三星840 Evo解析：128Gb快閃記憶體立功，MEX主控提速

LEOZ

　　三星在韓國首爾2013[url=https://www.gamez.com.tw/forum.php?mod=forumdisplay&fid=509&filter=typeid&typeid=3607]固態硬碟全球會議上(SSD Global Summit)發布了新一代的840 Evo固態硬碟[/url]，它是目前的840系列SSD的繼任者，同樣的是3Bit-MLC快閃記憶體，不過新發布的840 Evo容量增了750GB、1TB兩個型號，之前最大容量是500GB，而且840 Evo的寫入速度明顯比目前的840要快很多，以120GB為例，寫入速度從130MB/s提高到了410MB/s，這一寫入速度甚至要比很多MLC快閃記憶體的SSD還要快。此外840 Evo還增加了多項原先840不支援的功能，比如256位AES加密等，那麼840 Evo是如何做到的，它的容量和速度提升有什麼原因嗎？
　　雖然目前還沒有三星840 Evo固態硬碟的評測出爐，不過結合多方面的消息我們依然可以從中一窺840 Evo更強大的秘密。
容量變大：128Gb NAND立功
　　首先來看容量，840 Evo最大的變化是新增了750GB和1TB容量，這很容易讓人聯想到之前美光M500發布時新增的1TB容量，實際上二者實現超大容量SSD的原因也是相同的——都使用了128Gb NAND快閃記憶體。
　　目前NAND的製程工藝普遍是20nm等級，三星之前的840 Pro和840使用的都是21nm工藝，跟IMFT的20nm NAND類似，每個die容量都是64Gb，單片NAND容量則是32GB。三星840 Evo的製程工藝略有升級，新聞中只說使用的是Anvanced 10nm Class工藝，這個說法有點迷惑人，還以為是10nm製程的，實際上現在最先進的也只是美光剛剛試產的16nm NAND，三星的10nm等級工藝還是更接近20nm的最佳化版，考慮到三星與東芝同屬Toggle NAND陣營，在沒有資料輔佐的情況下我們也假定840 Evo使用的是19nm Toggle NAND。

IMFT生產的128Gb NAND快閃記憶體

　　之前Intel和美光合資的IMFT晶圓廠已經量產了20nm 128Gb NAND快閃記憶體，美光已經在M500系列SSD上使用了這種快閃記憶體。由於單顆die容量從之前的64Gb增加到128Gb，這意味着現有的SSD不需要增加NAND數量就能使容量翻倍，這樣正反兩面16顆NAND佈置的SSD就能實現1024GB的總量了，這在64Gb NAND上是不可能的。

三星840 Evo最顯著的變化是容量提升

　　128Gb NAND的加入提升了840 Evo的最大容量，這是顯而易見的變化。不過實際來看，120GB型號的應該還是會繼續使用64Gb NAND快閃記憶體，因為如果使用128Gb NAND，那麼整個SSD上只需要4顆快閃記憶體晶片了，這意味着主控的8通道性能會有大量的損失，考慮到120GB的840 Evo讀寫性能還是增強了，說明它不可能是4通道的，這個型號的840 Evo應該會繼續使用64Gb快閃記憶體，250GB、500GB及750GB、1TB的會使用新的NAND。
　　128Gb NAND容量提升之後， page檔案也需要增大，美光M500就是從8KB page增加到了16KB page，三星的128Gb NAND應該也會如此。
速度提升：MEX主控提速至400MHz
　　一般來說，製程工藝升級之後，NAND的性能是會有下降的，但是這個性能損失可以通過其他方式彌補。三星840 Evo使用了更先進的工藝，不過它的讀寫速度及IOPS反倒更強了，性能直追MLC快閃記憶體的840 Pro系列。

Anandtech列出的840 Evo速度對比

各容量的840 SSD速度

　　以120GB型號為例，840 SSD的讀寫速度是530、130MB/s，IOPS為86K，而840 Evo中的120GB型號讀寫速度為520、410MB/s，讀寫速度基本沒變化，但是寫入速度從130MB/s提到了410MB/s，絶對是大提升。
　　如果是250GB或者更高容量的型號，840 Evo的寫入速度高達520MB/s，已經達到了目前性能最強的840 Pro的水準，速度上的提升令人印象深刻。

三星840 Evo規格表(來源於4Gamer.net)

　　從4Gamer.net提供的規格表來看，840 Evo SSD除了製程工藝有升級之外，NAND介面依然是Toggle 2.0標準，120GB型號的快取依然是256MB LPDDR2，另外變化的就是主控了，840 Evo使用的是MEX主控。
　　與840 Pro、840使用的MDX主控相比，MEX依然是三核心Cortex-R4架構，不過運行頻率從300MHz提高到了400MHz。主控相當於SSD的大腦，其運行速度越快，理論上性能也會越強，這應該是840 Evo SSD寫入速度大提升的原因之一。
　　個人覺得速度提升、特別是寫入速度飆升的原因還要在NAND上找，目前三星並沒有公佈Advanced 10nm Class等級的快閃記憶體資料，這一點上還得等官方證實。
總結：容量更大，速度更快，價格能更低嗎？
　　用過SSD之後，消費者普通都會認可SSD帶來的好處，我們對SSD的訴求不外乎容量更大、速度更快、價格更低，隨着128Gb NAND快閃記憶體的SSD大量出現，容量更高這一點上M500及現在的840 Evo已經實現，而3Bit-MLC 快閃記憶體的840 Evo順便也把速度提高到了840 Pro的水準，前兩點要求可以說是已經實現了。
　　3Bit-MLC快閃記憶體原本最主要的優勢是成本低，不過初期上市的840 SSD售價不算低，現在120GB的價格也維持在了600元左右，相比低價版的MLC快閃記憶體並沒有太大優勢，而且目前只有三星一家量產3Bit-MLC快閃記憶體，競爭壓力明顯不足。
　　總的來說，三星840 Evo的出現為們帶來了容量更大、速度更快的SSD，剩下的關鍵問題是840 Evo的價格能否突破人們的心理綫。目前250GB的840在1100元，500GB的要2200元，如果840 Evo能降個20-30%,1700-1800元要是能買個500GB的SSD，那麼對大多數人來說已經是件很幸福的事了，只是我這個預測有點太樂觀了。