三星980PRO with Heatsink評測：溫控魔術師

我有一雙魔術手，上可九天攬月極速超越，下可見微知著穩定控溫。術者，技藝也，固態儲存行業，在過去的數年內，幾乎全都圍繞著“PCIe4.0”這項技藝，進行全面普及的最佳化。

01 PCIe4.0曲折的普及之路

效能端，從初代GEN4 SSD堪堪不到5000MB/s，逐步在主控工藝、介面頻寬以及快閃記憶體效能上進行快速迭代，僅僅1年時間內，7000MB/s成為GEN4 SSD的入門標準，整個固態儲存行業就此進入7GB時代。

三星980 PRO With Heatsink（1TB）

三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)

體驗端，卻沒有伴隨著效能端的超前佈局，出現顯著改善。究其緣由，主要有二，其一是系統性產品配套缺失，GEN4固態硬碟作為新興的技術協議，需要與之配套的新硬體新平臺，鑑於現階段整個硬體行業受困於行業缺貨，價格走高的因素疊加，很難有更新換代的衝動，繼而導致GEN4固態硬碟無法形成規模效應；

其二是GEN4帶來的高溫效應，無法徹底發揮全部潛能，缺少科學合理的散熱設計，使得GEN4主控極易降頻掉速，導致實際體驗和理論測試出現顯著效能差異。

三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)

效能提升卻實現不了體驗升級，在我們回首過去的數年GEN4的發展和普及之路，業界也注意到了“效能和體驗”的不匹配，於是給GEN4固態硬碟提供各路散熱方案，被提上了日程，甚至是產品設計的初步規劃之中。

此外，隨著intel 12代酷睿晶片組的全面普及，以及供應鏈端逐步系統性梳理和打通了晶片供給通道，在可預見的2022年，囤貨居奇的硬體行業將迎來新一輪的更新浪潮。

02 三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)問世的初衷

於是，在時隔一年，在硬體更新浪潮來臨之際，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版) PCIe 4.0 NVMe M.2固態硬碟正式問世，為了更好描述和解析產品，以下將簡稱為三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)。

三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)

實際上，在三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)問世之前，整個儲存行業對於GEN4固態硬碟的散熱方案上，大都趨向於在不影響固態硬碟內部核心器件高效工作的基礎上，以物理的散熱馬甲方式，進行被動式散熱。至於具體實操方面，各家品牌根據產品特性差異，衍生出了單片散熱馬甲，半包式散熱馬甲，以及全貼合散熱馬甲等多種形式。

那麼，剛剛問世的三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)又採用了哪種散熱形式？其散熱效果又是如何？除了散熱片部分，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)在其他方面又有哪些進步和強化呢？

在這裡不再賣關子，快速總結一下三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的技術特點，而後再一一解析。

全貼合散熱片設計，兼具高效散熱和嬌小尺寸，能廣泛應用於PC和PS5等裝置中
頂級基準效能，最大連續7000MB/s；強悍的高階穩定表現，重度負載下依舊錶現出眾
三星原廠主控和顆粒穩定高效，值得信賴
遊戲載入，實際應用皆全能

03 三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的散熱秘密

先來看外觀部分，和其他附帶散熱馬甲的GEN4固態硬碟不一樣的是，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)並沒有採用分離式設計，而是在出廠前，將散熱器模組直接裝備到固態硬碟本體之上，使用者收到產品之後，可以毋庸擔心散熱器安裝問題，直接上機點亮，從使用者體驗的角度來看，筆者還是十分認同這樣的設計的；

一體成型

實際上，除開使用者體驗角度，三星這樣的設計，還源於該散熱器模組的本身。根據官方提供的資料，以及筆者的反覆觀察發現，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)自帶的散熱器模組，採用的是點對點、端到端的，一環扣一環的精準貼合式散熱，該機制是將能夠散熱的導熱膠，一一精準、點對點的覆蓋到固態硬碟主要核心控制元件，諸如主控晶片、快閃記憶體顆粒以及快取等，而非其他廠商採用的單片手動式全面覆蓋，這樣的好處在於導熱膠體能夠精準覆蓋到所有的核心控制元件，最大限度將導熱膠和主要發熱器件進行粘合，從而發揮更高的散熱效能。

圖源於官網

除了更精準的導熱膠定位，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)本體內建的三位一體設計，也是這款SSD能夠實現精準控溫的關鍵，在去年釋出的三星980 PRO首測中，筆者就三位一體的散熱設計進行了解讀，在此引述一下舊文。

三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)內建了銅箔散熱標籤、鍍鎳的主控晶片，以及先進的動態散熱保護（DTG）技術，從硬體到軟體的全面覆蓋，三位一體進一步強化了該SSD的散熱能力。

根據三星官方提供的資料，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)主控制器上的鎳塗層在常規工作環境下，比對沒有塗層的產品，二者平均溫度差異在7℃；銅箔散熱標籤部分，帶有銅箔散熱標籤能夠延緩DTG散熱保護觸發時間接近30%左右；至於最為核心的動態散熱保護（DTG）技術，則是三星自研一項能夠監控固態硬碟產品溫度，併為了提供過熱保護的預警機制，它應用在三星品牌儲存多款旗艦級產品之中，它的核心功能一言以蔽之，便是，人為的設定一個閾值，當固態硬碟工作溫度達到閾值的時候，動態散熱保護（DTG）技術便會被觸發，減少和降低主控工作頻率，直到溫度降至安全區。

外接一體化散熱器具，內建三位一體的軟硬體散熱工藝，使得三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)能夠可靠地管理NAND晶片等主要空間的發熱水平，並透過外接散熱器具實現快速散熱，維持固態硬碟高速運轉不掉頻不掉速。

值得一提的是，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)採用的散熱技術，已經在三星資料中心級別的SSD上進行了充分驗證，能夠滿足消費級使用者持續高效能的儲存需求。至於具體的散熱效果如何，筆者將在後續的測試部分進行詳解。

04 三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的核心構件

當然了，除了散熱效能的提升之外，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的散熱器具在尺寸設計上，也進行創新，在保證固態硬碟散熱能力的同時，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的整體機身僅為8.6毫米，對比常規帶有散熱馬甲動輒10毫米的寬體設計，更加纖薄緊湊的三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)，能夠直插PS5，以及標準規格下的筆記本、桌上型電腦等裝置，而毋庸擔心因散熱器尺寸問題導致無法相容或安裝的尷尬。

三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)纖薄尺寸

看完外觀部分，再來看看內部核心控制元件部分，基於三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)採用一體式散熱器具，我們無法直接瞭解其內部的核心控制元件。但通過後續的效能測試和筆者瞭解到的相關資訊，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)依舊採用的是三星自研8nm製程工藝的Elpis主控，關於主控的相關引數，相信大家都耳熟能詳了，據悉該主控能夠全面支援PCIE4.0協議，同時能夠滿足下一代開發、計算等需求，新的Elpis主控支援128佇列並行工作，支援128個I/O佇列同步進行資料處理。

相較於上一代的主控，佇列數（32佇列）提升了約400%，根據三星提供的資料，單個佇列下，包含了超過64000命令集，這也就意味著三星Elpis主控內部的128個佇列，可以同步處理最高超過800萬個命令。根據測試該主控的最大連續讀取速度達到7000MB/s，而最大連續寫入速度也達到了5000MB/s，是上一代主控的2倍。

纖薄尺寸

顆粒部分，自然是採用三星品牌儲存第六代V-NAND快閃記憶體顆粒，該顆粒在製程工藝上，充分利用三星獨創的“通道孔蝕刻”技術，實現了儲存容量的跨越式提升，在上一代9x層單堆疊結構基礎上增加了大約40%的儲存單元；此外，還進行了針對快閃記憶體速度的電路最佳化設計，降低了寫入和讀取的操作時間，還降低了快閃記憶體功耗。

至於快取方面，毋庸置疑的採用三星原廠DDR4快取顆粒。

依舊是全自研核心控制元件，依舊是端到端的精準最佳化和校正，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)在最佳化散熱的同時，依舊保持著巔峰的效能。

05 三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的基準測試

進入測試環節，在三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)測試中，除了常規的基準測試、高階測試以及應用測試之外，我們還針對散熱模組進行了對比溫控測試，以探究三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)在散熱方面的實際建樹。

基準測試方面，重點考察三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的連續效能和4k隨機效能。

連續效能上，將採用CrystalDiskMark最新8.0版本以及老牌的Txbench進行對比論證。

CrystalDiskMark是一款經典的硬碟測試軟體，它能夠在保證了連續讀寫、512KB和4KB資料包隨機讀寫效能，以及佇列深度（Queue Depth）為32的情況下的4K隨機效能等常規測試外，在佇列設定，效能描述，以及測試資料塊選擇上都進行了最佳化，更符合當下硬碟的測試需求。

CrystalDiskMark測試

Txbench測試

在連續測試中，可以看到三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的最大連續讀取速度基本維持在7100MB/s，而最大連續寫入速度也保持在5100MB/s，基本符合標稱水準，甚至略有超出，也從側面展示出了三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的效能潛能。

4K隨機效能方面，我們採用CrystalDiskMark進行換算測試，測量Q32T16下，IOPS的實際表現。

4K IOPS

在4K測試中，可以看到三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的最大4K隨機讀取達到了996K IOPS，幾乎逼近1000K IOPS，這樣的4k效能能夠極大的提升日常碎片任務的處理效率。

06 三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的高階測試

高階測試部分，鑑於當下主流旗艦固態硬碟幾乎全都採用GEN4協議，在基準測試上無法判別出效能差異，於是我們將透過常應用於企業級SSD測試上的IO Meter軟體，進行更大負載的專業高階測試，以探尋在極度嚴苛的儲存負載下，固態硬碟的真實效能表現。

測試的主要流程分為兩步，第一步是在無檔案模式下，進行長達45min的128KBQD32的連續寫入測試，記錄每秒的速度表現，形成趨勢圖；第二步是在連續寫入後等待三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)內部主控自我Trim 15min後，進行5000秒的4KBQD32的隨機寫入測試，同樣記錄每秒速度表現。

128KBQD32連續寫入測試

某GEN4 SSD 128KB QD32順序寫入

在128KB QD32順序寫入測試中，可以看到三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)在0-100秒左右，其寫入速度出現顯著下降，並穩定在1800MB/s左右，而後經過主控自我修正，在大約800秒附近開始爬升，穩定在2000MB/s，從整體的寫入曲線可以看到三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)自我調整能力十分優秀，效能始終保持在較為穩定的區間中，沒有顯著的、凌亂的速度偏差；和同級別GEN4 SSD相比，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)在穩定性和絕對效能方面優勢不言而喻。

4KBQD32隨機寫入測試

某GEN4 SSD 4KB QD32隨機寫入

在靜置15分鐘後，進行的4KB QD32隨機寫入測試中，和順序寫入類似，在維繫了一段時間較高的IOPS後，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)開始進入穩定態，並持續穩定在60000 IOPS左右，從曲線表現來看，進入穩定態後三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的效能穩定的不可思議，這反映了該固態硬碟在經歷較大負荷儲存任務後的穩定；同樣的作為對比樣本，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)無論是在穩定態之前的巔峰數值方面，還是在經過自我校正後穩定態數值方面，都呈現出穩定高效的特性。

綜合128KB QD32順序寫入和 4KB QD32隨機寫入高階測試，可以看出得益於三星自研主控和顆粒的絕對效能，以及散熱馬甲的高效率散熱，在接近2小時的高負載測試中，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)在多項數值和效能走向方面，保持著高度的效能一致性，這對於發燒友和專業使用者而言，有著極為重要的參考意義，持續穩定的高一致性，能夠支援他們高效的持續工作，這可能才是旗艦和普通SSD的最大差異。

即面對更高的儲存負載，能否繼續保持極致的高效和穩定。三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)，做到了。

07 三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的應用測試

從基準和高階兩個維度的理論測試，可以看出三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)在數值上的強悍，那麼在實際應用中呢？三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)是否還能保持效能的高一致性？在應用測試部分，我們將透過PC Mark10模擬日常主流應用場景，包括遊戲、後期或是文件等工作，並得出相應的分數表現；此外，我們還將藉助專業FFXIV Benchmark遊戲測試軟體，進行實際遊戲載入比對測試。

先來看PC mark10應用測試，在新版的PC Mark10專業版中，內建了完整系統盤應用測試，該測試能夠模擬正常系統的執行場景，透過程式的內部計算，將磁碟在真實系統環境下的表現以數值的形式展現出來，有著相當的參考價值。

完整系統盤應用測試

在該測試下，有三個數值值得參考，總得分上，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)得到了2426分，而主流的GEN4固態大都保持在2000分附近徘徊，這展現了在綜合的系統環境下三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的效能優勢，至於在硬碟頻寬和平均存取時間維度上，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)同樣憑藉著自研主控和顆粒在製程工藝和IO佇列上的優勢，取得了相當不錯的成績。

再來看FFXIV Benchmark遊戲載入測試，這是一款針對遊戲載入時長和顯示卡適配評級的demo測試軟體，它開啟後能夠自動模擬遊戲載入、畫面光效等實際遊戲場景，並記錄遊戲載入時間，畫面渲染效果，最終進行評級和打分。

我們將三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)、某品牌PCIe4.0 SSD、某品牌PCIe3.0 SSD進行橫向對比，以展示三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)在實際應用場景上的具體優勢。

三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)載入表現

某旗艦GEN4 SSD載入表現

某旗艦PCIe3.0 SSD載入表現

遊戲載入對比示意圖

在實際遊戲載入測試中，在絕對載入時間，產品總得分兩項測試上，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)無論是橫向對比同級別的GEN4產品，還是縱向對比上一代的GEN3產品，都有著相當的優勢，這也印證了三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)在遊戲效能上的巨大領先。

08 三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的溫控測試

散熱效能，是三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的核心功能，為了更加科學的進行溫控效能測試，筆者採用了對比測試的辦法，即在室溫狀態下，在同一套測試平臺之上，將三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)和三星980 PRO本體，進行為期半小時左右的PC mark10完整系統盤測試，並藉助專業溫度監控軟體Hard Disk Sentinel進行溫度變化的監控，以判別散熱馬甲給三星980 PRO帶來的散熱差異。

三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)測試

三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)溫度變化曲線

三星980 PRO測試

三星980 PRO溫度變化曲線

利用控制變數法的對比測試，可以看到在相同的半小時全盤測試中，三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)的溫度曲線始終穩定，並保持在37度到41度的區間，沒有出現較大的範圍波動，即使出現溫度變化，也是較為緩和的升溫或降溫；而沒有散熱片的三星980 PRO的溫度曲線較為波折，從37度到46度的區間變化，以高低起伏的溫度曲線，都一一證明了散熱馬甲給三星980 PRO With Heatsink (散熱片版)帶來的溫控上的飛躍。