大家好,本篇以铠侠SD10为例,分享一下SSD的“工作原理”,以及我们在选购SSD时候要注意哪些?
先提一下,SD10是铠侠填补中端PCIe4.0的型号,集原厂颗粒、耐久度高、低发热三大特点于一身。目标用户更倾向于使用寿命长、性价比高,和用于笔记本扩容。下面开始今天的科普内容:
我们常提的SSD是相对于机械硬盘(sata硬盘)而言,它们的工作原理完全不同。SSD 是不断擦写NAND闪存颗粒里的数据,来实现读写。机械硬盘是通过磁头划过磁盘扇区来读写数据。差异造成了SSD速度远高于后者,SSD运行毫无噪音,并且受环境气候和震动的影响较小,现在笔记本基本弃用sata硬盘了。从装机考虑,M.2 SSD直联主板,更加节省空间。只要预算合适,我基本上itx或小Matx机箱都用全SSD方案。
之前SSD还有sata和非NVMe我就不说了,已经淘汰。现在购买肯定选M.2 NVMe SSD,它是现在最快的固态硬盘。虽然经发展到PCIe5.0,但从成本、温度和主板规格的综合考虑,PCIe4.0还是主流。比如本文的铠侠SD10就是这种。
大方撕开贴纸,可以看到铠侠SD10 1TB采用单面设计,中间主控芯片,两边是闪存颗粒对称排列,没有DRAM(独立缓存)。
主控:群联PS5021-E21,由TSMC台积电12nm生产工艺制造,基于ARM Cortex-R5处理器架构,支持NVMe 1.4协议,是一款无独立缓存型的四通道主控。
闪存颗粒:丝印编号为TH58LKT1T25BA8C的铠侠原厂颗粒,经查询为112层堆叠BiCS5 3D TLC闪存,单die容量512Gb,差不多这么多信息。通过Flash id也可以印证。
DRAM:明确为无DRAM方案,从Flash id也可以看到采用了HMB技术,每次开机从内存划64MB作为虚拟化缓存池(是从M2接口走PCIe4.0高速通道),代执行DRAM的功能,相当于一种小缓存方案吧。
很多小白非常困惑,整天DRAM、DRAM的,有什么作用?是不是一定要有?总结大致会有3种作用:
①:存放FTL表
写入数据时,主控记录位置,存放到DRAM里。这些位置信息集合,就叫FTL表。读取数据时,先查表确定位置,然后直接读取。这样就不用在闪存里来回翻找了,能极大提高读写效率。
大缓存方案,通常给每1GB闪存空间配备1MB的FTL表空间,那么1TB就就对应1GB DRAM。但有一些小缓存方案,也包括的无缓方案HMB盘,只匹配64MB来存放部分常用的FTL表,完整的表则存放在闪存中。这样既可以节省成本,又能兼顾常用应用的速度。
②:缓解写入放大
SSD写入数据的最小单位是页,写不满一页的下次写就要把半页数据移出来,然后合并数据再写进去。这种擦了写写了擦会造实际写入量变大。
DRAM和HMB技术,都能让数据先写在缓存里写满一页,然后整页写入SSD,这样就避免来回倒腾了。降低闪存磨损,延长SSD寿命。
③:垃圾回收
以前SSD用久了,会变得非常慢。那是因为不合法的页逐渐累积,到达一定的程度硬盘会变得超级慢。
DRAM和HMB技术有一套算法机制,在空闲的时候,主动去释放掉被占用的非法空白页,随时准备着供下一次写入使用。这就是垃圾回收(GC)的作用。
通过以上科普就可以懂,HMB技术虽不能完全替代大缓存方案,但日常使用差距不大。无缓方案不仅可以降低产品价格,还能简化硬件结构,提高兼容性,毕竟元器件越少故障率越低嘛。更重要的是降低发热量。一般无缓方案SSD温度都很低,确实SD10也很凉爽,后边我们看测试。
理论性能测试
接下来,我们简单做些软件测试,大家可以做个参考。
在CrystalDiskMark基准测试中,顺序读取5053MB/s、顺序写入3941MB/s。这项体现的是大文件拷贝的速度。和官方标称理论一致。
4K随机读取57MB/s,4K随机写入373 MB/s,这一项与系统运行相关,也能显著提高应用程序运行速度,数值越大越好。
▲对比铠侠SE10 PCIe4.0、铠侠RC20 PCIe3.0。
测试看出,铠侠SD10符合中速PCIe4.0的定位。除顺序读写逊于旗舰PCIe4.0盘,其他各项都丝毫不怵,特别是4K随机甚至还领先,可见新方案的后发优势。再对比之前我用过的RC20(一款带DRAM的PCIe3.0固态),几乎各项翻倍。提一嘴:当前SD10和比RC20基本同价。
在HD Tune Pro中,连续200G文件的随机读写测试,始终保持在3.5GB/s的写入速度。曲线没有大的波动,很稳。
在ATTO测试中,成绩为32K后均写3.7GB/s的水准。这项体现碎片化小文件读写性能。
之前200GB文件都没有降速,因为SD10的 SLC Cache实在太大了。我们再用白眼全盘跑圈,进行更严酷的测试。发现是典型的 “3段式” 速度。我们看红色曲线为写入速度,分别以220G和600G为节点:
第一段,前220GB属于是SLC Cache,能迅速达到高爆发的3.5GB/s写入速度,基本都保持在一条线上,没有忽上忽下的起伏
第二段,是中段220~600G的区间,保持600MB/s的TLC直写速度,也很稳定。
第三段,末尾触发回收机制,大约掉到300多Mb/s,也有2倍机械硬盘速度。
从测试来看,铠侠SD10拥有超大的SLC Cache,多数用户拷贝文件用不到220G。参考单个超大型3A游戏约为100G。相当于一次性拷贝2个以上游戏文件,才会触发出缓降速。
再看SSD温度记录
结合HWINFO64和CrystalDiskInfo。大致可以判断SSD最高温度53。待机29,轻载40度。最高温度出现在缓内连续读写的高爆发速度,而到了触发二段三段速度逐步回落到40度左右。相当之凉爽了,所以说很推荐SD10来给笔记本扩容。往往温度越低的SSD稳定性越好,使用寿命也更长。
需要提醒:每个人测试硬件不一样,可能存在差异。比如ROG主板自带散热片和导热贴,我机箱散热风道也很优秀。如果你是没有M2散热片的主板,或者是机箱内散热做得不太好,温度高几度也是正常的。
顺便说下我的测试平台
CPU:i7-14700KF
主板:ROG Z790-F
显卡:影驰RTX4070TIS星曜OC
水冷:九州风神 冰暴360
内存:芝奇幻锋戟DDR5-6400
硬盘:铠侠SD10 1t PCIe4.0
机箱:骨伽双面+自带4个风扇
电源:GEX X2 1000W
质保年限:
铠侠SD10 1TB是5年600TBW,2TB是5年1200TBW,这算是高得离谱。市面上绝大多数SSD都是1T 400~500TBW,2T是800~1000TBW。铠侠自己的RC20和SE10 1TB都是400TBW。可见SD10这款产品,对质量是相当自信的。
再说600TBW的意思是:5年内写入量超过600TB就不给保修了。算一下:600x1024÷5÷365=335.67,就是每天写335GB以上才能超出这个范围。我相信没几个人能用到吧?我目前使用量最多的就是上边这些软件测试,才消耗掉了2T的写入量。
为什么SSD容量越大,耐久度就越好?因为有均衡磨损算法,可以避免集中擦写固定的物理页。就好比电影院总是优先坐前排,前排的座位很快就烂了,而后排位子总没人坐依旧崭新;如果随机均摊地坐所有座位就都不容易烂。
配套软件
铠侠为SD10量身打造的SSD UTILITY管理软件,专项查看健康度、温度、SMART等SSD信息。有些小白用户不懂那么多专业软件,就通过这一个软件查看就可以了。
该软件最实用的功能,是支持在线升级SSD固件。图中绿色显示“最新”,就表示不需要升级固件。如果变成红色,就是有新固件了。有时候厂家为修正一些BUG或者优化功能,会升级固件。很多用户不知道去哪里下?怎么刷固件?有了该软件就能一键升级啦。
总结:
SD10采用铠侠原厂颗粒,极度凉爽!稳定性和寿命都会优于所谓二线品牌,为了减少日后拆卸返修的麻烦,建议还是买原厂颗粒盘。SD10 1TB给出了5年600TBW的超长耐久度,支持个人送保,售后无忧。
SD10的顺序读写处在PCIe4.0中游,大约5000/4000水平!而4K随机甚至超越了不少PCIe4.0旗舰产品。说明集中拷贝大文件会有点差别,但是提高系统流畅度、应用流畅度仍然是旗舰水准。对比PCIe3.0盘简更是无情翻倍碾压!
抛开价格谈性能都是耍流氓!铠侠SD10 1TB叠券之后可能只有370左右,和PCIe3.0 TLC一样的价格!铠侠SD10就像一把斩刀,把市面上入门SSD全都斩落马下,这是底层送温暖。
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