科技猎三星 870QVO 首测：探寻全球容量最大消费级固态硬盘的秘密
来源：中关村在线
固态硬盘的容量边界到底在哪里？三星 QVO 系列可能就是答案
随着技术革命的创新，数字化的加速，几乎每个人都无时无刻的产生海量的信息和个人数据，根据 IDC 公布的数据显示，2019 年全球创造的数据量已然超过 45ZB（编者注：1ZB 约等于 1 万亿 GB），面对着海量的数据，存储技术和存储工具的创新和发展，就显得极为迫切了。
尤其是对于消费级存储市场而言，常规的大容量机械硬盘，在讲求性能和体验的当下，已然失去了优势；主流的大容量固态硬盘在价格方面，受限于技术和成本，始终无法实现亲民。
行业迫切希望能有一款集性能和容量为一体的高品质硬盘产品，今天，它来了。
三星 870QVO 固态硬盘，三星 QVO 系列第二代产品，聊起三星 QVO 系列，很多朋友不太了解，这是三星旗下的全新系列产品，它是基于三星创新性的 QLC 技术创立的全新系列，产品的最大特点是大容量、高性能，此前发布的第一代 QVO 产品 860QVO，便是以 4TB 的最大容量闻名于行业。
而此次全新的三星 870QVO 固态硬盘依旧延续着三星 QVO 系列的传统，在大容量方面再次实现了惊人的突破，设计最大容量达到 8TB，甚至超过普通主流机械硬盘的设计容量，这可能是全球容量最大的消费级固态硬盘产品。
当然了，除了在容量上的创新，三星 870QVO 还在技术体验方面都有着众多的升级，话不多说了，开始我们今天的评测。
按照惯例，在评测之前，我们先来简单总结一下三星 870QVO 的重要升级，稍后正式进入评测环节。
1. 容量升级，最大容量 8TB，是目前全球容量最大的消费级 SATA 固态硬盘产品。
2. 技术升级，第二代 QLC 闪存颗粒和全新 MKX 主控
3. 性能升级，最大连续性能 560MB/S，接近 SATA 接口最大理论性能
4. 缓存升级，智能 TurboWrite 耐用性和可写空间显著提升
下面，我们将从外观设计、内部结构、性能测试、技术讲解等维度，为大家仔细剖析三星 870QVO，这款全球容量最大的消费级固态硬盘的秘密。
外观设计：标准 SATA 接口 特殊防指纹工艺
全新 870QVO 固态硬盘，在外观设计上延续 QVO 系列沉稳的风格，整体采用偏中性的灰色，不同于 EVO 系列配色的年轻和跳跃，870QVO 的配色更加商务和简洁。
商务简洁设计
背部参数
在产品正面，大面积留白，仅剩下三星品牌 logo 作为主视觉；产品背面，则集成了关于 870QVO 产品的详细产品参数，方便用户阅读和参照。
标准 SATA 接口设计
在接口方面，采用标准 SATA3.0 接口，最大理论性能 600MB/S 左右，可以兼容市面上各种型号的主板。
特殊工艺处理无指纹残留
在外观方面，尤其值得注意的是产品正面，三星采用了特殊的外壳制作工艺，在金属表面进行了特殊的工艺处理，手指触碰上去，没有任何的指纹残留；同时，在质感上，特殊工艺还带来了不同于普通金属材质的温润和细腻。
内部结构：第二代 QLC 颗粒 + 三星 MKX 主控
在内部结构方面，为了实现更大容量和更优秀的性能，三星在主控和颗粒方面都实现了较大幅度的升级。
闪存颗粒方面，采用三星原产研发的第二代 QLC 颗粒，这个颗粒基于三星增强型 9X 层 V-NAND 技术，实现了性能和容量上的双倍提升。
三星自研 QLC 颗粒
主控方面，采用了全新一代三星自研 MKX 主控芯片，MKX 主控搭载了三星研发的新一代 ECC 算法和纠错机制，能够进一步提升固态硬盘整体的稳定性和可靠性。
自研 MKX 主控
同时为了实现 8TB 超大的存储容量，870QVO 采用了双面 PCB 设计，一共内置了多达 8 颗的 QLC 闪存颗粒，单 die 容量也达到了恐怖的 1TB。
正反两面设计共 8 颗 QLC 颗粒
基准测试：最大连续读取性能 560MB/S SATA 接口最大理论水平
内部核心的升级，使得 870QVO 固态硬盘在性能上也有了相当的提升。在性能测试方面，我们依旧从连续性能、4K 随机性能、以及综合性能三个维度进行测试，探究 8TB 容量下三星 870QVO 的具体性能表现。
在性能测试之前，我们先通过 CrystalDiskInfo 了解下三星 870QVO 的相关参数和使用情况。
CrystalDiskInfo
在 CrystalDiskInfo 中，我们可以看到关于 870QVO 的传输模式和重要的功能特性，例如 TRIM、S.M.A.R.T 等，以及产品的通电次数和通电时间。
在连续性能测试方面，我们采用 CrystalDiskMark、Txbench 二个测试软件进行相互验证，以探寻 870QVO 的真实连续性能。
连续性能测试
CrystalDiskMark 是一款来自日本的老牌硬盘性能测试软件，它能够在保证了连续读写、512KB 和 4KB 数据包随机读写性能，以及队列深度（Queue Depth）为 32 的情况下的 4K 随机性能等常规测试外，还在队列设置，性能描述，以及测试数据块选择上都进行了优化，更符合当下硬盘的测试需求。
CrystalDiskMark
在 CrystalDiskMark 测试中，三星 870QVO 最大连续读取性能达到了 559MB/S，最大连续写入性能则达到了 526MB/S，和三星官方标称的理论读取 560MB/S，写入 530MB/S 几乎没有差距。
在 Txbench 测试中，软件将从不同队列，不同数据块进行存储性能的测试。
Txbench 测试
在 Txbench 测试中，三星 870QVO 最大连续读取速度依旧能达到 559MB/S，最大写入则保持在 528MB/S，和此前 CrystalDiskMark 测试性能几乎保持一致。
综合 CrystalDiskMark 和 Txbench 测试，我们可以看到三星 870QVO 的最大连续读取性能保持在 560MB/S，最大连续写入性能则能够维持在 530MB/S，已经达到了 SATA3.0 标准下的理论最高值，几乎比肩市场上顶级 3Bit MLC 产品的性能表现。
图源于三星官方
同时，比对于三星 860QVO 的连续性能，三星 870QVO 的最大连续性能也实现了 21% 的提升，对于本就处于 SATA 接口性能顶峰的产品而言，这样幅度的性能提升还是十分罕见的，也足以证明全新 MKX 主控和第二代 QLC 颗粒的强悍之处。
4K 随机性能测试
4K 随机性能决定了产品在日常复杂的应用场景中的实际体验，在一定程度上更能反映出产品的实际性能。
在 4K 随机性能测试中，我们将使用 ASSSD Benchmark 进行测试。
4K 随机性能
在 4K 随机性能测试中，三星 870QVO 最大随机读取达到了 94KIOPS，最大随机写入则到了 82KIOPS，这样的成绩，能够满足用户日常存储细碎文件的需求。
综合性能测试
在综合性能测试方面，我们采用老牌的 PC Mark8 进行测试，PC MARK8 内置的存储性能测试，可以比较精准的反映存储产品在模拟的各种日常负载情况下的真实性能表现。
PCMark8
在 PC Mark8 测试中，我们可以看到三星 870QVO 在后期处理、 游戏 载入、办公场景等细分领域的具体表现，以及最后的 4942 的得分，这样的分数对于 SATA 固态硬盘而言，绝对属于一流水准，它表明三星 870QVO 在综合性能测试上，也有着上佳的表现，能够满足包括游戏、后期乃至办公等多场景应用的存储需求。
高阶测试：高负载、多频段的 QD 下性能稳定
在高阶测试中，我们将模拟日常硬盘的工作模式，在 seq 连续性能和 4K 随机性能两个维度进行高阶测试，以展现三星 870QVO 固态硬盘在高负载、多频段的 QD 下的不同表现。
在 Seq 连续性能测试上，我们将采用 4KB 单位数据块，100% 的写入模式，连续写入 6000 秒，进行全盘写入，并对每秒产生的写入性能成绩进行收集，形成数据表格。众所周知，固态硬盘在高负载的持续写入下，性能会出现明显的波动，这样的波动，能够展现出固态硬盘品牌在主控性能、颗粒品质方面的真实实力。
持续写入测试
持续写入测试局部
在持续写入测试中，我们通过全盘数据写入，并记录了 6000 个数据样本，进行图标汇总。可以看到三星 870QVO 在高负载下的写入性能的变化趋势。
从一开始的低速写入，缓慢增长到固态硬盘的极限性能，即在 530MB/S 左右，开始激活三星内置的智能 TurbeWrite 机制，鉴于本次测试的版本是 8TB，智能缓存区的容量也相对较大，大约在 100GB 不到的写入量后，开始快速下降，直到性能稳定在 160MB/S，持续到全盘写入完成。
在多频段的 QD 测试中，我们将采用 4KB 的单位数据块，在 QD1/QD4/QD8/QD16/QD32 等五个不同 QD 维度下，进行连续写入 5000 秒，写入 1TB 数据后（即完全耗尽三星 870QVO 内置的 SLC 缓存区），进行真实 4K 随机写入性能测试。
在日常的存储任务中，QD 即队列深度的不同，对于硬盘存储效率也有着不同的提升，通过测试不同 QD 下固态硬盘的 IOPS 值，即每秒 IO 性能，能够更加全面的反映固态硬盘的真实效能。
不同 QD 下固态硬盘的 IOPS 值（去 SLC 缓存）
在耗尽了 SLC 缓存之后，三星 870QVO 在不同 QD 下的 IOPS 值还是存在一些差异的，基础的 QD1 上的 4K 随机写入达到了 33K 左右的 IOPS，而在 QD4-QD32 的几大队列中的 4K 随机写入则基本维持在 42K 的 IOPS，对于定位于普通 SATA 仓库盘的 870QVO 而言，这样的 4K 随机性能，足以满足普通用户的高负载写入需求。
技术升级：智能 TurboWrite 的再进化
除了内部架构的更新换代带来的大容量提升，以及由此而来的性能表现之外，三星 870QVO 作为首次应用三星第二代 QLC 颗粒的新兴产品，在主控机制上也实现了革新。
众所周知，三星研发的 QLC 颗粒，它的突出优势在于单位存储空间更大，采购成本更低，有助于固态硬盘产品的普及；当然它还有着比较明显的劣势，那就是在存储性能方面相对孱弱。
关于智能 TurboWrite 功能
为了更好的发挥 QLC 颗粒的低成本高容量的优势，同时保持闪存颗粒的存储性能，三星存储在经过了多年的市场调研和功能分析之后，在 2012 年首次提出了智能 TurboWrite 功能。
内置智能 TurboWrite
借助 TurboWrite，在固态硬盘中创建一个固定空间的高性能 SLC 写入缓冲区，在一定写入容量下维持 SLC 级别的高性能，进而实现了在 QLC 颗粒基础上维持高性能的写入。
而此次，三星 870QVO 固态硬盘再次升级智能 TurboWrite 机制，根据三星官方对于此次技术升级的描述，"870QVO 中的智能 TurboWrite 功能可自动识别用户的工作负载，并指定合适的 SLC 缓冲区，这是三星根据对最新数据趋势的研究而定义的。"
也就是说，三星 870QVO 内置的智能 TurboWrite，能够智能的识别用户当前的存储工作负载，根据负载的不同，动态调整高性能 SLC 写入缓冲区配比。
具体而言，采用了固定默认空间 + 智能区域形成的智能缓存技术，就 8TB 型号而言，三星为此配备了 6GB 的默认缓存区，以及高达 72GB 的动态智能缓存区。
当用户执行正常写入任务的时候，智能 TurboWrite 会优先使用 6GB 默认缓存区，维持最高 530MB/S 的写入性能；当用户的持续写入量超过 6GB 的负荷后，智能 TurboWrite 便会开始调动智能区域的动态缓存容量，和默认 6GB 缓存空间组成最高容量 78GB 的缓冲区，以满足高负荷的写入需求。
这样的设计，不仅能够最大限度的提升 QLC 颗粒的读写性能，还能够节省固态硬盘的内部存储空间，实现性能和空间的动态平衡。
三星 870QVO 智能 TurboWrite 功能实测
为了进一步验证三星 870QVO 内置智能 TurboWrite 的实际效能，笔者将通过老牌的存储测试工具 HDTune Pro 进行智能 TurboWrite 的功能测试。
我们设置超过 8TB 最高规格的智能 TurboWrite 的缓存空间的写入量，也就是 80GB 左右，观察写入性能的变化曲线。在经过了几分钟的测试，我们得到了以下的性能曲线变化图。
智能 TurboWrite 测试
通过曲线我们可以看到，三星 870QVO，在 0GB-78GB 的写入区间中，性能始终维持在一个相对稳定的数值，直到超过 78GB，也就是最大缓存区间用尽之后，三星 870QVO 的性能才开始出现下降，这个测试展现了智能 TurboWrite 机制的重要价值和强悍之处。
实际上，对于普通用户，或者说三星 QVO 系列的目标群体，可以说几乎 90% 以上，在日常工作生活中，都没有持续写入超过 100GB 以上的高负载的存储需求。
三星 870QVO 内置的全新智能 TurboWrite 机制的存在，却能够在满足目标用户性能体验基础上（即非高负载情况下的高性能读写需求），享受 QLC 带来的大容量以及低成本等实际优势，加速固态硬盘的产品普及，对于用户和行业而言，其好处是不言而喻的。
三星 magician 管理软件的更新
伴随着三星 870QVO 的诞生，三星自研的固态硬盘管理软件，即三星 magician 也在界面和功能上进行了优化，用户可以通过 magician 更加详细科学的监控和管理固态硬盘。在界面交互上，三星 magician 采用更加动感和新潮的交互模式，各大功能区块之间具有明显层次感和线条感，配合着浅蓝偏黑的商务色系，整体风格简练而现代。
在功能设计上，采用常规的左右分布模式，左侧的主菜单栏上，简明扼要的分布着 Drive information（驱动器信息）、Drive Details（驱动器细节）、Performance Benchmark（性能测试）、Diagnostic Scan（扫描诊断）等众多常用功能；而在右侧的大功能区中，详细呈现了主菜单栏下每个功能的细化参数。
用户可以通过左侧的功能菜单选择特定功能，然后在大功能区中进行参数的阅读、测试、校正，从而实现对磁盘驱动器（即硬盘）的全面掌握。
下面是笔者通过三星 magician 管理软件，查看、测试和校正三星 870QVO 固态硬盘的具体结果页。
所有驱动器详情页
三星 870QVO 健康和温度监控
三星 870QVO 基准测试
总结：8TB 带来的颠覆和象征意义
8TB 最大容量，带来的实际意义，在笔者看来，更多的是一种技术革新带来的行业颠覆。这个颠覆，毫无疑问指的是对于消费级存储行业的一种重新洗牌。
无论是在存储行业还是民间，一直都有 " 系统装固态，资料存机械 " 的说法，其背后折射出的其实是，固态和机械在容量和价格上的争锋相对，机械硬盘的大容量和低成本优势，直接切断了固态存储一统江湖的雄心壮志。
可当以三星 870QVO 为代表的 QLC 颗粒全面问世，大容量低成本不再是机械盘的护身符的时候，存储行业的新时代已在眼前了。
最后，预告一波，全新三星 870QVO 将于 7 月 20 日正式开启预售， 1TB 只要 799，优惠多多活动多多，先到先得哦 ~
