習慣了三星黑色調(diào)包裝盒，第一次看到980PRO散熱片版后感覺眼前一亮：這個配色跟索尼PS5外包裝簡直太像了。在某種意義上來說，980PRO散熱片版就是因PS5的M.2 SSD擴展而生，當然它也同樣適用于臺式電腦以及一些高端游戲本。
紅色方塊曾是SATA時代PRO系列高端產(chǎn)品的標志性元素，再次出現(xiàn)在了三星980PRO散熱片上。
配備散熱器的三星980PRO尺寸為80 x 24 x 8.6毫米，符合索尼PS5對M.2 SSD總厚度不超過11.25毫米的限制，同時也滿足PCI-SIG D8規(guī)格中厚度不超過8.8毫米的要求。
拆解散熱片需要使用1.5mm規(guī)格的五角星螺絲刀。需要注意的是拆卸散熱片會令SSD失去保修，不建議玩家嘗試。
拆卸散熱片后可以看到，三星在主控、閃存、DRAM緩存以及電源管理芯片上方都布置了獨立的導(dǎo)熱墊。在靠近M.2接口的位置還有平衡墊高處理，確保了所有導(dǎo)熱墊都能和芯片緊密接觸。ELPIS主控依然使用鍍鎳處理，能夠增強散熱能力。
PCB背面的銅箔復(fù)合標簽被取消，取而代之的是更加高效的一體式導(dǎo)熱墊。對于主控后方的位置則使用絕熱材料墊平。在NVMe固態(tài)硬盤當中，主控是主要發(fā)熱源，而閃存是耐溫相對較低的元件，盡量隔絕二者之間的熱量傳輸通道，對于延長SSD全速工作時間可以起到積極的作用。
下圖是普通版980PRO背面的照片，可以看到復(fù)合散熱標簽同樣主動避開了主控后方位置。這是一種科學而有效的特殊設(shè)計。
測試平臺及信息識別
測試平臺：
CPU：AMD Ryzen 7 5800X(開啟PBO)
主板：AMD X570
內(nèi)存：DDR4 3000 8GB*2
硬盤：浦科特M6Pro 128GB(系統(tǒng)盤)
三星980PRO with Heatsink
系統(tǒng)：Windows 11
驅(qū)動：系統(tǒng)默認stornvme
CrystalDiskInfo能夠識別NVMe固態(tài)硬盤的傳輸模式和標準SMART健康信息，但對于APST節(jié)能、Maximum Payload Size這類信息則需要使用smartmontools和HWiNFO64進行識別。
我們測試的這款980PRO散熱片版2021年11月出廠，搭載3B2QGXA7固件，近期三星為980PRO提供了4B2QGXA7更新，可以通過三星魔術(shù)師管理軟件進行升級。我們將在下面的測試中對比兩版固件之間的變化。
基準測試：
基準測試1：理論帶寬測試
理論帶寬測試的目的是為了快速驗證固態(tài)硬盤是否能達到它標稱的性能指標，這里使用CrystalDiskMark 6.0.2，將順序讀寫測試改為隊列深度128，隨機讀寫測試改為16個測試線程，隊列深度32。三星980PRO with Heatsink 2TB的實測順序讀寫性能為7000.2/5232.4 MB/s，4K隨機讀寫4339.8/4428.8 MB/s，可換算為1084950/1107200 IOPS，均達到并超過標稱值。
對比3B2QGXA7和4B2QGXA7兩版固件可以發(fā)現(xiàn)，新固件的順序讀取速度略有下滑，但4K隨機讀寫IOPS得到顯著增強。
基準測試2：PCMark10完整系統(tǒng)盤基準測試
PCMark 10完整系統(tǒng)盤基準針對當代最新固態(tài)硬盤的廣泛測試，涵蓋了系統(tǒng)開機啟動、Adobe設(shè)計套件應(yīng)用、Office辦公套件應(yīng)用、圖片/ISO文件拷貝復(fù)制、多個游戲加載過程等測試內(nèi)容。測試需要至少80GB的硬盤空間，單次測試產(chǎn)生的寫入量達到204GB，復(fù)雜度超過了PCMark 8存儲測試。
通過對比來看，4B2QGXA7的綜合性能更強。導(dǎo)出并分析PCMark 10完整系統(tǒng)盤基準測試成績，新固件在開啟軟件時響應(yīng)速度更快：
基準測試3：節(jié)能和待機溫度測試
這個測試將分為默認有散熱片和拆卸散熱片后兩種情況進行，并加入APST自動電源管理和ASPM節(jié)能影響測試。
以下測試均在在室溫25度條件下進行。三星980PRO散熱片板可以提供兩個溫度讀數(shù)，默認顯示的綜合溫度比較接近閃存溫度，需要通過HWiNFO64或其他測試軟件檢測的溫度2則是主控溫度。
在帶有散熱片的情況下，三星980PRO散熱片板無論是否開啟節(jié)能特性，待機溫度都很低，說明主控發(fā)熱量控制出色。在關(guān)閉節(jié)能特性的情況下，散熱片可以為SSD主控降溫11度左右。
在開啟節(jié)能的條件下，PCMark 10完整系統(tǒng)盤基準測試成績未有明顯變化，說明主控在進出各種電源狀態(tài)時的效率很高，開啟節(jié)能后對使用性能影響較小。
進階測試：
進階測試項目1：溫度壓力測試
溫度壓力測試是在關(guān)閉所有節(jié)能特性、25度室溫的條件下進行，同樣是分為有/無散熱片進行測試。首先來看拆除散熱片后的三星980PRO with Heatsink：滿載測試開始僅6秒，主控溫度達到70度，隨即開始出現(xiàn)限速動作。整個測試過程中主控溫度最高達到94度，而閃存溫度僅有62度。主控溫度限制了性能的進一步發(fā)揮。
接下來是默認帶有散熱片的三星980PRO with Heatsink：依然是主控過熱誘發(fā)限速，不過這一次速度控制更加平滑，一直到140秒之后主控溫度達到70度，方才有比較明顯的限速動作。滿載測試持續(xù)進行了20分鐘，讀取速度依然保持在5200MB/s左右，相比無散熱片的情況，性能得到了更多地釋放。
進階測試項目2：SLC緩存測試
三星980PRO使用了全新的TurboWrite 2.0智能SLC緩存算法，可用寫入緩存容量相比過去提升5倍。HDTune文件基準提供了一個SLC緩存容量的簡易測定方法，確認了空盤狀態(tài)下980PRO 2TB散熱片版擁有大約225GB的寫入緩存。由于測試方法的原因，HDTune文件基準測得的讀寫速度可能與理論最大帶寬有一定差距(隊列深度不夠)。
利用IOMeter向盤內(nèi)填充932GB的不可壓縮數(shù)據(jù)后，HDTune文件基準測試顯示，三星980PRO 2TB散熱片版依然具備大約225GB的寫入緩存。
CrystalDiskMark半盤測試結(jié)果同空盤時相比基本不變：
PCMark 10完整系統(tǒng)盤基準測試的成績有小幅下滑，這和動態(tài)SLC緩存算法有關(guān)。SLC緩存能夠快速吸納新寫入的數(shù)據(jù)，但需要在合適的時機再將釋放為TLC形態(tài)。出于磨損均衡和寫入放大率等方面的考慮，SSD通常不會在空閑時立刻釋放全部SLC緩存，這就使得在3DMark 10完整系統(tǒng)盤測試這類單次寫入數(shù)據(jù)量較大的測試當中，有可能會出現(xiàn)需要半途強制釋放緩存的情況，從而影響到最終的測試成績。
我們通過YK003C USB測試儀和雷電3移動硬盤盒測量三星980PRO散熱片版的實時功耗，以便分析不同狀態(tài)下SSD的內(nèi)部工作情況。
首先是向雷電3硬盤盒當中的三星980PRO散熱片版 2TB拷貝了一個30GB大小的文件，YK003C的監(jiān)測表明，三星980PRO散熱片版在處理完SLC寫入之后并沒有釋放緩存的動作(若干次小幅功耗波動是Windows寫入緩存【基于DRAM】的小量寫入造成)。功耗很快就恢復(fù)至空閑狀態(tài)的1.88瓦左右。于是我們又進行了一次300GB范圍的HDTune文件基準測試：結(jié)果顯示當前可用SLC容量相比空盤時減少了30GB，證實了緩存未在空閑時自動釋放。
分析不同測試階段的功耗信息：HDTune寫入測試過程，在SLC緩存內(nèi)時功耗約為5.56瓦。
HDTune文件寫入過程，超出SLC緩存外的TLC直寫階段，功耗提升至6.89瓦：
HDTune文件讀取過程，在SLC緩存內(nèi)功耗約為5.17瓦：
HDTune文件讀取過程，在TLC范圍內(nèi)功耗約為5.59瓦
在持續(xù)時間較短的4K隨機測試結(jié)束后，三星980PRO散熱片版 2TB的功耗并沒有立刻恢復(fù)到空閑待機水平，而是在5.21瓦左右維持了大約110秒。這個時候主控正在悄悄執(zhí)行SLC緩存釋放等后臺任務(wù)。
在三星980PRO散熱片版的功耗讀數(shù)再次恢復(fù)至1.89瓦空閑水平之后，重復(fù)運行HDTune文件基準，可以看到SLC緩存的容量已經(jīng)恢復(fù)滿了：
簡單總結(jié)一下，三星TurboWrite 2.0的智能緩存技術(shù)不會無條件地執(zhí)行空閑緩存釋放，而是選擇在條件允許的情況下繼續(xù)讓新近寫入的數(shù)據(jù)依舊保持在SLC狀態(tài)。這樣如果程序再次讀取這部分數(shù)據(jù)，就能夠獲得性能加成。延緩釋放并不是懶惰消極，而是由主控根據(jù)盤內(nèi)閃存空間使用情況擇機進行緩存釋放，或者在緩存一次性用滿之后，一遇空閑即刻釋放。對于家用電腦系統(tǒng)盤讀多寫少的使用環(huán)境，延緩釋放策略有利于降低寫入放率，減少閃存磨損，總體來看利大于弊。
進階測試項目3：PCMARK 10盤性能一致性測試(穩(wěn)定態(tài)家用環(huán)境性能)
盤性能一致性測試是PCMark 10中一個僅針對專業(yè)用戶的極苛刻測試，相當于PCMark 8中的擴展存儲測試，只是不需要刪除分區(qū)進行。該測試會對固態(tài)硬盤產(chǎn)生大量寫入，最小23TB，最大可達到SSD容量的三倍，所以只有耐久度指標較高的高端固態(tài)硬盤才會進行這項測試。
從測試來看，最近的4B2QGXA7固件還改進了重負載使用條件下的性能。
總結(jié)：
普通版本的三星980PRO本身就具備非常優(yōu)秀的發(fā)熱控制能力，擁有鍍鎳主控、包含銅箔層的復(fù)合散熱標簽等高效散熱設(shè)計。三星980PRO散熱片版則進一步增強了在重負載使用條件下的性能表現(xiàn)，適用于臺式機、PS5主機以及有充足安裝空間的個別筆記本電腦使用。
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