從知乎刷到這個問題,感覺挺有意思,今天就順手按自己的理解來分析下吧。
這個問題要從兩方面來看,主要還是根據咱們自己的需求來決定。
- 對於中輕度負載場景較多的家庭用戶、辦公用戶和遊戲用戶來說,其實是沒啥必要的 ,90%的人用不出明顯區別。
- 對於使用場景中經常遇到重度負載的用戶來說, 有緩盤還是有一些優勢,不過更建議直接用企業級SSD,甚至使用3D Xpoint的傲騰系列。
一、有緩盤,無緩盤,到底有啥區別?
熟悉固態硬盤的同學大多聽說過有緩盤和無緩盤的概念。
有獨立DRAM緩存顆粒的SSD我們一般稱之爲有緩盤,隨機讀寫性能更好,多爲各家廠商的高端或旗艦產品,典型代表爲海力士P44 Pro、三星SN850X、三星990Pro等,缺點是高性能帶來了高發熱,同時價格也是齁貴齁貴的。
反之,沒有DRAM緩存的方案則稱之爲無緩盤,例如西數SN580、致態TiPlus7100、雷克沙ARES、光威 弈、愛國者P7000Z等等。
無緩盤的真實隨機讀寫性能稍弱於有緩盤,不過優點是價格便宜,同時發熱量大大減小,非常適合筆記本、迷你主機等散熱空間狹小的設備。在現代SLC Cache機制和主控算法的加持下,中輕度負載下,無緩盤的使用體驗已經極度接近有緩盤。
這些旗艦有緩盤雖然性能更強,但是個人覺得其實更適合發燒友和生產力用戶選擇,不怎麼建議普通用戶入手。
主要是由於旗艦有緩盤強出來的性能對於大部分普通用戶來說是用不上的;而且旗艦有緩盤大多發熱嚴重,最最關鍵的是,這些旗艦有緩盤式真的齁貴,貴得讓人有點下不去手!
二、接下來再來瞅瞅DRAM的作用
1.DRAM緩存的主要作用是存儲FTL閃存映射表。
一般來講,足量的消費級有緩盤中,DRAM和NAND顆粒的容量比例爲1000:1。FTL在SSD中,就像一本書的目錄一樣,儲存着顆粒中各個block和page的映射關係;由於DRAM的讀寫速度要遠遠高於NAND顆粒的速度,所以咱們想要讀寫NAND顆粒中的數據時,可以通過FTL快速找到相應位置,從而提高一塊固態硬盤的隨機讀寫速度。對順序讀寫速度基本沒啥影響。
大家千萬別信有的二把刀KOL說什麼旗艦盤因爲是有獨立緩存才大容量寫入不掉速啥的,那主要是SLC Cache緩存的功勞,屬於另外一個問題了,誰說這話拉黑誰,準沒錯。
2.DRAM的第二個作用是在髒盤狀態下提高讀寫性能,緩解寫入放大的問題。
同時NAND顆粒的物理特性決定了它不能覆蓋寫入,一般來說,其擦除以block塊爲單位,而寫入以page頁爲單位。
page中含有非常多的存儲單元,是閃存顆粒寫入數據的最小單位;block是page的上級單位,一個block中有很多個page。
如果我們要對一個已有數據的page進行寫入,那麼必須先要把這個page所在的block中的數據讀出,暫時保存到一個空白的block中,待第一個block清空後再把所有數據寫進去。
這個先讀再擦後寫(READ-ERASE-WRITE)的過程會造成寫入放大問題,進而會消耗閃存的寫入壽命,同時在寫入過程中還會提高寫入延遲、影響寫入速度。
而有緩盤中的DRAM緩存由於速度、延遲等方面的性能明顯要好於NAND顆粒,所以在向一個block寫入數據的過程中,如果block中的page中已有數據,那麼可以使用DRAM作爲中轉站,先將page中的數據轉移到DRAM中,然後將block整個擦成空白塊後填入需要寫入的新數據,最後將DRAM中轉站裏保存的原page數據挪到其他block裏。
發現了嗎?在這個過程中由於DRAM的參與,減少了一部分對NAND顆粒的寫入量,同時還加快了整個R-E-W的過程,減少了寫入延遲。
同理,當SLC Cache容量耗盡時,DRAM也能在垃圾回收過程中起到類似作用,使得其在邊騰空SLC Cache、邊寫入新數據的過程中性能發揮更穩定。
三、最後再來說說無緩盤是咋回事
國產固態硬盤大量使用的HMB無緩方案,會使用一小部分電腦內存(40MB以內)來替代外置DRAM緩存的作用,對於普通家用用戶輕度使用的場景,和有緩盤並沒有什麼兩樣。
實際上有着SLC Cache技術的加持,有緩盤與無緩盤在中輕度使用場景中很難有可察覺的區別,反正目前國內外品牌的PCIe4.0 SSD都能跑到7000MB/s以上的順序讀取滿速,SLC緩內4K隨機讀取速度也都能達到90MB/s左右。
那麼有了朋友要問了,有緩盤與無緩盤的隨機性能到底差了多少?
這玩意兒我還真實際測試過,就以大家比較熟悉的QD1 4K隨機讀寫性能舉例吧。
像Solidigm P44 Pro、三星SN850X、三星990 Pro這類有緩旗艦盤搭配了外置DRAM後,緩外Q1T1 4K真實隨讀速度能達到65MB/s以上。相較而言,國產PCIe4.0 HMB SSD的速度大多在30-40MB/s之間,PCIe4.0有緩SSD的速度大多在55MB/s上下的樣子。
而如果使用EZFIO或者SNIA SSS-PTS等專業測試方法對比的話,還可以發現有緩盤在高負載讀寫的情況下,其延遲表現也要比無緩盤強一些。
再舉個簡單的例子,大家可以使用3DMark或者PCMark 10對自己的SSD進行測試,在空盤下有緩盤與無緩盤的分數差距並不會很明顯,但是在SSD高佔用的情況下,無緩盤的性能損失會比有緩盤更加明顯。
還有就是在ezFIO測試時,使用128K數據隨機寫入填盤兩遍的預處理過程中,990 Pro這種有緩盤可以達到300MB/s左右的速度,無緩盤可能就只有40MB/s左右了。
不過不用擔心,還是那句話,遊戲用戶和中輕度負載用戶不大會察覺到這個區別,只有跑分的時候差距才比較明顯。
四、有緩盤/無緩盤推薦
目前公認的消費級旗艦有緩盤無非就3家,西數SN850X、三星990 Pro和SK海力士P41(Solidigm P44 Pro)。
除了P41沒測過,其他這幾塊之前做過橫評,其實性能方面屬於大差不差了。畢竟都是頂尖產品,誰也不會比誰弱太多。
不過其中個人比較喜歡SN850X和SK海力士家的P41、Solidigm P44 Pro。
三星在市場做大之後有點太追求利潤率而敷衍了事了,對顆粒和固件明顯不如PCIe3.0時代上心,0E門的問題出現後口碑大跌,直到最新的V8顆粒才完全解決了0E隱患,不過2T版本能不能買到V8顆粒還是要看概率的。
倒是4T的990 Pro是真不錯,用上了新顆粒,還是市面上唯一的單面4T有緩盤,對追求極限、又不想用企業級SSD的朋友蠻適合。
Solidigm P44 Pro和SK海力士 P41屬於硬件相同、固件略有差異的換皮版本,其中Solidigm由於繼承了Intel的技術,在固件實力方面更強。不過可惜的是聽說Solidigm面臨大裁員,能不能被SK海力士保留還是兩說,可能P44 Pro沒有後續型號發展了,個人有點擔憂質保和後續固件升級的問題。
綜合來看西數SN850X雖然主控制程更老,發熱大了點,但總體給人的感覺還是更穩一點兒。
不過出於性價比方面考慮,個人其實更推薦直接用國產的一系列無緩SSD完事兒了,畢竟真的要便宜太多太多。在使用體驗差不太多的情況下,還是錢包更重要點兒。
這裏推薦預算夠、又想支持國產SSD事業的朋友優先選致態的TiPlus7100,畢竟是咱們國產NAND廠商長江存儲旗下的唯一親兒子品牌,也沒有X2-9060顆粒的隱患問題。
然後還想追求更高的性價比的話,那就可以考慮第三方國產SSD了,這裏推薦幾款有自行封裝NAND顆粒能力的廠商推出的品牌:雷克沙(江波龍)、光威(嘉合勁威)、宏碁掠奪者(佰維)。
這幾家雖然晶圓還是長江存儲出品,不過起碼自己封裝的顆粒自己用,用最樸素的想法來推斷,正常情況下顆粒的封測標準大概率是要更可控一點兒。
最後把海康C4000也列上推薦名單,其顆粒質量也相當有保障,再說了聯芸主控就是人自家集團控股的產品,固件方面肯定也沒得挑毛病。
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