“三星企业品牌存储又在产品端进行了那些技术和体验的革新和迭代”

来源:快速技术

随着三星980 pro pcie4.0 SSD的正式上市，pcie 4.0的技术和产品成为存储领域最热门的话题。

那么，pcie4.0代表什么呢？ 从pcie3.0到pcie4.0，三星企业品牌存储在产品端进行了那些技术和体验的创新和迭代？

要解决以上问题，需要简要回顾pcie的历史和变革，理解pcie4.0带来的时代意义和价值。

关于pcie总线的发展

所有所谓的pcie都称为pci-express。

这实质上是高速串行计算机扩展总线标准，同样的总线标准中早期的mca、pci等也属于这种协议。

只是，随着技术的快速发展和诉求的变化，具有高速串行、点对点双通道、高带宽传输等突出优势的pcie协议最终成为了当今最主流的计算机总线标准。

关于接口形式，pcie主要有两种，一种是比较小型的m.2接口，另一种是标准的pcie插槽，两者都内置在主板上。

由于带宽容量的不同、技术的迭代以及应用水平的不同，pcie总线又发生了分支和演化。

首先就带宽而言，基于pcie系列计算机的容量大小，同一级别的pcie插槽之间存在性能差异。

以主流的pcie3.0为例，可以简单地分为pciex1/ pcie x2/pcie x4/PCI ex8/pciex 16等不同的带宽，在这些x1/x2等数字的背后，对应着接口性能的差异

以pcie3.0 x1和pcle3.0 x16为例，pcie 3.0 x1的标准性能约为1gb/s，即使是相同的pcie 3.0协议，x16的标准性能也高达16gb/s。

要说技术迭代，pcie作为总线协议和标准，经过多年的快速发展和变革，从最初的pcie 1.0，逐渐在性能上大步迅速发展，直到今天的pcie4.0的诞生。

技术迭代带来了可怕的性能，根据官方提供的数据，相对于第一代pcie1.0带宽( x1为250mb/s )，以最新的pcie4.0带宽) x1为例，达到了2gb/s，提高了近8倍。

最后，在应用层面，为pcie高速连接计算机提供了更高性能的特征，可以是多个硬件产品，希望通过pcie总线的方法连接，发挥硬件的最高性能。 其中，显卡和固态硬盘是其代表产品。

pcie4.0 ssd存在的必然性

刚才说到固态硬盘和pcie的联系，源于pcie总线串联计算机的一大性能特点。

其实，在固态硬盘飞速发展的初期，sata接口是领域的主流，一方面源于工艺技术，未能开发出性能与功耗完美协调的主控和颗粒产品；

另一方面，sata接口的绝对性能可以满足人们日常的存储诉求。

随着存储诉求的一些变化和工艺技术的突破，SSD的性能日益飞跃，发展迅速。 以前流传的sata接口协议弊端逐渐显现，最大理论性能为600mb/s，已无法满足不断奔走的存储诉求和技术进步。

于是，在以三星企业存储为代表的存储领域，开始部署pcie 3.0接口，发布新的nvme传输协议，打破接口协议的束缚，将SSD产品的性能提升到3

但是，随着技术进步和存储诉求的爆发，pcie3.0协议、3.5gb/s的绝对性能也在不断下降，业界期待着更大的带宽和更强大的pcie协议的到来。

因此，从诉求和技术两方面来看，pcie4.0及其带来的高性能pcie4.0SSD开始备受瞩目。

三星企业品牌保存在pcie4.0时代的创新中

作为行业领先的存储制造商，三星企业品牌存储也在pcie4.0时代积极参与和接受，并在产品和体验上进行了多维创新。 其代表产品是不久前发布的三星980pro pcie4.0固态硬盘。

这是三星旗下首款完全支持pcie4.0协议的高性能固态硬盘，熟悉三星存储产品的朋友说，三星的存储产品大致可以分为pro

换言之，被冠以pro系列的产品可以说是三星企业品牌存储旗舰中的旗舰。 这从侧面反映了三星企业品牌存储器对pcie4.0技术的重视程度。

除了产品定位高的标准高规格外，在三星980pro产品本身方面，三星也进行了许多技术革新和突破。 笔者简单地分为大师创新、闪存创新和性能创新三个维度的创新。

主导革新

pcie4.0协议的到来，对固态硬盘产品来说，尤其是对负责固态硬盘内部数据解析、编译和运行的主芯片来说，是前所未有的挑战。

为了大幅提高协议带宽，实现高吞吐量，实现高效的数据传输，硬盘主机需要并行化和解决越来越多的数据指令。

为了应对pcie4.0的大幅性能提升，三星企业品牌存储在三星980pro上首次搭载了基于arm架构的重新设计和编译的新一代主芯片elpis。 elpis来源于希腊语，在中文中读作埃尔维斯，中文直译为“希望”女神。

elpis大师使用三星自研的新8nm工艺，可以全面支持pcie4.0协议，满足新一代的开发、计算等诉求，更重要的是，支持128个i/o队列的并发工作，128

与pcie3.0时代相比，三星主流phoenix主场支持的32个队列上涨了近400%；

让我们用一组更直观的数字来验证三星新主场的强大之处。 根据设计过程，在一个队列中，可以解析超过64000个指令集。 这意味着三星的elpis主站内部的128个队列最多可以同时解决超过800万的指令。

通过这样的性能倍增，可以满足pcie4.0协议下对主控性能的严格诉求，保证了三星980pro的性能表现。

此外，elpis主芯片与pcie3.0完全兼容，同时性能超过了称霸pcie3.0代的970evo plus和970pro。

根据官方提供的数据，在pcie3.0带宽下，三星980pro的最大连续读取性能达到3500mb/s，与970evo plus差不多。

在最大连续写入性能方面，达到了3450mb/s，超过了三星970evo plus的官方测试水平。

闪存的革新

高带宽带来了高性能，对存储数据的粒子的体质也有更高的诉求。 大规模高速读写意味着用于存储数据的闪存粒子必须在体质和性能方面具有可靠性和稳定性。

三星Terprise State Statestate也一样，为了进一步发挥pcie4.0SSD的所有性能，首次将第六代三星v-Nand闪存粒子应用于三星980 Pro。

这一代闪速粒子的突出优势是完全利用了三星独有的通道孔刻蚀技术。

通过构建由100多个层组成的导电性晶片堆，从上到下垂直穿孔，形成均匀的三维电荷阱闪烁( ctf )单元，基于9x层的单堆结构增加了约40%的存储单元。

然后，在性能表现方面，三星在内部结构上进行了电路优化，进一步提高了闪光粒子的速度表现。

官方数据显示，第五代v-nand技术中，写入工作时间小于450微秒( s )，读取工作时间小于45 s。

性能革新

新主人和新粒子的应用，使得三星980pro能够完美地发挥pcie4.0协议带来的巨大性能特性。

根据笔者的实际测试，三星980pro pcie4.0 ssd的最大顺序读取速度超过了惊人的7000mb/s，最大顺序写入速度也同样超过了惊人的5000mb/s。

要知道，pcie4.0 x4的理论性能为8gb/s，而三星980pro超过7000mb/s，几乎接近理论性能的最大值。

当然，除了绝对性能外，三星980 pro还在智能缓存方面进行了扩展，让普通用户在日常招聘中体验到了三星980 pro的终极性能。

智能缓存技术是三星冠以智能turbowrite技术的，该技术可以自动识别顾客的业务负荷，指定合适的slc缓冲器；

也就是说，通过该技术的加持，在三星980pro内部生成了由固定默认值空之间+智能区域构成的动态缓存区。

动态缓存大小因容量和型号而异。 对于1tb 980 pro pcie 4.0 SSD型号，三星为此拥有6gb的默认缓存空间和高达108gb的动态智能缓存空间。

也就是说，客户在0-114gb的写入区间内，可以完美体验三星980pro的绝对性能表现

事实上，对大多数普通客户来说，一次写入量不足100gb，因此这类技术对客户意义非凡。

写在最后

业界领导者的姿态大多主导并决定了产业的快速发展态势，作为存储领域的先锋，三星980pro pcie4.0 ssd的进入，可以说是一个标志。

这意味着pcie4.0时代的崛起，新生，对于之后的快速发展，需要所有存储制造商共同推进。

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