三星PM983 7.68T SSD采用U.2接口,容量7.68TB,支持PCIe 3.0 x4通道和NVMe 1.2协议,标称顺序读写速度分别为3150MB/s、2100MB/s,随机读写速度为540K IOPS、55K IOPS,使用三星20nm V-NAND TLC颗粒,无SLC缓存,寿命约10.7PBW(0.8DWPD)。

三星PM983有多种形态,包括传统的M.2 22110、M.3以及本次测试的U.2版本,其中M.3版本最大容量可达15.36T,不同形态的PM983在规格上存在一些差异,具体如下表所示:

Form factor NF1 M.2 2.5"U.2
Capacity 3.84TB, 7.68 TB, and 15.36 TB 960 GB, 1.92 TB, and 3.82 TB 960 GB, 1.92 TB,and 3.82 TB, 7.68 TB
Host interface PCle Gen3x4@32Gb/s PCle Gen3x4@32 Gb/s PCle Gen3x4@32Gb/s
NAND flash memory Samsung V-NAND Samsung V-NAND Samsung V-NAND
Power consumption Active 8.7/10.6W,Ildle 4.0W(typical) Active 8W, Idle 2.6w(typical) Active 10.6W, ldle 4.0W(typical)
Uncorrectable Bit Error Rate (UBER) 1 sector per10*17 bits read 1 sector per10*17 bits read 1 sector per10*17 bits read
Mean Time Between Failure (MTBF) 2,000,000 hours 2,000,000 hours 2,000,000 hours
Endurance 1.3 DWPD for 3years 1.3 DWPD for3 years 1.3 DWPD for 3 years
Sequential read Up to 3,000 MB/s Up to 3,000MB/s Up to 3,200MB/s
Sequential write Up to 1,900 MB/s Up to1,400MB/s Up to 2,00 MB/s
Random read Up to 520,000 IOPS Up to 480,000 10PS Up to 540,000 IOPS
Random write Up to 45,000 IOPS Up to 42,000IOPS Up to 55,000 1OPS
Physical Dimensions 30.5x110x4.8 mm 22 x110x3.8 mm 70x100x7mm

我们在联想服务器说明文档中找到了PM983 U.2版本不同容量的详细技术规格,如下表:

Feature 960 GB drive 1.92 TB drive 3.84 TB drive 7.68 TB drive
Interface PCle 3.0x4 PCle 3.0x4 PCle 3.0x4 PCle 3.0x4
Capacity 960 GB 1.92TB 3.84 TB 7.68 TB
SED encryption None None None None
End urance (total bytes writen) 1366TB 2733TB 5466 TB 10932TB
End urance (drive writes per day for 5 years) 0.8DWPD 0.8 DWPD 0.8 DWPD 0.8 DWPD
Data relia bilty (UBER) <1in 1017 bits read <1in 1017 bits read <1 in 1017 bits read <1 in 1017 bits read
MTBF 2,000,000 hours 2,000,000 hours 2,000,000 hours 2,000,000hours
IOPS reads (4 KB blocks) 400,000 540,000 540,000 540,000
IOPS writes (4 KB blocks) 40,000 50,000 50,000 55,000
Sequential read rate (128 KB blocks) 3200 MBps 3200MBps 3200 MBps 3150 MBps
Sequential write rate (128KB blocks) 1100 MBps 2000 MBps 2000 MBps 2100 MBps
Latency (random R/W) 85us/50 us 85us/50 us 85 us/50 us 85s/15us
Latency (sequential R/W) 15us/20us 15us/20 us 15 us/20 us 15us/20 us
Typical power (R/W) 8.7W/8.1W 8.7W/10.6W 8.7W/10.6W 8.7W 10.64

从这些规格来看,PM983 U.2是一款典型的读取密集型SSD,4K写入性能与部分高端SATA3 SSD相近,外观就是普通的2.5寸SSD,没有过多特别的设计。

PM983 U.2拆开后能看到所有颗粒都有散热设计,通过硅胶将颗粒产生的热量传导到外壳上。

硬盘背面集中了所有的控制器、缓存以及掉电电容,控制器型号为三星PHOENIX S4LR020,这个控制器我们并不陌生,在PM981、970EVO PLUS甚至三星983 ZET中都有使用,控制器本身潜力较高,性能表现很大程度上依赖三星颗粒。

缓存颗粒为三星32Gb LPDDR4 3200,编号K4FJE6T4HM-BGCK,正面有两颗,总容量达到64Gb(8GB),这样大的LPDDR4颗粒,在当年属于豪华配置,放到现在则是比较常见的规格。

存储颗粒采用三星V-NAND TLC 20nm,编号K9DVGB8J1M,单颗容量8Tb,8颗颗粒共同组成8TB的容量,同时有4%的OP(冗余空间)。

在硬盘尾部还有一个接口,推测是三星内部的Debug口。

三星PM983测试准备

测试项目

1、ASSSD 2.0.7316.34247(5G)

2、CrystalDiskMark 8.0.6(16G)

3、TX-bench下空盘状态对比85%满盘:

• 95%顺序读取(写入)/5%随机写入(读取)(模拟系统盘下读写大型数据)

• 50%随机(顺序)读取/50%随机(顺序)写入(模拟非系统盘内数据读写)

• 80%顺序写入/20%顺序读取(模拟常见大型数据读写)

• 60%顺序写入/40%随机写入(模拟混合写入队列)

所有混合队列读写任务使用QD8,模拟日常系统使用的队列深度,持续时间为60秒

4、温度表现:U.2硬盘本身散热较好,无需额外测试

测试平台

• CPU:Intel Core i9 14900K

• 主板:华硕ROG STRIX Z790-E GAMING WIFI

• 内存:宇瞻暗黑16GB×2 DDR5 6400 C32

• 主硬盘:浦科特M9PY+ 512G

• 散热:鑫谷昆仑MU-360 ARGB

• 电源:鑫谷昆仑MU-1000G 冰山版

• 环境温度:26℃

• 系统版本:Windows 11 24H2

测试时,将这款固态选择第一条PCI-E直连通道,并使用一颗12cm风扇进行直吹,确保测试环境稳定。

CrystalDiskInfo信息

通过CrystalDiskInfo 9.6.3 Aoi Edition x64检测,该硬盘型号为SAMSUNG MZQLB7T6HMLA-00007,容量7681.4GB,固件版本EDB5202Q,序列号S4BGNA0NC03802,接口为NVM Express,传输模式为PCle 3.0 x4 |PCle 3.0x4,驱动器号为E,符合NVM Express 1.2标准,支持S.M.A.RT.和TRIM功能,当前健康状态良好(98%)。

具体属性信息如下表:

ID 属性名称 原始值
01 严重警告标志 00000000000000
02 综合温度 00000000000130
03 可用备用空间 00000000000064
04 可用备用空间阈值 0000000000000A
05 已用寿命百分比 00000000000002
06 读取单位计数 000001C421450B
07 写入单位计数 0000007B6E3D16
08 主机读命令计数 000007841F0A34
09 主机写命令计数 0000016CF63D5D
0A 控制器忙状态时间 00000000017539
OB 启动-关闭循环次数 00000000000094
0C 通电时间(小时) 00000000001FB1
0D 不安全关机计数 0000000000006C
OE 介质与数据完整性错误计数 00000000000000
OF 错误日志项数 000000000000B5

主机总计读取3617158GB,总计写入987566GB,通电次数148次,通电时间8113小时,当前温度44℃。由于是二手盘,已写入964T,但对比标称的10932T写入寿命,仅消耗了8%。

三星PM983测试项目结果

AS SSD Benchmark

使用AS SSD Benchmark 2.0.7316.34247版本,在5GB测试环境下,测试结果如下:

测试项目 Read(MB/s) Write(MB/s)
Seq 2831.14 2069.81
4K 29.43 240.38
4K-64Thrd 1447.58 1297.75
Acc.time(ms) 0.054 0.077
Score 1760(Read) 1745(Write) 4362(总分)

AS-SSD对三星硬盘的跑分有较好的适配性,PM983在4K单线程测试中跑出240MB/s的成绩,在PCIe 3.0 SSD中处于较高水平,不过多线程表现只能说中规中矩。

CrystalDiskMark

采用CrystalDiskMark 8.0.6 Aoi Edition x64(Admin)版本,在16GiB测试环境下,0%占用(0/7154GiB),测试结果如下:

测试项目 Read(MB/s) Write(MB/s)
SEQ1M Q8T1 3215.80 2046.74
RND4K Q8T1 345.21 983.00
RND4K Q64T1 1063.89 957.49
RND4K Q8T8 1770.23 1704.74

从CDM跑分来看,PM983的顺序读写速度基本符合标称值。在4K Q64和Q8T8测试中,Q8T8下速度更高,这表明PM983的控制器更适合多队列读写场景,在用户较为关注的单线程表现上则比较普通。

TX-bench

TX-bench测试主要对比空盘与85%满盘状态下的性能表现,具体结果如下:

1、读写速度(MB/s)

95%顺序读取/5%随机写入:模拟系统盘大规模读取时的冗余运作空间,作为企业级硬盘,PM983在空盘和满盘状态下速度保持一致,曲线平稳,未出现明显波动。

5%随机读取/95%顺序写入:模拟系统盘大规模写入时的冗余运作空间,PM983读写稳定性尚可,但此时随机读取能力仅0.2MB/s,若将其作为系统盘,多任务读写时可能出现卡顿情况,这一现象在三星多款硬盘中均有出现。

50%顺序读取/50%顺序写入、50%随机读取/50%随机写入:模拟非系统盘内数据读写操作,PM983在这两项测试中,顺序和随机同时读写速度分别能达到1000MB/s和226MB/s,且空盘与满盘状态下速度稳定,无明显差异。

80%顺序写入/20%顺序读取:模拟常见大型数据读写操作,PM983在此场景下表现不算理想,读取速度仅400MB/s,仅为标称读取速度的10%,写入速度1600MB/s,接近标称写入速度的80%。作为一款读取密集型SSD,未优先保证读取速度,这一结果超出预期。

60%顺序写入/40%随机写入:模拟不常见的大规模混合写入,如下载、缓存队列等场景,PM983在该测试中表现尚可,速度达到1850MB/s,为标称写入速度的90%,而优秀的企业级硬盘在该场景下速度基本能接近标称值的100%。

2、延迟(ms)

不同测试场景下,空盘与85%满盘状态的读写延迟也有所不同,整体来看,PM983在多数场景下延迟表现稳定,但在5%随机读取/95%顺序写入场景中,满盘状态下写入延迟有一定上升,不过仍在可接受范围内。

五、综合排名与总结

将PM983 7.68T与其他多款SSD进行综合对比,其排名情况如下(截取部分排名):

排名 品牌 型号 接口 读写速度比 响应速度比 综合 理论性能比
106 西部数据(Western Digital) SN7 20 512G M.2 2280 PCle 3.0 X4 0.4990 0.5737 0.5350 0.4569
107 七彩虹(Colorful) CN600 1TB M.2 280 PCle 3.0 X4 0.4754 0.5886 0.5290 0.1381
108 西部数据(Western Digital) SN730 512G M.2 2280 PCle 3.0 X4 0.5326 0.5233 0.5279 0.5121
109 七彩虹(Colorful) CN600 2TB M.2 2280 PCle 3.0 X4 0.4209 0.6598 0.5270 0.2500
110 浦科特(Plextor) M10e 512G M.2 2230 PCle 4.0 X4 0.5142 0.5252 0.5197 0.5068
111 京东京造(JD) 麒麟1TB M.2 2280 PCle 3.0 X4 0.5354 0.5008 0.5178 0.2542
112 三星(Samsung) PM963 960G M.2 22110 PCle 3.0 X4 0.5128 0.5227 0.5177 0.2167
113 七彩虹(Colorful) CN600 PRO 512G M.2 2280 PCle 3.0 X4 0.4438 0.6020 0.5169 0.2262
114 七彩虹(Colorful) CN600 战戟 1TB M.2 2280 PCle 3.0 X4 0.5295 0.5003 0.5147 0.2542
115 西部数据(Western Digital) SN570 500G M.2 2280 PCle 3.0 X4 0.4590 0.5672 0.5103 0.4660
116 三星(Samsung) PM983 7.68T U.2 PCle 3.0 X4 0.7903 0.3259 0.5075 0.3785
117 致态(ZHITAI) PC005 Active 1T M.2 2280 PCle 3.0 X4 0.5019 0.5087 0.5053 0.4715
118 铠侠(KIOXIA) CD5 3.84T U.2 PCle 3.0 X4 0.6396 0.3842 0.4958 0.3297
119 英特尔(Intel) Optane Memory H10 1T(Optane侧) M.2 2280 PCle 3.0 X2 0.4031 0.6024 0.4928 0.3471
120 英特尔(Intel) Optane Memory H10 512G (Optane侧) M.2 2280 PCle 3.0 X2 0.4032 0.6016 0.4925 0.3197

从排名可见,三星PM983 7.68T最终位列第116名,在8T硬盘排行榜中处于垫底位置,未展现出明显优势。

横向对比同级别产品,长江存储PE310 7.68T支持PCIe 4.0,性能更具竞争力,即便是定位相近的西部数据SN640,售价也仅2300元,比PM983更具性价比。

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