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三款采用长江存储闪存固态硬盘横评
2021-4-20 14:29| 发布者: Essence| 查看: 24827| 评论: 13|原作者: Essence
摘要: 长江存储的闪存颗粒正式发售已经有1年多了,去年我们有测试过两个产品,一是紫光提供的工程样品,二是由速柏提供的大货CS500。对后者我们还进行了耐久度测试,连续写入一个月后再进行烘烤,表现依旧良好,说明长江存 ...
测试结果


由于不涉及PCIe 4.0,本次横评的硬件测试平台依旧是英特尔Z390与Core i9-9900K平台(关闭CPU节能),运行Windows 10 LTSB操作系统,使用微软系统自带stornvme驱动,关闭APSM和APST节能。测试的项目都是PCEVA评测中的标准化项目。

CrystalDiskMark是测试NVMe固态硬盘理论性能的首选工具。和AS SSD Benchmark相比,CDM的顺序和随机读写都是队列测试,能够充分发挥NVMe固态硬盘的并发存取优势。为了测出固态硬盘的全部能力,4K随机读写测试我们将它的测试参数设置为Q32T8,也就是8个测试线程,每个测试线程都使用QD32队列深度进行4K读写测试。

顺序读写速度基本是受通道数量和闪存接口速度的影响,致钛PC005 Active和Starblaze工程样品都实现了满速读取,是PCIe 3.0接口下的旗舰产品。速柏CP2000以2496.7MB/s的读取速度居末,但比常见的慧荣SM2263XT方案SSD要快,跟西数蓝盘SN550的表现比较接近。

在闪存相同的情况下,不同主控的4K单线程随机读取速度从59.57MB/s到70.04MB/s,变化范围还是比较大的。致钛使用的慧荣SM2262EN是具备一定的内存加速功能的,它能直接利用一小部分DRAM缓存去优化随机读取,所以它的4K单线程读取成绩最高并不令人意外。虽然Starblaze的4K单线程随机读取成绩不高,但它的4K队列随机读取成绩却是三张盘中最高的:2716.2MB/s相当于679K IOPS,表现出色。

PCMark 8存储测试使用记录-回放式原理,还原SSD对实际应用性能的影响。三块长江存储闪存固态硬盘的成绩分别为,致钛PC005 Active:5084


速柏CP2000长存版:5083


Starblaze:5092

在PCMark 8存储测试这个环节,得分最高的是Starblaze的工程样品,其次是致钛PC005 Active,然后是速柏CP2000,都是各自的正常表现。


SLC缓存是大家关注的重点之一,不同玩家的喜好不同,有些朋友喜欢小缓存、但性能发挥稳定,有些朋友喜欢大缓存,最好是全盘SLC的那种,连续写入大量数据时不容易因SLC缓存用完而出现写入速度滑落。

下面这个图是描述TLC固态硬盘连续写入过程的速度曲线,橙色线是典型的使用SLC缓存后的效果,缓存用尽后会有一段低落区,此时SSD内要同时处理缓存释放和新的写入请求。直到缓存释放完毕后就跟不使用SLC缓存的蓝色线重合了。

而在实际使用中,当SLC缓存没有被一次性写爆的情况下,不同的SSD会有两种不同处理方式,一种是老老实实地抓紧空闲时间将全部SLC缓存释放为TLC状态,准备好迎接新的写入,通常固定SLC模式、SLC缓存容量较小的SSD会选择这样做;另一种处理方式是动态SLC模式SSD经常使用的,空闲时段只释放部分缓存,甚至完全不释放(如果有新数据写入请求,就临时再去借用一部分用户空间,等后边有空闲时再将老的持久缓存释放掉,新生成的持久缓存继续有效),我们将不会自动闲置释放的SLC缓存称为“持久缓存”。

对于使用持久缓存的SSD来说,它在各种测试中有机会获得不对称优势,只要可以保持不释放的SLC缓存空间大到超过了SSD测试软件测试的范围,那么整个测试过程都将是跑在SLC缓存空间内,除了写入速度享受SLC红利之外,读取也将从中受益。大家不要小看这一点,虽然顺序读取速度受到接口限制没有太大区别,但SLC的读取延迟是远小于TLC的,随机存取性能也将从中受益。用SLC缓存加速TLC读取从很久前就是一个常见但是不常为人所知的跑分优化手段,而持久SLC缓存则将这种优化做到了极致。包括PCMark存储测试在内的几乎所有SSD测速工具都会受到持久SLC缓存的不同程度影响。

在本次横评的三块固态硬盘当中,致钛PC005 Active属于小容量固定SLC,全部10GB缓存空间都位于OP预留空间范围内,不占用用户存储空间,不过也因此错失了进一步提高PCMark 8成绩的机会。


速柏CP2000 1TB空盘时拥有大约24GB的SLC缓存:


Starblaze 1TB空盘时拥有大约50GB的SLC缓存:

这三块盘都采用了动态SLC缓存策略,会利用一部分闲置的用户空间去扩大SLC缓存的可用范围,在盘内空间使用情况发生变化后,可用SLC缓存的容量也会随之变化。

总的来说,SLC缓存的容量很多时候取决于固件设计人员的多方面考虑,并不总是越大越好。SLC缓存只是一个临时存储写入数据的空间,它总归是需要释放成TLC状态的,而释放过程会对用户使用性能产生干扰。当然,一味地追求固定小容量SLC缓存也不可取,毕竟现在的趋势是动态缓存,除了写入速度更“持久”,还可以通过延缓释放的形式,利用SLC Cache读取延迟低的特点,对一些近期写入的数据读取性能进行优化。

PCMark 8扩展测试主要是给家用最恶劣环境下的性能参考,测试过程全盘不留任何剩余空间,禁用了Windows文件系统缓存跑纯RAW模式。这个测试对于家用固态硬盘来说属于一种极端重负载挑战,测试的性能降级和稳定态阶段会不停对固态硬盘进行随机写入,每个阶段执行一次取消休息间隔的标准性能测试。

在重负载测试下,不同SLC缓存算法对性能的影响被体现出来。致钛PC005 Active(橘色曲线)起伏很大,说明他的垃圾回收策略激进,导致在写入负载相对较轻的前几个测试环节牺牲了一些性能,但是当测到第四项Photoshop Heavy(也就是上边图表中统计的项目)时,已经释放出了足够的SLC缓存空间可供高速写入,它的成绩就非常亮眼了。

对于没有DRAM缓存的速柏CP2000来说(红色曲线),它设计用来应对轻负载的读写工作,大范围高强度的随机写入下性能一降到底是很正常的。当进入性能恢复过程后,PCMark 8每次测试前留出5分钟空闲时间供SSD完成内部垃圾回收等工作,CP2000抓住机会,马上恢复了性能。

此测试项目整个盘被填满后再进行的写入测试,在普通应用场景中是不可能遇到的,所以不要以此成绩作为你体验的感受。测试目的主要是检验方案的可靠性。这三款产品都能在最极端的情况下正常工作,没有掉链子。

节能测试:
节能对于性能来说是一个debuff,为什么PCEVA还要在评测里加入这个项目呢?节能不光是为了环保,固态硬盘对电脑整机功耗影响是比较小的,它的作用是降低待机状态下的温度。温度低一些不仅仅是数字好看、心里踏实,因为待机温度距离限速温度的距离大了,还能切实地提高突发读写时固态硬盘能够满速工作的时间。

NVMe固态硬盘的节能主要有两种,ASPM基本上所有盘都能支持,并且在笔记本电脑上基本是默认启用的,APST的情况则会复杂一些。按照NVMe 1.1标准的要求,NVMe固态硬盘是应该具备3个活动电源状态和2个非活动状态的,但并不是所有NVMe固态硬盘都严格遵循这一点。

测试环境温度为23度,在无散热片的被动散热条件下进行。节能表现最好的当属速柏CP2000,群联PS5013-E13T对节能特性的支持全面,降温效果显著。Starblaze由于是工程测试样品,测试结果仅供参考,不代表最终产品表现。



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最新评论

引用 dboy99 2021-4-20 15:30
这个starblaze跟memblaze有没有关系?
引用 bvg 2021-4-21 11:35
希望长存128层堆叠3D NAND赶紧上市
引用 Essence 2021-4-21 11:36
dboy99 发表于 2021-4-20 15:30
这个starblaze跟memblaze有没有关系?

有些渊源,不过starblaze现在是独立个体了
引用 string 2021-4-21 11:40
看了LDPC纠错码那一段,感觉到未来QLC SSD的掉速前景了...抓住现在的TLC吧
引用 kkess 2021-4-21 12:16
速柏经济实惠,致钛原厂加成
引用 pc028 2021-4-21 13:26
用SLC缓存加速TLC读取从很久前就是一个常见但是不常为人所知的跑分优化手段,而持久SLC缓存则将这种优化做到了极致。包括PCMark存储测试在内的几乎所有SSD测速工具都会受到持久SLC缓存的不同程度影响。
这优化的结果就是各种跑分软件的成绩都做不得准了...厉害
引用 糊了么 2021-4-21 13:35
Xtacking的优势很大啊,希望长江存储也弄个原厂主控出来,让闪存更智能化
引用 arc100 2021-4-21 13:47
看了PCMark 8扩展测试这一段我感觉致钛这块盘更适合日常系统盘,SLC容量不大,但是释放的积极性很高。重负载使用的话starblaze看上去做的更好一些。cp2000是DRAMLess的,不方便直接对比了,定位不一样
引用 Total 2021-4-21 14:09
starblaze的PCMark 8成绩是最接近进口闪存SSD的,致钛可能是固件背锅吧,毕竟主控也是老主控了,PCMark 8有点低了
引用 tucksky 2021-4-22 09:31
感觉SSD最近是不是涨价了。前一阵500多1t随便买,最近都涨到699,799去了。
引用 haierccc 2021-4-24 10:20
本帖最后由 haierccc 于 2021-4-24 10:34 编辑

STAR1000P不是光威弈PRO的主控么

引用 tiancai2nd 2021-4-27 15:49
tucksky 发表于 2021-4-22 09:31
感觉SSD最近是不是涨价了。前一阵500多1t随便买,最近都涨到699,799去了。

速柏C2000 1T在淘宝上已经没货了
CHIA币这波把大容量硬盘扫了个遍,静静等着吧,看他们过两个月如何甩卖
引用 easports1200 2021-5-10 22:05
Xtacking有点类似CMOS上堆栈的概念啊,比方说全画幅的堆栈式,感光层拿个500nm工艺来造都不是问题,目前似乎比较普遍的工艺是90nm和65nm,但数字电路层可以尽情刷工艺无压力,顺便整个CMOS的成本都可能下来,感光层上精细制程对控制成本就是灾难,想想看用7nm工艺造个864平方毫米的芯片多酸爽,但数字电路部分用旧制程那你性能一辈子也别想上去了。

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