5款QLC SSD 終極橫評: 19項深度測試,頭名簡直殺瘋了

前言

隨着NAND堆疊層數的不斷攀升和製程工藝的演進,消費級SSD市場正在迎來新一輪的技術迭代。

儘管很多玩家對QLC SSD依然心存芥蒂,但在各家上游閃存原廠的技術路線圖上,QLC接替TLC前輩進入大容量消費級存儲市場,已經成爲了行業大勢。

特別是近年來,隨着各家原廠的超高層QLC顆粒相繼落地,更密集的堆疊、翻倍的閃存接口I/O速率、多Plane併發設計,再加上調校更優的主控與固件,讓新一代QLC SSD在理論性能上甚至能夠叫板主流TLC產品。

爲了探尋當下主流QLC SSD的真實性能表現,本期飄雷找朋友借來了市面上關注度較高的5款2TB規格 PCIe 4.0 QLC SSD,進行一次全方位的嚴謹深入橫評。

在展開實測之前,我們先來挨個認識一下參與本次橫評的5位主角,標稱參數如下表所示:

1. 致態(ZHITAI)Ti600s 2TB

致態Ti600s採用了TiPlus7100s同款的4通道DRAM-less主控,最大的殺手鐧在於,採用了長江存儲的Xtacking®架構X4-6080顆粒,這也是業界首款採用2Tb大Die的8-Plane QLC閃存顆粒,相比常見的2-Plane或4-Plane設計,能大幅提升閃存內部的並行讀寫能力。

致態在這塊盤上給出了全場最高的標稱讀寫性能與超長的5年900 TBW售後保障,且1889元的售價也是5款產品中最爲親民的。

2.三星(Samsung) 990 2TB

三星990是三星進軍PCIe 4.0無緩QLC市場的關鍵門面,搭載了三星自研PiccoloQ 4通道主控與高達280層堆疊的全新第九代V-NAND QLC顆粒。

令人矚目的是,它是本期橫評中價格最貴(2399元)、同時也是唯一僅提供3年質保的產品,頂着三星金字招牌的高昂溢價下,其實際戰鬥力究竟幾何,是本期橫評的最大懸念之一。

3、閃迪(SanDisk) SN5100 2TB

閃迪SN5100S搭載了自研的Polaris 3這款4通道主控,結合閃迪和西數獨家的nCache 4.0固件算法與最新的BiCS8顆粒,在多任務併發處理、低功耗能效比上有着深厚的原廠技術沉澱,2099元的定價也是瞄準了主流高端QLC市場。

4.金士頓(Kingston) NV3 2TB

長期以來,憑藉良好的口碑,金士頓的存儲產品都在DIY市場中出鏡率極高。

以入門級別的金士頓NV3爲例,存在多套硬件方案,其性能、質量和穩定性方面大體能保持一致。本期測評的這張金士頓NV3,採用的是羣聯E27T主控,顆粒爲金士頓自封,不過批次和來源用FlashID就查不到了。

在標稱參數上,金士頓NV3相對保守,官方也未公開4K隨機IOPS數據,那在1999元的定價下,它的表現如何,值得實測檢驗。

5.鎧俠(KIOXIA) SF10 2TB

鎧俠作爲SSD六大原廠品牌之一,在2026年帶來了SF10這款全新入門級產品。

硬件方面,鎧俠SF10採用了慧榮的低功耗主控SM2268XT2,搭配閃迪SN5100同款的BiCS8QLC顆粒。這塊盤在能耗控制、讀寫調度上頗具看點,標稱性能同樣直逼PCIe 4.0極限,定價落在主流的1999元檔。

測試平臺

本次測試使用的測試平臺配置如下:

  • CPU:Intel i9-14900K

  • 主板:AORUS Z790 XTREME X

  • 內存:DDR5-8000 16GB x2

  • 系統盤:Intel傲騰900P 480GB

  • 系統:Windows 11專業版 23H2、Ubuntu 24.04 LTS

這裏需要說明的是,在對SSD進行測試時,測試結果受硬件平臺的影響會比較明顯,並非所有SSD都能在每臺電腦上都能跑到官方標稱參數。

測試平臺的PCIe MPS(Maximum Payload Size,有效載荷)會對SSD的測試結果產生顯著影響——正常來講,MPS越大,數據包傳輸效率越高,帶寬上限更大,但相應的延遲也會增加

目前,消費級平臺中一般只有AMD平臺才能支持512字節MPS,Intel平臺只支持256字節MPS。

所以在Intel平臺測試PCIe4.0 SSD時,順序讀寫速度會被限制在7200 MB/s以下,無法跑滿廠商標稱的性能。

而在AMD平臺中,SSD的低隊列隨機讀寫性能又要比Intel平臺弱了許多,所以個人還是習慣主要使用Intel平臺來進行測試,僅在使用CrystalDiskMark等一些軟件時會用AMD平臺複測,這一點還望周知。

測試結果預覽

本期橫評涉及測試項目多、較爲冗長,爲了方便大家對這5款SSD的綜合實力有整體概念,我把大部分測試項目的結果彙總整理成下面這張表格中:

這張表格怎麼看呢?

很簡單,每一列代表一款參測SSD,每一行爲一個測試項目的成績,爲了能直觀地進行橫向對比,這裏採用了類似信號燈的紅、黃、綠標註方式,綠色代表排名靠前,黃色代表排名中游,紅色代表排名靠後。

大家掃一眼各產品豎列中的色塊就能一目瞭然,綠色越多,綜合表現越優秀;紅色越多,說明排名越差。

基礎性能測試

1.CrystalDiskMark

將5款產品格式化爲NTFS格式後,在Intel平臺使用CrystalDiskMark 8.0.6對其測速,詳細結果如下:

可以看到,由於Intel平臺256字節MPS的限制,部分產品的順序讀取速度被卡在了7200 MB/s內,所以我又使用AMD 7600X+華碩B850吹雪平臺進行了複測:

現在我們結合Intel與AMD平臺的測試結果,給各橫評產品的測試結果取高值,用圖表的方式來爲大家進行展示對比。

5款產品的順序讀寫性能均達到了廠商標稱參數。

由圖中可見,致態Ti600s的讀取速度爲7473.90 MB/s,寫入速度爲6921.13 MB/s,單純的純讀/純寫能力排名第一,而7讀3寫速度爲6755.92,僅略遜於閃迪SN5100的6895.91 MB/s。

其餘4款產品按從強到弱的順序排列,分別是閃迪SN5100、鎧俠SF10、金士頓NV3和三星990。

這裏着重要點名三星990,它順序讀取性能雖然沒有問題,但順序寫入性能甚至要弱於金士頓NV3,這就讓人非常喫驚了。

尤其是混合順序讀寫方面,三星990測得2992 MB/s,還不到其他4款產品的50%,這與它2400元左右的售價相比,相當難評。

金士頓NV3定位於入門產品,測試性能與標稱參數一樣,順序讀寫性能並不突出,但調校相當穩定,尤其是混合順序讀寫方面,還要超過鎧俠SF10和三星990.

鎧俠SF10的順序純讀與純寫性能也很亮眼,僅在混合順序讀寫方面相對較弱,好在有三星990託底,才讓排名不那麼難看。

在Q32T16多隊列4K隨機讀寫項目中,排除未標稱性能的金士頓NV3,其他4款產品均超過了標稱參數。

在這裏致態Ti600s又在4K隨機純讀寫,尤其是混合讀寫項目中大幅領先,可見致態這次的調優確實是下了大功夫。

同時,閃迪SN5100的表現很是不錯,在各項目中均排名第二,而鎧俠SF10也緊隨其後,只在混合讀寫時有些喫力,金士頓NV3和三星990則位列後兩位。

Q1T1 4K隨機讀寫性能方面,致態Ti600s、閃迪SN5100和鎧俠SF10均取得了100 MB/s以上的好成績,已經超過了此前許多使用TLC顆粒的PCIe4.0 SSD,非常亮眼。

這裏單獨要把閃迪SN5100拉出來解釋下,它高達127.48 MB/s的表現其實高得不太正常,這其實是通過閃迪獨家的nCache 4.0方案實現的類似“作弊”一般的效果。

閃迪的nCache 4.0技術引入了更智能的混合SLC Cache機制以及主控端的數據預讀算法,在我看來,更像是一種爲了跑分而“特調”的方案。

Q1T1單線程4K隨機讀取測試的特點是,發下一個請求前必須等待上一個請求返回。nCache 4.0能夠根據前幾次4K讀取行爲快速預測出預讀預判,對於剛寫入、緊接着又被多次重複讀取的相同4K LBA,優先在主控SRAM或系統HMB中進行數據預讀,而無需真正下發物理讀取指令到 TLC/QLC 閃存顆粒,這正契合了CrystalDiskMark之類的軟件的測試流程。

跳過閃存Block,直接從主控/內存層級進行預讀,使得搭載nCache4.0的SSD,例如SN5100、SN8100等會在測試過程中響應延遲驟降,從而獲得大幅領先的跑分優勢。

而在真實工況中,4K數據的請求極其離散且不可預測,不可能完全被SRAM/HMB命中,所以就沒啥優勢了,這在我之前測試SN7100、SN8100等產品的測試報告中也多次進行過展示。

在單隊列4K混合讀寫項目中,閃迪SN5100依然發揮了nCache 4.0的“跑分”特攻優勢,取得了144.08 MB/s的成績,致態Ti600s以126.83 MB/s位居第二。其他3款產品的結果也均在100-110 MB/s,相差無幾。

2.PCMARK 10完整系統盤基準測試

爲了量化5款SSD作爲系統盤時的性能表現,這裏我們使用PCMark 10的完整系統盤基準測試功能來進行評估。

在這項測試中,鎧俠SF10以5184分的成績位居第一,致態Ti600s緊隨其後得分爲5070分,排名第二。

致態Ti600s與鎧俠SF10的完整盤基準測試得分,其實已經優於三星990 Pro(5009分)等老牌PCIe4.0旗艦SSD,只能感嘆,隨着技術進步,QLC SSD的性能表現也越來越強了。

3.PCMARK 10數據盤基準測試

在PCMARK 10的數據盤基準測試中,得分10129的致態Ti600s是唯一一款得分過萬的產品。三星990和鎧俠SF10緊隨其後,得分也超過了9000分,而閃迪SN5100和金士頓NV3的表現就平平無奇了。

4.3DMark存儲基準測試

3DMark存儲基準測試是一項專用組件測試,用於衡量現代PC存儲設備對遊戲體驗的影響,它支持所有最新的存儲技術,更適合用來對遊戲盤進行測試,這對於遊戲玩家來說比較有參考價值。

在這項測試中,5款產品的得分如下圖所示:

其中鎧俠SF10已經接近了5000分大關,致態Ti600s和閃迪SN5100也都取得了4800分以上的好成績,就連三星990也有4653分,在市面上的PCIe 4.0 SSD中也是排名靠前的好成績,足以和一衆TLC SSD打得有來有回。

5.FastCopy大文件拷貝速度

在Windows系統中直接進行復制粘貼,只是利用了SSD的單隊列讀寫性能。

爲了觀察在實際工況下這幾款產品的極限順序讀寫性能,這裏我們使用Fastcopy,將100GB測試文件與某PCIe5.0 SSD進行對拷操作,並分別截圖記錄下結果。

使用Fastcopy對5款SSD進行寫入的截圖彙總如下:

在使用Fastcopy寫入時,5款SSD中鎧俠SF10速度最快,達到了7020 MB/s。其他4款產品的速度相差不大,均接近6000 MB/s,由快到慢排序,分別是致態Ti600s、三星990、閃迪SN5100和金士頓NV3.

在使用Fastcopy讀取時,致態Ti600s以微弱優勢領先閃迪SN5100排名第一,二者均接近了7000 MB/s,其他三款產品的速度均在5500-5800 MB/s之間,也是相差無幾。

6.SpecWorkStation 3.1

SPEC Workstation是一款衡量專業工作站平臺性能的綜合測試軟件,其測試多針對於專業性極強的程序,包括大量文件的解壓縮、生命科學運算的腳本回放和影視編輯軟件的腳本回放等等,其測試特點是負載很大,對SSD混合讀寫性能要求也很高。

在SPEC Workstation 3.1的WPCstorage測試模塊中,5款產品的得分如下圖所示:

致態Ti600s以39.84分的成績排名第一,緊隨其後的是三星990的39.51分,鎧俠SF10的38.81分表現也相當亮眼。

同時在這項測試中閃迪SN5100僅測得27.4分,比之金士頓NV3的32.04分還要大幅落後,可見nCache4.0在這種複雜工況下就沒啥優勢了。

7.3DMark DirectStorage功能測試

3DMARK中除了有存儲基準測試,還有單獨的DirectStorage功能測試模塊,可以爲我們展示啓用DirectStorage功能後,高速SSD能發揮出怎樣的滿血實力。

在傳統 IO 路徑中,遊戲加載場景數據時,需要從SSD搬運到RAM,再交給CPU進行緩慢的串行解壓縮,解壓後再通過RAM發送給 GPU。這造成了多次冗餘的數據拷貝,且當遊戲數據巨大時,CPU會成爲性能瓶頸,導致加載進度條漫長。

爲了解決這個問題,微軟開發了DirectStorage技術,目的在於優化遊戲和其他應用程序的數據加載性能,讓顯卡可以繞過CPU,直接與SSD進行數據交換,這樣就能充分利用SSD的讀取性能,減少操作系統層面的開銷,實現更高的數據吞吐量和IOPS。

啓用DirectStorage最直觀的效果,就是可以使得遊戲過程中能夠更快地從SSD讀取大量數據,顯著減少加載時間,實現類似《瑞奇與叮噹》那樣的無縫切換場景功能。

3DMARK的DirectStorage功能測試包含9個測試子項,涵蓋了DirectStorage功能關閉、開啓、開啓+GPU解壓縮三種場景,每個場景中都會分別測試從SSD讀取到內存、從內存讀取到顯存、從SSD直接讀取到顯存等數據傳輸路徑的速率。

我們在相同硬件平臺下,分別測試了5款2TB QLC SSD在 DirectStorage關閉 與 DirectStorage開啓狀態下的傳輸帶寬,實測結果如下圖所示,單位爲GB/s:

當開啓DirectStorage後,由GPU直接接管數據解壓並拉滿深度隊列併發時,傳輸帶寬展現出了令人震撼的爆發力。

其中致態Ti600s以14.59 GB/s拿下全場最高成績,這充分印證了長江存儲Xtacking X4-6080顆粒獨特的 8-Plane超高物理併發架構,在面對DirectStorage這種高併發、大隊列、小塊連續並行的密集數據請求時,能夠同時調動大量Plane並聯吞吐數據。

閃迪SN5100與 鎧俠 SF10的表現也相當強悍,兩款基於新一代BiCS8顆粒的產品同樣屬於第一梯隊。

三星990的表現就稍顯落後了,是參測原廠盤中唯一未能突破14 GB/s關卡的產品讓人有些遺憾。

金士頓NV3則掉隊比較明顯,可以看得出發揮有些乏力。

專業向進階測試

1.SLC Cache方案解析

對於當下的QLC SSD而言,SLC Cache的設計方案可以說是決定日常實際體驗的核心指標。

我們知道,QLC顆粒由於每個存儲單元需要記錄4個bit的16種電壓狀態,其原生寫入延遲較高、寫入帶寬較低,因此在消費級SSD中,廠商必須通過將QLC空間模擬爲SLC Cache作爲寫入緩衝區來提高使用體驗。

在日常使用中,絕大多數用戶單次寫入的文件體積基本在幾十到數百GB以內,只要寫入量沒有超過SLC Cache容量,SSD就能始終以6000+ MB/s的峯值滿血運行,一旦緩內耗盡,SSD便會被打回原形,寫入速度大幅下降。

因此,對於QLC SSD而言,我們考量的眼光與TLC SSD有所不同,SLC Cache容量和緩內寫入速度纔是更應該側重的關鍵因素。

爲了深入探索這5款SSD的SLC緩存機制,我們在RAW無分區狀態下,對它們進行128KB QD32全盤順序寫入測試,實時記錄寫入日誌後,繪製出各產品的全盤寫入曲線。

同時我將空盤SLC Cache容量和緩內平均寫入速度這兩個關鍵指標製作成圖表,供大家參考:

接下來我們來詳細解析下各產品的表現。

(1)致態Ti600s 2TB

致態Ti600s採用了極爲激進的SLC Cache模擬策略。2TB容量換算爲二進制實際可用約1907 GiB,以QLC 4:1模擬SLC Cache的理論極限約476 GiB,而這條Ti600s將空盤SLC Cache直接拉爆到了驚人的 517 GiB,可見它將二級OP也全部拿出參與模擬,並且這也是5款產品中空盤SLC Cache容量最大的一款。

致態Ti600s的全盤寫入曲線呈現出標準的兩段式,緩內平均寫入速度爲6533.45 MiB/s,線條平直,幾乎沒有明顯的掉速鋸齒;寫入滿517 GiB後,主控由於需要同時執行垃圾回收與新數據寫入操作,速度驟降至約220 MiB/s的低谷期,全盤平均寫入爲257.26 MiB/s。

這種方案的邏輯非常清晰,儘量擴大SLC Cache容量,爭取能覆蓋日常絕大多數的寫入需求,爲用戶的日常體驗提供了最極致的保障。

(2)三星990 2TB

作爲5款產品中售價最高且質保僅有3年的產品,三星990的全盤寫入表現難言令人滿意。

首先,三星依然沿用了相對保守的緩存分配邏輯,其空盤SLC Cache僅有 328 GiB,是5款產品中最小的一款。

其次,其緩內寫入並不平穩,速度在5500-6000 MiB/s之間不斷起伏,平均寫入速度僅爲 5762.46 MiB/s。

SLC Cache耗盡後,速度驟降至250 MiB/s附近,後半段略有爬升至320 MiB/s,這又是三星在9100 Pro、990 EP等產品中也採用的懲罰前置方案,讓人百思不得其解。

以其高昂的品牌溢價來看,這樣的表現顯得性價比不高,畢竟緩外寫入速度上下浮動個百十MB/s影響不大,但SLC Cache不禁用,這個是真的會影響體驗了。

(3)閃迪SN5100 2TB

閃迪SN5100的空盤SLC Cache容量爲 475 GiB,容量規模僅次於致態。

觀察其曲線可以發現,它的緩內寫入階段存在週期性的脈衝式小下探,最低探至約4800-5400 MiB/s,這是閃迪nCache 4.0在進行後臺緩存管理與垃圾預整理的特徵。

其次,在SLC Cache耗盡後,憑藉激進的後臺GC回收機制,閃迪SN5100的出緩速度在400-550 MiB/s之間高速抖動,對於QLC SSD來說相當難得。

(4)金士頓NV3 2TB

金士頓NV3的空盤SLC Cache容量中規中矩,約爲 400 GiB。

緩內初始階段能維持在5600 MiB/s左右,在寫到約190 GiB後出現小幅階梯下降至5400 MiB/s,緩內平均速度僅有5470.06 MiB/s,在5款產品中墊底。

耗盡400 GiB緩存後,寫入速度直接跌至約250-290 MiB/s之間,曲線中規中矩,可以說整體調校沒有太多驚喜,但也沒啥明顯短板,是羣聯公版主控+入門QLC方案的標準表現。

(5)鎧俠SF10 2TB

鎧俠SF10採用的是與衆不同的三段式寫入策略。

它的空盤SLC Cache並沒有做成全盤模擬,而是比較剋制的340 GiB 左右,緩內速度高達 6447.89 MiB/s,僅次於致態Ti600s。

SLC Cache耗盡後,鎧俠SF10並沒有直接進行垃圾回收,而是在340 GiB至650 GiB之間維持了750 MiB/s左右的QLC直寫過程,直到約650 GiB之後才真正進入350-400 MiB/s的垃圾回收階段,這種階梯式的緩衝調校真的是相當少見。

有意思的是,從對比結果可以看出,面對QLC SSD,各大廠商的調校思路分化非常明顯。

首先是保證用戶體驗第一的思路(以致態Ti600s爲代表):

在這種調校方向下,廠商優先致力於滿足普通玩家購買的核心訴求,只要我感知不到緩外,它就是一塊旗艦滿血盤。致態Ti600s通過給足高達517 GiB的超大SLC Cache容量,加上全場最高的6533.45 MiB/s緩內速度,確保用戶在日常裝遊戲、下大片時始終處於極速狀態,儘量規避觸發緩外降速。

其次是儘量堆高緩外寫入速度的方案(以閃迪SN5100、鎧俠SF10爲代表):

這個調校思路更重視出緩後的寫入速度表現,利用激進的垃圾回收策略,或者多段式過渡,在持續重負載寫入時底氣更足。

傳統保守方案(以三星990、金士頓NV3爲代表):

三星990受限於保守的328 GiB緩存策略與寫入速度懲罰前置的表現,給用戶端上了SLC Cache容量小+緩外先降速的大餐,面對其2399元的定價競爭力嚴重不足。而金士頓NV3則是典型的入門級方案,中規中矩。

2.長時間順序寫入

爲了進一步壓榨主控的固件底層調校實力,檢驗5款產品在極端惡劣環境下的穩定性表現,我們在RAW無分區狀態下進行了連續兩遍不間斷的全盤順序寫入測試(128KB QD32),主要是爲了檢驗SSD是否會出現嚴重掉速卡死、固件調度失控,並且將測試日誌繪製成如下所示曲線圖:

接下來我們依然對每款產品進行單獨分析。

(1)致態Ti600s 2TB

消耗完517 GiB的超大SLC緩存後,致態Ti600s的寫入速度直接落入約220 MiB/s左右的平穩區間,直至寫滿第一遍全盤。

隨後進入純髒盤覆蓋階段,由於此時全盤已無空白塊,SLC Cache自然無法進行穩定模擬,完全進入邊擦除、邊搬移、邊寫入達到的平衡狀態。此時Ti600s的寫入速度穩定維持在200 ~ 300 MiB/s 之間,並伴隨數個短暫衝高的小脈衝,表明主控響應比較積極,在嘗試抓住機會重構微量的SLC Cache。

總的來說,這條曲線表現出極佳的抗壓穩定性,在長達近4TB的連續寫入下,全程沒有卡死現象,輸出曲線比較平整,固件相當穩健。

(2)三星990 2TB

在進入髒盤寫入不久的2000 ~ 2200 GiB 區間,三星990的寫入曲線爆發了連續多組極度劇烈的震盪,瞬時速度在68 MiB/s到 2600 MiB/s 之間頻繁反覆橫跳,震盪幅度極其誇張,直到寫過2200 GiB之後,主控似乎才穩定下來,速度重新回落到320 MiB/s左右並持續到結束。

這種現象應該是因爲固件調度衝突所致,主控在遭遇突發的大量髒塊覆蓋時,算法執着於強行騰挪出空閒塊來重建SLC Cache,導致前臺寫入指令被後臺繁重的數據遷移長時間阻塞,進而引發斷崖式暴跌,而一旦擠出一點點微量緩存又瞬間爆發吸納數據,週而復始。對於一款旗艦級定價的產品而言,這種極端的寫入抖動和卡頓顯然是不太美觀的。

(3)閃迪SN5100 2TB

在突破1860 GiB關口進入髒盤階段後,閃迪SN5100不僅沒有萎靡,其寫入速度反而進一步被抬升到了500 ~ 600 MiB/s 左右,並且整條曲線上密密麻麻地分佈着週期性的脈衝尖刺。

nCache 4.0的固件算法在這種重負載寫入的工況下,展現了極其激進的SLC Cache回收慾望,執着於快速釋放髒塊來維持寫入能力。

總的來說,它的整個過程同樣沒有遇到異常掉速卡死的情況,合格。

(4)金士頓NV3 2TB

金士頓NV3的表現可以用波瀾不驚來形容,完成純髒盤覆蓋後,順理成章進入QLC直寫階段,既沒有任何衝高嘗試的脈衝尖刺,也沒有發生卡死,這也符合我對金士頓產品一貫求穩的印象,不求出彩,但求不出錯,唯一可惜的就是直寫速度依然不甚給力。

(5)鎧俠SF10 2TB

鎧俠SF10的曲線非常有特色,這也是我們測評SSD能獲得的樂趣之一,可以見證各種產品的不同技術路線。它在進入髒盤寫入後,並沒有跌回最底層的二次摺疊深坑,而是非常神奇地在 維持了一個相對平穩的中等速度。

3.SLC緩外4K隨機讀取性能

在日常選購SSD時,很多朋友習慣直接參考CrystalDiskMark測試中的Q1T1 4K隨機讀取成績,在前面的基礎測試中,我們看到部分產品能跑出80~120+ MB/s的誇張高分。

但作爲SSD老燒,飄雷必須提醒大家,CrystalDiskMark此類軟件的4K跑分在很大程度上具有欺騙性。

因爲CrystalDiskMark的測試機制是,先寫入1GiB測試文件,隨即立刻對其進行讀取測試。此時,測試數據存放在SLC Cache中,本身就會收到SLC Cache的加速印象,另外部分產品的主控甚至能憑藉預讀算法在主控SRAM/HMB層級就直接命中返回,壓根無需真正向物理閃存顆粒下發讀取尋址指令。

然而,在真實系統工況中,90%以上的操作讀取的都是冷數據,早已被挪出SLC Cache外。

爲了排除SLC Cache與算法預讀的影響,看看這5款QLC顆粒在真實狀態下的4K隨機讀取性能,我們在對SSD進行2次填盤後,立刻進行900秒的4KB QD1單線程隨機讀取測試,最終得到了如下所示的讀取速度曲線圖。

在這種情況下,測試SSD在真實狀態下的4K隨機讀取性能就是一件很有意義的事情。

這裏爲了保證測試前SSD能夠進入髒盤穩態,先以128KB Q32T4順序寫入填盤兩次後,再對5款SSD進行時長爲900s的Q1T1 4K隨機讀取測試,最終得到了如下所示的SLC緩外4K隨機讀取速度曲線圖。

將平均讀取速度整理成圖表,如下所示:

致態Ti600s以33.08 MiB/s 的成績排名第一,很多朋友可能對這個數字沒有概念,作爲對比,市面上大量主流PCIe 4.0 TLC無緩SSD的真實4K讀取速度普遍也就在30~35 MiB/s之間,在這方面,可以說致態Ti600s以QLC對決TLC,絲毫不落於下風。

鎧俠SF10以30.22 MiB/s 緊隨其後,經過前面的測試,它不僅順序寫入漂亮,底層冷數據的隨機讀取同樣極其紮實,表現也非常優秀。

閃迪SN5100跑出了27.22 MiB/s 的中上游水準,這裏結合它在CrystalDiskMark中跑出的127.48 MB/s對照來看,就能明白其實nCache 4.0方案在真實工況中就很容易遇到預讀徹底失效,暴跌了近80%。不過拋開跑分濾鏡,BiCS8 QLC顆粒本身的硬件素質依然托住了底線,27.22 MiB/s的成績放在整個QLC陣營中依然是完全合格的。

金士頓NV3測得19.10 MiB/s,羣聯E27T主控雖然在順序讀寫上有不錯的爆發力,但在面對完全沒有SLC Cache輔助的讀取時顯得有些力不從心,與第一梯隊拉開了明顯鴻溝,不過這也是目前大多數QLC SSD的普遍現象。

最後則是全場售價最貴的三星990,卻交出了最差的18.48 MiB/s 答卷,成績甚至只有致態Ti600s的55%。對於一款售價遠超競品的產品而言,性能如此拉胯,着實令人失望。

4.FOB狀態混合隨機讀寫

Windows系統的I/O引擎和文件資源管理機制會限制SSD的性能發揮,所以一般爲了排除干擾,我們會使用Linux系統來測試SSD的極限性能。

這裏咱們在Ubuntu 24.04中,使用FIO 3.36腳本再對5款產品進行了一遍更加完整的、不同隊列深度、不同混合讀寫方案下的測試。

需要說明的是,這個項目主要是爲了觀察SSD的理論性能上限,和真實場景的表現不完全掛鉤。所以在測試前,會確保SSD處於FOB狀態,並且不會排除隨機讀取請求命中SSD主控SRAM的情況。

由於測試結果比較繁複,這裏我將5款產品的成績整理成圖表供大家參考,從對比圖表中也可以看出各家產品的優化傾向有所不同。

在4K隨機讀取測試中,QD4之前,致態Ti600s和閃迪SN5100佔據明顯領先地位;QD8之後,閃迪SN5100曲線停止爬升,其他4款產品則繼續發力,最終在QD64時,三星990排名第一,緊隨其後的是致態Ti600s、鎧俠SF10、金士頓NV3和閃迪SN5100.

在隨機4K隨機寫入測試中,可以看到除了金士頓NV3以外,各產品在QD16之前的曲線爬升幅度都很有侵略性。

達到QD16後,三星990和閃迪SN5100的曲線停滯不前,而致態Ti600s、鎧俠SF10和金士頓NV3的曲線,最終在QD64時,致態Ti600s以超過1600K IOPS的成績明顯領先,其他產品則保持在1100K-1400K IOPS之間。

觀察4K混合隨機讀寫測試圖表,我們可以看出,寫入佔比越高,IOPS越高,並且在QD4前幾款產品的差距不算大。

當負載進入QD16的高併發階段時,差距就比較顯著了,閃迪SN5100取得全場第一的成績,致態Ti600s穩居次席,三星990拿到了並不算差的第三名,隨後則是鎧俠SF10和金士頓NV3。

溫度測試

爲了讓大家對5款SSD的發熱狀況有直觀概念,這裏我在室溫25℃、無主動風扇散熱的情況下,將各產品依次安裝到開放式機架,並進行200GiB的順序寫入測試(128K,QD32),在此過程中記錄它們在裸盤狀態下的傳感器最高溫度

在測試過程中,同時使用熱電偶溫度計的探頭貼到主控位置全程監控,以避免SSD傳感器回報溫度出現造假作弊的情況。

5款產品在寫入過程中的溫度表現如下:

將各產品寫入過程中的平均速度和最高溫度整理成圖表:

可見三星990在僅寫入200 GiB的情況下,溫度就已經達到了最高114℃,與此同時寫入速度並不算快,有點難評;溫度第二高的是金士頓NV3,主控溫度同樣超過了100℃。

閃迪SN5100雖然平均寫入速度不快,但是溫度也是最低的70℃,也讓人可以接受。

致態Ti600s的表現就很是亮眼了,在寫入速度最快的前提下,最高溫度爲75℃,還要比鎧俠SF10低了5℃。

功耗測試

不少朋友在選購SSD時對功耗水平不甚在意,但其實對於筆記本電腦、Windows掌機等移動設備來說,SSD對設備續航的影響要比我們想象中更大。

關於SSD功耗的測試流程我思考過很久,單看極限性能很容易陷入跑分陷阱,而單看絕對功耗又容易忽略對性能的犧牲,將性能與功耗結合,在不同工況下觀察,纔是判斷能耗水平的正確方式。

這裏我使用一張定製的M.2 SSD功耗測試卡,給5款產品安裝被動散熱片,在Windows下使用FIO腳本,分別測試各SSD在不同限速條件下的順序讀寫功耗,以及不同隊列下的4K隨機讀寫功耗,並記錄下全程的功耗數據。

將測試結果整理後,記錄成如下的表格,功耗單位爲mW:

從實測數據來看,這5款PCIe4.0無緩QLC SSD在功耗控制上整體表現都非常出色,如日常辦公、網頁瀏覽的低隊列讀寫工況下,功耗普遍壓制在1.1W -1.9W之間;高負載滿載工況下,各款產品的滿載功耗基本都收斂在4W以內。

市面上傳統的PCIe 4.0有緩旗艦SSD,在高負載下功耗通常在6W-8W左右;而新一代PCIe 5.0 SSD在滿血讀寫時的功耗更是動輒高達9W-12W,必須依賴大體積金屬鰭片才能壓制。

相比之下,這5款QLC SSD在全工況下的功耗要溫和得多,這使得它們天然非常適合對續航敏感的設備(比如筆記本電腦以及Windows掌機)擴容,在提供足夠流暢性能的同時,能爲設備省下寶貴的電池電量。

總結

以上就是本期的全部測評結果了,這5款市面上關注度較高的2TB QLC SSD的真實底色基本已經被我們摸透,看到這裏的朋友辛苦了。

在給出具體產品的選購結論前,我們可以先爲新一代QLC SSD做一個比較客觀的總結,它們在日常體驗方面基本已經不輸主流TLC產品。

現代QLC SSD在日常系統交互、軟件啓動、3A遊戲載入等中輕度負載中,完全跑出了與主流PCIe 4.0 TLC沒啥區別的順滑體驗,甚至在真實的4K隨機讀取性能上,第一梯隊的致態和鎧俠直接突破了30 MiB/s大關,徹底打破了過去QLC讀取遲鈍的刻板印象。

雖然一旦耗盡SLC Cache,QLC顆粒原生的物理特性導致寫入速度還是要比TLC SSD更慢,但對於日常安裝遊戲、下載大片來說基本已無影響。

不過實話實說,如果你有長期高負載寫入的需求,那還是建議選擇TLC消費級SSD,或者直接乾脆購買企業級SSD。

綜合各項測試實測表現、定價與售後保障,我們對這5款產品給出最後的評語。

1.致態 Ti600s 2TB

  • 到手價格:1889 元(全場最低)

  • 質保規格:5年質保 / 900 TBW

  • 優勢亮點:

    • 極限性能無死角,順序純讀寫(7473/6921 MB/s)、4K隨機純寫(155萬 IOPS)均爲全場第一;

    • 超大緩存,空盤SLC Cache高達 517 GiB,緩內寫入速度6533 MiB/s,完全覆蓋家用單次連續場景;

    • 顆粒性能極強,緩外4K單線程隨機讀取達到驚人的 33.08 MiB/s,全場第一,比肩TLC;

    • 價格誠意拉滿,硬件頂格發揮,售價卻是5款中最低的。

  • 不足之處:超高併發滿載下峯值功耗稍高,極限讀取達4.8W。

  • 最終評價:致態極其透徹地理解普通消費者的痛點,把日常感知的性能與質保全部拉滿,價格還定得最低,毫無疑問是當下QLC SSD中的第一梯隊首選。

2.鎧俠 SF10 2TB

  • 到手價格:1999 元

  • 質保規格:5年質保 / 600 TBW

  • 優勢亮點:

    • 全場獨家三段式寫入,340G SLC Cache極速後,預留了310G原生QLC直寫緩衝;

    • 能耗比冠絕全場,輕負載功耗僅1.1W~1.3W,滿血讀取功耗不足2.9W;

    • 綜合遊戲與系統表現極佳,PCMark 10系統盤測試(5184分)、3DMark存儲測試(4997分)和FastCopy大文件寫入(7020 MB/s)均斬獲第一,緩外4K單線程隨機讀取突破 30.22 MiB/s。

  • 不足之處:600 TBW標稱壽命在5年質保盤中相對保守。

  • 最終評價:鎧俠SF10展現了原廠極高的調校藝術,既有漂亮的直寫過渡,又有極爲驚豔的超低發熱量,是移動端設備擴容的好選擇。

3. 閃迪 SN5100 2TB

  • 到手價格:2099 元

  • 質保規格:5年質保 / 900 TBW

  • 優勢亮點:

    • 高併發調度強悍,FOB狀態下4K混合讀寫(Q4T4 5R5W)衝破 53萬 IOPS,且高隊列隨機功耗被死死按在1.8W左右,算法調度極其驚豔;

  • 不足之處:nCache 4.0在跑分中有算法特調成分,實際應用表現平平無奇,2099元的售價比致態貴了200餘元。

  • 最終評價:如果你喜歡用CrystalDiskMark跑分炫耀,或對超大容量寫入有剛需,那閃迪SN5100比較適合你。

4.金士頓 NV3 2TB

  • 到手價格:1999 元

  • 質保規格:5年質保 / 640 TBW

  • 表現總結:

    • 性能較爲落後,順序讀寫僅6000/5000 MB/s檔位,緩外4K單線程隨機讀取僅19.10 MiB/s;

  • 功耗偏高(接近4W),顆粒來源爲第三方封裝未知晶圓。

  • 最終評價:和原廠盤的性能比起來,金士頓NV3競爭力不大,其優點依舊是多年經營的渠道口碑。

5.三星 990 2TB

  • 到手價格:2399 元

  • 質保規格: 3年質保 / 800 TBW

  • 表現總結:

    • 小氣保守的緩存方案,作爲全場最貴的盤,SLC Cache僅給了小氣的 328 GiB;

    • 寫入性能較差,混合順序寫入僅2992 MB/s,還不到競品的一半,緩外4K單線程隨機讀取僅有可憐的 18.48 MiB/s,比金士頓NV3還低;

    • 低負載靜態功耗全場最高,能耗比徹底墊底。

  • 最終評價:三星990是一款讓人摸不着頭腦的產品,賣着2399元天價,給着最短的3年質保,卻交出了全場墊底的綜合實測答卷,對於這款產品,我是不知該如何評價了。

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