SSD更新换代的进步有多大?浦科特 M9PeG VS M8SeG

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今年PC市场方面新品的更新换代还是挺多的:AMD的锐龙已经到了第二代;intel将要发布9系列CPU和Z390平台;英伟达也将推出2000系列的显卡产品,这些新产品可谓是万众期待。然而另外一些产品的更新换代却并不能带来如此大的关注,比如SSD产品。那么在这篇文中我就用两代浦科特M.2 SSD比试下,看看SSD的更新换代会有巨大的进步?还是厂家用来增加销量的噱头?

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严格上从型号上说M9Pe应该对于M8Pe,但M8Pe采用MLC NAND,而M9Pe和M8Se一样都是TLC NAND(M9Pe是3DTLC;M8Se是2DTLC)。另外9代也已经没有了Se系列,所以这两者都是浦科特M.2 SSD性比价产品的代表了。浦科特M.2 SSD型号的后缀一般是Y,G,GN三种,其含义为Y是PCI-E接口的;G有散热片;GN则没有散热片。从这方面看,M9PeG和M8SeG都是有散热片的M.2 SSD,而且散热片外观基本是一样的,区别是颜色一个红一个蓝。所以就用这两款M.2 SSD看看两代M.2 SSD有啥差距。由于我太穷就只能拿256GB的来对比了SSD更新换代的进步有多大?浦科特 M9PeG VS M8SeG 。


产品外观及拆解对比


▼包装上M9PeG要花哨些;M8SeG就是朴素的蓝色。

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▼包装背面M9PeG是黑色的;M8SeG还是蓝色。

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▼背面也标注了产品的性能,M9PeG的容量是从256GB起步,标称连续读写为3000/1000 MB/s,随机读写为180,000 及160,000 IOPS,保修5年。

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▼M8Se毕竟是老款,还有128GB的版本,标称连续读写为2400/1000 MB/s,随机读写为205,000 及160,000 IOPS。从标称数据对比,M8SeG的连续读取速度要差M9PeG不少,但是在随机读取居然高于了M9PeG,当然真正的性能还得看实际测试。两者的写入性能倒是一样的。

▼从保修上来看M9PeG为五年质保;而M8SeG只有三年。

▼功耗上,M9PeG的最大功耗3.3V,2.5A,即8.25w;M8SeG的最大功耗3.3V,3A,即9.9w,略大了一点点。

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▼两款SSD主盘体都是2280结构构造,带有黑色散热片,有凸起的纹路,大概能增加点散热面积,M9PeG的LOGO周围颜色为红色,而M8SeG为蓝色。

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▼但是M8SeG有一个小问题,就是安装好后(主板的M.2接口一般都是在右侧),logo的文字是倒的。这一点上M9PeG已经改正过来了。

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▼背面可以看到绿色的PCB,标注了产品的基础信息,旁边还有保修标贴。

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▼两款M.2 SSD的铭牌。

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▼两者的PCB布局也基本一致:一个主控芯片+两个NAND颗粒+一个缓存芯片,PCB背面没有元件。

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▼主控上:主控都是Marvell 88SS1093主控,采用28nm制程的三核心8通道原生PCIE主控,支持8CH/8CE,每个通道支持8CE/Die,最高支持2TB的容量。Marvell 88SS1093支持NVMe 1.1标准,可兼容支持NVMe 1.2,支持NAND Edge error-correcting和LDPC高性能低功耗纠错技术,可同时支持PCIE X4、M.2、U.2等三种接口,支持3D-NAND,15nm SLC/MLC/TLC以及3D V-NAND等多种不同NAND颗粒。当然两者的后续编号不多,不知道更完出厂的M9PeG主控会不会有些优化。

▼缓存上:缓存为南亚的LPDDR3-1600颗粒,编号NT6CL128M32BM-H2,容量512MB

▼闪存上:都是TLC闪存芯片,单颗容量为128GB,两颗组成256GB,但M9PeG SSD采用东芝64层3D NAND闪存,性能要更强一些;M8SeG为东芝15NM 2D NAND闪存。

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测试对比


测试平台:

CPU :intel i5-8600k

主板 :华硕(ASUS) TUF Z370-PLUS GAMING 主板

内存 :宇瞻(Apacer) 黑豹玩家系列 RGB灯条 DDR4 台式机内存 金色 3200 16G(8G*2)

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在通过一些常规的测试软件来对比下两款产品之前首先来谈谈跑分软件的项目意义:

队列深度指(Queue Depth,QD)是每次发送的读/写指令数,提高设备的io depth, 一次喂给设备更多的IO请求,让设备有机会来安排合并以及内部并行处理,提高总体效率。同时还可以使用多个线程并发执行,把io depth塞满。对于门外汉的我们来说,并不需要理解队列和线程的概念区别,他们都是一种固态硬盘在多线程并发环境下的性能表现。比如Q8T8的含义是用8个线程同时测试,每个线程执行8个队列深度,可以理解成合计QD深度就是64。这里要说还有说下SATA固态硬盘最多支持QD32;而nvme协议的SSD最大深度可达64000。

当然这种测试也充满了争议,因为高队列测试只有在数据库/网站服务器这类请求数高的应用上才能发挥出其性能,很多人认为日常我们系统应用最多也就用到QD3,QD4的水平,QD1才是真正日常使用的水平,所以各大厂商给出的那些QD32(或者更高的队列深度)的测试成绩是有些秀肌肉的意味了。不过这毕竟也是SSD的一个区别于机械硬盘的重要区别,对于队列深度很高的任务,机械盘因为只有一个磁头,那么只能同时处理队列前面的任务,剩下的任务只能等待,甚至是无响应。当然如果SSD之间来比较,QD3,QD4的水平还是可以一测的,更高的队列测试可能对于民用体验来说意义就不大了。

简单来说就是连续读写和随机读写对普通消费者来说是最有实际意义的,这样大家也会更容易看懂跑分软件。

CrystalDiskMark

CrystalDiskMark(以下简称CDM)是一个日本人开发的测试软件,没有AS SSD Benchmark的Acc.Time测试项目,所以如果要测试下机械硬盘也勉强可以,不过时间也不会短;个人感觉如果测试SSD的时间会比AS SSD Benchmark长一些(默认运行5次情况下)。

▼设置测试数据块为1G,M9PeG的连续读写为2500/1092,随机读写为63.96/185.6;M8SeG连续读写为1813/983.6,随机读写为56.67/166.2,M9PeG完胜了。

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TCL SSD为了提高TLC SSD的使用体验,把一部分TLC模拟为SLC来使用,这就是SLC Cache技术。而虚拟1GB的SLC就需要3GB的TLC。如果是全盘模拟的话,需要三倍的容量,成本太高。厂家只能把其中一部分TLC模拟为SLC,而把这部分速度较快的空间作为全盘的缓存。把测试软件的数据量增大到超过SLC Cache缓存空间的大小,就要依赖主控对缓存数据及时进行清除,以腾出更多的缓存空间,如果是数据不断写入,超出主控处理能力的话,就只能写入到普通的TLC空间里,速度也就回复到TLC的真实水平了,跑分成绩自然就会大大下降了,就会暴露其TLC芯片的真身。

把测试软件的数据量增大到超过SLC Cache缓存空间的大小,跑分成绩就会大大下降了,就会暴露其TLC芯片的真身。可以通过CrystalDiskMark设置测试数据块,比如我测试设置成/8G/16G/32G。

M9PeG的数据块从1G变到8G时,连续读写降为为2400/700,读取性能下降不多,随机读取速度逐渐降到50,45,反而随机写入速度没有变化。M8Se的趋势和M9PeG基本一致,总得来说虽然都是TLC闪存,但是数据块增加到32G时的性能下降不算太大。受与测试软件限制,再大的数据块是什么情况就部的而知了。

▼6.x版本中,默认出现了Q8T8,合计QD深度达到64,超出了SATA固态硬盘所支持的QD32,所以不难看出有偏重NVME SSD测试的意味。而且默认中看不到连续读写了(当然可以通过设置测试出来)。但是即使是这样测试的数据基本和5.x是一致的。

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AS SSD Benchmark

相对其他测试软件,这是一款专门为SSD测试而设计的标准检测程序,不但可以测试ssd的读写速度,还会给出安装的ssd驱动状态检测;是否已经4K对齐的状态检测。

▼AS SSD Benchmark中4K随机的成绩要比CrystalDiskMark低一些,总的来看也是M9PeG的数据要漂亮些。

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TxBENCH

TxBENCH除了有基础测试项目外,点击右下角的task options也自由设定测试的区块大小、队列深度等等。

▼M9PeG的连续读写和随机读写在TxBENCH中领先M8SeG还是比较明显的。

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Anvil's Storage Utilities

Anvil's Storage Utilities的读取部分分为六项:Seq 4M、随机4K、随机4K QD4、随机4K QD16、随机32K、随机128K,写入部分仅有四项:Seq 4M、随机4K、随机4K QD4、随机4K QD16,可以看出读取比写入更加重要的特点。该软件也是有分数的,并且可以分别对单独的项目进行独立的测试。在软件左下角可以看到系统和CPU、主板、内存信息;右下角可以看到驱动状态和4K对齐情况,足可以代替AS SSD Benchmark的功能了。此外测试文件大小也和CDM一样最大可以设置到32GB。

在setting界面,100%可压缩(用0填空)到100%不可压缩一共分6档,一般选择46%(applications)就可以了。

▼同样的趋势,M9PeG要好一些。

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PCMark8

PCMark系列实际是来测试PC的综合表现,对于操作系统的要求至少是Win7,WIN8/10的表现会更好,当然也是可以用来单独测SSD的。PCMark 8采用了分项测试的方式,这几个项目分别是Home、Creative、Work、Storge和Applications。其中的Storge主要测试的是存储效能和稳定性的,选择好Storge选项,再选择要测试的硬盘就可以了。

PCMark8的测试项目主要有:《魔兽世界》和《战地3》的游戏载入测试,Photoshop,Adobe InDesign,Adobe After Effects,Adobe lllustrator,微软Office Word、Office Excel以及Office PowerPoint等十项测试。 这些测试和前面软件的理论测试相比更能够有效模拟用户在日常生活中的一些行为需求,PCMARK8的测试数据量达到了50GB左右,能够考验主控的“搬运”能力和NAND颗粒的真实写入速度,更能反映出在普通家用、游戏和小型SOHO使用环境下的SSD综合性能。

但是进行PCMARK8测试耗时大,往往需要一个多小时,所以很多人并不会花这么长时间去做测试。此外还有最新的PCMARK10,现阶段还要付费购买才行。

▼M9PeG的分数只比TxBENCH高一点,但是带宽测试上M9PeG为500MB/s,M8SeG只有不到400MB/s,还是差了不少。

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ATTO Disk Benchmark

ATTO测试是极限情况下的磁盘持续读写性能,采用的测试模型具有很高的可压缩性。但事实上几乎没有任何程序的启动和执行过程是连续读写的。压缩算法的代表就是SandForce主控了,该主控的SSD软件进行ATTO测试时数据犹如一头大象被压缩成了一只蚊子的大小。因为实际写入到闪存里的数据量很小,写入操作很快就完成了,外部测到的写入速度接近SATA 6Gbps的接口带宽速度。而在读取这些被完全压缩的数据时,一只蚊子又被还原成了大象的体积,仿佛瞬间读出了大量的数据,这时外部测到的读取速度也近乎于的接口带宽速度。显然这种成绩参考的价值并不高。所以在SandForce主控SSD盛行时,这个软件使用蛮多的,但是现在基本上没有这类SSD产品了,所以这个ATTO也越来越少使用了。

设置主要有:

强制写入访问(Force Write Access): 强制写入访问,这个功能开启时指的是,写入部分的测试数据不经过阵列卡上的数据缓存优化。由于没有阵列卡,开不开都一样。

直接I/O(Direct I/O): 也叫同步I/O,当这个功能开启时指的是,指令发出后,必须等到硬件响应才算一次IO。如果不开启(异步IO或叫缓存IO),则指令发出后,不需要等到硬件响应就可以继续发送接下去的指令,之前的指令会排序等待之后的处理。如果没有开启直接I/O,不管是读取还是写入测试,都是在系统数据缓存里跑(数据缓存的作用很大部分就是用来提高小文件传输的速度),而不是真实的磁盘性能数据。所以选择开启。

两者都不(Neither): 选择这个就意味着跑在Queue Depth 1下,可以说最接近我们日常操作的情景。

▼测试结果中M9PeG依然小幅度领先M8SeG。

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D Tune Pro

HD Tune是一个非常老的速度测试软件,适合机械硬盘,并不适合ssd的测试,但是通过读取和写入的测试,会描绘出一条速度曲线,这个速度值可能参考意义不大,不过通过观察这条曲线的平整度,能对ssd的稳定性有个简单的认识,代表了全盘持续写入和读取的效能衰减趋势。越平当然就是越稳了。

▼两款作为TLC颗粒的的SSD,跑出的曲线还是比较平稳的。在测试中M8SeG反超了M9PeG,当然前面也说了,该测试中的数值其实参考的意义并不大。

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在SSD容量占用量较高情况下的测试

以上的测试都是在空盘的条件下,可以理解为SSD的理论性能,如果SSD盘内有大量的数据,性能如何呢?这种条件下的SSD性能也是非常重要的,因为这样更接近真实使用下的状态。

▼把一些的游戏程序(小文件多,更能体现实际情况),放到SSD中,占用容量到达了83%,再次进行CDM测试,可以看到成绩方面M9PeG基本和空盘的状态一样;而M8SeG连续读写和随机读写都有一定的降幅,尤其是连续写入降的非常明显。在这一项的表现上M9Pe要好很多。

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温度测试

除了性能,温度也是衡量SSD品质的一个重要元素。测试温度的方法为使用CDM等测试软件让SSD运行在高负荷下,同时使用AIDA64对SDD进行温度监控。

▼可以看到M9PeG的最高温度到了55~56度;而M8SeG为64~65度。之前的成绩虽然M9PeG都要领先,但幅度都不大,但是在温度方面低了10度左右,这个差距就大了。当然要说明的是机箱内环境不同实际的温度值也不同,此测试只代表了两者的相对温差值,不能作为作为其绝对的温度值来看。


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总结


从上文中可以看到M9PeG相对于M8seG的进步在于:1)理论性能要强一点。2)在SSD占用量较高情况下,表现更好。3)温度更低。其实SSD性能提高即使翻了一倍,在体验中的感受也不会太明显,这也是SSD和其它硬件的最大区别吧。如果你使用了SSD,那么磁盘性能已经不是PC的短板了,性能提升的意义不算非常大。所以温度的降低更有意义。

NVMe固态硬盘性能更高,不过小体积+高性能也带来了极高的发热密度,在SATA固态硬盘中原本不算特别突出的发热问题,到了NVMe固态硬盘上几乎是无解的存在。温度低了,产品的性能会更强(很多主控和显卡的BOOST频率机理差不多),使用寿命也会更长(M9PeG提供了5年质保也是信心满满),用户在使用中发生的故障率也就更低了,从这个角度来讲是大幅度的改善了用户体验,所以M9PeG的到来还是很有诚意的。

另外现在TCL大行其道也是不争的事实了,但现在的64层堆叠TLC 3D-NAND的性能还是蛮强的,在轻、中负载情况下并不弱于MLC SSD,甚至要更强。普通家用的使用环境也基本是在轻、中负载情况下,只要厂家提供了足够的质保年限,都可以安心使用。

最后,现在闪存价格下降,SSD的降价幅度比内存还要大,还不赶快屯一波SSD吗?SSD更新换代的进步有多大?浦科特 M9PeG VS M8SeG 

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