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性价比先决——浦科特 PX-1TM10eGN 测试

在不久之前我曾经分享了来自浦科特（Plextor） M10PGN PCIE 4.0 1TB 实测，从实测结果看这款 SSD 在性能方面基本可以和三星的 980 Pro 媲美，价格方面也有一定的优势。不过在几天之前我发现浦科特又推出了另一个 PCIE 4.0 NVME SSD 系列，系列名称为 M10e，属于 DRAMLess（无缓存）类型，正好和三星同样是 DRAMLess 的 980 对上了，主打性价比市场。考虑到我现在拍摄的片子越来越占空间，需要添置新的媒体盘，二话不说，我又拿下了这个新系列里的 1TB 版 1TM10eGN，进行了同样的测试，下面就是我对这个最新型号的测试分享。

产品实物及细节

PX-1TM10eGN

外观方面，PX-1TM10eGN 和大家看到的其他 NVME M.2 SSD 没有什么差别，包装方面相对简单，毕竟是偏性价比的产品，芯片上方依然和之前的 M10P 一样贴了产品标签，由于是自用的，我就不撕掉这个标签了。

浦科特官方的 M10e 规格表

按照官方规格表，PX-1TM10eGN 采用的是慧科 SM2267XT 主控，闪存颗粒为铠侠最新的 BiCS5 TLC 闪存，持续读写分别为 3.7GB/s 和 2.6GB/s，这个距离 PCIE 4.0 接口有一定距离，毕竟是性价比先决。

进入系统后，使用 CrystalDiskInfo 和 AIDA64 查看 SSD 信息如下：

全新盘的 PX-1TM10eGN 状态

全新盘（此时我还没建立分区），基本上就是零读写，固件版本为 1.00，我使用的是华硕 TUF Gaming-Plus 主板的 PCIE 4.0 M.2 接口，散热片为主板自带，室温为 26 摄氏度，此时 SSD 报告的温度为 37 摄氏度。

PX-1TM10eGN 的 AIDA64 ATA 信息

从 AIDA64 可以识别出这款 SSD 搭载的是来自 Silicon Motion（慧荣科技）的主控，但是没有列出型号出来。在慧荣的产品清单里，我们查到了 SM2267XT 这枚主控的资料。

慧荣SM2267XT 芯片资料

按照这个慧荣的官方产品数据表，SM2267XT 和带 DRAM 的同系主控 SM2267 基本上是一样的，都是四通道，但是在随机读取方面，SM2267XT 在主机端内存缓存（HMB，Host Memory Buffers）不够用的时候，IOPS 会从 500 KIOPS 跌到 200 KIOPS。

DRAMLess SSD 或者说 HMB SSD 并非新技术，相对于 DRAM-based SSD（也可以称作 CMB SSD，Controller Memoru buffers SSD）来说，性能在某些情况下可以做到非常接近。它的主要问题是随机读取性能以及耐久度可能会较低，但是另一方面 HMB SSD 的响应速度有可能做到更低。

HMB SSD 由于成本上节省了缓存芯片，因此价格可以做得更便宜（理论上和入门级 SSD 的物料成本相当），比较适合价格敏感或者预算相对较少的场合。

好了，接下来就让我们进入实测环节吧。

测试平台

测试平台硬件配置

操作系统为 Windows 10 21H2，已安装全部最新补丁。

关于 SSD 性能测试，大致上可以分为两种类型：

底层测试
实际应用测试

其中底层测试包括了 CrystalMark、AS SSD Benchmark 等，这类测试比较容易操作，结果简单明了，缺点是这样测试出来的是相当于全新盘或者非稳态的测试结果。

对于这个问题，像 SNIA（全球网络存储工业协会，非盈利机构，成员包括 IBM、AMD、INTEL、铠侠、美光等众多 IT 巨头）就提出了一整套的 SSD 测试流程。

例如 IOPS 测试，是需要先进行两倍于全盘容量的持续写操作，这一步被称为负载不相依训练。经过负载不相依训练后，就进行各种块大小、不同读写比例的多回合测试，这一步被称为负载相依训练。

负载相依训练的回合数是需要多个回合的测试结果窗口符合稳态（steady）条件后才停下来，然后取最后一个符合条件的结果作为最终测试结果。

实际应用测试就是使用真实的应用来测试，比较容易反映实际应用感受，但是由于系统各种参数的扰动，存在较大的测试误差。

对于这个问题，人们提出了两种办法。

一种是用类似 HDTune 这类工具记录下应用的存储访问特征，例如不同存储块的读写占比，然后以此写出一些测试特性文件，放进诸如 IOmeter 等存储基准测试软件中跑。
另一种办法则更加直接，那就是将完整的存储读作捕捉记录下来，然后用回放的方式重放这些动作。

常见的有使用 hIOmon 采集，然后用 Intel NASPT 进行回放，这样的测试我在 10 年前就做过过了，当时我把采集的轨迹称之为 PCINLIFE Storage Benchmark 2011，这个方法之后我传授给了超能网他们，类似的 IO 特性轨迹采集工具还有 Calypso 的 IOProfiler。

轨迹采集是一件比较定制化的测试模式，例如我以前抓的轨迹——PCINLIFE Storage Benchmark 2011 只限于 PCINLIFE 使用，并不对外公开，当然，这样的测试方式存在技术门槛，部分媒体也将其作为自己的存储测试特色，例如 StorageReview、Anandtech、Tom's Hardware，都建立了自己的 IO 轨迹测试，以此作为自己区分与普通测试。

这篇测试中我也要做轨迹回放测试，不过这次我不打算自己做轨迹采集，而是采用 PCMark10。PCMark10 采集了多了个应用和游戏的轨迹，并且在保存的测试结果中提供了各应用和游戏的轨迹测试结果，既然有现成的，我自己拿来用就好了。

CrystalDiskMark/AS SSD Benchmark

测试步骤：

使用华硕主板 BIOS 内建的安全擦写，让待测试 SSD 达至 FOB（新盘状态）。
用另一个硬盘启动引导进行操作系统，对待测试 SSD 执行全盘分区。
指定待测试 SSD 的分区执行测试。

PX-1TM10eGN 的 CrystakDiskMark 的持续读取和写入分别为 3.8GB/s 和 2.6GB/s，性能和 M10P 相比有较大的距离，但是和上一代的旗舰 M9Y 相比则是分别快了大约 10% 和 24%。

AS SSD Benchmark 带宽性能和 M9Y 相比，M10e 在持续读写以及 4K 多线程读写方面都有一定的优势，特别是写入方面，接近两倍，4K 单线程随机读取和 M9Y 相当，但是在 4K 单线程随机写入方面 M10e 做到了 M9Y 的两倍。

M10e 在写入访问时间方面出现了较大的落后，这也许就是 DRAMLess 或者说 HMB 的问题吧，但是即使这样，还是要比机械硬盘好两个数量级以上。

IOMETER（SNIA PTS Client IOPS）测试

NIA 是一个全球性的非盈利机构，会员有 Intel、AMD、IBM、镁光、铠侠等超过 185 个行业公司和组织，统筹了不少存储技术标准的指定，例如 NVME-oF 等，该机构有一个名为 Solid State Storage (SSS) Performance Test Specification (固态存储性能测试规范，简称 PTS）的性能测试标准，是一个针对企业和大众客户的固态硬盘测试标准，其中的测试流程非常规范，我这里决定参照这个规范（SNIA PTS 2.0.1）的大众客户类型 IOPS 测试流程进行测试。

要了解 SNIA 的 SSD 测试方法论我们需要知道一些前置知识，首先让我们看看下面这张图。

不同硬盘进入稳态需要的时间不一

这是一张典型的 SSD 从开箱状态（FOB 或者说新盘状态）开始测试工作负载，测试可以看到有短暂的高性能状态，随后会经过 Transition（变换）状态，最终进入稳态，SNIA 的 IOPS 测试结果只取进入稳态区的测试结果。

例如上图中，型号 D8 的 SLC SSD 就是进入了稳态区，此时它在稳态区的 IOPS 结果是可以被接纳的，而暗红色的的 D4 MLC SSD 在上图中一直都在波动，即使到上图的右侧结束也依然不会被接纳，需要继续进行负载相依预训练，直到之后进入稳态区。

备注：有些人会把变换状态称之为“离散”，在 SNIA PTS 测试规范中，这个区域的测试测试结果不具意义。

接下来，你需要了解的是预训练、稳态窗口等概念，后面提供的测试步骤会提及这些概念。

SNIA PTS 除了 IOPS（每秒输入输出指令数，代表了硬盘本体的存储指令执行能力，目前的系统在这方面主要受硬盘主控、闪存、总线接口等因素影响）外还有多种测试，但是我觉得其中最有参考价值的还是 IOPS，当然，更重要的是我比较心疼我的 SSD，跑所有的子项目估计会让我的 SSD 折寿不少。

SNIA PTS 测试步骤：

净化（使用安全擦写指令让全盘恢复至新盘状态）；
预训练（分为 WIPC 和 WDPC 以及数据整理三个步骤）；

预训练步骤一：单次 WIPC（负载无关预训练），以 128 KiB 大小对测试目标设备执行相当于两倍容量的连续写入操作，操作的空间范围为格式化后的全盘 100%。

说明：

OIO/Thread（Queue Depth），测试人员决定，对企业版一般用 QD=32，对消费者版一般用 QD=16;
Thread Count：相当于 IOMETER 里的 Woker，可以由测试人员决定，企业版一般是 4，消费者一般用 2；
数据模板：完全随机。
使用 IOMeter 来实际执行测试（测试模板见上图所示），用 HDtune 观察硬盘写入量。IOMeter 对于已经分区的硬盘本身就会先写入一个分区大小相同的填充文件，这个写入操作是用 64KiB 大小执行的，我在 HDTune 里持续观察接下来执行测试模板（128KiB 100% 连续写入）达到之前 64KiB 一样的 IO 数就可以算作完成 WIPC。

与训练步骤二：单次 WDPC（负载相关预训练），以多种测试模板执行连续写入操作，测试空间范围为格式化后全盘的 75%。

说明：

PTS 1.1 开始，除了 4KiB R0W100 外，稳态窗口判断加入了额外两种测试模板（64 KiB R65W35 和 1024KiB R100W0），这是因为有些硬盘对 RND 4 KiB 有额外的优化，会使得 RND 4 KiB 比其他模板更快进入稳态。
PTS 1.2 开始去掉了分段和不同容量占比的稳态测试；
PTS 2.0 企业版和消费者或者说大众客户版的 WDPC 都只需要执行一次（一次包含多个回合，每个回合包含 56 个测试模板），但是 PTS 2.0 消费者版本的测试空间范围（AR）占比为 75% 以及允许开启写入缓存（WCE），而企业版要求 100% 空间范围以及关闭写入缓存;
OIO：同 WIPC；
Thread Count：同 WIPC。
这一步，每一个测试模板（不同数据块大小以及读写比例）需要跑 1 分钟，每个回合由 56 个测试模板，我们一共测试 31 个回合，合计要 1736 分钟或者说 29 小时，是一个非常消耗时间和硬盘寿命的测试。

步骤三：整理 WDPC 的数据，观察稳态窗口的斜率是否落在稳态标准范围内，使用符合稳态标准的数据作为最终的 IOPS 测试结果。

值得一提的是，相对于之前我测试过的 SSD，PX-1TM10eGB 进入稳态所需要的回合数似乎要多得多（之前测试 M10P 只需要 20 个回合就进入稳态），其实即使是我这里使用的 31 回合，4KiB 随机 100% 写入的稳态观察也仅仅是勉强符合数据采纳要求而已（第 29 回合的测试数据刚好位于均值 90% 上方一点点）。

4KiB 100% 随机写入稳态观察

64KiB 65% 随机读取 35% 随机写入稳态观察

1024KiB 100% 随机读取稳态观察

以上三张图是取自浦科特 Plextor PX-1TM10ePGN 在第 27 到第 31 回合处 4KiB R0W100、64KiB R65W35、1024KiB R100W0 制作的稳态观察窗口图表，上下两条线是 27-31 回合的 IOPS 均值 +10% 和 -10% 数据，中间的是 IOPS 均值数据，实体黄色的是对应各回合的 IOPS，此外还有一条虚线作为趋势线。

均值、实测 IOPS 和趋势线重合度越高，意味着越稳，其中实测 IOPS 必须位于均值正负 10% 范围内，趋势线需要位于 5% 范围内。上述三张图表表明此时 SSD 性能已经进入 SNIA 定义的稳态，不是非稳态（有些人称之为离散）状态了，此时的数据才有采纳意义。

我这里使用三维图表来表示不同读写模板和传输块大小的测试结果，在这种坡度图里，坡体高度越高、坡体越向外延伸，意味着 SSD 能在不同读写模板下的性能越好（理论上呈现为一个规则方型是最好的）。

从测试结果图表来看，PX-1TM10eGN 是不如 PX-1TM10eGN 和 PX-1TM9Y Plus 的，特别是写入操作加重以后，可以看出 PX-1TM10eGN从 35% 写入模板起就出现了明显的性能陡坡。这表明了这块 SSD 由于采用 DRAMLess 或者说 HMB 技术，使用系统内存来做缓存（例如作为闪存转址缓存），更偏向于小文件的往复传输。

接下来我们使用 PCMark 的存储测试来一探究竟。

PCMark10 轨迹回放测试

前面我们测试的都是偏设备级或者说底层测试，接下来我们将使用 PCMark10 进行应用级测试。PCMark10 采集了多个应用的真实存储轨迹，包括 Windows 10 启动引导、Adobe 创作应用、微软Office、游戏、光盘镜像 ISO 文件复制、图片文件复制等，对于这些子项目 PCMark 10 使用了缩写来代表，如下图所示：

按照 PCMark10 的白皮书，PCMARK10 的完整系统驱动器基准测试包含了上述的 23 个测试子项目（轨迹），每个轨迹都跑 3 遍，一般情况下整个测试大约需要 1 小时。

真实世界轨迹存储回放的差距有时候会和大家的实际略有出入，因为这种测试得出的是纯粹的存储性能，而现实世界中，例如 Window 10 启动、游戏启动，除了存储导致的时间等待以外，还有不少时间会用于各种计算（例如系统状态查询、初始化、解压缩等等）。

从测试结果来看，PX-1TM10eGN 在许多应用的性能都明显不如非 DRAMLess 的另外两款 Plextore SSD，但是有趣的是在大量文件传输方面（复制 39 个 JPEG 到目标盘等这最后三个测试），PX-1TM10eGN 甚至要比 PX-1TM10PGN 出色不少，这可能是因为 DRAMLess 的机制导致的。

测试总结

作为一款 DRAMLess SSD，PX-1TM10eGN 的表现是不如 DRAM-based 的 PX-1TM10PGN 的，相对来说在系统盘、游戏盘方面都有一定的差距。但是另一方面，从 PCMark10 测试来看，它又比较适合于大量文件复制，甚至要比 DRAM-Based 的 M10P 更出色，所以我觉得它是比较适合摄影师存放、交换图片文件，例如完成拍摄后，将存储卡里的照片复制到这块 SSD 上。

浦科特 PX-1TM10eGN 对应的竞争产品是类似三星 980，而 PX-1TM10PGN 则是 980 Pro，虽然都是 PCIE 4.0，但是像浦科特 PX-1TM10eGN 和三星 980 采用 PCIE 4.0 带来的更多的是低载荷情况下的峰值性能提升，和 DRAM-Based PCIE 4.0 是存在较大差距的。价格上就反应了它们的区别，浦科特 PX-1TM10eGN 目前官方价格是 899 元左右（），浦科特 PX-1TM10PGN 大约贵 55%。

不同的用家有不同的需求和预算限制，就我而言，现在拿到的这块 PX-1TM10eGN 虽然性能不如 PX-1TM10PGN，但是一分钱一分货，目前它已经可以很好地满足我的图片备份需求，实际使用体验方面说实话我是察觉不到多大差别，在已经有 M10P 的情况下，同样预算的话，在性能和容量之间我倾向于容量，当然如果预算充足的话完全可以选择更高阶的版本。

产品优势：