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紫光P400 2000GB固态硬盘评测

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Essence 发表于 2020-6-17 19:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
点击数:1964|回复数:12
本帖最后由 Essence 于 2020-6-17 19:33 编辑

继主打性价比的S100、P100之后,紫光存储再次和群联合作,推出了使用PS5106-E16主控的旗舰级NVMe SSD产品P400。

紫光P400共有500GB、1000GB和2000GB三种容量选项,本次评测的是其顶配2000GB版本,标称顺序读写速度4500/3900 MB/s,随机读写340K/600K IOPS,提供5年或770TBW写入量质保。


除了型号名称、固件版本之外,P400的产品标签上还包括产品序列号和和生产年月信息。


作为顶配版本,P400 2TB使用双面PCB设计,背面可以直接看到闪存颗粒信息。编号为UNN2TTE1B1JEA1的闪存颗粒来自英特尔晶圆的自主封装。虽然并非全国产,至少紫光集团下属的紫光宏茂已经掌握了存储器封装测试的相关技术。

根据紫光存储官网的信息,该颗粒单die容量512Gb,8die封装,单颗容量512GB。另外,紫光还标注了闪存接口为ONFi 4.0,最高读写支持667MT/s。

撕去标签可以看到,P400使用了群联PS5016-E16主控,该主控也是唯一一款已经进入实用阶段的消费级PCIE 4.0 NVMe SSD解决方案。PS5016-E16大致沿用了PS5012的主体,并升级了PCIE4.0 PHY,具备8个闪存通道。从过去经验来看,紫光P400中使用的更有可能是800MT/s而非667MT/s规格的闪存。


Flash ID工具识别结果:Intel 64L(B17A)TLC,1024Gb/CE,512Gb/die。稍有遗憾的是Flash ID未能识别到具体的闪存接口速率,无法印证我们对闪存接口速率的猜测。



测试平台及信息识别

测试平台:

CPU:AMD Ryzen 9 3900X
主板:技嘉X570 AORUS ELITE WIFI
内存:HyperX Fury DDR4 3200MHz 16GB
硬盘:建兴ZETA 256GB(系统盘)
         紫光P400 2000GB(FW:97101)
系统:Windows 10 Pro 2004
驱动:系统默认stornvme
设置:除特别说明以外,关闭ASPM及APST节能

CrystalDiskInfo信息识别:
CrystalDiskInfo可以识别SSD固件、序列号、传输模式和主要健康度信息。NVMe为SMART指定了统一的规范,不同品牌不同型号的NVMe固态硬盘都遵循相同的健康度定义。



AIDA64信息识别:
AIDA64可以识别NVMe固态硬盘的PCI Vendor ID制造商信息以及温度限制预设。


通过PCI SIG官网可以查询到,1D78h对应的正是紫光存储。


基准测试

基准测试1:理论带宽测试
CrystalDiskMark的默认测试区块为1GiB(1024进制),而测试结果的单位为MB(1000进制),比较符合大家的使用习惯(Windows系统使用1024进制)以及硬盘制造商的传统方式(厂商使用1000进制)。


通过CrystalDiskMark测试成绩来看,P400的顺序读写性能明显好于紫光标称值(4500/3900 MB/s),4KB随机读取性能达标(353K IOPS Vs 340K IOPS),随机写入比标称值略低(552K IOPS Vs 600K IOPS)。

基准测试2:PCMark 8测试
PCMark 8存储测试问世时间已有多年,但依然是当前最好用的固态硬盘性能基准测试之一。测试项目选择贴近家用、设计和办公,实用性强;记录-回放式的原理确保了其测试准确性。紫光P400 2000GB在PCMark 8存储测试中取得了5079的成绩。


由于AMD平台的特殊性,PCIE 4.0 SSD的测试成绩暂时无法同Intel平台下直接对照。我们在Intel Core i9-9900K测试平台上也进行了一次PCIE3.0接口下的PCMark 8存储测试,成绩是5098分。


基准测试3:节能测试
我们的X570测试平台没有PCIE ASPM开关选项,只要在Windows系统的高级电源选项中将PCI Express链接状态电源管理设定更改为“最大电源节省量“,就能开启NVMe固态硬盘的ASPM节能。可通过HWiNFO64进行查看,ASPM Status显示为L1 Entry代表已经进入节能状态。



室温30度、关闭ASPM节能条件下,P400待机温度为40度:



开启ASPM节能后待机温度下降到34度,同SATA固态硬盘温度相当。


红外热成像结果确认当前P400非常凉爽。PS5016-E16主控的表面覆盖有金属辅助散热层,会影响到红外测温准确性,所以测温点选择了主控附近。

对于旗舰级定位的PCIE4.0固态硬盘,多数玩家应该都会在性能和节能二者之间选择性能。开启ASPM节能只是迷你小机箱等小众需求选项。因为目前还没有支持PCIE4.0的笔记本平台,就不再进行开启节能状态下的模拟性能测试了。

基准测试4:温度测试
紫光P400本身没有配备散热片,在重负载读写条件下可能遇到过热限速。在关闭ASPM节能的状态下,使用IOMeter在8GB范围内进行128KB QD32顺序读取,每秒记录数据。利用Hard Disk Sentinel观察温度变化:75度时触发过热限速,温度开始下降。


撞上温度墙后主控首先将顺序读取速度直接限制到了265MB/s,随后又放宽到2140MB/s左右,最终在2500MB/s的速度上保持平稳。

温度从75度触顶后降至63度,后小幅升至65度并保持稳定不再变化。


在SMART报告温度65度的情况下,红外热成像显示主控及电源管理芯片附近的温度约为83度左右,在NVMe固态硬盘当中属于较低的水平,有利于长期高负载使用的稳定性。



进阶测试

进阶测试项目1:SLC缓存及过半盘使用性能

由于群联主控支持全零数据压缩,我们无法再通过HDTach来探索紫光P400的全盘范围写入速度变化趋势。不过在下面的进阶测试项目2的填盘过程中我们能够发现,P400使用了全盘SLC缓存算法,该算法会利用盘内几乎全部TLC闪存空间用以模拟SLC写入,极大地提升固态硬盘高速写入的持久性。

这个测试将分两阶段进行,首先是利用IOMeter写入不可压缩数据,填盘到闪存容量(包括OP预留空间)的50%,即512GB:



尝试用HDTune执行200GB范围的文件基准测试,依然看不到SLC缓存的尽头,说明用于模拟SLC的TLC闪存空间超过了600GB,依然是全盘SLC缓存的表现。


PCMark 8存储测试成绩5080,甚至比空盘时测得的5079高出一分,属于正常误差范围之内:


进一步填盘到1491GB,即P400 2000GB格式化后容量1863GB的80%。注意,此时顺序写入速度从超过4000MB/s降至3000MB/s以下。这一现象此后曾多次发现,全盘格式化或执行Secure Erase均不能缓解,但通过HDTune进行大量顺序写入后适当休息,可马上恢复4000MB/s顺序写入。这一现象可能与SLC缓存的释放逻辑有关,对家用电脑系统盘应用影响不大。



HDTune文件基准测试显示,可用SLC缓存容量大约130GB,说明此时P400依然可以使用全部空白闪存用于模拟SLC写入。综合以上测试可以认定,紫光P400使用的是动态调整范围的全盘SLC缓存算法。



80%空间使用率下P400 2000GB的PCMark 8存储测试成绩依然可以达到5079,保持不掉速水平。



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45分钟,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。

在填盘过程写入速度发生下滑之前,紫光P400共写入约714GB数据。按照TLC模拟SLC的3:1比例计算,P400 2000GB使用了全盘SLC缓存算法,即利用几乎全部空白TLC闪存空间模拟SLC缓存。


在SLC缓存用尽,主控需要边进行缓存释放变迎接新写入的情况下,P400依然能提供大约520MB/s的顺序写入效能。在45分钟测试过程临近结束前的数秒,P400基本完成了缓存释放,顺序写入速度恢复到大约590MB/s的水平。

4K QD32随机写入5000秒:


由于在顺序写入填盘和随机写入测试之间留有15分钟的空闲时间,SSD主控有机会对位于OP预留空间之内的闪存进行垃圾回收。由于这次测试的P400 2000GB的一级OP容量很大,所以根据IOMeter记录的数据,有多达51GB的数据写入是处于高速状态的。这部分数据写入的是已经提前擦除好的空白闪存块(全部位于OP空间)。

最后500秒平均IOPS:17830



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:

作为紫光存储的新旗舰,P400 2000GB在京东的售价为2999元,差不多是目前普通玩家承受范围的上限。在这个价位上有很多2TB容量的PCIE 3.0固态硬盘产品,P400的优势在于更高端的PCIE4.0接口和更快的读写速度。

随着AMD B550的上市,能够支持PCIE 4.0的电脑平台比过去更加丰富,紫光P400作为一颗兼具大容量和高性能优势的旗舰级固态硬盘,可以满足游戏玩家及硬件发烧友当前以及未来很长一段时间里对存储的各种要求。

紫光P400目前在京东售价为500GB 999元,1TB 1499元,2TB 2999元。

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guangyunjian 发表于 2020-6-17 21:02 | 显示全部楼层
这次是高端系列了,加油,把价格做下去
nighttob 发表于 2020-6-17 21:55 | 显示全部楼层
换成Intel平台以释放SSD性能
PCM8存储测试再次沦为CPU性能测试
可见AMD的IO性能相较Intel依然有比较明显的劣势,然而Seq R/W依然是最容易被感知的性能指标,谁要能明显区分出延迟高低了那就不是消费级应用了
yhhuada66 发表于 2020-6-17 22:20 | 显示全部楼层
pcie3.0平台下pcmark8的存储带宽比pcie4.0平台还大,不科学呀,难道就是跟CPU有关?
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9S机关 发表于 2020-6-18 00:02 | 显示全部楼层
用了E16主控,寿命却只有这点?希捷和海盗船的寿命可是这个的三倍
rkingj 发表于 2020-6-18 00:24 | 显示全部楼层
2TB 的770TBW写入量质保,低了一点
团结 发表于 2020-6-18 09:50 | 显示全部楼层
4.0的没跑过3.0的,这就有点尴尬了,更尴尬的是当时为了体验4.0还花了大价钱的,另外可以给AMD的4.0也跑3.0的试试看
wu0lei 发表于 2020-6-24 08:20 | 显示全部楼层
意识是写入超过770TBW就不保了吗?
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doymll 发表于 2020-6-24 09:39 | 显示全部楼层
一直徘徊在入门级的漩涡中.很少装高端机
Essence  楼主| 发表于 2020-6-24 10:45 | 显示全部楼层
wu0lei 发表于 2020-6-24 08:20
意识是写入超过770TBW就不保了吗?

是这个意思,以先到为准。
Jinbo 发表于 2020-6-25 16:41 | 显示全部楼层
请问一下主板C7H怎么开启或关闭ASPM?
Essence  楼主| 发表于 2020-6-25 18:28 | 显示全部楼层
Jinbo 发表于 2020-6-25 16:41
请问一下主板C7H怎么开启或关闭ASPM?

直接在Windows电源选项里把PCIE链路节能开到最大电源节省量,然后用HWinfo64看看nvme SSD有没有显示L1 Entry
Jinbo 发表于 2020-6-25 21:49 | 显示全部楼层
Essence 发表于 2020-6-25 18:28
直接在Windows电源选项里把PCIE链路节能开到最大电源节省量,然后用HWinfo64看看nvme SSD有没有显示L1 En ...

Active State Power Management (ASPM) Support: L1

Active State Power Management (ASPM) Status: Disabled
看这意思好像没开启


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