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威刚SX300 256GB mSATA固态硬盘评测

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James007ss 发表于 2013-5-21 19:14 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
点击数:11731|回复数:21
简介及外观:
随着SSD进入大众消费着视线,现在已经越来越多DIY PC的用户在装机时选择搭配SSD替代HDD作为安装操作系统的硬盘。不单是台式机,很多笔记本电脑用户也会选购原配SSD的型号,或自行更换原配硬盘为SSD。今天为大家带来的是威刚XPG系列SX 300 256G mSATA接口SSD的评测。

XPG是威刚定位高端的SSD产品系列,SX300属于其中采用mSATA 6Gb/s接口的顶级产品。


SX300采用了纸盒包装,包装盒正面除了印有威刚的蜂鸟标志及产品型号外,还可通过透明挖空的小窗直接看到SSD产品本体,右下角标注SX300采用3年保固的质保政策,另外还付赠60天免费试用的诺顿网络安全软件套装(需用户自行下载)。


包装盒背面有多语言的产品简介及厂商、产品型号、SN等信息。


打开包装盒后,会看到SX300本体实际被固定放在专用的塑料座内。


SX300的正面标签上同样注明了产品型号、容量、接口、SN等信息。


揭开标签后,可以看到主控及颗粒的真面目,SX300跟其它XPG产品一样,也是采用SandForce 2281的主控方案,由于SF主控方案不必搭配外置DRAM缓存颗粒,所以SX300的PCB看起来相当紧凑。

从主控标识上能看到我手上这块SX300的SF主控型号为:SF-2281VB2-SPC,12年46周生产,属于已经修正AES256加密支持问题的SF2281主控,并可进入更低功耗的节能模式,但需要相应的固件才能支持。

主控旁边能看到2个采用BGA封装的NAND闪存颗粒。


PCB背面跟正面一样也有2个NAND闪存颗粒,4个颗粒组成全盘256GB的容量,由此可推算出单颗颗粒的容量是64GB。由于这款闪存颗粒采用了威刚自己的标识,虽然威刚标称SX300使用的是IMFT 25nm制程的MLC颗粒,但在威刚官网提供的最新5.0.7a版固件更新文件内,并不包含我手上这块SX300的对应更新文件,所以我推测此颗粒并非是25nm的IMFT颗粒。

经使用SF专用的工具程序识别,得知此颗粒的实际型号为:29F64B08XCMF3,隶属IMFT 20nm制程的L84A家族MLC颗粒,Page尺寸8KB,Block尺寸2MB,2Plane,单die容量8G,每个颗粒内8die合共64G,4颗粒组成全部256GB容量。

测试平台及CDI信息:
测试平台:
CPU:Intel Core i5-3470
主板:微星Z77A-G41
内存:AVEXIR AVD3U16000904G-4CM 4G x 2
硬盘:CORSAIR NEUTRON GTX 120G(系统盘)
           ADATA XPG mSATA SSD SX300 256GB
系统:WIN7 SP1 64位旗舰版
驱动:Intel RST 11.7.0.1013

CDI信息:

从CDI上能看到我手上这块SX300的固件版本是5.0.Ba,由于SF公版固件是从5.0.6版才开始支持20nm制程的颗粒,但威刚官网最新发布的5.0.7a版固件并没有我手上这块SX300的升级文件,威刚发布的固件版本号相对公版固件的版本号会在最后多了一个字母a,因此我既无法确定威刚的固件版本是否跟公版的一致,也无法确定手上这个5.0.Ba的固件版本是否比5.0.7a更新。

到我手上前已经有约4TB的读写量,有12个重映射,当然这对SSD来说不算什么。

AS SSD Benchmark 空盘测试:
AS SSD自1.6版开始加入了压缩文件的测试,主要针对有压缩特性的SSD,SF主控是具备压缩能力的,所以这里同样测试了这一项目。

标准测试上能看到SX300在持续读取方面破500是没有问题的,但持续写入及随机性能就较受颗粒及固件还有ASS测试数据模型不可压缩的影响。


AS SSD的压缩文件测试,能看到随着数据的可压缩比率的增加,写入性能也会持续上升,读取则基本不受数据的可压缩比率影响。

CrystalDiskMark 3.0.2f X64 空盘测试:
CrystalDiskMark默认运行5次,每次1000MB的数据量,显示最好的成绩。因为CDM也带有2种可压缩的数据模型,这里也进行的相关项目的测试。





由于CDM是仅接在ASS后测的,有可能受之前ASS测试的影响,因此默认测试数据模型,在读取方面除了单QD的4K随机成绩外,其它几个项目成绩反比ASS稍低,写入方面则符合通常的情况,都在ASS之上。

当测试数据模型可压缩,SF压缩特性的优势就体现出来,持续读写和随机读写都符合标称的性能指标。

PCMark 7 1.0.4空盘测试:
PCMark 7是一个特殊的脚本测试软件,可以模拟我们家庭用户的日常操作情况。在存储测试方面,PCMark 7加入了各种模拟应用测试,既不会有很深的QD,也不会有太大的数据流量,因此不会对主控和缓存造成太大的压力,很适合用来测试家庭用户的应用环境磁盘性能,可以说会比前面2个的理论测试更接近我们实际使用的情况。

SX300获得了5366的分数,可以说满足一般家用环境的性能需求是没有问题的。

性能图表:

用Iometer对SX300进行4小时的4KB QD32写入压力测试,5分钟一个采样点:由于采用的是iometer 2006版不可压缩的数据模型进行测试,所以一开始能看到SX300的性能跟对比的浦科特mSATA接口M5M系列SSD是有相当差距的,但得益于SF方案本身的企业级固件设计特性,性能下降幅度则缓和很多,直到约65分钟时才出现首次大幅性能下跌,之后的性能曲线相比M5M也平直得多。

接着看SX300在不同QD下的性能表现:

用iometer测试QD对随机4KB写入速度的影响:依然因为测试数据模型及主控、固件特性的关系,SX300的表现无法跟M5M相提并论,甚至在QD增加后反而出现轻微的下降的趋势,推测可能跟使用的20nm闪存颗粒特性有关。


用iometer测试QD对随机4KB读取速度的影响:读取方面SX300没有出现如写入那种QD增加后性能不升反降的现象,但也因为固件限制并没有出现大幅的增加,基本上在8QD后就已经达到顶峰,QD数继续增加也不会提升性能表现。

性能离散度测试:
在之前闪迪SSD评测里大家会看到PCEVA的测试新增了性能一致性这一项,这里我也对SX300做了同样的测试,不过我更喜欢使用性能离散度这个名称。

测试性能离散度的目的是检验SSD在重负载条件下的性能表现稳定度。SSD不仅要有漂亮的平均IOPS性能,更需要同时具有稳定的IOPS,尽量减少突发的低IOPS时间点。

测试方式为:对执行SE(安全擦除)后的SSD执行分区格式化操作,然后用iometer执行32QD随机4KB的写入测试,选择1秒1循环,一共执行2000秒,完毕后用获得的数据制作图表。

以下是SX300 256GB的性能离散度表现:

不清楚是因为固件存在bug还是因为对新颗粒支持不好的关系,SX300的性能离散度表现并不良好,不符合SF系主控方案的SSD应该有的表现,从上图可以看出来,测试期间IOPS相当分散,一直在数百到一万IOPS的区间变化。

GC及Trim效果:
我们知道SF系SSD的5.0.2版固件一直存在Trim的问题,那么SX300的5.0.ba固件是否有修正此问题呢?

在对SX300执行完4小时的压力测试后,我使用HDTUNE的写入测试来检查SSD的状态:

可以看出盘内充斥大量数据碎片,因此有这种刺针状波动的性能曲线表现。

然后我对SX300执行分区及快速格式化操作(即发送全盘Trim)指令,理论上执行完毕后SSD的性能应该会恢复回正常水平,然后再次执行HDTUNE的写入测试,检查SX300的状态:

虽然性能有一定的恢复,但依然是波动非常大的写入曲线表现。


再执行一次分区格式化操作后重复执行写入测试检查,虽然性能恢复得更多,但仍不是一般正常的曲线表现。

我把这个情况向威刚方面反馈后,威刚认为这是因为SF主控方案的SSD没有采用外置缓存颗粒,因此需要频繁的在NAND闪存颗粒和主控内部SRAM缓存间交换FTL数据而导致有这种表现,跟Trim是否工作没有必然关系。

鉴于SF系列主控确实具备无外置缓存颗粒的特别设计,我认为威刚的说法并非毫无道理,因此我再次对盘进行4小时的压力测试,然后直接执行分区格式化操作来验证盘是否确实没有对Trim指令作出反应。


测试后结果如上图,大家能注意到曲线表现并非如第1张在跑完压力测试后直接跑测试的那种模式,而是类似第2张分区格式化后再跑测试的表现,因此可以证实威刚方面的说法是真的,盘确实有对Trim指令作出反应,但也还存在有其它问题的可能,从而导致这种表现。

然后我使用了一个验证Trim的小软件来验证SX300对系统的Trim指令是否确实被正确执行。这个小软件的测试原理是放在SSD分区根目录执行软件,然后软件会对SSD写入一个测试数据文件,然后软件会自动删除文件,隔一会再运行软件,软件会对比上次执行时写入的LBA(逻辑区块地址)数据和现在的是否一致,如果不一致(例如是空的全0),则判定为Trim功能正常,否则Trim就没有正常工作。

重复测试了数次,每次测试,软件前后2次运行的间隔都超过30秒,结果如上图显示,Trim功能被判定为没有被正确执行。我多次执行软件,包括重启机器后重复执行验证,软件检查的LBA位置数据都提示返回跟首次运行(发送Trim指令前)时同样的数据。

我跟威刚再次反馈后,威刚对此现象的解释是,SSD对于Trim指令的处理方式,一共有3种,包括:
Indeterminate read after trim
本方式在执行Trim后,当系统再次读取SSD上相同位置的LBA数据,SSD允许返回任意数据给系统,具体返回什么数据由固件决定,数据可以每次一样也可以每次都不一样。

Determinate read after trim(DRAT)
本方式在执行Trim后,当系统再次读取SSD上相同位置的LBA数据,SSD允许返回任意数据给系统,每次返回的数据都一定相同。

Determinate read of zero after trim(DZAT/RZAT)
本方式在执行Trim后,当系统再次读取SSD上相同位置的LBA数据,SSD只会返回‘0’。


通过上面这个软件,可以确定SX300并不支持RZAT和DRAT。

威刚指出在5.0.2a固件上,Trim之后每次读取该地址返回的数据应该跟前一次是一致的;而5.0.ba固件上,Trim之后每次读取该地址返回的数据则不确定。

由于以上的表现我无法确认相应数据究竟是否被正确GC掉,因此我再次跟威刚进行了沟通。

经沟通后,对于上述的情况我认为至少存在两种可能性,一种是系统发送Trim指令后,SSD确实对无效数据地址执行了标记,但执行的效率可能不高或定位不准;另一种则是SSD已经完全正确执行了Trim指令的标记,但为了降低对颗粒寿命的影响,闲置GC被设置为最低优先级。

由于目前我未能找到更准确的方法来进行验证,因此无法得出准确结论。基于上述各种原因,我认为SX300的5.0.ba固件对Trim的执行效果还有改善余地。


上图是威刚4月19日最新发布的5.0.7a版固件的更新日志,上面明确提及对Trim功能作出了优化,但因为固件包内没有我手上这块SX300对应的固件升级文件,目前我无法验证上面Trim效果测试中出现的现象,在5.0.7a版固件上是否也会存在或已经改善。

总结:
总体来说威刚SX300这款mSATA接口的SSD,对希望升级HDD为SSD的笔记本用户来说还是可以考虑选购的,虽然基准性能表现并不如某些竞争产品那样令人眼前一亮,但仅仅只是测试软件成绩方面的差别,在实际应用的表现上,并不会出现显著的差距。我手上的SX300对Trim还可能存某些问题,但威刚方面已经发布新固件,我对SandForce本身的技术实力还是相当有信心的,所以相信新固件解决这个问题上不会有困难。


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2#
仙賢戀軒 发表于 2013-5-21 19:17 | 只看该作者
这IOPS如夜空繁星。。。
3#
donnyng 发表于 2013-5-21 19:19 发自PCEVA移动客户端 | 只看该作者
默默地看完。可惜elitebook上面两个都是pcie。。。
4#
donnyng 发表于 2013-5-21 19:21 发自PCEVA移动客户端 | 只看该作者
仙賢戀軒 发表于 2013-5-21 19:17
这IOPS如夜空繁星。。。

仙帅hd3k浏览有加成,肾五速度不敌沙发。。
5#
solonace 发表于 2013-5-21 19:21 | 只看该作者
包装盒怎么坏成那样了……
6#
ggxuelei 发表于 2013-5-21 19:24 | 只看该作者
4K读取数据有点奇特,和开了节能似的,新颗粒的原因吧
mSATA小容量用作加速盘,大容量还是用到移动设备的居多,移动平台上这盘性能似乎不成瓶颈?楼主是否测过移动平台节能全开的情况,随机性能是保持这个水平,还是会再有下降?
7#
James007ss  楼主| 发表于 2013-5-21 19:24 | 只看该作者
solonace 发表于 2013-5-21 19:21
包装盒怎么坏成那样了……

包装盒没坏,那是一点点划痕而已。
8#
frontwing 发表于 2013-5-21 19:49 | 只看该作者
一看自己打标的颗粒就没爱了
9#
wsy2220 发表于 2013-5-21 19:58 发自PCEVA移动客户端 | 只看该作者
这颗粒,不忍直视。。。
10#
Ramaxel 发表于 2013-5-21 20:19 | 只看该作者
2281生命力确实可以,看来前一阵子没等sf3000确实也算是明智的事情
11#
James007ss  楼主| 发表于 2013-5-21 20:34 | 只看该作者
ggxuelei 发表于 2013-5-21 19:24
4K读取数据有点奇特,和开了节能似的,新颗粒的原因吧
mSATA小容量用作加速盘,大容量还是用到移动设备的居 ...

这个我这边就无能为力了,因为我并没有移动设备。
12#
einstein86 发表于 2013-5-21 20:37 | 只看该作者
根据摩尔定律预测,10年后按现在价值算,差不多可以做到0.33元/GB了。请耐心等待……

点评

原11楼回复我删了,那个太水了。  发表于 2013-5-21 20:41
13#
einstein86 发表于 2013-5-21 20:59 | 只看该作者
ggxuelei 发表于 2013-5-21 19:24
4K读取数据有点奇特,和开了节能似的,新颗粒的原因吧
mSATA小容量用作加速盘,大容量还是用到移动设备的居 ...

新颗粒+老主控=4k性能低下……这个表现很正常。

如果开了节能的移动平台或许会只有个位数。
14#
loesnow 发表于 2013-5-22 11:21 | 只看该作者
斑斑你手里多少块SSD哇
看得我直流口水,哈哈
15#
James007ss  楼主| 发表于 2013-5-22 14:18 | 只看该作者
einstein86 发表于 2013-5-21 20:59
新颗粒+老主控=4k性能低下……这个表现很正常。

如果开了节能的移动平台或许会只有个位数。

这个不至于,只要没有兼容问题,从压力测试的图表可以看出,最接近稳定态的时候,随机性能依然在双位数以上,那么其它平台在正常情况下,开了节能的性能也不会比稳定态更差。
16#
Orange_ou 发表于 2013-5-22 14:19 | 只看该作者
本帖最后由 Orange_ou 于 2013-5-22 14:21 编辑

1、听说IMFT 20nm制程 出了问题 pe达不到要求 现在没问题了?
2、威刚 不会搞什么白片之类的吧
3、as ssd 的测试 好像没M5M M6M好啊
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James007ss  楼主| 发表于 2013-5-22 14:27 | 只看该作者
Orange_ou 发表于 2013-5-22 14:19
1、听说IMFT 20nm制程 出了问题 pe达不到要求 现在没问题了?
2、威刚 不会搞什么白片之类的吧
3、看上去 ...

1:我也知道这个说法,但实际情况我并不清楚,有说法是良品率较低,现在实际情况究竟是如何,我也无法回答,不过市场上确实已经在使用IMFT 20nm的颗粒。

2:我只知道威刚有自己的封装厂,更具体的信息,我就不清楚了。

3:这块盘是SF的方案,SF的特点和浦科特/建兴目前的消费级特点是完全不同的设计方向,只谈论某些条件下的非稳定态理论性能,SF的一向不及浦科特/建兴的产品。
18#
fsbread 发表于 2013-5-22 23:58 | 只看该作者
。。。。。。早两个星期已经入手威刚SX300的128G mSATA作为系统盘
19#
sukhoi 发表于 2013-5-23 13:52 | 只看该作者
哇塞 这还叫曲线?
20#
overthink 发表于 2013-5-23 17:27 | 只看该作者
自己打标的颗…………    还是原厂的标放心些
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