今天，三星發布了自己的四級單元 (QLC) NAND 和 860 QVO SSD。 三星繼續做自己的事情，即使有命名約定，並將該技術稱為 4 位。 860 QVO 旨在保持三星的 3 位性能，同時降低成本，從而創造出更高效、更具成本效益的產品。
三星 860 QVO SSD 採用 2.5 英寸外形，與我們測試過的其他 QLC 產品不同，860 QVO 採用 SATA 接口。 雖然 SATA 是一個比 NVMe 慢的接口，但它仍然被廣泛使用，我們滿足 90% 的計算機用戶日常任務的需要。 三星表示讀取速度為 550MB/s，寫入速度為 520MB/s。 這些是該公司為其 3 位技術引用的相同速度，它們歸因於兩者中使用的 MJX 控制器。
該驅動器將於 16 月 3 日上市，提供 1 年保修，860TB 三星 150 QVO SSD 的建議零售價為 1 美元，低於 660TB 英特爾 XNUMXP QLC 目前的市場價格。
三星 860 QVO SSD 規格
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介面 |
SATA 6 Gbps |
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外形 |
2.5英寸 |
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儲存記憶體 |
三星 V-NAND 4-bit MLC |
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控制器 |
三星 MJX 控制器 |
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DRAM |
用於 4TB 的 4GB LPDDR4 |
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容量 |
4TB、2TB、1TB |
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順序讀/寫速度 |
高達 550/520 MB/秒 |
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隨機讀/寫速度 |
高達 97K/89K IOPS |
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管理軟件 |
用於SSD管理的魔術師軟件 |
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寫入的總字節數 |
1,440TB（4TB） |
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保固 |
三 (3) 年有限保修 |
性能
試驗台
這些測試中使用的測試平台是戴爾 PowerEdge R740xd伺服器。我們透過伺服器內部的戴爾 H730P RAID 卡來測量 SAS 和 SATA 的效能，但為了排除 RAID 卡快取的影響，我們將該卡設定為 HBA 模式。 NVMe SSD 則透過 M.2 轉 PCIe 轉接器卡進行原生測試。這種測試方法能夠更好地反映最終用戶的工作流程，因為它在虛擬化伺服器的測試中具有一致性、可擴展性和靈活性。我們專注於驅動器在整個負載範圍內的延遲，而不僅僅是最低的 QD1（佇列深度 1）等級。這樣做是因為許多常見的消費級基準測試無法充分反映最終用戶的工作負載特性。
為了更恰當地測試基於 QLC 的 SSD，我們修改了我們的消費者測試方法，以更好地反映這些驅動器是如何設計用於現場工作的。 相較於MLC甚至TLC產品，QLC架構SSD的連續寫入能力非常小。 QLC SSD 通過自適應 SLC 緩存緩解了這種情況，但簡而言之，在一次將 10-15GB 的數據寫入 SSD 後，寫入速度將從 1,500MB/s 下降到 100MB/s。 製造商看到該驅動器改為以突發活動工作，其中用戶主要從驅動器讀取數據或寫入數據塊，從而使驅動器保持在更快的性能區域。 為了適應這種工作負載，我們修改了測試流程，將驅動器表面劃分為 1%，而不是傳統上為消費產品測試的 5%。 對於 1TB 三星 860 QVO，這為我們提供了 10GB 的測試空間。 在開始 QLC SSD 的工作負載之前，我們也不會對 SSD 進行 100% 的預填充。
通常，我們的對比測試會使用同等級、同容量或用途相似或相同的樣品。就QLC固態硬碟而言，我們目前只有英特爾和美光的NVMe樣品可用於與三星860 QVO進行比較。顯然，這會導致860 QVO在幾乎所有測試中都落後於NVMe。因此，本次測試的意義不在於比較哪款固態硬碟速度較快，而在於比較SATA和NVMe QLC固態硬碟的效能差異。隨著我們獲得更多QLC固態硬碟樣品，我們將完善圖表，提供更全面的效能比較。
VDBench 工作負載分析
在我們的第一個 VDBench 工作負載分析中，我們研究了隨機 4K 讀取性能。 在這裡，我們看到 4TB 和 1TB 860 QVO 的位置大致相同。 兩個版本均在約 1K IOPS 時打破 68ms 延遲，並在 75,994 IOPS 達到峰值，其中 1.66TB 為 4ms，75,912TB 為 1.68 IOPS，延遲為 1ms。
在 4K 隨機寫入中，我們看到了相似的位置，兩個驅動器的得分非常接近。 兩個驅動器都在 1K IOPS 以北 57 毫秒處中斷，4TB 達到 63,690 IOPS 的峰值，延遲為 2 毫秒，而 1TB 達到 63,510 IOPS 的峰值和 2.01 毫秒的延遲。
切換到順序基準測試是我們第一次看到 860 QVO 驅動器出現故障。 1TB 版本以約 1 IOPS 或 3,800MB/s 的速度突破 235ms，並以 5,282ms 的延遲達到 330 IOPS 或 3MB/s 的峰值。 4TB 以亞毫秒級延遲達到約 5,700 IOPS 或 350MB/s，並以 7,116ms 的延遲達到 445 IOPS 或 2.25MB/s 的峰值，排名高於利用 NVMe 的 Intel 660p。
64K 順序寫入看到驅動器回落到隨機 4K 測試的模式。 在突破 6,200 毫秒之前，兩個驅動器都達到了 400 IOPS 或大約 1MB/s。 4TB 的峰值達到 6,676 IOPS 或 417MB/s，延遲為 2.4ms。 1TB 的峰值為 6,670 IOPS 或 416MB/s，延遲為 2.38ms。
接下來，我們查看了我們的 VDI 基準測試，這些基準測試旨在進一步對驅動器徵稅。 這些測試包括啟動、初始登錄和星期一登錄。 看看啟動測試，4TB 版本的 860 QVO 具有更好的整體性能，峰值為 28,684 IOPS，延遲為 1.1ms，然後略有下降。 1TB 的峰值為 22,869 IOPS，延遲為 1.4 毫秒，然後下降了一些。
通過 VDI 初始登錄，860 QVO 驅動器幾乎可以與 NVMe QLC 驅動器相提並論。 4TB 的峰值為 20,638 IOPS，延遲為 1.45 毫秒，1TB 的峰值為 20,464 IOPS，延遲為 1.46 毫秒。
在 VDI Monday Login 中，4TB 峰值達到 17,526 IOPS，延遲為 913μs，1TB 峰值達到 16,365 IOPS，延遲為 969μs。
結語
三星今天憑藉其 860 QVO 進入了 QLC 競賽。 該驅動器的容量從 1TB 到 4TB 不等。 860 QVO 採用三星的 4 位 MLC V-NAND 和 SATA 接口。 QLC 承諾以更低的成本提供更高的密度，但可能會降低性能。 為了保持其 3 位 NAND 驅動器的性能，三星利用相同的 MJX 控制器承諾 550MB/s 的讀取速度和 520MB/s 的寫入速度。 該驅動器提供 3 年有限保修，可以以略低於英特爾 QLC 售價的價格購買，儘管後者採用 NVMe 接口。
對於性能，我們測試過的唯一對比 QLC 驅動器使用 NVMe，因此會更快。 對於 4K 隨機，QVO 能夠達到 75,994 IOPS 讀取和 63,690 IOPS 寫入的吞吐量。 Sequential 看到 QVO 讀取速度為 445MB/s，寫入速度為 417MB/s。 對於我們的 VDI 基準測試，QVO 獲得了 28,684 IOPS 啟動、20,638 IOPS 初始登錄和 17,526 IOPS 星期一登錄的高分。 正如所聲稱的那樣（儘管您在這裡看不到），860 QVO 提供了與該公司最後一款 3 位 2.5 英寸 SATA 驅動器非常相似的性能。
三星 860 QVO 使用新的 4 位技術來增加 2.5 英寸 SATA 驅動器的密度，同時保持性能並降低成本。 雖然 860 QVO 的速度不如 NVMe 驅動器那麼快，但它可以滿足絕大多數人在日常使用中的需求。
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