三星便携式SSD T7 Shield评测：旗舰PSSD获得IP65 Avatar

从2015年的T1开始，三星的便携式SSD阵容取得了巨大的成功。随着不同高速接口和NAND闪存技术的发展，该公司一直在定期更新其PSSD阵容。

今年年初，三星电子推出了继2020年初推出的便携式SSD T7 (Touch)之后的便携式SSD T7 Shield。其主要卖点是T7 Shield的耐用性/ IP65等级，而不是普通的便携式SSD T7和T7 Touch。今天的评测着眼于便携式SSD T7 Shield的性能和价值主张。我们在下面的评论中的详细分析揭示了三星的另一个技巧，这使得T7 Shield成为便携式SSD T7家族的一个值得信赖的接班人，而不仅仅是一个新成员。

产品印象

具有1GBps+性能的外部总线供电存储设备已成为当今市场上的入门级产品。闪存技术，包括3D NAND和NVMe的出现，以及更快的主机接口，例如Thunderbolt 3和USB 3.2 Gen 2+的快速进步一直是关键推动因素。从广义上讲，这个市场有五个不同的性能水平：

•2GBps+的Thunderbolt 3或USB4 NVMe SSD；

•带有USB 3.2 Gen 2x2的2GBps SSD，使用NVMe SSD或直接USB闪存驱动器(UFD)控制器；

•带USB 3.2 Gen 2的1GBps SSD，使用NVMe SSD或直接UFD控制器；

•500MBps SATA SSD，带有USB 3.2 Gen 1（或在某些情况下为 Gen 2）；

•带有USB 3.2 Gen 1的低于400MBps的SSD，使用UFD控制器。

我们今天看到的三星便携式SSD T7 Shield属于上述列表中的第三类，在ASMedia ASM2362桥接芯片后面使用NVMe SSD。NVMe控制器和桥接芯片的配置与Portable SSD T7 (Touch)非常相似。有一些工业设计更新可以避免灰尘和水进入SSD，并使其更坚固。同时在内部金属外壳上增加了一层弹性层（有米色、蓝色和黑色可供选择）。

三星提供了两根独立的电缆，一根是USB Type-C到Type-A，另一根是Type-C到Type-C，长度大致相同。在取出隐藏在产品标签贴纸两侧的四个螺丝，并移除弹性层后，拆卸装置相当简单。取下连接器端对面的塑料片后，可以将装有实际 PSSD 板的塑料托盘滑出。两个塑料端片周围有金属圈，以确保良好的密封，并有助于IP65评级。主板由四个较小的螺钉固定在塑料托盘上。主板上的连接器有红色的密封带，以防止外部材料进入。

上面还展示了一个完整的拆解图。它显示电路板的一侧覆盖有导热垫，尽管其一侧没有组件。移除另一侧的导热垫会显示控制器和闪存封装。SSD控制器是S4LR033，旁边就是ASMedia ASM2362桥接芯片。PSSD T7 Shield中的SSD子系统是无DRAM的，除了闪存封装，其他与T7 Touch的子系统几乎相同。板上的两个闪存芯片具有K9DVGB8J1B标签。该零件号解码为：TLC，第6代V-NAND (128L / 136T)，每个芯片512Gbit，16个芯片，整个封装1TB。这与三星870 EVO SATA SSD中使用的NAND封装相同。

根据三星的说法，从T7 Touch中的第5代92L (96T) V-NAND迁移到第6代128L (136T) V-NAND可以将延迟降低10%，并将功耗降低15%。我们本次也证实了这些方面的信息。

该评测将三星便携式SSD T7 Shield 2TB与之前使用我们最新的直连存储测试套件评测的其他2TB驱动器进行了比较。我们还将三星便携式SSD T7 Touch 1TB添加到组合中。下面提供了本次考虑到的PSSD列表。

•三星T7 Shield 2TB

•闪迪专业G-DRIVE 2TB

•闪迪专业G-DRIVE ArmorLock 2TB

•金士顿XS2000 2TB

•三星T7 Touch 1TB

CrystalDiskInfo提供了存储设备内部功能的快速概览。三星PSSD T7 Shield支持完整的S.M.A.R.T直通以及TRIM，以确保驱动器在其生命周期内的一致性能。

下表比较了本次评测中介绍的不同便携式 SSD 的规格。

在查看基准数值、功耗和散热解决方案有效性之前，先介绍一下测试台设置和评估方法。

测试平台设置和评估方法

使用配备2个16GB DDR4-2667 ECC SODIMM和PCIe 3.0 x4 NVMe SSD - IM2P33E8的Quartz Canyon NUC（本质上是Ghost Canyon NUC的Xeon / ECC 版本）评估直连存储设备（包括便携式 SSD）。

Quartz Canyon NUC最吸引人的地方是有两个PCIe插槽（x16和x4）的外接卡。在没有独立GPU的情况下（DAS 测试平台中不需要）这两个插槽都可用。事实上，我们还在基板的CPU直连M.2 22110插槽中添加了一块备用的SanDisk Extreme PRO M.2 NVMe SSD，以避免在评估Thunderbolt 3设备时出现DMI瓶颈。这仍然允许在 x8（x16 electrical）和 x4（x4 electrical）下运行两个外接卡。由于Quartz Canyon NUC没有原生USB 3.2 Gen 2x2端口，因此在x4插槽中安装了Silverstone的SST-ECU06外接卡。所有非Thunderbolt设备均使用SST-ECU06启用的Type-C端口进行测试。

测试平台台的规格汇总如下表:

测试平台硬件只是评估的一部分。在过去几年中，内存卡典型的直接连接存储工作负载也发生了变化。60fps的高码率4K视频已经非常普遍，8K视频也开始出现。得益于高分辨率的纹理和图像，即使在便携式游戏机上，游戏安装尺寸也在稳步增长。记住这些，我们的直连存储设备的评估方案涉及多个工作负载，这些工作负载将在相应的部分中详细描述。

使用CrystalDiskMark和ATTO合成工作负载；

使用PCMark 10的存储基准测试的真实访问跟踪；

自定义机器人复制工作负载反映典型DAS使用情况；

顺序写压力测试；

在下一节中，我们将概述三星便携式SSD T7 Shield在这些基准测试中的性能。并对PSSD的功耗数字和热解决方案进行了一些观察。

性能基准

ATTO和CrystalDiskMark等基准测试有助于快速了解直连存储设备的性能。结果转化为消费者可以预期的特定工作负载的瞬时性能数字，但不考虑装置受到长期调节和/或热节流时的行为变化。这些综合基准的另一个用途是能够收集有关支持影响性能的特定存储设备功能的信息。

•综合基准：ATTO和CrystalDiskMark

三星声称其读写速度分别为1050 MBps和1000 MBps，这些都是由下面提供的ATTO基准测试支持的。ATTO基准测试仅限于队列深度方面的单个配置，并且仅代表现实世界工作负载的一小个子集。它确实允许随着I/O大小的变化而可视化传输速率的变化，在队列深度为4的情况下，最佳性能达到约256KB。

CrystalDiskMark。例如，在可配置的区域大小上使用四种不同的访问跟踪进行读取和写入。其中两个记录通道是顺序访问，而两个是4K随机访问。CrystalDiskMark在内部使用Microsoft DiskSpd存储测试工具。“Seq128K Q32T1”顺序跟踪使用128K块大小，队列深度为32，来自单线程，而“4K Q32T16”使用相同的队列配置，但来自多线程，进行随机4K访问。“Seq1M”记录道使用1MiB块大小。普通的“Rnd4K”仅使用单队列和单线程。比较“4K Q32T16”和“4K Q1T1”数字可以快速告诉我们存储设备是否支持NCQ（本机命令队列）/UASP（USB连接的SCSI协议）。如果两个访问轨迹的数字在同一个范围内，则不支持NCQ/UASP。这假设PC上的主机端口/驱动程序支持UASP。

CrystalDiskMark的数据比三星声称的要多，但类似PSSD的典型数据往往在短时间连续工作负载中表现出色，支持NCQ和UASP。

•AnandTech DAS Suite-性能一致性基准测试

我们的存储桥/直连存储单元测试方法考虑了此类设备的常见用例。最常见的使用场景是向设备传输大量照片和视频。其他使用场景包括将该单元用作游戏的下载或安装位置，并将文件直接从该单元导入Adobe Photoshop等多媒体编辑程序。一些用户甚至可能选择从外部存储设备启动操作系统。

AnandTech DAS套件解决了第一个用例。评估涉及处理五种不同的工作负载：

²AV：多媒体内容，音频和视频文件总计24.03 GB，超过109个子文件夹中的1263个文件

²主页：照片和文档文件总计18.86 GB，超过382个子文件夹中的7627个文件

²BR:Blu-ray文件夹结构总计23.09 GB，包含10个子文件夹中的111个文件

²ISOs：操作系统安装文件（ISOs）总计28.61 GB，在一个文件夹中包含4个文件

²磁盘到磁盘：在上述四个工作负载中，添加了223.32 GB，分布在29个子文件夹中的171个文件中（535个子文件夹中的9176个文件中，总计317.91 GB）

除“磁盘到磁盘”工作负载外，每个数据集首先放置在29GB RAM驱动器中，并发出robocopy命令将其传输到外部存储单元（对于基于闪存的单元，格式为exFAT，对于基于HDD的单元，格式为NTFS）。

robocopy/NP/MIR/NFL/J/NDL/MT:32$SRC\u PATH$DEST\u PATH

传输（写测试）完成后，在10秒的空转间隔后，单元中的内容被读回RAM驱动器（读测试）。对于每个工作负载，此过程重复三次。记录读取和写入速度，以及完成每个过程所需的时间。只要可能，在空闲间隔期间记录外部存储设备的温度。每个数据集的带宽计算为所有三个过程的平均值。

“磁盘到磁盘”工作负载涉及一个类似的过程，但只有一次迭代。数据从连接CPU的NVMe驱动器复制到外部单元，然后复制回内部驱动器。它确实包括在单个方向上进行更多的连续数据传输，因为不适合RAM驱动器的数据也是工作负载集的一部分。

金斯顿XS2000是所有工作负载中的领导者，但鉴于其USB 3.2 Gen 2x2（20 Gbps）接口，这是意料之中的。如果忽略XS2000，可以看出，在所有工作负载中，不同单元之间的数量没有明显差异——事实上，大多数都在运行到运行的变化范围内。出于所有实际目的，临时用户在正常使用过程中不会注意到它们之间的差异。然而，超级用户可能需要更深入地了解每种设备的局限性。为了解决这个问题，我们还采用了评估方案来确定性能一致性。

影响性能一致性的方面包括SLC缓存和访问速率的热节流/固件上限，以避免过热。这对于高级用户来说很重要，因为当复制超过100GB的数据时，他们最不希望看到的是传输速率下降到USB 2.0速度。

在处理AnandTech DAS Suite时，除了跟踪DAS的瞬时读写速度外，还记录了驱动器的温度。在早期的评论中，我们一直跟踪温度。然而，我们观察到，使用USB 3.2 Gen 2桥接芯片的NVMe SSD中的智能温度读数最终会对实际传输速率产生负面影响。为了避免这个问题，我们限制自己只在空转间隔期间记录温度。下图显示了记录的数据。

前三组写入和读取对应于AV套件。一个小间隙（用于将视频套件从内部SSD传输到RAM驱动器）之后是三个家庭套件。另一个小的RAM驱动器传输间隙之后是三套蓝光文件夹。接下来是大型ISO文件集。最后，我们有单磁盘到磁盘的传输集。

我们可以看到，与其他PSSD相比，T7 Shield在Home suite（带有小文件）中启动有点慢。然而，在磁盘到磁盘集中，它能够保持接近1GBps的性能，而不会在用完SLC缓存后掉下悬崖。事实上，接近尾声时速率的下降更多地是由于小文件。尽管始终确保接近峰值性能，但最终温度仅为54℃。

•PCMark 10存储平台-真实世界访问轨迹

有许多存储基准可以通过改变读写混合、访问块大小和队列深度/未完成数据请求的数量，使设备受到人工访问跟踪。我们在前面的小节中看到了两个主流的结果-ATTO和CrystalDiskMark。然而，更严格的基准实际上是从真实工作负载复制访问跟踪，以确定特定设备对特定工作负载的适用性。现实世界的访问跟踪可用于模拟受存储性能限制的计算活动的行为。示例包括引导操作系统或从磁盘加载特定游戏。

PCMark 10的storage bench包括四个存储基准，它们使用来自流行应用程序和常见任务的相关真实跟踪，以全面测试最新现代驱动器的性能：

全系统驱动器基准测试使用来自流行应用程序和常见任务的广泛现实世界跟踪，以全面测试最快的现代驱动器的性能。它总共涉及204 GB的写流量。

快速系统驱动基准测试是一种较短的测试，具有一组要求较低的现实世界跟踪。它使设备的写入容量达到23 GB。

数据驱动器基准测试旨在测试用于存储文件而非应用程序的驱动器。这些设备通常包括NAS驱动器、U盘、存储卡和其他外部存储设备。该设备的写入容量为15 GB。

驱动器性能一致性测试是一项长期运行且要求极高的测试，专家用户需要承受沉重的连续负载。深度报告显示了驱动器在不同条件下的性能变化。这会将超过23 TB的数据写入驱动器。

尽管数据驱动器基准似乎最适合测试直连存储，但我们选择运行全系统驱动器基准作为评估流程的一部分。我们中的许多人使用便携式闪存驱动器作为Steam游戏的引导驱动器和存储设备。这些类型的用例仅在全系统驱动基准中解决。

全系统驱动器基准由23个不同的记录道组成。为了展示结果，我们将其分为五个不同类别：

启动：重播在启动Windows 10时记录的存储访问跟踪；

Creative：回放Adobe应用程序（如Acrobat、After Effects、Illustrator、Premiere Pro、Lightroom和Photoshop）启动和使用过程中记录的存储访问轨迹；

Office：回放在使用Microsoft Office应用程序（如Excel和Powerpoint）期间记录的存储访问跟踪；

游戏：重播《战地 5》、《使命召唤黑色行动 4》和《守望先锋》等游戏启动期间记录的存储访问痕迹；

文件传输：重放在传输 ISO 和照片等数据期间记录的存储访问跟踪（只写、读写和只读）。

PCMark 10 还会生成总体分数、带宽和平均延迟数，以便快速比较不同的驱动器。本节其余部分的小节参考了PCMark 10技术指南中规定的访问轨迹。

•启动Windows 10

在boo访问跟踪中为每个驱动器记录的读写带宽如下所示。

这种工作负载会奖励具有低读取延迟的SSD，而原始接口速度无关紧要。T7 Shield是该指标中表现最好的产品之一。

•creative工作负载

在 sacr、saft、sill、spre、slig、sps、aft、exc、ill、ind、psh 和 psl 访问跟踪中记录的每个驱动器的读写带宽如下所示。

这些工作负载中的性能取决于原始接口速度和内部SSD的能力。顶部驱动器要么具有20 Gbps接口，要么具有配备DRAM的内部SSD。由于T7Shield是一种无DRAM的PSSD，因此它位于组件的中间。

•office工作负载

exc和pow访问记录通道中每个驱动器记录的读写带宽如下所示。

虽然T7 Shield在Excel工作负载中排名靠前，但在Powerpoint one中排名靠后——性能变化代表了PSSD固件调整到的工作负载的类型。

•游戏工作负载

bf、cod和ow访问轨迹中每个驱动器记录的读写带宽如下所示。

T7 Shield在Excel工作负载中名列前茅，但在Powerpoint one中却名列前茅——代表PSSD固件所调整工作负载类型的性能变化。

大多数游戏基准测试都会跟踪原始界面速度，因此XS2000占据领先地位也就不足为奇了。配备DRAM的G-DRIVE也表现出色。在其他三种PSSD中，没有太多区别。

•文件传输工作负载

cp1、cp2、cp3、cps1、cps2和cps3访问轨迹中每个驱动器记录的读写带宽如下所示。

该工作负荷集的结果与我们在AnandTech DAS套件中观察到的结果相似。T7Shield位于中间。

•总体得分

PCMark 10根据观察到的整个工作负载集的带宽和访问时间报告总分。每个驱动器的分数、带宽和平均访问延迟如下所示。

三星 T7 Shield 位于中间位置。在 1GBps 级 PSSD 中，该驱动器仅输给了配备 DRAM 的 SanDisk Professional G-DRIVE。

其他和结论

前一节介绍了存储桥/驱动器在各种实际访问跟踪和合成工作负载中的性能。我们还研究了这些情况下的性能一致性。高级用户可能还对最坏情况下的性能一致性以及驱动器功耗感兴趣。当与笔记本电脑和智能手机等电池供电设备一起使用时，后者也很重要。定价也是一个重要方面。我们将在下面详细分析其中的每一项。

•最坏情况下的性能一致性

当受到大量小规模随机写入的影响时，基于闪存的存储设备往往会以不可预测的方式减慢速度。许多基准测试使用该方案在实际测试之前对设备进行预处理，以获得最坏情况下的代表性数字。幸运的是，这种工作负载在直连存储设备中并不常见，因为在直连存储设备中，工作负载基本上是连续的。当基于闪存的DAS设备持续进行顺序写入时，使用SLC缓存和固件上限来防止过热可能会导致写入速度下降。

我们的顺序写入性能一致性测试将设备配置为原始物理磁盘（删除配置的卷后）。fio工作负载设置为将顺序数据写入原始驱动器，块大小为128K，Idepth为32，以覆盖90%的驱动器容量。在工作负载的任意一端记录内部温度，同时以1秒的间隔记录瞬时写入数据速率和累计总写入数据量。

三星便携式SSD T7 Shield是在这种最坏情况下的顺序驱动器填充测试中考虑的组中唯一没有SLC缓存悬崖的驱动器。尽管达到了峰值速度，但最终的内部温度仅为59摄氏度——与SanDisk Professional G-DRIVE的最终温度非常相似，但在大多数测试期间，SLC缓存悬崖将其性能降低到700 MBps左右。

•耗电量

总线供电的设备可以配置自己在主机端口的功率传输限制内运行。虽然Thunderbolt端口保证为客户端设备提供高达15W的功率，但USB 2.0端口保证仅提供4.5W（900mA@5V）。在这种情况下，对各种外部驱动器的功耗曲线进行精细分析是很有意思的。使用可插拔的USBC-TKEY，在处理CrystalDiskMark工作负载时跟踪驱动器的总线功耗（以5s间隔分隔）。下图绘制了瞬时总线功耗与时间的关系，同时指出了最大和最小功耗数字。

就整体平均功耗和进入深度睡眠的能力而言，金斯顿XS2000凭借其自带的UFD控制器而成为明显的赢家。在基于电桥的解决方案中，T7 Touch的峰值最低，但最终达到最低活动区域平均值的是T7 Shield。在深度睡眠阶段（大约20分钟没有活动后进入），硬盘只消耗0.12W，几乎是T7 Touch能够达到的一半。

结束语

三星便携式SSD T7 Shield已经上市几个月了。2TB版本的官方MSRP售价为234美元，但该硬盘已经以200美元的价格发售了几天。以这个价格，PSSD为典型的直连存储工作负载提供了极好的性价比。坚固性/IP65等级，以及低功耗，是锦上添花。由于硬件加密支持（由三星便携式SSD软件支持），PSSD的用例是多种多样的。该硬盘的主要竞争对手是SanDisk Professional G-drive SSD，它的防护等级为IP67，但价格稍高。虽然T7 Shield能够在典型的DAS工作负载上胜出，但G-DRIVE中配备DRAM的SSD在典型的SSD工作负载（如应用程序启动和小文件的读取/写入）上提供了稍好的性能。

在改进的范围上，三星最好在稍微高端的产品线中探索配备DRAM的固态硬盘，这些产品可以为非DAS工作负载提供更好的性能（并且固态硬盘已经开始受到电力用户与内部固态硬盘同等的待遇）。他们还可以探索提供单条Type-C到Type-C电源线以及连接的Type-C到Type-A的适配器（类似于OWC等制造商在其Envoy Pro中提供的解决方案）。

T7 Shield show的silent star实际上是内部flash的更新。迁移到第6代128L（136T）V-NAND使T7 Shield能够在其同类产品中为典型DAS工作负载提供高度一致的性能，同时保持良好的散热和低功耗。在我们看来，T7 Shield相对于T7/T7Touch的改进意义重大，足以称其为有价值的继任者，而不仅仅是T7系列的补充。

原文链接：https://www.anandtech.com/show/17478/samsung-portable-ssd-t7-shield-review-flagship-pssd-gets-ip65-avatar

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