國產SSD不如國外品牌嗎?什麼是SSD的核心性能?4款熱門SSD橫評

大家好,我是噩夢飄雷~

從年初以來,SSD的價格持續走低,到了今年618期間,SSD的價格相比去年雙11幾乎腰斬,堪稱我等消費者入手的最佳時機。

我在之前的文章中也分析過,目前SSD的價格固然有國際大環境的影響,同時還和國產SSD的崛起密不可分。由於目前長江存儲已經可以量產世界頂級的閃存顆粒,並且由於各種原因價格還極具優勢,所以從去年年底開始,國產SSD行業呈現井噴趨勢,湧現出了一大批性價比極高的產品。

在此之前我已經評測過不少國產SSD,在評論區發現還是有一些朋友依然對國產與國外SSD孰優孰劣這個問題存有疑慮。

時值618大促期間,想必還有不少朋友準備趁此機會入手固態硬盤,所以本次我挑選了致態TiPlus7100、愛國者P7000Z、西部數據SN770、Solidigm P41 Plus這4款呼聲較高的產品進行詳細橫評,希望能對大家的選購起到參考作用,同時也想告訴大家,國產SSD現在真的不比海外產品弱,完全可以放心入手。

參數&介紹

由於目前絕大部分國產SSD使用的是長江存儲顆粒+聯芸主控的HMB無緩方案,爲了公平起見,參與本次橫評的也均爲PCIe4.0協議下的2T版本無緩SSD,這4款產品的官方參數如下表所示:

其中致態TiPlus7100作爲長江存儲親兒子,使用了國產固態中體質最好的原廠原封顆粒,雖然價格相對其他品牌來說貴了不少,但這畢竟是真正的國產固態硬盤標杆,所以在橫評中一定要有它的存在。

愛國者P7000Z則是以最低不足500元 2T的價格和7450MB/s的超高官宣速度成爲近幾月來的卷王,屢次刷新大家對於性價比的定義,在SSD愛好者中呼聲極高,所以本次也入手了一條實測一下。

選擇西數SN770則是因爲西數旗下的HMB無緩SSD中,性能最強的就是這一款了,雖然官方標稱速度並未達到PCIe4.0 x4滿速,但是在Windows中使用時並不會有太大影響,作爲橫評參考沒什麼問題。

Solidigm是由海力士收購Intel的SSD業務後成立的子公司,雖然出道較晚,但是與三星、西數是一個段位的頂級品牌,旗下的P44 Pro更是可以競爭最強消費級PCIe4.0 SSD稱號的產品。P41 Plus作爲Solidigm目前唯一的HMB無緩方案SSD,也值得一測。

至於本次橫評中爲啥沒有三星?我只能說對三星幾個月前大規模爆發的0E問題還是心有餘悸,前不久還出現了健康度異常下滑的壽命門,廠商解決方案也頗有些敷衍。等三星啥時候對大陸市場不那麼傲慢了,再入手測一測吧。

還有朋友可能要問,本次橫評中全部使用了HMB無緩盤,缺了有緩盤作爲對比,那有緩盤與無緩盤到底在使用過程中有什麼區別?無緩盤可以代替有緩盤作爲系統盤嗎?

不用擔心,在文章最後會對這個問題做出解答。

測試平臺

  • CPU:intel i5-13600K
  • 主板:七彩虹CVN Z790D5 GAMING FROZEN 巡洋艦 DDR5
  • 內存:雷克沙 DDR5-6000 16GB X2
  • SSD:Intel 傲騰900P 480G(系統盤)
  • 顯卡:Intel UHD730
  • 系統:Windows 11 Professional Edition

測試環境:室溫24℃,風冷散熱,開放式機箱,SSD測試時插在直通CPU的M.2槽位。

注:固態硬盤的讀寫性能與CPU性能息息相關,除了受CPU主頻和單核性能影響以外,PCIe有效載荷Maximum Payload Size(MPS)也會對測試結果產生影響。目前只有AMD平臺才能支持512字節的MPS,512字節的MPS理論上可以提供7.5GB/s的數據傳輸率;Intel平臺只支持256字節的MPS,理論讀取速度就被限制到了7.15GB/s以內。

基礎測試

在這個部分,我們將在空盤狀態下使用常用的測試軟件對各SSD進行讀寫能性能測試。同時,網傳HMB無緩方案的固態硬盤會在佔用容量較大時出現性能下降的問題,爲了終結這個流言,在完成該階段測試後,還會將各SSD使用僞隨機數據填充至95%容量後,繼續觀察性能表現。

CrystalDiskInfo

首先使用CrystalDiskInfo觀察各硬盤的容量信息,4款SSD中西部數據SN770的容量比其他三款少了48G,目測是使用了更大的預留空間,這和其全盤模擬SLC Cache的方案有關。

CrystalDiskMark

空盤狀態下,各SSD的測試結果如下圖所示:

將測試結果彙總成表格,看起來更加直觀:

CrystalDiskMark測試的是SLC緩存空間內的最強讀寫性能。可以看到,4款產品基本都達到了官方標稱的讀寫性能。

其中西數SN770和Solidigm P41 Plus的緩內多隊列深度4K QD32T16隨機讀寫性能略遜國產SSD一籌,且西數SN770在對普通用戶影響較明顯的QD1 4K隨機讀取的性能方面弱於其他三款產品。

反觀Solidigm P41 Plus作爲一塊QLC SSD,SLC緩內的QD1 4K隨機讀取竟然不落下風,這一點還是蠻有意思的。不過在順序讀寫性能方面,QLC的劣勢還是顯現出來了,即使是在SLC緩內,也弱於其他幾款TLC SSD。

而在95%佔用的滿盤狀態下,4款產品的具體測試結果如下:

同樣彙總成表格:

4款產品的表現與空盤狀態相差無幾,基本都沒出現明顯的性能下降,說明即使在滿盤的情況下,也均沒有出現SLC Cache失緩的問題,就這方面來看,4款產品都還是合格的。

AS SSD Benchmark

CrystalDiskMark默認顯示的是多次跑分的最高成績,AS SSD Benchmark與CrystalDiskMark使用的測試算法略有不同,以10進制測試並以2進制輸出結果,且顯示的是平均成績,所以正常情況下AS SSD Benchmark的測試結果無論如何都會比CrystalDiskMark低一些,不過由於有打分機制,對比相對直觀,還是很有參考價值。

空盤狀態下,各SSD的測試結果如下圖所示:

同樣將測試結果彙總成表格,觀察一下:

可以看到兩塊國產SSD在各方面的性能表現上都不輸國外品牌,唯獨只有寫入延遲方面高了一點點,在實際使用時幾乎不會造成肉眼可察的影響。

在95%佔用的滿盤狀態下,4款產品的具體測試結果如下:

再次彙總成表格,可以看出一些問題來:

首先4款產品在接近滿盤時,順序讀寫性能基本都沒有出現大幅度下降的問題,兩塊國產SSD依然維持着性能上的優勢。

雖然大家的隨機讀寫性能都有些許損失,但是西數SN770的多隊列隨機讀取性能出乎意料的暴跌了將近2/3,這個應該與其SLC Cache的處理機制有關了。不過所幸這個性能指標對普通用戶影響不大,咱們一般也用不到那麼深隊列的隨機性能。

3DMark

接下來用3DMark運行存儲基準測試,空盤狀態下,4款產品的測試結果表現如下:

用柱狀圖的方式可以看得更加直觀。

其中愛國者P7000Z在各項參數方面均爲首位,超過了兩塊國外SSD的成績,致態TiPlus7100的表現略遜一籌,不過差距也沒有太大。

95%滿盤狀態下,4款產品的測試結果表現如下:

在接近滿盤時候,兩塊國產SSD的性能出現了小幅度下降,變得稍遜國外SSD一籌,不過也沒有落後太多。其中西數SN770的測試表現不降反升,有些厲害了。

從表格中可以更清晰的看出對比趨勢。

遊戲載入測試

現在較新的大型遊戲一般都會對載入環節進行優化,與我們以往想象中完全依賴4K隨機讀取性能不同,載入的文件經過優化後更類似順序讀取的過程。從遊戲角度而言,有緩SSD、無緩SSD乃至使用3D Xpoint技術的傲騰都拉不開太大差距。

爲了證實這個說法,這裏順便爲大家演示4款產品在空盤和高佔用下游戲載入時間的區別,這裏使用最終幻想14的Benchmark測試程序,分別對空盤和95%佔用下兩種情景進行了載入時間測試。

空盤狀態下,除了致態TiPlus7100的載入時間明顯更長以外(這裏懷疑是測試過程中出現了誤差),其他三款SSD的載入時長基本相同,在我們實際使用時幾乎無法察覺區別。

滿盤狀態下,四款SSD不僅在載入時長方面相差無幾,並且和空盤狀態下也基本一致,所以大家基本上不用擔心在高佔用情況下是否會影響遊戲載入了,並且在這種實際應用的場景中,國產SSD和國外SSD也沒啥區別。

全盤寫入曲線

以上的空盤性能和滿盤性能都只能算作基礎測試而已,所有測試項目都跑在了SSD的SLC Cache容量範圍內,只能代表這塊固態硬盤在普通用戶日常使用場景下的最強成績。

作爲固態硬盤愛好者來說,只看基礎測試的結果是遠遠不夠的,還需要進行一些進階測試來深入探索這塊硬盤更全面的性能表現。畢竟還是有些朋友真的會有高負載大容量寫入的需求的,所以這裏對這4款SSD進行了RAW格式下的全盤順序寫入測試,以觀察整體的寫入性能和SLC Cache的方案。

從實際測試的結果來看,兩款國產SSD無疑在平均寫入速度方面對國外品牌實現了搏殺,且均使用了動態SLC Cache的方案,在用戶體驗和寫入放大之間達到了比較好的平衡。

最誇張的是致態TiPlus7100,在出緩後的第二段TLC直寫階段,寫入速度在2000MB-4000/s之前反覆橫跳,表現出了極其強烈的性能發揮慾望,同時也極大地加快了寫入速度,甚至就連垃圾回收階段的寫入速度都能達到1000MB/s左右,實在是驚人!最終平均寫入速度達到了2525 MB/s,這個結果連我自己都沒想到。

愛國者P7000Z則是和測過的其他國產SSD類似,全盤寫入曲線呈現明顯的三段式結構,並且在第二段TLC直寫階段的速度也很強,是我測過的國產SSD中的第一梯隊,達到了2500MB/s;同時最慢的垃圾回收階段也有900MB/s左右,相較於普通SSD 600MB/s的第三段速度,優勢同樣巨大。最終愛國者P7000Z的平均寫入速度也達到了1727MB/s,非常優秀。

西部數據SN770的全盤寫入曲線則是讓我不知道說啥好。本來以爲SN770作爲西數在PCIe4.0時代的旗艦級黑盤,會延續SN750的輝煌表現,沒想到它只是SN550的進階版……SN770明顯用的是全盤模擬SLC的方案,雖然緩內空間很大,在空盤狀態下達到了全盤的1/3容量,緩內寫入的表現也很好,但是一旦遇到真正的超大量數據寫入,SLC Cache耗盡後並沒有TLC直寫階段,直接進入垃圾回收階段的緩慢速度會讓人等得很迷茫,出緩後的速度直接一落千丈,寫入速度只有400MB/s上下。

而Solidigm P41 Plus雖然沒有使用全盤模擬SLC方案,緩內寫入性能是沒問題的,但是QLC顆粒的直寫性能還不如SN770的垃圾回收階段,出緩後的QLC直寫速度只有400MB/s不到,進入第三段垃圾回收階段時,速度更是降到了平均不足300MB/s。怎麼形容呢……就是那種再不加油就要被機械硬盤追上了的感覺。

滿盤狀態SLC緩存狀況

爲了探究隨着SSD的剩餘空間越來越少,這4款SSD的表現會如何,是否還能維持SLC緩內的高性能,這裏在將4款產品填充至95%以後,再使用HD Tune對剩餘空間進行完全填滿的讀寫測試,以觀察此時的SLC Cache表現。結果如下:

首先可以確定的是4款SSD在接近滿盤的狀態下,SLC Cache機制均未失效,也就是我們平時所說的“沒有失緩”。

其中致態TiPlus7100、愛國者P7000Z、西部數據SN770在滿盤時均維持了較大的SLC Cache空間,並且明顯可以看出,致態TiPlus7100和西部數據SN770在滿盤時的SLC Cache空間更大,明顯調用了SSD的一級預留空間來模擬SLC,最大限度的保障了用戶在滿盤時的寫入性能,能多給一點緩存就多給一點。

反觀Solidigm P41 Plus,雖然滿盤狀況下同樣沒有失緩,但是SLC Cache的空間相對更小,這也意味着在此時寫入文件更容易因出緩而掉速。並且在測試中還可以觀察到出現了斷層,推測是Solidigm沿襲自Intel的持久化SLC緩存技術導致。

緩外4K隨機直讀性能

除了順序讀寫性能以外,對於大多數普通消費者而言,SSD的小文件隨機讀寫性能是更影響我們日常使用電腦流暢與否的因素。

在寫作本文之前,我查閱了大量作者的評測文章,發現很少有人測試SSD的緩外隨機直讀性能這個項目,甚至就連提到的文章都很少。

大多數文章中關於SSD的隨機讀取性能,都是以CrystalDiskMark、AS SSD Benchmark或者TxBench等軟件的測試結果爲依據,就像這樣:

實際此類軟件的原理大多是在測試時會先在SSD中生成一個測試用的文件,然後在文件中進行讀寫測試。此時生成的測試文件會經歷一個先向SLC Cache中寫入、然後再讀取測試的過程,所以測得的也只是SLC緩內的最強性能。

衆所周知,4K小文件的隨機讀取性能是決定我們日常使用系統、打開程序是否流暢的關鍵。但是細細思索下就能想到,我們平時安裝的系統、軟件、遊戲,只有在初次安裝的時候纔會寫入到SLC Cache中。在經歷一次電腦重啓後,肯定會被挪出了SLC Cache區域之外,此時如果打開軟件或者遊戲,用到的是TLC(QLC)區域內的4K隨機讀取性能。

換句話說,SLC Cache只是對我們日常的寫入操作有提速作用,而對於使用頻率最高的操作,還是要靠SLC緩外4K隨機直讀的性能來決定。鑑於此,這裏順帶對4款SSD的緩外4K隨機直讀性能進行了測試。

可以發現,NVMe SSD的緩內4K隨機讀取性能雖然動輒高達90多MB/s,但是緩外的隨機讀取性能並沒有那麼高,致態TiPlus7100在這個項目中略遜一籌,好在愛國者P7000Z有所提升,與Solidigm P41 Plus拉平了。

同樣,爲何有很多朋友反應,從SATA SSD升級成PCIe4.0 NVMe SSD後,開機速度、系統流暢程度等方面並沒有太大提升,也就是由於該性能並沒有得到質的飛躍。就上圖中的4款SSD的這點性能差異,在作爲系統盤使用時幾乎感覺不到區別。

瞭解了這個參數,我們就可以引申出一個老生常談的話題了:

有緩盤比無緩盤更適合當系統盤?

有緩盤與無緩盤的區別,其實就在於有無外置DRAM芯片而已。這裏所說的DRAM緩存,與SLC Cache緩存,根本就不是一個東西。有些朋友會把這兩個概念搞混,甚至還有專業的KOL作者都以自己的錯誤認識來指導新人,比如這種不負責任的說法:

寫入掉速與SLC Cache有關,又和獨立緩存芯片有什麼關係了?另外即使是全盤模擬SLC的方案,也不過只能在前1/3容量中能實現高速,這個滿盤一半灑灑水的說法,只能推測是連全盤寫入都沒跑完就胡謅了。

還有這種搞笑言論,明顯是根本不知道有緩盤說的這個“緩”到底是什麼,說得就好像有緩盤不用SLC Cache方案不會掉速一樣,把小白忽悠得一愣一愣的:

SSD搭載DRAM緩存的作用主要有兩個,其一是用於存儲NAND顆粒的FTL映射表,就類似給一本書加上了目錄,可以在數據讀寫時提供更加精確快速的定位;其二是在寫入數據的過程中根據各家廠商算法,起到一定的緩解寫入放大的作用。

那麼如果是作爲普通用戶系統盤的話,有緩盤的優勢主要是在於緩外4K隨機直讀性能比無緩盤高一點、延遲少一點而已;至於DRAM緩存帶來的高負載下隨機寫入速度與穩定性的提升,對我們普通家用用戶來說其實利用不上。

即使是目前旗艦級的有緩 SSD,只要使用的是NAND閃存技術,其緩外4K隨機直讀性能都不算太高,根據B站UP主然天一的測試結果,在閃存SSD中,除了三星983ZET等寥寥幾款SLC SSD之外,其他無論MLC還是TLC有緩盤,其最佳表現也就是60多MB/s而已。

很多朋友說有緩盤比無緩盤更適合作爲系統盤使用,也無非就是看到高出來的這點性能了。

但是多這30MB/s真的能帶來質的提升嗎?我實際測試過後感覺並不至於。

因爲在SLC SSD以上,還有Intel的黑科技——使用3D Xpoint的傲騰固態硬盤存在,根本沒有什麼緩外緩內的概念,即使滿盤寫入也不會掉速,4K隨機讀取性能天生就是300MB/s,同時讀寫延遲還要低得多:

我自己就在使用一塊480G的傲騰900P作爲測試機的系統盤,在i5-13600K的加持下,4K隨機讀取性能能達到350MB/s,是普通國產SSD的10倍以上、消費級旗艦TLC有緩SSD的5倍以上。

但是在實際作爲系統盤使用時,在流暢程度方面,並不比普通的HMB無緩方案國產SSD強多少,不能說沒有提升,但是隻能說是有一點點很難察覺的區別。

那麼傲騰900P都這樣了,還指望普通消費級TLC有緩盤的體驗能有多好?

事實就是對於大多數普通人來講,用HMB無緩盤當系統盤完全沒問題,性能基本不比旗艦級有緩盤差,便宜大碗纔是王道。

總結

經過本次的橫評測試,在這兒可以爲國產SSD正名了,同樣使用HMB無緩方案,國產SSD絲毫不弱於國外品牌,甚至由於長江存儲的顆粒實在是給力,在性能上還能有所反超。

即便是國外品牌的旗艦級有緩盤,面對國產SSD時在性能方面也並沒有本質的區別,對於普通消費者而言,無論是作爲系統盤還是數據盤,選擇性價比更高的國產SSD都是更明智的選擇。

就本次測試的兩款國產SSD而言,致態TiPlus7100單就性價比來看確實不高,不過致態對我來說是信仰。沒有長江存儲打破海外廠商閃存顆粒方面的壟斷,我們現在估計還要經常看到國外SSD工廠沒事兒就停個電失個火然後漲漲價的新聞。

而如果理性選購的話,如愛國者P7000Z之類價格極具優勢的國產SSD,是更適合我們普通人的選擇。

好了,以上就是本次測評的全部內容,如果對您有所幫助的話,還請來個點贊收藏關注三連,您的支持就是我持續創作的最大動力!

我是噩夢飄雷,期待與大家的下次再見~


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