PCIe 4.0无缓盘入门标杆？——Lexar NM760 1T评测

一、 前言

近段时间，尤其是进入2022年以来，固态硬盘的中低端市场领域可谓是群魔乱舞，各家都争先恐后推出了基于PCIe 4.0协议的Dramless盘。早期的Dramless PCIe 4.0的主控主要代表产品有群联Phison的E19T和慧荣SMI的2267XT，这两块主控标称的最大顺序读写都仅仅是突破了PCIe 3.0X4带宽上限，但笔者更多认为采用这两种主控方案的硬盘只是PCIe 3.0X4的延续，很难将其界定为真正的入门级PCIe 4.0 Dramless硬盘。

这时候有个朋友找到笔者，说有个大宝贝要给我看，问我有没有兴趣？这大宝贝就是慧荣SMI新发布的2269XT的PCIe 4.0 Dramless方案的硬盘，鉴于慧荣SMI之前推出的2258XT和2263XT给笔者留下了较大的阴影，我犹豫不决，这时朋友打包票跟我说这款2269XT方案性能还可以，不错！那我当场就和他说好哇，这Lexar NM760 1T不就来了吗。这一次惯例也是给它来一套全套性（大）能（保）测（健）试，带大家看看是不是真的大宝贝。

二、 开箱&外观

包装：

盘体：

主控：

颗粒：

NM760的外包装，和硬盘表面的贴纸，延续了Lexar一贯的风格，并未做出太多的改动。

PCB方面，NM760 1T采用了单面双贴的设计，并没有采用Dramless盘常见的紧凑单面四贴布局，避免了颗粒热量的过度集中。

主控方面，采用了来自慧荣的SM2269XT，编号为PHY810.00，产自台湾。2269XT相较于2267XT，从2267XT的28nm制程工艺迭代到2269XT的12nm制程工艺，功耗及发热能够进一步地有效降低；同时NAND IO接口从1200MT/s支持到1600MT/s。

颗粒编号为RC72TAA1442512G 02151120952903，来自江波龙（Longsys），编号规则并未公开，笔者猜测NAND为来自镁光的176 Layer B47R 3D TLC颗粒，单Die 512Gb，后续会进一步验证。

三、 基本信息

惯例，到手上机先看CDI

CDI抓取到的smart的信息较为有限，故使用smartmontools进一步抓取主控的smart信息。如下所示：

由smartmontools抓取到的Supported Power States可知，Lexar NM760 1T主控的PS0最大功耗为4.5W，属于大部分Dramless PS0的标称功耗；

由smartmontools抓取到的信息可知，存在两个温度传感器，不出意外的话Temperature Sensor 2对应的是主控的温度，Temperature Sensor 1对应的应是颗粒的温度。同时将smartmontools抓取到的温度和CDI的温度进行对比可以发现，CDI温度对应的是颗粒的温度。

利用SMI的Flash ID工具抓取颗粒和主控信息，可以看到，主控为SM2269XT，颗粒为来自镁光的176L B47R TLC颗粒，结合其后续表现可以看出，其单Die大小为512Gb，每2Die接驳1CE，疑似Die间Raid0；主控总共接驳8CE，组成1TB的总容量。

四、 测试平台及设置

Hardware：AMD Ryzen 3700X @ 4.4GHz

Motherboard：Micro Star X570 Gaming Plus（BIOS Verizon：7C37vAE）

System：Windows 10 Professional 20H2 / Centos 8.4.2105

Heatsink：Thermalright TR-M.2 2280

IO Interface：M2_1 slot (From AMD® Processor)

裸盘（Without Heatsink）：即盘本身；带散热器（With Heatsink）：在原有的基础上加上Thermalright TR-M.2 2280散热器。

由于测试采用的是AMD平台，相关测试数据可能偏低。同时本次测试如未作特殊说明，均在裸盘情况下进行性能测试。

五、 基本性能测试

在Windows下分别进行了CDM/ASS/HD Tune/PCM8的测试，测试结果如图，不做过多赘述；

在长时间的HD Tune 300GB的读写测试中抓取到的最高温度为主控80℃/颗粒70℃。

六、 进阶性能验证

为了进一步测试该盘的实际性能情况，在Centos环境下采用FIO对硬盘进行持续和全面的性（大）能（保）测（健）试。

(1) 全盘读写

首先肯定是来一套全盘读写项目

在全盘写入测试环节中，可以发现Lexar NM760 1T采用了约半盘SLC Cache模拟的策略，总体呈现三段写入速，缓内均速接近4300MiB/s，第二段约1900MiB/s，第三段约850MiB/s。第二段的1900MiB/s反映的应该是真实的TLC 颗粒直写速度，即镁光176L B47R 512Gb 16Die接驳8CE的真实速度。全盘读取测试中，基本保持稳定一条直线，均速接近5000MiB/s。

(2) 4KiB全盘跨度随机读写（QD1T1）

(3) 4KiB全盘跨度随机读写（QD32T4）

NM760在全盘跨度4KiB随机读取测试中能够做到稳定收敛，QD1 T1测试条件下的QoS（99%/99.9%/99.99%）延迟表现不错，但QD32 T4测试条件下的QoS延迟偏高。

全盘跨度随机写入作为Dramless产品的传统劣势项目，Lexar NM760在QD1 T1测试条件下的表现中规中矩，但QoS 99.9%和99.99%延迟相较于99%时的延迟出现了急剧上升；QD32 T4测试条件下的表现较为亮眼，能够做到一定程度的收敛，未出现较大的波动，但QoS（99%/99.9%/99.99%）延迟表现稍高。

(4) 4KiB全盘跨度随机7读3写（QD32T4）

全盘跨度下的随机混合读写也是作为Dramless弱势的一项，在此项目中NM760的表现中规中矩，离散点较为集中，但其随机写入和随机读取的最大延迟及QoS延迟均偏高。

(5) SLC Cache写入测试

在此阶段，分别对硬盘进行20%/40%/60%/80%的预填充，静置15min让主控进行GC(Garbage Collection)操作，然后再对剩余空间进行顺序写入，测试其缓内及缓外顺序写入情况。

① 预填充20%

② 预填充40%

③ 预填充60%

④ 预填充80%

在SLC Cache写入测试的结果来看，在不同预填充容量下，其SLC Cache策略变化较小：在预填充至60%前均无变化，SLC Cache大小均保持在160GiB左右，直至填充超过全盘空间的68%后，降速至850MiB/s左右；从预填充60%开始SLC Cache逐渐减小，大致保持为剩余容量的1/3，且写出SLC Cache后缓外速度直接掉至850MiB/s左右，此时主控在后台进进行垃圾回收（GC）操作。

(6) 稳态顺序读写

根据SNIA发布的《Solid State Storage Performance Test Specification》中写道，固态一般分为以下三个阶段：FOB、Transition和Steady State。

故在此阶段，先对Lexar NM760 1T进行了一次全盘顺序写入后，进行顺序写入1800s和顺序读取1800s测试项目。

结果如下：

① Without Heatsink

② With Heatsink

在长时间稳态顺序读取中，无论是加装散热片后还是裸盘情况下，读取稳态表现大概在4900MiB/s左右，两种情况的读取差距可视为测试误差。

由于裸盘情况下稳态的顺序写入表现较为鬼畜，并未进入稳定的收敛状态。笔者最初怀疑是未采用散热片导致其不断出现过热降频的现象，故补测了加装散热片后的稳态顺序写入图像，发现性能表现趋于一致，说明裸盘情况并未导致其顺序写入出现过热降频的情况。

同时1800s下顺序写入在2000MiB/s—500MiB/s—1200MiB/s—2000MiB/s速度下周期循环波动，且全盘写入均速略高于全盘写入时第三段的写入速度，未进入到稳定的TLC颗粒直写速度，造成此现象最主要的原因还是在于主控在后台进行间歇性的垃圾回收（GC）操作，导致写入速度出现周期性的波动，这也是跟固件的算法息息相关。

(7) 硬盘温控情况

由于笔者手头没有相关的红外温度测量仪，故均是通过抓取硬盘smart信息得到相关温度。

在裸盘的情况下，笔者在测试中监测到的最高温度约为84℃，为主控的温度。其他测试项目中主控温度基本上维持在60℃~70℃左右，温控表现较好。

七、 结语

1、作为基于PCIe4.0的一款Dramless产品，NM760虽然性能方面相较于带Dram还有一定差距，但其性能在目前市面上所有Dramless产品基线中表现较为亮眼。

2、由于采用了半盘SLC Cache模拟的固件策略，导致全盘顺序写入呈现三段速，其中第二段表现出镁光176 Layer B47R 1600MT/s颗粒的直写性能；同时全盘读取速度能够达到5000MiB/s，与PCIe 3.0X4的硬盘拉开了较为明显的差距。

3、作为Dramless产品的传统劣势项目，全盘跨度下的随机读取稳态表现尚可；随机写入稳态，尤其是QD32T4下的稳态表现较好，离散度表现集中；但是在全盘跨度下的7读3写稳态表现不是很理想。全盘跨度的随机写入及混合写入由于负载较高，给主控和颗粒带来了较大的压力，使得整体延迟偏高，但对于大部分消费者日常轻度负载而言，感知不明显。

4、NM760作为一款Dramless硬盘，标称的PS0功耗为4.5W，日常低负载使用环境下温度表现较为理想，但在散热条件苛刻的环境下使用的用户如轻薄本/全能本等用户仍需慎重考虑PCIe 4.0硬盘。

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