產(chǎn)品規(guī)格
接口:PCIe 3.0x4
主控:憶芯科技STAR1000P NVMe 8N道主控
閃存:長(zhǎng)江存儲(chǔ)Xtacking架構(gòu)64V=TLC 3D NAND閃存
緩存:512MB(512GB)、1GE(1TB)
可選容量:512GB、1TB
板型:M.2 2280
耐久度:300TBW(512GB)、600TBW(1TB)
參考價(jià)格
今年7月,《微型計(jì)算機(jī)》評(píng)測(cè)室曾對(duì)由國(guó)產(chǎn)主控芯片、國(guó)產(chǎn)閃存組成的國(guó)產(chǎn)SATA SSD:光威弈pro進(jìn)行過(guò)詳細(xì)報(bào)道。從文中可以看到,作為初出茅廬的國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品,其性能達(dá)到了市場(chǎng)上主流SATA SSD的水準(zhǔn)。值得稱贊的是,為了提升我國(guó)計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)水平,避免受制于人,當(dāng)前國(guó)產(chǎn)存儲(chǔ)技術(shù)的發(fā)展速度非常迅猛,距離上次測(cè)試僅僅兩個(gè)月后,采用國(guó)產(chǎn)主控、國(guó)產(chǎn)NAND閃存、國(guó)產(chǎn)內(nèi)存顆粒(用作緩存),技術(shù)水準(zhǔn)較SATA產(chǎn)品有大幅提升的純國(guó)產(chǎn)NVMe SSD:光威弈PRO M.2 NVMe SSD正式發(fā)布亮相,《微型計(jì)算機(jī)》評(píng)測(cè)室也在第一時(shí)間獲得了樣品。
相對(duì)于技術(shù)規(guī)格逐漸落后的SATA SSD,目前NVMe SSD已成為電腦內(nèi)更加流行的存儲(chǔ)設(shè)備,各種品牌、型號(hào)的NVMe SSD產(chǎn)品數(shù)不勝數(shù),它們唯一的共性是其所用的芯片,特別是NAND閃存與緩存大多來(lái)自國(guó)外,只有部分產(chǎn)品使用了中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的主控芯片??傮w而言,NVMe SSD這個(gè)產(chǎn)品領(lǐng)域幾乎被國(guó)外上游芯片公司所掌控,那么面對(duì)強(qiáng)勁的對(duì)手,剛剛問(wèn)世的純國(guó)產(chǎn)NVMe SSD能否在市場(chǎng)中爭(zhēng)得一席之地,面對(duì)國(guó)外產(chǎn)品是否有自己的優(yōu)勢(shì)?接下來(lái)就讓我們通過(guò)實(shí)戰(zhàn)測(cè)試來(lái)得出答案。
光威弈PRO M.2 NVMe SSD產(chǎn)品解析
首先,在外觀上光威弈PRO M.2 NVMe SSD采用M.22280板型設(shè)計(jì),黑色PCB,最為醒目的是一層中國(guó)紅貼紙覆蓋在SSD正面,再輔以霸氣的龍頭Logo,彰顯出產(chǎn)品的中國(guó)元素。值得注意的是,這層貼紙并不簡(jiǎn)單,內(nèi)部還整合了石墨導(dǎo)熱帖,借助石墨較高的導(dǎo)熱系數(shù),可以將熱量更快速地傳導(dǎo)到?jīng)鏊膮^(qū)域,適合在筆記本電腦這類空間狹小、無(wú)法安裝散熱片的環(huán)境中使用。當(dāng)然如果你將它用在臺(tái)式機(jī)電腦上,也可撕掉這層貼紙,采用更專業(yè)的導(dǎo)熱墊、散熱器與SSD的主控芯片、閃存芯片緊密接觸。
在內(nèi)部組件上,光威弈PRO M.2 NVMe SSD最大的升級(jí)就是采用了來(lái)自憶芯科技的STAR1000P NVMe主控。STAR1000P是一款面向高端消費(fèi)級(jí)以及入門企業(yè)級(jí)的PCIe SSD 8通道控制芯片,其核心技術(shù)完全自研,具有優(yōu)秀的連續(xù)讀寫和隨機(jī)讀寫性能,官標(biāo)最高連續(xù)讀寫性能分別為3.5GB/s、3.0GB/s,隨機(jī)4KB讀寫性能可達(dá)600K IOPS。同時(shí)這款主控芯片采用憶芯科技自研的StarNVMe、StarUCC等多項(xiàng)核心技術(shù),全面支持NVMe 1.3標(biāo)準(zhǔn),支持TCG-opal 2.0、硬件真隨機(jī)數(shù)和SHA256、XTS-AES256加密,以及國(guó)外主控不支持的國(guó)產(chǎn)商用密碼算法SM2、SM3、SM4。此外,該主控還加入了StarLDPC、SECDED保護(hù)所有片內(nèi)RAM、全通路數(shù)據(jù)保護(hù)、高性能XOR引擎、RAID5/RAID6等安全與糾錯(cuò)技術(shù),以確保存儲(chǔ)數(shù)據(jù)安全無(wú)虞,并延長(zhǎng)固態(tài)硬盤的使用壽命。
同時(shí)STAR1000P NVMe主控支持ONFI 4.0、Toggle 3.0閃存接口,閃存?zhèn)鬏斔俾士蛇_(dá)800MT/s,可支持2D\3D SLC,MLC和TLC等多種閃存顆粒。此外這款主控芯片的標(biāo)稱功耗低于2.5W,預(yù)示著這款主控不僅功耗低,發(fā)熱量也不會(huì)太高。
閃存方面,光威弈PRO M.2 NVMe SSD采用的還是長(zhǎng)江存儲(chǔ)科技有限責(zé)任公司研發(fā)的Xtacking架構(gòu)64層TLC 3D NAND閃存。相比傳統(tǒng)3D NAND閃存架構(gòu),Xtacking架構(gòu)可在一片晶圓上獨(dú)立加工負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)I/O及記憶單元操作的外圍電路。這樣的加工方式有利于選擇合適的先進(jìn)邏輯工藝,以讓NAND閃存獲得更高的I/O接口速度與更多的操作功能,存儲(chǔ)單元?jiǎng)t在另一片晶圓上被獨(dú)立加工。當(dāng)兩片晶圓各自完工后,通過(guò)創(chuàng)新的Xtacking技術(shù),只需一個(gè)處理步驟就可通過(guò)數(shù)十億根金屬VIA(垂直互聯(lián)通道)將二者鍵合接通電路。同時(shí)Xtacking技術(shù)可充分利用存儲(chǔ)單元和外圍電路的獨(dú)立加工優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)了并行、模塊化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制造,產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間可縮短三個(gè)月,生產(chǎn)周期可縮短20%,從而大幅縮短3D NAND產(chǎn)品的上市時(shí)間。目前,長(zhǎng)江存儲(chǔ)科技基于Xtacking技術(shù)已經(jīng)推出了采用64層、128層堆疊的TLC、QLC顆粒。
值得一提的是,針對(duì)定位更高的NVMe SSD,光威也為弈PRO M.2 NVMe SSD配備了獨(dú)立緩存,用于存放記錄數(shù)據(jù)位置的FTL映射表。SSD的讀寫操作都需要查詢這張記錄表,要想讀寫速度快,就需要把這張映射表存放在高性能的DRAM內(nèi)存顆粒中。而這顆內(nèi)存顆粒光威使用的則是來(lái)自我國(guó)長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)的10nm級(jí)(實(shí)際生產(chǎn)工藝為19nm)DDR4 2666產(chǎn)品,其生產(chǎn)工藝水平已接近同樣在使用10nm級(jí)生產(chǎn)工藝的國(guó)外內(nèi)存顆粒廠商三星、美光。所以正是因?yàn)橹骺?、閃存、緩存全都由國(guó)內(nèi)廠商生產(chǎn)制造,也成就光威弈PRO M.2 NVMe SSD成為首款純國(guó)產(chǎn)NVMe SSD。
目前光威弈PRO M.2 NVMe SSD主要由512GB、1TB兩種容量的產(chǎn)品組成。它們之間除了容量上的區(qū)別外,在TBW可寫壽命、緩存容量上也有差別。其中512GB容量產(chǎn)品的TBW為300TB,緩存容量為512MB,1TB產(chǎn)品的TBW為600TB,緩存容量為1GB。
我們?nèi)绾螠y(cè)試
接下來(lái)我們特別搭建基于RAMPAGE Ⅵ EXTREMEENCORE主板的高端平臺(tái)對(duì)光威弈PRO M.2 NVMe SSD進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試中我們不僅使用AS SSD BENCHMARK、CrystalDiskMark、Anvils Storage Utilities進(jìn)行了基準(zhǔn)性能測(cè)試,還通過(guò)實(shí)際的影音文件、游戲文件傳輸測(cè)試,考察光威弈PRO M.2 NVMe SSD真實(shí)的文件傳輸能力。同時(shí)我們還通過(guò)PCMark 8存儲(chǔ)性能測(cè)試、游戲啟動(dòng)時(shí)間計(jì)時(shí)考察了SSD在運(yùn)行各類程序、游戲時(shí)的表現(xiàn)。當(dāng)然我們也進(jìn)行了大家非常關(guān)心的全盤讀寫測(cè)試,看看SSD在進(jìn)行大容量讀寫測(cè)試時(shí)是否會(huì)出現(xiàn)掉速、發(fā)熱量是否會(huì)急劇上升。
此外,為了讓讀者更直觀地了解純國(guó)產(chǎn)NVMe SSD的性能,我們還找來(lái)目前在市場(chǎng)上定位高端的WD_BLACK SN750EK 1TB SSD與它進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試,接下來(lái)就讓我們看看純國(guó)產(chǎn)NVMe SSD到底能有怎樣的表現(xiàn)。
AS SSD性能突破6500分基準(zhǔn)性能測(cè)試表現(xiàn)優(yōu)異
基準(zhǔn)測(cè)試默認(rèn)容量測(cè)試
測(cè)試點(diǎn)評(píng):從基準(zhǔn)測(cè)試來(lái)看,光威弈PRO M.2 NVMe SSD的成績(jī)的確令人驚喜,其1TB產(chǎn)品在AS SSD BENCHMARK測(cè)試中的分?jǐn)?shù)高達(dá)6540分,這一成績(jī)?cè)赑CIe 3.0 NVMe SSD中也屬于一流水準(zhǔn),明顯超過(guò)了像三星970 PRO(不到6000分)、WD_BLACK SN750 EK SSD這些產(chǎn)品,這也是我們采用國(guó)外高端產(chǎn)品與它對(duì)比的主要原因。可以看到,在具體成績(jī)上,光威弈PRO M.2 NVMe SSD不論是在連續(xù)讀寫、單線程隨機(jī)4K、多線程隨機(jī)4K性能上表現(xiàn)都不錯(cuò),沒(méi)有“偏科”,這也是它能拿到高分的主要原因。而在其他測(cè)試中,光威弈PRO M.2 NVMe SSD1TB的測(cè)試成績(jī)也可與WD_BLACK SN750 EK SSD 1TB媲美:在Anvils Storage Utilities測(cè)試中,成績(jī)達(dá)到了后者的93%;在CrystaIDiskMark測(cè)試中,兩者則是各有勝負(fù),它們的最高連續(xù)讀取速度都突破了3200MB/s,光威弈PRO M.2 NVMe SSD 1TB在隨機(jī)4KB讀取性能上有一定優(yōu)勢(shì),WD_BLACK SN750EK SSD 1TB則在連續(xù)讀寫性能上的表現(xiàn)更好一點(diǎn)。
接下來(lái)再看看光威弈PRO M.2 NVMe SSD 512GB產(chǎn)品的表現(xiàn),一般來(lái)說(shuō),容量較少的SSD由于內(nèi)部所用的閃存Die數(shù)量比容量高的產(chǎn)品Die數(shù)量少,主控的并行讀寫性能無(wú)法得到最大程度的發(fā)揮,因此性能要比大容量產(chǎn)品低一些。從測(cè)試結(jié)果來(lái)看也是如此,其512GB產(chǎn)品的測(cè)試成績(jī)不如1TB產(chǎn)品,但它基本上也達(dá)到了1TB產(chǎn)品80~90%左右的性能,性能損失不是太大,還是位于PCIe 3.0 NVMe SSD里的中高端水平。
測(cè)試點(diǎn)評(píng):考慮到基準(zhǔn)測(cè)試軟件在默認(rèn)設(shè)置下的測(cè)試容量一般只有1GB,因此我們還使用軟件可以設(shè)置的最大容量對(duì)SSD進(jìn)行了測(cè)試,以考察SSD在大容量數(shù)據(jù)讀寫的環(huán)境下是否會(huì)出現(xiàn)掉速。從結(jié)果來(lái)看,在大容量數(shù)據(jù)測(cè)試、耗盡SLC Cache緩存后,光威弈PRO M.2 NVMe SSD的確也會(huì)出現(xiàn)掉速。其1TB產(chǎn)品在AS SSD BENCHMARK中,連續(xù)寫入速度從2526.5MB/s下跌到侶28.75MB/s;在Anvil's Storage Utilities測(cè)試中,連續(xù)寫入速度從2343.25MB/sT跌到1588_75MB/s;在CrystalDiskMark測(cè)試中,隨機(jī)4K Q32T16寫入性能也從2277.87MB/s下跌到1848.16MB/s??傮w來(lái)看,成績(jī)雖有下降,但下跌幅度不算大,整體性能仍能達(dá)到默認(rèn)設(shè)置下的85%~90%左右。其實(shí)受TLC顆粒先天的性能限制,不少TLC SSD都會(huì)出現(xiàn)大容量寫入掉速,一起參與測(cè)試的WD_BLACK SN750 EK SSD 1TB也不例外,但這兩款產(chǎn)品都能較好地控制掉速幅度,因此不會(huì)給用戶的體驗(yàn)帶來(lái)明顯影響。而在光威弈PRO M.2 NVMe SSD 512GB上,由于其容量更小,相應(yīng)的其SLC Cache緩存容量也會(huì)進(jìn)一步減小,所以它的掉速現(xiàn)象會(huì)更為明顯,寫入性能損失較大。
實(shí)際文件傳輸讀寫速度測(cè)試
測(cè)試點(diǎn)評(píng):接下來(lái)我們還通過(guò)實(shí)際的文件傳輸,測(cè)試了各款SSD真實(shí)的文件傳輸能力。首先我們進(jìn)行了對(duì)71.4GB影音文件的讀與寫,展現(xiàn)SSD的連續(xù)讀寫性能。從測(cè)試來(lái)看,在實(shí)際讀寫應(yīng)用中,光威弈PRO M.2 NVMe SSD與國(guó)外高端產(chǎn)品相比在連續(xù)讀取性能上還有一定差距,不過(guò)在寫入性能上表現(xiàn)較好。光威弈PRO M.2 NVMe SSD 1TB的連續(xù)寫入速度小幅超過(guò)WD_BLACK SN750 EK SSD 1TB約106MB/s。而其512GB產(chǎn)品在讀取性能上與1TB產(chǎn)品相當(dāng),但在寫入性能上則由于SLC Cache較小,所以在寫入速度上較1 TB產(chǎn)品要低不少。
而在寫入由21498個(gè)小文件組成、總?cè)萘窟_(dá)68.8GB的游戲文件,展示SSD隨機(jī)讀寫性能的測(cè)試中,光威弈PRO M.2 NVMe SSD 1TB與WD_BLACK SN750 EK SSD 1TB的表現(xiàn)幾乎完全一致,前者在寫入性能上的表現(xiàn)要稍好一些,后者擁有略好一點(diǎn)的讀取性能。至于其512GB產(chǎn)品,在隨機(jī)寫入性能上由于SLC Cache偏小,與1TB產(chǎn)品相比還是存在明顯差距。
軟件與游戲應(yīng)用測(cè)試
測(cè)試點(diǎn)評(píng):在游戲、程序應(yīng)用中,憑借優(yōu)秀的隨機(jī)性能,光威弈PRO M.2 NVMe SSD 1TB也有不錯(cuò)的表現(xiàn)。在模擬實(shí)際應(yīng)用的PCMark 8存儲(chǔ)性能測(cè)試中,其成績(jī)與WD_BLACK SN750 EK SSD 1TB完全相同,均為5065分,在各項(xiàng)應(yīng)用中的讀寫時(shí)間二者非常接近。如在PCMark 8總共讀寫6108MB的Adobe Photoshop重載測(cè)試中,光威弈PRO M.2 NVMe SSD 1TB的任務(wù)耗時(shí)只需349.9秒,WD_BLACK SN750 EK SSD 1TB的耗時(shí)為349.8秒。在實(shí)際的游戲載入體驗(yàn)中,光威弈PRO M.2NVMe SSD 1TB也能快速地啟動(dòng)各類游戲大作,比如《奇點(diǎn)灰燼:擴(kuò)展版》在機(jī)械硬盤上啟動(dòng)需用時(shí)約一分鐘,在這款SSD上的用時(shí)則大幅縮短到僅僅18.89秒,像《坦克世界》《僵尸世界大戰(zhàn)》這類數(shù)據(jù)量不大的游戲分別也只需要6.87秒、12.94秒的啟動(dòng)時(shí)間。雖然WD_BLACK SN750 EK SSD 1TB的啟動(dòng)速度要更快一點(diǎn),但其在三款游戲上的時(shí)間優(yōu)勢(shì)都不到0.3秒,用戶很難在實(shí)際應(yīng)用中感覺(jué)出來(lái)有任何區(qū)別。
至于光威弈PRO M.2 NVMe SSD 512GB則仍由于容量較小、Die數(shù)量少,因此在應(yīng)用性能測(cè)試中的成績(jī)要低一些。當(dāng)然由于都是NAND閃存介質(zhì),在應(yīng)用中的實(shí)際體驗(yàn)差別其實(shí)也不大。如在Adobe Photoshop重載測(cè)試中,其用時(shí)也就350.5秒;在《奇點(diǎn)灰燼:擴(kuò)展版》游戲中,它的啟動(dòng)時(shí)間僅多了約一秒;在《僵尸世界大戰(zhàn)》《坦克世界》中所增加的游戲啟動(dòng)時(shí)間則都不到1秒。
全盤讀寫與發(fā)熱量測(cè)試
測(cè)試點(diǎn)評(píng):最后我們還對(duì)兩款SSD進(jìn)行了全盤讀寫性能測(cè)試,首先在讀取性能上,它們的表現(xiàn)類似于基準(zhǔn)測(cè)試,全盤平均讀取速度都在2700MB/s以上。而在全盤寫入測(cè)試中,我們則可清晰地發(fā)現(xiàn)兩款不同容量SSD的SLC Cache的確有所區(qū)別。容量更大的1TB產(chǎn)品也擁有更大的SLC Cache,其緩存容量接近51GB,在寫入容量超過(guò)51GB后則會(huì)出現(xiàn)掉速,不過(guò)掉速后的最低連續(xù)寫入速度也能達(dá)到1066MB/s以上。而512GB產(chǎn)品的SLCCache容量則只有1TB產(chǎn)品的一半,約25.5GB。
同時(shí)我們還在全盤寫入測(cè)試中,考察了固態(tài)硬盤的溫度。從測(cè)試來(lái)看,在搭配ROG RAMPAGE Ⅵ EXTREME ENCORE主板上的M.2 SSD散熱片輔助散熱后,光威弈PRO M.2 NVMe SSD的發(fā)熱量的確不高。其1TB產(chǎn)品在寫滿1TB后的最高溫度只有51℃,512GB產(chǎn)品在寫滿512GB后的最高溫度則只有45.6℃。
純國(guó)產(chǎn)NVMe SSD表現(xiàn)遠(yuǎn)優(yōu)于預(yù)期
經(jīng)過(guò)以上測(cè)試,我們認(rèn)為作為純國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品,光威弈PRO M.2 NVMe SSD的表現(xiàn)很不錯(cuò),完全超過(guò)我們的預(yù)期。要知道在測(cè)試光威弈PRO時(shí),我們發(fā)現(xiàn)這款純國(guó)產(chǎn)的SATA SSD的性能只達(dá)到了市場(chǎng)上主流SATA產(chǎn)品的性能。而到了現(xiàn)在的光威弈PRO M.2 NVMe SSD,借助國(guó)產(chǎn)憶芯STAR1000P NVMe 8通道主控、長(zhǎng)江存儲(chǔ)Xtacking架構(gòu)64層TLC閃存、長(zhǎng)鑫存儲(chǔ)DDR4 2666內(nèi)存顆粒,其性能實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。除了在實(shí)際的連續(xù)讀取速度上還有所差距外,它的整體性能完全可以與同容量的國(guó)外高端產(chǎn)品匹敵。值得一提的是,這還只是光威弈PRO M.2 NVMeSSD使用早期版固件所達(dá)到的性能水平,光威向我們表示還在不斷對(duì)固件進(jìn)行優(yōu)化,以進(jìn)一步提升性能與穩(wěn)定性,本文所展示的測(cè)試成績(jī)還不能代表光威弈PRO M.2 NVMe SSD上市后的最終表現(xiàn)。從這里可以看到我國(guó)在存儲(chǔ)硬件技術(shù)上的發(fā)展的確非常迅猛,不僅遠(yuǎn)沒(méi)有我們?cè)贑PU、GPU方面與國(guó)外的技術(shù)差距大,而且還逐步追上了國(guó)外產(chǎn)品的技術(shù)水準(zhǔn)。目前長(zhǎng)江存儲(chǔ)已開(kāi)發(fā)出了128層堆疊的閃存,閃存的存儲(chǔ)容量、性能顯然將進(jìn)一步得到提升,再加上國(guó)產(chǎn)SSD主控還有其他國(guó)外產(chǎn)品所缺少的安全特性,如支持對(duì)安全性至關(guān)重要的國(guó)產(chǎn)商用密碼算法SM2、SM3、SM4等,國(guó)產(chǎn)SSD的未來(lái)前景將非常可期。