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大量寫入後 SSD 耐用嗎?三星 V-NAND SSD 970 Pro/860 Pro 持久讀寫實測

大部分人在選擇固態硬碟 SSD 的時候,都會以容量、價格以及儲存速度來作為選擇考量,在有限的預算下取得最大的系統效能,在這樣的趨勢下,採用高堆疊密度的 TLC/QLC 快閃記憶體顆粒的固態硬碟,漸漸成為市場主流。而在搭配內建的 SLC 快取記憶體加上控制器的演算法設定,即便採用是 TLC 或是 QLC 快閃記憶體顆粒的固態硬碟模組,也能擁有一定的效能表現。


這次實測的兩款三星 SSD:V-NAND 860 Pro(左)與 V-NAND 970 Pro(右)。

但以資料儲存的角度來看,使用者需要重視的並不只是存取速度而已,資料保存的安全、穩定性也同樣重要,但這部分卻是大部分固態硬碟的硬傷,尤其是在大量數據資料連續存取後,更是容易造成固態硬碟在性能上的下降,甚至是損毀。

難道要存取速度快,就沒有持久性嗎?這次開箱評測的兩款 SSD 固態硬碟,是三星先前就推出的 V-NAND SSD 970 Pro/860 Pro 兩款,雖然國外已經推出一段時間了,但仍是市面上少數採用 MLC 快閃記憶體顆粒的固態硬碟款式,加上高 TBW(Terabytes Written)設定,仍然是許多專業機種在裝機搭配時的選擇。

這次趁著台灣三星正式引進這兩款 SSD 的機會,編輯以 PC Mark 10 專業版測試軟體新推出的儲存空間測試項目, 來看看這兩款 SSD 是否能如官方介紹所說,能夠承受大量的資料存取需求。


穩定性是三星在 860 Pro 的主打特色。

Samsung V-NAND SSD 970 Pro 開箱



 
這次測試的 970 Pro 為 1TB 的版本,在正面貼上了台灣三星代理星睿奇的貼紙,不過整個外盒除了 1TB 與 5 年保固外,沒有太多關於規格上的敘述。


封底標籤可看見為韓國製品。

三星官網上面顯示的規格如下:

  • 連續讀取速度:3500 MB/s。
  • 連續寫入速度:2700 MB/s。
  • 隨機讀取速度(4KB、QD32):最高 500000 IOPS。
  • 隨機寫入速度(4KB、QD32):最高 500000 IOPS。
  • 隨機讀取速度(4KB、QD1):最高 15000 IOPS。
  • 隨機寫入速度(4KB、QD1):最高 55000 IOPS。
  • 保固:5 年或 1200 TBW 有限保固。
  • MTBF(平均故障間隔):150 萬小時。

其中在生涯寫入容量部分, 970 Pro 的規格為 1200 TBW,若是以 5 年保固,1200 TB 除以 5 年 X 356 天來看,一天平均可以承受的寫入量為 657 GB,大約是 970 Pro 一半左右的容量。其實這麼大量的寫入容量,對於一般用戶來說是用不到的,但是對於進行專業 4K 影片剪輯、大量數據運算的高階工作站等設置,日常工作很可能就會達到這個數字,所以高 TBW 設定對專業用戶來說是有其必要的。


盒裝內部很簡單,僅有 970 Pro NVMe SSD 本體以及各國語言的保固說明書。


970 Pro 為 M.2 NVMe 形式的固態硬碟,採用 2280 規格、單面晶片設計。
 

背面部分並沒有元件,僅有安規貼紙。
 



970 Pro 控制器部分採用 Phoenix S4LR020 晶片,搭配兩顆 64 層堆疊的 MLC 快閃記憶體模組,單顆容量為 512GB,三星還另外搭配一顆自家的 DDR 4 記憶體作為快取之用,容量則是 1 GB。

測試平台



CPU:AMD Ryzen 9 3950X
主機板:華碩 ROG CROSSHAIR VIII HERO(WIFI)
記憶體:G.SKILL FLAREX DDR4-3200 8GB x2
顯示卡:AMD RADEON 5700XT
系統碟:Seagate FireCuda 520 SSD 1TB
電源供應器:CORSAIR AX1200i
散熱系統:CORSAIR Hydro Series H150i PRO RGB 360mm AIO 水冷
作業系統:Windows 10 專業版 1909

這次主要以 PC Mark 10 中新的 Drive Performance Consistency Test 項目作為主要的測試工具,兩款 SSD 均已以全新未使用的產品進行測試。這個在 PC Mark 10 專業版中新增的測試項目,其實不只是單純進行大量、長時間的資料讀寫來進行測試,而是會在整個測試中模擬各個不同使用情境、不同應用程式進行評比。

PC Mark 10 在去年年底推出的儲存裝置測試項目,其中之一是評估磁碟耐久能力的Drive Performance Consistency Test 測試項目。

整體測試會分為 5 個階段,包括前置測試、退化測試、穩定測試、回復測試、清除測試等,會分別以循序、隨機的方式進行大量、多次的寫入測試,加上執行包括 Adobe After Effects、InDesign、Photoshop等應用軟體以及複製大型 ISO 檔案,整個程序會耗時約 10-20 小時(依照 SSD 速度、容量不同)。而 PC Mark 的技術文件表示這個測試將會讓 SSD 耗掉最高 3 倍 SSD 容量的寫入量(最高會達到 23TB),所以除非真的很想知道自己 SSD 的耐用程度如何,盡量還是不要拿自用的 SSD 來進行嘗試。

Samsung V-NAND SSD 970 Pro 測試 



在 970 Pro 的測試結果部分,於整段約 10 小時的測試時間內,測試所得到的分數為935 分,測試頻寬為 222.06MB/s,與先前測試的 Seagate Firecuda 520 SSD 1TB 相比,雖然有約 60 MB/s 的落差,但 Firecuda 520 為 PCIe 4.0 的規格,傳輸頻寬本來就比較高,所以 970 Pro 在傳輸速度上有這樣的表現已經算是相當不錯了。


970 Pro 在 Drive Performance Consistency Test 的測試分數,測試時間將近 10 小時。

進入 PC Mark 10 Drive Performance Consistency Test 的測試圖表來看,970 Pro 在循序讀寫的前三個階段(BaseLine)的表現很亮眼,但是進入小區塊隨機讀寫測試的 Degradation、Steady 階段(以 4KB 至 1MB 不等的檔案大小進行隨機寫入,持續寫入一分鐘或是 50GB,測試控制器的負載能力)之後, 970 Pro 就有很明顯的下降狀況,大部分的 SSD 都會有這樣的狀況。而跟之前測試的 FireCuda 520 比較,FireCuda 520 在 BaseLine 階段就開始往下降了,970 Pro 則是沒有這樣的情形。


970 Pro 的 Drive Performance Consistency Test 測試結果(點擊可放大觀看)。
 
作為參考的 Seagate FireCuda 520 1TB 測試結果。

而在小檔隨機寫入測試後的 Recovery 回復測試(暫停運作 5 分鐘後跑所有一次模擬測試應用),970 Pro 效能回復的相當快,從整體曲線來看,在 Recovery 階段的表現幾乎跟一開始的 BaseLine 階段差不多,也表示 970 Pro 在大量資料讀寫過後的表現並不會明顯的下降。

從模擬實際應用的部分來看,970 Pro 在拷貝大型 ISO 檔案( cp1模式:拷貝4 個 ISO 檔案、合計 20 GB),以及自我複製 ISO 檔(cp2 模式)的效能表現最好,即便在小區塊隨機讀寫測試模式下,自我複製 ISO 檔的效能還有 369 以上的表現。不過在應用程式部分,除了在模擬 Photoshop 執行上較為突出之外,包括 After Effects(aft模式)、InDesign(Ind 模式)、339 張 jpeg 圖檔讀寫(cps1模式,合計 2.37GB)、SSD 內複製 jpeg 圖檔(cps2 模式)等,這類比較接近一般日常的應用型態(非連續、小區塊讀寫)的測試中,讀寫效能都跟小區塊隨機讀寫測試差不多。

而以其他測試軟體對 970 Pro 進行測試,也得到類似的結果,跟先前 Dennis 大去年進行的評比結果比較,970 Pro 比自家的 970 Evo Plus 表現更好,在 PCIe 3.0 SSD 中性能屬於領先的款式(當然價格也是),以下是 970 Pro 的各項軟體測試成績。


970 Pro AS SSD BenchMark 測試成績。
 

970 Pro AS SSD BenchMark 測試成績(IOPS)。
 

970 Pro CrystalDiskMark 測試成績。
 
970 Pro TxBench 測試成績。
 

Samsung V-NAND SSD 860 Pro 開箱



雖然說近來 NVMe SSD 價格直直降,但是在大容量儲存的部分,SATA 介面 SSD 的價格還是比較甜,加上在使用上比較有彈性,除了可以安裝在桌上型電腦、筆記型電腦外,包括 SATA 介面的硬碟外接盒、 NAS 網路硬碟等等,都可以運用 SATA 介面 SSD 來進行效能提升,所以仍然是市面上 SSD 販售的大宗,這次測試的 860 Pro 就是針對需要長時間持續讀寫、不能中斷服務的 NAS 網路硬碟或是伺服器需求所推出的款式。

這次開箱的 860 Pro SSD 是 2TB 的款式,一樣是星睿奇代理的台灣三星公司貨。


封底標籤可看到為韓國製品。

先來看看 860 Pro 的規格

  • 連續讀取速度:560 MB/s
  • 連續寫入速度:530 MB/s
  • 隨機讀取速度(4KB、QD32):最高 100000 IOPS
  • 隨機寫入速度(4KB、QD32):最高 90000 IOPS
  • 隨機讀取速度(4KB、QD1):最高 11000 IOPS
  • 隨機寫入速度(4KB、QD1):最高 43000 IOPS
  • 保固:5 年或 4800 TBW 有限保固
  • MTBF:150 萬小時

從比 970 Pro 還高的 4800 TBW 來看,860 Pro 瞄準的是更純粹的儲存應用,效能並非 860 Pro 的主打項目,4800TBW 的設定表示在五年保固期間, 860 Pro 一天可承受最高 2.63 TB 的寫入量,這個數字比 860 Pro 本身的容量還大,對於每天需要大量寫入的 NAS 或是監控系統,860 Pro 在 SSD 已經是相當可靠的選擇了。


盒裝內部一樣只有 860 Pro SSD 本體、 各國語言的保固說明書。


外殼採用鋁金屬材質設計,讓內部熱量可透過外殼散出。


外型為 2.5 吋、7mm 厚度規格。


背面為保固標籤與安規說明貼紙。


固定螺絲孔採用特殊 L 型、與上蓋採一體成型設計。


傳輸介面為 SATA III 6Gbps,目前大多數的桌上型電腦、硬碟外接盒都有支援。

860 Pro 控制器部分採用三星自家 MJX 控制器,2TB 的部分以 8 顆 256 GB 快閃記憶體組成,製品採用三星自家的 V-NAND 2bit MLC 顆粒,另外搭配 2GB 的 LPDDR4 記憶體作為快取。

Samsung V-NAND SSD 860 Pro 測試





使用 PC Mark 10 Drive Performance Consistency Test 進行測試,由於容量比較大的關係,整段測試的時間來到 16 個小時左右,860 Pro 所得到的分數為 632,取得頻寬為 150.9 MB/s,跟 970 Pro 相比大約有 30% 的落差,不過這兩款產品的定位與使用介面都不同,自然會有這樣的差異。

860 Pro 的 PC Mark 10 Drive Performance Consistency Test 測試成績。

 
860 Pro 的 Drive Performance Consistency Test 測試結果(點擊可放大觀看)。 

在模擬實際應用的部分,860 Pro 受到傳輸介面限制,傳輸表現都沒有 NVMe 介面的 SSD 來的快,包括 After Effects(aft模式)、InDesign(Ind 模式)、339 張 jpeg 圖檔讀寫(cps1模式),測試表現都在 200 以下。不過在 SSD 內部拷貝(cp2、csp2 模式)的測試下,860 Pro 的表現就沒有那麼慢,在這部分的測試成績也符合目前 SATA SSD 產品的定位,不再是主要運算的存取媒介,而是作為運算過後的檔案存放位置。

測試結束後由 Seagate 的 SeaTools SSD 看測試寫入量,為 20 TB。
 

另外我們也用其他普遍的測試軟體對 860 Pro 的效能進行測試,跟先前 Dennis 大做的 TLC SSD 產品相比,860 Pro 的表現算是在前段班的角色,以下是相關軟體的測試成績。


860 Pro AS SSD BenchMark 測試成績。
 

860 Pro AS SSD BenchMark 測試成績(IOPS)。
 

  860 Pro Crystal DiskMark 測試成績。
 

860 Pro TxBENCH 測試成績。

心得總評





這兩款掛上 Pro 名稱的 SSD 款式,在讀寫性能表現上的確不是目前市面上最速的 SSD,不過其高 TBW 的設定對於在乎 SSD 使用壽命或是資料安全性的用戶,的確有打到痛點。而在 PC Mark 10 Drive Performance Consistency Test 的測試中,這兩款 SSD 的確在大量寫入後仍然保有穩定的讀寫效能,尤其是 860 Pro,在經過 20TB 的測試寫入量之後仍有很穩定的表現水準,的確對使用者來說是很安心的保證。

不過要入手這兩款 SSD,最大的困難點還是在價格部分。這次測試的 970 Pro 1TB 及 860 Pro 2TB ,官方售價為 13149元/20569 元,對比市面上同樣容量、存取速度相近的產品,大約多出一倍甚至是二倍的價格,以現在 SSD 的跌價趨勢來看,一般消費者應該很難接受這麼高價的產品。但換個方面來看,這兩款產品也不是針對一般消費市場推出的,三星也有如 EVO/QVO 這類 CP 值儲存產品來主打消費市場,就看是要拿價格換容量,還是拿價格換資料讀寫的耐久性,依照自己的需求來選擇囉。
2020-04-24 9:46 發佈
現在 512GB 才1千多就有了..
有台灣的廠商加入後 , 價格真的很棒..

一般人512GB已經很夠用了..
500G對於現在的遊戲根本不夠用

現在的大作下載+安裝後的容量加起來隨便都破百G
ค้้้้้้้้้้้้้้้้้้้้้้้้้้้้้้้伊頭家三兄弟的故事,遺作、臭作、鬼作
這兩顆SSD的賣點就是MLC......
現在應該已經是市場上僅存的MLC產品了......
畢竟當今的主流是TLC,QLC也開始有產品冒出
對於MLC顆粒有堅持的大概也只能咬牙給它買下去.....
陳拔 wrote:
大部分人在選擇固態硬(恕刪)

我當初買的時候970 1T 剛好在高點24000左右吧
現在新的才賣13000多,很便宜了
雖然其他TLC更便宜
但是如果只看MLC同類產品來說
要效能有效能,價錢也不會不合理
買爽爽爽就是買速度跟耐用度兼顧的阿
h7878220 wrote:
我當初買的時候970(恕刪)


小弟也是買了這個在筆電用,對小弟而言穩定度的重要性優於一切
版大的平台 X570晶片組的 SATA介面是有問題的4K效能出不來,目前無解,4K讀寫均比X470正常值低不少,目前也很少人在討論這個問題
mark_lu wrote:
版大的平台 X570(恕刪)


感謝提醒,我再用 Z390 晶片組試試看,結果再更新給大家
陳拔 wrote:
大部分人在選擇固態硬...(恕刪)


謝謝用心解析
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