前言:
距離海康存儲發佈A4000已有一個多月了,雖然在發佈後不久,我就入手了這塊採用長江存儲QLC顆粒的國產SSD,但是由於最近忙於防汛任務,一直還未進行詳細測試。
要說起來海康存儲的SSD也當得起一句根正苗紅。
海康存儲是海康威視旗下的子公司,而海康威視則是聯芸的大股東之一,所以在資源方面,海康存儲有天然的優勢。熟悉SSD的朋友都知道,目前絕大多數便宜大碗的國產SSD都使用了聯芸主控+長存NAND顆粒的方案,可以說,正是長存和海康,共同爲國產SSD產業支撐起了一片天。
同爲國產存儲領域的巨頭,海康存儲與長江存儲也進行了越來越深入的合作,去年雙11期間上市的海康存儲C4000,就是市面上第一款使用了長江存儲X3-9070顆粒的國產SSD。記得當時的價格貌似是600元1T,我買到手時覺得真是便宜,還美得鼻涕冒泡,沒想到今年整個上半年SSD的價格就一路跳水到直接腰斬的程度……
言歸正傳,本次海康存儲A4000依然是長江存儲X3-6070顆粒的首發SSD,作爲長存面向消費級市場的QLC顆粒首秀,海康A4000和C4000一樣,也可以看做是兩家公司強強聯合的成果。
目前flash id也已經可以識別出來,海康A4000上搭載的是長江存儲最新一代的QLC顆粒:
一直以來都有一些朋友都對QLC顆粒的SSD方案不太看好,更有甚者將QLC SSD視爲大號U盤,就好像沒有一點可取之處、完全不能用似的。
所謂耳聽爲虛,眼見爲實,以如今的眼光來看,初代TLC顆粒無論從壽命還是性能表現都弱得過分,現在大家還不是高呼TLC真香?而長江存儲的TLC顆粒已經能達到3000次PE的超高壽命,完全不遜色中早期的MLC顆粒,在性能方面更是極具優勢。
所以當國產QLC顆粒也開始逐漸進入市場,QLC SSD究竟會給我們帶來什麼樣的性能體驗?我們今天就對海康A4000進行詳細評測,從而深入探尋這個問題。
按照老習慣,本文又雙叒叕是一篇6K字長文,詳細記錄了飄雷對這塊SSD的詳細測試過程。由於篇幅過長,所以在此整理出了大致的提綱目錄,大家可以翻到感興趣的段落詳細閱讀,懶人同學也可以一拉到底直接看總結歸納。
劇透一下,海康A4000的測試結果真的很讓人出乎意料,足以顛覆許多朋友關於QLC SSD的偏見。碼字不易,飄雷在這兒真心求個關注點贊收藏三連,拜謝拜謝!
⏹️產品解析
1️⃣容量與性能
海康A4000是一塊支持NVMe 2.0協議的PCIe4.0 x4通道SSD,由於推出時間較晚,所以並無512G的版本,目前有1T和2T兩個容量可以選擇,尚未得知後續還會不會和C4000一樣推出4T的版本。
此次我入手的爲2T版本,官方標稱的順序讀取速度爲7100MB/s,順序寫入速度爲6350MB/s,單就順序讀寫速度來看就是一塊標準的PCIe4.0滿速盤。另外可以看到標稱的4K隨機讀寫速度要比同容量的海康C4000低了一點,還是有些保守了。
不過普通用戶的家用環境中幾乎沒有這種深隊列隨機讀寫的需求,我們只需要參考SLC緩存外的QD1單線程的4K隨機讀取速度即可,在後文會有詳細闡述。
售價方面,京東自營目前的價格是495元,在某寶某多上還要更低一些。正常來講QLC SSD相比TLC最大的優勢應該就在於性價比了,雖然618過後國產2T SSD紛紛提價到550-600元,但是個人感覺A4000的價格應該還有下探的空間,估計再等一波大促就能看到海康A4000的神價格了。
2️⃣質保政策
這裏把質保政策單拉出來,主要是真的值得好好說一下。
海康A4000的質保期爲5年,幾乎是各家消費級SSD大廠統一的標準,不過海康A4000的2T版本給到了1500 TBW,這就真的出乎我意料之外了。
要知道致態、Solidigm、西數、三星等大廠給自家的旗艦型號提供的也不過就是2T/1200 TBW的樣子,還不如這塊海康A4000來得高。
在海康A4000發佈之前,業界與消費者普遍認爲QLC顆粒的寫入壽命存在天然劣勢,例如2T容量的英睿達P3 Plus,只有440 TBW而已。
海康既然敢在TBW上給這麼大方,還是可以體現出廠商對這塊SSD寫入壽命的充足信心。這正是由於長江存儲Xtacking3.0架構所帶來的NAND優勢,才讓QLC第一次達到普通TLC的性能和壽命。
3️⃣主控與顆粒方案
相比海康C4000,A4000在散熱貼紙方面做了升級,從石墨烯導熱貼紙更換成了均熱效果更好的石墨烯銅箔散熱貼。
從側面觀察就明顯可以看到,石墨烯銅箔貼紙的厚度和硬度都大大增加,直接使得A4000比C4000還要涼快。不過與此同時,想要撕開貼紙看看主控和顆粒還真有點麻煩來着。
用吹風機給SSD加熱後,就能比較完整的把貼紙撕下來了,方便再貼回去的時候不至於影響散熱性能。
海康宣稱A4000的主控芯片爲定製的HKP10304A-F3C,其實這還是它們家自己的聯芸MAP1602A主控,目前已經基本是國產HMB SSD的標配了。
經過這麼多用戶、這麼長時間的市場驗證,大家普遍反映聯芸MAP1602A的性能真的很頂,並且發熱也是真的小,特別適合在散熱壓力較大的設備內使用。
NAND顆粒料號爲YMC8G004Tb74CA1C1,單面4顆粒佈局,確定這是長江存儲的Xtacking3.0顆粒,單顆容量最高能達到1-2TB,估計後續賣的好的話出4T版本還是很有希望的。
從之前網上在流傳的NAND絲印命名規則上看,海康A4000的顆粒應該是宏茂封裝的,根正苗紅無疑。
爲啥咧?大家看一下這家封裝廠的股東信息就明白了……
在目前長江存儲原廠封裝顆粒並未大規模流出的情況下,個人感覺買長存旗下廠子封裝出來的顆粒,遠遠要比外邊不知名廠子封裝出來的顆粒放心多了。
在CrystalDiskInfo中可以看到海康A4000是足容的2048G容量,支持最新的NVMe 2.0協議標準。由於二進制與十進制的轉換關係,其在WIndows中的實際可用容量爲1907G。
簡單瞭解完以上信息,下面我們就開始對海康A4000進行正式測試吧。
⏹️測試平臺
- CPU:intel i5-13600K
- 主板:華碩ROG STRIX Z790-A GAMING WIFI吹雪 DDR5
- 內存:雷克沙 DDR5-6400 16GB X2
- SSD:Intel 傲騰900P 480G、愛國者P7000Z 2T
- 顯卡:Intel UHD730
- 系統:Windows 11 Professional Edition
測試環境:室溫26℃,風冷散熱,開放式機箱,SSD測試時插在直通CPU的M.2槽位,CPU手動超頻至5.1GHz。
PS: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
目前我們常用的CrystalDiskMark、AS SSD Benchmark、TxBench等軟件的基準測試結果都是在固態硬盤SLC緩存內的性能,不過順序讀寫速度等參數依然能直接體現出SSD的極限性能。
在這個測試部分,我們首先將在空盤狀態下使用常用的測試軟件對海康A4000進行讀寫能性能測試。
同時,由於NAND SSD在佔用容量提高後,會有一定幅度的性能下降,所以後續會將各SSD使用僞隨機數據填充至95%容量後,繼續測試各選手在接近滿盤時的性能表現。
1️⃣CrystalDiskMark
作爲最常用的硬盤測試軟件之一,CrystalDiskMark能夠非常直觀的展示SSD在SLC緩內的讀寫性能表現,大部分SSD廠商的標稱參數也正是由該軟件測試而來的。
空盤狀態下,海康A4000的順序讀取速度爲7114MB/s,順序寫入速度爲6344MB/s,均超過了官方標稱的性能參數,是目前PCIe4.0 SSD的滿速水準。
同時,SLC緩內深隊列隨機讀取性能達到了1058K IOPS,隨機寫入性能達到了749K IOPS,這也是目前HMB無緩方案PCIe4.0固態硬盤中的旗艦級水平。
而在Q1T1下,SLC緩內4K隨機讀取速度達到了95.75MB/s,這個性能就真的特別優秀了,已經超越了我測試過的三星990 Pro,與西數SN850X、Solidigm P44 Pro等旗艦盤處於同一水平。
95%滿盤狀態下,海康A4000的順序讀取速度爲7055MB/s,順序寫入速度爲6162MB/s,與空盤狀態相比並沒有發生明顯的性能下降,並且在如此高佔用的情況下也沒有SLC緩存失效的痕跡。
SLC緩內深隊列隨機讀取性能略有下降,達到了1041K IOPS,隨機寫入性能也略降至723K IOPS,性能損失同樣不大。
同時在Q1T1下,4K隨機讀取速度也保持在95.53MB/s,絲毫沒有損失,非常非常6!
2️⃣AS 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AS SSD Benchmark有打分機制,對比相對直觀,還是有點參考價值。
講道理,AS SSD Benchmark還是有點老了,測試結果也和CrystalDiskMark類似,滿盤時的性能反而比空盤更強了些。
這裏大家簡單看一眼就好,也沒啥必要再贅述了。
空盤狀態:
滿盤狀態:
3️⃣3.ATTO
ATTO在測試時,會將數據包按512B, 1KB, 2KB直到到64MB的不同大小進行分別讀寫測試,測試完成後的速度結果用柱狀圖的形式表達出來,可以很好地說明不同文件大小下對SSD速度的影響。
可以看到隨着數據塊增大,海康A4000的讀寫速度保持着高度一致的穩定性,沒啥毛病。
⏹️實際使用體驗測試
1️⃣️PCMark10
SSD的使用體驗很難用語言描述,畢竟有關流暢度的主觀感受真的沒有量化數據來得清晰。所以這裏我們選擇使用PCMARK10中的完整系統盤基準測試,來評估海康A4000作爲系統盤時的表現。
PCMark 10的完整系統盤基準測試包含23項測試場景,每個場景都會運行三次,通過對來自流行應用程序和常見任務的相關實際硬盤軌跡跟蹤,可以全面而且反映現在最新存儲設備的性能。
具體來說,測試項目包括Windows 10啓動、應用程序/遊戲啓動、複製多個大文和許多小文件、Office和Adobe應用程序運作時的硬盤軌跡等。
在這裏,我們將海康A4000空盤與95%滿盤狀態下的測試成績進行了對比。
- 空盤狀態下的測試得分爲3856分,平均帶寬爲609.93MB/s,平均存取時間爲43μs。
- 95%滿盤狀態下的測試得分爲22313分,平均帶寬爲356.11MB/s,平均存取時間爲75μs。
雖然以上的跑分還是基於SLC緩存內的參數,但是有一說一,可以看出來海康A4000對主控的調校真的用心了,滿盤情況下的得分和使用TLC顆粒的國產SSD處於同一水平。
在接近滿盤時,得分出現了一定的下降,這也是正常情況。畢竟HMB無緩方案的SSD雖然可以使用我們的一小部分電腦內存容量(Windows中最大64MB)來存儲FTL閃存映射表,但是在極限工況下還是要比有緩盤稍弱了一籌。
2️⃣️3DMark
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SSD進行測試,對我等遊戲佬有很強的參考價值。
在空盤狀態下,海康A4000的得分爲4350分,平均帶寬740.22MB/s,依然是頂級PCIe4.0 SSD的水準,各遊戲項目的具體測試結果如下圖所示:
95%滿盤狀態下,海康A4000的得分下降了一些,來到了3536分,同時平均帶寬也降至608.45MB/s。同樣是滿盤的情況下,這個成績要優於許多使用TLC顆粒的國產SSD,非常讓人服氣。
3️⃣遊戲載入時間
只看軟件跑分給人的感受還是不夠直觀,我們乾脆來進行遊戲載入的實戰測試吧。
現在較新的大型遊戲一般都會對載入環節進行優化,更類似順序讀取的過程。從遊戲角度而言,其實SATA SSD、NVMe SSD乃至使用3D Xpoint技術的傲騰都拉不開太大差距。
最終幻想14的Benchmark的測試程序支持對5個遊戲場景進行載入時間統計,這裏我們分別對空盤和95%佔用下兩種情景測試,並且和Solidigm P44 Pro、西數SN850X、三星990 Pro這三款旗艦SSD的成績進行橫向對比。
空盤狀態下,海康A4000的遊戲載入速度總體上和三大頂級旗艦SSD打的有來有回,總載入時長還略有優勢,絲毫不虛。
滿盤狀態依然如此,不僅總載入速度只比空盤慢了1秒,而且在各場景中的表現依然毫不遜色其他三款旗艦SSD。
可以看到,海康A4000雖然是QLC SSD,但是用作遊戲盤時,和價格貴了一倍多的旗艦SSD也沒啥差別,性價比這一塊屬實拉滿了!
⏹️進階測試
1️⃣全盤寫入曲線+SLC緩存方案分析
爲了解決TLC顆粒讀寫速度慢的劣勢,幾乎所有使用了TLC、QLC顆粒的消費級SSD都使用了模擬SLC緩存機制,在短時間的寫入操作時能夠極大地提高性能。
在模擬SLC緩存空間中進行文件寫入時,滿速的PCIe4.0 SSD基本能夠達到7000MB/s左右的超高速度,但是當SLC緩存耗盡時,則會需要將原本寫入SLC緩存內的數據進行垃圾回收,以釋放SLC緩存空間。
在這個垃圾回收的過程中,由於SSD既要打掃垃圾,也要同時進行新數據的寫入,性能負載極大,所以會影響到後續的寫入速度。
這個特性幾乎是目前在產的所有消費級SSD都有的,所以不要相信有的博主所說的“有緩盤因爲有緩存,所以全盤寫入不掉速”之類的謊話,都是坑人的。
能說出這種話的人,明顯連DRAM緩存和模擬SLC緩存都分不清楚。
爲了深入探索SSD更深入、更全面的性能表現,這裏我們對海康A4000進行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緩存的方案。
從上圖中我們可以看得出來,海康A4000的整體寫入曲線呈現兩段式結構,SLC緩存中的寫入速度維持在6000MB/s之間,這個緩內速度還是相當給力的。
同時,可以確定的是海康A4000爲了追求SLC緩存的最大化,使用了1:4模擬的全盤SLC緩存方案,空盤狀態下的SLC緩存爲469G。
因爲好奇QLC SSD在SLC緩內的實際寫入表現,我又在Win11中向海康A4000拷貝了幾個大文件,結果倒是很讓人驚奇:
海康A4000的緩內寫入速度幾乎是我見過的PCIe4.0 SSD中最強的,最高速度直接突破了4GB/s,幾乎跑滿了Win11中的寫入速度上限,甚至基本和Solidigm P44 Pro這種消費級最強TLC SSD處在同一水平:
當然不得不承認,海康A4000在出緩後的垃圾回收階段,QLC的寫入速度就比較拉胯了,第二段的平均寫入速度被卡在了130MB/s左右,基本和機械硬盤差不多了。
有一說一,QLC SSD有這個緩外寫入速度我是有心理準備的,畢竟這是QLC顆粒的先天硬傷之一。
不過理性分析一下,對於普通用戶來講,爆發性寫入有SLC緩存作爲支撐,平時基本遇不到緩外寫入的情況;QLC另一個壽命上的弱點也被長江存儲的X-tacking架構給克服了,1500TBW比普通的TLC SSD還高。
只要QLC SSD的售價足夠低,對於普通用戶來講還是性價比非常高的選項。
2️⃣SLC緩外4K隨機讀取性能
SSD的4K小文件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。大家從機械硬盤升級到SSD時,明顯能感覺到到開機速度和打開軟件的速度更快,就是硬盤的隨機讀取速度大幅提高的緣故。
像CrystalDiskMark、AS SSD Benchmark或者TxBench等軟件進行測試時,會先在SSD中生成一個測試用的文件,然後在該文件中進行讀寫測試。在讀取測試過程中,這個剛剛生成的文件由於還處於SLC緩存中,4K隨機讀取性能會受到SLC緩存機制的加強。
這也是爲何我們都說旗艦級有緩SSD因爲有DRAM緩存、隨機讀寫能力要比無緩盤更強,但是在CrystalDiskMark等軟件中測不出差距的原因:
有一說一,這些軟件的隨機讀寫測試結果參考意義不太大。
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緩存中。在經歷一次電腦重啓後,SLC緩存會重新由空閒的TLC空間進行模擬,操作系統、軟件等都處於SLC緩存區域之外。
所以此時如果打開軟件或者遊戲,用到的是SLC緩存空間之外、TLC區域內的4K隨機讀取性能:
換句話說,SLC緩存只是對我們剛剛寫入SSD的文件有讀取提速的作用,而對於使用頻率最高的軟件和遊戲,還是要靠SLC緩外4K隨機直讀的性能來決定流暢程度。
鑑於此,我們對海康A4000的緩外4K隨機直讀性能進行了測試,並和國產SSD的中流砥柱致態TiPlus7100 2T進行對比:
可以看到,即使像致態TiPlus7100這樣的旗艦級HMB TLC SSD,其緩外4K隨機直讀速度也只有32MB/s左右,海康A4000雖然是QLC SSD,但是真實的隨機性能其實差距也不大,這點差距在我們使用時根本察覺不出來。
由於NAND閃存的先天原理限制,SLC緩外4K隨讀性能很難提高,目前消費級最強的Solidigm P44 Pro也不過只有67MB/s左右,並沒有質的區別。
這也是爲何有很多朋友反映,從SATA SSD升級成三星990 Pro等旗艦PCIe4.0 SSD後,開機速度、系統流暢程度等方面並沒有明顯提升的主要原因。
⏹️總結
關於QLC SSD
本來我對QLC SSD也抱有部分偏見,但是當測試完海康存儲A4000後,個人感覺這塊國產QLC SSD的表現真的顛覆了我的認知,SLC緩內性能極強,最影響流暢度的緩外隨機讀寫性能也相當不錯,甚至在某些測試項目上還對TLC SSD實現了反超!唯一的短板也只是緩外順序讀寫速度而已,其他方面都挑不出什麼毛病。
其實QLC緩外速度慢這個問題也不用太放在心上,考慮到絕大部分用戶不會有頻繁大容量的數據寫入操作,加上目前SSD的容量越來越大,與之對應的SLC緩存空間容量也非常充裕,足以應付爆發式的數據寫入任務,日常使用很難遇到寫入出緩的場景。
真有重度負載需求的話,直接去買企業級SSD或者傲騰即可,也沒必要跟QLC顆粒乾耗了。
在壽命方面,海康A4000也沿襲了長存顆粒一貫的高壽傳統,即使是QLC顆粒也極爲耐寫,2T版本達到了1500TBW,普通用戶在質保期內幾乎不可能寫滿TBW限制。
到這裏我們可以高呼一句,國產QLC SSD真的不弱!
另外期待國產QLC SSD的價格能夠有進一步下探,屆時如果能有明顯的價格優勢,那就真的可以打開局面,也能利好更多的消費者。
以上就是本期的全部內容了,如果本文對您有所幫助的話,歡迎來個關注點贊收藏三連,有問題的話也可以在評論區暢所欲言,您的支持就是我持續更新的最大動力!
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