Flash Clock 1600MT/s VS 1200MT/s ——Kingston KC3000 & aigo P7000 2T 横向对比评测

一、 前言

目前市面上PCIe 4.0 DRAM-Base方案最亮眼的还得是E18主控配上Micron B47R颗粒的搭配，其SLC Cache内外顺序读写速度在一众同类产品中表现出色，且在笔者曾经测过的E18方案中，512GB及1TB容量点下具有较好的温控表现。但同为B47R也有不同品质不同规格的颗粒，常见的有1600MT/s的B47R-R和1200MT/s的B47R-M，这使得E18方案的硬盘存在不同用料的可能。在网上搜寻E18方案评测的过程中，笔者发现存在两种不同开头的固件号，分别是EIFK和EIFM，不同的固件号说明硬件或许有所差异。

本次笔者也有幸分别从然天一这里借测到了固件号开头为EIFK的Kingston KC3000 2T和从浩哥这里借到了固件号开头为EIFM的aigo P7000 2TB，准备对这两块硬盘做一期详细的横向性能对比。

二、 开箱&外观

(1) Kingston KC3000 2T

包装：

盘体：

(2) aigo P7000

包装：

盘体：

主控：

DRAM：

颗粒：

本次参与横评的Kingston KC3000相比之前笔者所测过的KC3000更换了包装，但总体上延续了金士顿简约的包装风格。由于KC3000是借测盘，网上也有相关的具体用料布局信息，就不在这里撕掉贴纸详细分析其主控和颗粒型号了。本期横评对aigo P7000的用料布局作了详细的分析，后续也会通过Phison的Flash ID软件对两块盘的物料进行进一步的对比。

aigo P7000的PCB采用了双面八贴NAND颗粒的布局，DRAM为双贴。主控来自Phison，型号为PS5018-E18，PCIE4.0*4协议；DRAM来自SK Hynix（海力士），编号为H5AN8G6NCJ-RVKC，查询相关资料可知其规格为DDR4 2666MHz,时序19-19-19；容量为1Gb*8，PCB正反各一颗，合计2GB；由于颗粒是Phison自封，故无法从表面的编码推出具体的颗粒信息。

三、 基本信息

惯例，到手上机先看CDI

① Kingston KC3000

② aigo P7000

由两块盘的固件编码可推测，其固件号是经典的群联编号规律，但KC3000和P7000的固件编号并不一致，KC3000固件编号为EIFK31.6，P7000的固件编号为EIFM31.4，由于固件编号的不同，笔者猜测这两块盘的硬件上会有所区别。

同时，KC3000的容量为2048G，而P7000的容量为2000G，即KC3000开的是足容，P7000则留了24GB的空间作为二级OP。

CDI抓取到的smart的信息较为有限，故使用smartmontools进一步抓取两块硬盘主控的smart信息。如下所示：

① Kingston KC3000

② aigo P7000

由smartmontools抓取到的信息进行对比可知，Kingston KC3000和aigo P7000的smart特征信息可以说是完全一致。

在Windows下采用smartmontools抓取到的信息对比可知两块盘CDI所显示的温度均为Temperature Sensor 1，其中KC3000比aigo P7000多了Temperature Sensor 2和Thermal Temp. 1 Total Time的smart值，其中Temperature Sensor 2这个值不出意外的话是记录KC3000使用过程中的最大温度，相关详细的分析详见网络，此次笔者就不做过多赘述。

① Kingston KC3000

② aigo P7000

通过Phison Flash ID可进一步得知两块盘的具体颗粒信息：

① Kingston KC3000

② aigo P7000

Kingston KC3000和aigo P7000均采用的是Micron最新一代的176L B47R TLC颗粒，单die 512Gb，两块硬盘均吃满了E18主控的32CE带宽。同时仔细对比可以发现KC3000的FlashR/W Clk,带宽是1600MT，DRAM Clock为1600MHz，PE Cycle Limit为3000；而P7000的FlashR/W Clk,带宽是1200MT，DRAM Clock为2666MHz，PE Cycle Limit为1700，其中DRAM Clock正好对应了上文中所提到的DRAM频率。

测试完毕时CDI截图：

① Kingston KC3000

② aigo P7000

虽然测试完成时KC3000和P7000的健康度值均为98%，但两者实际写入量均不同，KC3000的写入量约为58.2TB，P7000的写入量约为25.6TB，当两块盘的健康度归零时，两者的写入量预期达到2910TB/1280TB。

四、 测试平台及设置

Hardware：AMD Ryzen 3700X @ 4.4GHz

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

Software：Windows 10 Professional 20H2 / Centos 8.4.2105

Heatsink：Jonsbo M.2-10 Radiator

IO Interface：M2_1 slot (From AMD® Processor)

本次测试的两块盘均在原有的基础上增加Jonsbo M.2-10 Radiator散热器，再额外加一把14cm风扇对吹，避免硬盘出现过热降速的情况，以期展现出两块盘的极限性能。

由于测试采用AMD平台，相关测试数据可能偏低！

五、 基本性能测试

① Kingston KC3000

② aigo P7000

对Windows下的常规测试软件如CDM和ASS Benchmark等，考虑测试偏差等因素，Kingston KC3000和aigo P7000两者的性能区别较小；HD Tune的结果来看，KC3000采用了全盘SLC模拟固件策略，而P7000则有210GB左右的固定SLC Cache大小，后续会对KC3000的固件模拟策略做进一步的验证；PC Mark 8中，由于KC3000较大的SLC Cache使得在这个环节略胜P7000一筹，测得的带宽为839.32MB/s，P7000测得的带宽为801.87MB/s，两者较为接近。

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，以期获得两块盘的极限性能，并进行一个横向比较。

(1) 全盘读写

首先肯定是来一套全盘读写项目

① Kingston KC3000

② aigo P7000

在全盘读写测试环节中，Kingston KC3000和aigo P7000则是体现出了明显的区别。

其中KC3000不出意外地采用了全盘SLC模拟的固件策略，使得写入超出SLC Cache后出现了“天地板”的现象，从缓内写入速度的6700MiB/s降至缓外的1600MiB/s，且全程仅呈现两段速度；全盘读取速度基本上维持在6800MiB/s，直至快读取完全盘时速度略有提升。

而P7000则是固定了全盘容量约10%大小的SLC Cache，缓内写入速度和KC3000接近，为6700MiB/s，SLC Cache的大小约为208GiB，第二段速度持续约3700MiB/s直至全盘容量的87%左右后再次降低写速至约1500MiB/s，此时的写入速度为主控边写入边垃圾回收（GC）时的速度，且全盘写入呈现阶梯式的三段速；全盘读取则是在最初维持在约7100MiB/s，读至124GiB左右时出现了下降，降至6600MiB/s左右，略低于KC3000，且在即将完成全盘读取时速度略有提升。

(2) 4KiB全盘跨度随机读写（QD1T1）

① Kingston KC3000

② Aigo P7000

(3) 4KiB全盘跨度随机读写（QD32T4）

① Kingston KC3000

② aigo P7000

从4KiB全盘跨度随机读写来看，两块盘的随机读取均做到了较为有效的收敛，而随机写入均未得到有效的收敛。

由于同样采用了E18主控，且CPU锁定在4.4GHz的频率，QD1T1下的随机读取KC3000和P7000性能较为接近；但在QD32T4下的随机读取出现了较为明显的差异，P7000的IOPS为525K，略高于KC3000的518K，且P7000的延迟表现整体好于KC3000；

随机写入这边，无论是QD1T1还是QD32T4下，P7000的IOPS明显高于KC3000，且平均延迟、最大延迟及QoS（99%/99.9%/99.99%）延迟表现略好于KC3000，但两者的离散程度和稳定性表现均不佳。

(4) 4KiB全盘跨度随机7读3写（QD32T4）

① Kingston KC3000

② aigo P7000

在4KiB全盘跨度随机7读3写的环节中，Kingston KC3000和aigo P7000均未达到有效的收敛，且经过比较，P7000的平均性能表现略好于KC3000，IOPS、最大延迟及QoS（99%/99.9%/99.99%）延迟略低于KC3000。

(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大小的测试环节中，由测试结果来看，Kingston KC3000和aigo P7000在不同的填充条件下呈现出了不同的SLC Cache大小。

预填充20%时，KC3000和P7000的写入曲线均与全盘写入曲线类似，剩余空间平均写入速度则是P7000更胜一筹，达到了2400MiB/s，而KC3000则是由于采用了全盘SLC Cache的策略，使得其平均写入速度仅为1800MiB/s；

预填充40%/60%/80%时，KC3000都采用了固定55GiB左右的SLC Cache大小，写出SLC Cache后直接进入主控垃圾回收时的颗粒写入速度，此时速度基本上维持在1600MiB/s左右；

反观P7000这边，在40%和60%的预填充时，其SLC Cache大小均大于KC3000，能够维持一段时间较高的写入速度，且在预填充60%时出现了类似KC3000写入时出现的“天地板”的现象，预填充80%时的情况与KC3000类似，为固定55GiB左右的SLC Cache大小。

(6) 稳态顺序读写

在此阶段，分别先对Kingston KC3000和aigo P7000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 Kingston KC3000

② aigo P7000

稳态下的Kingston KC3000和aigo P7000的读取/写入速度相差不大，写入速度能够保持在3000MiB/s左右，此时为真实的TLC颗粒直写速度，也就是E18+B47R堆满32CE带宽时的读写速度；KC3000的读取速度保持在6800MiB/s左右，而P7000的读取速度则是保持在6600MiB/s，略低于KC3000，且KC3000的读取曲线较为平稳，波动程度略低于P7000。

笔者之前曾测过KC3000 1T的TLC颗粒直写速度，在16CE接驳下能够跑到1900MiB/s，理想情况下，如若CE数目翻倍至32CE，TLC颗粒直写速度也应达到3800MiB/s，但本次测试结果仅有3100MiB/s，笔者猜测2T版本的E18+Micron B47R方案在某些硬件方面受限，使得无法得到预期的3800MiB/s。

七、 结论

1、Kingston KC3000和aigo P7000两款型号均采用同种的物料方案，即Phison E18主控+Micron B47R 176L颗粒，但KC3000则是采用了更高规格1600MT/s的Micron B47R-R颗粒，P7000采用的是1200MT/s的Micron B47R-M颗粒；

2、KC3000和P7000都采用了E18公版的PCB方案，双面双贴DRAM八贴颗粒，导致硬盘在大文件写入的时候，整体的发热量较高，采用一般的散热片可能无法有效压制热量，出现过热降速的情况，且双面PCB的布局使得其兼容性进一步受限；

3、实际性能测试情况对比下来来看，在日常低负载的使用过程中，两者性能没有较大的差距，但由于其SLC Cache策略的差异，在高负载环境下，P7000的延迟和性能表现均略好于KC3000；且P7000额外提供散热片模组方便加装，能够在一定程度上降低硬盘温度，使得其在轻度负载情况下的性能表现更好。

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