電子發(fā)燒友App
從存儲產品的技術發(fā)展歷史來看，存儲產品在性能上的提升除了需要控制芯片、存儲介質在技術架構上有大的進步與改進外，更重要的一個先決條件是需要為它們使用更“寬”的傳輸接口。如在約25年前，人們使用的還是接口帶寬只有33MB/s的IDE ATA33接口，然后才逐漸進化為ATA 133、SATA、PCIe 1.0到PCIe 4.0，幫助存儲設備的性能從不到33MB/s飛躍到PCIe 4.0 SSD的最高接近7500MB/s。而現(xiàn)在借助傳輸總線技術的進步，首款采用PCIe 5.0總線技術的SSD也終于來到了《微型計算機》評測室，那么這款SSD是否能讓存儲產品的性能再上一層樓，在使用體驗上會給用戶帶來怎樣的變化呢？
產品規(guī)格
接口：PCIe 5.0 x4
主控：群聯(lián)PS5026-E26 8通道主控
閃存：美光232層堆疊TLC閃存顆粒
緩存：LPDDR4
可選容量：1TB、2TB
板型：M.2 2280
耐久度：700TBW(1TB)、1400TBW(2TB)?
質保時間：5年
參考價格：2699元（2TB）
帶寬翻番！PCIe 5.0技術簡介
在2019年5月，PCI-SIG組織已經發(fā)布了PCIe 5.0標準。相比PCIe 4.0，PCIe 5.0的帶寬再度翻倍，在顯卡使用的PCIe 5.0 x16場景下，單向帶寬高達約64GB/s，雙向帶寬高達128GB/s。而在SSD常用的PCIe 5.0 x16場景下，其單向帶寬也有16GB/s，雙向帶寬達到32GB/s。值得一提的是，在數(shù)據(jù)傳輸中，PCIe 5.0還使用了從3.0標準時代所導入的NRZ(Non- Return-to-Zero)128b/130b編碼技術，不再采用8bit/10bit的小包校驗方式，轉而采用了全新算法的128bit/130bit的大包校驗方式以及全新的硬件加擾和解碼模塊等，其校驗帶寬開銷從之前的20%大跌至1.54%。因此如扣除損耗的帶寬后，PCIe 5.0 x16、PCIe 5.0 x4接口下也能分別提供63.0 GB/s、15.75 GB/s的傳輸帶寬。為了達到如此的帶寬高度，PCIe 5.0采用了全新的信號完整性設計、可以向后兼容的CEM連接器等設備，整體技術架構還是發(fā)生了比較大的變化。
從SSD的角度來看，PCIe 5.0 x4接口的使用顯然能大力推動SSD性能的提升，畢竟現(xiàn)在所用的PCIe 4.0 x4 SSD接口可用傳輸帶寬也只有7.88 GB/s。當然接口帶寬提升了，還需要SSD提升自身存儲控制器與閃存顆粒的性能，才能有效地利用這高規(guī)格的傳輸接口，那么本次測試的PCIe 5.0 SSD的硬件配置是怎樣的呢？
PCIe 5.0 SSD之大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB硬件解析
本次測試所用的M.2 PCIe 5.0 x4 SSD由傳統(tǒng)DIY廠商技嘉科技推出，型號為大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD，目前有1TB、2TB兩個容量。首先從外觀上來看，與之前的M.2 SSD相比，這款產品最大的不同就是它采用了巨大的散熱器。普通SSD一般只是配備一塊厚度適中的矩形散熱片，而這款SSD采用的則是帶有納米碳涂層的M.2雙熱管散熱器。散熱器由兩根熱管和上下兩塊堆疊散熱片組成，基于先進的熱技術納米碳涂層，讓散熱片能利用納米碳的高熱輻射性，改善金屬表面的熱輻射效率，獲得更好的散熱效果。同時散熱器正反兩面都配備了高導熱系數(shù)的散熱墊，讓SSD上所有芯片的熱量都能高效地傳遞到散熱片上。
▲散熱器正反兩面都配備了高導熱系數(shù)的散熱墊，讓SSD上所有芯片的熱量都能高效地傳遞到散熱片上。
不過大型散熱器的配備也讓這款SSD的厚度達到了44.7mm，一般M.2 SSD在不帶散熱器時的厚度只有2mm，而專為M.2 SSD設計的普通散熱器也只有5mm左右的厚度，所以用戶在采用這款SSD前需注意是否會存在安裝沖突。技嘉之所以會為其首款PCIe 5.0 SSD使用大型的散熱器，原因還是在于規(guī)格的提升也增加了PCIe 5.0主控的發(fā)熱量，所以為了有效降低主控的工作溫度，避免出現(xiàn)過熱掉速，確保性能穩(wěn)定性，散熱器的設計規(guī)格也較以前提升不少。此外，考慮到在游戲本、一體機中并不方便安裝大型散熱器，所以技嘉還非常貼心地為這款SSD采用了銅箔標簽。該標簽不僅起著顯示產品型號的作用，更能借助銅箔優(yōu)良的導熱性，將熱量快速導出。
▲大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB由一顆PS5026-E26 PCIe 5.0主控芯片、4顆美光232層堆疊TLC閃存顆粒、1顆用作緩存的SK海力士LPDDR4內存顆粒組成。
▲大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB的“心臟”：群聯(lián)PS5026-E26 PCIe 5.0主控芯片
如此多的散熱設計，服務的就是這款SSD的核心——來自群聯(lián)的PS5026-E26 PCIe 5.0主控芯片。基于12nm生產工藝打造的PS5026-E26內部擁有兩顆ARM Cortex-R5架構的處理器，以及3顆協(xié)作處理器，確保了足夠的計算能力。同時它支持多達8個NAND閃存通道讀寫，32CE片選信號，并符合NVMe 2.0標準。
▲ZNS（分區(qū)命名空間）帶給SSD的主要技術好處
而NVMe 2.0標準帶來的一大改進就是提供了一個新功能——ZNS（分區(qū)命名空間）。ZNS允許SSD和主機在驅動器內協(xié)作放置數(shù)據(jù)，而無需過度調配，還允許數(shù)據(jù)與SSD的物理介質對齊。通過這種方式，ZNS提高了整體系統(tǒng)性能并提高了SSD的耐久性。簡單地說，支持ZNS技術的SSD會在內部劃出多個分區(qū)命名空間，SSD會把具有相似訪問頻率的數(shù)據(jù)放在相同的分區(qū)命名空間中。這樣那些需要長期存放的數(shù)據(jù)就可以集中地存放在一些塊中，可以盡量減少因為新數(shù)據(jù)寫入被臨時挪動的現(xiàn)象出現(xiàn)，以減少整體寫放大，從而延長硬盤壽命。此外，在分區(qū)空間內只支持順序寫入的特性可以進一步降低寫入放大，ZNS技術還可以降低SSD對緩存容量的需求。而對SSD耐久與壽命的優(yōu)化，也讓這款SSD有不錯的壽命指標。目前AORUS Gen5 10000 SSD有1TB、2TB兩種容量供用戶選擇。質保方面，這款產品擁有5年質保加可寫容量的質保政策（以先到為準），其2TB產品的TBW質?？蓪懭萘扛哌_1400TB，1TB容量產品的質?？蓪懭萘恳灿?00TB，而一般常見2TB、1TB TLC SSD的質保可寫容量分別為1200TB、600TB，這也說明廠商對SSD的品質的確是相當有信心的。
▲大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB采用了4GB SK海力士LPDDR4內存作緩存
▲大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD采用的美光232層顆粒堆疊TLC閃存顆粒
為了提升SSD的性能，大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD也采用獨立緩存設計。本次測試的2TB產品配備了多達4GB獨立緩存（編號為H9HCNNNCPUMLXR-NEE的SK海力士LPDDR4內存顆粒 ），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內存顆粒中，從而有效提升SSD的讀寫性能。對于保證SSD讀寫性能的關鍵——閃存，技嘉此次更為它采用了上市不久的美光232層堆疊TLC閃存顆粒。該顆粒在密度與性能上都獲得了提升，其單Die容量達到128GB，四顆Die組成一顆擁有512GB容量的閃存顆粒，因此參與此次測試的2TB SSD的正反兩面也就只有4顆閃存顆粒。性能上，美光的232層顆粒采用6 Planes（4面）設計，相比常見的4 Planes設計閃存擁有更高的讀寫吞吐量，閃存接口速度為1600MT/s，后續(xù)會升級至2000～2400MT/s。
基于以上更先進的硬件與技術的應用，最終大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB產品的標稱順序讀寫速度達到10000MB/s、9500MB/s，相比順序讀取速度在7500MB/s以內，順序寫入速度在7000MB/s以內的頂級PCIe 4.0 SSD也提升不少，那么它在實際測試、應用中是否能取得與標稱性能相符的成績呢？接下來我們特別搭建基于酷睿i9-13900KS處理器、32GB DDR5 7200MT/s雙通道內存組成的平臺對它進行了測試。
測試平臺
主板：技嘉Z790 AORUS TACHYON鈦雕
處理器：酷睿i9-13900KS
內存：Kingston FURY叛逆者DDR5 7200MT/s 32GB雙通道內存
硬盤：大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB
顯卡：GeForce RTX 3060
電源：AORUS AP1200PM鉑金雕
操作系統(tǒng)：Windows 11
讀寫均突破10000MB/s！ 基準性能測試
測試點評：首先從基準測試來看，憑借全新的PCIe 5.0主控、232層堆疊閃存顆粒，大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD的確有非常不錯的表現(xiàn)。在CrystalDiskMark測試中，大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB的順序讀寫速度均雙雙突破了10000MB/s的標稱順序速度，相比PCIe 4.0 SSD的確有很大的提升。畢竟頂級PCIe 4.0 SSD的順序讀取速度一般在7450MB/s～7490MB/s左右，順序寫入速度一般在6500MB/s～7000MB/s左右。而在隨機寫入性能上，雖然沒有順序讀寫速度提升那么大，但進步也是存在的。如在與游戲、消費級程序應用相關的隨機4K Q1T1測試中，其讀取性能達到94MB/s左右，而頂級PCIe 4.0 SSD在該測試中一般也只是在80MB/s～90MB/s左右。這意味著這款PCIe 5.0 SSD也能更快地啟動各類應用程序，加載游戲場景。
同時在AS SSD Benchmark、Anvil's Storage Utilities測試中，大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB也憑借不錯的順序與隨機讀寫性能分別獲得了12985分、32839分的好成績，優(yōu)于頂級PCIe 4.0 SSD。頂級PCIe 4.0 SSD在這兩項測試中的得分一般分別在12800分、30000分以內。
掉速不明顯！ 基準性能最大容量測試
接下來我們還在基準軟件可設置的最大容量下對大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB進行了測試，在AS SSD BENCHMARK中測試容量為10GB，在Anvil's Storage Utilities中測試容量為32GB，在CrystalDiskMark中，測試容量為64GB。
結果顯示，在讀寫大容量文件時，這款產品的掉速并不明顯。其CrystalDiskMark的順序讀寫速度仍分別在10000MB/s以上，其在AS SSD BENCHMARK測試分數(shù)只小幅下滑約400分，Anvil's Storage Utilities測試得分可能由于測試誤差，反而較小容量測試時還上升到了33831分。這表明大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB應該有一個容量不小的SLC Cache，我們將在后面的測試中進行驗證。
應用軟件與游戲測試
▲大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB創(chuàng)下了目前《微型計算機》評測室中的PCMark 10存儲性能系統(tǒng)盤測試最高分
在這部分測試中，我們首先使用了PCMark 10存儲性能中的系統(tǒng)盤性能測試，該測試也包含了多項復雜的存儲性能測試，包括Windows 10啟動測試，《Premiere Pro》《 Lightroom》《 After Effects》《Photoshop》《Illustrator》等專業(yè)軟件的啟動、讀寫使用測試，《EXCEL》《PowerPoint》《InDesign》等辦公軟件的讀寫使用測試，以及ISO文件、JPEG圖片的拷貝?？梢哉fPCMark 10涵蓋了當前絕大部分辦公應用場景涉及的軟件與應用行為，包含各類順序讀寫與隨機讀寫應用。其成績將通過匯總每項測試的傳輸速度、訪問時間，計算幾何平均數(shù)而來。
大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB在PCMark 10存儲性能的得分達到了5741分，其平均傳輸帶寬為911.8MB/s。這是什么概念呢？這是一個在《微型計算機》評測室中排名第一的成績。在我們以往的測試中，PCIe 4.0 SSD所獲得的最高分數(shù)也就4612分，平均傳輸帶寬為730.27MB/s。說明這款SSD的確擁有超越頂級PCIe 4.0 SSD的實力，在生產力應用中性能領先多達24.5%，更加適合進行日常辦公、內容創(chuàng)建等工作。
▲在3DMark存儲性能測試中，大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB高達5596分的成績也難有對手。
在游戲性能的考察上，我們使用了3DMark存儲性能測試，該測試會考察《戰(zhàn)地5》《使命召喚：黑色行動4》《守望先鋒》三款游戲在SSD上從啟動到菜單的速度，并考察SSD在一邊玩游戲一邊錄制視頻時的性能，以及在安裝游戲，復制游戲文件的性能表現(xiàn)。大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB同樣創(chuàng)造了紀錄，其總分高達5596分。而在《微型計算機》評測室中，PCIe 4.0 SSD在該測試中所能達到的最高分數(shù)也就在4253分左右。原因很簡單，就是PCIe 5.0 SSD在各類游戲相關應用中都更快一些。如在3DMark存儲性能測試的《戰(zhàn)地5》載入測試中，其游戲載入速度高達1612.69MB/s，而頂級PCIe 4.0 SSD在這個測試中的載入速度在1500MB/s左右；在3DMark存儲性能測試的《使命召喚：黑色行動4》游戲載入測試中，大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB的載入速度達到1232.06MB/s，頂級PCIe 4.0 SSD在該測試中的載入速度一般在1100MB/s～1200MB/s左右。
當然差別最大的是在游戲拷貝測試，憑借PCIe 5.0 SSD的高速性能，大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB傳輸《CS:GO》游戲文件的速度達到驚人的6127.83MB/s，而頂級PCIe 4.0 SSD在該測試中的傳輸速度難以超過3500MB/s。
在游戲測試中，我們則使用《最終幻想14：曉月之終途》《最終幻想14：暗影之逆焰》這兩款游戲的基準程序進行了測試。這兩款由史克威爾推出的游戲不僅制作精良，而且史克威爾還非常貼心地推出基準程序可以測試電腦運行這些游戲的幀數(shù)，以及場景載入時間，這兩款游戲的基準程序也因此成為測試SSD實際游戲性能的主要工具。而大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB在這兩個測試中的表現(xiàn)也非常不錯，其《最終幻想14：曉月之終途》的場景載入耗時只有5.827s，《最終幻想14：暗影之逆焰》的場景載入耗時只有5.517s，比一般耗時需要6s的頂級PCIe 4.0 SSD都要略少一些。
配備大容量SLC Cache！ 全盤讀寫性能測試
▲在TxBENCH全盤讀取性能測試中，大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB的表現(xiàn)很穩(wěn)定，全盤平均順序讀取速度高達9783.9MB/s。
我們還通過TxBENCH的全盤讀寫測試考察了大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB的順序讀寫性能一致性，首先從全盤讀取性能測試來看，它的全盤順序讀取性能非常穩(wěn)定，在整個讀取過程中沒有出現(xiàn)掉速現(xiàn)象，平均順序讀取速度高達9783.9MB/s。而在全盤順序寫入測試上，我們也發(fā)現(xiàn)了為什么大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB在基準測試中沒有出現(xiàn)明顯掉速的原因，原來它擁有一個容量為208GB的SLC Cache。在這個容量范圍內寫入順序型數(shù)據(jù)，SSD就能保持10000MB/s以上的高速。顯然這個容量對于大部分一次性寫入數(shù)據(jù)容量不到200GB的普通用戶完全夠用了。
▲大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB的SLC Cache緩存容量大約在208GB，在這個容量范圍內寫入順序型數(shù)據(jù)，SSD就能保持10000MB/s以上的高速。當SLC Cache耗盡后，在大部分時間寫入速度維持在3000～3500MB/s左右。
▲當寫入容量達到約1553GB后，SSD的寫入性能會進一步下降，順序寫入速度在1100MB～1600MB/s。
▲借助前期較高的順序寫入速度，以及后期仍能達到1100MB/s以上的順序寫入速度，其全盤平均順序寫入速度還是能達到2891.6MB/s。
當SLC Cache耗盡后，寫入速度會有較大幅度下降，在大部分時間寫入速度維持在3000～3500MB/s左右。當寫入容量達到約1553GB后，SSD的寫入性能會進一步下降，順序寫入速度在1100MB～1600MB/s。借助前期較高的順序寫入速度，以及后期仍能達到1100MB/s以上的順序寫入速度，其全盤平均順序寫入速度還是能達到2891.6MB/s。與那些掉速后，順序寫入速度常常低于1000MB/s的產品相比，大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB在TLC SSD中算是非常優(yōu)秀的了。
發(fā)熱量沒有想象中的那么高
▲借助自帶的大型散熱器，PCIe 5.0 SSD的發(fā)熱量并沒有想象的那么高，在完成全盤2TB數(shù)據(jù)寫入測試時，其最高溫度點在72.3℃左右。
除了優(yōu)秀的性能表現(xiàn)，對于一款SSD而言，更為重要的是SSD的穩(wěn)定性與溫度表現(xiàn)。而借助大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB自帶的大型散熱器，這款PCIe 5.0 SSD的發(fā)熱量并沒有想象的那么高，工作溫度得到了較好的控制。在完成全盤2TB數(shù)據(jù)寫入測試后，從FLIR熱成像儀來看，SSD散熱器全盤最高溫度點在72.3℃左右，僅僅依靠大面積被動散熱器也能讓PCIe 5.0 SSD的性能得到完全釋放，并非像網(wǎng)上之前的傳言，需要風扇這樣的主動散熱設計才能確保PCIe 5.0 SSD穩(wěn)定運行。
全面超越PCIe 4.0 SSD，好戲才剛剛開始！
綜合以上測試，不難看出，技術的進步的確給用戶帶來了切實的好處。借助PCIe 5.0主控、PCIe 5.0傳輸接口，以及更強的3D堆疊顆粒，大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD在順序讀寫性能上遠勝PCIe 4.0 SSD，在隨機性能上也有一定提升。同時ZNS（分區(qū)命名空間）技術的加入也讓SSD擁有更長的使用壽命與更好的性能，在各個方面都超越了PCIe 4.0 SSD。對于目前采用Z790高端主板（注：需提供PCIe 5.0 M.2 SSD轉接卡）、AMD 600系列主板（注：需在規(guī)格表里確認是否提供了PCIe 5.0 M.2 SSD接口）的用戶，它就是獲取更強存儲性能的不錯選擇。而且值得一提的是，雕510K AORUS Gen5 10000 SSD還只是PCIe 5.0 SSD“先遣軍”，根據(jù)業(yè)內消息來看，后續(xù)還將有對主控、閃存進行優(yōu)化，順序讀取速度突破12000MB/s左右的升級版產品問世，PCIe 5.0 SSD的好戲才剛剛上演。
編輯：黃飛
?
工商網(wǎng)監(jiān)
評論