存储设备研究所 篇六：疯狂的SSD：读取速度高达7450MB/S的旗舰PCIe4.0 SSD 海康存储C4000 硬核测试

前言

大家好，我是噩梦飘雷~

前段时间偶然看到海康存储发布的PCIe 4.0新款C4000固态，最高读取速度7450MB/s，功耗却低至3.98W，并且1T版本的首发入手价不到600元，这价格看着还是挺香的。

好奇之下搞了一块1T版本的C4000，本次就以它为测评对象，做一次相对详细硬核的测评。

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可以提前剧透，在测试过程中出现了单次写入950G大文件不掉速的现象，这结果太疯狂了，一度让我非常懵逼。

外观开箱

▲海康威视C4000的包装盒还是挺大的，在正面大大的印上了GEN4(PCIe4.0) x4的标识，一眼就能看出这是块PCIe4.0协议的SSD。

▲盒子挺大，里头的东西不算多，只有说明书、硬盘本体、一把螺丝刀和一枚固定螺丝，方便用户上手直接安装。因为C4000沿用了C4000ECO的包装，凹槽为C4000ECO那块赛博散热马甲位置。双11期间购买C4000 1T版是会赠送这个马甲的，不过目前活动结束了。

▲正面印有HIKSEMI标的是石墨烯散热贴片，出厂默认贴好。双11活动期间入手C4000时赠送的赛博马甲，和硬盘本体不在同一个包裹里发出，所以拍摄的时候没有入镜。

▲海康存储C4000是标准的M.2 2280规格的PCIe4.0 SSD，背面是没有元器件的，主控和NAND颗粒都集中在硬盘正面。

▲单面颗粒的布局使得硬盘的发热量集中在正面，对于笔记本用户来说是个好消息，简简单单贴一条导热垫就可以把SSD的温度导到D壳上散热。

当然不贴导热垫的话也没问题，正面的元器件上覆盖的logo贴片为石墨烯材质，散热效果不错，实测在不加装散热马甲的情况下就可以把温度控制的很好。

硬件解析

▲用电吹风给贴纸加热几分钟，就可以揭下石墨烯散热贴片了，看完内部真容后还可以再贴回去，不影响散热效果。

可以看到海康存储C4000采用的是DRAM Less架构，只有主控搭配两颗NAND闪存颗粒，没有独立的DRAM缓存颗粒。

固态硬盘的独立DRAM主要用于存储FTL闪存映射表，有利于闪存颗粒快速读取、检索、更新乃至于修正FLT闪存映射表。

在机械硬盘时代，我们通过磁盘作为存储介质，可以直接将数据覆盖写入，而到了固态硬盘时代，闪存颗粒却无法如同磁盘一样直接进行数据的覆盖和写入，需要先擦除后写入；与此同时，过多的擦除会极大的缩短闪存颗粒寿命，于是为了能够更方便的调用和修改分布在不同block上的数据信息，更好的排查和监控闪存块的寿命情况，业界便引入了逻辑地址LAB和实际物理地址PBA之间相互转换的概念和机制。

DRAMless就是在产品设计阶段，去掉了DRAM模块，并将存储映射表的重任放置在SRAM中，或是闪存颗粒里面，同时利用主控HMB机制完成闪存映射表调用和修正工作。

这个技术从诞生之初开始，便作为许多厂商节省成本，提升利润率的备用方案。随着硬件水平的提升，闪存颗粒的性能在不断提高，各家主控也对DRAM Less方案不断进行优化，使得目前的NVMe SSD即使在DRAM Less方案下，依然能够维持很好的性能表现。

C4000的主控为国产主控制造商联芸科技的新发布的第三代PCIe(NVMe)主控，采用4通道无外置缓存设计，无需DRAM缓存就能释放满血PCIe 4.0性能，并且在功耗方面做得相当不错，发热控制的很棒。实测只要颗粒体质好，即可达到7000MB/s以上的实际顺序读写速度。

▲闪存颗粒为被重新打上了海康威视的标，单颗512GB，两颗组成了1TB的容量，flash id的查询结果显示本次收货的C4000用了长江存储最新的NAND颗粒。

国产主控+国产颗粒，这块海康存储C4000可以说是纯国产血统的SSD了。我国的半导体产业发展到今天这一步，虽然还很多地方还不如阿美利加和三爽，但是还是让人激动万分，希望以后国货能更加自强！

性能参数

海康存储C4000目前提供了512G、1T、2T三种容量可供选择，其中1T和2T版连续读取速度可达7450MB/s，在顺序写入速度上，最高可达6600MB/s和6750MB/s速率。

顺序读写的速度接近MAP1602这颗主控的理论最大值，说明海康对主控方案的调教还是下了功夫的。

官方公布的具体规格参数如下：

这里我们需要额外着重注意两个属性，IOPS和TBW。

IOPS可以视为硬盘的每秒随机读写4K大小的文件的次数，基本等价于我们平时常测的4K随机读写性能。

一般来说，IOPS的数值越高，代表硬盘随机读写性能越强，商用门槛在67K左右。1T和2T版本的C4000在该项目上已经达到了商用标准，比较适合跑数据库或者运算类存储。

TBW是指该固态硬盘理论寿命内所对应的总写入数据量，但是现在硬盘厂商都比较保守，将之作为了保修的标准之一，超过该数值后产品虽然还能继续使用，但是此时会失去质保。同时，超过硬盘的保修年限，也会失去质保

——这就跟买车似的，同时按公里数与使用年限来保修。

我们可以看到，海康存储C4000 1T版本的TBW高达1800TB，实在是惊人。

超高的TBW也意味着这块盘适合大容量、长时间读写使用，适合使用强度大的朋友选择。

了解了官方的性能指标，接下来我们来进行跑分实测。

测试平台

CPU：AMD Ryzen 7 5600X

主板：ASUS B550 XE

内存：英睿达铂胜 DDR4-3600 8GB X2

SSD：傲腾900P 480G、致态TiPro7000 1TB M.2

显卡：NVIDIA 3090

系统：Windows 10 Professional Edition X64 21H2

注：

这里是将这块海康存储C4000插在了华硕B550 XE直通CPU的PCIe4.0 M.2插槽上，并且没有加装散热马甲，以测试正常场景下的温度表现。

另一块支持PCIe4.0协议的致态TiPro7000使用主板自带的PCIe4.0 转接卡插在了PCIe4.0插槽中，同样直通CPU，作为对拷测使用。

系统盘傲腾900P放在了主板最下方的PCIe3.0 X16插槽中，走的是PCIe3.0 x4带宽，非直通主板。

空盘性能测试——950G写入不掉速是什么鬼？

▲首先用CrystalDiskInfo看一下这块硬盘的SMART信息，可以看到硬盘本身为NVME1.4标准，同时支持TRIM技术。通电时间为0，读写数据均为0，通电次数为6次，应该是出厂测试时产生的。

▲用过HWiNFO64观察，C4000这块硬盘支持512字节MPS，要比256字节MPS更快。

▲接下来我们做一下CrystalDiskMark的跑分，经测试，海康威视C4000的顺序读取速度为7463MB/s，顺序写入速度为6585MB/s。这数据与官方宣传的速度相差无几，基本可以认为在误差区间内。4K随机读取速度达到了83MB/S，也是相当优秀的成绩了。

▲CrystalDiskMark默认显示的是多次跑分的最高成绩，AS SSD Benchmark与CrystalDiskMark使用的测试算法略有不同，并且显示的是平均成绩，正常情况下跑分会比CrystalDiskMark略低一些。这里我们可以看到，海康存储C4000的顺序读取速度为6261MB/S，顺序写入速度为5627MB/s，同样快如闪电。4K随机读取速度为82MB/S，也是市面上PCIe4.0 SSD的T1梯队水平。

▲ATTO磁盘基准测试的结果如上图可以看到当文件大小在128KB以上时候，海康存储C4000已经能维持在顺序读写均在6000MB/S以上的稳态了。

第一次发现全盘写入不掉速？！

▲使用HD Tune写入随机模式200G数据，观察了一下，SLC Cache大约在160G多些的位置耗尽，转入了TLC颗粒直写状态。

然后我闲着没事儿突然想着用HD Tune给C4000来一次全盘写入测试，然后出现了第一次让我懵逼的结果：

▲这是啥情况啊！写入200G的时候能看出SLC Cache容量耗尽的曲线变更，来个全盘写入反而不掉速了？

真邪门了！

为了探究这个问题，我又使用Urwtest来对海康威视C4000这块SSD进行了一次全盘测试。

URWTEST在测试时，使用随机模式QD1深度随机往SSD里面以2GB数据块大小为单位写入并且反馈即时的写入速度，写满了盘之后可以进行一次数据校验，校验的过程就是随机读取的过程，而校验的结果就是数据完整性的检测。

▲用Urwtest全盘写入完成后，计算出了平均写入速度：1172.53MB/s，写完后校验读取一次全盘，计算出一个平均的读取速度：3243.72MB/s，

▲全程紧盯当前速度，当写入量到达180G左右时，写入速度降到了1500MB左右，说明SLC Cache机制还是存在的，此时SLC Cache已经耗尽，进入了TLC颗粒直写的第二段速度。

▲当写入量到达700G左右的时候，当前写入速度来到了650-700MB/S，此时对应的是主控在边释放SLC Cache缓存空间，边写入数据的阶段，是性能最差的一段区间。

这种缓外速度——缓内速度——边释放SLC Cache边写入的三段式写入速度曲线才是正常的表现。

然后为了获得海康存储C4000 1TB版本更准确的SLC缓存大小，并测试其在超大文件连续写入时的表现，我将海康存储C4000 1TB SSD的卷在系统中移除，然后以TxBENCH 对其进行一次raw文件全盘写入测试。

▲在实际测速中，可以看到海康存储C4000 1TB SSD的写入速度表现得非常稳定，在SLC缓存用完后共有2次速度下降，每次下降后速度保持同样十分稳定。

TxBENCH可以将写入的数据生成*.CSV数据表格，通过生成的数据记录，我们可以获取到一些更加详尽的信息。

▲我们先来看一看SLC缓存的大小，在测试开始后，海康存储C4000 1TB SSD的持续写入速度一直稳定在5500MB/s左右直至第30秒。

此时已经写入了173372604416字节，换算为161.46G左右。可见海康存储C4000 1TB SSD划分了15%多一些的空间为SLC缓存。

▲紧接着其顺序写入速度下降到1600MB/s左右并稳定到第6分24秒。此时的总写入文件大小约为762134921216字节，换算为709.79G左右，约占总容量的74.4%。

▲此后，写入速度会下降到650MB/s左右，并持续到测试结束。

那么经过几款软件的测试，基本已经确认了海康存储C4000 1TB SSD的SLC Cache空间在160-180G之间。

为了能体现我们实际在Windows中使用的场景，接下来我尝试用CMD命令在另一块致态TiPro7000中生成了单个950G的超大文件，并且向海康存储C4000进行粘贴操作。

讲道理，这次实际写入的结果让我第二次感觉很懵逼！

▲这一条干干净净的直线直接违反了我的常识，950G写入不掉速？！实在是让人费解。

▲写入的全过程记录成了GIF，可以看到真的是非常稳。

▲将同样950G的大文件从海康存储C4000中向致态TiPro7000 1T版粘贴，得到的是这种标准的三段式降速曲线，说明C4000反常的写入直线并不是win10系统的故障导致。

此时我想到，会不会是海康的主控对这种单独的大文件做了特殊优化呢？

为了证明这个猜想，我在TiPro7000中复制了11个80G左右大小的魔兽世界游戏文件夹，其中包含了大量文件和碎片化小文件，用来模拟我们在真实使用中的场景。

▲海康存储 C4000 1T SSD在这一次混合文件的测试过程中，就明显表现出了正常的三段式降速现象，基本可以认为真的是针对超大文件进行了特殊优化了。

▲需要注意的是，在写入过程中出现的峰谷波动倒不是C4000本身的性能问题，这是由于大量碎片小文件写入时，更多的考验是SSD的4K随机写入能力，掉速是正常的。

脏盘性能测试——都快满了还不掉速？！

▲为了测试海康存储 C4000 1T SSD在接近满盘时的性能表现，这里我用文件将其填充到98%占用的状态。

▲此时，海康存储C4000 1T SSD在CrystalDiskMark中的顺序读取速度为7122MB/s，顺序写入速度为6328MB/s，4K随机读取速度为83.72MB/S，速度没有收到明显影响。

▲在这种接近满盘的状态下，使用AS SSD Benchmark的大文件测试会给硬盘更大的压力。不过很遗憾，剩余18.8G的空间不足以让其启用10G文件测试，不得已之下，只能选择了5G文件测试。

▲此时，海康存储C4000 1T SSD在AS SSD Benchmark中的顺序读取速度为6305MB/s，顺序写入速度为5813MB/s，4K随机读取速度为83.72MB/S。

是的，你没看错，此时速度不仅没有受到影响，反而比满盘时候更快了- -！

▲在致态TiPro7000中用CMD命令生成一个18.5G的单个测试文件，向海康存储C4000中拷贝，写入速度维持在3GB/S左右，此时又出现了那条没有掉速的干净直线。。。。

半盘自我复制测试——发现端倪了！

上面测试的结果太让人好奇了，于是我又使用CMD命令创建了476G大小的测试文件，占用了海康存储 C4000 1T SSD一半的空间。正常来讲，使用在同一硬盘中复制、粘贴的形式，可以使得硬盘边读取、边写入，压力更大。

▲如图，还是那条诡异的平整曲线，依然没有发生掉速。

▲不仅如此，主控连温度都没有升高。

不过此时我经过仔细观察，终于发现了端倪，这读取速度怎么是0KB/S？

盲猜可能是由于用CMD命令fsutil file createnew生成的测试文件时，会有大量重复的数据进行填充。海康存储对这种类型的文件专门做了优化，才发生了这种不掉速的情况。

不过虽然这类优化对我们日常轻度使用的帮助不大，但是在一些数据库、服务器之类的特殊场合，还是非常实用给力的。

我自己用不用得上不说，但是C4000这块盘它有这个功能，就比没有强！

温度控制

▲从aida64给的信息来看，海康存储 C4000 1T SSD有两个温度传感器，分别标出了颗粒和主控的温度。室温20℃的情况下，待机4小时后，颗粒温度为44℃，主控温度为40℃。此时PC的系统盘为傲腾900P 480G，C4000只作为从盘待机。

▲用TxBENCH进行全盘写入的测试的过程中，颗粒温度升高到了49℃，主控温度最高的数值为72℃。

▲TxBENCH写入测试进入最后200G的SLC Cache释放回收阶段时，由于硬盘的写入速度明显下降，此时颗粒的温度下降了一度，来到了48℃，主控的温度也降到了68℃。

结束写入测试后，颗粒和主控的温度又快速回落到了待机状态，温度表现非常良好。

在PCIe4.0 SSD中，高负载情况下仅仅70℃露头的主控温度算是相当凉快的了，更别说颗粒温度更是低的离谱，真的很棒。

写入放大测试

由于海康存储 C4000 1T SSD的1800TBW数据实在扎眼，超过了友商两三倍，我有点担心，别介跟铠侠似的存在写入放大问题。

▲于是我在用HD Tune进行写入200G的测试前后，观察了主机写入数据量的变化。

▲20G写入测试之前，主机总计写入3558GB。

▲200G写入测试后，主机总计写入3758GB。

HD Tune写入了200G后，在CDI中并没有发现写入放大的问题，那么海康存储 C4000 1T版这个1800TBW的数据就真的逆天耐用了，夸张到离谱。

总结

海康存储 C4000 1T版这块PCIe4.0 SSD无愧于自家的旗舰定位，顺序读写速度分别高达7450MB、6600MB/s，基本是贴着主控的理论最大速度值来的，并且实测数据与官方标注相差无几，处于目前PCIe 4.0 SSD的第一梯队。随机读写的iops都在600k以上，也适合应用在数据库或者运算类存储中。

同时，海康存储 C4000 1T版单面PCB布局，且在大容量、高负载写入时，温度控制得很棒，对于笔记本、硬盘盒、PS5等温度敏感型设备特别友好，也适合买来对自己的设备进行改装升级。

纯国产血统，旗舰级的性能，结合这块硬盘1T 600元左右的售价，性价比十足，真的很值得入手。

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好了，以上就是本次海康存储 C4000硬核测评的全部内容，希望对大家有所帮助。

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我是噩梦飘雷，咱们下期节目见！

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