三星 SSD 840 評測 (TLC)

by 存儲審查 on 2013 年 5 月 21 日

消費者 ◇ SSD

三星 SSD 840 是一款入門級消費類 SSD，率先採用 TLC（三級單元）NAND。這不同於其他所有消費類 SSD 中使用的 MLC（多級單元）NAND。到目前為止，TLC NAND 僅用於 USB 拇指驅動器和存儲卡等不太關鍵的應用，但它在 SSD 領域的接受度正在上升，這在很大程度上是因為 NAND 封裝成本的降低。當然，降低價格點的權衡是耐用性，但隨著消費者逐漸接受，他們中的大多數人實際上並沒有將那麼多數據寫入他們的驅動器。三星 SSD 840 基於與三星 SSD 840 Pro 相同的平台構建，配備三星 MDX 三核 ARM 9 控制器，時鐘頻率為 300MHz，並利用三星的 NAND 和專有固件。

三星率先將基於 TLC 的驅動器推向市場，但這個概念並不新鮮。 SSD 供應商一直努力降低構建成本，普遍認為低價 SSD 將推動採用。儘管消費者一直是採用 TLC 的絆腳石。當然，說 NAND 是問題所在會更容易； TLC 的耐用性要差得多，故障率更高，並且通常比其 MLC 兄弟更不合規。然而，SSD 供應商一直不願發布 TLC 驅動器，因為擔心消費者不會認為該平台足夠可靠和功能強大。但事實是，對於主流計算市場，消費者寫入的數據非常少。當然，他們流式傳輸大量內容並回復大量電子郵件，但這些並沒有擊中 SSD 的痛處，數據寫入。 TLC 也一直受到可靠性問題的困擾，但三星認為他們已經通過 SSD 840 設計了一種解決這些問題的方法。

與 SSD 840 Pro 和之前的消費類 SSD 迭代一樣，三星將繼續設計和製造所有關鍵組件。憑藉在同一屋簷下開發的 NAND 閃存、驅動器控制器、DRAM 和軟件，三星完全有能力提供優質產品。全三星驅動器意味著該公司既可以通過單個組件實現最佳性能，也可以通過固件更新更快地響應 SSD 840 可能遇到的任何問題。如果三星 840 與競爭對手之間的價格差異很大，那麼這種安心，尤其是使用 TLC NAND 等未經證實的主要技術，讓三星有機會獲得商業成功。

三星 SSD 840 提供 120GB、250GB 和 500GB 容量，由於預配置差異，容量略低於三星 SSD 840 Pro。用戶通過切換到 TLC NAND 而受益的地方在於驅動經濟性。 120GB 版本的三星 SSD 840 的零售價約為 110 美元，僅為 73 美元的 150GB SSD 128 Pro 零售價的 840%。 250GB 版本比其同類產品更省錢，市場價約為 150 美元，是 63 美元 240GB SSD 256 Pro 成本的 840%。 500GB 版三星 SSD 840 的零售價約為 370 美元，是 71 美元 520GB SSD 512 Pro 定價的 840%。我們的評測驅動器是 250GB 和 500GB 型號。

三星SSD 840規格

容量：120GB， 250GB，500GB
外形尺寸：2.5 英寸，7 毫米
接口：串行 ATA 3.0，高達 6Gb/秒
控制器：3核MDX控制器（300MHz）
性能
- 120GB（MZ-7TD120BW）
  - 順序讀取：高達 530 MB/s
  - 連續 128KB 寫入：高達 130 MB/s
  - 隨機讀取：高達 85,000 IOPS
  - 隨機寫入：高達 32,000 IOPS
- 250GB（MZ-7TD250BW)
  - 順序讀取：高達 530 MB/s
  - 順序寫入：高達 240 MB/s
  - 隨機讀取：高達 95,000 IOPS
  - 隨機寫入：高達 44,000 IOPS
- 500GB（MZ-7TD500BW)
  - 順序讀取：高達 500 MB/s
  - 順序寫入：高達 330 MB/s
  - 隨機讀取：高達 97,000 IOPS
  - 隨機寫入：高達 63,000 IOPS
機構
- 功耗：0.15W
- SATA 連接器：5V ±5%
- 尺寸（高 x 寬 x 深）：0.28 x 2.75 x 3.94 英寸
- 重量：0.15lb
- 工作溫度：商用（32°F 至 +140°F）
保修：三 (3) 年

設計和建造

三星 SSD 840 的外觀與三星 SSD 840 Pro完全相同。這款 SSD 採用堅固的金屬頂蓋和底蓋。三星還透過 7 毫米的 Z 軸高度設計了 840 系列，使其能夠適配包括桌上型電腦、筆記型電腦和超極本在內的多種應用場景。

840 和 840 Pro 之間唯一的視覺差異是貼在驅動器底部的標籤上的驅動器特定信息。

拆卸

三星 SSD 840 與三星 SSD 840 Pro 相同（除了 NAND），只需卸下四個螺絲即可輕鬆拆卸。

SSD 840 使用與 SSD 4 Pro 相同的三星 MDX S021LN01X8030-840 控制器，但使用來自八個 32GB 封裝的 TLC NAND（在 250GB SSD 840 中）。該板還包括 512MB DRAM，用於緩存三星 K4P4G324EB-FGC2 模塊。

消費者綜合基準

所有消費級固態硬碟基準測試均使用 StorageReview消費級測試平台進行。本次評測所使用的比較產品包括：

閃迪至尊加速器（256GB、Marvell 88SS9175、SanDisk 19nm eX2 ABL MLC NAND、SATA）
閃迪至尊固態硬盤（240GB、SandForce SF-2281、SanDisk 24nm MLC 切換 NAND、SATA）
三星SSD 840 Pro （512GB、300mhz 三星 3 核 MCX 控制器、三星 2x nm Toggle NAND 閃存、SATA）
浦科特PX-M5S （256GB，Marvell 9174，美光 25nm MLC NAND，SATA）
OCZ 向量（256GB、Indilinx IDX500M00-BC Barefoot 3、25nm MLC NAND、SATA）

所有 IOMeter 數字都表示為 MB/s 速度的二進制數字。

在我們測量 2MB 順序性能的第一個測試中，250GB 三星 SSD 840 的讀取速度為 551.80MB/s，寫入速度為 247.99MB/s，而 500GB 的三星 SSD 840 的讀取速度為 506.04MB/s，寫入速度為 315.29MB/s。三星 SSD 840 的讀取性能與 512GB 三星 SSD 840 Pro 相當，但其寫入性能落後於大多數驅動器。

在我們接下來的 2MB 隨機傳輸性能測試中，250GB 三星 SSD 840 的讀取速度為 489.55MB/s，寫入速度為 279.24MB/s，而 500GB 的三星 SSD 840 的讀取速度為 4879.07MB/s，寫入速度為 303.30MB/s。

切換到較小的 4k 隨機傳輸後，250GB 三星 SSD 840 測得 6983.05 IOPS，而 500GB 三星 SSD 840 在 QD171.89 測得 1 IOPS 讀取。寫入速度測得為 18144.02 IOPS (250GB) 和 18105.67 IOPS (500GB)。這兩款驅動器在讀寫性能方面都處於中下水平。

在我們的下一個測試中，我們轉向較小的 4k 隨機工作負載，讀取活動為 100%，從 1QD 擴展到 64QD。在此設置下，250GB 三星 SSD 840 測得的 IOPS 從 6910.83 IOPS 高達近 96,000 IOPS。 500GB 三星 SSD 840 測得 7208.44 IOPS，最高可達近 98,000 IOPS。

將重點轉移到寫入活動上，三星 SSD 840 的性能高於 SanDisk 的 SSD，總體而言，它們處於中間位置。 250GB 在 QD18632.21 測得 1 IOPS，在 QD60,000 達到峰值略低於 32 IOPS。 500GB 型號測得 18291.34 IOPS，並在 QD64,000 時達到超過 32 IOPS 的峰值。

比較每個主流消費類 SSD 之間的平均寫入延遲，三星 SSD 840 排名中間。 250GB 三星 SSD 840 的時間為 0.0546 毫秒，峰值延遲為 2.01 毫秒。 500GB 三星 SSD 840 的時間為 0.0547 毫秒，峰值延遲非常低，僅為 3.70 毫秒。

我們的最後一系列綜合基準比較了一系列服務器混合工作負載中的硬盤驅動器，隊列深度從 1 到 128。我們的每個服務器配置文件測試都強烈傾向於讀取活動，從 67% 讀取到我們的數據庫配置文件到 100% 在我們的網絡服務器配置文件中讀取。在我們所有的混合工作負載中，三星 SSD 840 排名墊底，但 Web 服務器配置文件除外，其中 840 和 840 Pro 驅動器非常成功。

首先是我們的數據庫配置文件； 67% 的讀取和 33% 的寫入工作負載組合主要集中在 8K 傳輸大小上。

下一個配置文件著眼於一個文件服務器，80% 的讀取和 20% 的寫入工作負載分佈在從 512 字節到 64KB 的多種傳輸大小上。

我們的 Web 服務器配置文件是只讀的，傳輸大小從 512 字節到 512KB 不等。

最後一個配置文件查看工作站活動，其中 20% 的寫入和 80% 的讀取混合使用 8K 傳輸。

消費者真實世界基準

對於普通消費者來說，試圖將隨機 4K 寫入速度轉化為日常情況是相當困難的。它有助於在每種可能的設置下比較驅動器，但它並不能真正解決更快的日常使用或更好的遊戲加載時間。為此，我們求助於我們的 StorageMark 2010 軌跡，其中包括 HTPC、生產力和遊戲軌跡，以幫助讀者了解驅動器在其條件下的排名。

第一個真實測試是我們的 HTPC 場景。在此測試中，我們包括：在 Media Player Classic 中播放一部 720P HD 電影，在 VLC 中播放一部 480P SD 電影，通過 iTunes 同時下載三部電影，以及通過 Windows Media Center 在 1080 分鐘內錄製一個 15i HDTV 流。具有較低延遲時間的較高 IOps 和 MB/s 速率是首選。在此跟踪中，我們記錄了寫入驅動器的 2,986MB 和讀取的 1,924MB。

在我們的 HTPC 配置文件中，250GB 的三星 SSD 840 以 173.67MB/s 的平均速度低於其他競爭消費類 SSD。 500GB 三星 SSD 840 的表現並沒有好多少，但它以 256MB/s 的平均速度擊敗了 SanDisk Ultra Plus 195.09GB。

我們的第二個真實測試涵蓋了生產力場景中的磁盤活動。出於所有意圖和目的，此測試顯示了大多數用戶在正常日常活動下的驅動器性能。此測試包括：在辦公生產力環境中運行 32 小時，運行 Outlook 2007 的 8 位 Vista 連接到 Exchange 服務器，使用 Chrome 和 IE2007 瀏覽網頁，在 Office 4,830 中編輯文件，在 Adobe Reader 中查看 PDF，以及一小時通過 Pandora 播放兩小時的本地音樂和額外的在線音樂。在此跟踪中，我們記錄了寫入驅動器的 2,758MB 和讀取的 XNUMXMB。

在我們的生產力跟踪中，三星 SSD 840 驅動器在 250GB 平均 144.17MB/s 的消費類 SSD 組中排在後面。 500GB 的平均速度為 147.64MB/s。

我們的第三個真實測試涵蓋了遊戲環境中的磁盤活動。與 HTPC 或 Productivity trace 不同，這個在很大程度上依賴於驅動器的讀取性能。簡單分解讀/寫百分比，HTPC 測試為 64% 寫入，36% 讀取，Productivity 測試為 59% 寫入和 41% 讀取，而遊戲軌跡為 6% 寫入和 94% 讀取。測試由預配置了 Steam 的 Windows 7 Ultimate 64 位系統組成，其中已經下載並安裝了 Grand Theft Auto 4、Left 4 Dead 2 和 Mass Effect 2。跟踪記錄了每個遊戲從一開始加載的大量讀取活動，以及遊戲進程中的紋理。在此跟踪中，我們記錄了寫入驅動器的 426MB 和讀取的 7,235MB。

在我們的讀取密集型遊戲跟踪中，三星 SSD 840 驅動器領先於 SanDisk Ultra Plus 256GB 和 OCZ Vertex 4 1.4 512GB。 250GB 三星 SSD 840 的平均速度為 434.47MB/s，500GB 的平均速度為 433.74MB/s。

電源消耗功率

由於 SSD 大部分時間處於空閒狀態，因此低空閒功耗是整體 SSD 電源管理的關鍵因素。三星 840 的典型功耗為 150mW。

在我們的測試中，我們測得 Samsung SSD 840 250GB 的空閒功耗為 0.29 瓦，在順序寫入活動期間總功耗最高為 3.85 瓦。對於三星 SSD 840 500GB，我們注意到類似的閒置功率為 0.30 瓦，但在連續寫入活動期間功率略微上升至 4.97 瓦。

結語

三星 SSD 840 是第一款採用 TLC NAND 製造的消費類 SSD，以繼續推動 SSD 價格更接近混合硬盤產品。這是使 SSD 在市場上更具競爭力的一大進步，因為許多消費者都精打細算，尤其是考慮到他們在 HDD 中發現的容量優勢。三星 SSD 840 還繼續採用內部設計的組件，使三星更容易優化性能和提供固件更新。

在我們的綜合基準測試中，SSD 840 在 840MB 隨機和順序測試中的讀取性能與 SSD 2 Pro 相當，有時甚至超過了 SSD 4 Pro。但是，與我們測試的基於 MLC 的消費類 SSD 相比，寫入性能有顯著下降。當我們轉向 840k 隨機和順序讀取性能時，SSD 840 開始落後於 SSD XNUMX Pro 和其他在讀取性能測試中的消費類 SSD，但能夠在寫入性能方面保持競爭力。在現實世界中，驅動器再次跌跌撞撞，兩次最後一次進入，第三次接近尾聲。

三星 SSD 840 使用 TLC NAND 的明顯好處是每 GB 價格顯著下降。三星 SSD 840 提供主流消費類 SSD 類別中最低的價格。性能也足夠好，儘管在現實世界中表現不佳，但任何來自硬盤驅動器甚至混合硬盤驅動器的人都會看到出色的性能提升。如果您使用 SSD 已有一段時間，那麼 SSD 840 將無法與最新的高端 SSD 相提並論，儘管 SSD 老手不太可能考慮購買這款驅動器。 SSD 840 真正被設計成一款網關產品，在主流甚至價值構建中引入低價，消費者可以在其中利用閃存技術的優勢。

最後，必須要說的是，我們知道 TLC 會降低驅動器的寫入耐久性。很難想像許多消費者會用盡他們的 SSD 840 的寫入能力，但肯定會有一些人這樣做。不過，那一天可能會在保修期滿後到來，保修期很短，只有三年。然而，保修期比硬盤驅動器長，在許多情況下已減少到一兩年。好消息是三星擁有支持該驅動器的基礎設施；有了他們的名字，消費者可以在 TLC 上冒險一試。

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