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原创 100%美光血统!千元级英睿达P5 PLUS PCIe 4.0 SSD实测

今年存储市场最显著的一个特点是各家都推出了新款PCIe 4.0 SSD,从三星的980 PRO到WD_BLACK的SN850,再到基于国产主控、国产闪存芯片的阿斯加特AN4等等。原因不外乎有两方面,一是从主控到闪存的硬件技术在近期都有了长足的进步,另一方面则得益于英特尔与AMD 500系主板平台的普及。两家500系主板最大的特色是可以提供对PCIe 4.0技术的支持,为用户创造了使用PCIe 4.0 SSD的条件。作为业内主要存储厂商的美光自然不能落后,他们不仅研发了新的PCIe 4.0主控,更打造出了在存储密度上领先于同级产品的176层堆叠闪存,而这两大新技术的结合所带来的就是英睿达P5 PLUS PCIe 4.0 SSD。作为美光旗下的消费级品牌,这款英睿达PCIe 4.0 SSD能为用户带来怎样的体验,相对同级其他产品表现如何?

今年存储市场最显著的一个特点是各家都推出了新款PCIe 4.0 SSD,从三星的980 PRO到WD_BLACK的SN850,再到基于国产主控、国产闪存芯片的阿斯加特AN4等等。原因不外乎有两方面,一是从主控到闪存的硬件技术在近期都有了长足的进步,另一方面则得益于英特尔与AMD 500系主板平台的普及。两家500系主板最大的特色是可以提供对PCIe 4.0技术的支持,为用户创造了使用PCIe 4.0 SSD的条件。作为业内主要存储厂商的美光自然不能落后,他们不仅研发了新的PCIe 4.0主控,更打造出了在存储密度上领先于同级产品的176层堆叠闪存,而这两大新技术的结合所带来的就是英睿达P5 PLUS PCIe 4.0 SSD。作为美光旗下的消费级品牌,这款英睿达PCIe 4.0 SSD能为用户带来怎样的体验,相对同级其他产品表现如何?

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以美光PCIe 4.0主控、176层堆叠TLC为核心

硬件解析

从外观上看,英睿达P5 PLUS与之前的PCIe 3.0产品:英睿达P5非常类似,都采用了黑色的PCB,并在正面贴有一张包含有产品型号、Logo的贴纸。更相似的是主控外观,尽管P5 PLUS支持PCIe 4.0,但其主控外观与P5上的主控也非常接近,都外置了一层凸起的铝合金外壳,以利于散热。同时主控上醒目的“Micron”字样也显示着这款主控由美光自行研发,没有使用第三方厂商的产品。

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▲SSD的结构很简单,正面由美光的PCIe 4.0主控芯片、闪存芯片、缓存芯片三类芯片组成,背面则没有任何芯片。

稍感遗憾的是,目前美光并未透露这款主控的详细技术规格。唯一可以确认的有以下几点:1.该主控的编号由英睿达P5上的“DMO1B2”变为“DMO2A1”;2.该主控采用8通道读写设计,支持NVMe 1.4标准;3.该主控支持APST自主电源状态转换节能机制与自适应温度保护机制,在主控温度达到或高于80℃时,会降速保护数据安全;4.该主控支持AES 256bit硬件加密,支持TCG OPAL 2.0全盘加密。

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▲编号为“DMO2A1”的美光PCIe 4.0主控,支持8通道读写,APST自主电源状态转换节能机制。

英睿达P5 PLUS的另一大亮点就是使用了美光B47R 176层堆叠3D NAND TLC。其堆叠层数相对于常见的128层、96层产品都有巨大提升,这也就意味着在相同面积下,美光B47R 176层堆叠闪存可提供更多的存储容量,存储密度更高。美光之所以能堆出176层的颗粒,其诀窍在于美光采用了双堆栈技术,将两个88层堆栈堆叠在一起来实现。这样做的难度比通过单堆栈来达到相同的层数要更简单,产品投产速度也更快,2020年发布176层堆叠闪存后,今年美光便推出了采用这款闪存的SSD。

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▲SSD采用了两颗美光176层堆叠的3D NAND TLC闪存,每颗闪存内部整合了多达8颗512Gb die,组成总共1TB容量。

同时在其他方面,美光B47R 176层堆叠颗粒也有诸多改进。如闪存接口速度从96/128层堆叠闪存的1200MT/s大幅提升到1600MT/s,闪存读写速度改善明显。此外美光B47R 176层堆叠颗粒的读写延迟相比96层改进35%,相比128层改进25%,混合负载性能相比96层改进15%。

值得一提的是,美光B47R 176层堆叠3D NAND TLC的架构也有大幅改进,首先这款闪存从传统的浮动栅极结构转变为电荷陷阱技术,提高了闪存的可扩展性和性能。同时美光还将堆叠式替换门架构,新颖的电荷陷阱技术和CMOS阵列下(CuA)技术结合在一起,有效缩小了176层NAND的芯片尺寸。其176层闪存的厚度仅45微米,只有一张打印纸的五分之一。因此尽管其堆叠层数已经达到了64层浮动栅极结构堆叠颗粒的两倍,但厚度却和它基本相同。

在本次测试的这款英睿达P5 PLUS PCIe 4.0 SSD 1TB SSD上,它只在正面配置了两颗闪存芯片,每颗闪存芯片内整合了多达8颗512Gb die,存储密度很高。为了存储记录数据位置的FTL映射表,这款SSD配备了美光LPDDR4内存颗粒作缓存,在本次测试的1TB产品上,其缓存容量为1GB。我们知道,SSD的读写操作都需要查询这张记录表,要想读写速度快,就需要把这张映射表存放在高性能的DRAM内存颗粒中,因此采用DDR4内存颗粒可以带来更好的性能表现。

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▲SSD板载1GB美光LPDDR4内存颗粒,可以加速SSD的读写操作。

耐久度上,英睿达P5 PLUS PCIe 4.0 SSD与之前的PCIe 3.0、96层堆叠产品英睿达P5完全相同。目前这款产品有500GB、1TB、2TB三种容量可选,其可写寿命分别是300TB(500GB)、600TB(1TB)、1200TB(2TB)。此外,英睿达也为P5 PLUS提供了5年质保加可写容量的质保政策(以先到为准)。

我们如何测试

接下来我们首先采用AS SSD Benchmark、CrystalDiskMark、Anvil’s Storage Utilities等基准软件测试了SSD在软件默认设置下的性能,同时我们还会使用软件所能设置的最大测试容量,以测试SSD在大容量文件传输时是否会出现掉速现象。程序应用性能上,我们则会通过模拟实际应用的PCMark 8存储性能测试,以及三款游戏的启动时间进行考察。同时,我们还将采用HD TUNE PRO进行全盘读写测试,考察SSD在长时间写入后的性能衰减情况,以及SSD的发热量。最后我们还会搭配支持PCIe4.0技术的WD_BLACK SN850 1TB进行文件传输,考察这款SSD实际的文件读写性能。

此外需要提及的是,由于英睿达P5 PLUS在默认状态下没有配备散热片,因此为了发挥出SSD的最大性能,测试中,我们会搭配ROG MAXIMUS XⅢ HERO主板上的M.2 SSD散热片进行测试。

测试平台

主板:ROG MAXIMUS XⅢ HERO

处理器:酷睿i9-11900K

内存:芝奇DDR4 3600 8GB×2

硬盘:英睿达P5 PLUS PCIe 4.0 1TB

WD_BLACK SN850 1TB

显卡:GeForce RTX 3090

电源:AORUS金雕850(AP850GM)

最高速度接近7000MB/s

基准性能测试

默认1GB容量测试

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测试点评:从测试结果来看,相对于采用PCIe 3.0技术的英睿达P5来看,英睿达P5 PLUS的进步是非常大的。如在CrystalDiskMark测试中,英睿达P5 PLUS的最高连续读写速度分别在3235.69MB/s、3054.45MB/s左右。而借助PCIe 4.0主控与新闪存,英睿达P5 PLUS的最高连续读写速度分别提升到6776.3MB/s、5102.74MB/s。同时在对日常程序与游戏应用非常关键的随机4KQ1T1性能测试上,英睿达P5 PLUS也获得了大幅的进步,其随机读写性能分别达到75.62MB/s、273.44MB/s。而英睿达P5在这个测试中的性能分别只有53.96MB/s、134.4MB/s。因此相对于PCIe 3.0产品来看,英睿达P5 PLUS的性能有质的飞跃。

与同类PCIe 4.0产品相比,综合以往测试来看,英睿达P5 PLUS明显超过WD_BLACK SN750 SE这类最高速度未超过4000MB/s,随机4KQ1T1读取性能在60MB/s左右的入门级PCIe 4.0 SSD,但与旗舰级PCIe 4.0相比还有一定距离。如与同样搭配美光176层堆叠3D NAND TLC颗粒,但主控换为群联PS5018-E18的希捷酷玩530相比就有明显差距。后者的最高连续读写速度分别可达7013.19MB/s、6828.59MB/s。随机4KQ1T1性能分别为89.61MB/s、374.1MB/s。由于两款SSD的闪存相同,因此这就证明英睿达P5 PLUS所采用的美光“DMO2A1”PCIe 4.0主控在技术规格、性能上比群联PS5018-E18还是要低一些。

基准软件最大容量测试

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测试点评:接下来我们还在基准软件可设置的最大容量下对英睿达P5 PLUS 1TB进行了测试,在AS SSD Benchmark中测试容量为10GB,在Anvil’s Storage Utilities中测试容量为32GB,在CrystalDiskMark中,测试容量为64GB。

值得称赞的是,在基准软件可设置的最大容量测试中,英睿达P5 PLUS 1TB的读写速度没有出现大幅下降。如在AS SSD Benchmark 10GB容量测试中,其7669的测试总分相对默认1GB容量测试下的成绩还略有提升。在Anvil’s Storage Utilities测试中,英睿达P5 PLUS 1TB的总分仅非常微小地下降了不到5分,其测试成绩仍突破了22850分,各项写入性能都没有出现明显下降。而在CrystalDiskMark的64GB容量测试中,它的连续读取速度仍保持在6770MB/s的高水平,只是连续写入速度小幅下降。

启动速度快!

程序应用性能测试

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测试点评:凭借不错的随机性能,在游戏、程序应用中,英睿达P5 PLUS M.2 SSD也有不错的表现,各项测试相对于英睿达P5都有一定提升,达到了中高端PCIe 4.0 SSD的水准。如在模拟实际应用的PCMark 8存储性能测试中,这款SSD的总成绩达到5093分,比英睿达P5高了21分,原因就在于P5 PLUS在执行Adobe Photoshop、Adobe InDesign、Illustrator等各类应用读写任务的耗时间略少一些。如在总共读写6108 MB数据(其中读468MB,写5640MB)的PhotoShop重载测试中,P5 PLUS耗时348.9s,而P5则需耗时350s。

同时在游戏启动速度上,英睿达P5 PLUS也要更快一些。如在启动《奇点灰烬:扩展版》时,英睿达P5需耗时20.4秒,而英睿达P5 PLUS的游戏启动时间则缩短到仅16.23秒。同时在启动《坦克世界》时,英睿达P5 PLUS仅耗时15.01秒,与那些旗舰级的PCIe 4.0 SSD相比也毫不逊色,如AORUS Gen4 7000s NVMe SSD在启动这款游戏时也需耗时16.38秒。

发热量不大

HD TUNE PRO全盘读写测试

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▲英睿达P5 PLUS M.2 SSD的HD TUNE PRO全盘写入测试,可以看到它拥有一个容量约350GB的SLC Cache。

测试点评:接下来我们还进行了消费者比较关心的HD TUNE PRO全盘写入测试,考察了英睿达P5 PLUS M.2 SSD在写入大容量数据时的性能一致性表现,以及发热量情况。而从全盘写入测试上,我们也从测试中得到了为什么在大容量基准测试时,SSD也不会出现掉速的原因。原来英睿达P5 PLUS拥有一个容量约350GB的SLC Cache,在这个容量范围内写入连续型数据,SSD就能保持4600MB/s左右的高速。

当然如果写入容量超入这个范围,SSD也会出现大幅掉速,速度最低会下降到约420.6MB/s左右。不过由于初始阶段写入速度在4500MB/s以上,因此其全盘平均连续写入速度还是能达到2017.2MB/s。发热量方面,可以看到,虽然这款美光PCIe 4.0主控的技术规格不如旗舰产品,但这也让它的温度能得到一定的控制。通过FLIR热成像仪观察,其在完成全盘写入测试后,散热片表面多个测量点的温度不超过62℃。通过CrystalDiskInfo侦测,这款SSD在HD TUNE PRO全盘写入1TB后的温度也就65℃,相对于搭配散热片后,最高温度仍在70℃以上的旗舰级PCIe 4.0 SSD要低一些。

实际文件传输测试

大容量写入会掉速

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测试点评:由于测试所用的ROG MAXIMUS XⅢ HERO主板拥有多个PCIe 4.0 M.2接口,因此接下来我们也在由酷睿i9-11900K提供的M.2接口上安装了支持PCIe 4.0技术的WD_BLACK SN850 1TB SSD,并与英睿达P5 PLUS进行了实际的文件传输测试。

从文件传输速度来看,P5 PLUS的读取速度表现不错,在读取ISO这类大容量连续性数据文件时,其平均读取速度逼近5000MB/s。而在向WD_BLACK SN850写入这类文件时,我们发现在实际文件写入时,它的SLC Cache容量相比HD TUNE PRO测试还要小一些,大约在写入94GB容量后就会出现掉速。如文件容量在94GB以内,那么SSD可以为用户带来约4400MB/s的连续写入速度。不过一旦写入容量超过这个范围的话,SSD就会直接写入到闪存上,此时SSD的写入速度就会出现下滑。当然借助前期较高的写入速度,在写入182.3GB ISO文件时,SSD的平均写入速度还是能达到2845MB/s。

在体现随机小文件读写性能的《英雄联盟》安装文件传输测试上,英睿达P5 PLUS也有很不错的表现,其小文件写入性能与旗舰级PCIe 4.0 SSD相比也毫不逊色,如与采用群联PS5018-E18主控搭配美光96层堆叠颗粒的AORUS Gen4 7000s NVMe SSD相比。其平均写入速度达到908.4MB/s,而后者的写入速度为790MB/s。同时在读取性能的表现上它也要略强一些,其平均读取速度为876.4MB/s,而后者的平均读取速度为874MB/s左右。

定位中高端的PCIe 4.0 SSD

值得“原厂控”考虑

综合以上测试来看,我们认为英睿达P5 PLUS在性能上就是一款介于低端与旗舰级PCIe 4.0 SSD之间的中高端PCIe 4.0 SSD。更值得一提的是,英睿达显然了解P5 PLUS在一众PCIe 4.0 SSD中的水平,所以英睿达为它制定的售价也是在低端与旗舰级产品之间。如同样采用美光176层堆叠颗粒,只是主控不同的希捷酷玩530旗舰级PCIe 4.0 SSD 1TB的售价在1699元左右,而英睿达P5 PLUS 1TB的售价则只有1299元,比前者便宜了400元。所以它的售价还是比较合理,与性能相符,值得追求原厂颗粒、主控,并需要一定性价比的用户考虑。

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