老爷车变跑车 三星840PRO SSD重磅首测

    固态硬盘的更新换代速度极快，顶级产品稍有不慎就丢失性能宝座，因此固态硬盘厂家紧跟闪存制造工艺，推出速度更快的产品。

    较早前公布的普及版三星840系SSD采用21nm TLC闪存和全新第三代主控，但是它并没有完全发挥出新主控的性能。今天笔者为大家带来的是性能更为强劲的三星旗舰级产品－－三星840PRO 512GB SSD。同时我们还将看到它与其他旗舰级SSD的横向PK。

老爷车变跑车 三星840PRO SSD重磅首测

    我们在电影或者小说中看到从跑龙套的平庸小辈变成武学奇才，还记得《变形金刚》里的“大黄蜂”么？一块SSD可以让一台配置不出众的电脑迸发强大性能，如同一辆老爷车加装了动力强劲的V12发动机，它蜕变成为跑车。当我们拥有一块神奇的SSD的时候可以做到。

三星840PRO SSD如同动力强劲的发动机

     三星840PRO SSD有什么特点，让它如同PC电脑的发动机？

     首先它具备独树一帜的三核ARM Cortex-R4 MDX 主控，工作频率300MHz，可提供更高性能，更深响应层次，更可靠数据处理能力。与上一代MCX控制器相比，任务处理效率更高，数据吞吐能力更强。

换“心”的老爷车动力澎湃，堪比跑车

    其次三星840PRO SSD还提供了卓越的100000 IOPS随机读取和90000IOPS随机写入能力，而其540MB/s和520MB/s的连续读取/写入指标,堪称SATA3.0 6Gbps接口标准下的至尊速率。

    我们今天的内容将会对三星840PRO 512GB SSD进行拆解、详细评测，和其他旗舰级产品进行性能横向对比。

★三星840PRO 512GB固态硬盘简介

    三星840PRO 512GB SSD和较早前测试的普及版840系 SSD在外观上是基本一致的，我们需要从背后的标签区别这两款档次不同的SSD，

840PRO和普及版840系的三大不同：

1、标签不同：840PRO大红字醒目

2、电流不同：840PRO更省电

3、容量不同：840PRO多出12GB

三星840PRO 512GB SSD

　　三星840PRO 512GB 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840Pro外观看起来更结实。

三星840PRO 512GB SSD的背面特写

     两个档次的SSD正面外观是完全一样，所以我们只有通过标签上的大红字“840PRO”以及容量512GB来识别840Pro。

    我们从可以清楚的看到这款固态硬盘的型号为MZ-7PD512，采用2.5英寸标准规格，容量为512GB，电流为1.5A，满载功耗大致在7.5瓦。令人匪夷所思的是，我们测试过的三星普及版840系250GB的电流就高达1.7A，可见三层结构的TLC闪存更费电。

    实际上其他512GB SSD的电流值大都在2A左右，三星840PRO 512GB SSD节省25%的耗电量。

三星840PRO 512GB SSD的接口特写

　　三星840PRO 512GB SSD的传输接口为SATA3.0，接口速率为SATA3.0 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。

★840PRO拆解：高频三核主控+MLC闪存

    我们对三星840PRO 512GB SSD进行拆解分析，和较早前测试的840系SSD采用的TLC闪存完全不同的是，840PRO采用的是使用寿命更长、速度更快的MLC闪存。

    相同的地方：普及版840系和840PRO采用同样的主控/缓存芯片、PCB板。其内部三大核心部件的改进如下：

1、三核主控：频率提高和算法改进

2、MLC闪存：带宽提高2倍以上

3、高速缓存：低电压、容量翻倍

三星840PRO 512GB SSD拆解

 
三星840PRO 512GB SSD的PCB正反面特写

    在三星840PRO 512GB SSD的内部PCB主板上，单面即可实现512GB容量，总计8颗64GB容量的三星原厂MLC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，840PRO MDX主控的频率提高到300MHz。

三星840PRO 512GB 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K9PHGY8U7A-CCK0 MLC闪存芯片，单颗芯片容量为64GB。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840PRO 512GB 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840PRO 512GB 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。

    三星长期代工生产OEM SSD，这为它在开发生产零售级别SSD积累了深厚的技术储备。三星大致经历过试探－－完善－－壮大三个步骤。下面我们一起回顾三星三个阶段的SSD发展之路，分析三星都经历了哪些坎坷，它是如何最后开发出三星840PRO SSD这样的顶尖水平产品。

1、出师不利－－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，上市之初遭受强大对手阻击，美光M4 SSD秒了470系SSD两遍不止。

    它采用三星研发生产第一代S3C29MAX01-Y340 MAX主控，采用三星原厂的32nm制造工艺的闪存芯片。三星470系SSD的接口速率为SATAII 3Gbps，注定它在群雄并起的SSD战国时代被虐。

2、大放异彩－－三星830系256GB SSD

     三星为了扭转被动局面，迅速推出SATA3.0 6Gbps速率的830系SSD。这款外观除了轻薄苗条，它的高超性价比更招人喜欢。一个便宜三个爱，君不见830系64GB、128GB、256GB的价格都相当动人。当然美中不足还是有的，4KQD32写入相当的让人不满意，好在其他性能指标出众掩盖了不足。

     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。

    到了840系列SSD时代，三星推出了两个档次的产品。没错，三星想高低搭配，中低端迎合主流消费者，高端面向入门级企业级市场和高端用户。

    我们仔细看两档840系列SSD，均采用第四代MDX 三核主控、512MB缓存以及PCB板。两者仅在TLC和MLC的闪存有所区别，普及版840系SSD采用TLC闪存，制造成本低，利于推广，性能不如MLC。

    采用MLC闪存的三星840PRO SSD究竟是物有所值还是物超所值，这需要我们对这款产品进行评测以及对比分析。

　　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

    注:相对于ATTO读写测速，CrystalDiskMark的测试数据相对精准可靠，还可以通过4K字节/QD32队列深度来分析SSD的多线程读写性能。

    通过CrystalDiskMark读写速度PK，我们可以看到三星840PRO 512GB SSD的卓越性能。四款SSD在持续读取速度的彼此差距不大，持续写入开始分出三六九等，三星840PRO 512GB SSD在持续写入、4KQD32读写速度上几乎没有竞争对手。

● 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840PRO 512GB SSD、三星840系 250GB SSD的平均读取速度不相伯仲。

    三星840PRO 512GB SSD在平均写入速度上占据压倒性优势。

    小结：三星840PRO 512GB SSD的读写性能优异且每项读写指标均能位居第一，突显旗舰级产品的至尊地位，它留给其他产品就剩下超越。

● 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840PRO 512GB 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多任务随机写入IOPS值具有压倒性优势。

    网友们是否发现，三星840PRO 512GB SSD在AS SSD的IOPS值测试中，离10万IOPS值还有一步之遥，这是否意味着三星840PRO 512GB SSD达不到官方的标称数值？笔者也曾一度疑惑，在后续详细测试中，我们将能见识到这款旗舰级的真正水平。

    小结：随机读写性能是三星840PRO 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，其中三星840PRO SSD的4K多任务随机读写能力更胜一筹。

★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840PRO 512GB SSD的随机读写性能/队列深度走势。

三星840PRO 512GB SSD 读取IOPS值/QD走势分析

    三星840PRO 512GB 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100185.4，达到10万IOPS值。

    笔者将浦科特M5P 512GB SSD、三星840系250GB SSD的读取IOPS值/QD走势进行分析。三款产品均为非压缩算法主控，我们从读取IOPS值/QD对比图分析，三款产品的爆发节点基本一致，并无大的区别。

三星840PRO 512GB SSD 写入IOPS值/QD走势分析

    三星840PRO 512GB SSD在QD8队列深度基本达到写入IOPS值的上限，QD16/32/64逐步小幅提升，其中QD64时的写入IOPS值高达90154。

    我们再对浦科特M5P 512GB SSD、三星840系250GB SSD的写入IOPS值/QD走势对比图进行分析。此时三星840系250GB SSD出现变化，基本在QD4之后就过早进入IOPS值上限，之后增长缓慢，停留在6万IOPS值区间。

    优秀的主控面对越来越复杂的读写环境，它的读写速度稳定且处于高值，网友们可打开第13页《硬盘使用率/速度差异测试》一看究竟。

● 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840PRO 512GB SSD的CrystalDiskMark测试

　　从CrystalDiskMark测试看，三星840PRO 512GB SSD的读取速度达到531.3MB/s，而写入速度也达到512.5MB/s。

    其中4K QD32队列深度测试中的读取速度达到405.6MB/s，写入速度达到366.6MB/s。

    注：上代三星830系512GB SSD的4K QD32队列深度测试中的读取速度仅为312.3MB/s，写入速度仅仅只有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840PRO 512GB SSD的ATTO 队列深度4测试

　　三星840PRO 512GB 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535.2MB/s。

    小结：三星840PRO 512GB SSD的最大、持续读写速度对比上代830系512GB SSD有小幅提升，彻底修正了830系SSD的4K/QD32 写入速度的不足。

● 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840PRO 512GB SSD的平均读写速度分别为420MB/s和408.2MB/s，寻道时间仅为0.038-0.039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840PRO 512GB SSD在读取4KB文件时达到23430 IOPS值；写入4K文件时，达到23691 IOPS值。

    小结：如果说三星普及版840系250GB SSD的平均读写速度已经够快的话，那么三星840PRO 512GB SSD的平均读写速度则更为惊人，截止目前此项几乎没有任何一款SSD可以将它比下去。

    它的单线程读写能力十分强悍。

● 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840PRO 512GB SSD在连续读取和写入方面达到了515.39MB/s和495.13MB/s。

    在4K-64Thrd多线程读写测试中，三星840PRO 512GB SSD分别跑出382.71MB/s和325.95MB/s。

读写性能 单位IOPS

　  在4KB文件存取方面，三星840PRO 512GB SSD的随机读取IOPS值为8345，随机写入为15784。其多线程读取/写入4KB文件的IOPS值为97975和83444，总分为1153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

　　我们在韩国三星840系SSD发布会现场看到运行的机器，会场人员使用Iometer软件跑出超过10万 IOPS值的分数。由于测试平台不一致，笔者用的是大众化的i5 3570K+Z77平台测试，IOPS值要略低一些，十分接近10万IOPS值。

     在Iometer的队列深度32的随机存取测试中，三星840PRO 512GB SSD在读取4KB文件时为99647.64 IOPS值；写入4K文件时，IOPS值为90122.43。

    小结：我们使用Iometer模拟日常真实环境，三星840PRO 512GB 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，我们所测试的三星840PRO 512GB SSD的随机读取IOPS值比官方标称略低，随机写入IOPS值和官方标称值较为符合。

    注：官方标称随机读取IOPS值 10万，随机写入IOPS值 9万。

● 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蓝色方框的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840PRO 512GB SSD的读写速度分别为514.83MB/s和486.23MB/s。

    Iometer 4KQD16队列深度IOPS测试中，三星840PRO 512GB SSD的读写IOPS值为83075.43和90015.75。

4K QD128队列深度 随机读取IOPS值：100185.4

4K QD64队列深度 随机写入IOPS值：90154

    我们在后面的测试中总结得出，随着4KQD队列深度增加，三星840PRO 512GB SSD的读取IOPS值略微超过官方的标称值，从侧面证明三星并没没有虚标IOPS值。

●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840PRO 512GB SSD在i5 3570K+Z77平台上作为从盘，在PCMark7跑出5555分的成绩。

● PCMark Vantage测试

　　本次测试使用的是Futuremark正式发布的“PCMark Vantage”，而且这个新版本是专为Windows Vista 32/64-bit打造，不再支持Windows 2000/XP。

PCMark Vantage测试

PCMark Vantage具体成绩

　　PCMark Vantage测试项目包括使用Windows Defender、《Alan Wake》游戏、图像导入、Windows Vista启动、视频编辑、媒体中心使用、Windows Media Player搜索和归类，以及以下程序的启动：Office Word 2007、Adobe Photoshop CS2、Internet Explorer、Outlook 2007等共八个项目。我们看到最后三星840PRO 512GB SSD的得分为74779分。

    小结：三星840PRO 512GB SSD在这两项基准测试中的分值，是我们测过的所有SSD中最高。这也说明了这款SSD的各项性能均衡而且大部分处于前列。

　　三星840PRO 512GB 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840PRO 512GB SSD在不同硬盘使用率下的CrystalDiskMark测试。最开始是空盘，然后分成27%、54%、82%、100%等四个硬盘使用率进行速度差异测试。

三星840PRO 512GB SSD的CrystalDiskMark测试（空盘）

硬盘使用率27%

硬盘使用率54%

硬盘使用率81%

硬盘使用率100%

　　从上图中可以看到，三星840PRO 512GB SSD从0%到100%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531MB/s－532MB/s之间浮动，写入速度512MB/s－514MB/s之间浮动。

    它的4K QD32深度读取速度始终相当稳定，基本在404-407MB/s。它的4K QD32深度 写入速度同样十分平均，基本保持在366-368MB/s。

    小结：三星840PRO 512GB 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，这点是难为可贵的。

    我们还没有对512GB SSD进行过系统横评，如果今年其他SSD厂家还没推出比三星840PRO SSD性能更强的新品，那么这款三星840PRO 512GB SSD可以说是家用SSD领域中最强悍产品，它成为SSD里的“盖世3手机”（i9300）。 

    SSD领域各领风骚几个月，浦科特M3P、M5P两代产品称霸SSD已久，三星840系SSD打破原有格局。SSD性能最好不代表卖得就多，三星的产品策略十分明显，840PRO主攻高端，如同它的盖世3手机一样，价格高高在上。

    有趣的是浦科特和三星一样在走高低搭配路线，比如M5S和M5P SSD。 

曾经360元一块的三星830系 64GB SSD

    SSD价格未见下跌，很快12月就要到来，接着圣诞/元旦/春节，SSD价格在明年3月份之前不见得能跌。三星830系SSD停产，卖一块少一块；性能羸弱的美光M4 SSD换马甲继续卖。

    采用TLC闪存的三星840系SSD青黄不接，基本处于滞销的境地。浦科特将在不久后生产接替M5S的后续产品，和三星840系SSD对抗，也许它会采用TLC闪存。

浦科特M5P SSD没有完全挖掘性能

    SSD战国时代，谁能撼动三星840Pro 512GB SSD的王者地位：

    一、开发完善固件的浦科特M5P SSD

    二、采用19-20nm闪存的OCZ Vertex系列新款SSD

    三、SandFoce3000系列主控出来之后，拥有固件/算法开发团队的SSD厂商。比如金士顿的骇客系列SSD、威刚的高端SP系列都具有潜质。

    笔者注：浦科特吃亏在没有吃透19nm闪存，三星采用制程稍逊的21nm闪存，相对于19nm闪存肯定要好消化。三星技术人员曾透露，三星840系列SSD的主控有多款，他们从中选择一款最匹配闪存的主控，我们从中能看出三星兵多将广，都到了主控要挑选的地步。

    相对而言，能自产优秀主控的SSD厂家就剩下Indilinx，我们看到OCZ Vertex4的特性，和现在的三代SSD十分相似，高读写速度和IOPS值，这说明了主控厂家能较好匹配闪存。

● 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

三星840Pro可以说是三星2012年的收官之作。先是OCZ发布了Vertex4、再接着浦科特发布M5P upgrade升级版，各家在年底纷纷推出悍将可谓是兵锋相对。三星840Pro作为一款完全自主产品，在强大的资金、技术背后，如果价格诱人那么对于其他竞品来说不可小视。

孙玉亮