性能再提升：三星 980PRO 2TB 散热片版评测

习惯了三星黑色调包装盒，第一次看到 980PRO 散热片版后感觉眼前一亮：这个配色跟索尼 PS5 外包装简直太像了。在某种意义上来说，980PRO 散热片版就是因 PS5 的 M.2 SSD 扩展而生，当然它也同样适用于台式电脑以及一些高端游戏本。

红色方块曾是 SATA 时代 PRO 系列高端产品的标志性元素，再次出现在了三星 980PRO 散热片上。

配备散热器的三星 980PRO 尺寸为 80 x 24 x 8.6 毫米，符合索尼 PS5 对 M.2 SSD 总厚度不超过 11.25 毫米的限制，同时也满足 PCI-SIG D8 规格中厚度不超过 8.8 毫米的要求。

拆解散热片需要使用 1.5mm 规格的五角星螺丝刀。需要注意的是拆卸散热片会令 SSD 失去保修，不建议玩家尝试。

拆卸散热片后可以看到，三星在主控、闪存、DRAM 缓存以及电源管理芯片上方都布置了独立的导热垫。在靠近 M.2 接口的位置还有平衡垫高处理，确保了所有导热垫都能和芯片紧密接触。ELPIS 主控依然使用镀镍处理，能够增强散热能力。

PCB 背面的铜箔复合标签被取消，取而代之的是更加高效的一体式导热垫。对于主控后方的位置则使用绝热材料垫平。在 NVMe 固态硬盘当中，主控是主要发热源，而闪存是耐温相对较低的元件，尽量隔绝二者之间的热量传输通道，对于延长 SSD 全速工作时间可以起到积极的作用。

下图是普通版 980PRO 背面的照片，可以看到复合散热标签同样主动避开了主控后方位置。这是一种科学而有效的特殊设计。

测试平台及信息识别

测试平台：

CPU：AMD Ryzen 7 5800X（开启 PBO）

主板：AMD X570

内存：DDR4 3000 8GB*2

硬盘：浦科特 M6Pro 128GB（系统盘）

三星 980PRO with Heatsink

系统：Windows 11

驱动：系统默认 stornvme

CrystalDiskInfo 能够识别 NVMe 固态硬盘的传输模式和标准 SMART 健康信息，但对于 APST 节能、Maximum Payload Size 这类信息则需要使用 smartmontools 和 HWiNFO64 进行识别。

我们测试的这款 980PRO 散热片版 2021 年 11 月出厂，搭载 3B2QGXA7 固件，近期三星为 980PRO 提供了 4B2QGXA7 更新，可以通过三星魔术师管理软件进行升级。我们将在下面的测试中对比两版固件之间的变化。

基准测试：

基准测试 1：理论带宽测试

理论带宽测试的目的是为了快速验证固态硬盘是否能达到它标称的性能指标，这里使用 CrystalDiskMark 6.0.2，将顺序读写测试改为队列深度 128，随机读写测试改为 16 个测试线程，队列深度 32。三星 980PRO with Heatsink 2TB 的实测顺序读写性能为 7000.2/5232.4 MB / s，4K 随机读写 4339.8/4428.8 MB / s，可换算为 1084950/1107200 IOPS，均达到并超过标称值。

对比 3B2QGXA7 和 4B2QGXA7 两版固件可以发现，新固件的顺序读取速度略有下滑，但 4K 随机读写 IOPS 得到显著增强。

基准测试 2：PCMark10 完整系统盘基准测试

PCMark 10 完整系统盘基准针对当代最新固态硬盘的广泛测试，涵盖了系统开机启动、Adobe 设计套件应用、Office 办公套件应用、图片 / ISO 文件拷贝复制、多个游戏加载过程等测试内容。测试需要至少 80GB 的硬盘空间，单次测试产生的写入量达到 204GB，复杂度超过了 PCMark 8 存储测试。

通过对比来看，4B2QGXA7 的综合性能更强。导出并分析 PCMark 10 完整系统盘基准测试成绩，新固件在开启软件时响应速度更快：

基准测试 3：节能和待机温度测试

这个测试将分为默认有散热片和拆卸散热片后两种情况进行，并加入 APST 自动电源管理和 ASPM 节能影响测试。

以下测试均在在室温 25 度条件下进行。三星 980PRO 散热片板可以提供两个温度读数，默认显示的综合温度比较接近闪存温度，需要通过 HWiNFO64 或其他测试软件检测的温度 2 则是主控温度。

在带有散热片的情况下，三星 980PRO 散热片板无论是否开启节能特性，待机温度都很低，说明主控发热量控制出色。在关闭节能特性的情况下，散热片可以为 SSD 主控降温 11 度左右。

在开启节能的条件下，PCMark 10 完整系统盘基准测试成绩未有明显变化，说明主控在进出各种电源状态时的效率很高，开启节能后对使用性能影响较小。

进阶测试：

进阶测试项目 1：温度压力测试

温度压力测试是在关闭所有节能特性、25 度室温的条件下进行，同样是分为有 / 无散热片进行测试。首先来看拆除散热片后的三星 980PRO with Heatsink：满载测试开始仅 6 秒，主控温度达到 70 度，随即开始出现限速动作。整个测试过程中主控温度最高达到 94 度，而闪存温度仅有 62 度。主控温度限制了性能的进一步发挥。

接下来是默认带有散热片的三星 980PRO with Heatsink：依然是主控过热诱发限速，不过这一次速度控制更加平滑，一直到 140 秒之后主控温度达到 70 度，方才有比较明显的限速动作。满载测试持续进行了 20 分钟，读取速度依然保持在 5200MB / s 左右，相比无散热片的情况，性能得到了更多地释放。

进阶测试项目 2：SLC 缓存测试

三星 980PRO 使用了全新的 TurboWrite 2.0 智能 SLC 缓存算法，可用写入缓存容量相比过去提升 5 倍。HDTune 文件基准提供了一个 SLC 缓存容量的简易测定方法，确认了空盘状态下 980PRO 2TB 散热片版拥有大约 225GB 的写入缓存。由于测试方法的原因，HDTune 文件基准测得的读写速度可能与理论最大带宽有一定差距（队列深度不够）。

利用 IOMeter 向盘内填充 932GB 的不可压缩数据后，HDTune 文件基准测试显示，三星 980PRO 2TB 散热片版依然具备大约 225GB 的写入缓存。

CrystalDiskMark 半盘测试结果同空盘时相比基本不变：

PCMark 10 完整系统盘基准测试的成绩有小幅下滑，这和动态 SLC 缓存算法有关。SLC 缓存能够快速吸纳新写入的数据，但需要在合适的时机再将释放为 TLC 形态。出于磨损均衡和写入放大率等方面的考虑，SSD 通常不会在空闲时立刻释放全部 SLC 缓存，这就使得在 3DMark 10 完整系统盘测试这类单次写入数据量较大的测试当中，有可能会出现需要半途强制释放缓存的情况，从而影响到最终的测试成绩。

我们通过 YK003C USB 测试仪和雷电 3 移动硬盘盒测量三星 980PRO 散热片版的实时功耗，以便分析不同状态下 SSD 的内部工作情况。

首先是向雷电 3 硬盘盒当中的三星 980PRO 散热片版 2TB 拷贝了一个 30GB 大小的文件，YK003C 的监测表明，三星 980PRO 散热片版在处理完 SLC 写入之后并没有释放缓存的动作（若干次小幅功耗波动是 Windows 写入缓存【基于 DRAM】的小量写入造成）。功耗很快就恢复至空闲状态的 1.88 瓦左右。于是我们又进行了一次 300GB 范围的 HDTune 文件基准测试：结果显示当前可用 SLC 容量相比空盘时减少了 30GB，证实了缓存未在空闲时自动释放。

分析不同测试阶段的功耗信息：HDTune 写入测试过程，在 SLC 缓存内时功耗约为 5.56 瓦。

HDTune 文件写入过程，超出 SLC 缓存外的 TLC 直写阶段，功耗提升至 6.89 瓦：

HDTune 文件读取过程，在 SLC 缓存内功耗约为 5.17 瓦：

HDTune 文件读取过程，在 TLC 范围内功耗约为 5.59 瓦

在持续时间较短的 4K 随机测试结束后，三星 980PRO 散热片版 2TB 的功耗并没有立刻恢复到空闲待机水平，而是在 5.21 瓦左右维持了大约 110 秒。这个时候主控正在悄悄执行 SLC 缓存释放等后台任务。

在三星 980PRO 散热片版的功耗读数再次恢复至 1.89 瓦空闲水平之后，重复运行 HDTune 文件基准，可以看到 SLC 缓存的容量已经恢复满了：

简单总结一下，三星 TurboWrite 2.0 的智能缓存技术不会无条件地执行空闲缓存释放，而是选择在条件允许的情况下继续让新近写入的数据依旧保持在 SLC 状态。这样如果程序再次读取这部分数据，就能够获得性能加成。延缓释放并不是懒惰消极，而是由主控根据盘内闪存空间使用情况择机进行缓存释放，或者在缓存一次性用满之后，一遇空闲即刻释放。对于家用电脑系统盘读多写少的使用环境，延缓释放策略有利于降低写入放率，减少闪存磨损，总体来看利大于弊。

进阶测试项目 3：PCMARK 10 盘性能一致性测试（稳定态家用环境性能）

盘性能一致性测试是 PCMark 10 中一个仅针对专业用户的极苛刻测试，相当于 PCMark 8 中的扩展存储测试，只是不需要删除分区进行。该测试会对固态硬盘产生大量写入，最小 23TB，最大可达到 SSD 容量的三倍，所以只有耐久度指标较高的高端固态硬盘才会进行这项测试。

从测试来看，最近的 4B2QGXA7 固件还改进了重负载使用条件下的性能。

总结：

普通版本的三星 980PRO 本身就具备非常优秀的发热控制能力，拥有镀镍主控、包含铜箔层的复合散热标签等高效散热设计。三星 980PRO 散热片版则进一步增强了在重负载使用条件下的性能表现，适用于台式机、PS5 主机以及有充足安装空间的个别笔记本电脑使用。