三星980 PRO SSD详细评测，树立PCIe 4.0 SSD的性能标杆
在ssd固态硬盘的发展历程中，最重要的革新就是传输总线从sata切换到pcie，以及nvme高速协议的引进，才真正意义上将hdd机械硬盘甩到“没影”。而在pcie ssd的迭代更新中，最重要的进化则是从pcie 3.0跃迁到pcie 4.0，后者可以带来更流畅的使用体验，比如更大的程序，特别是目前已经动辄数十上百gb的游戏也可以做到几乎秒开，而来自游戏主机的技术还会让一些应用模式发生改变。
比如在使用2.5英寸sata ssd硬盘，甚至是pcie 3.0 ssd时，由于存储速度太慢，有些游戏会设置为在内存中预加载30秒的游戏数据，以避免游戏进程中出现卡顿，制造商将其称为“非活动使用”的数据，会占用大量的内存。而采用了高速pcie 4.0 ssd后，内存中只需存储数秒甚至是下一秒的游戏数据即可，即使玩家突然改变主意，走向其他道路，也可以迅速载入相应的场景、npc等数据。这样内存占用得以大幅降低，将更多空间用于各种临时数据存储，提升各种应用，特别是游戏应用的性能。
随着amd锐龙5000、nvidia rtx30系列显卡、英特尔第11代酷睿处理器（移动版）以及索尼ps5的量产上市，从台式pc到笔记本电脑，再到游戏主机，这些需要高速计算的设备都将全面进入pcie 4.0时代。在这个大环境下，昔日正流行的高端pcie 3.0 ssd已然成为了上述设备性能层面上最短的那块板（短板），硬盘的升级势在必行。
今年9月底，三星发布了旗下首款消费型pcie 4.0 nvme ssd——三星980 pro。新款980 pro专为希望在高端pc、工作站和游戏机上实现专业性能的人士和消费者而设计。它集pcie 4.0、elpis主控、第六代v-nand闪存和更出色散热控制解决方案于一身，而且身上的所有组件都是三星自主生产和研发，拥有更好的兼容性，无缝集成，高度契合，从而发挥出最极致的性能——高达7000mb/s的顺序读取和5500mb/s的写入速度，堪称是未来一个时期最值得选购的旗舰级pcie 4.0 ssd。
三星980 pro的定位
作为ssd领域的领导品牌，三星针对不同预算和需求的用户群体定制了三大产品序列。其中，“pro”定位旗舰级，专供专业用户、游戏玩家和专业消费者，可以带来行业领先的极致性能体验，代表产品有970 pro以及本文评测的主角980 pro。
“evo”是针对主流市场和用户定制的中高端ssd，代表产品有860 evo、970 evo和970 evo plus等。“qvo”则是主打性价比的中低端ssd，可以让用户以有限的预算就能体验到最佳的系统性能，代表产品有870 qvo和860 qvo等。
可以说，三星ssd的品类和型号还是非常丰富的，从2.5英寸sata iii到m.2 pcie 4.0 nvme，从256gb到8tb应有尽有，价格则是低至299元起，无论你有怎样的存储需求，都能从中找到你的“那盘菜”。
简而言之，980 pro是三星旗下首款引入pcie 4.0技术的nvme ssd，它的读写速度比970 pro更快而且（相对）更便宜，是追求极致性能价格比玩家的首选。
980pro的亲密接触
三星980 pro的包装依旧以黑色作为主色调，正面是产品渲染图，立体质感的印刷更具科技感，pcie 4.0 nvme m.2和7000mb/s的卖点也被放在了醒目的位置，一眼就能彰显980 pro作为高端旗舰的身份。
三星980 pro采用了黑色的pcb板，标准的m.2 2280板型，三围尺寸为80.15mm×22.15mm×2.38mm。
这款ssd可选250gb、500gb、1tb和2tb四种容量，其中250gb和500gb版本内置512mb lpddr4x dram缓存，1tb和2tb版本分别内置1gb和2gb的lpddr4x dram缓存。
无论哪种容量版本的三星980 pro都采用了单面设计，主控、缓存和闪存颗粒都被安置在正面，可完美兼容不支持双面m.2 ssd的轻薄型笔记本以及游戏主机等计算存储平台。
在三星980 pro正面芯片表面的贴纸上，印有型号、规格和条码信息，背面则贴有一层神秘的铜箔散热标签。后者可不只是单纯的展示产品信息哦，它还将承担起优化散热的重任，在这里小编先卖个关子，咱们在后面再对这一细节层面的设计进行深入的解读。
解密三星980 pro的强悍之源
作为三星ssd家族的新一代旗舰，980 pro在前辈970 pro的基础上进行了全方面的升级，从而带来了当前ssd领域最顶级的性能体验。首先，咱们先来看看三星两代旗舰ssd的基本规格对比，稍后再来全方位解读980 pro的特性。
升级pcie 4.0接口
pcie即pci-express，它是一种诞生于2003年的高速串行计算机扩展总线标准，拥有高速串行、点对点双通道、高带宽传输等突出特点，并一路从pcie 1.0迭代到了pcie 5.0。
pcie 1.0拥有2.5gt/s的速度、pcie 2.0（2006年）和pcie 3.0（2010年）的速度则分别提升到了5.0gt/s和8gt/s。pcie 4.0诞生于2017年，它拥有2倍于pcie 3.0的16gt/s速度，而2019年发布的pcie 5.0则进一步提升到了32gt/s。需要注意的是，pcie 5.0暂时还停留在概念阶段，采用pcie 4.0的设备直到2019年才陆续面世。
ssd固态硬盘诞生以来，其性能发挥始终受制于传统的sata接口，直到2015年以三星950 pro为代表的消费类nvme ssd的诞生，将pcie接口直接连接存储器和cpu才带来了读写性能的跨越式升级。但是，pcie接口长期以来一直停留在3.0时代，哪怕是将pcie 3.0 nvme接口速度发挥到极限的970 pro，其读写速度也不过3500mb/s和2700mb/s，已经“喂不饱”顶级pc和下一代游戏主机的胃口了。
三星980 pro最大的改变，就是将传输接口从pcie 3.0×4升级到了pcie 4.0×4，其每个通道的带宽为16gb/s（2000mb/s），是pcie 3.0（8gb/s，1000mb/s）的2倍，4通道下的理论带宽高达64gb/s，即8000mb/s。
此外，pcie 4.0还向下兼容pcie 3.0，这意味着三星980 pro不仅适用于最新的pc，也能安装在老设备上，而且即使在pcie 3.0中，980 pro也能获得比970 evo plus和970 pro更好的性能。
虽然早在2019年市面上就出现了pcie 4.0 ssd，但第一批产品的持续读取和写入速度都被卡在5000mb/s和4400mb/s左右。
以读取速度为例，只比pcie 3.0时代最高的3500mb/s提高了42%。作为三星首款也是当前市面上最强的pcie 4.0 ssd，980 pro却可实现最高7000mb/s的读取以及5000mb/s的写入速度，真正实现了pcie 4.0 ssd的“满血释放”。
从第11代酷睿平台开始，正式跨入pcie 4.0时代
正如本文开头所述，如今无论是桌面还是笔记本领域，新平台都将pcie 4.0作为标配，pcie 4.0 ssd即将迎来井喷式的发展，而980 pro也必将大有可为。
那么，为何三星980 pro的读写速度远高于第一批上市的pcie 4.0 ssd，它又是如何挖掘出pcie 4.0的真正潜力？
全新的elpis控制器
就好像电脑要想获得更强的性能，就必须武装更强的“芯脏”（处理器），作为ssd，它能发挥多少性能实力，同样深受作为“芯脏”的主控芯片的影响。
三星旗下的pro系列ssd一直是消费级领域口碑最佳的产品系列之一，其之所以可以始终问鼎性能之巅，离不开三星自研phoenix主控的功劳。
为了配合980 pro的上市，三星为其定制了可以满足下一代pcie 4.0计算需求的elpis主控。elpis源于希腊语，意为“希望女神”，足见三星对它的重视程度。实际上，elpis主控的表现也没有让我们失望，它采用了先进的8nm制程工艺设计，耗电量更低，还能同时处理128个i/o（输入和输出）队列，是以前的phoenix控制器（32个队列）的约四倍。一个队列可以包含64000个命令集，这意味着elpis主控可以处理超过800万个命令！
作为对比，市场上pcie 4.0 ssd竞品的主控多以群联ps5016-e16为主，这颗主控还在采用28nm工艺，而且它最多也只能实现5gb/s的连续读取和4.4gb/s连续写入的速度表现，先天就落后于三星980 pro采用的elpis主控，而这也就是后者性能全面超越pcie 4.0 ssd前辈的原因之一。
第六代v-nand技术
ssd能在尺寸（颗粒数量）不变的前提下不断提高容量，离不开3d垂直闪存v-nand技术的进化。作为全球闪存行业的top级品牌，三星在v-nand技术层面始终扮演着领导者的角色，早在2013年就推出了第一代v-nand（32层），并一路迭代到2018年首次应用在970 evo plus上的第五代v-nand（9x层）。
如今，三星980 pro更是开始列装最新量产的第六代v-nand闪存，它充分利用了三星独创的“通道孔蚀刻”技术，在第五代v-nand的9x层单堆栈结构基础上增加到1xx层，最多可以提升40%的存储单元，轻松将单die容量推升到了512gb，哪怕是2tb版本的980 pro也能实现单面设计，可以完美安装进极致轻薄型的笔记本（很多轻薄本不支持双面闪存设计的m.2 ssd安装），兼容性更加出色。
此外，第六代v-nand闪存还带来了更出色的能耗比。根据三星官方提供的资料显示，第六代v-nand的写入操作时间少于450微秒（μs），读取操作的时间少于45μs。与上一代产品相比，性能提高了10%以上，但功耗却降低了15%以上！
采用pcie 4.0的980 pro在读写速度大幅增加之余，其平均和峰值功耗却只比采用pcie 3.0的970 pro略高一点点，第六代v-nand闪存低功耗的特性出力不少。
全新智能turbowrite 2.0技术
“智能turbowrite”一直是三星ssd的特色技术，它的原理是模拟slc的工作机制，在ssd内部建立op预留空间，提供堪比slc颗粒的性能，以满足普通用户对于极致性能的需求。
三星980 pro此次带来了智能turbowrite 2.0技术，和上代turbowrite技术相比，前者提供了高达5倍的缓冲区容量。以1tb版本的980 pro为例，其默认预分配的缓冲区容量是6gb，在智能turbowrite 2.0技术的帮助下它还可以额外分配108gb用作动态slc缓冲区，从而将总slc缓冲区容量增加到114gb，在拷贝超百gb游戏安装包或其他数据时也不会降低pcie 4.0应有的性能。
需要注意的是，智能turbowrite 2.0技术依旧需要利用ssd的空闲容量，因此如果1tb型号的ssd可用空间不足324gb，该技术将无法完全运行。此外，turbowrite 2.0技术不会影响ssd的耐用性，因为用户在ssd上写入的数据总量是不变的，这项技术只是最大限度提升了写入效率，减少了等待耗时。
细节层面的散热优化
和传统sata接口的2.5英寸ssd相比，m.2 nvme ssd虽然身材迷你速度更快，但相应的发热量也显著提升，升级到pcie 4.0的三星980 pro自然也需要考虑如何减少散热对性能和可靠性的影响。
还记得前面我们看到的980 pro背面的那层贴纸吗？
它可不是单纯的“纸张”哦，它的真实身份是铜箔散热标签，它的作用就好像手机内部的石墨层一样，可以起到导热和增加散热面积的作用。
此外，三星980 pro在elpis主控芯片的表面还加入了特殊的镍涂层，结合动态散热保护（dtg）技术，以及更高效的固件算法，这种三位一体的软硬件结合方式在无需散热马甲，无需增加ssd厚度的前提下最大限度提升了ssd的散热效率，可让ssd减少因散热引起的性能波动。
三星980 pro甚至可以塞进搭载第11代酷睿处理器，采用5.5英寸屏幕设计的以gpd win 3为代表的迷你掌机里，兼容性毋庸置疑
总之，为m.2 ssd配备金属散热马甲是最“廉价”的方案，这里说的廉价并不是成本哦，而是对兼容和体验的影响。m.2 ssd原本就是主打小型化的存储设备，添加散热马甲意味着它将无法塞进笔记本和部分台式主机，与设计初衷背道而驰。如果你真的特备在意散热，直接选择卡式ssd显然更加靠谱。
对m.2 ssd来说，在保持单面结构的基础上，如何降低其自身的发热量，并辅以不增加厚度的散热手段才能体现出厂商的技术和诚意，而三星980 pro的镍涂层和铜箔散热标签显然就是此道中的高高手。
不劳费心的可靠性
三星980 pro在性能方面的强悍毋庸置疑，如果非要对其挑刺儿，唯一的喷点也许就是它没能延续走前辈的mlc闪存路线，而是改用了3bit mlc，也就是我们常说的tlc闪存，在理论写入寿命层面有着一定的缩水。
正因为如此，三星980 pro才在elpis控制器上加入镍涂层，并贴上了由多层铜箔堆叠而成的散热标签，同时还引入了动态散热保护技术，通过一系列软硬手段来最大限度提升散热效率确保更高的可靠性，而3d v-nand技术和纠错码（ecc）技术的进步也使tlc闪存自身的耐用性更加先进。
从三星官方公布的数据来看，250gb、500gb和1tb的三星980 pro写入寿命分别为150tbw、300tbw和600tbw，在5年保修时限和tbw之间，以先到者为准。
以逐渐趋于主流的1tb容量对应的600tbw写入寿命为例，它足够pc玩家在5年或更长时间的“折腾”吗？
根据三星关于nvme ssd用户的统计数据来看，在5年质保的时间内，有99%用户实际消耗的写入寿命不过156tbw，只有约600tbw的1/4，按照这种比例，1tb的三星980 pro足够99%的用户折腾20年。
在剩余的1%的用户中，有0.7%用户实际消耗的写入寿命在156tbw~600tbw之间，只有约0.3%用户写入了超过600tbw的数据。
换句话说，三星980 pro足以满足99.7%的用户在5年内实际写入数据量的需求，如果你自认为是那剩余的0.3%，还有支持1200tbw写入寿命的2tb版的三星980 pro可供选择。
另一方面，500gb和1tb的三星980 pro售价分别为999元和1899元，而相同容量的970 pro售价则分别高达1199元和2699元。虽然980 pro的写入寿命有所降低，但毕竟99.7%的用户在其过保之前都写不完，而且这款pcie 4.0 ssd在提供更强性能的同时也付出了更便宜的“代价”，特别是1tb版本较之970 pro低了整整800元，如果你现在还依旧觉得寿命比性能更重要，那也可以继续考虑970 pro系列。
不容忽视的软实力
用户可以使用samsung magician（三星魔术师）来管理和优化三星980 pro，这款软件现已升级到6.2版，它通过简单易用的界面，可以帮助用户在第一时间更新ssd的固件和驱动程序，支持诊断扫描和psid恢复，还能将旧硬盘中的系统或数据“迁移”到980 pro中，而且新版软件还新增“自定义克隆”功能，即使源数据大于980 pro的容量，也可以进行选择性的迁移。
有关三星980 pro在设计、技术和功能层面的介绍告一段落，接下来就是大家最为关心的环节——这款pcie 4.0 ssd的真实性能到底有多强？
980 pro性能实测分析
三星pro系列ssd在消费级固态硬盘领域始终处于第一梯队，是高端玩家和追求性能的用户首选产品，不仅因其坚持采用mlc颗粒保证产品寿命，其主控芯片的优化能力也是其他厂商暂时无法企及的。在今年更新换代后，980 pro大胆换用tlc，是否还能稳坐性能桂冠和长寿之王的宝座呢？
cfan拿到的三星980 pro为1tb容量的版本，内置1gb的lpddr4x dram。我们使用三星自己的samsung magician软件，以及常见的txbench、as ssd benchmark、crystaldiskmark和atto disk benchmark等测试软件对其进行了评测，并将数据与其他不同规格的m.2 ssd进行比较。
参与测试的ssd包含：
pcie 4.0组：三星980 pro 1tb、希捷520 1tb、海盗船mp600 1tb
pcie 3.0组：三星970 pro 1tb、西数sn750 1tb、金士顿kc2500 1tb、西数sn550 1tb
sata组：三星860 evo 500gb
注：上述ssd的部分数据来自cfan早期的评测，由于测试平台略有差异，所以对比时的成绩仅供参考
samsung magician测试
samsung magician软件中提供了基准测试功能，我们先用它对三星980 pro以及希捷520 1tb和海盗船mp600 1tb这3款pcie 4.0 ssd进行了对比测试。
在samsung magician的测试中，三星980 pro取得了比官方标称更高的成绩，顺序读写速度秒杀其余两款竞品，最强pcie 4.0 ssd的称号实至名归。
crystaldiskmark测试
crystaldiskmark是最知名的ssd测试工具之一，它能够检测硬盘的持续和随机读取/写入速度，测试随机512kb，2kb，4kb读取/写入速度等，用户可以以此来辨别ssd的性能及质量的优劣程度。
三星980 pro在crystaldiskmark的持续读取和持续写入速度分别可达7142mb/s和5184mb/s，这个数据已经超过了三星对980 pro的官方标称速度，依旧是pcie 4.0 ssd组的最强音。在4k随机性能方面，三星980 pro的成绩较之竞品也有明显的领先优势。
txbench测试
接下来是txbench，这是一款高效专业的固态硬盘性能测试软件，它不但具备了基础的测试项目，还支持自由设定测试的区块大小、队列深度等等。
三星980 pro在txbench的持续读取和持续写入速度分别达到了6922mb/s和4988mb/s，无限接近官方的标称速度，远超希捷520和海盗船mp600等其他采用pci 4.0接口的竞争对手。在4k随机性能方面，三星980 pro的成绩同样较之竞品有着明显的领先优势。
atto disk benchmark测试
atto disk benchmark是一款用于测试硬盘读写速度等性能的基准软件，有不少硬件爱好者都会使用这款工具，它会使用不同的数据包按0.5k, 1.0k, 2.0k直到到8192.0kb进行分别读写测试，测试完成后数据用柱状图的形式表达出来，很好的说明了文件大小比例不同对磁盘速度的影响。
三星980 pro在atto的持续读取和持续写入速度最高值分别为6990mb/s和4980mb/s，继续问鼎巅峰性能。在4k随机性能方面，三星980 pro的成绩和希捷520基本持平，排名领先，但随机写入速度最快的却还是三星上代旗舰970 pro。
as ssd随机性能测试
对ssd而言，4k随机性能的高低也是衡量该硬盘竞争力重要标准。为此，我们不妨对比一下三星980 pro和三星970 pro这两代旗舰ssd在as ssd benchmark软件中的4k随机性能。通过下图可见，三星980 pro在几乎所有测试项目中都能大幅领先于前辈，将pcie 4.0的优势贯彻到底。
hd tune pro测试
接下来，我们通过hd tune pro对三星980 pro进行极限测试，看看它在连续写入200gb文件时智能turbowrite 2.0技术能否保证其长时间的满血性能输出。
通过测试可见，三星980 pro在前114gb时都能保持4000mb/s左右的写入速度，只有超过114gb这个阈值之后，才降速到1900mb/s左右，但依旧远高于现有的pcie 3.0 ssd。在现实中，一次写入超过115gb数据的需求很少，在绝大多数写入工作中，三星980 pro都能以4000mb/s的速度高速前行。
存储性能衰减测试
还有最后一个问题，当三星980 pro中已经保存大量数据后，其性能是否会出现缩水？为此，我们分别在硬盘中存入432gb和728gb的各种游戏和数据文件后，再用crystaldiskmark对其进行测试。
通过测试截图可见，哪怕往硬盘中填充了46%和78%的数据，三星980 pro依旧可以获得官方标称数据的持续读写速度，只是随机性能略有下降，但该成绩依旧超过其他pcie 4.0竞品。需要注意的是，当1tb版的980 pro可用空间小于230gb后，其动态slc缓存会被禁用，所以我们还是建议大家留给980 pro足够的剩余空间，确保持续写入大量数据时的极速体验。
小结&选购建议
虽然三星980 pro的上市时间较晚，但考虑到第一批上市的pcie 4.0 ssd只能跑出5000mb/s左右的速度，充其量只是“残血版”。
作为后来者的三星980 pro，则真正树立了作为满血版pcie 4.0 ssd的性能标杆。从elpis主控、第六代v-nand闪存、智能turbowrite 2.0技术，再到深入细节的镍涂层和铜箔散热标签，正是这些特殊功能和设计才将980 pro推向了性能之巅。虽然这款ssd改用tlc闪存后寿命有所降低，但正如前文所说，更强更便宜的980 pro依旧对得起其“pro”的尊贵身份。
如今下一代计算平台（pc、游戏主机等）都已经将pcie 4.0纳入标配，nvidia geforce rtx30系列显卡主打的rtx io技术也能直接读取硬盘并在显卡中解压数据，未来pcie 4.0的高速特质将在更多应用领域带来颠覆性的体验提升。
从现在起，你的下一块硬盘就应该是pcie 4.0 ssd了，而三星980 pro，无疑就是顶级pcie 4.0 ssd中的首选之一。
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随着amd锐龙5000、nvidia rtx30系列显卡、英特尔第11代酷睿处理器（移动版）以及索尼ps5的量产上市，从台式pc到笔记本电脑，再到游戏主机，这些需要高速计算的设备都将全面进入pcie 4.0时代。在这个大环境下，昔日正流行的高端pcie 3.0 ssd已然成为了上述设备性能层面上最短的那块板（短板），硬盘的升级势在必行。
今年9月底，三星发布了旗下首款消费型pcie 4.0 nvme ssd——三星980 pro。新款980 pro专为希望在高端pc、工作站和游戏机上实现专业性能的人士和消费者而设计。它集pcie 4.0、elpis主控、第六代v-nand闪存和更出色散热控制解决方案于一身，而且身上的所有组件都是三星自主生产和研发，拥有更好的兼容性，无缝集成，高度契合，从而发挥出最极致的性能——高达7000mb/s的顺序读取和5500mb/s的写入速度，堪称是未来一个时期最值得选购的旗舰级pcie 4.0 ssd。
三星980 pro的定位
作为ssd领域的领导品牌，三星针对不同预算和需求的用户群体定制了三大产品序列。其中，“pro”定位旗舰级，专供专业用户、游戏玩家和专业消费者，可以带来行业领先的极致性能体验，代表产品有970 pro以及本文评测的主角980 pro。
“evo”是针对主流市场和用户定制的中高端ssd，代表产品有860 evo、970 evo和970 evo plus等。“qvo”则是主打性价比的中低端ssd，可以让用户以有限的预算就能体验到最佳的系统性能，代表产品有870 qvo和860 qvo等。
可以说，三星ssd的品类和型号还是非常丰富的，从2.5英寸sata iii到m.2 pcie 4.0 nvme，从256gb到8tb应有尽有，价格则是低至299元起，无论你有怎样的存储需求，都能从中找到你的“那盘菜”。
简而言之，980 pro是三星旗下首款引入pcie 4.0技术的nvme ssd，它的读写速度比970 pro更快而且（相对）更便宜，是追求极致性能价格比玩家的首选。
980pro的亲密接触
三星980 pro的包装依旧以黑色作为主色调，正面是产品渲染图，立体质感的印刷更具科技感，pcie 4.0 nvme m.2和7000mb/s的卖点也被放在了醒目的位置，一眼就能彰显980 pro作为高端旗舰的身份。
三星980 pro采用了黑色的pcb板，标准的m.2 2280板型，三围尺寸为80.15mm×22.15mm×2.38mm。
这款ssd可选250gb、500gb、1tb和2tb四种容量，其中250gb和500gb版本内置512mb lpddr4x dram缓存，1tb和2tb版本分别内置1gb和2gb的lpddr4x dram缓存。
无论哪种容量版本的三星980 pro都采用了单面设计，主控、缓存和闪存颗粒都被安置在正面，可完美兼容不支持双面m.2 ssd的轻薄型笔记本以及游戏主机等计算存储平台。
在三星980 pro正面芯片表面的贴纸上，印有型号、规格和条码信息，背面则贴有一层神秘的铜箔散热标签。后者可不只是单纯的展示产品信息哦，它还将承担起优化散热的重任，在这里小编先卖个关子，咱们在后面再对这一细节层面的设计进行深入的解读。
解密三星980 pro的强悍之源
作为三星ssd家族的新一代旗舰，980 pro在前辈970 pro的基础上进行了全方面的升级，从而带来了当前ssd领域最顶级的性能体验。首先，咱们先来看看三星两代旗舰ssd的基本规格对比，稍后再来全方位解读980 pro的特性。
升级pcie 4.0接口
pcie即pci-express，它是一种诞生于2003年的高速串行计算机扩展总线标准，拥有高速串行、点对点双通道、高带宽传输等突出特点，并一路从pcie 1.0迭代到了pcie 5.0。
pcie 1.0拥有2.5gt/s的速度、pcie 2.0（2006年）和pcie 3.0（2010年）的速度则分别提升到了5.0gt/s和8gt/s。pcie 4.0诞生于2017年，它拥有2倍于pcie 3.0的16gt/s速度，而2019年发布的pcie 5.0则进一步提升到了32gt/s。需要注意的是，pcie 5.0暂时还停留在概念阶段，采用pcie 4.0的设备直到2019年才陆续面世。
ssd固态硬盘诞生以来，其性能发挥始终受制于传统的sata接口，直到2015年以三星950 pro为代表的消费类nvme ssd的诞生，将pcie接口直接连接存储器和cpu才带来了读写性能的跨越式升级。但是，pcie接口长期以来一直停留在3.0时代，哪怕是将pcie 3.0 nvme接口速度发挥到极限的970 pro，其读写速度也不过3500mb/s和2700mb/s，已经“喂不饱”顶级pc和下一代游戏主机的胃口了。
三星980 pro最大的改变，就是将传输接口从pcie 3.0×4升级到了pcie 4.0×4，其每个通道的带宽为16gb/s（2000mb/s），是pcie 3.0（8gb/s，1000mb/s）的2倍，4通道下的理论带宽高达64gb/s，即8000mb/s。
此外，pcie 4.0还向下兼容pcie 3.0，这意味着三星980 pro不仅适用于最新的pc，也能安装在老设备上，而且即使在pcie 3.0中，980 pro也能获得比970 evo plus和970 pro更好的性能。
虽然早在2019年市面上就出现了pcie 4.0 ssd，但第一批产品的持续读取和写入速度都被卡在5000mb/s和4400mb/s左右。
以读取速度为例，只比pcie 3.0时代最高的3500mb/s提高了42%。作为三星首款也是当前市面上最强的pcie 4.0 ssd，980 pro却可实现最高7000mb/s的读取以及5000mb/s的写入速度，真正实现了pcie 4.0 ssd的“满血释放”。
从第11代酷睿平台开始，正式跨入pcie 4.0时代
正如本文开头所述，如今无论是桌面还是笔记本领域，新平台都将pcie 4.0作为标配，pcie 4.0 ssd即将迎来井喷式的发展，而980 pro也必将大有可为。
那么，为何三星980 pro的读写速度远高于第一批上市的pcie 4.0 ssd，它又是如何挖掘出pcie 4.0的真正潜力？
全新的elpis控制器
就好像电脑要想获得更强的性能，就必须武装更强的“芯脏”（处理器），作为ssd，它能发挥多少性能实力，同样深受作为“芯脏”的主控芯片的影响。
三星旗下的pro系列ssd一直是消费级领域口碑最佳的产品系列之一，其之所以可以始终问鼎性能之巅，离不开三星自研phoenix主控的功劳。
为了配合980 pro的上市，三星为其定制了可以满足下一代pcie 4.0计算需求的elpis主控。elpis源于希腊语，意为“希望女神”，足见三星对它的重视程度。实际上，elpis主控的表现也没有让我们失望，它采用了先进的8nm制程工艺设计，耗电量更低，还能同时处理128个i/o（输入和输出）队列，是以前的phoenix控制器（32个队列）的约四倍。一个队列可以包含64000个命令集，这意味着elpis主控可以处理超过800万个命令！
作为对比，市场上pcie 4.0 ssd竞品的主控多以群联ps5016-e16为主，这颗主控还在采用28nm工艺，而且它最多也只能实现5gb/s的连续读取和4.4gb/s连续写入的速度表现，先天就落后于三星980 pro采用的elpis主控，而这也就是后者性能全面超越pcie 4.0 ssd前辈的原因之一。
第六代v-nand技术
ssd能在尺寸（颗粒数量）不变的前提下不断提高容量，离不开3d垂直闪存v-nand技术的进化。作为全球闪存行业的top级品牌，三星在v-nand技术层面始终扮演着领导者的角色，早在2013年就推出了第一代v-nand（32层），并一路迭代到2018年首次应用在970 evo plus上的第五代v-nand（9x层）。
如今，三星980 pro更是开始列装最新量产的第六代v-nand闪存，它充分利用了三星独创的“通道孔蚀刻”技术，在第五代v-nand的9x层单堆栈结构基础上增加到1xx层，最多可以提升40%的存储单元，轻松将单die容量推升到了512gb，哪怕是2tb版本的980 pro也能实现单面设计，可以完美安装进极致轻薄型的笔记本（很多轻薄本不支持双面闪存设计的m.2 ssd安装），兼容性更加出色。
此外，第六代v-nand闪存还带来了更出色的能耗比。根据三星官方提供的资料显示，第六代v-nand的写入操作时间少于450微秒（μs），读取操作的时间少于45μs。与上一代产品相比，性能提高了10%以上，但功耗却降低了15%以上！
采用pcie 4.0的980 pro在读写速度大幅增加之余，其平均和峰值功耗却只比采用pcie 3.0的970 pro略高一点点，第六代v-nand闪存低功耗的特性出力不少。
全新智能turbowrite 2.0技术
“智能turbowrite”一直是三星ssd的特色技术，它的原理是模拟slc的工作机制，在ssd内部建立op预留空间，提供堪比slc颗粒的性能，以满足普通用户对于极致性能的需求。
三星980 pro此次带来了智能turbowrite 2.0技术，和上代turbowrite技术相比，前者提供了高达5倍的缓冲区容量。以1tb版本的980 pro为例，其默认预分配的缓冲区容量是6gb，在智能turbowrite 2.0技术的帮助下它还可以额外分配108gb用作动态slc缓冲区，从而将总slc缓冲区容量增加到114gb，在拷贝超百gb游戏安装包或其他数据时也不会降低pcie 4.0应有的性能。
需要注意的是，智能turbowrite 2.0技术依旧需要利用ssd的空闲容量，因此如果1tb型号的ssd可用空间不足324gb，该技术将无法完全运行。此外，turbowrite 2.0技术不会影响ssd的耐用性，因为用户在ssd上写入的数据总量是不变的，这项技术只是最大限度提升了写入效率，减少了等待耗时。
细节层面的散热优化
和传统sata接口的2.5英寸ssd相比，m.2 nvme ssd虽然身材迷你速度更快，但相应的发热量也显著提升，升级到pcie 4.0的三星980 pro自然也需要考虑如何减少散热对性能和可靠性的影响。
还记得前面我们看到的980 pro背面的那层贴纸吗？
它可不是单纯的“纸张”哦，它的真实身份是铜箔散热标签，它的作用就好像手机内部的石墨层一样，可以起到导热和增加散热面积的作用。
此外，三星980 pro在elpis主控芯片的表面还加入了特殊的镍涂层，结合动态散热保护（dtg）技术，以及更高效的固件算法，这种三位一体的软硬件结合方式在无需散热马甲，无需增加ssd厚度的前提下最大限度提升了ssd的散热效率，可让ssd减少因散热引起的性能波动。
三星980 pro甚至可以塞进搭载第11代酷睿处理器，采用5.5英寸屏幕设计的以gpd win 3为代表的迷你掌机里，兼容性毋庸置疑
总之，为m.2 ssd配备金属散热马甲是最“廉价”的方案，这里说的廉价并不是成本哦，而是对兼容和体验的影响。m.2 ssd原本就是主打小型化的存储设备，添加散热马甲意味着它将无法塞进笔记本和部分台式主机，与设计初衷背道而驰。如果你真的特备在意散热，直接选择卡式ssd显然更加靠谱。
对m.2 ssd来说，在保持单面结构的基础上，如何降低其自身的发热量，并辅以不增加厚度的散热手段才能体现出厂商的技术和诚意，而三星980 pro的镍涂层和铜箔散热标签显然就是此道中的高高手。
不劳费心的可靠性
三星980 pro在性能方面的强悍毋庸置疑，如果非要对其挑刺儿，唯一的喷点也许就是它没能延续走前辈的mlc闪存路线，而是改用了3bit mlc，也就是我们常说的tlc闪存，在理论写入寿命层面有着一定的缩水。
正因为如此，三星980 pro才在elpis控制器上加入镍涂层，并贴上了由多层铜箔堆叠而成的散热标签，同时还引入了动态散热保护技术，通过一系列软硬手段来最大限度提升散热效率确保更高的可靠性，而3d v-nand技术和纠错码（ecc）技术的进步也使tlc闪存自身的耐用性更加先进。
从三星官方公布的数据来看，250gb、500gb和1tb的三星980 pro写入寿命分别为150tbw、300tbw和600tbw，在5年保修时限和tbw之间，以先到者为准。
以逐渐趋于主流的1tb容量对应的600tbw写入寿命为例，它足够pc玩家在5年或更长时间的“折腾”吗？
根据三星关于nvme ssd用户的统计数据来看，在5年质保的时间内，有99%用户实际消耗的写入寿命不过156tbw，只有约600tbw的1/4，按照这种比例，1tb的三星980 pro足够99%的用户折腾20年。
在剩余的1%的用户中，有0.7%用户实际消耗的写入寿命在156tbw~600tbw之间，只有约0.3%用户写入了超过600tbw的数据。
换句话说，三星980 pro足以满足99.7%的用户在5年内实际写入数据量的需求，如果你自认为是那剩余的0.3%，还有支持1200tbw写入寿命的2tb版的三星980 pro可供选择。
另一方面，500gb和1tb的三星980 pro售价分别为999元和1899元，而相同容量的970 pro售价则分别高达1199元和2699元。虽然980 pro的写入寿命有所降低，但毕竟99.7%的用户在其过保之前都写不完，而且这款pcie 4.0 ssd在提供更强性能的同时也付出了更便宜的“代价”，特别是1tb版本较之970 pro低了整整800元，如果你现在还依旧觉得寿命比性能更重要，那也可以继续考虑970 pro系列。
不容忽视的软实力
用户可以使用samsung magician（三星魔术师）来管理和优化三星980 pro，这款软件现已升级到6.2版，它通过简单易用的界面，可以帮助用户在第一时间更新ssd的固件和驱动程序，支持诊断扫描和psid恢复，还能将旧硬盘中的系统或数据“迁移”到980 pro中，而且新版软件还新增“自定义克隆”功能，即使源数据大于980 pro的容量，也可以进行选择性的迁移。
有关三星980 pro在设计、技术和功能层面的介绍告一段落，接下来就是大家最为关心的环节——这款pcie 4.0 ssd的真实性能到底有多强？
980 pro性能实测分析
三星pro系列ssd在消费级固态硬盘领域始终处于第一梯队，是高端玩家和追求性能的用户首选产品，不仅因其坚持采用mlc颗粒保证产品寿命，其主控芯片的优化能力也是其他厂商暂时无法企及的。在今年更新换代后，980 pro大胆换用tlc，是否还能稳坐性能桂冠和长寿之王的宝座呢？
cfan拿到的三星980 pro为1tb容量的版本，内置1gb的lpddr4x dram。我们使用三星自己的samsung magician软件，以及常见的txbench、as ssd benchmark、crystaldiskmark和atto disk benchmark等测试软件对其进行了评测，并将数据与其他不同规格的m.2 ssd进行比较。
参与测试的ssd包含：
pcie 4.0组：三星980 pro 1tb、希捷520 1tb、海盗船mp600 1tb
pcie 3.0组：三星970 pro 1tb、西数sn750 1tb、金士顿kc2500 1tb、西数sn550 1tb
sata组：三星860 evo 500gb
注：上述ssd的部分数据来自cfan早期的评测，由于测试平台略有差异，所以对比时的成绩仅供参考
samsung magician测试
samsung magician软件中提供了基准测试功能，我们先用它对三星980 pro以及希捷520 1tb和海盗船mp600 1tb这3款pcie 4.0 ssd进行了对比测试。
在samsung magician的测试中，三星980 pro取得了比官方标称更高的成绩，顺序读写速度秒杀其余两款竞品，最强pcie 4.0 ssd的称号实至名归。
crystaldiskmark测试
crystaldiskmark是最知名的ssd测试工具之一，它能够检测硬盘的持续和随机读取/写入速度，测试随机512kb，2kb，4kb读取/写入速度等，用户可以以此来辨别ssd的性能及质量的优劣程度。
三星980 pro在crystaldiskmark的持续读取和持续写入速度分别可达7142mb/s和5184mb/s，这个数据已经超过了三星对980 pro的官方标称速度，依旧是pcie 4.0 ssd组的最强音。在4k随机性能方面，三星980 pro的成绩较之竞品也有明显的领先优势。
txbench测试
接下来是txbench，这是一款高效专业的固态硬盘性能测试软件，它不但具备了基础的测试项目，还支持自由设定测试的区块大小、队列深度等等。
三星980 pro在txbench的持续读取和持续写入速度分别达到了6922mb/s和4988mb/s，无限接近官方的标称速度，远超希捷520和海盗船mp600等其他采用pci 4.0接口的竞争对手。在4k随机性能方面，三星980 pro的成绩同样较之竞品有着明显的领先优势。
atto disk benchmark测试
atto disk benchmark是一款用于测试硬盘读写速度等性能的基准软件，有不少硬件爱好者都会使用这款工具，它会使用不同的数据包按0.5k, 1.0k, 2.0k直到到8192.0kb进行分别读写测试，测试完成后数据用柱状图的形式表达出来，很好的说明了文件大小比例不同对磁盘速度的影响。
三星980 pro在atto的持续读取和持续写入速度最高值分别为6990mb/s和4980mb/s，继续问鼎巅峰性能。在4k随机性能方面，三星980 pro的成绩和希捷520基本持平，排名领先，但随机写入速度最快的却还是三星上代旗舰970 pro。
as ssd随机性能测试
对ssd而言，4k随机性能的高低也是衡量该硬盘竞争力重要标准。为此，我们不妨对比一下三星980 pro和三星970 pro这两代旗舰ssd在as ssd benchmark软件中的4k随机性能。通过下图可见，三星980 pro在几乎所有测试项目中都能大幅领先于前辈，将pcie 4.0的优势贯彻到底。
hd tune pro测试
接下来，我们通过hd tune pro对三星980 pro进行极限测试，看看它在连续写入200gb文件时智能turbowrite 2.0技术能否保证其长时间的满血性能输出。
通过测试可见，三星980 pro在前114gb时都能保持4000mb/s左右的写入速度，只有超过114gb这个阈值之后，才降速到1900mb/s左右，但依旧远高于现有的pcie 3.0 ssd。在现实中，一次写入超过115gb数据的需求很少，在绝大多数写入工作中，三星980 pro都能以4000mb/s的速度高速前行。
存储性能衰减测试
还有最后一个问题，当三星980 pro中已经保存大量数据后，其性能是否会出现缩水？为此，我们分别在硬盘中存入432gb和728gb的各种游戏和数据文件后，再用crystaldiskmark对其进行测试。
通过测试截图可见，哪怕往硬盘中填充了46%和78%的数据，三星980 pro依旧可以获得官方标称数据的持续读写速度，只是随机性能略有下降，但该成绩依旧超过其他pcie 4.0竞品。需要注意的是，当1tb版的980 pro可用空间小于230gb后，其动态slc缓存会被禁用，所以我们还是建议大家留给980 pro足够的剩余空间，确保持续写入大量数据时的极速体验。
小结&选购建议
虽然三星980 pro的上市时间较晚，但考虑到第一批上市的pcie 4.0 ssd只能跑出5000mb/s左右的速度，充其量只是“残血版”。
作为后来者的三星980 pro，则真正树立了作为满血版pcie 4.0 ssd的性能标杆。从elpis主控、第六代v-nand闪存、智能turbowrite 2.0技术，再到深入细节的镍涂层和铜箔散热标签，正是这些特殊功能和设计才将980 pro推向了性能之巅。虽然这款ssd改用tlc闪存后寿命有所降低，但正如前文所说，更强更便宜的980 pro依旧对得起其“pro”的尊贵身份。
如今下一代计算平台（pc、游戏主机等）都已经将pcie 4.0纳入标配，nvidia geforce rtx30系列显卡主打的rtx io技术也能直接读取硬盘并在显卡中解压数据，未来pcie 4.0的高速特质将在更多应用领域带来颠覆性的体验提升。
从现在起，你的下一块硬盘就应该是pcie 4.0 ssd了，而三星980 pro，无疑就是顶级pcie 4.0 ssd中的首选之一。
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