作者:黑山老妖LYN
为了争夺入门级SSD的市场份额,从2015年开始很多厂家都先后推出了采用TLCNAND颗粒的SSD产品,价格也不断的创出新低。一直没有推出TLCSSD的intel和浦科特两家一线厂家也都在近期高调发布TLCSSD新品。之前炒得很热门的浦科特第一款TLCSSD产品M7V现在已经正式上市,M7V按照接口的不同又细分为两个型号:SATA接口的为M7VC,接口的为M7VG。零售价格是:SATA接口M7VC中128G定价279元,256G定价459元,512G定价869元。接口的M7VG中128G定价369元,256G定价569元,512G定价1239元。这个定价已经与很多低端MLCSSD持平,那么廉价的入门级SSD应该怎么选?是买高端TLCSSD,还是买低端MLCSSD呢?这次就通过M7V的实测来帮大家分析一下。
浦科特固态硬盘
浦科特M7VG256G介绍先来看看这次的主角:接口的浦科特M7VG256G。接口与SATA接口一样都是采用新一代的Marvell88SS1074主控+东芝原厂15nmeTLCNAND颗粒。


接口的浦科特M7V,在包装上要比SATA接口版本的包装Q很多,透明塑料的包装外壳,包装盒正面按照老惯例标明了具体型号和各个不同容量版本SSD的最大读写速度,接口的具体型号为M7VG,而SATA接口的具体型号为M7VC。版本的外包装上没有和SATA版本那样详细的注明缓存、电压、电流、MTBF等参数,同样也未注明是采用TLCNAND颗粒。

版本的SSD在外观上就肯定没有SATA版本那么花哨了,没有彩色的外壳,只有裸露的PCB加上各种芯片。不过浦科特M7V上贴了很多标签,如果要看清楚各种芯片,就需要把标签撕下来,我个人的做法是用吹风筒的热风轻轻吹一下,就可以揭开各种标签,注意不要整个撕下来,轻轻卷到一边就好,等下用热风再吹一下,就可以卷回去,不影响保修。接口的M7V是2280的规格,绿色PCB的正面是一个主控芯片+一个缓存颗粒+两个NAND颗粒。PCB的背面则是空白一片。

接口也称为NGFF接口,基于协议。与SATA接口不同,占用的是PCIE通道,因此它可以获得更充裕的带宽和更快的传输速度。目前SATA3接口的理论传输速率最高只有6Gb/s,大概相当于600MB/s的传输速度。面对飞速提升的固态硬盘读写速度,SATA3接口已经成为高速公路上的瓶颈。而接口的理论传输速率可以达到10Gb/s,相当于1G/s的传输速度,部分走总线的甚至号称达到32Gb/s。接口的设计非常灵活,可以通过金手指部分的两个缺口来定义接口模式。小的缺口是Bkey,单独使用Bkey时为“Socket2”,此时仅运行在PCI-E2X传输模式下,速度较低但可以提高对SATA3的兼容性。大的缺口为Mkey,当Bkey和Mkey同时使用时为“Socket3”,此时运行在PCI-E4X传输模式下,真正发挥接口的速度优势。主板上的接口上一般都有“Socket2”或者“Socket3”的标识。
接口的M7V使用的主控芯片与SATA版本一样,都是Marvell的第五代SATA主控88SS1074B1,这是一款针对15nmNANDFlash推出的四通道主控,最高只能支持512G容量。其特点如下:
支持SATA6Gb/s接口标准;
采用先进的28nmCMOS制造工艺;
可以支持15nm制程的TLC/MLC/SLC和3D堆栈闪存;
支持DEVSLP休眠模式以实现低功耗;
以400MT/s的速率支持ONFI3/Toggle2接口标准;
支持256位AES加密技术。另外还支持Marvell的第三代NANDEdge纠错技术和LDPC低密度奇偶校验技术。
从浦科特官方的宣传资料来看,接口的M7V和SATA版本一样,支持PlexTurbo、PlexCompressor、PlexVault三个浦科特自家的SSD应用软件。在使用寿命方面,官方说法是最高支持2000PE。与之前浦科特采用MLCNAND的SSD有所不同的是,M7V新增了PlexNitro效能优化缓冲技术,我们知道,之前浦科特采用MLCNAND的SSD都没有采用SLCCache技术来提高使用体验。而M7V是TLCSSD,所以现在同样也需要使用SLCCache技术。浦科特官方的资料中也说明了PlexNitro是以“SLCMode”优化效能表现,并且标明了各个容量版本的SLCCache空间大小。
128G版本的Cache空间为1.5GB,256G版本的Cache空间为3GB,512G版本(官方图片资料中错标为521GB)的Cache空间为6GB。
缓存由单个南亚的缓存颗粒组成,编号分别为NT5CC256M16DP-DI,为DDR3L1600颗粒,CL=11,容量为512MB。
NAND颗粒编号TH58TFT0UHLBAEF,从编号上来看,是BGA封装的东芝原厂ToggleNAND,15nm制程,属于企业级的eTLC,单颗容量为128GB,一共两颗组成256G。
一个SSD的性能主要由主控芯片、缓存、NAND颗粒三者共同决定,其中最关键的是主控和NAND。主控除了决定性能外,还确定了SSD在纠错、垃圾回收、压缩算法等方面的特点。NAND除了决定性能外,还关系到SSD的使用寿命等问题。目前最常见的NAND有SLC、MLC、TLC三种。SLC速度快、寿命长,具有约10万次擦写寿命,但是价格昂贵,目前只有少数高端企业级产品在使用;MLC的速度与寿命都逊于SLC,大概5000次擦写寿命,但是因为价格适中,目前被主流SSD广泛使用;TLC速度比MLC更慢、寿命更短,约500—1000次擦写寿命,但是价格更加便宜,目前一般被低端SSD所使用。
为了提高MLC的寿命,很多厂家在生产MLC时会对晶圆进行筛选,选出部分优质的晶圆作为企业级的eMLC颗粒。厂家还通过调整eMLC的内部参数来达到增加P/E的目的,现在eMLC的PE甚至可以达到10000次。目前TLCSSD普及的有利因素是价格,不利因素则是使用寿命问题。很多NAND厂家就通过筛选TLC晶圆来生产eTLC颗粒,即企业级的TLC颗粒,目前东芝eTLCNAND已经号称能够达到2000PE的水平,虽然达不到MLC的3000-5000PE,但是比普通的TLC提升了一倍。
浦科特M7VG性能实测下面就来实测接口的浦科特M7V的实际性能究竟怎么样。
测试平台用我新入手的ROGMaximusVIIIFormula主板,搭配我托人从TW带回来的特挑威刚XPGZ1DDR43200。M8F主板主打RBG信仰灯,颜值秒杀仲基老公。威刚XPGZ1DDR43200虽然不是灯条,但是默认小参非常喜人,XMP直接上DDR4320016-16-16-36,电压1.35V,海力士SKhynixH5AN4G8NMFR-TFC颗粒,金黄色马甲。默认电压模式时序轻松上DDR43466。
一、理论性能测试首先测SSD的常规五项:ASSSDBenchmark、CrystalDiskMark、ATTODiskBenchmark、Anvil’sStorageUtilities、TxBENCH。这五款软件都能够测试SSD的最大持续读写速度,ASSSDBenchmark可以测得SSD在队列深度QD64下的随机4K读写速度,CrystalDiskMark和TxBENCH可以测得SSD在队列深度QD32下的随机4K读写速度,Anvil’sStorageUtilitiesSSD可以测得队列深度QD4、QD16下的随机4K读写速度。ATTODiskBenchmark则主要是测SSD的最高持续读写速度。
在ASSSDBenchmark测试中,浦科特M7VG的得分达到了1136分,Anvil’sStorageUtilities的得分为4552.60,这两个分数都与SATA接口的M7VC512G非常接近,已经超过了大多数的中端MLCSSD,是目前为止我见过的跑分最高的TLCSSD。CrystalDiskMark测得的持续写入速度达到了535MB/s。在各个队列深度下的随机4K读写性能也都非常不错。目前TLCSSD最大的短板就是持续写入速度和深队列下的随机4K写入性能。而M7VG的理论性能测试成绩比之前已经算很强的OCZTrion150系列还要好,这主要是得益于Marvell88SS1074主控和更先进的SLCCache机制。
测试成绩汇总对比与结果分析:
在上面几个软件的理论性能测试中,浦科特M7VG256G的表现基本和SATA接口的M7VC512G持平,可见基于SATA主控的SSD产品,不管是采用接口还是SATA接口,其性能本质依然是SATA级别的,并不会因为采用了接口就有量的提高。在与其他二十几款SSD的横向对比中,M7V依靠SLCCache的爆发力,在SSD的常规五项测试中甚至超越了很多MLCSSD,很多测试成绩居然和浦科特3月新发布的M6S+非常接近。而且还有一点就是单队列的随机4K写入性能偏弱,很多测试中速度只有100MB/s左右,这个可能与主板接口走PCH的延时较高有关系。整体来说,M7V的理论测试成绩已经是非常的不错,不仅完胜其他几款TLCSSD,甚至能够跻身中端MLCSSD的性能水平。不过这仅仅是理论性能测试,后面还有实际应用的测试。
接着进行满盘的性能衰减测试,按照惯例使用软件对M7V进行反复的大量数据写入,写满、删除、再写满、再删除。当M7V被反复填满数据后,再删除2GB数据以提供空间给运行CrystalDiskMark使用。M7V即使在几乎100%空间被占用的情况下,依然能够保持接近空盘时的性能,这个应该得益于更加先进的SLCCache机制和浦科特的TrueSpeed技术。
二、M7VG的SLCCache机制对比由于TLCNAND的写入性能要低于MLCNAND,所以目前几乎所有的TLCSSD都采用了SLCCache技术来提高测试成绩、改善用户使用体验。SLCCache技术的原理其实很简单,就是把部分空间模拟SLC颗粒来运作,各个厂家的具体操作方式又各不相同,用于SLCCache的空间大小设置也不同。
前面已经提到过,浦科特M7V系列中128G版本的SLCCache空间为1.5GB,256G版本的SLCCache空间为3GB,512G版本的SLCCache空间为6GB。下面来对比一下M7V的SLCCache机制。对比参照物选择的是240G的OCZTrion150,因为Trion150同样非常强悍,而且SLCCache空间大小的设置与M7V比较接近。OCZTrion150采用群联S10主控+东芝原厂15nm制程的TLCNAND颗粒,240G版本的SLCCache空间大小约为4.5G。同样用于对比的还有SATA接口的M7V512G(SLCCache空间大小约为6G)。
下图是三个盘在测试数据模块分别设置为1GB、2GB、4GB、8GB、16GB时的CrystalDiskMark测试图,左边为浦科特M7VC512G(SATA),中间为M7VG256G(),右边为OCZTrion150240G。
在我以前测试过的TLCSSD中,当持续写入的数据模块大于SLCCache空间大小时,持续写入性能就会出现断层式的下降,下降到TLCNAND的真实写入性能水平。而且此时主控会忙于尽快清理出更多的SLCCache空间来供给测试使用,主控和缓存资源都被极大的占用,因此会影响到SSD的整体性能,尤其是深队列下的4K随机读写成绩。
当测试数据模块的大小设置为4GB时,虽然未达到OCZTrion150的4.5GBSLCCache空间的容量,但是Trion150的QD32持续写入速度和QD32随机4K读写速度已经出现了大幅度的下降。把测试数据模块的大小增加到8GB和16GB之后,Trion150的但单队列持续写入也同样出现了大幅度下降。再来看看M7V的表现,当测试数据模块的大小设置为4GB时,测试数据小于M7VC512G的6GBSLCCache,而大于M7VG256G的3GBSLCCache,因此M7VG256G的主控开始要对SLCCache空间进行清理,因此QD32的随机4K写入性能稍微出现了下降。而M7VC512G的性能则变化不大。把测试数据模块的大小增加到8GB之后,测试数据模块已经都大于两款M7V的SLCCache空间大小,但是两款M7V的性能下降幅度也并不大,尤其是M7VC512G,性能下降非常微弱。而M7VG256G的单队列持续读写和单队列随机4K读取性能下降的幅度就比M7VC512G要大,此时SLCCache空间大小的差距就体现了出来。当测试数据模块的大小设置为16GB时,M7VG256G在性能上的下降幅度就比M7VC512G要更明显一些。
通过以上的数据对比,基本上可以得出两个结论,第一是浦科特M7V所采用的Marvell88SS1074主控在处理SLCCache空间溢出时效率更高,在SLCCache空间稍微不够用的情况下,主控通过及时的数据整理能够在很大程度上消除SLCCache空间数据溢出对性能的影响。而当测试数据模块明显大于SLCCache空间大小时(例如测试数据模块为16GB时)。Marvell88SS1074主控表现出了很强的“救火”能力,虽然各项读写速度均有小幅度的下降,但是在QD32队列下的4K随机读写性能下降幅度明显要小于采用群联S10主控的OCZTrion150。这个特点正好针对以往TLCSSD在遇到SLCCache空间爆仓时出现深队列下随机4K读写性能暴降的缺点做了积极的弥补。第二则是针对浦科特M7V同系列的SSD,容量越大其SLCCache空间越大,在应付SLCCache空间爆仓时的救火能力也就越强,因此如果预算允许的话,还是应该尽量购买更大容量的M7V。
三、模拟实际使用环境性能测试PCMARK8是目前最接近实际使用环境的模拟测试软件,其中存储设备测试部分有游戏、办公、图形处理等几个项目,其测试成绩比前面常规五项的几个软件都更能真实的反映出SSD的实战性能。更确切的说,是在家用、游戏以及普通办公情况下的SSD实际性能。在反复满盘写入、删除后进行PCMARK8测试就更能够反映出一个SSD在长时间使用后的实际性能表现。浦科特的总分为4921。这个得分明显比前面的常规五项更能体现M7V在二十几款SSD中的性能定位。
PCMARK8的测试数据量十分巨大,达到了几十G,远远超过了M7V的SLCCache空间,其测试强度绝非前面几款软件可以相提并论的。很多在常规五项中表现出色的TLCSSD,一跑PCMARK8就被打回原形。M7V在PCMARK8中的表现也没有在前面的常规五项中那么凶猛,但依然是最强的TLCSSD。在和中低端MLCSSD的对比中,虽然小幅度落后于中端的MLC,但同样可以小幅度领先于低端MLCSSD。对比闪迪加强版这种使用超低端SMI2246XT主控的廉价MLCSSD,除了在PhotoShop重载测试中稍微落后之外,其他测试项目全部完胜。
从测试结果中可以看出,依靠Marvell全新的88SS1074主控+东芝原厂15nmeTLCNAND颗粒,TLCSSD在性能上已经获得了不小的提高,更先进的SLCCache机制使得TLCSSD在性能上干掉低端MLCSSD成为现实。
四、实际使用测试这部分测试主要从平时的实际应用中来测试浦科特M7V的性能表现。Windows系统的启动时间和游戏的加载时间上,M7V已经和很多中端MLCSSD持平。Photoshop的加载测试中,M7V落后于中端MLCSSD的幅度很小,而且依旧领先于TLCSSD和低端MLCSSD。
五、配套软件一个硬件的做工用料好,是物质基础,而如果要用得舒心,那么配套软件也很重要,这就是所谓的软件附加值。软件是用户和硬件之间交互的桥梁。比如我测试平台中的华硕M8F主板,之所以敢卖那么贵,除了主板本身的品质之外,配套的软件也有很高的附加值,非常方便的就可以在系统里使用超频软件对CPU频率、内存频率和时序、风扇转速、各部分电压等各个超频参数进行调整。
现在很多知名品牌的SSD都附带有很好的配套软件。M7V和浦科特的高端产品一样,都能够支持PlexTurbo、PlexCompressor、PlexVault这三款浦科特自家的SSD应用软件。浦科特SSD通用的Plextool软件就不用多介绍了,能够监测SSD信息、读取SMART数据、进行Trim优化、SecretErase、固件升级等操作。
PlexTurbo之前只针对浦科特的高端SSD开放,现在M7V也同样能够使用。PlexTurbo以系统内存作为SSD的缓存,从而实现系统加速及减少NAND写入量的目的。PlexTurbo软件可以自由设定用于SSD缓存的系统内存大小和内存数据写入SSD的间隔时间。当交换的数据量小于内存缓存的时候,读写操作其实都是在内存内部进行,只有达到预定的释放时间后数据才会被真正写入SSD中。因此测得的SSD性能非常强劲(其实测的是内存),而且这样能够减少NAND的写入量,延长SSD的寿命。这个功能对于系统内存在16GB以上的用户比较实用,而且用在TLCSSD上我觉得比MLCSSD更有意义。
PlexCompressor是一套智能压缩软件,可以通过压缩文件来变相增加SSD存储空间。这个功能我本人基本用不到,因为我的SSD无论从数量和容量上都绝对够用。PlexVault则是一个加密软件,与之前的很多U盘加密软件原理一样,在SSD上划出一部分空间作为隐藏分区,平时这个分区在电脑里不会显示出来,等到需要访问的时候就按下快捷键,在弹出的对话框中输入正确的密码之后,“我的电脑”里就会出现隐藏分区的盘符。不过有两点需要注意,第一是一定要用浦科特的SSD作为系统盘才能够启用这个功能,第二是容量有限制。
总结一、关于性能因为Marvell88SS1074是SATA主控,所以无论M7V是采用接口还是采用SATA接口,其性能都是SATA级别的,只是接口不同而已。SATA接口的M7V具体型号为M7VC,接口的M7V具体型号为M7VG。在性能上,M7VC=M7VG。现在相同容量的M7VG比M7VC稍微贵一点,但是在性能上是没有差别的,唯一的优势就是可以直接安装在主板上,省去走线的麻烦,所以大家应该根据自己的具体需要来购买。
从前面的各项测试中可以看出,浦科特M7V可以称得上是目前为止最强的TLCSSD。整体性能小幅度落后于中端的MLC,但是对比低端MLCSSD和其他TLCSSD有一定的领先优势。依靠Marvell全新的88SS1074主控+东芝原厂15nmeTLCNAND颗粒,TLCSSD在性能上已经获得了不小的提高,更先进的SLCCache机制使得TLCSSD在性能上干掉低端MLCSSD成为现实。在PCMARK8的存储子项目测试中,对比闪迪加强版这种使用超低端SMI2246XT主控的廉价MLCSSD,浦科特M7V除了在PhotoShop重载测试中稍微落后之外,其他测试项目全部完胜。这一点也说明TLCSSD的用户群应该是普通的家庭用户,在家用、游戏和小型办公的使用中,M7V已经接近甚至不逊于中端的MLCSSD。不过M7V依然无法完全摆脱TLCSSD在高负载下性能较弱的缺点。
二、廉价SSD如何选?现在像浦科特M7V这样的高端TLCSSD定价其实与低端MLCSSD是基本持平的。那么预算相对较少的用户,应该如何在两者间进行选择?从性能特点上来看,浦科特M7V依靠Marvell88SS1074主控+更先进的SLCCache机制在性能上比以往的TLCSSD提升了一个档次,在家用情况下干掉低端MLCSSD已经不是问题。但是使用寿命这个问题依然是TLCSSD最大的硬伤。即使采用了企业级的eTLCNAND,但是PE数也只能提升到2000,比起MLCNAND的3000-5000PE仍有不小的差距。所以,用户在高端TLCSSD与低端MLCSSD之间的选择,其实就是性能与理论寿命之间的选择。高端TLCSSD性能>低端MLCSSD,高端TLCSSD理论寿命<低端MLCSSD。而现在的低端MLCSSD,为了缩减成本以降低价格,很多都是采用超低端主控+正片NAND(例如某迪加强版),或者低端主控+白片NAND。如果要我选择的话,我自己会选择高端TLCSSD,因为性能的优势是现在马上可以感受到的,而寿命问题,其实还是一个未知数,eTLCNAND在理论上的寿命短于MLCNAND,而在实际使用中需要多少年才能用完2000的PE数?到时又有什么黑科技产品出来替代SSD都还不知道。所以我的建议是,预算充裕的话,绝对是考虑中高端名牌MLCSSD,而在预算比较有限的情况下,考虑大厂高端eTLCSSD比考虑低端MLCSSD要更实际一些。