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    2012年的120/128GB固态硬盘横评是我们的重磅之作,这两年中固态硬盘还在发展中,虽然基础的技术早已定型,但是厂商的交替、产品的升级、技术的换代持续在进行中,既有厂商沦落到被收购,也有新厂商崛起,主流的MLC闪存之外又多了TLC闪存的身影,SandForce、Marvell两大主控厂商之外台系主控又卷土重来了,这个市场依然很热闹。

    时至今日,机械硬盘依然是最重要的PC组件之一,但是消费者的目光更多锁定在固态硬盘上,现在装机不配SSD都不好意思见人。大器晚成的固态硬盘一经进入市场就爆发出了极强的影响力,不论是性能、还是体积、重量,甚至是静音,固态硬盘都全面领先机械硬盘,唯一的阻碍就是单位价格依然偏高。

    其实SSD普及进程还是相当快的,得益于它的价格在不断下滑,目前240/256GB容量的固态硬盘价格堪比两年前的120/128GB SSD,容量翻倍而价格甚至更低,主流型号大多在千元以内,部分品牌甚至只要600多元,大多数消费者完全能负担得起。

    所以,这次横评我们选择的是240/256GB容量的固态硬盘,如果说120/128GB的固态硬盘可以满足大家装系统及常用软件、游戏的基本需求之外,那么240/256GB容量的固态硬盘已经可以承担起除了高清电影收藏等需求之外的日常使用了。

    2012年的固态硬盘横评更多地是给消费者普及固态硬盘知识,今年的这篇横评则是升华,在了解了固态硬盘优势之后我们的目标是让它用的更好,不需要翻看钱包决定预算,也不要为容量而捉襟见肘。

    240/256GB容量的横评是我们固态硬盘横评中的第二个节点,相比机械硬盘,固态硬盘的每GB售价依然高很多,这次的目标是240/256GB容量,但是下一次我们希望是1TB甚至更高,只希望这一天来得更快一些。

    本文是超能网团队合作的结晶,编辑Strike主力完成,感谢同事们的辛苦付出。

    2.1 16款参测产品与获奖名单

    两年前我们做120/128GB SSD横评时有十四款产品,当时采用SandForce主控的占了绝大多数,这次我们挑选了十六款240/256GB的SSD,可以说是各家主控都有,包括三星、 Marvell、Intel、Indilinx、JMicron、SMI、LAMD、SandForce各家的方案,主控厂家的发力让厂家与消费者都有了更多的选择。

    这16款参加横评的SSD为:

      三星850 Pro
      三星840 EVO
      浦科特 M6 Pro
      浦科特 M6S
      Crucial MX100
      Intel 730
      Intel 520
      海盗船Neutron GTX
      OCZ Vector 150
      OCZ Vertex 460
      SanDisk Extreme Pro
      影驰黑将
      创见340
      创见370
      富士通极速版
      东芝 Q Pro

    这16款产品的具体规格在下一页,当中三星850Pro与SanDisk Extreme Pro提供了长达10年的质保,这是厂家对自己产品质量非常自信才会提供这么长的质保,浦科特M6 Pro、Intel 730、Intel 520、海盗船Neutron GTX、OCZ Vector 150都是提供5年质保,其他都是3年质保。

    SSD超能指数统计

    横评文章很长,所以我们先放出大家最想看到的测试结果,至于这个结果是怎么来的,还有具体测试项目还是请大家看下文,在这里说明的话实在是太长了。


    16款256/240GB SSD超能指数与性价比指数列表(三星840EVO的分数被剔除了,原因请看下文

    三星850 Pro的超能指数是最高的,也就是说性能最好,不过因为它的售价实在是太高了,所以性价比指数垫底。排名第二的是SanDisk Extreme Pro,第三则是影驰黑将。性价比指数排名第一的是影驰黑将,它的性能出色,价格却是最低,第二是Crucial MX100,第三名是创见340。

    240/256GB SSD选购建议

    有了超能指数和性价比指数,16款240/256GB SSD各方面的优劣立即体现在我们眼前,通过这些数据我们可以给最近想买SSD的玩家提供一些建议。

    如果你追求速度,综合性能前两名是:

      三星850 Pro 256GB (超能指数98.7)
      SanDisk Extreme Pro 256GB (超能指数94.4)


    三星850 Pro 256GB荣获超能网推荐金奖

    三星850 Pro延续了上一代840 Pro强劲的性能,摇摇领先其他产品,是追求性能的玩家最佳的选择,要说它有什么缺点的话就是太贵了,这个价格差不多可以买到容量翻倍的SSD了,当然了不下点成本哪能追求得到极致的性能。


    SanDisk Extreme Pro 256GB荣获超能网推荐银奖

    如果想要高性能SSD但又无法接受三星850 Pro那高昂的价格的话,超能指数排名第二的SanDisk Extreme Pro 256GB是一个不错的选择,1299元的价格对于一个高性能256GB SSD来说要合理得多,它的性能也没啥好挑剔的。

    如果你讲实惠,性价比前列的是:

      影驰黑将256GB(性价比指数9.9)
      Crucial MX100 256GB(性价比指数9.2)


    影驰黑将256GB荣获超能网推荐金奖

    影驰黑将其实是一款性能和性价比都非常好的产品,超能指数是93.2,排名第三,它的随机读取表现非常强劲,甚至能够超越850 Pro,而售价只需要699元,如果同时追求性能和性价比的话它是一个非常好的选择。


    Crucial MX100 256GB荣获超能网推荐银奖

    Crucial MX100 256GB的超能指数得分为86.7,其实还算不错,现在它只需699元就能入手,性价比非常不错,这个价位其实已经可以对一些128GB的SSD造成很大的威胁了。

    如果你注重稳定和耐用性,我们推荐

      Intel 730 240GB

    Intel 730的性能表现并不突出,售价也不低,但是它是一款与企业级产品留着同样血脉的产品,虽然某些企业级功能应用被精简了,但是SSD的设计和用料并没有改变,比其他15款产品都要好得多,内置大容量电容可以保证SSD在掉电时不会轻易丢失数据,大量的OP空间保证了SSD性能的稳定并且增加了闪存的耐久度,优秀的售后也给消费者服下一颗定心丸。

    如果你是笔记本用户,那么推荐:

      东芝Q Pro 256GB
      影驰黑将 256GB
      创见370 256GB

    这里推荐的这三款产品考虑的出发点就不再是性能和价格了,而是低功耗(实际上这三款产品性能都不差),这三款产品的整体功耗都很低,对于比较重视续航能力的笔记本来说,节能是很重要的。可能有人会问三星850 Pro功耗表现也很好为啥不推荐,因为它太贵了,而且笔记本通常都不能发挥SSD最大的实力,所以没必要花这么多钱去购买850 Pro。

    3.1 十六款参测SSD规格一览


    参测SSD规格参数一览(一)


    参测SSD规格参数一览(二)


    参测SSD规格参数一览(三)


    参测SSD规格参数一览(四)

    创见这两个SSD在官网上都只是给出了该系列SSD的最大性能,并没有给出具体各个容量产品的实际性能是多少,规格表也只能这样写了,说真的这样非常的不好。


    参测SSD规格参数总览(请点击放大)

    由于各个地区间的售价可能有差异,因此这次产品售价取的是京东或天猫上的售价,表中价格可能与实际价格有差异,敬请谅解。

    这16款产品中只有三星的840 EVO使用的是TLC闪存,其他的都是使用MLC,制程方面主要是Intel/美光的20nm,东芝的19nm或者A19为主,三星的3D NAND用的是40nm工艺所制作,Intel 520和富士通极速版用的则是旧的Intel 25nm闪存。

    3.2 各家SSD售后服务对比

    对于SSD的售后保修各人的看法可能不一,有些人不太注重这些东西,觉得可有可无,坏掉的话就扔了买个新的,而有人则比较看重这样东西,觉得这样更有保障,即使数据没有了SSD还可以抢救一下。关于售后方面有个通用的最简单方法就是哪里买的就去找哪里,一般来说实体店和网店都会帮你处理的,电商的话就最为方便,下面我们来看看。

    英特尔:售后最好,五年质保,全球联保


    英特尔SSD提供五年质保

    Intel的售后应该可以算是这么多厂家中最好的一个了,你只要联系当地的英特尔客户支持中心,向服务人员说明情况并提供相应信息和购买凭据,然后Intel就会联系快递公司上门取件,Intel是全球联保的,即使不是在国内购买的产品也可以正常保修。

    三星:3-10年质保,维修有点费事

    三星最新的850 Pro提供长达10年的质保,而采用TLC闪存的840 EVO只有常见的3年,可见产品的保修年限与厂家对闪存的信心成正比,不过这10年质保是有写入量限制的,最大写入量不可超过150TB,当然一般来说这是绝对不会超过的。另外别以为三星是一家大企业那么售后就会很方便,直接拿SSD去三星的维修点是没用的,三星SSD在国内的售后是“北京碧真数码科技有限公司”负责的。

    三星SSD最为简单的方式就是哪里买来的就去找那里,通常店家都会帮你处理。不过如果原来的商家已经关门的话那只好去找总代了,主要只有“合赢电通”会处理售后问题,联系他们的话会安排快递上门取件,如果是从“国通”或“奇瑞星光电”出货的产品的话只好打电话找北京碧真了,沟通好后把SSD邮递到付给他们。

    美光:建议还是从正规渠道购买

    美光之前在国内的售后是比较糟糕的,基本上都是由代理商负责回收,前几年代理经常换所以售后不稳定,现在基本稳定下来了,不过有些在淘宝上买的不一定是大陆行货,保修会比较麻烦,建议还是从正规渠道购买。

    影驰:三年包换

    影驰的SSD是采用三年包换的售后策略,三年内有问题的话就可以选择更换或者修理,如果没有同型号可换给客户的就换不低于原产品性能的产品,一般来说申请售后直接去找销售商即可,影驰在国内的渠道非常好,申请售后还是挺方便的。

    Sandisk:全球联保

    SanDisk的Extreme Pro也提供了长达10年的质保,而且没有写入上限,SanDisk也是提供全球联保的,要申请质保的话可以用电话、电子邮件或在线对话的方式联系客服中心,只要提供必要的资料和确定在保修期内的话就会让你把SSD寄到指定地方进行维修或者更换。

    海盗船:3-5年质保

    海盗船的保修和SanDisk差不多,Neutron系列可以提供5年质保,其他的3年,可以绕开代理直接上官方申请RMA服务,只要你的产品属于条款内可保修产品就没有问题,如果是旧的停产产品无法以同类产品更换的话,会提供性能相近以及容量相同的产品作为代替。

    东芝:三年质保

    东芝的话售后是比较好的,他在全国各地有多个维修点,拨打400电话过去联系东芝的客服就会告诉你应该送到哪里去修了。

    OCZ虽然目前被东芝收购了,但是他们还是各种负责家产品的质保,返修除了可以找代理之外也可以通过官网的RMA服务直接把产品寄到位于美国的本部,免邮费,不过寄回来的时候有被税的风险。

    浦科特:3-5年质保

    浦科特的M3S、M3P、M5P/Pro、M6e、M6Pro系列是提供五年质保,其他的均提供3年,购买产品后一年内如果出现了质量问题的话浦科特会给你更换全新的产品,一年后则更换良品,除了可以联系店家进行固保服务外,也可以在官网上进行申请固保号码,拨打客服回复的顺丰快递的电话号码免费上门取件。

    创见:3年质保

    创见的除了苹果平台所用的JetDrive系列外其他的SSD都是提供3年质保,而且SSD Scope软件检测到的损耗程度大于0%,需要售后服务的用户可以去购买的商家或者专卖店那里,若无限制条款外的事情就会代你把产品寄回总公司维修,当然你也可以自行把产品寄回创见位于上海的客服中心。

    富士通

    富士通SSD建议还是找销售帮你处理售后吧,售后服务方面由深圳瑞得信息股份有限公司负责,可以打电话或者用QQ进行联系。

    4 过去两年来SSD市场的变化

    品牌变化——大者恒大,上下游加速整合

    闪存同样是一种大规模集成电路,技术含量高、投资也大的的惊人,到现在为止全球也只有四大闪存豪门——三星、东芝/闪迪、SK Hynix、IMFT(Intel美光合资),2年前是这个格局,现在也是如此,三星一直是老大。以2012年营收来算,三星一家就占据了NAND市场大约37%的份额,东芝以31%左右的份额第二,SK Hynix约为15%,美光、Intel分别占了10%、7%左右。


    2013 SSD市场营收份额统计

    具体到SSD固态硬盘上则有所不同,三星不仅供应OEM市场,而且也涉猎企业级、消费级市场,而且同时有自家的主控和闪存,根据Gartnert统计的营收数据,三星依然是SSD市场上的老大,其次是Intel和闪迪。

    除了这几家SSD巨头之外,这两年也涌现出了一批新玩家——影驰也进军SSD市场了,虎将、黑将及战将系列也打响了一些知名度,而AMD也借着Radeon R7的名义推出了自己的固态硬盘。

    当然也有一些品牌已经变得物是人非——以往大出风头的OCZ在过去两年遭遇了危机,最终卖身给了东芝,还好品牌也保住了,OCZ的SSD在消费级市场看样子还会继续存在下去。

    从OCZ的境遇也可以看出,整个SSD市场对小型厂商已经不那么美好了,三星、东芝、美光这样的大公司掌握有稳定的闪存供应,控制风险的能力要比小公司强得多,OCZ就败在了这上面。而OCZ这样的公司被收购也预示着上游厂商也希望整合下游资源,不会甘心只做供应商。东芝收购了OCZ获得了主控,希捷收购了SandForce也获得了主控,闪迪则收购Fusion-IO以获得企业级主控技术。

    容量更大——1TB不再罕见,256GB要称雄

    得益于技术的发展,SSD固态硬盘的每GB成本一直是下降的,结果就是SSD容量更大,2年前的横评中我们选择的是120/128GB容量的,现在同样的价位下已经是240/256GB的天下,而以往作为入门级之选的64GB现在基本没人关注了,其地位已经被128GB容量的SSD取代。

    出于价格及消费惯性,目前销量最大的还是128GB容量的,多数用户会觉得128GB装系统+常用软件、游戏已经够用了,不过这种局面正在改变,256GB容量的SSD性能最好,而更大容量也有利于提高数据使用寿命,我们预计256GB会在今年底取代128GB成为新的主流之选。

    此外,更大容量的SSD也日益实用,2年前也出现了1TB容量的SSD,但当时1TB硬盘不仅极为稀少,而且售价跟奢侈品一样,不具备实用性,但是随着128Gb核心的闪存增多,如今的1TB硬盘已堪大用,三星840 EVO、美光M500系列、金士顿V310系列的1TB硬盘已经低至3500元左右,部分品牌甚至低至3000元,售价已不是高不可攀。

    价格变化——2014年稳中有降,256GB全面破千

    上一次的SSD横评恰好碰到了HDD机械硬盘因为泰国洪水而涨价,SSD固态硬盘大降价,以美光M4三星830为代表的128GB容量SSD已经降至每GB容量只要1美元的心理价位,国内的售价也从千元以上迅速跌至800元内,很多PC玩家都是趁那个时候入手了128GB的SSD。

    如果按照当时的降价趋势,今天我们恐怕都能普及512GB固态硬盘了,但是好景不长2012年下半年SSD触底反弹,开始涨价。那一波涨价也跟DRAM内存涨价息息相关,东芝、SK Hynix以及美光都减产过NAND或者转产以平衡市场需求。之后的2013年又遇到了全球的智能手机、平板大热,NAND需求大幅增加,NAND闪存价格又开始一路上涨,NAND厂商加大产能之后市场又开始降价,今年开始则是稳中有降。


    三星840 Pro价格从今年初开始下降

    以三星840 Pro 128GB为例,去年底其价格还维持在899元,今年开始稳中有降,目前的价格大约是750元左右,而256GB的也从年初的1539元降低到了1359元。

    现在240-256GB的SSD实际上已经没这么贵了,除了840 Pro、浦科特M5P、M6P这样的旗舰型号,大部分型号都已经破千,主流价位在599-899元左右,与2年前120-128GB固态硬盘的价位何其相似。

    历史总有相似之处,2年前128GB容量的SSD跌破千元让很多玩家接受了固态硬盘,享受到了SSD带来的快感——开机快、打开程序快、游戏加载快,而如今256GB容量的SSD价格也全面破千,更大的容量已经让用户不再需要为游戏、软件容量而纠结,我们不仅要用上SSD,这一次还要更舒服地享受SSD带来的便捷。

    4.1 NAND闪存:20nm成主流,15nm露曙光

    2012年的SSD固态硬盘横评中,我们测试14款SSD使用的还是25nm(包含24nm、27nm工艺等)工艺的NAND闪存,之后随着Intel、美光联合发布了全球首款20nm工艺NAND闪存之后,20nm NAND闪存开始遍地开花,Intel自335系列开始、美光自M500系列、三星自840系列之后开始全面使用20nm NAND闪存,直到今天的评测为止,20nm闪存依然是主角,这要比前面的25nm和34nm闪存都要长寿。

    NAND闪存本质上也是集成电路,也一样遵守电子电路的发展规律。从34nm到25nm再到现在的20nm,制程工艺的升级使得晶体管集成度更高,带来的好处就是NAND容量更大,成本更低。

    当然,20nm制程工艺带来的实际好处不是纸面这么简单,也不是没有负面效果。在之前的固态硬盘横评中,我们已经详细介绍过了NAND闪存的工作原理和特殊性,而制程升级也使得NAND每一次升级换代都参杂了优点与不足,具体来说如下:

    20nm优点:64Gb核心起步,128Gb核心成真

    前面说过,制程工艺升级最直接的好处是晶体管密度更高,核心面积更小,而NAND容量更大,34nm工艺节点NAND核心(die)容量尚且不能达到 64Gb(8GB),需要2个核心才能实现这一目标,25nm工艺下倒是可以制造出64Gb的核心,但是核心面积高达167mm2,20nm下核心面积则会缩小到118mm2,面积缩小了30%,产量提升了40%,这对厂商来说大大降低了生产成本。


    20nm工艺使得NAND核心面积缩小,同样面积下可制造容量更大的闪存

    不只是64Gb核心更容易了,20nm工艺导致的核心面积缩减也让128Gb核心成为现实,这是制造超大容量固态硬盘的前提,目前三星、美光等公司的1TB容量的SSD都使用了128Gb核心。

    不过在我们为技术感到欣喜的同时也不能忽视制程升级带来的负面影响,这一切还要“归功于”NAND特殊的工作原理——制程越先进,半导体之间的间隔就越小,栅极氧化层就越薄,P/E循环寿命就越短,擦除需要的时间也越长,性能也会降低,而距离缩短导致晶体管相互之间的干扰也越来越严重,这使得制程先进的NAND存在性能及可靠性上的双重问题。

    当然,20nm工艺带来的优点是巨大的,缺陷则是可以解决的。对于错误及干扰,也可以通过更先进的ECC纠错、容量更大的页面文件提升错误修正,还有WL磨损平衡算法、压缩数据以降低WAF写入放大、提升OP空间比例率等等手段可用。

    对于性能提升,厂商可以开发更好的GC垃圾回收算法即时恢复空盘性能。此外,这还可以通过配置性能更快、可靠性最高的SLC闪存作缓存来提升性能,三星的Turbo Write及闪迪的nCache都是这种技术的代表。

    综合各方面的改进之后,20nm NAND闪存的性能和可靠性依然能维持在比较高的水准,至少不会比25nm工艺差,换成我们最常见的P/E循环次数来看,25nm工艺的NAND通常是3000次,20nm NAND初期不足1000次,但是后期也一样提升到了3000次P/E循环。

    20nm不是终点,15/16nm闪存已经来了

    虽然20nm还没有显露疲态,但是20nm工艺显然不可能是NAND发展的终点。今年以来,东芝与闪迪已经展示过了15nm NAND,美光下一代NAND工艺进展更快,前不久的MX100系列固态硬盘上已经使用了16nm MLC闪存,是15/16nm NAND工艺中量产最早、商业化进度最快的。


    东芝的15nm NAND晶圆

    目前16nm工艺下的NAND闪存也是64Gb(8GB容量)核心的,美光并没有披露其16nm工艺NAND的详情,不过同行Anandtech网站之前以东芝的15nm NAND晶圆为例估算了下新工艺的晶体管密度和核心面积:


    Anandtch网站估算的东芝15nm 128Gb闪存的核心面积

    他们估算出来的东芝15nm 128Gb闪存的核心面积只有139mm2,同规格NAND中只比三星的V-NAND 3D闪存略高,比东芝目前的19nm工艺64Gb的113mm2核心面积也只高出23%,而容量却提升1倍。

    美光的16nm 128Gb核心闪存详情未知,但是此前他们宣称这是世界上核心面积最小的128Gb核心闪存,看起来不会比东芝的15nm工艺差。

    这次的SSD横评中,美光16nm工艺闪存的MX100也有参加,这也是目前唯一的下一代工艺闪存的SSD,但是很快它就不会如此孤独了,年底的时候我们就会看到更多使用15/16nm工艺闪存的硬盘了。

    4.2 TLC闪存露头,拥抱还是谨慎?

    与NAND制程工艺相伴的还有闪存类型,例如大多数人都知道的SLCMLC和TLC这三种,SLC不论性能还是可靠性都是都是最好的,但成本也是最高的,高到企业级用户也不敢全部使用SLC闪存,MLC闪存性能、可靠性次之,而我们平常所指的MLC其实是2bit-MLC,TLC则是这两年才开始为人熟知,它在U盘以及其他不需要太高性能的场合使用很多,但在SSD市场首先是由三星的840开始的,目前为止也只有三星在大力推。


    SLC、MLC与TLC的简单区别

    SLC太贵太少我们不去管它,MLC则要跟TLC有一番纠结,前者每个单元能储存2个数据,有四种电位变化,后者每个单元可以储存3个数据,有8种电位变化。这种区别带来的变化就是TLC闪存容量更大,成本更低,举例来说,同样的晶体管电路做成64Gb的SLC闪存,那么变成MLC、TLC闪存则可以得到128Gb、192Gb的容量,这对厂商来说大大降低了成本。


    TLC闪存在P/E寿命、读写速度上要比MLC、SLC差很多

    但是,TLC闪存也不是只有光鲜的一面,它带来的考验也更大。容纳的电位多了可以提升容量,但也使得整个过程更复杂,编程、擦除(也就是读写数据)的速度更慢了,最关键的是闪存寿命直线下降,MLC的P/E次数至少还有3000-5000次,而TLC公认的P/E指标是1000次,好点的可能做到1500 次,依然比MLC差很多。

    为了改善TLC闪存的这些先天性缺陷,厂商也不得不使用其他技术做些弥补,提高ECC的比,增大页面容量等等,但是TLC与MLC、SLC质的差距是无法完全解决的,而厂商对TLC闪存的兴趣越来越大,普通消费者很快都要面临这样的选择——TLC可靠性真的没问题吗?值得选吗?

    笔者无法就每个人的需求统一回答,但是我们可以从之前做过的多个SSD可靠性测试结果来分析一下,之前Hardare.info以三星TLC闪存的840 250GB硬盘为例,持续2个月不间断写入数据,通过这种超出日常使用的极端情况来考验TLC闪存的可靠性。

    最终的结果显示,三星的840硬盘P/E寿命达到了2945次,是官方指标的三倍,在出现第一个不可恢复错误之前总计写入了707TiB数据,每天写入10GB的话可以用198年,考虑到写入放大率(算作3)及更多的写入量(30GB/天),它也能支撑23年,远远超过了质保及多数硬盘的正常服役时间。

    其后也有多家网站跟进做了类似的长期使用测试,测试结果大同小异,即便是TLC闪存的840或者840 EVO硬盘,在硬盘出错或者挂掉之前都坚持了很长时间,测出的TLC硬盘使用寿命远远超过了硬盘的正常使用寿命。

    对于这个问题,对TLC闪存最热心的三星也做过解释:虽然TLC闪存的P/E寿命看起来有限,但SSD主控技术的进步、SSD容量的增长使得这个问题实际影响并不大,消费者无需为TLC闪存的使用寿命担心。

    目前三星已经推出了840及840 EVO两代TLC闪存的硬盘,其中840 EVO表现更猛,在三星的RAPID及TruboWrite技术的辅助下,120GB容量的840 EVO性能就超过了很多256GB的MLC硬盘。此外,前不久推出V-NAND 3D闪存的850 Pro之后,三星已经暗示会推出TLC闪存的V-NAND闪存了,850 EVO离我们并不远了。

    在三星之外,东芝/闪迪也展出19nm工艺的TLC闪存了,闪迪甚至已经有Ultra II这样的TLC闪存硬盘推出。除了这三家之外,美光也早对TLC闪存跃跃欲试了,今年底也会推出16nm工艺的TLC闪存,唯一对TLC闪存兴趣不大的就是Intel了,尚无迹象显示Intel有这样的准备。

    厂商大面积使用TLC闪存是迟早的事,这一点不是消费者意志所能决定的(当然TLC闪存全面取代MLC也不可能)。在技术不断进步的情况下,TLC的性能及使用寿命并不是影响它发展的关键了,但是目前的TLC闪存硬盘存在的一个问题就是性价比太低,三星的840及840 EVO虽然使用了成本更低的TLC闪存,但实际售价并不比MLC闪存更低,如果消费者不能享受到TLC闪存带来的低成本优势却反而承担TLC闪存的风险,这显然不利于TLC闪存的发展,我们只能寄希望于更多厂商进军TLC闪存之后能通过竞争的力量让TLC闪存降至合理的位置。

    4.3 TLC就完全没问题?从三星840 EVO说开

    虽然三星的TLC闪存达到甚至超过了标称的P/E次数,但这不代表TLC闪存就万无一失了,有玩家测试发现它的840 EVO硬盘在读取长时间存放的旧文件时性能大幅降低到60MB/s左右,严重不正常。

    首先发现这个问题的是Overclock论坛玩家gino074,他是三星SSD控,系统盘是256GB的840 Pro,此外还分别有1个500GB、1个1TB的840 EVO硬盘,在两个840 EVO硬盘上都发现了一个问题——读写新文件时性能还是正常的450MB/s速度,但在读取旧文件(存放时间超过数周或者数月)时速度低至60MB/s。重启之后速度有改善,但效果并不明显,还是不能恢复应有水平。


    840 EVO硬盘的HD Tach v3测试


    840 Pro的HD Tach v3性能测试

    他手头有840 EVO和840 Pro两种硬盘,测试之后发现840 Pro没问题,新旧文件速度都正常,而两个840 EVO都有问题。

    三星官方解释称导致掉速问题的根源是读取-重试操作的算法,而这个操作主要是补偿Cell单元的电压变化,这说明这种情况下随时间变化的电压迁漂移(voltage drift)是个关键因素,840 Evo的闪存管理显然没有对电压变化作出准确的响应。

    电压迁漂移与NAND内部Float Gate漏电有关,数据写入NAND后会成为一个电荷保持在Float Gate里面,如果不重新擦除写入的话电荷就一直会留在那里并开始慢慢漏电,漏电与SSD是否通着电是无关的。过一段很长的时间后主控再去读取这些数据发现有漏电,就需要对这些数据进行纠错,读取速度自然受影响。

    以上原理同样适用于SLCMLC闪存,只不过SLC只有两个电位,MLC有四个,而TLC呢?八个,大家觉得那个的纠错会容易一些,而且TLC闪存本身的内部漏电问题就比其他两个要严重,所以就导致了旧文件在读取时速度大幅度下降的问题,以上纯属个人推测,真正的原因还得三星自己去调查清楚。

    目前三星已经在官网提供固件升级,三星对带来的不便表示歉意,使用840 EVO硬盘的玩家可以留意下官网的升级通知。 此外同样使用TLC闪存的三星840也存在掉速的问题,三星已经着手调查。

    对于TLC闪存,小编的态度一直是明确的:它确实对厂商降低成本非常有利,但是,除非TLC闪存的SSD在售价上相比MLC有较大优势,否则根本没有选择TLC的必要。

    4.4 3D闪存:平面不行了,向3D进发

    制程升级及TLC闪存的实质都是为了提升NAND储存容量、降低成本,但是这两种技术的副作用也是很大的——性能降低,可靠性下降,而且在制程低于15/16nm之后,由于氧化层越来越薄,可供使用的电子也越来越少,实际上将会这种方式越来越难,最终变得不可行,人们需要另寻它法。


    随着制程以及TLC、QLC的升级,NAND的电子数量也会越来越少并最终不可用

    这样的情况下,研究人员就从普通的2D闪存开始向3D堆栈闪存前进,原理说起来很简单——立体堆叠可以多合一,形象点说就是原来的2D内存是平房,增加面积就只能扩大宅基地,地产老板不喜欢,而现在的3D闪存则是摩天大楼,地面还是那么大,但是楼房多了,地产老板、房客都喜欢了,还会说高层光线好,空气好什么的。

    3D堆栈技术相对来说还是新技术,问世时间还不算长,不过我们日常生活中实际上都已经用上这个技术了,只是大家还没觉察到而已——手机摄像头传感器,不论是FSI前照式还是BSI背照式,多数都使用了TSV(硅通孔)技术的,这已经是3D堆栈技术的一种了。


    东芝、三星。海力士及美光各自研发过不同的3D闪存方案

    当然,3D封装技术分类太多了,就算是集中到我们今天讨论的3D NAND上,不同厂商也有过不同的技术方案。在全球四大NAND厂商中,东芝/闪迪系主要研究p-BICS(Bit-Cost Scalable),Hynxi继续搞浮栅极为基础的3D FG方案,美光/Intel系主要搞3D Flash,三星高过水平封装的TCAT(Terabit Cell Array Transistor),但去年首先量产的则是垂直封装的V-NAND。


    三星的V-NAND闪存已经发展了两代,封装层数提升了1/3,存储密度提升了40%

    作为全球NAND产业的老大,三星在NAND上的实力与投入也是最大的,四大豪门的3D闪存中也只有三星正式量产并上市了,而且已经发展出了两代,去年的是第一代,最多24层堆叠,今年850 Pro使用的第二代V-NAND了,堆叠层数从24提升到32层,存储密度提升了40%。

    我们之前做过V-NAND闪存技术的解析:NAND新时代起点,三星V-NAND技术详解,这里简单来说下,SSD目前使用的NAND是浮栅极为基础的,但是随着制程工艺的升级,间隔越小的话浮栅极的电子数量会减少,而且控制更复杂,16nm之后提升不易,而且在可靠性及性能上副作用越来越明显。

    三星的V-NAND放弃了传统的浮栅极MOSFET,改用自家的电荷撷取闪存(charge trap flash,简称CTF)设计。每个cell单元看起来更小了,但是里面的电荷是储存在一个绝缘层而非之前的导体上的,理论上是没有消耗的。这种看起来更小的电荷有很多优点,比如更高的可靠性、更小的体积,不过这些还只是其中的一部分,V-NAND因为消耗少而具备了很强的P/E擦写寿命,第一代V-NAND号称35000次P/E,几乎达到了SLC闪存的水平,是MLC闪存的2-10倍。

    这是之前的数据了,在使用第二代V-NAND闪存的850 Pro硬盘上,Anandtech网站测试出的P/E次数是6000次,虽然还没有达到三星所说的10倍可靠性,不过相比20nm工艺MLC闪存平均3000次的P/E寿命已经好太多了。

    目前各公司3D闪存的进展


    四大NAND公司的3D闪存进度

    3D闪存优点多多,厂商显然不可能放过这一波浪潮,目前三星的V-NAND进度是最快的,已经有850 Pro以及即将发布的850 EVO(TLC的V-NAND闪存)这样的产品,而且在国内西安投资70亿美元新建NAND工厂,生产的就是这种V-NAND闪存,未来还会继续领跑。

    美光、东芝/闪迪及SK Hyix三家也不同程度地宣示要量产3D闪存,目前也是建厂、扩产的阶段,但是真正上市还早,这三家普遍是在15/16nm节点才开始量产3D闪存,最快今年底,产品上市则要等到明年了,预计未来两年才是他们的3D闪存爆发时间点。

    4.5 主控:Marvell、SF两强争霸,台系主控崛起

    闪存是SSD硬盘最重要的元件,那么第二重要的就要属主控了,作为整个SSD的控制中枢,主控对SSD的性能、可靠性及稳定性都有着关键性影响。

    相比与闪存上的变化,这两年SSD主控市场变化并不大——主要的市场依然是由SandFore及Marvell传统两强把持,但是一些新迹象值得关注,比如寻求独立主控的OCZ最终被收购,而台系主控悄然间突围了,JMircon、SMI慧荣、群联已经不满足于廉价低端市场了,开始在技术与性能上寻求进一步突破。

    SF与Marvell主控两强争霸

    SSD主控市场依然是SF与Marvell两大厂商争霸,二者的地位暂时无可动摇。


    Marvell 88SS9187主控

    先说Marvell公司,2012年其主力产品还是88SS9174/9175主控及衍生版,这一次的主力是88SS9187/9188主控及衍生版,其中88S9187是Marvell第三代产品,支持SATA 6Gbps接口,8通道设计,另外还支持ECC、硬件AES加密等功能,而88SS9188则精简到了4通道,其他技术规格基本相同。

    面对未来的新制程及TLC闪存,Marvell也积极布局了未来的产品,从6月份的台北电脑展开始,Marvell陆续发布老支持SATA-Express接口的88SS91083主控支持15nm及TLC闪存的88SS1074主控支持NVMe硬盘的88SS1093主控等等。

    Marvell自身也是一家大型公司,这两年也没什么变动,技术进步也很平稳,也没出过什么主控质量问题,未来的前景也值得看好。


    SandForce SF-2281主控

    相比Marvell公司,SandForce公司这两年就有点折腾了,2011年底3.2亿卖身给LSI收购,去年底安华高又以66亿美元的价格收购了LSI,当然这个66亿金额主要是LSI的企业级业务,并不是针对SF部分的,实际上安华高对SF的业务并无兴趣,最终希捷又出手以4.5亿美元收购了LSI的闪存加速业务,而摊到SF业务上也不过是8000万美元,几番折腾下来SF主控的价值并不高。

    具体的产品方面,上次横评时SF主控的主力是消费级的SF-2281,今年的横评中使用SF主控的SSD大多还是选择SF-2281主控(有vb1、vb2 两个版本,vb2应该是优化了功耗之类),你不得不承认SF-2281确实是一代经典,500MB/s的读写性能够高,支持8通道、AES-256硬件加密、RAISE、ECC纠错等技术,同时还有SF专利的DuaWrite写入压缩技术,这都是SF主控的识别码了。


    SF3700你在哪里?

    至于下一代新品,SandForce很早就发布了SF3700系列主控,而且SATA 6Gbps及PCI-E接口大一统,规格很强大,但是SF3700一直难产,最快也要到今年Q4季度了,相关产品可能要到明年早些时候了。

    SSD主控新力量——台系厂商归来,OCZ、LAMD被收编

    除了自有SSD主控的公司,在外包主控的市场中,Marvell与SF占据了90%的份额,留给其他厂商的空间并不多,但是SSD市场前景还是很诱人的,争相进入SSD主控市场的公司还是有的,前几年有过一席之地的台系SSD主控厂商这两年又回来了,而OCZ、LAMD这样寻求独立主控的公司最终则被大公司收编了。


    JMicron JMF667H主控

    前几年台系厂商在SSD主控市场还是很活跃的,最具代表性的就是JMicron,只不过当时JMF612及JMF66X主控性能表现一般,随机性能差一些,只能在低端市场混混日子。但是这两年JMicron以及新进市场的SMI慧荣、群联等台系公司狠下苦功,在性能及技术上追上来了。


    慧荣SM2246EN主控

    在影驰的黑将系列SSD中,JMicron的JMF667H主控展示出了强大的4K随机性能,CDM中甚至突破了42MB/s,表现跟之前的产品不可同日而语。而在影驰虎将系列中,其使用的慧荣SM2246EN主控性能表现也相当不错,相比以往的慧荣主控有着质的飞跃。

    还有群联的PS3108主控,8通道设计,在海盗船的Force LS系列中有过应用,随机性能表现中规中矩,不过连续读取速度强大,在入门级SSD中很有优势。

    这三家厂商改变了大家以往对台系主控的认识,它们的市场定位不高,不过性能及技术上已经达到了主流水准,而且依然有很高的性价比,适合厂商的入门级甚至主流级SSD选择。


    在OCZ手上的Barefoot 3主控

    此外还有OCZ及LAMD这两家掌握SSD主控的公司,不过他们最终都是落入了豪门之手,并没有独立生存。OCZ先是收购Indilinx公司获得主控技术,并最终推出了自己开发的Barefoot 3主控,但是OCZ整个公司运营不力,最终被东芝以3500万美元拿下

    LAMD是韩国一家厂商,他们推出的LAM87800主控为海盗船的Neutron系列SSD采用,但是LAMD最终也在2012年被SK Hynix收购了,只不过Hynix收购之后并没有大面积使用LAMD主控的消息,而且LAMD新一代主控也没什么动静了。

    相比SSD市场,主控市场在两大豪门之外留出的空间并不多,而且现在SF最终被希捷拿下了,而他们也是有SSD产品的,因此预测未来的SSD主控市场中Marvell的份额会继续扩大,而SF因为嫁入希捷门下而多了掣肘,毕竟希捷跟其他SSD厂商也是有竞争关系的。同时,台系主控厂商即便不能从SF手中抢得更多份额,但是在低端到中端市场也是有机会的,JMicron、慧荣推出的新主控支持TLC闪存、15nm闪存,性能也不弱,性价比很高,已经在闪迪、海盗船、金士顿等厂商的SSD中应用了。

    4.6 SATA 6Gbps已有瓶颈,PCI-E才是未来

    与2012年的SSD横评相比,这次变化最不大的就是硬盘接口了——SATA 6Gbps两年前是主流,现在依然是绝对的主流,但是这次横评产品全面选择SATA 6Gbps接口的SSD是出于公平需要,而SATA 6Gbps接口实际上已经表现出瓶颈了,PCI-E接口才是未来。

    SATA 6Gbps接口——严格说应该是SATA 3接口,它是基于SATA 3.X规范的,速度从二代的3Gbps提升到了6Gbps,不过因为编码效率及单位换算的关系,SATA 6Gbps接口的速度不会超过600MB/s,大部分厂商的SSD标注读写性能最高都在550MB/s左右,而基于PCI-E技术的硬盘速度则能达到GB/s级别读写,性能再度提升一个台阶。

    在基于PCI-E技术的接口中,最有代表性的是M.2和SATA Express接口,前者主要取代mSATA、mini PCI-E接口,而后者则是基于SATA 3.2规范,取代的则是SATA 6Gbps接口,详细情况我们分别来看。

    SATA Express接口——取代SATA 6Gbps,10Gbps速度

    SATA Express标准基于SATA 3.2,2011年就着手制定标准了,2013年正式推出,其目标是在保持SATA接口兼容性的基础上进一步提高速度,内部使用的是PCI-E x2通道,2.0标准的话速度就是10Gbps,3.0标准则可达到16Gbps,目前见得多的还是PCI-E 2.0 x2通道的,速度为10Gbps,比SATA 6Gbps快了67%。

    SATA Express接口有几种实现方式,Intel的9系芯片组支持弹性I/O,可以支持2个SATA Express接口(虽然Intel官方规格没有明确支持原生SATA Exprss),还可以使用祥硕等公司的第三方芯片,比如祥硕SAM106SE,第三种方式则可以从CPU整合的PCI-E通道中分出来x2通道,不过这种方式会影响显卡的PCI-E通道分配,并不是主流方式,最多的还是用9系芯片组原生提供的。

    SATA Express接口如上图所示,技嘉这款X99 Gaming G1主板上中间灰色的部分就是2个SATA Express接口,每个SATA Express接口实际上还可以当作2个SATA 6Gbps接口使用,这也是SATA Express接口向下兼容的原因所在。

    目前基于Intel的9系芯片组以及最新的X99芯片组的主板很多都支持10Gbps的SATA Express接口,不过现在最大的尴尬是SATA Express设备太少了,除了华硕出过一个演示用的SATA Express硬盘之外,目前还没见到哪家厂商会推SATA Express硬盘,所以目前主板上的SATA Express几乎没有用武之地,还好能向下兼容SATA 6Gbps接口,倒也不至于浪费。

    M.2接口——取代mSATA/mini PCI-E,速度10Gbps

    另一种基于PCI-E技术的接口就是M.2了,这是Intel联合厂商制定的一种新标准,之前叫做NGFF接口,原本主要用于笔记本市场的SSD,不过今年开始在桌面主板上也见到了更多M.2接口的身影,Intel也在大力推广这种标准。


    M.2接口有多种长度规格

    M.2接口的详细介绍可以参考之前的文章,NGFF新标准:mSATA SSD的下一站天堂,它不仅可以双面布置NAND颗粒,而且还具备30、42、60、80及110mm五种长度选择,厂商可根据自己的需求选择。而我们在Intel 9系及X99主板上也能见到多种螺丝安装位,通常都是支持42、60及80mm这三种长度的。


    主板上见到的M.2接口大多支持三种长度的M.2硬盘

    标准M.2接口的速度视PCI-E 2.0、PCI-E 3.0的不同也是10-16Gbps之间,不过M.2接口扩展性很好,最多能支持PCI-E 3.0 x4通道,这时候的速度就达到了32Gbps了,是普通M.2接口的三倍多。市面上的主板中,华擎的Ultra M.2、华硕的MPICE Combo IV都是支持PCI-E 3.0 x4的,速度32Gbps,而且华硕的X99 Deluxe主板上还创造性地支持2种M.2安装方式,而技嘉的X99 SOC Force主板则支持20Gbps,应该是PCI-E 2.0 x4通道的。

    当然,上述支持PCI-E x4通道的M.2接口也有点副作用,那就是要从CPU内分配PCI-E通道,要抢显卡的部分带宽,怎么选择就看用户的需求了。

    虽然SATA 6Gbps接口的地位暂时无可撼动,但是SATA Express及M.2都是基于PCI-E接口的,再加上纯正的PCI-E插槽SSD,后三者代表的则是SSD接口的未来——不仅拥有超高带宽,延迟更低,体积还可以更小。

    4.7 缓存加速模式广泛应用

    SLC Cache其实并不是什么新鲜事物,早在两年前OCZ Vertex 4就让我们见识到什么是全盘SLC Cache模式,而到了现在,不管你是否接受了SLC Cache,已经有不少厂家接受了它,现在除了OCZ外,三星840 EVO/840、美光M600和SanDisk的部分产品都有在使用SLC模式。


    SanDisk nCache技术

    当然了SanDisk的nCache技术只是对随机写入进行缓存,这样可以把写入的随机数据整合起来,然后再一起写入到MLC闪存上面,在提升随机写入性能的同时也可以一定程度减少写入放大增加SSD的寿命。

    三星的840和840 EVO都有使用SLC Cache,不过两者的运作方式是有所不同的,三星840把TLC闪存划分成SLC缓存块与TLC数据块,当数据写入的时候全部都会写入SLC缓冲块那里,然后等到数据堆积到一定程度后就会把这些数据一次性写入TLC数据块里面,这个操作是即时的,三星840所标注的连续写入速度也是可以长期保持的。

    而840 EVO上所用的TurboWrite与840就不同了,840 EVO划分出了较大容量的TurboWrite Cache缓冲区,这个区域的大小根据SSD的容量不同而不同,120与250GB的有3GB的空间,500GB的是6GB,750GB是9GB而1TB的是12GB,写入数据会优先进入SLC Cache,空闲时SSD就会把数据转移到TLC存储区中,缓冲区的大小其实对于一般家庭应用来说是足够了的。

    但是如果你在短时间把超过缓冲区容量的数据写入SSD的话就会发现写入速度大幅度下降,速度大致会降低至同容量的840水平,估计在TurboWrite Cache缓冲区用完之后SSD的工作方式会变成与840差不多,而不是把数据直接写入TLC闪存里面。

    就技术来说840 EVO所用的TurboWrite是非常优秀的,让能用TLC闪存的SSD在短时间内表现出如此高的写入性能,而且TurboWrite Cache缓冲区对于一般家庭应用来说也足够,用户大部分时间都可以享受得到。但是三星把SLC Cache有效时的最大写入速度当做连续写入速度来宣传这就不对了,毕竟这个速度是不能长时间保持的,这个情况其实和那些用SandForce主控的SSD拿最大写入速度来宣传类似。

    此外由于写入840 EVO缓冲区的数据并不会立刻写入TLC存储区,所以如果在刚写入后立即读取的话就读取速度就会比平时在TLC存储区直接读取快很多,这主要表现在QD1的4K读取速度上,这个三星就有点为测试软件而优化的嫌疑,因为AS SSD与CDM之类的测试软件就是这样先写入测试数据包然后在进行测试的,网上有人说三星840 EVO跑分作弊并不是没道理的。

    美光在最新的M600系列上也用到了Dynamic Write Acceleration动态写入加速技术,从美光的PPT来看应该是全盘都开了SLC Cache模式,这个和OCZ与东芝的做法差不多,这样可以保证SSD的写入速度在一个很长的时间内高速稳定,只要同一时间的写入量不超过SSD剩余可用空间的一半的话基本速度都不会下降,然后SSD会在闲时SLC Cache中的数据转换到可用的MLC存储区中。


    PlexTurbo与RAPID都能跑出一个非常好看的成绩

    除了使用SLC Cache进行加速外,三星和浦科特都推出了使用内存对SSD进行加的功能,三星的叫RAPID而浦科特的叫PlexTurbo,两个都整合在各自的SSD工具箱里面,两者本质都差不多,利用可用内存空间来充当SSD的读写缓存,这样就可以让SSD的读写能力得到大幅度提升,理论上都有掉电丢数据的可能,不过浦科特说能在断电时防止数据流失,不太清楚它的实现方式。

    个人对与这类内存加速功能的实际应用时能起多大作用存在疑惑,其实个人还是建议动手能力强的朋友自行搭建RamDisk,然后把各种临时文件夹放到里面,这样对提升SSD的寿命有一定帮助。

    4.8 消费级SSD断电保护依然不普及

    每次计算机把数据写入到SSD时会数据先写入到内部的缓存当中在写入到NAND里面,现在SSD的缓存基本都是DRAM,当遇到浪涌或者断电的话里面的数据会完全丢失,如果SSD支持掉电保护功能的话就可以有效保护这些数据。

    美光在M500时宣传它支持断电保护技术,但是在前段时间被Anandtech指出美光的消费级SSD其实并不是完全支持这一功能,只是静态数据是被保护了的,官方的宣传其实是对消费者的误导。

    上图是M500发布时美光宣传的断电保护技术说明,他们在SSD上使用了大量电容以防止意外断电导致数据丢失。(其实使用钽电容还是常见的电解电容也是厂商的一个宣传点,多数SSD上通常使用电容更大的电解电容,有些厂商则会宣传钽电容的好处,虽然钽电容电气性能更好,但是需要的数量比较多才行,这是另一个话题。)


    左边的是M500DC,中间的是MX100,右边的是M600

    美光的企业级硬盘M500DC上使用的是大量钽电容,但消费级SSD使用的是陶瓷电容,这其中肯定有差别,一般认为消费级SSD也是有断电保护技术的,只不过不如企业级SSD那般强大罢了。

    在Anandtech的MX100评测中,作者原本认为它也是有完整的断电保护技术的,但他错了,一旦出现意外断电情况,MX100实际上只能保证静态数据是正确的,运行中的的数据是会损失的,包括内存缓冲器中的数据。也就是说,MX100、M550和M500实际上并没有断电保护技术。

    这意味着什么?Anandtech用了大段技术文字解释断电保护技术的实质,这又要涉及到NAND闪存的工作原理了,说起来话就长了,有兴趣的可以看看我们之前做过的NAND原理介绍

    我们知道MLC闪存中每个cell单元可以存储2个数据,分别叫做上页(upper page)、低页(lower page),如果是TLC闪存,中间还有个中页(middle page),注意这里的page不要跟我们通常说的闪存页面混淆了,后者是指NAND闪存写入数据的最小单位,通常是16KB。

    MLC闪存的编程(Program,写入数据的过程)过程是通过分别对上页、低页编程这两步才完成的,其中下页编程过程本质上跟SLC闪存编程是一样的,如果下页是“1”位,那么cell单元就被认为是空的,可以写入数据,如果下页是0,那么就会提升阈电压直到变成“1”位(NAND写入数据过程中需要数千伏的电压击穿氧化层让电子通过)。

    一旦下页编程完了,上页也就是第二位也可以开始编程了,这一步可以通过调整合适的cell电压来完成。由于下页已经编程完了,因此上页的输出实际上已经确定了,比如下页编程到0,那么上页编程可能的输出结果就只有10或者00两种。

    MLC使用两步编程主要是为了减少浮栅极耦合,也是cell to cell界面,在这么一个狭小的空间内,临近cell单元之间会互相产生电容耦合作用,耦合作用的强度取决于cell单元的电荷,从空到00状态可能会存在大量电荷,这可能导致错误的位值。

    上面这个图应该会让你理解具体的编程算法。简单来说,临近cell单元的的下页是首先编程的,因为下页拥有更大的电压分布,这意味着临近cell单元的上页编程完成之后,耦合层中的电荷并不足以警示下页的的电位状态。

    说了这么多理论技术之后,现在可以继续谈美光的断电保护技术了。如果是在上页编程的过程中意外断电,cell单元中的下页电位信息就会丢失,因为下页、上页的的编程过程不是必须按顺序完成的,下页的数据可能写入的更早,并被认为是静态数据(已经保存的数据),因此意外的断电可能导致数据出错,而电容的功能就是确保下页数据正确(其实这一句话就可以解释上面的问题了啊)。任何进行中的上页编程都不会完成,而内存缓冲器中的数据也会丢失,但原有的数据是安全的。

    其实要真的做到在掉电时把缓存中的数据都写入到NAND中,M500这样的一排陶瓷电容是不够的,企业级SSD多数使用多颗钽电容增加电容量或者更直接的使用更大容量的电解电容,更甚者的直接内置小型电池以保障数据可以完成写入NAND中以不至于丢失。

    这次参与测试的16款SSD中其实只有Intel 730有提供完整的掉电保护功能,美光MX100有部分保护,而其他的产品基本都是没有掉电保护的,掉电保护技术其实在消费级SSD中并不普及,大多数都是没有这功能的,对大多数普通用户来说也没多大作用,有需要的用户可以考虑Intel 730或者直接去购买企业级产品。

    5.1 测试平台及方法

    测试平台

    测试平台使用Intel LGA 1150平台最新的Z97主板,选用的是华硕Z97-Deluxe,CPU则是Haswell架构的Xeon E3 1230v3,CPU保持默认频率,为了保证测试结果准确我们把节能选项全部关闭,操作系统也更新至Windows 8.1 Professional 64位版,驱动程序全部使用Windows 8自带的。

    具体测试方法

    本次横评,我们引入了全新的Expreview Storage Benchmark 2014,这是我们自己录制的I/O轨迹回放测试,更加注重SSD在真实应用中的表现,具体介绍可见下文。

    每款SSD的具体测试流程如下:

    1、首先我们会在SSD完全空盘的情况下运行AS SSD Benchmark、Crystal Disk Mark与Anvil`s Storage Utilities三个测试软件,让大家对SSD在出厂状态下的基本性能有所了解。

    2、随后就开始GC与Trim测试,使用IOMeter对没有分区的SSD进行连续一小时的4K QD32随机息写入,以制造大量的碎片。

    3、然后放置一个小时让SSD自行进行垃圾回收操作,之后会把SSD重新分区并格式化让它进行全盘Trim,我们会在开始测试前、写入完成后、写入结束一小时后以及全盘Trim后用HDTune Pro测试SSD的写入性能。

    4、本次横评更为注重SSD在长期使用时会的性能表现,先进行GC测试就是为了让SSD进入稳定态,GC测试完成后就进行Expreview Storage Benchmark 2014,测试会生成59GB的文件,这些文件会保留作后面测试的预置文件,这样做的原因是为了让SSD更接近我们平常使用的状况。

    5、接下来我们会进行PCMark 7PCMark 8的测试。

    6、最后还会再运行一次AS SSD Benchmark、Crystal Disk Mark与Anvil`s Storage Utilities,让大家看看SSD在稳定态时与出厂原始性能的差距。

    5.2 Expreview Storage Benchmark 2014介绍

    到目前为止我们使用的SSD评测规则是两年前我们做横评时所定下来的,当时定下的测试标准比较注重SSD的基本性能,当时的测试标准中也有实际应用的测试,但是现在来看这类测试的比重还是偏低,有点偏离实际使用,在新的横评中我们会使用新的测试标准,新的测试标准会更为贴近实际应用情况。

    新的测试会比较注重硬盘真实情况的重现,增加回放类测试的比重,并在此隆重推出我们自己的I/O轨迹回放测试:Expreview Storage Benchmark 2014

    要反应日常的使用,CDM、ASSSD这类简单的测试软件是肯定不行的,IOMeter可以进行较为复杂的测试,但是要反应真实的读写情况脚本要设置得非常复杂,PCMark的硬盘测试则是采用真实的磁盘I/O轨迹回放,这种测试方法比较能反应硬盘的真实读写情况,不少外国媒体都有制作自己的回放测试来考验 SSD。

    测试使用我们自行录制的真实硬盘I/O轨迹脚本,整测试包括日常应用、办公应用和游戏应用三个部分,涉及多个软件的操作,这些脚本使用Intel NAS Performance Toolkit进行全速回放,运行完会生成一份详细的测试报告,我们取其中的平均传输速度,三个测试的传输速度加起来取平均值就是这项测试的结果,比如上图中就是用超极速S330 128GB跑出来的,它的测试成绩是432MB/s,各个测试的具体构成包括:

    日常应用测试

    1.同盘复制一个MKV电影文件,其实就是以前Fastcopy测试用的那个,文件大小2198MB。

    2.同盘复制一个有大量零碎文件的文件夹,也是以前Fastcopy测试所用的那个,文件夹大小2250MB,文件总数10980个。

    3.启动QQ,并对聊天记录进行搜索,随后关闭。

    4.用Internet Explorer 10流量本地网页文件,逐个进行人工翻阅。

    5.用Media player播放本地高清视频,并拖动进度条。

    整个日常应用测试涉及的数据吞吐量是12742MB,其中读取数据8005MB,写入数据4737MB,涉及的文件数量4319个。

    办公应用测试

    1.用Word 2013打开多个doc、docx文件,并逐个翻阅。

    2.用Excel 2013打开多个xls、xlsx文件,并逐个翻阅。

    3.用PowerPoint 2013打开多个pptx文件,并逐个翻阅。

    4.用Windows 8自带的阅读器打开多个pdf文件,并逐个翻阅。

    5.用PhotoShop CS6打开一个4.04GB大小的psd文件,并将其另存为一个新的psd,其实就是以前的PhotoShop测试。

    整个办公应用测试涉及的数据吞吐量是34250MB,其中读取数据23579MB,写入数据10671MB,涉及的文件数量112个。

    游戏应用测试

    1.《Battlefield 4》游戏启动,开启新游戏进入第一关。

    2.《Crysis 3》游戏启动,开启新游戏进入第一关。

    整个游戏应用测试涉及的数据吞吐量是3865MB,其中读取数据3865MB,写入数据24KB,涉及的文件数量121个。

     

    6.1 AS SSD Benchmark测试

    这次我们只列出AS SSD Benchmark的连续读写与4K QD1随机读写的测试结果,这项测试的评分也是根据这四项的数据为依据,64线程的测试其实对日常应用的参考意义不大,另外这次会分别测试SSD在出厂状态与稳定态时的性能。

    出厂状态测试结果


    AS SSD连续读取测试

    创见370、SanDisk Extreme Pro、三星850Pro与Crucial MX100组成了第一梯队,读取速度都超过了520MB/s,下面的一大堆都在510MB/s左右,浦科特M6S在ASSSD测试表现不太正常,连续读取速度测试中都没过500MB/s。


    AS SSD连续写入测试

    连续写入测试,三星850Pro、OCZ Vertex 460、三星840EVO、OCZ Vector 150和SanDisk Extreme Pro写入速度都在490MB/s以上,Intel 730虽然是高端产品但是它的写入速度并不怎么的高。


    AS SSD 4K随机读取测试

    前面已经说过了,三星840EVO在跑这类测试时是直接从SLC Cache中进行读取的,所以测试结果非常的强,但实际用的时候是直接在TLC存储区读取的,这里水分很大。实际上4K QD1性能最强的是用JMF667H主控的影驰黑将,其次是三星850Pro,使用LAMD和Indilinx主控的几款产品表现并不是很理想,没有外置缓存的三款产品在此测试中垫底。


    AS SSD 4K随机写入测试

    OCZ的两款产品的4K随机写入倒是非常不错,三星850Pro排名第三,下面一堆产品的差距并不算很大,浦科特的SSD在这方面的表现一直都比较糟糕。

    稳定态测试结果


    AS SSD连续读取测试,排位有一定变动,属于误差范围之内


    AS SSD连续写入测试

    稳定态时写入速度明显降低的是使用SF-2281主控的Intel 520和富士通极速版,Intel 520掉速特别厉害,之前在测试过会掉速的JMF667H主控产品由于现在更换了最新的主控所用都没有出现掉速的现象。


    AS SSD 4K随机读取测试,一般来说SSD的读取性能是不会随写入量而变化的


    AS SSD 4K随机写入测试,这个也没啥太大的变化,都属于误差范围之内

    6.2 CrystalDiskMark测试

    与AS SSD Benchmark一样,这次我们只列出CrystalDiskMark的连续读写与4K QD1随机读写的测试结果,也会分别测试SSD在出厂状态与稳定态时的性能。

    出厂状态测试结果


    连续读取测试

    CDM所测出来的数值通常要比AS SSD的要大,各个产品的排位有很大的变动,创见370的连续读取速度依旧非常不错,与三星850Pro并列帮手,其次是SanDisk Extreme Pro、浦科特M6Pro,影驰黑将与创建340这两个只有四通道的产品连续读取速度比不少八通道的产品都要强,Intel 730在这项测试中垫底。


    连续写入测试,与AS SSD有细微不同


    4K QD1随机读取测试

    CDM随机读取测试与AS SSD测试的区别就是采用SF-2281主控的Intel 520与富士通极速版的随机读取速度高了非常多,特别是富士通极速版提升得特别多,出来的结果非常好,这主要是与两个软件的测试方法有关。


    4K QD1随机写入测试

    CDM 4K随机写入测试,OCZ的两款产品测试结果都在130MB/s以上,下面是三星850Pro、Intel 520/730、创见340、Crucial MX100和SanDisk Extreme Pro四款速度在120MB/s,浦科特M6S在这项测试中垫底,没有超过100MB/s。

    稳定态测试结果


    连续读取测试,用JMF667H主控的影驰黑将和创见340速度都略微掉了点


    连续写入测试,Intel 520和富士通极速版有一定的性能下降


    4K QD1随机读取测试,Intel 520的速度有一定下降


    4K QD1随机写入测试,有细微变化

    6.3 Anvil`s Storage Utilities测试

    Anvil`s Storage Utilities的优点在于可以调节测试所用数据的可压缩比例,这是AS SSD测试所没有的,CDM测试要不是全不可以压,要不就全都可以压,这样太极端了,Anvil`s Storage Utilities预设了几个数据可压缩比例,我们使用比较接近应用程序的46%这个比例来进行测试,这个测试程序会根据各项测试结果得出一个总分,我们直接使用这个分数来作为每个SSD的该项得分。

    出厂状态测试结果

    浦科特M6S在这项测试中性能表现并不正常,连续读取速度只有390MB/s导致它的读取测试得分相当的低。三星850 Pro在这项测试中得分相当之高,其次是840 EVO,两个的得分都在5000以上,SanDisk Extreme Pro排名第三,具体的测试结果请看下图:

    稳定态测试结果

    在SSD的稳定态再一次进行测试,得分明显下降的只有Intel 520和富士通极速版,都是写入性能有所下降,都是大概下降了大概120分左右,具体的测试结果请看下图:

    6.4 PCMark7测试

    PCMark 7存储测试,三星850Pro以5624分的成绩傲视群雄,东芝Q Pro在前面的基准性能测试中表现并不怎么抢眼,但是在回放测试中表现相当优秀,以5610分排名第二名,第三名浦科特M6 Pro得分5562其实也并不低,第四名的同样是来自浦科特的M6S,得分5504,头四位的产品得分都高于5500分,接下来的产品大多数都在5400分这个区间内,海盗船Neutron GTX的得分都比较低。

    6.5 PCMark8测试

    PCMark 8的性能测试基本是拉不开分差的,不同产品间的得分差距非常少,东芝Q Pro在PCMark 8中表现相当出色,是唯一一款得分超过5000的产品,三星两款产品850Pro与840EVO分别位于第二和第三位,与下面的几款产品拉不开差距,分差叫明显的只有最后三位的海盗船Neutron GTX、Intel 520和富士通极速版。

    6.6 Expreview Storage Benchmark 2014测试

    每项测试会运行三次取其平均值来作为该项测试的成绩,最后的总成绩是三项测试的结果的平均值,要注意的是得出的结果是平均传输速度,回放测试的读取与写入操作是同时进行的,所以某些SSD在读写操作都繁重的办公应用测试中结果会超过SATA 6Gbps接口单向传输速度的上限。

    日常应用测试,OCZ两个盘在这项测试中表现相当不错,东芝Q Pro与Vector 150分别位于一二位,其次是Vertex 460,这项测试写入的比重占了三分之一,零碎文件也很多,SSD的综合读写性能对最终成绩影响非常大。

    游戏应用测试基本上是一个纯粹考验读取性能的测试,写入量非常少,三星850Pro在这个项目中位于首位,第二是三星840EVO,第三位是创见340,第二第三名的差距非常小。

    这项测试对SSD的读写性能要求都非常的高,而且是以大文件的连续读写为主,所以连续读写都非常好的SSD在这项测试中表现就会非常的优秀,头三位分别是东芝Q Pro、OCZ Vertex 460和三星850Pro。

    综合三项测试的结果,东芝Q Pro在这项测试获得了第一,三星850Pro第二,OCZ Vertex 460位于第三,其他各个SSD的成绩如上表所示。

    6.7 性能测试数据汇总及分析

    将前面测试的各项数据汇总成下表,这样更方便对比各SSD的差异:


    性能测试数据汇总(点击放大)

    在上表中,各个单项的最好与最差成绩分别以红色和绿色作了标记,大体上可以一眼看出最好与最差的。整个测试有六个大项一共24个数据,三星850Pro的表现是最抢眼的一共拿得了10项第一,性能上的优势无可匹敌,相比之下相对最为老旧的Intel 520在面对现在一系列新产品的挑战时就表现得力不从心了,性能在16款SSD中垫底。

    大家可以看见三星840EVO在多个测试中随机读取性能获得第一的位置,但是之前已经说过了,840EVO在运行小数据量的测试时基本上都是在TurboWrite缓冲区里进行的,这对写入性能和4K随机读取的测试结果都有很大影响。TurboWrite功能对SSD写入的性能这是可以在日常应用中体验得到的,但是一般情况下是无法帮读取加速的,因为数据多数都是直接在TLC存储区直接读取的,刚写入的数据立即就读取这情况非常的少,这可能是对测试软件的专门优化,再加上840EVO还有旧文件读取速度下降的问题,鉴于这款产品存在太多不确定因素所以这次就不给它打分了。

    虽然把三星840EVO的成绩剔除了,不过这里我们还是重申下我们的态度:超能对TLC闪存的态度并不在于TLC闪存的数据寿命上,随着固态硬盘容量的提升,正常使用中数据寿命并不是TLC的死穴。我们不推荐840EVO主要是因为其测试反应出的性能很大程度上是靠SLC缓存加速出来的,其他硬盘有些也是有SLC缓存加速的,不过没有这个缓存之后其性能也不会下跌太多,这是MLC与TLC闪存先天决定的。

    尽管面临着这些争议,不过我们也承认840EVO在市场上是一款定位成功的产品,三星有实力把它打造成一个介于普通MLC硬盘与高端MLC硬盘之间的产品,我们并不推荐用户优先选择840EVO,不过也不会反对用户选择,性能指数和性价比指数并不能满足所有消费者的需求。

    也许等以后的TLC闪存硬盘数量丰富之后,我们可以针对TLC硬盘单独做个测试。

    这次横评更换了项目,超能指数的计算方式也有所不同,这次得分是按大项来同级的,新的超能指数是六个大项成绩的加权值之和,即:

    超能指数 = 系数 * ∑(权重 * 大项成绩 / 大项平均值)

    这里的系数=5,是让成绩变成百分制。重主要是考虑到各种数据的重要性,这次测试比较看重比较贴近实际应用的回放测试,所以PCMark 7和PCMark 8两款测试的权重是2,我们的Expreview Storage Benchmark回放测试权重是3。ASSSD、CDM和Anvil这三项快速测试的权重是1,它们的项目得分是出厂状态和稳定态两个测试结果的平均值,Anvil是直接取测试得分,而ASSSD与CDM的分数是按下面公式计算的:

    ASSSD/CDM的项目得分 = ∑(权重 * 单项成绩 / 单项平均值) / 4

    读取速度比写入速度重要,因为实际应用中读与写的比例至少在10倍以上,随机性能比连续性能重要,基于这样的考虑,制定的权重规则是:随机读取权重为5,连续读取权重为3,随机写入为2,连续写入为1。

    经过这样的计算,可以得到各SSD的超能指数:


    超能指数与性价比指数

    三星850 Pro的性能极其强悍,得分高达98.7,与其他产品拉开不少差距,其实三星840 EVO的得分也不低的,只不过那个成绩有一定水分,其实论实力的话三星确实比其他厂家强不少,SSD方案是完全实用自家的,这几年的新产品都把许多新的技术投入实用,软件和硬件上都有很强的实力。

    第二位是SanDisk Extreme Pro,得分为94.4,影驰的黑将以93.2的得分排名第三,浦科特M6 Pro排名第四得分为92.8,用了新固件的黑将表现相当强悍。

    其他的大多数产品都在80分的区间内,Intel的旗舰产品730其实性能并不怎么样,这货毕竟与企业级产品同根,论稳定性绝对要比其他的产品要好得多。东芝的Q Pro在回放测试中的表现相当优秀,但是前面的快速测试中表现较糟糕,受其拖累得分并不高。OCZ的两款产品得分非常相近,Vector 150是88.8,Vertex 460是88.1,两者其实只是主控的频率有差别,所以差距这么少很正常。

    创见使用SMI2246EN主控的370得分为85.7,而使用JMF667H主控的340得分为84.8,它们两个使用的闪存是完全一样的,都是美光的L85A,其实这个结果可以说明一样东西,就是SMI2246EN的性能比JMF667H要强一点。

    有了超能指数这个性能指标,就很容易计算出各SSD的性价比指数(超能指数/参考价*79.8),性价比方面影驰黑将以9.9分摇摇领先,其次是得分为9.3的Crucial MX100,创见340以9.0分位于第三。三星850 Pro的超能指数是最高的,但是它的售价也相当之高,导致性价比指数直接垫底,1599元都差不多可以买得到512GB的产品了。

    7.1 功耗测试方法

    对于SSD来说,功耗都比较低,因此被大多数用户忽视,但是越来越多的笔记本用户步入SSD之列,功耗也成为新的观注点,就移动平台来说,更低功耗意味着续航时间的延长。

    这次功耗测试,采用传统的电流与电压测量并计算得到,由于SSD不需要12V和3.3V供电,因此这个测试也变得简单起来,只需要测量到5V输入的即时电流和电压即可。


    改造一个4D转SATA转接线,断开5V连线,方便接入万用表


    测量时的基本示意图

    测试具体方法如上,用两个万用数字表分别测量5V输入的电流和电压,再将这两个数值相乘即可得到某一瞬间的功耗值。测试用的软件为CDM,记录在运行持续读写和4K随机读写时的电流与电压。


    某SSD在持续读过程中的电流与电压值

    我们测量了SSD的启动功耗、待机功耗、持续读/写功耗和随机读/写功耗一共六个值,考虑到数据过多的话影响阅读,因此选择列出三个比较有代表性的功耗值,即待机功耗、持续写入功耗和随机读取功耗。

    SSD最低功耗表现在待机时,而最高功耗表现在持续写入时,随机读功耗相对较低,可以看作是典型应用时的功耗值。其它的如持续读取功耗会比持续写入功耗稍低,随机写入功耗会比随机读取功耗稍高,大多数SSD的启动功耗接近于随机读写功耗。

    7.2 功耗测试成绩

    待机功耗

    大多数SSD在待机时功耗都在0.6W以下,平均待机功耗为0.54W非常之低,其中影驰黑将、三星840EVO和850Pro的待机功耗是最低的,只有0.3W,差不多只有平均值的一半,而Crucial MX100与Intel 730的待机功耗明显要比其他产品高出不少,都在1.1W以上。

    实际上,除了持续写入时的功耗,240/256GB SSD的功耗和120/128GB的功耗差不多,只是持续写入时的功耗要略高那么一点点。

    4K随机读功耗

    随机读是SSD非常典型的应用,尤其是作系统盘使用时,也就是说这一个功耗会是实际应用中出现比重最高的一个参考值。

    参测的16款SSD平均4K随机读功耗为1.28W,影驰黑将在此时的功耗表现相当优秀,仅有0.7W,是所有产品中4K随机读功耗最低的,使用SMI2246EN主控的创见370功耗也仅为0.75W,Intel 520由于主控是所用闪存都是旧的,功耗在众多产品中是最高的。

    持续写入功耗

    持续写入功耗可以看作是SSD的最大工作功耗,对于很少当仓库盘使用的SSD来说,这样的工作机会并不多。

    16款SSD的平均持续写入功耗达到3.46W,几乎是平均随机读取功耗的三倍,东芝Q Pro可能是少了一颗DRAM的原因吧,功耗表现最优秀,只有2.09W,与第二名的三星850Pro的2.72W差距还是挺大的,在之前两项测试中表现较为优秀的影驰黑将则位于纵多SSD的中间位置,海盗船Neutron GTX的连续写入功耗则是最高的。

    综合来看在这16款SSD当中综合功耗表现最优秀的要数东芝Q Pro了,虽然待机功耗略微大一些,不过读写功耗表现都很好,其次就到三星850 Pro、影驰黑将和创见370。

    8 Trim与GC测试

    测试使用IOMeter对没有分区的SSD进行连续一小时的4K QD32随机写入,以制造大量的碎片,然后放置一个小时让SSD自行进行垃圾回收操作,之后会把SSD重新分区并格式话让它进行全盘Trim,我们会在开始测试前、写入完成后、写入结束一小时后以及全盘Trim后用HDTune Pro测试SSD的写入性能。

    三星850Pro


    三星850Pro 256GB在写入完成后速度大概只有80MB/s左右,从图中其实可以见到SSD开头已经有非常小的一部分已经在GC了,闲置一小时后大概有10GB的空间恢复了,全盘Trim后恢复到出厂状态。

    三星840EVO

    三星840EVO 250GB前面有3GB的SLC Cache空间,这些空间用完后速度就掉到TLC NAND的正常速度了,大概在250MB/s左右,经过一小时写入后写入速度下降至只有43MB/s左右,闲置一小时后大致清空了SLC Cache的空间,其他运行在正常TLC模式的闪存速度还是那个样,全盘TRIM后也没有马上完全恢复,后面还有一部分闪存空间没有清理干净。

    浦科特M6Pro

    浦科特M6Pro经过一小时写入后速度只有54MB/s,闲置一小时后大概有100GB的空间清理干净,全盘Trim后性能完全恢复,浦科特的产品GC效率普遍挺高的。

    浦科特 M6S

    浦科特M5S在GC测试时出现了一些问题,估计是没清理过的那些部分速度太低了导致软件运行出错,写入一小时后立即测试的话大概到12GB左右软件就会出错,闲置一小时后大概测试到50%的位置就会出错,出错前的那些明显是已经被清理过的空间,如果全盘Trim的话SSD会恢复到出厂状态。

    Crucial MX100

    Crucial MX100经过写入后速度只有128MB/s,可以看到SSD开头有一小部分已经开始GC了,闲置一小时后大概有10GB的空间清理完毕,全盘Trim后性能恢复到出厂水平。

    Intel 730

    Intel 730在经过写入后写入速度下降至只有48MB/s,闲置一小时后HDTune没有太大的变化,平均速度的提升是因为HDTune写入测试的影响,全盘Trim后会恢复到出厂性能水平。

    Intel 520

     

    Intel 520用的是SandForce SF-2281主控,这主控基本不会去做主动GC的,所以它必然是会掉速的,在经过一小时写入后SSD的速度掉至234MB/s,闲置一小时后写入速度基本没有变化,全盘Trim后平均写入速度恢复到300MB/s左右,并没有完全恢复。

    东芝Q Pro

    东芝Q Pro在经过写入后平均写入速度大概为83MB/s,闲置一小时后基本没有太大的变化,可以看得出这款SSD基本不会去做主动GC的,全盘Trim后写入速度恢复到出厂水平。

    海盗船Neutron GTX

    海盗船Neutron GTX的表现与Intel 730差不多,经过一小时的全盘写入后只有64MB/s的写入速度,闲置一小时后变化并不大,全盘Trim后则恢复到出厂水平。

    OCZ Vector 150

    OCZ Vector 150在经过一小时的写入后,它的平均写入速度只有109MB/s,闲置一小时后大概恢复70GB的空间,全盘Trim后性能恢复至出厂状态。

    OCZ Vertex 460

    OCZ Vertex 460的GC与Trim表现基本与Vector 150是一样的,闲置一小时大概就清理了70GB左右的空间,全盘Trim后恢复到出厂水平。

    SanDisk Extreme Pro

    SanDisk Extreme Pro经过一小时写入后速度下降至89MB/s左右,闲置一小时后大致清理了10GB的空间,不过那部分的性能其实没有恢复到出厂水平的,速度大概只有220MB/s左右,全盘Trim后会恢复到出厂水平。

    影驰黑将

    影驰黑将使用的是最新的2.0版本固件,以前掉速的问题得到了解决,在写入1小时后平均写入速度在62MB/s,闲置一小时后大概65GB的空间清理完毕,全盘Trim的话性能会恢复到出厂水平。

    创见340

    同样使用JMF667H主控的创建340的GC和Trim表现与影驰黑将差不多,经过写入后平均写入速度只剩58MB/s,闲置一小时后大概65GB的空间清理干净,全盘Trim后会恢复到出厂水平。

    创见370

    相比与340来说,370的GC相对没有那么激烈,在写入一个小时后SSD的平均速度下降至100MB/s左右,闲置一小时后大概有15GB左右的空间被清理,全盘Trim后恢复到出厂水平。

    富士通极速版

    富士通这个用的是经典的SandForce SF-2281主控,会掉速是必然的,不过这次测试出现了比较少有的写入保护状态,经过一小时的暴力写入后运行HDTune时SSD还是挺正常的,但是闲置一小时后再次测试时发现SSD的平均写入速度只有10MB/s,说明主控已经进入了写入保护状态了。

    要解除写入保护状态只可以通电闲置,所以富士通这个SSD比其他的SSD放置多了一天才进行全盘Trim测试,但是再次运行HDTune测试时运行到最后SSD又一次进入了写入保护状态……最后这个SSD放置了一个周末后才开始进行剩下的性能测试。

    测试小结

    这里简单总结一下,这次测试的SSD中除了使用SF-2281主控的Intel 520和富士通极速版外其他的都不会在长期使用后出现掉速的现象。另外三星840EVO在短时间内写入量超过3GB也会出现掉速的问题,不过这是SLC模式的缓存用完的原因,等缓存内的移出后性能就会恢复。

    从上面的结果来看,浦科特与OCZ的产品、影驰黑将与创建340采用了相对来说比较激进的GC算法(其实相比以前的M2P来说它们已经温和很多很多了),Crucial MX100、Sandisk Extreme Pro和三星的两个的GC算法则相对来说会温和些,Intel 730、海盗船Neutron GTX和东芝Q Pro则是完全不做主动GC。

    其实对于GC算法的激进与否并不能说哪个好哪个坏,激进的GC可以保证SSD可以随时拥有最佳的性能,不过这不利于闪存寿命,温和的GC算法则可以保证闪存寿命,但是不能保证SSD随时工作在最佳状态,这得看厂商如何找到一个平衡点了。

    9.1.1 三星850Pro 256GB介绍


    三星850Pro 256GB正面照片,与840 Pro还是很相似的


    三星850Pro背面照片(送测样品背面并没有贴纸)


    拆开三星850Pro 256GB,可以看到PCB相当的小


    三星850Pro 256GB的PCB做得非常紧凑,4颗芯片占据了正面大部分空间


    背面就两颗闪存和供电芯片


    三星850 Pro所用的主控与840 EVO一样是MEX,内置一颗三核ARM Cortex-R4处理器,主频400MHz


    256GB所配的缓存是512MB的LPDDR2,当然是三星自家产品

    闪存采用三星第二代86Gbit 40nm MLC V-NAND,而且还用了两种不同容量的闪存混搭而成,正面的两颗型号是K9PRGY8S7M,背面两颗的型号是K9HQGY8S5M,前者容量 86GB,内部8CE,后者容量43GB,总容量258GB,造成这样原因是86Gbit这奇怪的Die Sice。

    至于为什么Die Sice是这么奇特的86Gbit,那就得深入研究下芯片内部了,从chipwork上可以查询出K9HQGY8S5M闪存内部Die编号是K9ADGD8S0A,其中第三位的“A”代表的是3bit MLC,也就是我们所说的TLC,第四第五位的“DG”代表Die Sice是128Gbit,而86Gbit刚好是128Gbit的三分之二,到这里大家应该清楚三星的第二代40nm MLC V-NAND其实就是让TLC模拟成MLC来使用,让颗粒的性能与寿命接近与真正的MLC。

    当然了用TLC来模拟MLC这并没有什么不好,只要闪存的性能和耐久性和MLC一样就完全没有问题,而根据Anandtech的测试,三星850 Pro使用的V-NAND闪存的P/E寿命就是6000次,相比目前的2D闪存3000次的P/E寿命来说提升了一倍。

    9.1.2 三星840 EVO 250GB介绍


    简包版三星840 EVO的包装


    产品附件,三星 SSD Magician的光盘,产品说明书以及贴纸

    三星840 EVO的外壳与840 Pro/840是有所不同的,外壳颜色变浅了,上面的文字和正方形图案都变成黑色。


    三星850EVO背面照片

    拆开SSD外壳,你会发现里面的PCB只有那么小小的一块,壳子里面有很大闲置空间,更大容量版本的840 EVO的PCB会大一点,因为需要空间搭载更多的NAND,新版的840 Pro和840内部也是差不多这个样。

    这是120GB和250GB所用的PCB,好小的一块,上面只有两颗闪存,500GB、750GB和1TB上用的是不同的PCB,因为这三款所用的NAND数量更多,500GB的用了四颗闪存,750GB和1TB的用了八颗闪存。


    两颗NAND就有256GB的容量了


    编号为S4LN45X01的三星MEX主控,是一颗三核Coretex-R4处理器,频率400MHz


    512MB的LPDDR2 DRAM缓存

    三星840 EVO用的是19nm工艺Toggle 2.0 TLC闪存,250GB所用的闪存颗粒编号为K90KGY8S7M-CCK0,每die容量从原来的64Gb提升到128Gb,每颗闪存堆叠了8个die,这样单颗容量就高达128GB,两颗就可以组成256GB的容量,三星的19nm闪存依然采用8K Page设计,与东芝和IMFT的16K Page不同,不用做那么多优化就能保持好4K随机性能。

    9.1.3 附送软件:Samsung SSD Magician

    三星的SSD Magician可以说是这么多软件中做得最好的一个了,包含的功能非常丰富,而且界面也做得相当好,主界面是SSD的一些基本信息,如果更改某些设置来提高性能的话软件会提醒你。


    内置简单的性能测试


    手动Trim功能


    可以在系统里进行的固件更新


    系统优化功能,可以帮助你简单的更改系统设置以达到更为优化的性能

    Over Provisioning项,可以减少三星SSD的可用空间作为超规空间,增大超规空间可以让SSD的性能更为稳定而且有助于增加SSD的寿命。

    Secure Erase项,执行改功能会完全擦除SSD上所有的数据,可以让SSD恢复到出厂的性能,使用之前请备份好自己的数据,还有就是每执行一次SSD的寿命就少一次。

    三星在推出840 EVO的同时也推出了RAPID技术,目前只有850Pro/840Pro和840 EVO能使用,RAPID其实就是利用可用内存空间来充当SSD的读写缓存,这样就可以让SSD的读写能力得到大幅度提升,当然了实际提升并不明显。


    软件还整合了硬盘数据加密功能

    9.2.1 浦科特M6 Pro 256GB介绍


    浦科特M6 Pro系列全新的玫瑰金包装


    配件非常丰富,有SATA线、3.5寸转接架、软件光盘,那张VIP是浦科特的售后联系方法


    浦科特M6 Pro采用玫瑰金外壳,材质依然是铝合金,表面采用金属拉丝工艺


    浦科特M6 Pro背面照片


    拆开浦科特M6 Pro 256GB,主控芯片上有导热贴,可以把主控的热量传递到外壳上加快排出

    M6 Pro所用的PCB与上代产品差别不小,布局和元件都有很大变化,这个256GB的所有元件都布置在PCB正面。


    PCB背面基本的空的


    Marvell 88SS9187主控


    缓存是两颗SKhynix的256MB DDR3

    M6 Pro使用东芝最新的A19nm MLC闪存,采用Toggle DDR 2.0接口,单颗容量32GB,4CE,8颗组成256GB的规格。

    9.2.2 浦科特 M6S 256GB介绍


    浦科特M6S的包装与M6Pro有明显的差别,相比起来这个简单很多


    M6S与M6Pro在外观上也有很明显的不同,M6S用还是比较传统的银白色外壳


    浦科特M6S背面


    拆开SSD外壳,主控芯片上有导热贴


    M6S与M6Pro的PCB是完全不同的,与M5Pro更相似


    PCB背面基本没有东西


    Marvell 88SS9188主控其实就是Marvell 88SS9187的四通道低功耗版本


    缓存是SKhynix所产的DDR3L,容量512MB

    浦科特M6S用的是19nm Type-C Toggle DDR 2.0 MLC,采用TSOP48封装,单颗容量32GB,与M5Pro用的是同一种闪存,M6S其实可以算是四通道精简版本。

    9.2.3 附送软件:Plextool

    浦科特为自家SSD所制作的Plextool工具,软件界面还是做得比较精美的,主界面是SSD的一些基本信息,有一个Trim的开关可以开启或关闭系统的Trim指令。


    软件配有图文并茂的说明


    Secure Erase功能在Windows 8.1系统中不能使用

    虽然软件有固件更新功能,但是并不是在Windows系统下更新的,点击执行的话会下载对应的更新工具,大部分SSD下载下来的都是一个iso文件,让你自行制作DOS启动盘进行更新。有个例外就是M6E下载下来的是一个在Windows系统下进行更新的程序。


    软件自带简单的性能测试

    仅支持M6Pro的PlexTurbo功能,和三星的RAPID差不多,其实就是利用可用内存空间来充当SSD的读写缓存,不过浦科特在介绍该技术时有说过这技术能在断电时防止数据流失,不太清楚具体是怎么做到的。 此功能在运行简单的跑分测试时会带来很大的提升,但是在轨迹回放测试中基本没用,实际有多大提升不大清楚。

    9.3 Crucial MX100 256GB介绍


    Crucial MX100 256GB的产品包装

    Crucial MX100是采用7mm盘体设计的,官方配送了一个9.5mm的专接架,让SSD可以更好的兼容部分笔记本,转接架上面有双面胶,要用时直接粘在SSD上即可,此外附件还有Acronis Ture Image HD软件的Key。


    Crucial MX100 256GB正面


    Crucial MX100 256GB反面


    MX100的主控和缓存上有散热贴,把这两颗芯片的热量传递到外壳上加速散热


    MX100的PCB其实与M550/M500没什么大区别,正面有主控、DRAM与8颗NAND,那排贴片电容还是挺抢眼的


    MX100PCB背面,基本上就是8颗NAND

    MX100主控与M550一样使用的是Marvell 88SS9189,而M500用的是88SS9187主控,这也是为啥MX100的性能与M550这么接近的原因。


    这颗DRAM的真正编号是MT42L256M16D1GU,是美光的LPDDR2,容量512MB,实际使用的只有一半容量

    MX100 256GB上总共用了16颗闪存,这些闪存的正式编号是MT29F128G08CBCCBH6,是美光16nm ONFI 3.0同步闪存,单颗容量16GB,die大小128Gb。

    9.4.1 Intel 730 240GB介绍


    Intel 730 240GB彩盒包装


    彩盒的配件还是挺丰富的,有贴纸,软件光盘,SATA线和螺丝


    Intel 730正面照片,有个相当帅气的骷髅


    背面依旧继承了Intel SSD的传统,没有喷漆的铝壳


    拆开SSD外壳后你会发现里面根本不相是消费级的SSD


    Intel 730所用的方案是直接套用服务器级的DC S3700和DC S3500的,PCB和元件布局三者几乎一样


    PCB背后可以看到有许多贴片电容,还有一颗孤独的闪存

    PC29AS21CA0主控,DC S3700和DC S3500都在用它,是正宗的服务器级主控,当然了某些消费级产品用不着的功能被精简了,比如AES-256硬件加密,主控支持8通道闪存。


    缓存是两颗美光所产的DDR3L,总容量512MB


    闪存是Intel 20nm 128Gbit ONFI同步MLC,单颗容量32GB,共8颗

    PCB背后还有一颗单独的16GB闪存,总闪存容量是272GB,而用户实际可用空间240GB,保留了32GB的OP空间,比市售的其他消费级同容量SSD都要多得多。

    SSD上比较抢眼的就是这两颗电解电容了,这样的设计在其他的消费级SSD上根本看不到,电容使SSD在掉电时有更多的时间把正在处理的数据写入到NAND上,大幅度减少掉电时数据丢失的可能性。

    9.4.2 Intel 520 240GB介绍

    Intel 520虽然是一款很老的产品,不过现在它货源还是挺充足的,售价也非常合适,所以就加入到这次横评当中,现在卖的多数是简包,其实简包和彩包在保修上是没有区别的,只是里面的配件不同,简包里面是完全没有其他配件的,彩包配件可以参考上一页的Intel 730。


    Intel 520正面照片,上面贴着各种产品参数,SSD默认尺寸是9.5mm,塑料筐可以拆下来然后瘦身成7mm


    SSD背面照片


    Intel 520拆解,可以看到在主控位置准备有导热贴


    PCB正面,用的是SandForce方案所以没有缓存


    PCB背面照片

    Intel 520使用的是SF-2281主控,不过与其他品牌使用同主控的产品不同,520系列使用的是Intel自家的固件。

    Intel 520 240GB是一款老产品,闪存也是用旧制程的25nm ONFI同步MLC闪存,TSOP48封装,编号为29F16B08CCME3,单颗容量16GB,16颗组成256GB的规格,16G被留作OP空间

    9.4.3 附送软件Intel SSD Toolbox

    Intel SSD Toolbox是一个非常好用而且便捷的SSD管理工具,目前最新的是3.2.3版本,这个软件可以查看SSD的信息、扫描磁盘错误、手动Trim、自动系统优化、全盘擦除以及更新固件,大部分功能只支持Intel SSD。


    Intel SSD Optimizer就是手动全盘Trim,而且还可以给用户设定时间让系统在指定时间给SSD发送Trim指令


    快速磁盘诊断


    全面磁盘诊断


    全盘擦除功能,可以把SSD恢复到出厂的性能,不过会丢失所有数据

    软件支持Windows下的固件更新,让固件更新变得更为方便,主要点解右下的检测更新按键是检测软件的更新而不是SSD最新的固件。


    系统自动优化功能,点一下就可以把系统优化可以发挥SSD最大的性能

    9.5.1 海盗船Neutron GTX 240GB介绍


    海盗船Neutron GTX 240GB产品包装


    配件中有一个2.5寸转3.5寸的转接架


    海盗船Neutron GTX 240GB SSD正面照片


    海盗船Neutron GTX 240GB SSD背面照片,上面并没有标注各种规格


    拆开SSD的外壳,可以看到在主控位置上有导热贴


    PCB正面,八颗闪存包围着主控


    PCB背面也有八颗闪存,还有个在供电元件

    海盗船Neutron GTX使用的是LAMD LM87800AA主控,与其他双核主控一样,LM8700也集成了两个ARM内核,一个负责主机处理,另一个负责管理NAND以及FTL(Flash Translation Layer,flash转换层,负责闪存block及page的LBA映射)。

    LAMD LM87800主控支持8通道读写,最大容量可达1TB,支持目前主流的ONFI和Toggle标准的SLCMLC以及eMLC闪存。主控集成了AES-128/256加密功能,支持坏块替换、耗损平衡、循环以及GC垃圾回收

    另一个让LAMD出名的技术是eBoost,它使用信号处理算法以提升SSD使用寿命。这一技术对企业级用户以及那些使用低质量闪存的公司很有意义。不过海盗船Neutron不在此列,LADM称如果你长时间使用SSD,那么eBoost技术在数据保存方面就有很价值。


    使用三星的DDR2 SDRAM来作为SSD的缓存,单片容量128MB,共有256MB

    海盗船Neutron GTX系列使用的是东芝19nm Type-C Toggle DDR 2.0 MLC,采用TSOP48封装,单颗容量16GB,正反面各8颗总容量256GB,用户可用空间240GB,预留了16GB的二级OP空间

    9.5.2 附送软件:Corsair SSD Toolbox

    海盗船的SSD Toolbox的功能也是相当完善的,不过它的UI嘛……上图的驱动器信息界面可以查看SSD的一些基本信息,点击固件更新会帮你查看是否有新的固件可以更新。

    软件可以划分更多的OP空间给SSD,增大OP空间可以让SSD的性能更稳定,耐久度也更好,当然了用户可用空间自然也会减少。


    SMART信息查询


    磁盘克隆功能也是支持的


    用户可以在指定的时候发送Trim指令


    软件提供Secure Erase功能

    9.6.1 OCZ Vector 150 256GB介绍


    OCZ Vector 150产品包装


    附件里有一个3.5寸硬盘转接架和安装螺丝


    OCZ Vector 150正面


    OCZ Vector 150反面


    拆开SSD外壳,OCZ的SSD使用的是铁制外壳,重量比其他品牌的SSD重很多


    PCB正面照片


    OCB反面照片


    Barefoot3 M00主控


    Vector 150 256GB有两颗美光的256MB DDR3-1600 DRAM作为SSD的缓存,总缓存512MB


    闪存是东芝的19nm Type-C Toggle DDR 2.0 MLC,单颗容量16GB,双面共16颗组成256GB的规格

    9.6.2 OCZ Vertex 460 256GB介绍


    OCZ Vertex 460产品包装


    附件里有一个3.5寸硬盘转接架和安装螺丝


    OCZ Vertex 460正面


    OCZ Vertex 460反面


    拆开OCZ Vertex 460你会发现里面和Vector 150几乎是完全一样的,两者的确只有主控有些微差别


    OCZ Vertex 460 PCB正面


    OCZ OCZ Vertex 460 PCBPCB反面

    OCZ Vertex 460与Vector 150唯一的区别,就是它使用的是Barefoot3 M10主控,功耗方面有所改进,频率更低。


    OCZ Vertex 460 256GB有两颗美光的256MB DDR3-1600 DRAM作为SSD的缓存,总缓存512MB


    闪存是东芝的19nm Type-C Toggle DDR 2.0 MLC,单颗容量16GB,双面共16颗组成256GB的规格

    9.6.3 附送软件:OCZ Toolbox

    OCZ Toolbox相对来说要简单不少,并没有系统优化功能,不过基本的固件更新、手动Trim和Secure Erase功能还是有的,目前最新版本是4.7.1.350。

    点击Update Firmware的话就会在网上自动搜的最新的固件并进行更新,不过在下载固件的时候很多时候都没有提示正在下载,等下载好后才会提示更新,隔壁的Trim按键就是手动发送Trim指令。

    Secure Erase选项,可以清理NAND上的数据把SSD还原至出厂性能,点击后会弹出警告窗口,点确认前请三思。


    Toolbox查看SSD的详细信息和SMART信息

    9.7.1 SanDisk Extreme Pro 240GB介绍


    SanDisk Extreme Pro 240GB产品包装,10年质保字眼非常抢眼


    配件有一个7mm转9.5mm的框架,对于部分笔记本有用


    SanDisk Extreme Pro 240GB正面照片


    SanDisk Extreme Pro 240GB背面


    拆开SanDisk Extreme Pro,在SSD的主控、缓存和闪存位置都贴有导热片帮助芯片散热


    SanDisk Extreme Pro的PCB正面


    PCB背面完全是空的


    Marvell 88SS9187主控


    缓存芯片是美光的DDR3 256MB

    闪存所用的是SanDisk第二代64Gbit 19nm MLC,其实就是东芝的A19nm闪存,这个就是从他们的合资厂所产出的闪存,单颗容量32GB。

    9.7.2 附送软件:SanDisk SSD Dashboard

    SanDisk SSD Dashboard的界面做得比较美观,而且功能也非常完善,软件只识别自家的SSD,其他厂家的产品在软件中不会显示出来,主界面可以看到SSD的分区情况、使用空间、剩余寿命、温度和接口情况等。

    软件可以对SSD性能经行简单的测试,并且可以进行手动Trim操作,不过这功能在Windows 8.1系统中完全不能使用(其实也没有必要)。


    许多实用的东西在工具菜单下,比如固件更新、Secure Erase以及SSD的各种信息等


    Windows 8.1系统下是无法进行Secure Erase,不过软件可以创建USB DOS启动盘来进行此操作


    可以在线检测软件是否需要更新

    9.8 影驰黑将256GB介绍


    影驰黑将256GB产品包装


    新版黑将外壳变成了纯黑色,以前是灰黑色的


    配件包括SATA线与SSD的介绍


    拆开SSD外壳


    新版的PCB面积小了很多,只使用了4颗闪存


    背面还是空白一片


    JMF667H主控与晶豪的DDR3 256MB缓存

    影驰黑将256GB使用的是东芝19nm Type-C Toggle DDR 2.0 MLC闪存,FBGA封装,单颗容量高达64GB,只用了4颗就组成了256GB的规格。

    9.9 东芝Q Pro 256GB介绍

    东芝Q Pro 256GB产品包装,上面的贴纸有防伪涂层,刮开可以在网上查询是否是正品,包装正面印的速度是该系列最好的性能,产品的质保三年。


    配件里有说明书和一个9.5mm的转接架


    东芝的SSD给人的感觉就是非常简洁


    SSD背面中间是凹下去的


    拆开SSD的外壳,可以看到上面一边是绝缘胶另一边则是导热贴


    PCB正面,其实主控旁边是有留有缓存焊位的


    PCB背面基本没有任何东西

    这个主控上面印着东芝的Logo,编号也是东芝自己的,不过实际上这个主控是根据Marvell 88S9187而制造出来的,去掉了片外缓存芯片,固件也是使用东芝自家的。由于去掉了片外缓存的原因,没办法使用响应速度快但体积庞大的FTL表,使用了与SandForce主控相类似的二级映射表来对FLT进行访问,延时自然会比较大,这对延时比较敏感的4K QD1随机读取影响是非常大的。

    我们手头上这个Q Pro使用的是自家的A19nm Toggle DDR MLC闪存,单颗容量32GB,使用BGA封装,另外还有使用19nm Type-C闪存的早期版本,从7月开始就转为使用A19nm的闪存了,两者性能基本相同,区分两者的方法是看产品编号的最后四位,以“GCSU”结尾的是采用A19nm闪存的版本,而采用“GBST”结尾的是19nm Tpye-C闪存版本。

    9.10.1 创见340 256GB介绍


    创见340 256GB产品包装


    配件有一个2.5寸转3.5寸的转接架


    创见340 256GB


    拆开SSD的外壳,外壳是完全采用塑料制成的


    PCB正面


    PCB反面


    创见340使用的是JMF667H主控


    使用美光的DDR3 128MB来作为缓存

    闪存的真正编号是MT29F128G08CBCABH6,美光20nm的L85A闪存,Die Size 128Gb,ONFI同步MLC闪存,单颗容量16GB,双面16颗组成256GB的规格。

    9.10.2 创见370 256GB介绍


    创见370产品包装,和340非常相似


    配件也和340是一样的


    创见370 256GB正面照片


    创见370背面照片


    外壳与340一样也是用塑料制作的


    PCB正面照片,可以看得出创见370与340用的完全不是同一种方案


    创见370背面

    创见370的主控被创见重新封装过,官方的资料说这颗主控是Transcend TS6500,不过从多方的资料来看,这其实是SMI2246EN主控。


    缓存是三星的DDR3 256MB

    闪存的真正编号是MT29F128G08CBEABH6,美光20nm的L85A闪存,Die Size 128Gb,ONFI同步MLC闪存,单颗容量16GB,双面16颗组成256GB的规格。

    9.10.3 附送软件:SSD Scope


    创建为自家的SSD提供了SSD Scope工具,软件的界面很简单明了,功能也很丰富


    SSD基本信息见识


    SMART信息显示


    软件提供错误扫描功能


    软件是支持Secure Erase功能,但是Windows 8.1系统并不支持


    如果有固件更新的话软件会提示你的


    在这里你可以手动开启或关闭系统的Trim功能


    SSD健康监控


    软件还提供硬盘克隆功能,可以让原来用HDD的玩家快速把系统转移到SSD上面

    9.11 富士通极速版256GB介绍


    富士通SSD的包装盒子


    富士通极速版SSD采用2.5寸7mm盘体设计,盘体上贴有红色与黑色相搭配贴纸


    富士通极速版背部照片


    拆开富士通极速版256GB


    PCB正面照片,典型的SandForce方案SSD


    PCB背面照片


    SandForce SF-2281主控

    所用闪存由Intel所产,不过并不是原厂封装颗粒,不过富士通这款SSD所用闪存在封装完后还标记着原来的编号,29F16B08CCME2,这种闪存Intel的520和330系列120GB SSD都用过,是25nm MLC同步闪存,5000 P/E,单颗容量16GB,正反面各8颗组成256GB的规格。

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    • 我匿名了  2017-02-08 23:24

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    • 游客  2016-03-04 17:45

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    • 游客  2015-08-22 07:20

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    • 游客  2014-12-24 17:04

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    • 超能网友高中生 2014-11-26 16:59    |  加入黑名单

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    • 超能网友大学生 2014-11-14 09:41    |  加入黑名单

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      104#

    • 游客  2014-11-11 22:57

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      103#

    • 游客  2014-11-11 10:45

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