基于硬盘盒的能耗测试:Solidigm P44Pro

2023-06-20 18:43:01 10点赞 13收藏 53评论

众所周知,“硬盘功耗”参数有着重大意义。它不仅直接决定了硬盘的发热,更能深刻影响着笔电的续航。

但是,“硬盘功耗”也是一个难解的话题。很少有传感器能直接收集硬盘功耗数据,厂商间的标定标准也各不相同。多种多样的负载情况,更让真实的功耗数据变得扑朔迷离。为此,我决定进行一次基于移动硬盘盒的SSD功耗测试。

希望本系列文章能够抛砖引玉,让硬盘间的“能耗对比”不再如盲人摸象;更希望这些测试能帮助消费者,让玩家们借此了解硬盘功耗的高低。

本期的主角,是来自Solidigm公司的最新款旗舰硬盘:P44 PRO(Platinum P41)


Solidigm/SK 海力士

P44 PRO/Platinum P41

接口速率:PCIE 4.0 X4

标称电流:3.3V 2.5A

基于硬盘盒的能耗测试:Solidigm P44Pro

海力士与英特尔联合组建的Solidigm公司名不见经传,但P44Pro的来头可不小——它是海力士Platinum P41的更名型号,是一款相当优秀的旗舰级硬盘!

硬盘参数

具体说来,P44Pro的硬件方案相当先进。在存储颗粒的选择上,Solidigm为它配备了海力士最新的176层 TLC NAND。海力士是全球第二家掌握176层堆叠技术的厂商,这款颗粒亮相于2020年末,被海力士称为“4D V7 NAND”。

据海力士宣称,176层堆叠颗粒成功将生产率提高了35%,单元存取速率也提高了20%,而P44Pro/Platinum P41正是其176层NAND的首发之作,足以体现海力士对旗舰硬盘寄寓的期望。

来源:Tom’sHardware来源:Tom’sHardware

身为新时代的旗舰,DRAM缓存自然不能缺席。作为业内少有自产DRAM的厂商,海力士为P44Pro配备了4266Mhz的高频LPDDR4内存

来源:Tom’s Hardware来源:Tom’s Hardware

而在主控方案上,P44Pro更是独树一帜。不同于常见的贴牌定制方案,P44搭载的是海力士自研的Aries白羊座主控。

这是一款8通道的旗舰级主控,工作在PCIE 4.0X4速率,并支持最新的NVMe 1.4协议。该芯片采用了TSMC 12nm制程。

来源:Tom’sHardware来源:Tom’sHardware

总体而言,P44Pro的硬件配置无愧于“旗舰”之名。当代旗舰的性能有口皆碑,它的能耗表现又究竟如何呢?让我们开始实测数据吧。


测试方法

本次测试围绕10Gbps硬盘盒与USB电流表展开。

基于硬盘盒的能耗测试:Solidigm P44Pro

待测硬盘将会被安装在移动硬盘盒上,串接USB电流表连入电脑。在进行待机、读写等各项硬盘测试时,USB电流表将会记录移动硬盘盒的整体功耗数据。

但是,由于移动硬盘盒的带宽仅有10Gbps(约1.25GB/s),供电量也通常在5V 1A之下,因此电流表记录的功率,可能会略低于硬盘在主板M.2接口上的能耗。不过基于多款硬盘间的数据对比,我们仍然可以推知硬盘之间的相对能耗表现。

测试数据中的“硬盘功耗”,是硬盘盒所消耗的整体功耗,包括硬盘与桥接芯片的功耗。不同硬盘盒的桥接芯片不同,测试数据也会有所差异。

基于硬盘盒的能耗测试:Solidigm P44Pro


为了减少桥接芯片的影响,也为了检测硬盘与移动硬盘盒的兼容性,我将基于不同的桥接芯片 分别测试硬盘功耗。在对比中,数据的准确性将得到进一步的验证。


实测数据

我们先从ASM2362桥接芯片的说起吧。

作为旗舰级硬盘,在ASM芯片上,P44Pro的待机功耗略高一些,达到了0.54W。

P44Pro待机功耗 ASM芯片P44Pro待机功耗 ASM芯片

让我们稍微提高一些负载。在日常使用中,硬盘以小文件读写为主。因此,4K Q1T1随机读写测试能一定程度上反映硬盘的日用功耗。

P44Pro的随机读写功耗达到了2.9W。

P44Pro随机读写功耗 ASM芯片P44Pro随机读写功耗 ASM芯片

在接踵而至的Q1T1顺序读写测试中,硬盘的功耗再一次提升,P44Pro的功耗超过了3.4W!

P44Pro顺序写入功耗 ASM芯片P44Pro顺序写入功耗 ASM芯片

为了直观体现P44Pro的能耗水准,这里使用海力士的上一代产品——海力士BC711进行对比。在ASM芯片上,它的顺序写入功耗仅有2.5W上下。相比P44Pro低上不少。

基于硬盘盒的能耗测试:Solidigm P44Pro

P44Pro更高的功耗,是否能换来更强大的性能?在10Gbps硬盘盒上,这似乎并不成立。对比CrystialDiskMark的读写性能数据,BC711的速率与P44Pro基本一致。二者在实际体验上几乎没有差别。

BC711的读写性能BC711的读写性能

P44PRO的读写性能P44PRO的读写性能

对比自家的上一代产品BC711,P44Pro的功耗高出一截,性能却几乎没有提升?!这是技术的退步吗?我认为并不是。根本原因在于:速率更高PCIE4.0硬盘,不适合作为移动硬盘。

P44Pro是一款PCIE4.0旗舰硬盘,在主板M.2接口上,它的顺序读写速度至高可达7GB/s!毋庸置疑,若能工作在PCIE 4.0X4通道下,P44Pro必将发挥出远超BC711的性能。可是,移动硬盘盒的带宽却只有10Gbps(约1.25GB/s)。

基于硬盘盒的能耗测试:Solidigm P44Pro

在移动硬盘盒上,桥接芯片将成为硬盘速率的掣肘。更强大的硬盘无从发挥性能,功耗却不会因此大幅下降。受硬盘盒带宽的限制,硬盘的主控几乎是在“空转”,徒增发热与功耗,却无法获得与之匹配的速度——消费者们在组合移动硬盘时,务必注意这一点。

让我们继续看看RTL9210B芯片上的测试数据吧。

相比ASM芯片,RTL芯片的待机功耗要高上一些。P44Pro的能耗达到了0.8W,不过仍然在正常水平线上。

P44Pro待机功耗 RTL芯片P44Pro待机功耗 RTL芯片

执行随机读写测试,得益于RTL芯片在高负载下的能耗控制更加出色,P44Pro的测试成绩比ASM芯片更好一些。

P44Pro随机读写功耗 RTL芯片P44Pro随机读写功耗 RTL芯片

顺序读写测试亦然,P44Pro硬盘盒的整体功耗下降至3.2W,这其中主要是RTL芯片的功劳。

P44Pro顺序写入功耗 RTL芯片P44Pro顺序写入功耗 RTL芯片

作为参考,在RTL芯片上,BC711的顺序写入功耗仅为2.4W。

基于硬盘盒的能耗测试:Solidigm P44Pro


对照组的成绩基本验证了P44Pro的能耗水准:伴随着顺序读写速率的飞跃,P44Pro的功耗数值也水涨船高。

后记

当代SSD的性能,几乎是木桶效应里最长的板了。比起高到极致的速度,相信不少消费者对硬盘热量的感知更为强烈。

P44Pro那快到惊人的顺序读写性能,在更低的功耗、更合理的发热面前孰轻孰重,就有待消费者们结合需求自行取舍了

基于硬盘盒的能耗测试:Solidigm P44Pro


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无论如何,和大多数旗舰硬盘一样,P44Pro不适合作为移动硬盘使用。受限于硬盘盒有限的带宽,更高的硬盘速率无助于提高性能,但却实实在在地消耗了更多的能量。发热与功耗剧增,却无法获得更快的速度。

由于使用了与Solidigm P44Pro完全一致的硬件方案,本文的测试也适用于海力士Platinum P41

百科Platinum P41 固态硬盘 PCIe 4.0 1TB外观没有什么好说的,采用 M.2-2280 尺寸规格,带有铜膜散热器,面向 DIY PC 高玩们,支持 PCI-Express 4.0 x4 通道,采用了代号为了“Aries”白羊座的主控和海力士自家最新的 176 层 3D NAND颗粒,还集成了 DDR4 DRAM 缓存。Platinum P41 系列提供 500 GB、1 TB 和 2 TB三种容量,最高提供 7000 MB/s 的顺序读取,6500 MB/s 的顺序写入,高达 140 万 IOPS 4K 随机读取;以及高达 130 万次 IOPS 4K 随机写入。写入耐用性上,500 GB 版本耐用性为 500 TBW,1 TB 为 750 TBW,2 TB 版本为 1,200 TBW。 0 点评0 原创0 好价17去购买查看详情

此外,P44Pro还有一款OEM领域的“孪生兄弟”——海力士PC801。它的硬件也与P44Pro极为接近,同样可以参考本文的数据。

本次测试使用的ASM2362硬盘盒为迈和伦TX-01S,固件版本为190815。

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RTL9210B硬盘盒是奥睿科M2PJ-C3纪念版,固件版本为1.23。

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这篇文章到这里就结束了,如果对本文内容与测试数据有疑惑,随时欢迎与我交流!基于硬盘盒的能耗测试:Solidigm P44Pro

如果你希望了解更多硬盘方面的内容,可以看看这些文章:


傲腾是一种使用“PCM-相变储存器”原理的硬盘。相比普通的“NAND”固态硬盘,傲腾具备超高的读写寿命、极快的4K读取性能。

然而,由于价格较高且存储容量上存在先天不足,傲腾最终没有被市场接受。2022年7月29日,INTEL正式宣布了傲腾的终结。

希望这些文章能帮到你!基于硬盘盒的能耗测试:Solidigm P44Pro


作者声明本文无利益相关,欢迎值友理性交流,和谐讨论~

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  • 主控功耗发热之前一部分 硬盘盒最大的发热还是盘的发热 其实4.0的盘装盒子比3.0的发热要小的 我测的44pro在盒子里 盖子都没盖 跑分也就40度 B站也有 个测评 不少盘的对比 结论也是4.0比3.0发热小

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    这是因为主控制程提高带来的进步,4.0的主控基本都用上了12-16nm,而3.0的主控基本还是22-28nm,这就导致了当两种规格的硬盘放到同一速度通道条件下,3.0盘主控要比4.0盘主控更吃力,所以4.0盘会比3.0盘的温度表现更优秀。比如最近我把笔记本上NVMe 3.0x4的固态从SN730换成PC801,温度就降了不少,当然代价是PC801吃不饱带宽无法发挥最佳性能,不过普通消费级电脑上这点基本没啥感觉 [吐舌]

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    SN730和PC801(即P44PRO)这两块硬盘都进行过功耗测试 [惊喜] 测试结果表明,P44Pro的随机读写功耗高不少、SN730的顺序读写功耗略高。
    另外,SN730读取到的温度传感器是“颗粒温度”而不是“主控温度”。实际的主控温度应该比温度传感器要更高。

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  • 想看下博主对3.0/4.0旗舰盘在NVMe 3.0x4条件下的大乱斗对比测试 [呲牙] 因为我的本子就是NVMe 3.0x4接口,想知道这种条件下的固态最强性能、最强温控、性价比对比,做个参考 [吐舌]

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    其实……3.0X4下的最强应该没有争议。
    前一期测试的海力士PC711/BC711一定是能效最高的那一个,并且也能将3.0X4跑满 [傻笑]

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    想问下,不谈能效的情况下,在3.0x4状态下PC801/990Pro这些4.0顶级盘性能能否压制3.0顶级盘PC711?还有温度表现哪个更低?

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  • 硬盘盒测试Solidigm P44Pro M2固态,供电能解决?速度能解决?

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    硬盘盒实质上只相当于PCIE 3.0 X2的带宽,所以硬盘都没跑在各自的极限速度上,
    但是,它们的速度有所降低,功耗的绝对值也随之下降,硬盘盒的供电上限至少是5V 1A,文章中的所有测试都没有触及这个上限,因此可以认为供电没有遇到瓶颈。
    与此同时,它们功耗的相对次序并没有改变。这一点可以在其他一些速度不被限制的测试中得到证明——P44Pro功耗依然显著高于PC/BC711,并且高出的比例也相仿。
    因此,我认为硬盘盒测试能反推电脑上的实际情况——纵使功耗的绝对值可能不准确,但仍然具有代表性。
    此外,移动硬盘盒上的能耗表现本身,也是不少用户关心的话题。

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  • 这两天遇到个大问题,上周入手的两根联想OEM版PC801在我电脑上总是一睡眠唤醒后就立刻蓝屏,查了下张大妈发现也有人遇到过P44 Pro休眠掉盘(去看看,最后一条评论)。卖家让我重装系统,结果今早重装发现从盘不见了,还没来得及检查是否掉盘 [喷血]
    照理说3.0 x4的接口供电能力是没问题的,所以不知这现象是为啥,该如何解决? [哭泣]

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    还是没解决,BZ有解吗?

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    身边有一块P44PRO系统蓝屏,已经返修了 [惊喜] 我自己的暂时没遇到这样的事情——也插在PCIE 3.0接口上

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  • 就想问下各位大佬,想买个硬盘给Thinkbook 16+做系统盘,有什么推荐的么?1T or 2T都行

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    如果设备支持PCIE 4.0,P44PRO就不错。如果能接受OEM硬盘,海力士BC711/PC711也很推荐,能耗比相当高。

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  • ssd进入pcie3 4 nvme后板是长了,但是发热+0e+掉盘打的消费者嗷嗷叫,使用感知变化不大。pcie4尤甚

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    进入SSD时代后,硬盘几乎成为了“电脑”这木桶上最长的板了。感知不强也是正常的。
    在鱼龙混杂的SATA时代,掉盘、掉速等情况比今天更加常见。真不能将问题全部归咎于速度提升,不负责任的厂商才是一切的核心。

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