以美光PCIe 4.0主控、176層堆疊TLC為核心　英睿達P5 PLUS SSD實戰(zhàn)體驗

馬宇川

今年存儲市場最顯著的一個特點是各家都推出了新款PCIe 4.0 SSD，從三星的980 PRO到WD_BLACK的SN850，再到基于國產主控、國產閃存芯片的阿斯加特AN4等等。原因不外乎有兩方面，一是從主控到閃存的硬件技術在近期都有了長足的進步，另一方面則得益于英特爾與AMD500系主板平臺的普及。兩家500系主板最大的特色是可以提供對PCIe 4.0技術的支持，為用戶創(chuàng)造了使用PCIe 4.0 SSD的條件。作為業(yè)內主要存儲廠商的美光自然不能落后，他們不僅研發(fā)了新的PCIe 4.0主控，更打造出了在存儲密度上領先于同級產品的176層堆疊閃存，而這兩大新技術的結合所帶來的就是英睿達P5 PLUS PCIe 4.0 SSD。作為美光旗下的消費級品牌，這款英睿達PCIe4.0 SSD能為用戶帶來怎樣的體驗，相對同級其他產品表現(xiàn)如何？

以美光PCIe 4.0主控、176層堆疊TLC為核心硬件解析

從外觀上看，英睿達P5 PLUS與之前的PCIe 3.0產品：英睿達P5非常類似，都采用了黑色的PCB，并在正面貼有一張包含有產品型號、Logo的貼紙。更相似的是主控外觀，盡管P5 PLUS支持PCIe 4.0，但其主控外觀與P5上的主控也非常接近，都外置了一層凸起的鋁合金外殼，以利于散熱。同時主控上醒目的“Micron”字樣也顯示著這款主控由美光自行研發(fā)，沒有使用第三方廠商的產品。稍感遺憾的是，目前美光并未透露這款主控的詳細技術規(guī)格。唯一可以確認的有以下幾點：1.該主控的編號由英睿達P5上的“DM01 B2”變?yōu)椤癉M02A1”;2.該主控采用8通道讀寫設計，支持NVMe 1.4標準：3.該主控支持APST自主電源狀態(tài)轉換節(jié)能機制與自適應溫度保護機制，在主控溫度達到或高于80℃時，會降速保護數(shù)據(jù)安全;4.該主控支持AES 256bit硬件加密，支持TCG OPAL 2.0全盤加密。

英睿達P5 PLUS的另一大亮點就是使用了美光B47R 176層堆疊3D NAND TLC。其堆疊層數(shù)相對于常見的128層、96層產品都有巨大提升，這也就意味著在相同面積下，美光B47R 176層堆疊閃存可提供更多的存儲容量，存儲密度更高。美光之所以能堆出176層的顆粒，其訣竅在于美光采用了雙堆棧技術，將兩個88層堆棧堆疊在一起來實現(xiàn)。這樣做的難度比通過單堆棧來達到相同的層數(shù)要更簡單，產品投產速度也更快，2020年發(fā)布176層堆疊閃存后，今年美光便推出了采用這款閃存的SSD。同時在其他方面，美光B47R 176層堆疊顆粒也有諸多改進。如閃存接口速度從96/128層堆疊閃存的1200MT/s大幅提升到1600MT/s，閃存讀寫速度改善明顯。此外美光B47R 176層堆疊顆粒的讀寫延遲相比96層改進35%，相比128層改進25%，混合負載性能相比96層改進15%。

值得一提的是，美光B47R 176層堆疊3D NAND TLC的架構也有大幅改進，首先這款閃存從傳統(tǒng)的浮動柵極結構轉變?yōu)殡姾上葳寮夹g，提高了閃存的可擴展性和性能。同時美光還將堆疊式替換門架構，新穎的電荷陷阱技術和CMOS陣列下（CuA）技術結合在一起，有效縮小了176層NAND的芯片尺寸。其176層閃存的厚度僅45微米，只有一張打印紙的五分之一。因此盡管其堆疊層數(shù)已經達到了64層浮動柵極結構堆疊顆粒的兩倍，但厚度卻和它基本相同。

在本次測試的這款英睿達P5 PLUS PCIe 4.0 SSD 1TBSSD上，它只在正面配置了兩顆閃存芯片，每顆閃存芯片內整合了多達8顆512Gb die，存儲密度很高。為了存儲記錄數(shù)據(jù)位置的FTL映射表，這款SSD配備了美光LPDDR4內存顆粒作緩存，在本次測試的1TB產品上，其緩存容量為1GB。我們知道，SSD的讀寫操作都需要查詢這張記錄表，要想讀寫速度快，就需要把這張映射表存放在高性能的DRAM內存顆粒中，因此采用DDR4內存顆粒可以帶來更好的性能表現(xiàn)。

耐久度上，英睿達P5 PLUS PCIe 4.0 SSD與之前的PCIe 3.0、96層堆疊產品英睿達P5完全相同。目前這款產品有500GB、1TB、2TB三種容量可選，其可寫壽命分別是300TB（500GB）、600TB（1TB）、1200TB（2TB）。此外，英睿達也為P5 PLUS提供了5年質保加可寫容量的質保政策（以先到為準）。

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(xiàn)掉速現(xiàn)象。程序應用性能上，我們則會通過模擬實際應用的PCMark 8存儲性能測試，以及三款游戲的啟動時間進行考察。同時，我們還將采用HD TUNE 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，以及SSD的發(fā)熱量。最后我們還會搭配支持PCIe4.0技術的WD_BLACK SN850 1TB進行文件傳輸，考察這款SSD實際的文件讀寫性能。

此外需要提及的是，由于英睿達P5 PLUS在默認狀態(tài)下沒有配備散熱片，因此為了發(fā)揮出SSD的最大性能，測試中，我們會搭配ROG MAXIMUS Ⅷ HERO主板上的M.2 SSD散熱片進行測試。

測試點評：從測試結果來看，相對于采用PCIe 3.0技術的英睿達P5來看，英睿達P5 PLUS的進步是非常大的。如在CrystaIDiskMark測試中，英睿達P5 PLUS的最高連續(xù)讀寫速度分別在3235.69MB/s、3054.45MB/s左右。而借助PCIe 4.0主控與新閃存，英睿達P5 PLUS的最高連續(xù)讀寫速度分別提升到6776.3MB/s、5102.74MB/s。同時在對日常程序與游戲應用非常關鍵的隨機4KQ1T1性能測試上，英睿達P5 PLUS也獲得了大幅的進步，其隨機讀寫性能分別達到75.62MB/s、273.44MB/s。而英睿達P5在這個測試中的性能分別只有53.96MB/s、134.4MB/s。因此相對于PCIe 3.0產品來看，英睿達P5 PLUS的性能有質的飛躍。

與同類PCIe 4.0產品相比，綜合以往測試來看，英睿達P5 PLUS明顯超過WD_BLACK SN750 SE這類最高速度未超過4000MB/s，隨機4KQ1T1讀取性能在60MB/s左右的入門級PCIe 4.0 SSD，但與旗艦級PCIe 4.0相比還有一定距離。如與同樣搭配美光176層堆疊3D NAND TLC顆粒，但主控換為群聯(lián)PS5018-E18的希捷酷玩530相比就有明顯差距。后者的最高連續(xù)讀寫速度分別可達7013.19MB/s、6828.59MB/s。隨機4K01T1性能分別為89.61 MB/s、374.1MB/s。由于兩款SSD的閃存相同，因此這就證明英睿達P5 PLUS所采用的美光“DMO2A1”PCIe 4.0主控在技術規(guī)格、性能上比群聯(lián)PS5018-E18還是要低一些。

測試點評：接下來我們還在基準軟件可設置的最大容量下對英睿達P5 PLUS 1TB進行了測試，在AS SSD Benchmark中測試容量為10GB，在Anvils Storage Utilities中測試容量為32GB，在CrystalDiskMark中，測試容量為64GB。

值得稱贊的是，在基準軟件可設置的最大容量測試中，英睿達P5 PLUS 1TB的讀寫速度沒有出現(xiàn)大幅下降。如在AS SSD Benchmark 10GB容量測試中，其7669的測試總分相對默認1GB容量測試下的成績還略有提升。在Anvils Storage Utilities測試中，英睿達P5 PLUS 1TB的總分僅非常微小地下降了不到5分，其測試成績仍突破了22850分，各項寫入性能都沒有出現(xiàn)明顯下降。而在CrystalDiskMark的64GB容量測試中，它的連續(xù)讀取速度仍保持在6770MB/s的高水平，只是連續(xù)寫入速度小幅下降。

啟動速度快！程序應用性能測試

測試點評：憑借不錯的隨機性能，在游戲、程序應用中，英睿達P5 PLUS M.2 SSD也有不錯的表現(xiàn)，各項測試相對于英睿達P5都有一定提升，達到了中高端PCIe 4.0 SSD的水準。如在模擬實際應用的PCMark 8存儲性能測試中，這款SSD的總成績達到5093分，比英睿達P5高了21分，原因就在于P5 PLUS在執(zhí)行Adobe Photoshop、Adobe InDesign、Illustrator等各類應用讀寫任務的耗時間略少一些。如在總共讀寫6108 MB數(shù)據(jù)（其中讀468MB，寫5640MB）的PhotoShop重載測試中，P5 PLUS僅耗時348.9s，而P5則需耗時350s。

同時在游戲啟動速度上，英睿達P5 PLUS也要更快一些。如在啟動《奇點灰燼：擴展版》時，英睿達P5需耗時20.4秒，而英睿達P5 PLUS的游戲啟動時間則縮短到僅16.23秒。同時在啟動《坦克世界》時，英睿達P5 PLUS僅耗時15.01秒，與那些旗艦級的PCIe 4.0 SSD相比也毫不遜色，如AORUS Gen4 7000sNVMe SSD在啟動這款游戲時也需耗時16.38秒。

發(fā)熱量不大HD TUNE PRO全盤讀寫測試

測試點評：接下來我們還進行了消費者比較關心的HD TUNE PRO全盤寫入測試，考察了英睿達P5 PLUS M.2 SSD在寫入大容量數(shù)據(jù)時的性能一致性表現(xiàn)，以及發(fā)熱量情況。而從全盤寫入測試上，我們也從測試中得到了為什么在大容量基準測試時，SSD也不會出現(xiàn)掉速的原因。原來英睿達P5 PLUS擁有一個容量約350GB的SLC Cache，在這個容量范圍內寫入連續(xù)型數(shù)據(jù)，SSD就能保持4600MB/s左右的高速。

當然如果寫入容量超入這個范圍，SSD也會出現(xiàn)大幅掉速，速度最低會下降到約420.6MB/s左右。不過由于初始階段寫入速度在4500MB/s以上，因此其全盤平均連續(xù)寫入速度還是能達到2017.2MB/s。發(fā)熱量方面，可以看到，雖然這款美光PCIe 4.0主控的技術規(guī)格不如旗艦產品，但這也讓它的溫度能得到一定的控制。通過FLIR熱成像儀觀察，其在完成全盤寫入測試后，散熱片表面多個測量點的溫度不超過62℃。通過CrystalDisklnfo偵測，這款SSD在HD TUNE PRO全盤寫入1TB后的溫度也就65℃，相對于搭配散熱片后，最高溫度仍在70℃以上的旗艦級PCIe 4.0 SSD要低一些。

大容量寫入會掉速 實際文件傳輸測試

測試點評：由于測試所用的ROG MAXIMUS ⅩⅢ HERO主板擁有多個PCIe 4.0 M.2接口，因此接下來我們也在由酷睿i9-11900K提供的M.2接口上安裝了支持PCIe 4.0技術的WD_BLACK SN850 1TB SSD，并與英睿達P5 PLUS進行了實際的文件傳輸測試。從文件傳輸速度來看，P5 PLUS的讀取速度表現(xiàn)不錯，在讀取ISO這類大容量連續(xù)性數(shù)據(jù)文件時，其平均讀取速度逼近5000MB/s。而在向WD_BLACK SN850寫入這類文件時，我們發(fā)現(xiàn)在實際文件寫入時，它的SLC Cache容量相比HD TUNE PRO測試還要小一些，大約在寫入94GB容量后就會出現(xiàn)掉速。如文件容量在94GB以內，那么SSD可以為用戶帶來約4400MB/s的連續(xù)寫入速度。不過一旦寫入容量超過這個范圍的話，SSD就會直接寫入到閃存上，此時SSD的寫入速度就會出現(xiàn)下滑。當然借助前期較高的寫入速度，在寫入182.3GB ISO文件時，SSD的平均寫入速度還是能達到2845MB/s。

在體現(xiàn)隨機小文件讀寫性能的《英雄聯(lián)盟》安裝文件傳輸測試上，英睿達P5 PLUS也有很不錯的表現(xiàn)，其小文件寫入性能與旗艦級PCIe 4.0 SSD相比也毫不遜色，如與采用群聯(lián)PS5018-E18主控搭配美光96層堆疊顆粒的AORUS Gen4 7000s NVMe SSD相比。其平均寫入速度達到908.4MB/s，而后者的寫入速度為790MB/s。同時在讀取性能的表現(xiàn)上它也要略強一些，其平均讀取速度為876.4MB/s，而后者的平均讀取速度為874MB/s左右。

定位中高端的PCIe 4.0 SSD值得“原廠控”考慮

綜合以上測試來看，我們認為英睿達P5 PLUS在性能上就是一款介于低端與旗艦級PCIe 4.0 SSD之間的中高端PCIe 4.0SSD。更值得一提的是，英睿達顯然了解P5 PLUS在一眾PCIe4.0 SSD中的水平，所以英睿達為它制定的售價也是在低端與旗艦級產品之間。如同樣采用美光176層堆疊顆粒，只是主控不同的希捷酷玩530旗艦級PCIe 4.0 SSD 1TB的售價在1699元左右，而英睿達P5 PLUS 1TB的售價則只有1299元，比前者便宜了400元。所以它的售價還是比較合理，與性能相符，值得追求原廠顆粒、主控，并需要一定性價比的用戶考慮。