加量不加价 揭秘三星840 EVO高性能技术

    SSD的升级换代和闪存息息相关，每次闪存的制造工艺改进，配套的主控需要同步升级适应，这背后往往是加量不加价，并且赋予SSD更高的性能。而自主化生产闪存、主控的SSD厂家，更有得天独厚的优势。

    今天我们将揭秘最新三星840 EVO SSD背后的技术，解析它的闪存、主控以及相关不为人所知的核心技术，并将上一代840系SSD与之做比较。

加量不加价 揭秘三星840 EVO高性能背后技术

    除了三星，没有哪个SSD厂家如此勤奋，每年始终如一的致力于升级换代产品。2012年三星推出全球首款3bit MLC闪存的840系 SSD。

三星拥有全套“主控、闪存、缓存、固件”自主方案

    3bit MLC闪存改写SSD历史，实现闪存历史上最为重大的突破。三星可用同样的制造成本，提升闪存容量50%。这就是加量不加价的根本原因。对于网友们来说，原来购买60GB SSD的预算，现在可以购买120GB SSD。

    那么三星840系SSD的性能如何？它对比更早的830系SSD确实有脱胎换骨的变化。时隔一年之后，三星推出第二代3bit MLC闪存的840 EVO SSD，它对比三星840系SSD，实现凤凰涅槃般的华丽蜕变。

■EVO的三大改进：主控/闪存/缓存

三星840 EVO 1TB SSD拆解

1、主控：频率提高和算法改进

三星S4LN045X01-8030（MEX）主控芯片

　　主控方面采用三星研发生产的S4LN045X01-8030（MEX）主控芯片，属于ARM架构的三核处理器，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840系的300MHz MDX三核主控相比，840 EVO的MEX主控的频率提高到400MHz。

2、闪存：单颗芯片容量翻倍

三星840系250GB SSD的闪存芯片特写

　　 三星840 EVO SSD采用世界最小10nm级 高速闪存芯片，每die晶圆芯片为128Gbit(折合为16GB），每颗黑色的成品闪存采用MCP多芯片封装。1TB版本的单颗成品闪存含有8个die晶圆芯片，总容量达到128GB。

3、缓存：最大容量翻倍

840 EVO SSD的缓存多达1GB

    SSD的独立缓存用于存放映射表，越大容量的SSD就需要将映射表编得越大，对缓存的容量有更大的需求。最大容量为512GB的三星840系列SSD，拥有512MB独立缓存。而到了最大容量为1TB的840 EVO SSD，则拥有1GB独立缓存。 

    我们通过拆解三星840 EVO 1TB SSD，了解到该系列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不小幅度甚至质变的提高。

新技术 高性能缓冲“TurboWrite”

    3bit MLC闪存对容量翻倍做出巨大贡献的同时，它带来更高延迟，整体性能颇受影响，在随机写入时这种影响尤为突出。

    上代840系SSD更多是依靠主控的多通道技术来弥补不足，结果却是顾此失彼，特别是在120GB版本，其写入速度只有可怜的140MB/秒。

三星840 EVO 120GB SSD

    为此三星在840 EVO加入了TurboWrite技术，讲的通俗一些就是高性能缓冲技术，可以在固态硬盘比较空闲的时候将其中的数据传给硬盘。

各容量SSD实际缓存容量

　　TurboWrite缓冲器的容量依型号而不同，比如1TB里划分出来了36GB，但是按照“3bit MLC”和“1bit SLC”的对应关系，实际能缓冲的数据量最多为12GB（3：1比例）。我们以“三星840系120GB”和“840 EVO 120GB”SSD进行读写速度对比：

三星840系120GB SSD

三星840 EVO 120GB SSD

　　两者的读取速度非常出色，而三星840 EVO 120GB SSD的写入速度可用飞跃式提升来形容，超出前辈2倍不止。从理论上讲，如果缓冲区写满了，继续写入的话性能就会跌到普通水平，等到缓冲区再度空闲性能又可以再次得到提升。

■RAPID堪比磁盘阵列 EVO性能翻倍

    除了SSD本身的性能提升之外，三星为840 EVO提供一款“加速达到PCIe固态硬盘的性能水平”软件－－4.2版以上的Magician。它内置RAPID模式，意思是“IO数据实时加速处理”(Real-time Accelerated Processing of I/O Data)。

    简而言之，它是一个利用系统内存作为SSD缓存，能让SSD几乎翻倍提速的软件。下面笔者使用三星840 EVO 250GB SSD进行实际操作：

三星Magician软件安装界面

三星Magician4.2.1（新增RAPID Mode工具）

检查SSD 启用RAPID Mode

点击“确定”

RAPID Mode成功开启

开启软件前后对比

    用户可以选择开启或者禁用RAPID Mode，因此必须通过软件控制， 4.2版本以上“Samsung Magician”提供了对RAPID的支持，可以一键控制开闭。

    开启RAPID Mode后，SSD的读写速度可用疯狂来形容，几乎就是RAID0磁盘阵列，双倍于单块840 EVO SSD的读写速度！用户体验到更高速的性能。

    三星涉足消费级SSD市场至今推出四代产品，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四代产品，分析三星每代SSD有哪些变化。

    第四代：三星840 EVO 250GB SSD

三星840 EVO 250GB SSD

    三星840 EVO是最新一代SSD，配备最先进的10nm级3bit MLC闪存，和业界唯一的三核高频主控，同时辅于1GB高速独立缓存。用户花费购买上代SSD的价钱，却可以购买翻倍容量、更高性能的SSD。

    第三代：三星840系250GB SSD

三星840系250GB SSD

    它是一款功勋卓著的划时代产品－－全球首款采用3bit MLC闪存的高性能SSD，其规格较之新一代840 EVO要小，目前已经退市。它配备21nm闪存、频率略低的MDX主控、至多512MB的独立缓存。

    第二代：三星830系256GB SSD

三星830系256GB SSD

    830系是三星首款SATA3.0 6Gbps速率的SSD。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。

    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。

    第一代：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。

三星840 EVO是最新一代SSD，配备最先进的10nm级3bit MLC闪存，和业界唯一的三核高频主控，同时辅于1GB高速独立缓存。用户花费购买上代SSD的价钱，却可以购买翻倍容量、更高性能的SSD。