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近期原厂SSD换方案事件探讨

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绝对有料 发表于 2021-8-27 17:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
点击数:1309|回复数:1
本帖最后由 绝对有料 于 2021-8-27 18:39 编辑

硬件方案稳定,是过去大家选择原厂固态硬盘的一大原因。不过现实中由于诸多因素的影响,SSD换方案这件事,其实闪存原厂也不能免俗。英睿达P2、西数SN550和三星970EVO Plus近期接连被送上热榜,原因都是一个:新出的版本相比老版本降速了。
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固态硬盘新不如旧,无非是主控或闪存发生了变化。而闪存导致的SSD性能下降主要有以下三种原因:制程微缩、单die容量变大、颗粒类型变更。我们分开来看前面提到的几个案例究竟是如何变化的。

英睿达P2:
英睿达P2在上市之初就分为两种类型,入门款500GB使用64层堆叠3D TLC闪存,其余更大容量的型号使用96层堆叠3D QLC闪存,不过在近期有国外玩家发现,市面上新售出的P2 500GB也换成了3D QLC闪存。下图中上侧为老款TLC版P2 500GB,下侧为新款QLC版P2 500GB。

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英睿达P2这种情况属于闪存颗粒类型变更。P2 500GB使用3D TLC闪存这只是一个用户经验,英睿达从未明确P2 的闪存类型,而且在大多数报道当中P2都是一款QLC固态硬盘。

500GB型号之前使用3D TLC显然是一个闪存技术从64层向96层更迭时期的临时举措。现在小容量款的福利没了,P2也回归到“SATA固态硬盘”替代者的角色上去,认清这一点就好。

西数SN550:
SN550的“掉速”是从贴吧传出来的,主要是玩家发现主流的1TB容量版本被发现缓存外写入速度从850MB/s减半到不足400MB/s。

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SN550的问题是闪存单die容量变大,导致小容量型号的性能下降。单die容量增加不仅意味着SSD中的并发度下降,在同代闪存中,单die容量较大的变体存储密度更高、每GB容量成本更低,但通常在性能上也会有一定的劣势。
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结合SN550 1TB的缓存外写入速度减半的情况来看,西数应该已经全面用上了单die容量1Tb的新闪存,至于新闪存是96层堆叠还是112层堆叠,目前尚不能完全确定。但是铠侠去年曾提到过要开发1Tb die的BiCS5,所以后者的可能性更大一些。
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最新的进展是西数已经承认SN550从6月起引入了新闪存(搭配新版本的固件),并在当时就更新了产品数据表。西数承诺为了提高透明度,未来在原厂SSD进行方案变更时会引入新的型号,避免误导用户。
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和上次机械红盘使用SMR叠瓦方案一样,西数这次也是大大方方地承认了SN550的硬件变化。其实西数的另外一款固态硬盘SN750也要换代了,并且在名称上做出了改动:新推出的SN750 SE采用群联PS5019方案,性能上相当于是SN550的加强版,但由于是DRAMLess无缓存方案,跟原版SN750相比则有所不如。

三星SSD也偷换方案?
西数SN550更换闪存导致缓存外写入降速的事件还没有降温,B站UP主潮玩客又挖出了三星的“大料”:新款970EVO Plus缓存外写入速度也降了一半。从下图来看,新版970EVO Plus的SLC缓存容量变大,但缓存外的写入速度降低了一半左右。

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新版三星970EVO Plus性能变化主要是因为变更了主控。新版用980PRO同款的ELPIS主控取代了老款中的PHOENIX主控。
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至于闪存,虽然编号有一位变动,但似乎只和封装形式有关,至于单die容量是否发生变化,目前还不好判断。

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ELPIS是三星用在980PRO中的旗舰主控(可能更换了PCIe 3.0 PHY),8nm工艺制造、8闪存通道设计、支持1200MT/s高速闪存,支持的队列深度也从PHONENIX的32个提高到128个,随机读写能力大幅升高:

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新版970EVO Plus在更换980PRO同款主控后也沿用了其动态SLC缓存算法,空盘状态下SLC缓存容量从42GB提高到114GB。缓存外写入速度下降则可能和三星的新算法有关。根据PCEVA之前评测三星980PRO的经验来看,ELPIS主控在采用动态SLC策略之后,缓存用尽状态下不会跟其他主控一样直接进入TLC直写,而是会利用更强的处理能力实现边释放边写入。从IOMeter长时间顺序写入记录可以看到,980PRO颗粒的TLC直写速度(后半段)实际要比SLC缓存刚用尽时的表现更快。
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虽然小编暂时没有机会测试新版970EVO PLUS,不过考虑到它和980PRO主控的相通性,新版970EVO PLUS很可能并不涉及闪存性能降级的问题,通过HDTune展现的只是一个阶段性的表现。

变更主控方案后,三星970EVO Plus名称不变,PN产品编号以及外包装都发生了变化,可以帮助用户区分新老版本(左侧为老版本,右侧为新版本)。

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总结:
和前几年制程微缩导致的闪存性能、寿命双下滑不同,西数SN550使用更大单die容量的闪存不会导致寿命下降。蓝盘产品绿盘化,其实已经不是第一次了。随着黑盘SN850新旗舰的问世,SN750以及往下的各级型号的定位其实都会有所下调,新版SN550作为相对入门的型号,在当代NVMe固态硬盘中性能也并不算很差。而且游戏玩家日常使用中系统盘以读取工作为主,很少会用到12GB缓存以外的连续写入,所以对于家庭用户的实际影响有限。

至于新版三星970EVO Plus则很难说是升级还是降级,从普通家用娱乐和商务办公应用来说,使用新款主控和新SLC算法后实用性能应该是提升的;而由于动态SLC缓存的原因,对于需要连续大量写入的一些视频剪辑应用来说,新版的使用性能可能会下降。

上面提到的三款原厂固态硬盘,变化的均是缓存外写入速度。在SLC缓存范围内,读写速度其实是没有很大变化的(三星970EVO PLUS还增强了)。考虑到家用电脑系统盘读多写少、很少长时间满负荷工作的实际情况,无论是12GB的固定SLC缓存还是114GB的动态缓存,其实都有机会见缝插针的进行释放,能够避免直接用到缓存外写入的情况。我们不必对这些“掉速”有太多的担忧:大多数人的使用体验是不会受到明显影响的。

对存储性能有更高需求的专业应用,其实现在已经有更多更好的选择,完全没有必要抱住面向一般家用的SSD型号不放手。除了企业级SSD之外,PCIe 4.0旗舰当中也有很多同时适合家用和专业应用的产品,能够带来更高的工作效率。

印第安纳琼斯 发表于 2021-9-4 14:31 | 显示全部楼层
性能降,成本降,价格不降,完美。
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