影驰ONE PCIe 512GB固态硬盘评测

2019-04-26 16:36:40 18点赞 27收藏 19评论

前言与拆解

影驰在去年开始推出ONE系列3D闪存固态硬盘,以晴蓝作为产品主题色,最初只提供2.5寸SATA一种类型。前不久影驰ONE系列扩展新增了NVMe型号:ONE PCI-E M.2。

影驰ONE PCIe 512GB固态硬盘评测

ONE PCI-E M.2使用群联PS5012-E12C主控,搭配闪存依然是东芝BiCS3,提供256GB、512GB和1TB三种选择,本次评测的是512GB型号。

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PS5012-E12C的体积要比标准PS5012主控小一圈,主要精简了闪存通道规模,DRAM外置缓存和PCIe 3.0 x4接口得到保留。

PS5012-E12C的DRAM缓存配备是按照2GB:1MB配备的,而不是通常的1GB:1MB,在保留外置DRAM缓存优点的同时,尽可能的降低了成本,突出性价比优势。下文中我们会对ONE PCIe配备的小比例DRAM缓存进行更多测试。

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ONE系列使用了第三方封装的东芝3D NAND闪存,这与HOF PCIe M.2的东芝原片闪存也有所不同,体现了不同系列的定位区分。ONE 512GBPCIe M.2仅使用两颗闪存颗粒就组成了512GB的容量。东芝BiCS3闪存可提供256Gb和512Gb两种单die容量。由于第三方闪存编号的定义不明,暂时不能确认它是由8个256Gb die,还是4个512Gbdie封装而成。

ONE PCIE M.2跟HOF PCIeM.2一样提供有内嵌热管的散热片,不过考虑到笔记本电脑等空间受限的使用环境,ONE PCIE M.2的散热片并非预装状态,而是由用户自行决定是否安装。散热片的重量为29.1克,单独M.2固态硬盘的重量是6.4克。


测试平台及信息识别

测试平台:

CPU:Intel Core i77700K @4.8Ghz(所有CPU节能特性关闭)

主板:华硕ROG STRIX Z270F Gaming

内存:XPG DDR4 3000Mhz 8G*2

硬盘:金士顿HyperX Fury 240G(系统盘)

           影驰ONE 512-PCIe M.2(FW:ECFM12.2)

系统:Windows 10 Pro 1809,17763

驱动:系统默认stornvme

设置:关闭写入缓冲区刷新(除特别说明以外),关闭PCIE ASPM节能

 

CrystalDiskInfo信息识别:

ONE 512-PCIe M.2使用PS5012-E12C主控,但固件版本与我们不久前测试的HOF 512GB-PCIe M.2一样,都是ECFM12.2。这两款主控可谓是高度同源,在HWiNFO的PCIE硬件信息中都无法将其区分开来,只能通过直接观察外形来识别。

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除了CrystalDiskInfo之外,也可使用影驰魔盘软件识别ONE PCIe的SMART健康信息:

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基准测试

基准测试1:理论带宽测试

影驰为ONE 512-PCIe M.2提供的顺序读写指标为1700/1600 MB/s,CrystalDiskMark实测结果超出标称值。

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4K随机读写IOPS采用AS SSD Benchmark测定,同样符合400K/400K IOPS标称值:

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基准测试2:PC Mark 7测试

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基准测试3:PCMark 8测试

虽然在理论带宽测试数据中ONE 512-PCIe M.2的顺序读写仅有HOF的一半,顺序写入也只有HOF的80%,但PCMark 8存储测试所反映的实际应用效能差距就没有那么大了,ONE 512-PCIeM.2甚至可以发挥出HOF的9.9成效果。

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对比看每个子项目的成绩,在办公、游戏以及轻负载的设计类应用当中,ONE 512-PCIeM.2的性能表现并未受到4闪存通道的过多影响。

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基准测试4:SLC缓存测试

如同HOF 512GB-PCIe M.2一样,采用ECFM12.2固件的ONE PCIe也将全部SLC缓存作为持续性缓存使用——空闲后不会自动释放,而是需要满足一定条件后才会开始。ONE512-PCIe的SLC缓存容量更大一些,HDTune文件基准的测试结果为15GB。

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基准测试5:发热与限速测试

室温22度,未安装散热片的影驰ONE 512-PCIe报告待机状态温度26度,红外热成像测量主控温度最高点大约46.3度。

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使用128KB QD32顺序读取的方式让ONE PCIe达到满载,SMART温度读数一度升高至80度,引发限速并最终稳定到75度,此时红外热成像测量主控温度最高点大约105.9度。

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通过测试过程中记录下的速度曲线可以看到,未安装散热片的ONE 512-PCIe从开始测试到过热限速只用了不到4分钟时间。

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安装ONE 512-PCIe随盘附赠的散热片之后,在同等室温下待机温度下降到24度(SMART读数),满载测试过程中最高温度71度。安装散热片后的ONE 512-PCIe在长达1个多小时的满载读取测试过程中速度稳定,未出现过热限速。

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基准测试6:PCIe通道数量对比测试

上一代的群联PS5008-E8主控是在PS5007-E7主控基础上同时将闪存通道和PCIe接口信道同步减半后的产物。PS5012-E12C也只拥有PS5012-E12减半后的4个闪存通道,那么它的PCIe 3.0 x4接口会是“假的”吗?

为了验证这一点,我们将x4通道的HOF512GB-PCIe M.2固态硬盘人为地限制到PCIe 3.0 x2模式工作,然后与ONE 512-PCIe进行对比。结果闪存通道占优却被限制到PCIe 3.0 x2的HOF在四闪存通道的ONE面前并没有占到便宜,也就是说ONE PCIe M.2固态硬盘的PCIe 3.0 x4接口货真价实。

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下图是限制到PCIe 3.0 x2接口后的HOF 512GB-PCIe M.2固态硬盘PCMark 8存储性能评分,比默认状态的ONE 512-PCIe M.2略低一些。

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进阶测试

进阶测试项目1:随机读写理论测试

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进阶测试项目2:4KB QD32 随机写入离散度测试

无文件系统下使用IOMeter进行128KQD32持续写入半小时,空闲15分钟后改用4K QD32随机写入5000秒并每秒记录。

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4KB QD32随机写入5000秒:

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最后500秒平均IOPS为10788:

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进阶测试项目3:PCMARK 8扩展存储测试之性能一致性部分(稳定态家用环境性能)

这个测试主要是给家用最恶劣环境下的性能参考(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)。在重负载写入之下,ONE 512-PCIe性能发挥稳定。

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进阶测试项目4:小比例DRAM缓存效果测试

ONE 512-PCIe虽然拥有外置DRAM缓存,但仅配备了256MB容量。PS5012-E12C在这一点上与慧荣的SM2263EN比较类似。当代固态硬盘的FTL表容量与NAND闪存容量通常是1MB:1GB,小比例配备的DRAM缓存会有什么样的效果,跟完全无外置DRAM缓存的HMB方案又有什么区别?这是本测试需要搞清楚的问题。

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利用ONE PCIe的SLC缓存在空闲时不会释放的特点制定测试计划:首先写入一个20GB文件,占据SLC缓存的全部空间,避免SLC缓存对测试结果的干扰。接下来每次生成不同大小的iobw.tst文件(8GB、32GB、128GB、160GB、180GB、200GB等),由IOMeter测试文件的4K QD1随机读取性能。当测试文件的LBA范围超过DRAM缓存所能容纳的极限后,主控需要从NAND闪存中交换完整的LUT查找表,进而导致随机读取IOPS的下滑。

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从测试结果来看,ONE 512-PCIe的DRAM缓存能够直接存储大约200GB(包含原有20GB的固定文件)容量的FTL表数据,在此范围内进行的随机存取能够获得最佳性能表现。缓存内的FTL数据可以随着存取请求,同NAND闪存中存储的完整FTL表进行交换,大约四成的存储空间覆盖率较好地保障了日常使用效能。

NVMe协议的无外置DRAM缓存固态硬盘有一个优势:通过HMB功能它可以直接共享部分主机内存来存储FTL表。不过当前Windows 10自带的NVMe驱动程序仅支持共享最多64MB内存空间,相比ONE 512-PCIe自带的256MB板载DRAM缓存要小很多。此外,HMB需要透过PCIe链路存取FTL表,相比板载DRAM缓存的存取延迟更高,所以从效率上来看也不如板载DRAM缓存(即通常所说的“外置DRAM缓存”,这里的外置是相当于主控而言)。

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总结:

影驰ONE 512-PCIe M.2使用群联PS5012-E12C主控搭配第三方封装的东芝BiCS3闪存(64层堆叠3D TLC),从主控、DRAM缓存容量以及闪存类型三个方面同定位上同更高端的HOF PCIe M.2进行区分,形成了高低搭配关系。

PS5012-E12C减少适当减少了闪存通道来控制主控制造成本,配备外置DRAM缓存的容量也同步降低以适应产品定位,从性能测试结果来看,虽然顺序读写速度受限较为明显,但保留了PS5012-E12旗舰级主控的绝大部分日常使用效能,说是“准旗舰级”也不过为。

与群联PS5012-E12C类似的主控产品是慧荣SM2263EN,不过SM2263EN目前主要是以搭配3D QLC闪存为主,所以目前ONE 512-PCIe M.2还没有真正的对位选手。从综合性能来看,ONE PCIe M.2的性能优于SM2263XT无缓存方案的3D TLC固态硬盘,当然也比SM2263EN搭配3D QLC的固态硬盘实际效能更强。

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