金河一去路千千，欲到天邊更有天。雖然感覺PCIe4.0已經發布了很久，但實際上旗艦級PCIe4.0固態硬碟也僅在讀取性能方面逼近PCIe4.0x4帶寬上限，寫入性能仍有非常大的提升空間，加上PCIe5.0全面普及的遙遠，在未來相當一段時間PCIe4.0固態硬碟仍為市場的中流砥柱。
2020年9月，三星發布了旗下首款消費級PCIe4.0 NVMe固態硬碟980 PRO，其高達7000MB/和5100MB/的連續讀寫速度，樹立了旗艦級PCIe4.0固態硬碟的標杆。
隨著PCIe4.0固態硬碟的競技進入白熱化，眾多旗艦級產品紛紛上市，而三星在發布了PCIe3.0新品980後便再無音訊，猶如一位武林高手微笑轉身悄然隱匿江湖。
8月24日，新一代旗艦級PCIe4.0固態硬碟三星990 PRO的發布，終於打破了暴風雨前的寧靜。雖然否定了之前為PCIe5.0產品的傳聞，但對於風頭正勁的旗艦級PCIe4.0硬碟市場來說仍為一顆超重磅炸彈，同時也讓我們看到了三星對於產品的認真，對市場的把控，不盲目追高，穩扎穩打。
我們先羅列一下它的特點：
採用代號為PASCAL全新自研主控，提升性能的同時也降低了功耗；
配備三星第七代V-NAND TLC快閃記憶體，存儲效能更高；
最高順序讀寫速度高達7450MB/和6900MB/；
隨機性能高達1400K IOPS和1550K IOPS；
TurboWrite 2.0技術，大幅提升了SLC緩存空間，2TB最高可達226GB；
整體理論功耗相較於三星980 PRO降低了25%；
綜合來說，三星990 PRO相較於上代產品980 PRO有著巨大的性能提升，尤其寫入速度在旗艦機PCIe4.0固態硬碟中更是遙遙領先，距離PCIe4.0x4的帶寬極限再近了一步，而強大的4K隨機性能再次令競爭對手望其項背。
第一印象，相識依舊
三星990 PRO正面覆蓋超大面積的銅箔散熱標簽，能有效延緩主控晶片內置的動態散熱保護機制（DTG）觸發時間。表面採用和980 PRO完全相同的設計風格，標識了產品的型號、容量和S/N編碼等信息，還可知990 PRO的工作電流從980 PRO的2.9A降低到2.2A，整體理論功耗降幅高達25%。
三星990 PRO擁有業內最小的存儲單元尺寸，因此2TB容量版本採用單面晶片方案，減少發熱的同時也提升了兼容性。PCB背面快閃記憶體位置還覆有銅箔散熱片，進一步提升散熱效率。
揭開正面的標簽，即可看到三星990 PRO的全貌。除了主控晶片、緩存晶片和兩顆存儲晶片，PCB的空位近乎布滿了元器件，可為三星990 PRO強大的性能提供穩定的“後勤”保障。
三星990 PRO配備三星最新的“PASCAL”自研主控晶片，採用8nm製造工藝和低功耗架構，搭配最高2GB（1TB容量版本為1GB）的三星LPDDR4緩存晶片。
主控晶片同樣配備鍍鎳散熱塗層提高散熱效率，加上動態散熱保護機制（DTG）和雙面銅箔散熱標簽，三位一體的散熱措施可有效保障三星990 PRO的長時間穩定數據傳輸。
三星PASCAL主控優化了從NAND出發的數據路徑，並通過緩存算法縮短了處理時間，相較於980 PRO的ELPIS主控，不僅提升了50%的每瓦能效比，隨機讀寫性能也提升了55%，同時還針對3D渲染、4K視頻編輯和數據分析等領域的應用以及多任務工作負載進行優化，較低的延遲帶來更快的處理速度，從而增加閒置狀態，降低功耗和溫度。
三星990 PRO 2TB的核心存儲部分採用兩顆三星第七代V-NAND TLC快閃記憶體顆粒，相對於第六代V-NAND快閃記憶體I/O接口提速到2.0Gb/，存儲效能大幅提升。
基準測試，初露鋒芒
在Crystal Disk info中，可知三星990 PRO 2TB的標稱容量為2000.3GB，傳輸模式為PCIe4.0x4，傳輸標準為最新的NVMe Express 2.0，因此三星990 PRO也是業界首款支持NVMe2.0的固態硬碟。經過10分鍾的預熱後，在26℃的室溫下待機溫度僅有41℃。
最高連續讀寫速度是表徵一塊固態硬碟性能的最直接參數，在最常用的固態硬碟基準測試軟體Crystal Disk Mark中，990 PRO 2TB的最高順序讀寫速度高達7475MB/和6902MB/，均達到7450MB/和6900MB/的官方標稱值。
三星990 PRO 2TB採用了最新的TurboWrite2.0技術，大幅提升了SLC緩存空間，最高可達226GB。在HD Tune Pro的文件基準中設置200GB文件長度，測得三星990 PRO 2TB的寫入速度在6000MB/上下，整體波動較小，可見其SLC緩存容量較大。
高階測試，王者歸來
由於基準測速軟體只能表徵一塊固態硬碟的帳面數據，因此高階測試我們選用更為專業的測試軟體IOmeter，在極度嚴苛的存儲負載下壓榨固態硬碟的真實性能，記錄每秒的速度並形成性能趨勢圖表。
先執行45分鍾128KB的順序寫入。一開始三星990 PRO 2TB的連續寫入速度基本穩定在6600MBps，34秒後緩存用盡，可知空盤時SLC緩存約為224GB左右。
緩存用盡後速度先掉落至1060MBps左右，大約20分鍾後爬升至1450~1500MBps區間。可見三星990 PRO 2TB性能保持在較為穩定的區間，和某同級別的PCIe4.0固態硬碟相比性能優勢明顯。
三星990 PRO的128K QD32順序寫入測試
某旗艦級PCIe4.0SSD128K QD32順序寫入測試
待三星990 PRO 2TB主控Trim30分鍾後，再執行45分鍾4KB隨機寫入。
在維持了大約400秒155000~170000 IOPS的較高值後，緩存耗盡並落至40000 IOPS左右，隨後逐漸爬升到800000~900000 IOPS，最後基本穩定在610000~760000 IOPS。
進入穩定態的三星990 PRO 2TB性能依然強大，而同級別的某PCIe4.0產品的表現則有些“慘不忍睹”。
三星990 PRO的4KQD32隨機寫入測試
某旗艦級PCIe4.0 SSD 4K QD32隨機寫入測試
綜合128KB QD32順序寫入和4KB QD32隨機寫入的測試曲線，似乎隱約看到三星980 PRO的身影。
藉助強大的全新自研主控和新一代存儲顆粒，三星990 PRO在近2小時的高階測試中保持著高度的性能一致性，自我調整能力十分優秀，可實現長時間高負荷的穩定數據傳輸，尤其是4K隨機寫入性能再次坐穩消費級PCIe4.0固態硬碟王者的寶座。
在執行IOmeter順序寫入時，我們全程記錄三星990 PRO 2TB的溫度變化。在26℃室溫下待機溫度僅為42℃，而IOmeter高壓測試會讓固態硬碟快速進入滿載狀態，在測試開始五分鍾後溫度上升到84℃並全程保持，沒有觸發動態散熱保護機制（DTG），當然高性能的固態硬碟在滿載情況下溫度高屬於正常現象；測試完成5分鍾內從84℃迅速回落到43℃的待機溫度，整個溫度曲線呈現完美的等腰梯形。
應用測試，巔峰性能
應用模擬測試，我們選擇最常用的測試軟體PCMARK10和3DMARK以及FFXIV EndWalkerBenchmark。由於PCMARK10和3DMARK在不同的硬體平台跑分存在不小的差異，故成績僅供參考。下圖是本輪測試平台的硬體配置。
我們先看三星990 PRO 2TB在PCMARK10的表現，測試項目為完整系統盤測試。通過模擬正常系統的運行場景反應固態硬碟在真實系統環境下的性能。最終三星990 PRO 2TB的得分4475分，帶寬為706.68MB/，平均存取時間37μs。
接下來是3DMARK中的存儲測試DLC測試，該項目專注於真實的遊戲性能測試，通過對三款遊戲的載入、保存、安裝與錄制來評估固態硬碟的遊戲性能。
最終三星990 PRO 2TB的存儲基準測試得分為4147分，平均帶寬為705.44MB/，平均存取時間為43μs，符合消費級旗艦PCIe4.0固態硬碟的定位。
受制於測試平台的硬體配置，三星990 PRO 2TB的PCMARK10和3DMARK的存儲基準測試分數相較於官方的5027和4988存在一定差距，如果搭配較為頂級的酷睿i9 12900K平台，測試成績即可無限接近甚至超過官方的數據。
最後是FFXIV EndWalker Benchmark模擬遊戲載入測試，這款遊戲的Demo不僅能直接反映顯卡的性能，還能記錄所有測試場景的載入時間，並進行最終評分。
經測試三星990 PRO 2TB的得分為7201分，全部的轉場載入時間為28.551秒，對比某PCIe4.0旗艦級產品得分為7186分，載入時間為33.208秒，優勢非常明顯。
三星990 PRO FFXIV EndWalker Benchmark成績
某旗艦級PCIe4.0 SSD FFXIV EndWalker Benchmark成績
專屬伴侶升級：三星魔術師
除了新一代PCIe4.0旗艦SSD，三星還帶來全新升級的固態硬碟管理軟體SAMSUNG Magician（三星魔術師），可方便的對三星固態硬碟進行管理維護，例如升級固件、健康狀態查看等。
Driver Dashboard中的“狀態”選項卡信息非常豐富，可以顯示三星990 PRO當前的工作狀態，包括已寫入的總容量、當前磁碟的剩餘空間、工作溫度的變化和Performance Benchmark的測試結果。
在“性能”選項卡中可以執行Performance Benchmark性能測試，其默認參數與CrystalDisk Mark一致，因此大家在三星魔術師軟體中即可對三星990 PRO進行跑分測試。
在Performance Optimization中，可根據需求設置三星990 PRO的性能模式，默認為Standard Mode（標準模式），當選用Full Performancemode（全性能模式）時還可以開啟Full Power Mode（全功率模式），關閉固態硬碟的睡眠和空閒狀態，時刻保持性能巔峰。
寫在最後
時隔兩年，三星990 PRO再次上演“出道即巔峰”，高達7450MB/和6900MM/的最高順序讀寫速率再次抵近PCIe4.0x4的帶寬上限，尤其是4K隨機性能再次成為業界一座難以逾越的橫嶺。
同時，990 PRO充分平衡了高速度、高能效和高可靠性的要求，非常適合要求較高的資深創意從業人員和高級遊戲玩家使用。
風起於青萍之末。作為半導體行業領軍品牌，近兩年三星在存儲領域大招頻出，不僅3nm製程工藝和用於高端智慧型手機的UFS4.0快閃記憶體實現量產，用於固態硬碟產品的第八代V-NANDTLC快閃記憶體也呼之欲出，未來三星或將在PCIe5.0固態硬碟市場再次樹立行業全新標杆，讓我們拭目以待。
來源：快科技
