新王大戰舊神:致態TiPro9000、三星9100 PRO專業向橫評對比

前言

大家好,我是愛玩SSD的飄雷。

在2024年末,致態推出了旗下首款原廠PCIe 5.0固態硬盤TiPro9000,無論是超過14000 MB/s的順序讀取速度,還是接近4 GB/s的TLC直寫性能,都給人留下了極爲深刻的印象,也憑藉極爲優秀的表現,樹立起了國內SSD的性能新標杆。

而在前不久,三星存儲也在國內上市了最新一代的PCIe 5.0旗艦——三星9100 PRO。

作爲老牌存儲大廠的全新旗艦產品,想必也會有很多朋友很想知道,將它與國貨之光致態TiPro9000放在一起對比,會有何種表現?國產SSD距離國外頂尖大廠,到底還有多少差距?

同樣懷着這樣的疑問,我從朋友處借來一條三星9100 PRO,並且與我自己手裏的致態TiPro9000進行了詳細的深入測試對比,並整理出了詳細的評測報告。

那麼今天,咱們就用兩家廠商最旗艦的SSD產品,來進行這場史詩大對決吧!看看致態這位存儲界的新神,到底能否挑戰三星這位底蘊雄厚的老牌舊王!

參賽選手介紹

這次我們對比的是2TB容量版本,把部分標稱參數整理成表格,方便大家查閱。可以看到,三星9100 PRO的容量爲2000GB,要比致態TiPro9000少了48GB,這也意味着後者的可用空間會更大一些。

其中三星9100 PRO在購買時分爲標準版和散熱器版,後者的售價更高一些,並且不允許用戶自行拆卸。

致態TiPro9000則附贈了小巧的被動散熱器,玩家可以根據需求自行決定是否安裝。

2款SSD均爲單面顆粒佈局,在兼容性方面都比較好,其中三星9100 PRO正面覆蓋有一條細長的易損標籤貼紙,很難無損取下,硬要撕開的話也會丟失質保:

致態TiPro9000的正面僅覆蓋了一張普通的LOGO貼紙,在說明書中明確標註,可撕下來以增強散熱效果(但需要注意的是詳細產品信息都放在了背面,且是特殊材質有助散熱,所以切記背面標籤千萬別撕):

在硬件方面,三星9100 PRO採用了與990 Pro同款的三星第8代 V-NAND TLC顆粒,接口速度爲2400 MT/s;致態TiPro9000採用了長江存儲原廠晶棧®Xtacking®4.0架構閃存顆粒,接口速度這裏不方便透露,只能說遠比2400 MT/s更高。

在軟件方面,作爲老牌大廠,三星很早就爲自家SSD推出了Magician魔術師軟件,不得不說這款軟件的功能非常全面,集成了驅動器信息查看、性能基準測試、性能優化(如 TRIM 操作)、安全擦除、固件更新等多種高級功能。

但是這款軟件的功能雖多,卻有1個缺點——軟件界面夾雜了大量英文,這種“半文不白”的體驗對國內用戶屬實不太友好,對英文不熟悉的用戶用起來可能會感覺很不方便。

致態也推出了自家的天樞大師固態硬盤管理軟件,相對來說功能主要聚焦於SSD基本信息展示、健康狀態監控、安全擦除、固件升級等核心功能,純中文界面設計簡潔明瞭,操作邏輯清晰,滿足日常管理和維護已足夠。

測試平臺

理論參數固然重要,但實際裝入電腦後的表現纔是用戶最關心的,接下來,咱們就在同一套測試主機上對兩款 SSD 進行性能測試,然後通過量化數據更清晰地進行對比。

本次測試採用了一套主流的Intel平臺,配置如下:

  • CPU:Intel i9-14900K

  • 主板:AORUS Z790 XTREME X

  • 內存:阿斯加特 女武神II DDR5-8000 16GB x2

  • 系統盤:Intel傲騰900P 480GB

  • 系統:Windows 11專業版 23H2、Ubuntu 24.04 LTS

這裏需要提醒大家,SSD的性能除了會受到CPU主頻和單核性能影響以外,整個平臺的PCIe有效載荷Maximum Payload Size(MPS)也會對測試結果產生影響——正常來講,MPS越大,數據包傳輸效率越高,帶寬上限更大,但相應的延遲也會增加

目前消費級PC平臺中,只有AMD處理器才能支持512字節MPS,Intel平臺只支持256字節MPS。

所以在CrystalDiskMark等一些軟件的測試過程中,三星9100 PRO高達14700 MB/s的標稱讀取速度會受到Intel平臺限制,無法跑滿。

另外,在本次測試中,三星9100 PRO 2TB的固件版本爲0B2QNXH7,致態TiPro9000 2TB的固件版本爲ZTA31001,對比結果也以二者當前固件爲準。

消費級負載測試

1.Crystaldiskmark

CrystalDiskMark能夠非常直觀地展示SSD在SLC緩內的讀寫性能表現,不僅是我們用戶最常用的硬盤測試軟件之一,而且大部分SSD廠商的標稱參數也是由該軟件測試而來。在對2款SSD進行格式化後,使用CrystalDiskMark分別對其進行測速,結果如下圖所示:

在順序讀寫方面,致態TiPro9000的讀取速度爲14286 MB/s,寫入速度爲13624 MB/s,7讀3寫的混合速度爲13054 MB/s,在超過了官方標稱性能的同時,也要略優於三星9100 PRO的表現。

受到這套Intel 14900K測試平臺的256字節MPS所限,兩塊盤最高順序讀取速度都會被卡在143000 MB/s以下,這一點倒是正常,並不是三星的鍋。但是9100 Pro的順序寫入性能沒有達到標稱的13400 MB/s,這其實是讓我有點出乎意料的。

另外三星的混合順序讀寫的性能也有點偏低了,這一點還有改進的空間,只能猜測三星應該是基於AMD平臺標定官方參數的吧。

而在隨機讀寫方面,則更讓我驚訝了。

在實際對比測試前,從紙面參數來看,三星9100 PRO 2TB的特點在於,雖然1850K IOPS的4K隨機讀取性能要略低於致態TiPro9000 2TB的2000K IOPS,但是4K隨機寫入性能爲2600K IOPS,遠高於致態TiPro9000 2TB的1600K IOPS。

那麼實際測試過後,問題來了:

在這套測試平臺上的結果顯示,三星9100 PRO 2TB的最大4K隨機讀取性能與標稱結果一致,能達到1852K IOPS,確實要比致態更低一些。

但是最大隨機寫入性能並沒有展現出應有的強勢,要比標稱低了將近1000K IOPS,和致態TiPro9000 2TB同樣維持在了1645K IOPS左右,同時7讀3寫的混合成績也不如預期。

這就有點尷尬了,從下面的圖表中可以觀察得更明顯一些三星在紙面參數上的優勢沒有發揮出來,反而是劣勢得以保留。

關於這一點我有個猜測,三星還不至於幹出虛標這種事兒來,這大概率是因爲在Intel平臺上,三星9100 PRO的深隊列隨機讀寫性能不如AMD平臺優秀。

不過不管咋說,反正以上的結果起碼能證明一點——在Intel硬件平臺+Win11 23H2的場景下,三星9100 PRO並不能發揮出紙面參數優勢,其在CDM中的實際測試結果是要比致態TiPro9000遜色一籌的。

2.PCMark 10

PCMark 10 的完整系統盤基準測試功能,模擬了從系統啓動、應用程序加載、文檔編輯到媒體文件處理等23項使用場景,能通過量化打分的方式,更全面地反映SSD作爲Windows系統盤時,在日常使用場景中的綜合表現。

從PCMARK 10的測試結果來看,三星9100 PRO 2TB得分爲6752,致態TiPro9000 2TB得分爲6520,二者的得分都達到了目前消費級PCIe 5.0 SSD的頂級水準,並且在這個項目中三星要小勝致態一籌:

注:圖中致態TiPro9000 2TB的盤名稱錯誤地顯示爲ZHITAI TiPro9000 4TB,這是軟件bug所致,估計是因爲之前我在這臺電腦上測過TiPro9000的4TB版本,PCMark 10和3DMark不知爲啥就延續下來顯示爲4TB了。

3.3DMark

3DMark的存儲基準測試項目專注於遊戲相關的負載,如遊戲加載、錄製、安裝、保存等操作,用於衡量現代 PC 存儲設備對遊戲體驗的影響,對於遊戲玩家來說參考價值較高。

在空盤狀態下,2款SSD的測試得分如下圖所示,三星9100 PRO 2TB得分爲6163,致態TiPro9000 2TB得分爲6183,這裏致態憑藉20分略勝一籌,雙方基本可以看成是打成了平手。

專業向性能測試

1.全盤寫入曲線

爲了深入探索2款SSD的SLC緩存方案,這裏我們分別對其進行RAW格式下的全盤範圍順序讀寫測試(128KB,Q32T1),並放到同一張曲線圖中爲大家展示。

從圖中可以明顯看出,三星9100 PRO 2TB和致態TiPro9000 2TB在SLC緩存方案上存在極其顯著的區別

用一句話來總結就是,三星9100 PRO的SLC緩存容量更大,但是SLC緩內寫入速度要略低於致態TiPro9000,而大家比較關心的緩外寫入速度,幾乎只有致態TiPro9000的1/3左右。

下面我們來詳細解析一下:

首先,在空盤狀態下,三星9100 PRO 2TB的SLC緩存容量爲480 GiB左右,而致態TiPro9000 2TB爲292 GiB左右,這代表着在面對爆發式寫入場景時,三星9100 PRO能比致態TiPro9000提供更長的加速區間。

那麼三星的這種SLC緩存方案就真的比致態強嗎?其實不然,個人覺得這更像三星的無奈選擇,是爲了儘量避免暴露孱弱的緩外寫入速度所致。

  • 從曲線圖中可以看到,三星9100 PRO 2TB採用了WriteBack懲罰前置的方案,SLC緩內寫入速度爲12578 MiB/s左右。

  • SLC緩存耗盡後,SSD一邊將SLC緩存中的數據重新釋放爲TLC區域,一邊還要兼顧新數據的寫入,寫入性能有所下降,速度驟降至1203 MiB/s左右。

  • 在經歷短暫的GC過程後,三星9100 PRO 2TB的寫入速度略有上升,但依然只有1407 MiB/s左右,這個水平甚至不如許多PCIe 4.0 SSD的表現,屬實是讓我大跌眼鏡。

  • 反觀致態TiPro9000 2TB,採用了WriteBack懲罰後置的方案SLC緩內寫入速度爲12988 MiB/s左右,比三星9100 PRO略快了一點點。

  • 出緩後,致態TiPro9000 2TB立刻進入第二段TLC直寫階段,並且直寫速度達到了驚人的3704 MiB/s左右,幾乎是三星9100 PRO 2TB的三倍

  • 當TLC區域全部寫完後,致態TiPro9000 2TB進入第三段WriteBack懲罰階段,即便如此,在第三段的平均速度也能達到1656 MiB/s左右,依然要比三星9100 PRO的第三段速度更快。

三星9100 PRO 2TB如此低的出緩寫入速度,導致它在寫入一次全盤的耗時達到了1056秒,平均寫入速度也只有1805 MiB/s

而致態TiPro9000 2TB寫入一次全盤的耗時僅有615秒,幾乎只有9100 Pro的一半多點,平均寫入速度也達到3172 MiB/s,這幾乎已經到了吊打9100 Pro的程度。

最爲誇張的是,三星9100 PRO 2TB的全盤寫入表現已經頗爲不佳了,它的4TB版和致態TiPro9000的差距更加巨大——

之前我詳細測試過致態TiPro9000 4TB,其TLC順序直寫速度達到了翻倍的7604 MiB/s;而看了其他博主對三星9100 PRO 4TB的測試報告,緩外寫入速度雖然有所提升,不過還是隻有2000 MiB/s左右……這個就真的讓人很難崩了。

按理說,三星9100 PRO使用了990 Pro同款的三星V8 TLC閃存,怎麼說也有着2400MT/s的接口速度,沒理由還不如990 Pro的全盤寫入曲線好看,只能猜測三星爲了壓制Presto主控的發熱,人爲限制了閃存顆粒的性能發揮。

2.TLC直寫速度

在全盤寫入測試過程中,其實根據經驗,已經可以初步判斷致態TiPro9000在寫入曲線的第二段即進入了TLC直寫,倒是三星9100 PRO 2TB的TLC直寫性能如何,還是個未知數。

不過鑑於本文是一篇嚴謹的測試報告,爲了觀察2款SSD在SLC緩存完成釋放後,再次進入TLC直寫階段後的速度,這裏又使用FIO 3.36對它們進行了兩倍於全盤容量的128K Q32T1順序寫入,並將寫入速度曲線記錄了下來。

從上圖中可以看到,致態TIPro9000 2TB的GC速度非常快,即便在持續不斷的寫入過程中,也只用了263秒就完成了GC過程,並且恢復到3700 MiB/s左右的TLC直寫速度。

而三星9100 PRO 2TB在經歷了993s的GC過程後,才進入TLC直寫階段,就算如此,其TLC直寫速度也只有1792 MiB/s左右。

有意思的是,如果以時間作爲橫軸,同時對比兩塊盤的寫入過程,那能更加明顯看出所耗時間上的巨大差距。

3.SLC緩外隨機讀取

關於SLC Cache緩外隨機讀取性能的重要性,在我之前的測評報告中幾乎每篇都會提及。

簡單來說,SSD的小粒度隨機存取性能,是影響我們日常使用電腦時是否流暢的關鍵指標之一,比如我們在進行開機、打開軟件、加載圖片縮略圖等操作時,都會用到這項性能。

雖然SSD的真實使用場景是包含了各種粒度、各種隊列、各種讀寫比例混雜的複雜流程,但從4KB小粒度隨機讀寫的性能中,我們可以管中窺豹,對SSD進行初步的評估。

有朋友可能會問,全網的KOL都在使用CrystalDiskMark測試SSD,這軟件裏不是已經有Q1T1 4K隨機讀寫性能測試了麼?

其實我們使用CrystalDiskMark、TxBench等軟件時,在進行測試前,軟件會先向消費級SSD的SLC Cache中寫入一個測試用的文件,然後在這個測試文件的容量範圍內進行一系列讀寫操作。這也即是說,使用此類軟件對這個測試文件進行隨機讀寫測試時,實際是在SLC Cache中內進行的,並不能完全代表我們的實際使用場景

由於SLC Cache機制會對保存其中的數據提供更加精簡、準確的FTL映射,這也意味着使用像CrystalDiskMark這些軟件測試時,SSD的隨機讀寫性能都會被顯著加強,雖然成績很好看,但其實不夠準確。

實際上,我們日常使用電腦時,打開軟件或者加載遊戲等操作,所訪問的基本都是已經被挪出SLC Cache外區域內的數據,示意圖如下:

所以爲了貼近實際,個人覺得有必要排除在SLC Cache的影響後,在Windows環境下對SSD的4K隨機讀取速度進行測試。

這裏我們先以128KB QD32順序寫入填盤1遍後,再對三星9100 PRO 2TB和致態TiPro9000 2TB進行15分鐘的Q1T1 4K隨機讀取測試,最終得到了如下圖所示的SLC緩外4K隨機讀取速度曲線。

經過統計,三星9100 PRO 2TB的平均讀取速度爲62.77 MiB/s,致態TiPro9000 2TB爲65.45 MiB/s

三星9100 PRO在這個項目中沒有繼承前輩產品的優勢表現,這也是真的讓我沒想到的。

4.FOB狀態隨機讀寫測試

Windows翔一樣的I/O引擎和資源管理機制會顯著影響SSD的性能發揮,爲了解除2款SSD的桎梏,我在Ubuntu 24.04中,使用FIO 3.36腳本再對它們進行了一遍更加完整的,不同隊列深度、不同混合讀寫方案下的測試。

在測試前,確認2款SSD均處於FOB狀態,基本可以認爲是全新出廠時的表現,測試結果會受到SLC Cache的強化,而主要目的也就是爲了觀察2位選手在最理想的情況下,主控與顆粒相結合的性能上限

在測試後,將相關測試結果整理成下面的表格,大家也可以藉此從純讀、純寫、混合讀寫這三個方面,與其他SSD橫向對比。

表格裏都是枯燥的數字,大家看起來太累了,這裏還是整理成圖表來進行直觀地對比展示吧。

第一回合:

在多隊列4K隨機讀取測試中,可以看到三星9100 PRO 2TB的表現不錯,基本各隊列下都要比致態強一點。

第二回合:

多隊列4K隨機寫入測試中,致態TiPro9000 2TB在QD32前都稍強於三星9100 PRO 2TB,而三星在QD64時實現了反超。雖然普通用戶正常使用PC時大多隻會用到QD8以下的低隊列,不過爲了公平起見,這一回合還是按照雙方平手來計算吧。

第三回合:

在混合讀寫測試中,我選擇在QD1-QD8的低隊列深度下,分別使用9讀1寫、7讀3寫、5讀5寫等三種不同的混合讀寫比例,來統計固態硬盤的合計IOPS。

隨着隊列深度的增加,致態TiPro9000 2TB的IOPS始終保持了微弱優勢,這一局致態略勝一籌。

綜合以上三個回合的對比結果,基本可以說2款SSD各有所長,打得有來有回,勢均力敵。

溫度測試

初代的消費級PCIe 5.0 SSD大多采用羣聯E26或者英韌IG5666主控,此類主控由於製程相對較舊,導致發熱居高不下,甚至只能用帶風扇的主動散熱片來進行壓制。這也使得玩家們對PCIe 5.0 SSD的發熱和溫度表現極其關心。

時間來到2025年後,各大廠商新推出的全新一代PCIe 5.0 SSD產品由於採用了更加先進的製程工藝,功耗和發熱方面都大爲改善。

就個人感覺,其實和PCIe 4.0時代的旗艦SSD發熱情況差不多,甚至部分型號還能做到更涼快。這樣其實僅需最普通的被動散熱方案都能保證正常使用不會遇到過熱降速,而換成散熱面積更大的主板自帶散熱裝甲時,更加不用擔心了。

這裏我就給2款SSD裝上某寶8塊錢購入的被動散熱片,然後在21.9℃、沒有主動氣流散熱的情況下,裝上開放式機架,分別對它們進行了幾項溫度測試。

1.CrystalDiskMark測試

熟悉SSD的朋友們都知道,在使用CrystalDiskMark進行測試時,SSD要先後經歷多隊列的順序和隨機讀寫,基本會拉滿SSD的讀寫負載。

此時如果SSD功耗發熱較大,或者散熱措施沒做好的話,就有可能會遇到SSD過熱降速的情況,導致測試結果出現誤差,而這也從一個側面說明了,CrystalDiskMark的測試過程本身就是負載相當高的場景。

三星9100 PRO 2TB在整個測速過程中的溫度和讀寫速率曲線圖如下,傳感器回傳磁盤溫度最高只有69℃,在PCIe 5.0 SSD中算是相當涼快的了,正常我們在臺式機使用時,稍微給點散熱措施,就不用擔心會影響它的性能發揮。

檢查一下CrystalDiskMark的測試結果,並未出現過熱降速的跡象,非常穩。

致態TiPro9000 2TB的溫度和讀寫速率曲線如下圖所示,傳感器顯示磁盤最高溫度爲66℃,甚至更加涼快:

不出意料地,在CrystalDiskMark的測試結果中也沒啥過熱降速的跡象,數據波動處於正常誤差範圍內。

2.全盤讀取測試

接下來,我們在TxBench中使用128K QD32的設置,對2款SSD進行全盤容量範圍的順序讀取,測試過程中記錄到的讀取速度和溫度傳感器數據如下圖所示。

在測試過程中,三星9100 PRO 2TB的讀取速度曲線出現了讓人費解的波動,在安全擦除並複測3遍依然如此,不知道這到底是因爲啥。

致態TiPro9000 2TB的曲線更加美觀些,順序讀取速度基本是一條穩穩的直線,同樣沒有過熱降速現象。

3.全盤寫入測試

從CrystalDiskMark的測試過程中看到,SSD在寫入測試階段的溫度更高,所以這裏我決定繼續壓榨負載,對2款SSD進行一次128K QD32的全盤順序寫入測試,並且記錄整個過程中的寫入速度和溫度參數,生成圖表如下。

可以看到,三星9100 PRO 2TB低至1400 MiB/s的緩外寫入速度確實對於控制發熱有很大幫助,寫入過程中沒有過熱降速。

而致態TiPro9000 2TB全程都保持了極快的寫入速度,溫度表現和控制也相當穩定。

總結

感謝大家看到這裏,在文章的最後,我們將本文中涉及到的測試項目整理成表格,看看三星9100 PRO、致態TiPro9000這兩位選手,誰的得分更高吧:

綜合來看,2位選手可以說打得有來有回,二者各有所長——

三星9100 PRO在隨機寫入方面更強一籌,而致態TiPro9000在超大容量的順序寫入方面有碾壓性的優勢。

只不過從測試過程中也能看得出來,三星9100 PRO在紙面上的標稱參數優勢,沒有在Intel平臺上發揮出來,反倒是孱弱的SLC緩外順序寫入速度,真的讓人有點看不下去。

一代王者失去了在存儲界的統治地位,落寞至此,實在讓人唏噓。以致態爲代表的國產存儲品牌,短短几年就趕超到了國際頂級水準,也真的是不容易。

話說回來,三星的頹勢,其實在實際測試前,我就有所預料。

三星9100 PRO上市之初,從其在國內市場的定價上,就能看得出三星對自身優勢並無信心了。

在前段時間的評測中,我對比了990 Pro和9100 Pro分別在amazon和國區的售價,明顯看得出來9100 Pro此次在國區的售價,相較其過往習慣明顯偏低。

  • 三星990Pro 2TB:京東自營1299元RMB,amazon上168.47美刀≈1221.74元RMB;

  • 三星9100 PRO 2TB:京東自營1799元RMB,amazon上299.99美刀≈2175.53元RMB。

從這個角度來看,致態開始發揮在存儲領域中的戰略價值,最顯而易見的表現就是,已經起到了“價格錨點”的作用,倒逼國外品牌不能肆無忌憚地胡亂定價,割國內用戶的韭菜。

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存儲設備研究所

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