技嘉AORUS Gen4 7000s SSD评测
在AMD与Intel相继支持PCIE4.0之后，能充分发挥PCIE4.0 x4速率的固态硬盘也在逐渐增多。要想实现7GB/s以上的顺序读取速率，需要两个关键要素，一是主控，二是颗粒。主控8通道是必须的，颗粒必须支持1200MT/s或更高的闪存接口。首先梳理下技嘉的固态硬盘的产品线划分。与主板产品类似，技嘉SSD的高端型号归属AORUS系列，而其中最高端的PCIe 4.0产品目前包含了三种不同型号：黑雕AORUS Gen4（PS5016主控无散热片）、金雕AORUS Gen4（PS5016主控带金色散热片）和最新的钛雕AORUS Gen4 7000s（PS5018主控带黑色散热片）。京东上钛雕和金雕的性能对比图如下：
本次PCEVA评测的是技嘉的第二代AORUS Gen4——钛雕AORUS Gen4 7000s 1TB。
和第一代AORUS Gen4金雕相比，第二代AORUS Gen4 7000s钛雕（以下简称钛雕）的变化很大。除了主控从群联PS5016-E16升级至PS5018-E18之外，闪存也从铠侠BiCS4变换为美光B27B，虽然二者堆叠层数都是96层，但美光的闪存接口速度更快（800MT/s->1200MT/s）。
群联PS5018主控使用台积电12nm工艺取代了原来在PS5016上使用的28nm工艺，CPU核心数量从2个增加到3个（Cortex R5架构，运行频率1000MHz），仍搭配2个CoXProcessor，其中一个负责闪存管理，另一个负责处理主机和FTL，为主控CPU减负。
通过phison_nvme_flash_id2工具查询，钛雕使用1200MT/s接口速率的美光闪存。PS5018-E18主控CPU运行频率达到1000MHz，高于群联PS5012-E12的667MHz和群联PS5016-E16的733MHz。
测试平台及信息识别：
测试平台：
CPU：Intel Core i9-11900K@5.1GHz
主板：技嘉Z590 AORUS PRO AX
内存：DDR4-3600 8GBx2
硬盘：OCZ VT150 240GB（系统盘）
技嘉AORUS Gen4 7000s SSD 1TB（FW：EIFM21.1）
系统：Windows 10 20H2
驱动：微软默认stornvme
设置：除特别说明以外，关闭ASPM及APST节能
CrystalDiskInfo信息识别：
CrystalDiskInfo已经可以满足我们对NVMe SSD健康信息的全面识别需求。
本次测试的钛雕SSD搭载有EIFM21.1固件，单从数字来看要比上次我们测试的速柏CP5000上搭载的固件略新一些。由于测试平台软硬件环境均发生变化，测试成绩无法直接比较，不过有些固件特性可以通过测试找到其中的变化。
Smartmontools信息识别：
Smartmontools是一个开源工具软件，可以识别NVMe固态硬盘的温度限制信息以及APST预设，这些信息同NVMe固态硬盘的节能及热管理策略有关。
NVMe在发展的过程中不断加入各种先进节能和热管理特性，通过smartmontools和AIDA64对钛雕的识别结果整理如下。
基准测试
基准测试1：理论带宽测试
这个测试是为了验证SSD能否达到其标称的性能指标。顺序测试修改为Q128T1（128K区块），随机测试修改为Q32T16（4K区块）。实际测得顺序读取7104.5MB/s，超过标称值7000MB/s，顺序写入5445.1MB/s，略低于标称值5500MB/s。
4K随机读写速度需要进行一下转换，随机读取1466.9MB/s相当于366725 IOPS，随机写入5446.0MB/s相当于1361500 IOPS，超过标称值的顺序读350000 IOPS、顺序写入700000 IOPS。
英特尔和AMD平台在PCIe TLP数据包Maximum Payload Size的支持上存在一些差异。就目前我测过的几个平台来说，英特尔平台最大支持256字节、AMD平台最大支持512字节。这个Payload Size可以通过HWiNFO64查看（下图红框内），它会对NVMe固态硬盘的极限传输带宽（主要体现为顺序读取速度）产生影响。
在Payload Size为256字节时，PCIe 4.0 x4接口的理论传输带宽大约为7.15GB/s，而当Payload Size为512字节时，PCIe 4.0 x4接口的理论传输带宽大约为7.50GB/s。钛雕的顺序读取速度已经非常接近Payload Size=256字节时的上限，所以英特尔平台下的顺序读取速度是会比AMD平台下略低一点点的（大约43MB/s）。如果排除顺序读取的话，其他CrystalDiskMark测试项目大都是英特尔平台更优。
在当前闪存接口1200MT/s的情况下，闪存传输带宽也会制约SSD的顺序读取速度，所以当前英特尔11代酷睿平台Maximum Payload Size=256字节不会有太大的问题。美光下一代176层堆叠B47R闪存将采用1600MT/s闪存接口，闪存传输带宽瓶颈解除，届时可能就会有较为明显的影响。不过到时候大家有可能已经用上第12代酷睿了吧。
基准测试2：PCMark 8测试
钛雕的PCMark 8存储测试成绩为5108分。
英特尔平台测试PCMark 8存储成绩有天然的性能加成（CPU节能容易关死，延迟更低更稳定），相比AMD平台有明显优势。不过这次使用的英特尔11代酷睿临时测试平台未经极致优化，这个分数应该说还是有一定成长潜力的。
基准测试3：游戏加载测试
我们通过Final Fantsy XIV的Benchmark对比测试了SATA系统盘和技嘉钛雕的游戏加载时长。SATA固态硬盘用时16.945秒，钛雕用时12.334秒，加载用时缩短27%。
接下来是王老师的亚洲园林demo测试，这是一个采用8K材质贴图的场景，SATA固态硬盘加载用时19秒，钛雕用时10秒，加载用时缩短47%。
基准测试4：温度压力测试
在室温23.6度、被动散热、关闭ASPM及APST节能的条件下，钛雕报告的待机温度为35度。
使用IOMeter进行8GB范围的128KB QD128顺序读取，测试开始263秒后IOMeter记录到SSD开始出现比较温和的限速行为，测试开始515秒后开始出现剧烈的限速行为。
我们同时还做了拆除钛雕自带散热片后使用主板M.2散热片，以及完全裸盘状态的对比测试。技嘉Z590 AORUS PRO AX的自带散热片也是能同时照顾底部和顶部的三明治结构，上下都有导热垫同SSD接触。
装好主板散热片后的状态，外观和谐统一：
同等室温和被动散热条件下，钛雕报告的待机温度数据为34度，和钛雕自带散热片的效果大体上相同。
使用IOMeter进行8GB范围的128KB QD128顺序读取，测试开始76秒后IOMeter记录到SSD开始出现比较温和的限速行为，测试开始298秒后开始出现剧烈的限速行为。
最后是不使用任何散热片的裸盘状态对比测试，同等室温和被动散热条件下，钛雕报告的待机温度数据为40度，比带有散热片时高出5~6度。
使用IOMeter进行8GB范围的128KB QD128顺序读取，全速状态仅维持26秒即开始限速，并且一上来就是剧烈的限速。
通过对比测试可以发现，钛雕自带的散热片作用非常大，满负载连续读取的情况下全速状态维持时间是无散热片情况的10倍、是使用主板散热片情况的3.5倍，对性能的影响更低。
基准测试5：NVMe节能特性
NVMe固态硬盘支持ASPM和APST两套节能机制，它们可以协同工作，降低空闲时段内的功耗和温度。
ASPM是PCIe设备的活动状态电源管理（Active State Power Management），它通过在空闲时将PCIe链路置于电气空闲状态来实现降低功耗目的。NVMe固态硬盘支持L1待机模式，需要在Windows电源选项-PCI Express-链接状态电源管理中选择“最大电源节省量”才能启用。在一些平台上，主板BIOS设置拥有最高优先级，能够无视Windows电源选项中的设置直接对ASPM节能进行管理。
设置后可通过HWiNFO64来确认NVMe SSD已开启ASPM节能（下图中显示L1 Entry）。
APST是NVMe协议中的自动电源状态切换（Autonomous Power State Transition）功能。NVMe固态硬盘的主控可以通过模块化设计，针对不同电源状态关闭一些功能模块来降低空闲时段的功耗，并由此带来更低的待机温度。
从NVMe 1.2开始，NVMe固态硬盘可以定义3个活动电源状态（PS0/PS1/PS2）和两个非活跃电源状态（PS3/PS4），并根据需要在它们之间自动转换。下表中技嘉钛雕的最大功耗数据源自smartmontools读出值，功耗数据并不一定准确，我们只需关心进入延迟和退出延迟两项信息，二者相加后需小于等于指定范围方能进入该电源状态。
我们通过修改注册表解锁电源计划中相关设置项，手动设定200ms超时、15ms延迟限制，这样一来技嘉钛雕在连续空闲超过200ms后就可以自动进入PS3电源状态。如果将延迟限制修改为50ms或更高，钛雕就能在空闲超过200ms后自动进入PS4电源状态，但从PS4唤醒时的延迟也会比PS3更高。
APST就是在闲置功耗和使用性能之间的一个均衡，多数情况下，这些设定无需用户亲自干预，因为Windows已经为不同电源计划提供了一套预设：
为了展现钛雕在开启节能特性之后的表现，我们手动设置了200ms超时和15ms延迟约束进行开启节能后的性能测试。钛雕的闲置待机温度从36度下降到25度，11度的降温效果还是非常明显的。
由于APST是有空闲超时机制的（默认从50ms到200ms不等，数值越大，越不易进入节能），所以CrystalDiskMark这类连续测试、成绩取最大值的软件不会体现其影响。
在空闲超时200ms、延迟约束≤15ms的设定下，PCMark 8存储测试成绩从5108下降至5098，依然是旗舰级的性能水准，而待机状态功耗则有了更优秀的表现。
节能特性是在待机温度和使用性能之间的一个均衡。对于非连续满载的使用方式来说，较低的待机温度意味着更大的温度上升空间，短时间的突发读写活动就不易触发严重的过热限速。笔记本电脑默认会启用ASPM和APST两种节能特性，台式机的话选择高性能或卓越性能电源计划可以自动禁用ASPM节能，并限制APST节能，以便更充分地发挥钛雕的性能。
进阶测试：
进阶测试项目1：SLC缓存及过半盘使用性能
钛雕没有使用CP5000那样的全盘SLC模式，在空盘条件下拥有大约100GB容量的SLC缓存。
使用IOMeter填充466GB容量的不可压缩数据并充分闲置之后，可用SLC缓存容量依然是100GB左右，CrystalDiskMark理论带宽测速成绩基本保持不变。
在填充半盘之后钛雕的PCMark 8存储测试成绩为5109分，和空盘时的5108分相比属于正常误差范围之内，性能和空盘时一致。
进阶测试项目2：4KB QD32 随机写入离散度测试
无文件系统下使用IOMeter进行128K QD32持续写入30分钟。 SLC缓存用尽前大约写入了100GB数据，之后开始强制垃圾回收，边释放缓存边写入的速度大约700MB/s，最后是TLC直写阶段，速度大约1100MB/s。
结束后空闲15分钟，然后改用4K QD32随机写入5000秒并每秒记录。
最后500秒平均IOPS：20442
进阶测试项目3：PCMARK 8扩展存储测试之性能一致性部分（稳定态家用环境性能）
这个测试主要是给家用最恶劣环境下的性能参考（全盘不留任何剩余空间，禁用了Windows文件系统缓存跑纯RAW模式）。
总结：
钛雕是技嘉推出的第二代AORUS Gen4固态硬盘，具备超过7000MB/s的高速读取能力。在升级群联最新一代PS5018-E18主控和美光1200MT/s高速闪存之外，还优化了散热片结构，略微缩小了体积占用，提升和临近位置PCIe板卡的安装空间兼容性。技嘉的数据显示，采用碳纳米涂层的新款散热片将散热效能提升了20%，温控机制介入更少，全速运行时间更长。
另外一个改变是，新一代AORUS Gen4在改用美光B27B闪存（512Gb die）后，钛雕1TB版本的闪存die数量减少一半，数据存取的并发度有所下降，随机读取IOPS指标相比金雕1TB有所下滑（750K IOPS->350K IOPS），如果希望获取最顶级存储性能可以考虑钛雕的2TB版本，效能更强大更完美。目前京东上钛雕1TB和2TB的售价分别为1799元和3699元。
SSD和HDD涨价预警！！！ 啥都猛涨，今年618没消费欲望了{:1_457:} 群联PS5018的性能看起来不错。公版PCIe 4.0主控现在好像就差慧荣SM2264没出现了吧？
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