百家爭鳴誰為先 7款主流3D NAND固態硬盤橫向評測百家爭鳴誰為先 7款主流3D NAND固態硬盤橫向評測
陳加樂 / 2018-03-27 18:5616085852017年可以稱為3D NAND 固態硬盤的元年，英特爾、東芝、西部數據、閃迪等眾多廠商紛紛推出全新64層3D NAND固態硬盤，這些硬盤均采用3D NAND設計，官方宣稱3D NAND固態硬盤除了提供超越常規的高穩定、低功耗、高耐用性等優越性外，它們還將容量標準再次拔高，并且降低了成本。
那么這個3D NAND到底是啥？
來看看上面這張圖，固態硬盤的NAND閃存最開始是平面鋪展，隨著2D平面閃存工藝進步，到達15nm的水平后，平面結構的NAND閃存已接近其實際擴展極限。到達極限后就出現問題了。
問題一：每個閃存儲存單元所儲存的電子越來越少，能抗磨損(每次寫入、擦除，需要高電壓，材料對對電子控制能力隨之變弱)的冗余電子減少，嚴重影響閃存耐久度。
問題二：單元之間干擾也隨工藝進步增強，電容耦合干擾已經達到25％(還是各種設計改進優化后的結果)。
既然平面已經達到極限，研究人員就開始嘗試3D架構設計。于是乎，32層NAND閃存出現了，緊接著，48層，64層，最后連96層也都被逐一開發出來了。不過目前商用的只有64層設計。
接下來我們選擇市場上容量在240GB~256GB之間銷量較多的7款3D NAND 固態硬盤進行橫向評測，如何在魚龍混雜的市場慧眼如炬，識別真貨，ITheat熱點科技帶給大家最全面的產品解讀！
以上測試硬盤均從京東自營或者天貓官方旗艦店購買，價格明細表如下：
這7款3D NAND固態硬盤分別是英特爾545S、三星850EVO、東芝TR200、西部數據Blue 3D版、英睿達BX300、閃迪至尊高速3D版、英睿達MX300，也是大家最常用的型號。
7款SSD價格分別從400~700元不等，價格最低的是東芝TR200為469元，簡直創造SSD近來價格的新低了！最貴的是英睿達BX300系列為658元，竟然比東芝TR200貴了40%。
接下來我們拆解看看他們的主控型號以及閃存顆粒型號：
從圖中可以看出用的最多的主控還是Silicon Motion（慧榮）與Marvell，三星以及東芝使用自家生產的主控。在閃存顆粒上，7款都是使用自家的原廠顆粒。
Silicon Motion SM2258是慧榮2016年發布的產品，其完美支持TLC閃存，慧榮SM2258控制器支持NANDXtend ECC技術，可以將NAND閃存的耐久度提升3倍，可以顯著提升解碼效率，提速達40%，也能顯著降低產品的能耗。全面支持2D/3D TLC閃存成品解決方案。 而Silicon Motion SM2258H與Silicon Motion SM2259都是SM2258的更新版本，具體參數未知，針對于英特爾545S以及英睿達BX300做了專門優化，應該是只強不弱。
Marvell88SS1074是Marvell公司2016年的產品，其采用28nm CMOS制造工藝，可以支持15nm制程的TLC/MLC/SLC和3D堆棧閃存，支持DEVSLP休眠模式以實現低功耗，以400MT/s的速率支持ONFI 3/Toggle 2接口標準，支持256位AES加密技術。主控支持Marvell第三代的NANDEdge糾錯及LPDC低密度奇偶校驗技術，這對TLC閃存SSD尤為重要。
至于三星自家的MGX Controller目前不知道具體數據，三星家的SSD一直用自己的主控，性能也還不錯。
東芝的TC58NC1010GSB主控目前也無具體數據。
我們再來看一下其他參考因素：
SSD質保時間最長的是三星與英特爾，他們的硬盤質保時間為5年，其余為3年。
SSD平均無故障時間最長的是西部數據與閃迪的175萬小時。
TBW是官方宣稱SSD總寫入量，也是SSD壽命。在官方宣稱的耐久性TBW中，最長的是英特爾545S達到144TBW，就是說這塊硬盤可以寫入144TB的數據，按照每天寫入100GB數據量，可以使用1440天，但是實際上，對于普通消費者來說可能用不到這么多，所以對于一般用戶來說不用太擔心SSD壽命。
以上因素可以作為購買時候的參考依據，但是真正決定性因素則是速度！SSD不以速度決成敗就是耍流氓！以下我們選取AS SSD測試SSD得分，CrystalDiskMark進行連續讀寫性能測試，HD Tune進行SLC Cache測試，最后再以PCMark8 綜合性能模擬測試。
在測試中，我們使用簡體中文版Windows 10 64位版本的操作系統，關閉所有Windows開機啟動項，并不對操作系統進行任何優化，為獲取最為真實原始的客觀評測數據提供基礎。
測試平臺參數如下：
AS SSD Benchmark速度測試
AS SSD Benchmark可以說是每一個固態硬盤用戶必備的軟件，其準確性和扎實的技術都能夠為我們提供足夠的參考價值，它可測試出硬盤的持續讀寫性能、“ISO文件/項目/游戲”等拷貝速度，以及4K隨機性能等。
首先通過AS SSD測試其運行速度，其中測試數據包大小為1GB，3GB，5GB，10GB，每種數據包測試3次并對結果取平均值。
AS SSD順序讀取速度
通過AS SSD Benchmark測試其順序讀取速度，速度最快幾款SSD包括英特爾545S，英睿達BX300系列，其次是東芝TR200以及三星850 EVO，最弱的是西部數據Blue 3D版，閃迪至尊高速3D 版，英睿達MX300系列。
AS SSD順序寫入速度
通過AS SSD Benchmark測試其順序寫入速度，在寫入速度測試中，7款3D NAND SSD的初始寫入速度基本都能達到或接近標稱速度，但是隨著測試包越來越大，多家的SSD都出現掉速情況，掉速最嚴重的是東芝TR200、西部數據Blue 3D版與閃迪至尊高速3D 版，其次是英特爾545S，三星850 EVO。值得稱贊的是英睿達BX300以及英睿達MX300系列全程無掉速，稍后我們會進行另外的測試尋找它們的極限值在哪里！
AS SSD 4K讀取速度測試
在AS SSD Benchmark 4K讀取速度測試中，表現優秀的是東芝TR200與三星850 EVO，剩余的都表現的十分平穩，中規中矩。
AS SSD總得分
使用AS SSD Benchmark測試大家也都喜歡看分數， 數據最好的是三星850 EVO與英睿達BX300。
ATTO Disk Benchmark測試
ATTO Disk Benchmark是一款簡單易用的磁盤傳輸速率檢測軟件，使用了不同大小的數據測試包，數據包按0.5KB，1.0KB，2.0KB直到到64MB分別進行讀寫測試，測試完成后數據用柱狀圖的形式表達出來。能夠很好的說明文件大小比例不同時對磁盤讀取、寫入速度的影響。我們選取數據包大小從512B，1KB，2KB…直到64MB，數據長度選取32GB，然后記錄數據。
ATTO Disk Benchmark讀取速度測試
隨著數據包的增大，測試其連續讀取速度，各家的SSD都表現良好。
ATTO Disk Benchmark寫入速度測試
測試寫入速度時，有些SSD表現就很奇怪，隨著數據包的增大，英特爾545S以及三星850 EVO速度就掉到了三百多， 而西部數據Blue 3D版以及閃迪至尊高速3D版表現更是糟糕，竟然掉到了兩百多兆每秒。而值得稱贊的則有東芝TR200，英睿達BX300，英睿達MX300。
SLC Cache測試
只要是TLC的閃存顆粒性能都與SLC Cache掛鉤，接下來我們測試一下這7款SSD的SLC緩存容量大小以及緩存外持續寫入速度。
三星850EVO的緩存容量大小為3GB，緩存外持續寫入速度為320MB/s。
Intel 545S的固件不穩定，雖然其官網宣稱的8GB SLC緩存，但是這結果浮動的有些厲害。勉強給它3GB。
SLC緩存容量
SLC緩存外持續寫入速度
將所有SSD的測試之后，將結果進行統計，英睿達BX300系列很給力，由于采用MLC顆粒，加入SLC超級緩存機制，全盤不掉速。其次是英睿達MX300擁有10GB的SLC緩存區域，這個數值剛好是SSD各種測試軟件的數據包大小的極限值，不得不說很機智。東芝TR200擁有3.2GB SLC緩存區域，其余的西部數據3D版本，閃迪至尊高速，三星850EVO都只有3GB緩存區域，英特爾固件不穩定，數據一直跳動。
PCMark8 綜合性能模擬測試
通過PCMark8可以測試SSD的綜合性能，在測試中，會使用測試SSD依次打開并運行以下應用軟件：World of Warcraft，Battlefield 3，Adobe Photoshop light，Adobe Photoshop heavy，Adobe InDesign，Adobe After Effects，Adobe Ilustrator，Microsoft Word，Microsoft Excel，Microsoft PowerPoint，在使用過程的速度以及打開時間進行統計，并以分數形式表示結果。
示例：英特爾的測試結果如上，PCMark8測試存儲帶寬為193.35MB/s，測試所有應用軟件使用的總基準時間為68.2分鐘，分數為4890分。
PCMark8測試存儲帶寬數據以及測試所有應用軟件使用的總基準時間記錄如下：
PCMark8測試存儲帶寬
PCMark8測試所有軟件總基準時間
完成所有應用軟件測試所用時間最短的是英睿達BX300系列，而速度最快的則是三星850 EVO。
我們將7款SSD全部測試完畢，看一下分數。
PCMark8分數排行
在PCMark8評測中，評分最高的竟然是三星850 EVO，英睿達BX300系列以4分的差距緊追其后。
如果是使用在移動筆記本上，功耗無疑是影響續航重要的一環。我們也進行了功耗測試。
功耗測試
我們會測取全速寫入時的功耗，此刻的功耗為最高功耗；測取無讀取寫入情況下的功耗，此刻的功耗為待機功耗；測試4K隨即讀取時候的功耗，此刻的功耗為日常使用功耗。
最高功率測試
在最高功率測試中，表現最優秀的是東芝TR200，最高功率只有1.25W。
待機功率測試
在待機功率測試中，最優秀的是英睿達BX300系列，待機功率僅為0.05W。
日常使用功率測試
日常使用功率也是最具有代表性的功率測試，日常的移動辦公對續航的要求比較高，而則其中的一部分電量消耗則是來自硬盤的消耗。在這個測試中，東芝TR200表現最優秀，日常使用功率只有0.6W，而其余6款均在1W左右。
總結
在日常使用中，240GB~256GB的固態硬盤一般會作為主系統盤，存放系統、常用軟件以及游戲文件，而對系統盤的使用主基調是隨機4K讀寫與小文件的讀取寫入等，大容量數據拷入比較少。對于日常使用體驗的影響因素就包括：價格、隨機4K讀寫性能，小文件讀寫速率、以及PCMark8得分，如果是在移動端，功耗也很重要。
但是根據多方面的綜合考慮，筆者故列出一個日常使用推薦榜，該推薦榜以多維度綜合考慮，每個角度給予一定的比重，然后計算分數，得出排行。
價格比重為30%：性價比永遠很重要。
小數據讀寫速率比重為30%：包括隨機4K讀寫性能與小文件讀寫性能，它保證日常的使用體驗。
SLC cace為20%：緩存代表著TLC的固態硬盤的緩存容量，代表著它的掉速情況。
PCMark8得分占比為10%：由于PCMark8代表著盤的全面性能，甚至是極限性能，但是普通用戶在日常使用中并不會從各個方面各個角度來使用這個盤。
功耗占比為10%：對于移動筆記本來說，續航很重要。
綜合參數排行
根據日常使用的各種綜合因素來看，綜合數據得出推薦榜單。
第一名是英睿達BX300系列，這塊盤是美光原廠MLC閃存顆粒，無論是順序讀寫，還是4K寫入，以及PCMark8跑分，它的表現絕對都是一流水準，當然658元的價格也是所有評測SSD中的第一。
第二名是三星850 EVO，PCMark8跑分第一，各方面的綜合性能也是不必多說，它采用的是三星原廠3D V-NAND TLC閃存顆粒，在使用中表現優秀，擁有5年的質保，雖然也會掉速，但是結果在接受范圍。
第三名東芝TR200可以說是一匹黑馬，作為所有SSD中價格最低的一款，469元的價格比之英睿達BX300便宜了40%，將近半塊盤的價格。筆者原本并沒有對它有太多期待，但是放在日常使用中，無論是打游戲還是工作，它都能勝任，且表現令人滿意。如果是移動端更可考慮，因為它的功耗很低。
大家在選購日常使用的SSD時，這個榜單不妨作為參考。
滬公網安備 31010702005758號
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