515MB/s之间浮动，写入速度259MB/s－256MB/s之间浮动。

    它的4K QD32深度读取速度始终相当稳定，基本在353-383MB/s。它的4K QD32深度在0%和98%的写入速度较快，分别为250.1MB/s和237.3MB/s。在28%、52%、77%这三个阶段保持在176-184MB/s。

    小结：三星840系250GB SSD在各个硬盘使用率能保持较高的读取速度，写入速度呈现空载和几乎满盘的情况下保持高值。同时我们也注意到，在短短1小时内、超过220GB文件写入SSD的过程中，三星840系250GB SSD的发热较之日常应用明显增加。

    三星840系SSD是业界第二款上市的三代产品，并且三星采取双管齐下的做法，推出高档的840PRO系列和普及版的840系列。无论是较早前率先上市的浦科特M5P，还是后续的SandForce3000系列新品，均能感受到三星840系SSD的巨大压力，这些压力具体表现在：

     一、三星横跨闪存芯片以及SSD成品制造

  
三星拥有“主控、闪存、缓存”的全套自主解决方案

    三星是闪存芯片的龙头，自产840系列的主控、闪存、缓存，它有十分有效的控制成本的手段。并且普及版840系SSD是第一款采用TLC闪存的产品，TLC闪存的低成本优势立竿见影。

     二、840系SSD的性能并非量变

采用MLC闪存的840PRO更值得期待，当然价格不会便宜

     如果单看840系SSD的命名，大多数用户会以为840系SSD的性能一定幅度的量变提升。实际上SSD并非以读写性能见长，而是以强悍的随机读写性能立足。恰恰840系SSD的随机读写性能已令人刮目相看，发生质变。

     三、TLC闪存的使用寿命

    不少用户质疑TLC闪存的使用寿命，随着TLC闪存的制造工艺和闪存容量的提升，以及配套的主控算法提高TLC闪存的耐久度。

    我们假设TLC的擦除寿命只有MLC的一半，TLC闪存在容量翻倍的情况下，理论上她的总写入寿命是和MLC一样的。比如一块64GB的TLC/SSD、128GB的MLC/SSD、256GB的TLC/SSD，我们在同样的使用环境下，假如三款SSD均写入512GB数据，SLC/SSD被写8次，MLC/SSD被写4次，TLC/SSD被写2次。

    三星840PRO系列SSD的最小容量为64GB，三星为了延长普及版840系SSD的寿命，那么最小容量锁定在120GB也在情理之中。

    三星的田忌赛马策略将刺激其他SSD厂家加入TLC闪存大军，普及版840系SSD的三年质保售后，加上卓越的性能和低廉的价格将是吸引消费者的三大法宝。TLC闪存SSD能否大行其道，取决于普及版840系SSD的用户体验。

    ZOL积极与三星SSD代理商沟通，三星SSD代理商表示三星840系SSD即将于10月15日上市，目前已有消费者预定该产品。普及版840系SSD确实是杀价主力，但它在上市之可能会让网友们失望，因为新品需要为库存量较大的830系SSD让路，仍会维持一定时期的高价。

● 测试硬件与软件系统环境介绍

　　本次测试采用英特尔22nm/i5 3570K+技嘉Z77主板平台，其中Z77主板原生支持目前速率最快的原生SATA3.0 6Gbps接口。下面是具体平台介绍。

● 测试软件介绍

作为首款采用TLC的固态硬盘，三星可谓是吸引了所有玩家的眼球。毕竟TLC较MLC在成本上大大下调，而且容量也成倍增长，如此性价比的产品我们也是期待在市场中的表现。

孙玉亮