向7500MB/s進(jìn)軍！　首款全國產(chǎn)PCle 4.0 SSD深度測試

馬宇川

相信各位讀者這段時(shí)間已經(jīng)看過了不少新一代PCIe 4.0 SSD的評(píng)測，這些新產(chǎn)品最大的特色是借助升級(jí)的主控芯片、閃存芯片，SSD的最大傳輸速度逼近或達(dá)到7000MB/s，較去年在5000MB/s左右徘徊的第一代PCIe 4.0 SSD有了很大的提升，有一些廠商甚至用7000這個(gè)數(shù)字來作為自己產(chǎn)品的型號(hào)。不過現(xiàn)在來看將7000作為彰顯SSD優(yōu)越性能的數(shù)字似乎還低了一點(diǎn)，因?yàn)榻谝豢钚滦蚉CIe 4.0 SSD的標(biāo)稱最高速度達(dá)到了7500MB/s，而且其主控芯片、閃存芯片、內(nèi)存顆粒還全都采用了國產(chǎn)產(chǎn)品，是第一款全國產(chǎn)的PCIe 4.0 SSD。它就是來自嘉合勁威旗下的阿斯加特AN4 PCIe 4.0SSD，那么這款國產(chǎn)PCIe 4.0 SSD為何擁有優(yōu)于同類產(chǎn)品的最高傳輸速度，它的綜合性能表現(xiàn)到底如何？

新型國產(chǎn)主控、高性能國產(chǎn)閃存！阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD硬件解析

與其他PCIe 4.0 SSD相比，阿斯加特AN4 PGIe 4.0 SSD最大的不同就是擁有更高的連續(xù)讀寫速度。其標(biāo)稱讀取速度可達(dá)最高7500MB/s，連續(xù)寫入速度最高可達(dá)5500MB/s。而目前即便是新一代PCIe 4.0 SSD，其最高標(biāo)稱傳輸速度一般也只有7000MB/s。廠商之所以敢為這款產(chǎn)品標(biāo)出如此高的數(shù)值，原因就在于它采用了最新的國產(chǎn)主控與國產(chǎn)芯片。當(dāng)然由于PCIe 4.0SSD的發(fā)熱量很大，首先阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD配備了厚重的鋁合金散熱器，并通過雙面導(dǎo)熱設(shè)計(jì)，將SSD正反兩面都密封在散熱器中。同時(shí)SSD散熱器的內(nèi)部配備兩片導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)39W/（m·K）的矽硅脂與SSD正反兩面的各類芯片緊密接觸，從而高效地導(dǎo)出廢熱。為了提升散熱效率，這款散熱器配備了散熱面積為8cm²的大面積散熱片，輔以獨(dú)特的階梯式通風(fēng)管道設(shè)計(jì)，可以有效降低固態(tài)硬盤的工作溫度。

優(yōu)秀的散熱設(shè)計(jì)也使得阿斯加特AN4可以配備高性能的國產(chǎn)PCIe 4.0主控芯片——英韌IG5236。英韌IG5236由英韌科技（上海）有限公司為半導(dǎo)體芯片設(shè)計(jì)公司打造，從傳統(tǒng)主控廠商來看，英韌似乎是個(gè)新面孔。畢竟說到SSD主控我們首先想到的是群聯(lián)、SMI慧榮、英特爾、MARVELL等廠商。而且SSD主控的研發(fā)難度并不低，其內(nèi)部實(shí)質(zhì)上是一顆架構(gòu)復(fù)雜的處理器，那么英韌是如何突然“冒”出來的？我們也對(duì)英韌科技的管理層進(jìn)行了一番了解。原來英韌科技的創(chuàng)始人吳子寧博士在創(chuàng)立英韌科技之前，就是Marvell美滿電子科技的全球首席技術(shù)官（CTO），而英韌科技的聯(lián)合創(chuàng)始人賴的是先生此前也曾任東芝美國高級(jí)研發(fā)總監(jiān)、美滿科技高級(jí)研發(fā)經(jīng)理。此外其他幾位副總裁也均來自業(yè)內(nèi)知名的存儲(chǔ)公司，并曾擔(dān)任要職。所以雖然在SSD主控領(lǐng)域，英韌科技是個(gè)新品牌，但在技術(shù)實(shí)力上，顯然英韌科技并不弱，就如這款英韌IG5236。

該主控采用先進(jìn)的12nm FinFET CMOS制造工藝，支持PCIe 4.0×4、NVMe 1.4等最新技術(shù)規(guī)格，可管理容量最高達(dá)8TB的閃存。同時(shí)IG5236支持獨(dú)立緩存，可使用數(shù)據(jù)總線位寬為（32+8）位或32位的DDR SDRAM。性能規(guī)格上，英韌IG5236支持8通道讀寫，可通過ONFI 4.2或Toggle 2.0/3.0/4.0接口，支持MLC、TLC和QLC NAND等各類閃存。

安全性方面，英韌IG5236采用包括AES、國密標(biāo)準(zhǔn)S M2/3/4、SHA、RSA、ECC、CRC和端到端數(shù)據(jù)保護(hù)在內(nèi)的多種數(shù)據(jù)加密和保護(hù)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了高級(jí)別的數(shù)據(jù)安全規(guī)格。同時(shí)英韌特有的ECC技術(shù)則可以大幅改善數(shù)據(jù)持久保存的能力，為SSD解決方案提供更好的可靠性和更高的性能。

當(dāng)然僅僅只有主控芯片是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，相對(duì)于以往采用長江存儲(chǔ)64層堆疊顆粒的國產(chǎn)SSD，阿斯加特AN4的另一大升級(jí)是采用了長江存儲(chǔ)生產(chǎn)的Xtacking 2.0架構(gòu)128層3D NAND TLC顆粒，這款顆粒的編號(hào)為X2-9060。與64層堆疊顆粒相比，它大幅提升了存儲(chǔ)密度，每顆裸芯片的存儲(chǔ)容量達(dá)到512Gb，而64層堆疊顆粒每顆裸芯片的存儲(chǔ)容量只有256Gb。在本次測試的阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD 1TB產(chǎn)品上，它總共板載了四顆X2-9060顆粒，單顆容量為256GB。更值得一提的是，X2-9060顆粒的理論性能也實(shí)現(xiàn)了成倍的提升，其閃存接口從64層堆疊顆粒的ONFI 4.0升級(jí)到了ONFI 4.2，這也讓閃存的IO接口速度從800MT/s大幅提升到1.6GT/s。這個(gè)接口速度不僅遠(yuǎn)超上代國產(chǎn)64層顆粒，與其他第二代PCIe 4.0 SSD相比也毫不遜色。目前其他品牌的第二代PCIe 4.0 SSD多采用96層堆疊的閃存顆粒，其IO接口速度大多只有1.2GT/s。這也是阿斯加特AN4標(biāo)稱最高速度可達(dá)7500MB/s，而其他第二代PCIe 4.0 SSD標(biāo)稱最高速度只有7000MB/s的關(guān)鍵原因。

緩存方面，我們此次測試的阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD 1TB產(chǎn)品按1：1000的比例配置緩存，即1GB容量對(duì)應(yīng)1MB緩存，所以這款SSD板載了兩顆共1GB容量的南亞DDR4 2666內(nèi)存顆粒作緩存，用于存放記錄數(shù)據(jù)位置的FTL映射表。目前作為全國產(chǎn)PCIe 4.0 SSD首發(fā)產(chǎn)品，阿斯加特AK14 PCIe 4.0 SSD暫時(shí)只有1TB容量供用戶選擇。質(zhì)保方面，阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD擁有5年質(zhì)保加可寫容量的質(zhì)保政策（以先到為準(zhǔn)），其1TB容量產(chǎn)品的質(zhì)?？蓪懭萘繛?00TB，而常見的普通1TB TLCSSD的質(zhì)?？蓪懭萘恐挥屑s600TB左右，甚至更低，說明廠商對(duì)長江存儲(chǔ)顆粒的品質(zhì)還是相當(dāng)有信心的。

我們?nèi)绾螠y試

接下來我們首先采用AS SSD Benchmark、CrystalDiskMark、Anvils Storage Utilities等基準(zhǔn)軟件測試了SSD在軟件默認(rèn)設(shè)置下的性能，同時(shí)我們還會(huì)使用軟件所能設(shè)置的最大測試容量，以測試SSD在大容量文件傳輸時(shí)是否會(huì)出現(xiàn)掉速現(xiàn)象。此外我們還會(huì)搭配支持PCle 4.0技術(shù)的WD_BLACKSN850 1TB進(jìn)行文件傳輸，考察SSD實(shí)際的文件讀寫性能。程序應(yīng)用性能上，我們則會(huì)通過模擬實(shí)際應(yīng)用的PCMark 8、PCMark 10存儲(chǔ)性能測試，以及三款游戲的啟動(dòng)時(shí)間進(jìn)行考察。最后，我們還會(huì)采用HD TUKIE PRO進(jìn)行全盤讀寫測試，考察SSD在長時(shí)間寫入后的性能衰減情況。