PCIe4.0旗舰终极比拼:致态TiPro7000 2TB Vs 三星980PRO2TB

2022-10-04 18:42:38 38点赞 66收藏 64评论

尽管PCIe 5.0已经开始成为今年PC新平台的标配,但由于闪存接口发展的滞后性,今年各大闪存原厂似乎都不急于推出残血PCIe 5.0 SSD,而是蓄力准备明年的满血版。今天为大家带来的就是PCIe 4.0接口下2TB顶配容量的原厂SSD对比测试:致态TiPro7000Vs 三星980 PRO。

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外观及硬件对比

本次测试的致态TiPro7000 2TB普通版在京东售价1899元,自带散热器及安装螺丝。此外TiPro7000还有三体联名版可选,加100元后散热器升级为三体IP定制款,同时限量赠送三体联名U盘。

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对比的三星980 PRO也是普通版,京东售价2309元,不包含散热片。含不可拆卸散热器的980PRO散热片版比普通版多加99元。

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致态TiPro7000使用英韧IG5236主控搭配长江存储第三代NAND闪存,8通道配合1600MT/s闪存,支持512字节MPS,可实现7400MB/s以上读速。三星980 PRO使用自家Elpis主控搭配第六代V-NAND闪存,8通道配合1200MT/s闪存,支持256字节MPS,可实现7000MB/s以上读速。

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三星980 PRO的主控附加了镀镍层,采用单面PCB布局,在一些轻薄笔记本中空间兼容性更好。

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而致态TiPro7000则标配了可拆卸的散热器,用户可根据使用环境决定是否安装。

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本次测试的两款SSD都拥有2GB容量的DRAM缓存,均提供5年或1200TBW保修。

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测试平台及信息识别

CPU:AMD Ryzen 9 5900X(开启PBO)

主板:AMD X570

内存:DDR4 3200 8GB*2

硬盘:浦科特M6Pro 128GB(系统盘)

致态TiPro7000 2TB

三星980 PRO 2TB

系统:Windows 11

驱动:系统默认stornvme

除特别说明的测试项目之外,关闭ASPM及APST节能特性并使用主动散热。

本次测试的两款SSD都属于成熟的PCIe 4.0方案,我们测试时已为其更新至最新固件。

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HWiNFO64识别,致态TiPro7000支持512字节MPS,三星980 PRO只支持到256字节MPS,前者的闪存I/O速度也更快,所以在读写速度上致态TiPro7000会更高一些。

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基准测试

基准测试项目1:CrystalDiskMark

CrystalDiskMark主要是为了检测SSD的理论读写带宽。

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基准测试项目2:PCMark 10完整系统盘基准

PCMark 10完整系统盘基准针对当代最新固态硬盘的广泛测试,涵盖了系统开机启动、Adobe设计套件应用、Office办公套件应用、图片/ISO文件拷贝复制、多个游戏加载过程等测试内容。测试需要至少80GB的硬盘空间,单次测试产生的写入量达到204GB,复杂度超过了PCMark 8存储测试。

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在PCMark 10完整系统盘基准当中,致态TiPro7000 2TB的成绩比三星980 PRO 2TB高出25%。

基准测试项目3:3DMark存储测试

3DMark存储基准测试涵盖了战地5、使命召唤15:黑色行动4、守望先锋三款游戏的启动加载过程、在运行守望先锋的同时通过OBS记录1080P游戏视频、从EPIC平台安装天外世界、天外世界游戏进度保存以及将Steam游戏反恐精英:全球攻势从移动硬盘拷贝到系统盘的过程,涵盖了PC游戏玩家所能遇到的方方面面。

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在3DMark存储测试中,致态TiPro7000 2TB的成绩比三星980 PRO 2TB高出10.5%。

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进阶测试

进阶测试项目1:节能和待机温度

下表是通过smartmontools工具读出的固件预设值,最大功耗信息为SSD自主报告,非实测值。进入和退出延迟会影响到空闲状态下SSD能够进入的最深节能状态。

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开启ASPM及APST(进出延迟限定15ms)节能,室温30℃,被动散热条件下。致态TiPro7000 2TB待机32度(安装散热片后为30度)。

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三星980 PRO 2TB待机39度。

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开启节能的状态下PCMark 10完整系统盘基准测试成绩,致态TiPro7000 2TB下降1.5%,三星980 PRO 2TB下降3%,降幅都不是很大。

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进阶测试项目2:温度压力测试

致态TiPro7000 2TB在满载58秒后首次触发轻度限速,顺序读取速度限制到6650MB/s左右,温度继续缓慢上升。测试开始后的第104秒触发更严格的限速,读取速度被限制到2110MB/s左右并保持到测试结束。

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安装附带的M.2散热片后,致态TiPro7000 2TB在满载438秒后触发轻度限速,读取速度限制到6800MB/s左右,温度停止上升,并维持到测试结束。

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三星980 PRO 2TB在满载76秒后首次因闪存过热(默认温度)限速到5090MB/s,第84秒又因主控温度(温度2)超限而追加限速到1440MB/s左右。此后温度不断震荡,读取速度也不断在两个限速值之间变换,到测试结束为止始终未能解除限速。

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进阶测试项目3:SLC缓存策略与实用性能深入分析

空盘下致态TiPro7000 2TB能够提供大约550GB容量的SLC写入缓存,三星980 PRO 2TB能够提供大约230GB容量的SLC写入缓存,两块SSD在各自SLC缓存外的顺序写入速度分别为2101MB/s和1629MB/s。无论是写入缓存容量,还是缓存外TLC直写速度,致态TiPro7000的表现都优于对方。

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利用IOMeter进行随机数据填盘,通过HDTune文件基准检测不同空间使用率下的可用SLC写入缓存容量。致态TiPro7000始终保持全盘SLC模式,在50%空间使用率下可用SLC缓存超过HDTune文件基准可测量的容量上限。

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不同空间使用率下的PCMark 10完整系统盘基准测试成绩相比空盘时又有很大的不同。

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我们深入分析上面这一现象背后的成因,发现了二者在SLC缓存算法上的不同。简单来说,致态和三星在“防掉速”处理上有着不同的理解。先说结论:致态选择保障写入缓存容量,三星选择保障PCMark跑分。底层的差异在于SLC缓存持久化的处理,下面具体分析。

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SLC缓存持久化在当前消费级SSD中得到了广泛的应用:SSD不主动进行空闲缓存释放,而是将缓存内的数据维持在SLC状态就可以提升跑分测出的读取成绩。以长江存储第三代3D NAND闪存为例,TLC状态读取延迟是46微秒,SLC模式读取延迟26微秒。如果将测试软件新写入的测试数据暂时保留在SLC缓存中不进行空闲自动释放,在接下来的读取测试中就会测出SLC模式的读取性能。

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目前缓存持久化技术只针对新写入的数据延缓释放,而无法将TLC状态的热数据重新纳入SLC缓存并持久化。这样它的实际价值就会打很大的折扣,只具备了优化跑分的效果,而无法切实提升日常使用性能。

致态TiPro7000 2TB空盘状态550GB的SLC缓存中有大约300~400GB是可持久化的。临界点出现在大约10%到20%空间使用率时,超过后TiPro7000固件就会改变策略,最多只将8GB的SLC缓存持久化,多出部分的SLC缓存在空闲时会自动释放。8GB容量足够跑CrystalDiskMark,但放弃了对PCMark等存储测试的全程优化。

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所以我们之前在50%半盘测试中就会看到致态TiPro7000相比空盘情况的成绩大跳水。这个时候水分一次性被排干,等盘内使用空间达到70%之后,致态TiPro7000的成绩依然和50%使用率下相同。

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面向跑分优化的三星980 PRO始终坚持将大部分SLC缓存持久化,希望在跑分这件事上努力做个优等生。但缓存持久化也有弊端:前边写入的内容不释放,就不能缓存新的写入。玩家更容易在写入中遇到SLC缓存容量低于预期的情况。

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全程坚持SLC缓存持久化还将带来一些额外的性能开销。正如我们前面看到的那样,随着空间使用率的上升,三星980 PRO的性能发挥也越来越差,在70%空间使用率下就连努力优化的PCMark 10跑分也输给了致态TiPro7000。

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由于SSD测试软件先写入后读取的原理所限,再加上持久SLC缓存算法的不断演变,现在几乎所有SSD测试软件跑出的都是虚假3D SLC幻象,而不是我们手中TLC SSD的真实表现。

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小结:SSD空盘时闪存空白块充足,玩SLC持久化来优化跑分是全民“开美颜相机”,虽然画面不真实,但没太多不良后果。而全程坚持SLC持久化就有点像韩式“整容”,难免会有一些后遗症。

进阶测试项目4:排除SLC缓存干扰的实际应用性能

为了排除SLC缓存持久化的干扰,直接测试SSD的TLC状态读取性能,我们需要IOMeter配合最终幻想14的Benchmark,后者是一个附带游戏场景加载速度的测试工具,硬盘活动以读取为主。先将最终幻想14 Benchmark拷贝到SSD中,然后通过IOMeter向盘内填充全盘容量70%的不可压缩数据,确保之前写入的最终幻想Benchmark已经被从SLC缓存中排除。

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70%使用率下致态TiPro7000 2TB排除SLC缓存干扰:加载时间7.892秒。

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70%使用率下三星980 PRO 2TB排除SLC缓存干扰:加载时间8.352秒。

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我们认为上面这个对比应该能够体现在二者日常使用中的差异:致态TiPro7000 2TB比三星980 PRO 2TB快5%左右。

总结

虽然都是2TB型号,但由于致态不设二级OP,所以实际可用容量上要比三星980 PRO大出45GB(1908GB Vs 1863GB)。按照我们购买样品时的京东零售价来计算,致态TiPro7000 2TB的每GB容量成本为1元,三星980 PRO 2TB的每GB容量成本为1.24元。考虑到二者在实际使用性能上的差异,我们认为在设备支持安装双面PCB SSD的情况下,致态TiPro7000 2TB要比三星980 PRO 2TB更加值得选购。

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