三星固態硬盤總結

三星產品列表

年代	顆粒	消費級產品	製程	企業級產品	oem產品
2012	平面2D	840Pro，840Evo	21nm	`Sm843t`	`Sm841`
2015	平面2D		19nm		`Sm951`
2013	第一代V-NAND 24層		46nm	`845dc pro`，`845dc evo`，`sv843`，`pm853T`
2014	第二代V-NAND 32層	850Pro，850Evo	46nm,3xnm	`Sm863`,`pm863`,`sm865`
2015	第三代V-NAND 48層	960evo，960pro	3xnm,21nm	`sm863a`,`pm863a`,`sm865a`	`Pm871`，`sm961`，`pm961`
2016	第四代V-NAND 64/72層	860Pro，860Evo，970Pro，970Evo		`Sm883`,`pm883`,`883dct`,`863dct`
2018	第五代V-NAND 92/96層	870Evo，870 QVO，970ep		`Pm897`,`pm893`
2019	第六代V-NAND 128/136層	980 Pro			`Pm9A1`
2021	第七代V-NAND 176層	990 Pro
2022	第八代V-NAND 236層

850pro/evo有32層、48層

860evo有S4(64層)、S5(92層)

970ep橫跨S5(92層)、S6(136層)，PM981橫跨S3(48層)、S4(64層)、S5(92層)；

980pro也有S5(92層)、S6(136層)

sm865其實跟sm863顆粒都一樣，就是固件不同，冗餘更多，壽命更長。

SM961 512GB和1TB型號，21nm製程48層256Gb die原生MLC，128G和256G使用的是16nm的2D NAND。

太混亂了，sm961應該跟960pro一樣，但是網上查到的不一樣，不知道啥回事，還有960pro，970pro層數居然查到的一樣，沒官方資料，都網上查的，不準勿擾，僅供參考。

具體產品詳情

pm863

Samsung PM863 Specifications
Capacity	120GB	240GB	480GB	960GB	1.92TB	3.84TB
Controller	Samsung "Mercury"
NAND	Samsung 32-layer 128Gbit TLC V-NAND
Sequential Read	380MB/s	520MB/s	525MB/s	520MB/s	510MB/s	540MB/s
Sequential Write	125MB/s	245MB/s	460MB/s	475MB/s	475MB/s	480MB/s
4KB Random Read	86K IOPS	99K IOPS	99K IOPS	99K IOPS	99K IOPS	99K IOPS
4KB Random Write	5K IOPS	10K IOPS	17K IOPS	18K IOPS	18K IOPS	18K IOPS
Read Power	2.4W	2.7W	2.9W	2.9W	3.0W	3.0W
Write Power	2.1W	2.7W	3.8W	3.8W	4.0W	4.1W
Endurance	170TB	350TB	700TB	1,400TB	2,800TB	5,600TB
MSRP	$125 \| $160	$290 \| $550	$1100 \| $2200
Warranty	Three years

PM863 是三星 845DC EVO 系列的後繼產品，並轉向更耐用和高性能的 3D V-NAND。隨機寫入性能有 40-50% 的良好提升，耐久性現在約爲每天 1.3 次驅動器寫入，而 845DC EVO 僅提供 0.35 DWPD。

sm863

Samsung SM863 Specifications
Capacity	120GB	240GB	480GB	960GB	1.92TB
Controller	Samsung "Mercury"
NAND	Samsung 32-layer MLC V-NAND
Sequential Read	500MB/s	520MB/s	520MB/s	520MB/s	520MB/s
Sequential Write	460MB/s	485MB/s	485MB/s	485MB/s	485MB/s
4KB Random Read	97K IOPS	97K IOPS	97K IOPS	97K IOPS	97K IOPS
4KB Random Write	12K IOPS	20K IOPS	26K IOPS	28K IOPS	29K IOPS
Read Power	2.2W	2.2W	2.2W	2.2W	2.4W
Write Power	2.5W	2.7W	2.8W	2.9W	3.1W
Endurance	770TB	1,540TB	3,080TB	6,160TB	12,320TB
MSRP	$140 \| $180	$330 \| $870	$1260
Warranty	Five years

SM863 是用來取代高端 PRO 版本的。845DC PRO 已經切換到 3D V-NAND，但 SM863 將 NAND 從第一代 24 層升級到最新的 32 層設計，以提高成本效率。

SM863 實際上提供比 845DC PRO 更低的隨機寫入性能，這是由於減少了默認預留空間，因爲 SM863 只有 12%，而 845DC PRO 爲 28%。

850Pro 850Evo

Samsung SSD 850 Pro Specifications
Capacity	128GB	256GB	512GB	1TB
Controller	Samsung MEX
NAND	Samsung 2nd Gen 86Gbit 40nm MLC V-NAND
DRAM (LPDDR2)	256MB	512MB	512MB	1GB
Sequential Read	550MB/s	550MB/s	550MB/s	550MB/s
Sequential Write	470MB/s	520MB/s	520MB/s	520MB/s
4KB Random Read	100K IOPS	100K IOPS	100K IOPS	100K IOPS
4KB Random Write	90K IOPS	90K IOPS	90K IOPS	90K IOPS
Power	2mW (DevSLP) / 3.3W (read) / 3.0W (write)
Encryption	AES-256, TCG Opal 2.0 & IEEE-1667 (eDrive supported)
Endurance	150TB
Warranty	10 years
Availability	July 21st

三星表示他們在內部測試中有一個 128GB 850 Pro，寫入量超過 8 PB（即 8,000TB），並且該驅動器仍在繼續運行。

V-NAND 的另一個有趣的方面是其每個芯片的奇數容量。傳統上，NAND 容量爲 2 的冪，例如 64Gbit 和 128Gbit，但三星的 V-NAND 正在終結這一趨勢。第二代 32 層 V-NAND 容量爲 86Gbit 或 10.75GB（如果您更喜歡千兆字節形式）。

NAND Configurations
	128GB	256GB	512GB	1TB
# of NAND Packages	4 (?)	4	8 (?)	8
Package Configurations	2 x 4 x 86Gbit 2 x 2 x 86Gbit	2 x 8 x 86Gbit 2 x 4 x 86Gbit	4 x 8 x 86Gbit 4 x 4 x 86Gbit	4 x 16 x 86Gbit 4 x 8 x 86Gbit
Raw NAND Capacity	129GiB	258GiB	516GiB	1032GiB
Over-Provisioning	7.6%	7.6%	7.6%	7.6%

850Pro 2T版本使用了128Gbit顆粒，其他版本使用的是86Gbit顆粒。

Samsung 2TB SSD Specifications
Model	850 PRO	850 EVO
Controller	Samsung MHX
NAND	Samsung 128Gbit 40nm MLC V-NAND 32-layers	Samsung 128Gbit 40nm TLC V-NAND 32-layers
DRAM (LPDDR3)	2GB
Sequential Read	550MB/s	540MB/s
Sequential Write	520MB/s	520MB/s
4KB Random Read	100K IOPS	98K IOPS
4KB Random Write	90K IOPS	90K IOPS
Power	5mW (DevSLP) / 3.3W (read) / 3.4W (write)	5mW (DevSLP) / 3.7W (read) / 4.7W (write)
Encryption	AES-256, TCG Opal 2.0 & IEEE-1667 (eDrive supported)
Endurance	300TB	150TB
Warranty	10 years	5 years
Price	$1000 \| $800

sm961 pm961 950pro sm951 pm951

Samsung SSD Comparison
	SM961	PM961	950 Pro 512 GB	SM951-NVMe 512 GB (OEM)	PM951-NVMe 512 GB (OEM)	850 Pro 512 GB
Form Factor	M.2 2280	2.5" SATA
Controller	Samsung Polaris	Samsung UBX	unknown	Samsung MEX
Interface	PCIe 3.0 x4	SATA III
Protocol	NVMe	AHCI
DRAM	unknown	512 MB	512 MB	512 MB	512MB
NAND	Samsung MLC V-NAND	Samsung TLC V-NAND	Samsung V-NAND 32-layer 128Gbit MLC	Samsung 16nm 64Gbit MLC	Samsung TLC NAND flash	Samsung V-NAND 32-layer 86Gbit MLC
Sequential Read	3200 MB/s	3000 MB/s	2500 MB/s	2150 MB/s	1050 MB/s	550 MB/s
Sequential Write	1800 MB/s	1150 MB/s	1500 MB/s	1550 MB/s	560 MB/s	520 MB/s
4KB Random Read (QD32)	450K IOPS	360K IOPS	300K IOPS	300K IOPS	250K IOPS	100K IOPS
4KB Random Write (QD32)	400K IOPS	280K IOPS	110K IOPS	100K IOPS	144K IOPS	90K IOPS
Launch Date	2H 2016	October 2015	~June 2015	2015	July 2014

Samsung SSD Comparison
	960 PRO	960 EVO	SM961	PM961	950 Pro	SM951- NVMe	PM951- NVMe
Form Factor	M.2 2280
Controller	Samsung Polaris	Samsung Polaris	Samsung UBX	unknown
Interface	PCIe 3.0 x4
Protocol	NVMe
NAND	Samsung 48-layer MLC V-NAND	Samsung 48-layer TLC V-NAND	Samsung MLC NAND	Samsung TLC NAND	Samsung 32-layer MLC V-NAND	Samsung 16nm MLC	Samsung 16nm TLC
Capacity	512GB, 1TB, 2TB	250GB, 500GB, 1TB	128GB, 256GB, 512GB, 1TB	128GB, 256GB, 512GB, 1TB	256GB, 512GB	128GB, 256GB, 512GB	128GB, 256GB, 512GB
Sequential Read	3500 MB/s	3200 MB/s	3200 MB/s	3000 MB/s	2500 MB/s	2150 MB/s	1050 MB/s
Sequential Write	2100 MB/s	1900 MB/s	1800 MB/s	1150 MB/s	1500 MB/s	1550 MB/s	560 MB/s
4KB Random Read (QD32)	440k IOPS	380k IOPS	450k IOPS	360k IOPS	300k IOPS	300k IOPS	250k IOPS
4KB Random Write (QD32)	360k IOPS	360k IOPS	400k IOPS	280k IOPS	110k IOPS	100k IOPS	144k IOPS
Launch Date	October 2016	2H 2016	October 2015	~June 2015	2015

960pro 960evo

Samsung 960 PRO Specifications Comparison
	960 PRO 2TB	960 PRO 1TB	960 PRO 512GB	950 PRO 512GB	950 PRO 256GB
Form Factor	single-sided M.2 2280	single-sided M.2 2280
Controller	Samsung Polaris	Samsung UBX
Interface	PCIe 3.0 x4
NAND	Samsung 48-layer 256Gb MLC V-NAND	Samsung V-NAND 32-layer 128Gbit MLC
Sequential Read	3500 MB/s	3500 MB/s	3500 MB/s	2500MB/s	2200MB/s
Sequential Write	2100 MB/s	2100 MB/s	2100 MB/s	1500MB/s	900MB/s
4KB Random Read (QD32)	440k IOPS	440k IOPS	330k IOPS	300k IOPS	270k IOPS
4KB Random Write (QD32)	360k IOPS	360k IOPS	330k IOPS	110k IOPS	85k IOPS
Power	5.8W (average)	5.3W (average)	5.1W (average)	7.0W (burst) 5.7W (average) 1.7W (idle)	6.4W (burst) 5.1 (average) 1.7W (idle)
Endurance	1200TB	800TB	400TB	400TB	200TB
Warranty	5 Year	5 Year
Launch MSRP	$1299 \| $629	$329.99 \| $350	$200

960evo

Samsung 960 EVO Specifications Comparison
	960 EVO 1TB	960 EVO 500GB	960 EVO 250GB	950 PRO 512GB	950 PRO 256GB
Form Factor	single-sided M.2 2280	single-sided M.2 2280
Controller	Samsung Polaris	Samsung UBX
Interface	PCIe 3.0 x4
NAND	Samsung 48-layer 256Gb TLC V-NAND	Samsung V-NAND 32-layer 128Gbit MLC
SLC Cache Size	42GB	22 GB	13GB	N/A
Sequential Read	3200 MB/s	3200 MB/s	3200 MB/s	2500MB/s	2200MB/s
Sequential Write (SLC Cache)	1900 MB/s	1800 MB/s	1500 MB/s	1500MB/s	900MB/s
Sequential Write (sustained)	1200 MB/s	600 MB/s	300 MB/s	N/A	N/A
4KB Random Read (QD32)	380k IOPS	330k IOPS	330k IOPS	300k IOPS	270k IOPS
4KB Random Write (QD32)	360k IOPS	330k IOPS	300k IOPS	110k IOPS	85k IOPS
Power	5.7W (average)	5.4W (average)	5.3W (average)	7.0W (burst) 5.7W (average) 1.7W (idle)	6.4W (burst) 5.1 (average) 1.7W (idle)
Endurance	400TB	200TB	100TB	400TB	200TB
Warranty	3 Year	5 Year
Launch MSRP	$479 \| $249	$129.88 \| $350	$200

sm863與sm863a對比

Pm863:

Sm863:

pm863a與sm863a:

上面截圖來自官方文檔pdf中

發現sm863性能比sm863a好一點點，估計三星帶a的，就是降本的版本😄

Sm863:

Samsung 40nm 32-layer V-NAND，屬於Samsung第二代V-NAND，型號K9PKGY8S7A，單顆容量128GB

Sm863a：

主控：Samsung S4LP052X01-8030（即MHX主控）。

緩存：Samsung K4E4E324EE-EGCF LPDDR3-1866 512MB DRAM。

閃存：Samsung K9HKGY8S5M-CCK0 1Tb 48-layer MLC QDP NAND，QDP=Quad-Die Package

消費端860,850對比

840固件門

SM843T存在固件門的嚴重缺陷。固件門是發生在三星840系列產品身上的三星固件Bug，主要是長時間存放的數據會因爲不經常使用而變得調取異常緩慢。此掉速是物理性丟失，如果想要恢復性能，需要將原始數據重新複製一份，舊數據刪除來解決，但是這個複製過程異常緩慢。之後三星通過魔術師軟件提供了840系列的固件升級，在固件加入數據內循環指令。就相當於在煮粥的鍋裏，放了一個不停攪動的勺子，讓數據不停的動來動去。後來840產品一度被吐槽，好在850出來完全解決了這個固件門事件。

因爲840Evo/Pro可以進行固件升級，通過固件升級，可以更改TRIM算法基本上解決了數據丟失的問題。但SM與PM系列並沒有對應的升級軟件，SM843T同樣受到固件門的影響。

固態硬盤壽命原理

閃存單元每次寫入或擦除的施加電壓過程都會導致絕緣體硅氧化物的物理損耗。也正因爲如此，硅氧化物越來越薄，電子可能會滯留在二氧化硅絕緣層，擦寫時間也會因此延長，因爲在達到何時的電壓之前需要更長時間、更高的加壓。主控制器是無法改變編程和擦寫電壓的。如果原本設計的電壓值工作異常，主控就會嘗試不同的電壓，這自然需要時間，也會給硅氧化物帶來更多壓力，加速了損耗。最後，主控控制編程和擦寫一個TLC閃存單元所需要的時間也越來越長，最終達到嚴重影響性能、無法接受的地步，閃存區塊也就廢了。

SLC有2個電壓狀態，MLC有4個電壓狀態，TLC有8個電壓狀態，SLC、MLC壽命可以說靠的是NAND自身素質，而TLC的壽命主要就是靠LDPC糾錯（不去刷新數據）。到但是，製程越短，Cell單元之間的干擾現象更加嚴重，如果數據長時間不刷新的話就會出現像之前三星840 Evo那樣的讀取舊文件會掉速的現象。

3D Nand相比於2D顆粒優點

存儲密度

這一點很好解釋，堆疊層數增加了，當然密度就增加了，單個顆粒的容量也就變大了。

壽命長

三星3D NAND採用了多層堆疊的閃存單元。與傳統的2D NAND相比，3D NAND採用了多層堆疊的閃存單元，這可以大大提高存儲密度。具體來說，三星的3D NAND技術採用了64層、96層甚至更多的閃存單元，這就使得每個芯片的存儲容量更大。由於每個芯片的存儲容量更大，因此係統需要使用更少的閃存芯片來存儲同樣數量的數據，這會減少每個芯片上的寫入次數，從而延長其使用壽命。