SSD速度的王者：三星SM951体验评测

随着skylake平台的逐渐普及，m.2接口的pci-e SSD也逐渐地走下神坛，进入了寻常百姓家中。对于性能发烧友或者图形工作者来说，选择一块性能强劲的SSD能够有效地提升工作效率，创造更多地利润。上个月，小编从马云处入手了一块三星SM951 256GB。至于为什么不选择更新的三星950pro，这是因为三星950pro相比较于三星SM951来说性能相差不大，而且更为昂贵，而在经历了半年的价格调整后，如今的三星SM951的价格相比较于年初的高价已经腰斩，性价比十分地突出。所以就选择了一块SM951的NVMe版本作为自己的系统盘，以后可以处理各式各样的繁重的任务。同时为了与主流SSD相比较，我又弄来一块浦科特m6s 256GB,看看传说中的最强M.2 SSD的功力究竟有多大？

在对SM951进行评测前，我们有必要先了解一下NVMe：

机械硬盘读取延迟比较高，尤其是读取零散存放在硬盘各个位置的小文件，性能尤其令人糟心。人们想通过各种方法技术去优化它，AHCI就是被普遍采用的一种技术。AHCI（Serial ATA Advanced Host Controller Interface）串行ATA高级主控接口的缩写，是在Intel的指导下，由多家公司联合研发的接口标准，它允许存储驱动程序启用高级串行ATA功能，如NCQ这样专门缩减寻道时间的优化方式。综合来看，AHCI相比于之前IDE，能够提升硬盘综合性能大约10-30%。

然而，SSD与机械硬盘工作原理完全不同，前者采用电信号存储，使用存储介质是硅芯片；后者采用磁信号存储，存储介质是磁盘。机械硬盘最快传输速度仅仅200MB/s上下，SSD的性能却远超过这一数值。这样一来，专为机械硬盘设计的AHCI优化并不太适合SSD设备上。2007年，Intel就召集相关厂商，包括三星、美光、戴尔、Marvell、NetAPP、EMC、IDT等，成立了NVMe小组，准备着手在即将到来SSD时代建立新的存储规范标准。而他们的目标，就是要将未来存储产品的性能，从SATA和AHCI之中解放出来。

NVMe是什么？

2011年时，Non-Volatile Memory Express非易失性存储器标准即NVMe规范正式出炉，这是专门针对NVND闪存和下一代存储设备所提出的规范。它基于闪存的特点而研发，其目的是尽可能缩小存储系统和内存带宽之间的差距。企业级SSD上已经很多产品采用NVMe规范，不过消费级产品普及要慢一些，目前最新标准是NVMe 1.2。

NVMe的优势？

（1）更低的延时：

造成硬盘存储时延迟的三大因素，存储介质本身、控制器以及软件接口标准。由上图可以发现，比起AHCI，NVMe可以大幅度降低控制器和软件接口部分的延迟，原因有以下两个：

NVMe面向的是PCIe SSD，原生PCIe主控与CPU直接相连，而不是传统方式，通过南桥控制器中转，再连接CPU（当然，如果设备是接入到南桥提供的PCIe接口上，那么这部分的延迟也不会降低多少）；

NVMe精简了调用方式，执行命令时不需要读取寄存器；而AHCI每条命令则需要读取4次寄存器，一共会消耗8000次CPU循环，从而造成2.5μs的延迟。

（2）更高的传输性能

NVMe的另一个重点则是提高SSD的IOPS（每秒读写次数）性能。如果我们有详细了解过SSD的主控参数，应该知道会有队列深度这个参数。理论上，IOPS=队列深度/ IO延迟，故IOPS的性能，与队列深度有较大的关系（但IOPS并不与队列深度成正比，因为实际应用中，随着队列深度的增大，IO延迟也会提高）。市面上性能不错的SATA接口SSD，在队列深度上都可以达到32，然而这也是AHCI所能做到的极限。但目前高端的企业级PCIe SSD，其队列深度可能要达到128，甚至是256才能够发挥出最高的IOPS性能。而NVMe标准下，最大的队列深度可达64000。此外，NVMe的队列数量也从AHCI的1，提高了64000。

（3）更低的功耗控制

更低的能耗管理

NVMe加入了自动功耗状态切换和动态能耗管理功能，如图例所示，设备从能耗状态0闲置50ms后可以迅速切换到能耗状态1，在500ms闲置后又会进入能耗更低的状态2。虽然切换能耗状态会产生短暂延迟，但闲置时这两种状态下的功耗可以控制在非常低的水平，因此在能耗管理上，相比起主流的SATA接口SSD拥有较大优势，这一点对增加笔记本电脑等移动设备的续航尤其有帮助。另外，因为原生PCIe可以与CPU直连，数据传输时没有了中间转接过程所产生的功耗，也会在一定程度上降低能耗。

本次的测试平台

磁盘信息

浦科特m6s

三星SM951 NVMe

从AIDA64中可以看到，三星SM951的理论读取速度为2150M/S,连续读取速度为1260M/S，相比较于主流的SSD来说有着巨大的提升。而从4K随机读取和写入来看，更是相差了一个数量级。而实际的数据是否是这样呢？我将用其他的测试软件加以验证。

AS SSD benchmark

AS SSD benchmark是一款著名的SSD跑分软件，它能够客观的反映出一款SSD性能的好坏，给消费者一个参考。当然，跑分并不能代表真正的水平。

三星sm951 NVMe

浦科特m6s

从AS SSD Benchmark可以看到，三星SM951相比较于浦科特M6S等主流的SSD来说优势十分巨大，特别是4K随机读取和写入。同时，pci-e 3.0 x4所带来带宽足够SM951使用，但是和期望的2GB/S的读取速度相比还是有一定的差距，或许是因为固件的原因。而悲剧的是由于SM951属于OEM产品，不像950pro一样享受正规的维护，所以估计就自认就这样的读写速度吧。

CrystalDiskMark 5.1.1

三星SM951 NVMe

浦科特m6s

从CrystalDiskMark的测试来看，SM951已经达到了1.6GB/S的读取速度和1.3GB/S的写入速度，遥遥领先于浦科特m6s的402m/s读取和390m/s的写入速度。而4K随机读取更是与其拉开了一个档次。

AnvilPro

AnvilPro是一款专业的测试SSD的软件，等够同时看到读取写入和SSD最重要的IOPS数据等。

三星SM951 NVMe

浦科特m6s

从AnvilStorage可以看到。对于SSD来说最重要的IOPS。三星SM951更是领先了m6s等主流SSD，3-4倍，可以说提升是恐怖的，如果增加纵列到64的话，这样的差距只会更大.

Pcmark 8

PCMark8是针对PC系统综合性能的一套行业标准级电脑性能测试工具，它具有专业的测试体系，尤其在显卡测试项目中有着很高的权威性，非常适合家庭及企业使用。其中的SSD测试也是平时消费者参考的重要组成部分。

三星sm951 NVMe

浦科特m6s（参考zol测试数据）

从pcmark8的成绩来说，SM951的576.67MB/S的成绩更是甩开了m6s 229.13MB/S一倍之多，不过从实际应用来看，两者相差不大。所以从日常应用来说，m6s这样的主流SSD足够消费者的使用。

Adobe photoshop cc 2015

在实际应用中，以打开一张3.94GB的银河系图片为例，并且计算打开的时间，模拟图形工作者对于SSD的需求。

三星SM951 NVMe

浦科特M6s

从photoshop cc 2015可以看到，相对于m6s来说。三星sm951在打开图片的时候略有优势，但是领先幅度并不大。

总结

三星SM951无愧于目前最为强大的m.2 pci-e ssd，和同胞兄弟950pro一样，三星SM951牢牢地占据着高端SSD霸主的地位，当然，intel 750可以与之一战，但是其480GB起步容量和2800元的价格不是每一个消费者都能承受的。现如今，SM951的NVMe版本已经降到了998的价格，对于游戏发烧友和图形工作者来说，正可谓物有所值，相信随着科技的进步，pci-e SSD的价格会越来越低，并最终被广大主流消费者所接受，成为未来装机或者升级的必备储存设备。当然，与此同时，您的主板也是要支持m.2接口的，从目前来看，X99和Z170能够较为完美地支持M.2 ssd并且能够提供足够的带宽。不过就现在的发展水平来说，一块主流价位的SSD足以满足人们的日常需求，我们只要选择一块大品牌的SSD就足够了。即使从理论数据来看的确性能提升巨大，但是IT之家并不推荐预算有限的消费者去购买高端的pci-e ssd作为自己存储或者系统盘，