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Crucial英睿达P5 1TB固态硬盘评测

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Essence 发表于 2020-12-4 12:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
点击数:4148|回复数:10
美光及旗下Crucial英睿达品牌有着悠久的历史,美光C300和英睿达M4是很多本站资深网友的第一块固态硬盘。

P5系列是Crucial英睿达今年推出的首个旗舰级M.2 NVMe固态硬盘,提供250GB、500GB、1TB和2TB四种容量选择,本次PCEVA评测的是其1TB型号。

早在2015年美光就收购了主控厂商Tidal Systems,并致力于研发自有主控硬件。Crucial英睿达P5上就搭载了美光自主研发的主控,内含2个Cortex-R5核心,并使用4个Cortex-M3核心作为协处理器,专门处理特定闪存管理工作。主控支持美光独家的RAIN(Redundant Array of Independent NAND)纠错技术。

美光DM01B2是一款8通道、PCIe 3.0 x4接口的NVMe主控,表面附加金属层以增强散热能力。NAND闪存是美光96层堆叠3D TLC,DRAM缓存芯片同样是美光自家产品,LPDDR4类型,1GB容量,耐温95度。可以说,这是一颗拥有100%纯正美光血统的SSD。

NAND闪存颗粒上的FBGA代码NW969,对应零件号MT29F4T08EQLCEG8-R:C,曾有媒体依据其中的“QLC”字符串当作是QLC闪存,实际上根据美光NAND零件号定义,“Q”代表8die封装(结合4096Gb容量可知单die容量是512Gb),4CE;“L”代表Vcc电压3.3V,Vccq电压3.3/1.8V;“C”代表3rd set of device features。编号里出现QLC组合只是一个巧合,它是货真价实的3D TLC闪存。


测试平台及信息识别

测试平台:

CPU:Intel Core i9 9900K @5.0GHz(所有CPU节能特性关闭)
主板:技嘉Z390 AORUS PRO WIFI
内存:HyperX Fury DDR4 3200MHz 16GB
硬盘:浦科特M6Pro 128GB(系统盘)
          Crucial英睿达P5 1TB(FW:P4CR311)
系统:Windows 10 LTSB
驱动:美光mtinvme
设置:除特别说明以外,禁用ASPM和APST节能

美光为Crucial英睿达P5提供了专有的厂商NVMe驱动程序,有助于提升性能和实现部分增强功能,推荐安装。

CrystalDiskInfo信息识别:
由于NVMe统一了SMART信息定义,通过CrystalDiskInfo就可以方便地检查SSD的健康状态。


如果希望了解更加详尽的健康度信息,并获得增强的附加功能,可以安装英睿达的Storage Executive工具箱软件。

就SMART信息来说,除了CrystalDiskInfo可以显示的标准健康信息之外,Storage Executive工具箱还可以提供更多内部数据。

特别是有关新增坏块(Grown Bad Block Count)、擦除失败计数(Erase Fail Count)、编程失败计数(Program Fail Counts)、最小/平均/最大闪存擦写计数(Min/Avg/Max Erase Count)之类的信息,唯有美光这样愿意分享底层技术信息的厂商才会提供给普通消费者。


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Crucial英睿达P5 1TB的识别结果整理如下。



基准测试:
基准测试1:理论带宽测试
只需修改一项设置(4KiB Q8T8->4KiB Q32T8),CrystalDiskMark 6.0.02就能帮大家快速验证NVMe固态硬盘能否达到官标峰值性能。实际顺序读写速度达到并超出了官方标称的3400/3000 MB/s。


美光96层堆叠3D TLC闪存使用800MT闪存接口,具备8通道主控的Crucial英睿达P5在使用CPU直连PCIE通道的情况下顺序读取可以轻松跑满PCIe 3.0 x4接口上限。

基准测试2:PCMark 8实用性能测试
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。Crucial英睿达P5 1TB在PCMark 8存储测试中取得了5101的成绩,属于PCIe 3.0 x4接口下的旗舰级水平。



基准测试3:节能测试
NVMe固态硬盘的节能特性包括ASPM和APST两种,前者同时受BIOS和操作系统设置影响,后者则主要受操作系统中两个隐藏电源选项以及SSD固件预设的控制。ASPM在台式机上默认不启用,而在笔记本电脑上通常是自动开启状态。ASPM节能的启用状态可以通过HWiNFO64软件进行确认,出现L1 Entry代表已经开启。



APST自动电源状态转换是NVMe协议提供的另一种节能特性,共有3个活动状态和2个不活动状态。根据微软的信息,APST会根据电源选项设定而有不同的作用机制,较低功耗的电源设定倾向于允许NVMe固态硬盘进入更深度的节能状态。


结合我们通过smartmontools识别到的APST预设,笔记本电脑在使用电池供电和平衡电源计划时,Crucial英睿达P5 1TB能够在闲置时间条件具备后进入到最深的PS4不活动电源状态,功耗低至5mW。

在节能测试中我们开启ASPM节能,并调节Windows 10电源计划以模拟笔记本电脑使用电池供电和平衡电源预设的情况。在室温22度、被动散热条件下开启以上节能特性后P5的两个温度传感器读数分别从48度/53度降低到38度/42度,节能可带来10度左右降温效果,从而给突发读写活动提供更大的温度上升空间。


开启节能未对Crucial英睿达P5 1TB产生明显的性能影响。


PCMark 10完整系统盘基准测试对比,开启节能特性后Crucial英睿达P5 1TB的性能基本不变。


基准测试4:温度压力测试
温度压力测试在关闭全部节能、被动散热条件进行,使用IOMeter在8GB LBA范围内执行128KB QD32顺序读取,每秒记录。



Drive Temperature(NAND闪存温度)突破75度后,Crucial英睿达P5开始主动限速降温,此时主控温度已经突破100度。



顺序读取速度被直接限制到1093MB/s左右,温度一路下降,直到62度基本稳定下来,限速未解除。


从测试来看,在火力全开的情况下美光这颗主控的发热量还是不小的,不过它的效率也同样很高,在触发过热限速前,Crucial英睿达P5读取了超过373GB数据。目前主板基本都已将M.2散热片列为标配,做好散热可以减少触发过热限速的情况。

进阶测试:
进阶测试项目1:SLC缓存及过半盘使用性能
通过HDTach写入测试可以测得,空盘条件下Crucial英睿达P5 1TB大约有340GB容量的SLC写入缓存,可以肯定属于全盘SLC模式。使用IOMeter向盘内填充466GB不可压缩数据之后,Crucial英睿达P5 1TB依旧能提供大约90GB的可用写入缓存,说明P5使用了动态缓存机制,可以自动调整缓存容量,尽可能地满足大量数据的快速写入需求。



在填充466GB之后,CrystalDiskMark测速成绩基本不变:



代表实际使用性能的PCMark存储测试在这时出现了矛盾的结果,PCMark 8存储测试成绩显示:50%空间使用率下Crucial英睿达P5 1TB的实际使用性能不变。


而PCMark 10完整系统盘基准测试则给出了相反的结论:性能衰减明显。这应该是二者的测试过程在写入量上的巨大差异所造成的,PCMark 8存储测试全过程写入50GB左右,而PCMark 10完整系统盘基准测试则达到了204GB。由于缓存容量和释放算法的一些影响,缓存释放同测试读写请求撞车,影响到测试成绩。

PCMark 8存储测试和PCMark 10完整系统盘基准测试的耗时都在一小时左右,以小编的观点来看,绝大多数家庭用户的固态硬盘在一个小时内写入的数据应该是小于PCMark 8存储测试的50GB的。应该理性看待半盘条件下的PCMark 10完整系统盘基准的测试成绩。

进阶测试项目2:Momentum Cache测试
由于三星RAPID Mode仅支持SATA型号,美光是唯一继续向NVMe固态硬盘提供内存加速功能的厂商。安装Storage Executive工具箱软件后,打开Momentum Cache就可以启用内存加速。我们的测试平台上安装了APC BK650M2 UPS,但软件没有检测到电池,“出了事您自己负责”的提醒很接地气。如果使用笔记本电脑应该就不会有这个提示。



下图为Crucial英睿达P5在开启Momentum Cache后的CrystalDiskMark测速成绩。应该有玩家会质疑这种测试的意义,用内存模拟硬盘确实缺乏实用价值,但空闲的内存也是一种浪费,用来做硬盘缓存也未尝不可。


在确保无意外断电风险(笔记本电脑安装电池或台式机连接UPS)、系统配置超量内存的前提下,开启Momentum Cache可以用DRAM内存获得比NAND闪存更强的小文件读写能力。

进阶测试项目3:4KB QD32 随机写入离散度测试
无文件系统下使用IOMeter进行128K QD32持续写入半小时,缓存外平均写入速度大约320MB/s,速度波动较大。Crucial英睿达P5在空盘时采用全盘SLC缓存的策略,在缓存用完后的释放压力自然就会比较大。



空闲15分钟后改用4K QD32随机写入5000秒并每秒记录:



最后500秒平均IOPS为27664,无0 IOPS点。



进阶测试项目4: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)。


通过PCMark 8扩展测试可以看到,Crucial英睿达P5 1TB在重写入应用中的表现较为从容。在随机写入压力停止后,Crucial英睿达P5能够快速恢复到峰值性能。

总结:
Crucial英睿达P5从主控、DRAM缓存到NAND闪存完全由美光自家设计和生产,固件设计偏重写入速度优化,在以读取为主的家用电脑系统盘应用下同样具备出色的效能。在硬件实力出众的同时,美光NVMe驱动及Storage Executive工具箱还为Crucial英睿达P5增加了软件附加值,用户唯一需要注意的问题就是做好散热。

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nighttob 发表于 2020-12-4 12:35 | 显示全部楼层
会查Micron FBGA Code,然后还直译“QLC”的媒体一定是屑

啥信息都给你,啥功能都支持,出了事您自己负责。这也是美光的光荣传统了。
Darkteeth 发表于 2020-12-4 12:58 | 显示全部楼层
“出了事您自己负责”哈哈哈哈哈
来自苹果客户端来自苹果客户端
cl12121 发表于 2020-12-4 14:17 | 显示全部楼层
自己自己自己负责自己负责自己负责自己负责
Essence  楼主| 发表于 2020-12-4 14:25 | 显示全部楼层
Darkteeth 发表于 2020-12-4 12:58
“出了事您自己负责”哈哈哈哈哈

耿直boy,说话不绕弯子
这样的翻译方式其实提醒得很到位,内存缓存必须重视潜在风险

kinno 发表于 2020-12-4 15:18 | 显示全部楼层
出了事您自己负责,这话可太6了
yhhuada66 发表于 2020-12-4 22:05 | 显示全部楼层
看起来不错,最近西数硬盘冷数据的新闻很火,有说是东芝闪存的问题,跟东芝实现方式不一样的镁光闪存要出头了?
幻风灵月 发表于 2020-12-6 10:40 | 显示全部楼层
这个盘应该没冷数据问题了吧
幻风灵月 发表于 2020-12-6 11:02 | 显示全部楼层
美光为Crucial英睿达P5提供了专有的厂商NVMe驱动程序,有助于提升性能和实现部分增强功能,推荐安装。


这个nvme驱动官网没找到额。。。
tiancai2nd 发表于 2020-12-7 11:47 | 显示全部楼层
我只想知道啥时候TLC的盘能再降一波,降50%最好,30%也行
Essence  楼主| 发表于 2020-12-7 12:09 | 显示全部楼层
幻风灵月 发表于 2020-12-6 11:02
美光为Crucial英睿达P5提供了专有的厂商NVMe驱动程序,有助于提升性能和实现部分增强功能,推荐安装。

可以先下载安装工具箱,从工具箱当跳板去下载驱动
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