一、前言:希捷带来旗下首款消费级PCIe 5.0 SSD
Intel 12/13代酷睿、AMD锐龙7000平台已经原生支持PCIe 5.0,能依靠PCIe规格升级带来最明显提升的设备当属SSD,只可惜消费级的PCIe 5.0 SSD依然不够丰富,性能、发热量也都存在诸多不足,普及之路依然漫漫。
事实上,从开始的秀肌肉到现在,PCIe 5.0 SSD出现已经接近差不多一年的时间了,虽然进展较慢,但毕竟有着更快的速度,普及也只是时间问题,需要的就是产品快速迭代、提升。
现在,小编收到了希捷的酷玩540 2TB,这也是希捷首款消费级的PCIe 5.0 SSD产品。
先科普一下PCIe 5.0 SSD,除了最明显的更高的带宽和速度,还引入了NVMe 2.0的两大关键特性:分区命名空间(ZNS)、键值(key value/KV)。
ZNS这个分区技术,会在SSD内部划分出多个分区命名的空间,并将具有相似访问频率的数据放在相同的空间中,尽量减少因为新数据写入被临时挪动的现象出现,有效降低了写入放大率,也有效延长了SSD的寿命。
简单来说,在原来PCIe 4.0 SSD需要写入1G,但实际写入数据量在3-4GB,而PCIe 5.0 SSD则减少了这样的情况出现,自然也就带来了更长的寿命。
KV命令集将允许应用程序使用KV对(key-value pairs)与硬盘控制器通信,而不是通过块地址。以免除键和逻辑区块之间不必要的转换表(translation tables),可有效降低CPU计算负荷,从而降低整体开销。
举个例子,PCIe 4.0 SSD在写入大文件时,CPU占用最高可能会达到20%左右,但PCIe 5.0 SSD加入这个KV特性后,对CPU占用就只有个位数了。
产品规格方面,希捷酷玩540 SSD 2TB的顺序读写都达到了10GB/s,4K随机读取为1490K IOPS、4K随机写入为1500K IOPS,相较PCIe 4.0 SSD性能快了50%。
得益于NVMe 2.0的ZNS分区命名空间等新特性,希捷酷玩540 SSD 2TB的寿命达到了2000TBW,比起主流PCIe 4.0 SSD高了近一倍。
接下来,我们来看看这款希捷酷玩540 SSD 2TB的表现如何。
二、外观:希捷认证E26控制器+ 3D TLC NAND
我们收到的希捷酷玩540 SSD,在外包装盒延续了上代的风格,同样橙色的包装,印有霸气的FireCuda系列猛兽图案,霸气十足。
希捷酷玩540 SSD 2TB正反两面,都贴有产品贴标,上面简略介绍了产品的信息。采用的是双面颗粒方案。
撕下标签后,从左到右分别是2颗美光232层TLC NAND、1颗4GB的DDR4X DRAM缓存、希捷认证的群联PS5026-E26主控。
PS5026-E26主控细节,采用TSMC 12nm工艺,FCCSP 576封装,核心面积16x16mm,采用双CPU方案(其中集成Arm Cortex-R5),TSMC 12nm制程工艺,支持DDR4/LPDDR4缓存,最大可支持32TB的容量。
性能方面,为八通道闪存控制器,最高可搭配2400MT/s的闪存,理论上可以达到顺序读取速度14GB/s、顺序写入速度11.8GB/s,4K随机读取150万IOPS、4K随机写入200万IOPS。
DRAM缓存为SK海力士4GB的LPDDR4,频率4266Mbps。
两面都贴有2颗3D TLC NAND颗粒,共4颗组成了2TB的容量,根据型号并未查询到更多详细的信息,但应该是美光232层堆叠TLC闪存颗粒。
不过这也对散热提出了极高的要求,对于笔记本用户明显不够友好,还是建议在台式机上搭配散热器使用。
三、性能测试:顺序写入读取均达到10GB/s
测试平台如下:
由于测试平台的主板没有PCIe 5.0 M.2接口,我们使用了带有主动散热风扇的转接卡,对性能发挥并无影响。
PCIe 5.0 SSD发热较高,建议搭配散热器使用,以便发挥出最佳性能。
1、CrystalDiskMark
在CrystalDiskMark测试中,无论是1GB还是64GB的测试,希捷酷玩540 SSD 2TB的顺序和随机表现区别并不大。
最亮眼的自然就是顺序成绩,读取和写入均达到了10GB/s的档次,比起PCIe 4.0 SSD的7.5GB上限,要快了约1/3。
4K随机读取97.65MB/s、4K随机写入383.35MB/s。
对比以往测试过的PCIe 4.0 SSD,PCIe 5.0 SSD在4K随机读取上的表现要高了约10%左右,逼近100MB/s大关,随机写入提升则变化不大。
将CrystalDiskMark的测试模式切换为“实际表现”,同样顺序和随机的表现,在1GB和64GB的区别不大。
最终测得希捷酷玩540 SSD 2TB的最大顺序写入在8.7GB/s、顺序读取9.5GB/s。
最大随机读取IOPS 23963、随机写入IOPS 92724,比PCIe 4.0 SSD分别提升了最多约22%、7.8%,而延迟则低了22%、7.8%。
2、ATTO Disk Benchmark
在ATTO Disk Benchmark测试结果中,对于0.5KB小文件的读写,希捷酷玩540 SSD 2TB最低也能够提供17MB/s的写入、110MB/s的读取速度。
在64KB的时候,写入可以达到9.17GB/s、读取5.64GB/s的表现。
从4MB开始,写入则稳定在9.5GB/s、读取9.3GB/s。
3、HD Tune文件基准
在HD Tune Pro中,我们使用文件基准功能来测试希捷酷玩540 SSD 2TB的SLC Cache性能,文件长度最大可选为250GB。
在整个测试过程中,写入速度(橙线)在缓内可以达到9GB/s左右,从210GB开始掉至缓外速度,约4GB/s左右。
读取速度(蓝线)缓内速度在8.4GB/s左右,同样在212GB这个阶段产生波动,但浮动并不算大,只掉至7GB~7.5GB/s左右。
5、AIDA64 Disk Benchmark Linear Write
AIDA64 Disk Benchmark Linear Write持续写入了半小时的数据,希捷酷玩540 SSD 2TB在前35%可以保持在9.8GB/s左右的速度,但中间经历了一次掉速。
从表现来看,希捷酷玩540 SSD 2TB的SLC Cache写入320GB左右后掉至缓外,在清理完缓存后,又持续写入了180GB的数据,才掉至1.5GB/s的缓外速度。
6、硬件狗狗
硬件狗狗是驱动之家出品的一款专业硬件检测、跑分工具,非常适合主流PC玩家。其依托小编自研算法,以及3DMark等权威测试模块,可以快速、准确、全面检测PC电脑的整体配置,可以对电脑的处理器、显卡、内存、硬盘进行单项测试,来查看自己的设备表现如何。
硬件狗狗对希捷酷玩540 SSD 2TB给出了126890分的成绩,超越了99%用户,给出的评价是硬盘中的超跑,办公游戏毫无压力。
五、3DMark和温度测试:缓外写入1.5GB/s 最高温度62℃
1、3DMark存储基准测试
3DMark存储基准测试,可以实际测试游戏中的实际表现,它支持所有最新的存储技术,并测试实际、真实世界的游戏性能,如加载游戏、保存进度、安装游戏文件和录制游戏视频流等活动。
它的测试项目包括:启动加载《战地风云5》、《使命召唤:黑色行动4》、《守望先锋》、录制游戏、安装游戏、保存游戏、移动游戏的硬盘带宽和存取时间。
希捷酷玩540 SSD 2TB在3DMark存储基准测试中总分为5474。
子项目测试中,平均带宽为943.34MB/s,平均存取时间33μs;
加载《战地风云5》带宽为1563.55MB/s,平均存取时间50μs;
加载《使命召唤:黑色行动4》带宽为1179.48MB/s,平均存取时间59μs;
加载《守望先锋》带宽为747.74MB/s,平均存取时间34μs;
录制游戏带宽为362.37MB/s,平均存取时间24μs;
安装游戏带宽为470.05MB/s,平均存取时间29μs;
保存游戏带宽为479.18MB/s,平均存取时间15μs;
移动游戏带宽为5906.64MB/s,平均存取时间44μs。
对比PCIe 4.0 SSD 2TB,希捷酷玩540 SSD 2TB在各方面优势很是明显,要快了约29.4%~78%,带来了更快的速度,再配合Windows的DirectStorage特性,可以让GPU直接访问CPU,无需经过内存,从而有效减少游戏的加载时间。
在延迟上,希捷酷玩540 SSD 2TB也是全面领先PCIe 4.0 SSD 2TB,提升幅度约20%~45%,用于数据存储更为迅速。
2、温度测试
希捷酷玩540 SSD 2TB的待机温度在40℃左右,顺序读取最高温度为57℃、在顺序写入时达到了最高的62℃。
这样的表现得益于我们使用的转接卡带有散热风扇,在进行主动散热后,发热远没有想象中那么严重,甚至比PCIe 4.0 SSD还要低一些。
六、总结:PCIe 5.0 SSD战未来 建议搭配散热器使用
那可能有部分用户问了,如果不搭配散热器,PCIe 5.0 SSD能不能用呢?
我的回答是:不能!
在测试期间,将转接卡上的散热风扇拆下后,重新跑各类基准软件,但都只能跑完读取阶段,概率会出现超出10GB/s的成绩,这情况很明显不正常,到写入阶段则直接罢工,并且会出现丢盘现象。
起码从现阶段而言,PCIe 5.0 SSD还是无法完全摆脱散热器的,这也只能看后续是否有更好的方案来解决这个问题。
其实回想起来,PCIe 4.0 SSD在初期,也有着发热大的问题,后期通过主控和闪存的不断升级才解决。
在保证散热良好的情况下,希捷酷玩540 SSD 2TB的性能可以完全发挥出来,10GB/s的顺序读写、100MB/s的4K随机读取能力,无论是系统/程序,还是游戏加载,都可以给用户带来更极致的体验,大大节约等待时间。
进行全盘测试时,希捷酷玩540 2TB在前1/3可以保证9.8GB/s的写入速度,缓外速度写入速度也能达到1.5GB/s,当然一次写入600GB以上数据的场景极为少见,即便偶尔遇到也能保证足够用的速度。
此外,希捷酷玩540 SSD 2TB的写入寿命达到了2000TBW,5年质保期内平均每日可写入超过1TB的容量,一般消费者自然难以写入如此之多的数据,更高的TBW也让设备寿命更加长久、耐用。
从现阶段来看,PCIe 5.0 SSD和主流消费者还有一定的距离,更合适对游戏加载时间较为敏感的高端玩家,或者再快都不嫌快的工作站专业用户。。
PCIe 4.0 SSD的上限,仅仅是PCIe 5.0 SSD的下限而已。PCIe 4.0 SSD的潜力已经全部挖掘完毕了,PCIe 5.0 SSD才是未来!
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