固态硬盘 篇七：颗粒迭代之例行升级——西数SN570 1T 评测

一、 前言

SN550为西数拿下了消费级硬盘市场中端份额，为广大消费者带来了更具有性价比的原厂硬盘，SN570作为SN550的继承者，笔者更期待其性能表现及未来市场的反馈。

根据西数官网所给出的产品Spec，SN570相较于SN550提升了顺序读写的带宽，达到了3500MB/s；4K随机读写也有了一定的提升；同时颗粒更新迭代使用上了更新的BICS5 112L颗粒。相较于老版SN550而言，SN570属于一次正常的升级。

图源西数官网

图源西数官网

二、 开箱&外观

包装：

盘体：

主控：

颗粒：

SN570整体的包装及PCB布局延续了上一代产品SN550设计。PCB布局一端为主控，另一端为颗粒，避免了硬盘热量集中于一处。与SN550不同的是，SN570将顺序读写提高到了3500MB/s，基本上达到了PCIe3.0X4的带宽上限。新版本的SN550和SN570均采用了闪迪BICS5 112层TLC颗粒，在后续的测试中我将会对颗粒的组成进行进一步的分析。

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抓取到的信息可知，实际的温度传感器只有一个。

由smartmontools抓取到的Supported Power States可知，WD SN570 1T主控的PS0最大功耗为4.2W，而大部分NVMe盘的PS0高达8W，实际功耗较低，后续会在测试中进一步展现发热及功耗的表现。

测试完毕时CDI截图：

测试完毕时一共写入22.7T左右的数据，健康度下降了2%；在测试过程中，笔者观察到写入12T左右健康度会下降1%，可近似认为1%的健康度=10T的写入量，故健康度归0时，写入量大概在1000TB左右，此时已远超保修所规定的600TBW。

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

五、 基本性能测试

①Without Heatsink

②With Heatsink

在Windows下分别对裸盘及加装散热器片的WD SN570 1T进行了CDM/ASS/HD Tune/PCM8的测试。由于Windows下几个跑分项目负载较低，四个项目的测试结果相差无几。

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

①Without Heatsink

②With Heatsink

在全盘读写测试环节中，裸盘和加散热片的情况没有较大的区别，无论是读取还是写入，均未出现明显的降速。空盘时SLC Cache大小为13GiB，缓外速度接近600MiB/s。虽然加散热片后的写入速度略高于裸盘的写入速度，可视作误差忽略不计。

(2) 4KiB全盘跨度随机读写（QD1T1）

①Without Heatsink

②With Heatsink

(3) 4KiB全盘跨度随机读写（QD32T4）

①Without Heatsink

②With Heatsink

作为一款Dramless盘，4KiB全盘跨度随机读写性能并不算高，随机读取做到了收敛，随机读取则较为零散，但其QoS（99%/99.9%/99.99%）的延迟表现不错。且在加装散热片后，最大延迟相比裸盘情况略有降低。

(4) 4KiB全盘跨度随机7读3写（QD32T4）

①Without Heatsink

②With Heatsink

4KiB全盘跨度下的随机7读3写也未做到有效的收敛，随机读取和随机写入都较为零散，但好在其QoS（99%/99.9%/99.99%）能够做到相对较低的延迟。

(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%

由测试结果来看，裸盘和加装散热片的写入情况趋于一致。但对剩余空间写入的过程中，无论是预填充多少空间，SN570的SLC Cache大小均仅有8GiB，而空盘情况下则是有13GiB大小。

(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WD SN570 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：

①Without Heatsink

②With Heatsink

在长时间稳态顺序读写中，裸盘和加装散热片的结果趋于一致，并未出现明显的降速，由此可见SN570的发热及功耗尚可，温度较低。Write_BW所记录的是1800s内的平均写入速度，此时SN570是进入了TLC颗粒直写的状态。

(7) 颗粒分析及猜测

由于新版SN550以及SN570的缓外速度低于老版SN550，造成该现象的原因主要在于采用了BICS5 112层更先进的颗粒。在此，笔者将根据现有的测试结果提出自己的猜测。

根据IEEE于2019年发表的一篇名为《A 512Gb 3-bit/Cell 3D Flash Memory on 128-Wordline-Layer with 132MB/s Write Performance Featuring Circuit-Under-Array Technology》中Figure 13.5.2的数据，128WL Layers也就是KIOXIA/WD的BICS5，其带宽能够达到132MB/s。表中所展示的颗粒实际上是512Gb 4 Planes接驳2CE，单CE的带宽为66MB/s。

但SN570 1T采用的是dramless主控，主控提供了4CH4CE共16CE，而Wafer采用的规格并非512Gb，而是1Tb×8die接驳8CE。以512Gb颗粒的1CE带宽66MB/s来类推，此时颗粒直写的理论速度应为8×66MB/s=528MB/s，且由于采用了1Tb的大die封装，实际的带宽可能略高于512Gb的颗粒带宽，故测试中所得到的TLC颗粒直写速度略高于528MB/s。

而老版本的SN550 1T则是采用了96层BICS4颗粒，512Gb×16die接驳主控16CE，颗粒直写的理论速度应为16×57MB/s=912MB/s，基本符合老版本SN550 1T的缓外颗粒写入速度。这也是为什么新版SN550/SN570 1T的缓外速度不及老版本的SN550的原因，或许新版SN550/SN570 2T容量点缓外速度才能达到满血性能。

七、 结论

1、SN570延续了SN550一贯的发热及功耗，实际温控做的比较好，适合一些对于硬盘温度有要求的用户。

2、SLC Cache的策略基本延续了上一代产品SN550，固件调校偏向保守。实际上笔者认为可以进一步提高SLC Cache的大小，做到缓内及缓外写入速度之间的一个平衡。

3、作为一款Dramless盘，在重型负载的应用场景中，SN570的IOPS及最大延迟表现并不算亮眼，与带Dram盘有一定的差距，但SN570在99%/99.9%/99.99%下的QoS（Quality of Service）延迟表现较好。

4、由于采用了BICS5 112L 1Tb的颗粒，使得SN570 1T仅接驳了主控的8CE，并未最大化利用到主控的16CE，造成缓外颗粒写入速度较低。