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家用主流NVMe SSD對比橫評:都是NVMe協議,差距怎么那么大?

家用主流NVMe SSD對比橫評:都是NVMe協議,差距怎么那么大?

Viking / 2019-05-31 18:24475481

 近年來NVMe協議的M.2固態硬盤,憑借著更高性能的表現,已逐漸獲得市場認可,裝機時首選NVMe協議的M.2 SSD也已成主流趨勢。雖然同為NVMe協議的M.2 SSD,但由于存在TLC和QLC兩種不同類型的閃存顆粒,使得SSD性能截然不同。QLC雖然提升了容量但其性能和壽命都不如目前技術成熟的TLC。ITheat熱點科技選取了市面上分別代表TLC和QLC的幾款主流NVMe SSD來做一次全面的對比橫評,告訴你為什么現階段,TLC更值得選購。

此次參與橫評的三款NVMe SSD分別為西部數據 SN500、Intel 660P以及金士頓 A1000。對于大多數消費者來說500GB足夠作為系統盤再安裝一些常用的軟件,所以這三款硬盤的容量我們也都統一選擇500GB規格。

我們還是來看一下三塊SSD的具體規格參數。

西部數據 SN500的主要組成部分其實只有一顆TLC NAND Flash閃存芯片和一顆主控,總寫入為300TBW,并且其主控芯片以及閃存顆粒用的都是自家產品。畢竟西部數據在閃存方面的技術積累深厚,全球第一個3D 64層和96層3D閃存技術都出自西數之手,采用自家的主控與閃存顆粒自然也能夠更好地發揮閃存的性能,成本也相對更低。

而金士頓 A1000則是采用了群聯的PS5008-E8主控,512MB的DDR3L緩存芯片以及四顆128GB的東芝TLC閃存顆粒芯片,總寫入也為300TBW。

Intel 660P搭載了惠榮SMI2263主控,256MB的DDR3緩存芯片以及兩顆QLC閃存顆粒,總寫入為100TBW。另外值得一提的是西部數據 SN500與金士頓 A1000都是走的PCI-E 3.0 x2通道,而Intel 660P則是走的PCI-E 3.0 x4通道。

相信大家都知道對于SSD來說,閃存顆粒這樣的核心元器件是影響SSD性能表現的最大因素之一。目前主流的NVMe SSD大部分都是選擇TLC類型的閃存顆粒,比如此次參與測評的西部數據WD Blue SN500與金士頓A1000都是搭載3D NAND TLC 64層閃存顆粒。也有小部分固態硬盤則是采用了目前還并不算常見的QLC閃存顆粒,比如Intel 660P就是配備的3D NAND QLC 64層閃存顆粒。那么TLC與QLC有什么區別,哪一個更好呢?

首先是在穩定性與壽命方面,QLC由于單位存儲密度更大,是TLC的兩倍,所以其電壓更難控制,從而影響到性能以及穩定性;而Intel 660P采用QLC閃存的寫入總數據量大約為100TBW,只是同樣容量西部數據 SN500采用TLC閃存的三分之一左右,因而我們也能夠對比出QLC壽命相較于TLC會低很多。在性能方面,雖然采用QLC閃存顆粒的SSD在緩存容量內也能夠達到與TLC相近的讀寫速度,但是一旦緩存耗盡后其持續寫入速度將會大幅下跌,甚至速度會不敵傳統的機械硬盤。

不過QLC閃存顆粒也不是沒有優勢,它的生產成本相較于TLC更低,雖然目前QLC的技術可能還不夠成熟,但是也許在未來隨著成本的下降,取代機械硬盤也不是沒有可能。當然,這還需要時間去驗證,作為消費的我們也不用著急,如果QLC技術發展更為成熟,肯定會有很多閃存廠商爭先恐后推出容量更大,價格更優的SSD。

測試平臺

介紹完畢,接下來我們就通過軟件以及實際應用場景的測試來看一看哪一款SSD表現最出色吧。

首先是CrystalDiskMark,經過測試我們可以看出西部數據 SN500的順序讀寫分別為1751.9MB/s與1465.7MB/s;金士頓 A1000順序讀寫分別為1601.7MB/s與1042.8MB/s;Intel 660P順序讀取達到1843.6MB/s,但是寫入墊底,僅有981.7MB/s。總體來看西部數據 SN500,表現更好。

而在4K Q32T1的測試項目中,西部數據SN500的讀取為439.3MB/s,寫入為348.2MB/s;金士頓 A1000的讀取為535.6MB/s,寫入為524.8MB/s;Intel 660P的讀取為345MB/s,寫入為541.6MB/s。英特爾的寫入表現最好,而金士頓的讀取表現最好。

在AS SSD BenchMark測試中,西部數據SN500達到了3453分,而金士頓則為2438分,Intel 660P最低,僅為1851分,三款SSD的差距表現還是很大的。

西部數據 SN500讀寫分別達到1582MB/s與1385MB/s。金士頓 A1000的讀寫成績分別為1379MB/s與943MB/s;而Intel 660P表現與之前相似,讀取達到最高,達到了1685MB/s,但是寫入最低,僅有925MB/s。

在4K測試項目中,西部數據 SN500讀取速度為27.31MB/s,寫入達到了149.83MB/s,金士頓 A1000的讀取達到25.79MB/s,寫入為110.78MB/s,Intel 660P在三者中讀取最佳達到了44MB/s,寫入也有144.34MB/s,僅稍弱于西部數據 SN500。

同樣,在TxBenchMark測試中,西部數據 SN500順序讀寫分別為1700MB/s與1463MB/s。金士頓 A1000順序讀寫分別為1587MB/s與1040MB/s;Intel 660P讀取達到1791MB/s,稍強于西部數據 SN500,但是又一次在寫入方面落后于前兩者,僅有996MB/s。

而在4K Q32T1的測試中,西部數據 SN500的讀取509MB/s,寫入為445MB/s;金士頓 A1000的讀取為522MB/s,寫入為501MB/s,Intel 660P的讀取為340MB/s,寫入為521MB/s。

通過上面的三款軟件測試我們可以看出其測試結果都表明在順序讀取方面,Intel 660P表現最好,稍稍強于西部數據 SN500,金士頓 A1000最弱;順序寫入方面西部數據 SN500擁有最佳的表現,并且能夠拉開另外兩款SSD較大的差距;而在4K讀取方面,Intel 660P表現最好,領先于西部數據 SN500與金士頓 A1000;4K寫入方面,三者雖然互有勝負,但綜合來看還是Intel 660P更強一些,但是相較于另外兩款SSD并沒有絕對性的優勢。

在PCMark 8的測試中,我們測試西部數據SN 500的硬盤速度為401.44MB/s,金士頓 A1000為271.79MB/s,而Intel 660P略高于金士頓 A1000,達到了287.23MB/s,不過其成績相較于西部數據 SN500仍然有較大的差距。

上面我們有提到固態硬盤在緩存之內能夠有更好的讀寫表現,但是緩存用完之后速度則會降下不少,有的固態硬盤還是動態緩存或是虛擬緩存。存儲的文件越多,可用的緩存就越少,降速就越快,所以我們也用HD TUNE PRO對這三款硬盤進行了測試。

通過測試可以發現西部數據 SN500的緩存最少,僅有大約6GB左右,但其讀取還是寫入都是三者最高,雖然緩存少掉速比較早,但是掉速之后的讀取仍然有1500MB/s左右,而寫入也還有750MB/s上下。

而金士頓 A1000則表現更好一些達到了24GB左右,在讀取上與西數SN500幾乎相當,但是寫入更低,掉速之后只有500MB/s。

Intel 660P軟件測試的結果是擁有70GB左右的緩存,這個結果還是令我們大吃一驚的。不過其寫入與讀取速度沒有前兩者高,在掉速之后寫入就像跌進了深淵,差不多100MB/s的速度,簡直不敢讓人相信這是NVMe協議的SSD。根據這個測試結果,我們推測Intel 660P可能是采用了全盤模擬SLC緩存設計,一旦存儲的容量達到了一定程度,SLC緩存量就會降低,并且性能也會有十分明顯的降低;而金士頓 A1000則可能是動態SLC緩存設計,性能會隨著硬盤可用空間的減少而逐步下降。

當然軟件測試反應的只是SSD的理論水平,而SSD在實際應用中的表現其實是我們更加應該關注的,為此我們也進行了以下比較貼合實際生活應用的測試。

首先是實際的文件拷貝中我們也能夠很清楚地看到在空盤狀態下,將一份大小為30GB的文件分別復制到三塊SSD中,三者都保持了較高的寫入速度,沒有出現性能下降異常的狀況。

其中西部數據 SN500在緩慢降速后依然保持約750MB/s的速度,耗時35秒;金士頓 A1000降速來的更晚,但是降速后速度要低于西數 SN500,所以也耗時35秒;而Intel 660P的寫入要稍弱于前兩者,最終耗時39秒。

西部數據 SN500

金士頓 A1000


Intel 660P

但將三塊SSD都裝滿一半的容量時再進行該項測試,我們可以發現其中西部數據 SN500能夠在初始速度保持較高的寫入,后面雖然開始降速,但確實一個緩慢的過程,而且降速之后也能夠穩定維持在750MB/s;而金士頓 A1000降速到515MB/s后,表現也算比較平穩;Intel 660P在復制文件時,緩存相對較多,降速時間相對靠后,但是降速之后硬盤的速度便慘不忍睹,僅維持在60MB/s左右的速度,甚至不如普通的機械硬盤速度。

最終西部數據 SN500耗時35秒,與空盤狀態下保持一致;金士頓 A1000耗時52秒,相較于空盤狀態下的35秒已經有了較大的差距,這說明金士頓 A1000隨著硬盤可用空間的減少,實際的性能已經受到影響;而Intel 660P更是耗時215秒,與空盤狀態下的表現已經是天壤之別,隨著硬盤文件存儲的增加,Intel 660P的性能下降十分地明顯??紤]到我們在日常使用時硬盤存儲的數據會越來越多,所以金士頓 A1000與Intel 660P在實際使用中降速問題應該會越來越明顯,西部數據 SN500在這方面則會有更好的表現,即使隨著硬盤可用空間的減少也不會有性能下降的問題出現。

Intel 660P 存儲50%以上狀態

在硬盤存滿一半的空間之后,我們也再次對Intel 660P進行了軟件測試,在HD TUNE的測試中,其緩存并沒有像之前一樣擁有70GB,而是在4GB左右時就徹底降速,之后便一直維持著不到100MB/s的寫入速度。這也印證了我們上面的猜想,Intel 660P采用了全盤模擬SLC緩存的設計,隨著硬盤可用空間的減少,SLC緩存量也越來越少,性能表現越來越差。

金士頓 A1000 存儲50%以上狀態

而金士頓 A1000緩存也從24GB減少到12GB,這也印證我們的猜想,金士頓 A1000是采用了動態SLC緩存的設計,隨著硬盤可用空間的減少,SLC緩存量也會逐步降低,性能也會隨之降低。

西部數據 SN500則是和之前保持一致,緩存容量依舊為6GB左右,降速后依舊保持著750MB/s左右的寫入速度,這說明其不會出現硬盤可用空間減少性能也隨之下降的情況。所以再次綜合對比來看在實際應用中,西部數據 SN500能夠保證在硬盤存儲大量數據之后依舊保持最佳性能,而其它兩款SSD則會有性能下降的表現,特別是Intel 660P的掉速情況最為嚴重。

接下來是實際日常環境應用的測試,解壓一個30G大小的壓縮包。

我們日常生活中也是會比較經常解壓文件,而30GB的文件解壓測試,西部數據 SN500耗時1分39秒,金士頓 A1000耗時2分15秒,Intel 660P總耗時7分10秒。三者的成績還是比較大的,西部數據 SN500表現最好,金士頓 A1000落后其半分鐘左右,而Intel 660P則與前兩者有比較大的差距了。

此外我們也測試了三款SSD在安裝與載入LOL游戲時的表現,其中安裝方面,西部數據 SN500表現最好耗時8分11秒,金士頓 A1000耗時8分23秒,Intel 660P耗時8分18秒,三款SSD的表現有一定的差距但是不大;而載入方面三款SSD的差距則并不明顯,都保持了較高的水準。

在進行讀寫測試時,我們也測試了這三款SSD的發熱表現,畢竟SSD長時間處于較高溫度的狀態也可能會導致發生降速、不穩定的情況,并且夏天快來了,機箱里還是少點溫度更好。

通過熱成像儀測試我們可以看到,在室溫為25℃的情況下,三款SSD中西部數據 SN500全速運行時最高溫度為50.3℃,金士頓 A1000的溫度則為52.4℃,而Intel 660P則達到了70.4℃,遠高于前兩者。

總結:

綜合以上的軟件測試以及實際場景應用測試得出的數據,我們也做了一個匯總數據對比表格,其中每個測試項目的最優成績都已用黑體加粗。

通過表格直觀的數據對比,我們可以看到軟件測試中西部數據SN500在順序寫入和4KQ1T1寫入方面的表現最為出色,Intel 660P則是在讀取方面更為優秀,而金士頓A1000則整體表現平平。在SLC Cache、PCMark 8、文件拷貝壓縮、游戲以及散熱的對比環節,西部數據SN500可以說是一騎絕塵,完全是對Intel 660P和金士頓A1000碾壓級別的表現,并且考慮到這部分的數據表現更影響日常使用感受,更貼近真實使用體驗,所以我們認為西部數據SN500的性能表現是這三款SSD中最為優秀的。

最后,SSD畢竟不是快消品,購買SSD還是要從壽命以及長久使用的穩定性等多方面來考慮。雖然參與測評的三款SSD都擁有5年官方質保,但是西部數據SN500與金士頓A1000采用TLC閃存顆粒在相同容量下的寫入壽命是Intel 660P采用QLC閃存顆粒的三倍,所以目前來說還是TLC閃存顆粒更加值得選擇。再綜合硬盤性能來抉擇的話,毫無疑問西部數據 SN500是三款中最值得選購的。


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