向7500MB/s進軍！　首款全國產PCle 4.0 SSD深度測試

馬宇川

相信各位讀者這段時間已經看過了不少新一代PCIe 4.0 SSD的評測，這些新產品最大的特色是借助升級的主控芯片、閃存芯片，SSD的最大傳輸速度逼近或達到7000MB/s，較去年在5000MB/s左右徘徊的第一代PCIe 4.0 SSD有了很大的提升，有一些廠商甚至用7000這個數字來作為自己產品的型號。不過現在來看將7000作為彰顯SSD優越性能的數字似乎還低了一點，因為近期一款新型PCIe 4.0 SSD的標稱最高速度達到了7500MB/s，而且其主控芯片、閃存芯片、內存顆粒還全都采用了國產產品，是第一款全國產的PCIe 4.0 SSD。它就是來自嘉合勁威旗下的阿斯加特AN4 PCIe 4.0SSD，那么這款國產PCIe 4.0 SSD為何擁有優于同類產品的最高傳輸速度，它的綜合性能表現到底如何？

新型國產主控、高性能國產閃存！阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD硬件解析

與其他PCIe 4.0 SSD相比，阿斯加特AN4 PGIe 4.0 SSD最大的不同就是擁有更高的連續讀寫速度。其標稱讀取速度可達最高7500MB/s，連續寫入速度最高可達5500MB/s。而目前即便是新一代PCIe 4.0 SSD，其最高標稱傳輸速度一般也只有7000MB/s。廠商之所以敢為這款產品標出如此高的數值，原因就在于它采用了最新的國產主控與國產芯片。當然由于PCIe 4.0SSD的發熱量很大，首先阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD配備了厚重的鋁合金散熱器，并通過雙面導熱設計，將SSD正反兩面都密封在散熱器中。同時SSD散熱器的內部配備兩片導熱系數達39W/（m·K）的矽硅脂與SSD正反兩面的各類芯片緊密接觸，從而高效地導出廢熱。為了提升散熱效率，這款散熱器配備了散熱面積為8cm²的大面積散熱片，輔以獨特的階梯式通風管道設計，可以有效降低固態硬盤的工作溫度。

優秀的散熱設計也使得阿斯加特AN4可以配備高性能的國產PCIe 4.0主控芯片——英韌IG5236。英韌IG5236由英韌科技（上海）有限公司為半導體芯片設計公司打造，從傳統主控廠商來看，英韌似乎是個新面孔。畢竟說到SSD主控我們首先想到的是群聯、SMI慧榮、英特爾、MARVELL等廠商。而且SSD主控的研發難度并不低，其內部實質上是一顆架構復雜的處理器，那么英韌是如何突然“冒”出來的？我們也對英韌科技的管理層進行了一番了解。原來英韌科技的創始人吳子寧博士在創立英韌科技之前，就是Marvell美滿電子科技的全球首席技術官（CTO），而英韌科技的聯合創始人賴的是先生此前也曾任東芝美國高級研發總監、美滿科技高級研發經理。此外其他幾位副總裁也均來自業內知名的存儲公司，并曾擔任要職。所以雖然在SSD主控領域，英韌科技是個新品牌，但在技術實力上，顯然英韌科技并不弱，就如這款英韌IG5236。

該主控采用先進的12nm FinFET CMOS制造工藝，支持PCIe 4.0×4、NVMe 1.4等最新技術規格，可管理容量最高達8TB的閃存。同時IG5236支持獨立緩存，可使用數據總線位寬為（32+8）位或32位的DDR SDRAM。性能規格上，英韌IG5236支持8通道讀寫，可通過ONFI 4.2或Toggle 2.0/3.0/4.0接口，支持MLC、TLC和QLC NAND等各類閃存。

安全性方面，英韌IG5236采用包括AES、國密標準S M2/3/4、SHA、RSA、ECC、CRC和端到端數據保護在內的多種數據加密和保護機制，實現了高級別的數據安全規格。同時英韌特有的ECC技術則可以大幅改善數據持久保存的能力，為SSD解決方案提供更好的可靠性和更高的性能。

當然僅僅只有主控芯片是遠遠不夠的，相對于以往采用長江存儲64層堆疊顆粒的國產SSD，阿斯加特AN4的另一大升級是采用了長江存儲生產的Xtacking 2.0架構128層3D NAND TLC顆粒，這款顆粒的編號為X2-9060。與64層堆疊顆粒相比，它大幅提升了存儲密度，每顆裸芯片的存儲容量達到512Gb，而64層堆疊顆粒每顆裸芯片的存儲容量只有256Gb。在本次測試的阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD 1TB產品上，它總共板載了四顆X2-9060顆粒，單顆容量為256GB。更值得一提的是，X2-9060顆粒的理論性能也實現了成倍的提升，其閃存接口從64層堆疊顆粒的ONFI 4.0升級到了ONFI 4.2，這也讓閃存的IO接口速度從800MT/s大幅提升到1.6GT/s。這個接口速度不僅遠超上代國產64層顆粒，與其他第二代PCIe 4.0 SSD相比也毫不遜色。目前其他品牌的第二代PCIe 4.0 SSD多采用96層堆疊的閃存顆粒，其IO接口速度大多只有1.2GT/s。這也是阿斯加特AN4標稱最高速度可達7500MB/s，而其他第二代PCIe 4.0 SSD標稱最高速度只有7000MB/s的關鍵原因。

緩存方面，我們此次測試的阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD 1TB產品按1：1000的比例配置緩存，即1GB容量對應1MB緩存，所以這款SSD板載了兩顆共1GB容量的南亞DDR4 2666內存顆粒作緩存，用于存放記錄數據位置的FTL映射表。目前作為全國產PCIe 4.0 SSD首發產品，阿斯加特AK14 PCIe 4.0 SSD暫時只有1TB容量供用戶選擇。質保方面，阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD擁有5年質保加可寫容量的質保政策（以先到為準），其1TB容量產品的質?？蓪懭萘繛?00TB，而常見的普通1TB TLCSSD的質?？蓪懭萘恐挥屑s600TB左右，甚至更低，說明廠商對長江存儲顆粒的品質還是相當有信心的。

我們如何測試

接下來我們首先采用AS SSD Benchmark、CrystalDiskMark、Anvils Storage Utilities等基準軟件測試了SSD在軟件默認設置下的性能，同時我們還會使用軟件所能設置的最大測試容量，以測試SSD在大容量文件傳輸時是否會出現掉速現象。此外我們還會搭配支持PCle 4.0技術的WD_BLACKSN850 1TB進行文件傳輸，考察SSD實際的文件讀寫性能。程序應用性能上，我們則會通過模擬實際應用的PCMark 8、PCMark 10存儲性能測試，以及三款游戲的啟動時間進行考察。最后，我們還會采用HD TUKIE PRO進行全盤讀寫測試，考察SSD在長時間寫入后的性能衰減情況。