用3D XPoint的傲腾900P有多强?高不可攀的性能天花板

2019-3-13 16:24  |  作者:Strike   |  关键字:傲腾900P,3D XPoint,SSD,傲腾

Intel的傲腾900P/905P是目前SSD中最强的存在,用3D XPoint的它们性能和耐久性甚至可以秒杀用SLC闪存的SSD,然而它和普通M.2 NVMe SSD相比到底有多大差距呢?

本文约3974字,需7分钟阅读

在我们的《2018年度巨献(5):六款高性能512GB M.2 SSD横评》之中,除了参测的六款M.2 SSD之外,为了让大家更好的认识这些SSD的性能我们加入了三个参照物,但最终放出来的只有三星860 EVO 250GB和希捷7200转2TB HDD这两个,而第三个参照物因为性能过于bug以至可能影响文章的观看效果,所以最终决定让这些数据暂时躺在数据库里面,暂时不放出来,而这个bug一样的SSD就是Intel的傲腾900P。

有多bug?我们直接来看看加了傲腾900P 280GB后的超能指数:

在本次横评中性能最好的三星970 EVO 500GB和威刚S11 Pro 512GB超能指数为109.6,但傲腾900P 280GB的超能指数高达267,是这些参测的高性能SSD的两倍多,是什么原因使其拥有这么高的分数呢?

想知道傲腾SSD为什么这么强,首先我们得了解它所用的存储介质3D XPoint,它和NAND闪存一样都是用来存储数据的介质,但它们的工作原理并不相同,常见的NAND闪存是通过绝缘浮栅中捕获不同数量的电子来定义单元bit的值,而3D XPoint则是通过改变单元电阻水平来区分该bit是0还是1。

3D XPoint结构非常简单,它由一个选择器和一个存储单元组成,它位于字线和位线之间,在字线和位线上施加特定电压将激活单个选择器并使下面的单元能够被写入或读取。它与NAND闪存最大的区别是可以以bit为单位实施读写操作,而NAND的读写单位是Page,现在的SSD通常是16KB一个Page,但NAND闪存必须得先擦除原来的数据才可写入新的东西,而擦除操作的基本单位是block,一个block有几百个page,也就是说你要改1bit的数据得先把整个block清空。

因为NAND闪存的这一特性所以SSD主控得使用极其复杂的垃圾回收算法,以保持SSD的高效运作,但这始终会消耗主控的资源,而已bit为读写单位的3D XPoint来说它并不需要什么垃圾回收机制,而且它的写入操作是和HDD一样是可以直接覆写的,没有擦除这步操作,所以写入延时要大大低于NAND闪存,而且主控和固件也可以简化不少,当然了以bit为单位进行寻址是需要大量高速缓存配合的,所以现在Intel的傲腾产品都没有把全部容量开放出来。

官方宣称3D XPoint闪存速度及耐用性是目前NAND闪存的1000倍,容量密度则是NAND闪存的10倍,3D XPoint的读写延迟应该是10ns级的,与DRAM内存的几纳秒当然还是有区别,比NAND闪存的微秒级的延迟好得多,如果比写入延迟的话NAND闪存可能会达到毫秒级,当然到了实际产品上就是另一个数字了,Intel给出的傲腾900P读写延时是10us,比3D XPoint的理论数字差太远了,这可能是接口的影响,不过这怎么都比普通的SSD强得多,而低延时反馈到性能上的表现就是超强的随机性能,傲腾900P的随机读写IOPS是现在SSD的好几倍,随机读取55万IOPS,随机写入50万IOPS,用NAND闪存的SSD完全没法比。

Intel傲腾SSD 900P介绍

自2017年Optane傲腾系列产品投向市场以来已经有不少产品,包括专门给HDD加速用的傲腾内存(只有16GB和32GB两个容量),以及由之衍生出来的傲腾SSD 800P系列(58GB、118GB两个容量),以及傲腾SSD 900P(280GB和480GB两个容量)和它的升级版傲腾SSD 905P(380GB、480GB、960GB和1.5TB四个容量),傲腾SSD 900P有U.2和半高PCI-E卡两种,而905P在此基础上增加了M.2 22110的模组,不过由于体积限制只有380GB这个容量。


U.2版本的傲腾900P是2.5英寸盘型的,不过厚度不是常见的7mm或者9.5mm,而是15mm


盘体底部准备了大量的散热鳍片强化散热


现在只有极少数主板有U.2接口,基本上都要加买根M.2转U.2的线


这东西并不好拆,螺丝藏在正面的贴纸下,里面的导热胶还粘得相当死,基本每个芯片上都有导热胶


PCB正面有主控和7颗3DXPoint


背后则有7颗3DXPoint


7通道的主控,傲腾900P并没有提供DRAM缓存,但3DXPoint本身就可以充当着职责


所用3D XPoint的编号为29P32B1AMDNF2,SSD的原始容量是多少并不清楚

性能测试

这次测试其实是在当时做M.2 SSD横评时就完成了的,平台自然是横评时的那一套,CPU是Core i7-7700K超至4.6GHz,主板是微星Z270 Xpower Titanium,单根芝奇TRIDENTZ DDR4-3200 8GB内存,显卡是讯景RX 550 4G,主系统盘是浦科特M9PeY 512GB,系统是Windows 10 Build 1809,CPU的节能模式已经在BIOS里关闭,系统的电源模式也设置成高性能。

我们先从基准性能测试来看看傲腾900P比普通SSD强在哪里吧,对比对象就拿横评那两个性能最好的三星970 EVO和威刚S11 Pro。

CrystalDiskMark测试

CDM测出来的连续读写速度并不能达到Intel标称的最高值,不过即使达到了傲腾900P的连续读写速度也达不到970 EVO和S11 Pro的水平,但傲腾900P强大的地方在于它的随机性能,特别是QD1的4K随机读,速度是现在SSD的两到三倍,其他的随机性能都比用NAND的SSD更强。

AS SSD Benchmark测试

ASSSD Benchmark测出来的连续读写速度更接近Intel给出的理论值,而他的随机性能依然是那么的吓人,220MB/s的4K QD1随机读写是普通SSD的好几倍,随机写入与64线程的随机读写性能也比用NAND闪存的SSD高得多。

看完了基准性能测试接下来看下磁盘轨迹回放测试。

Expreview Storage Benchmark 2014测试

傲腾900P在回放测试中全面领先那两个M.2 SSD,特别是在纯读取的游戏应用测试中,差不多翻了一倍,这就是强劲的随机读取性能的表现。

现在回放测试的总成绩计算方式改为:项得分=单项成绩/单项平均值*1000

M.2 SSD横评中那六款SSD的回放测试总成绩基本都是3字头的,而傲腾900P的成绩则是4字头,4569.4的总分使其远高于这些用NAND闪存的NVMe SSD。

PCMark 7测试

傲腾900P在PCMark 7磁盘测试中的原始得分是37066,是那两个M.2 SSD的两倍多。

PCMark 8测试

在PCMark 8的磁盘测试中,傲腾900P在测试中传输率是1499.2MB/s,是普通NAND NVMe SSD的两到三倍,表现相对的强。

TxBENCH测试

TxBENCH的全盘写入测试,3D XPoint的特性是可以直接覆写的,而且傲腾也用不着SLC Cache,但这并不代表着傲腾900P写入并不会掉速,但它掉速的原因并不是普通SSD那样因为SLC Cache用光或者闪存脏了,而是因为过热,它工作时发热确实有点厉害,而U.2盘型虽然有做一些鳍片,但整体来说散热效果是不如PCI-E卡那么好的,至少散热片面积差太远了,PCI-E卡版本的性能应该会更为稳定,即使如此傲腾900P 280GB的写入性能依旧很好,最后30GB的平均写入速度为1631.6MB/s,全盘平均写入速度是1749MB/s,对TLC SSD肯定是秒杀的,即使是用MLC的970 PRO也做不到。

IOMeter测试

以下是使用IOMeter对SSD全盘进行两小时的4K QD32随机写入后所记录下来的IOPS离散分布情况:

这项测试又是最能体现傲腾900P强大的地方,两小时的随机写入离散分别宛如一条直线,这是用NAND闪存的SSD完全做不到的,即使用SLC的都不行,这是因为闪存的写入特性所决定的,可以直接进行数据覆盖的3D XPoint才能做到,它最后10分钟的平均写入速度是990.4MB/s,是横评那些TLC SSD的9到10倍。

全文总结


M.2 SSD横评的三个参照物

最初在做M.2 SSD横评时准备了三个性能参照物,HDD和SATA SSD是为了让大家更清楚的看到M.2 NVMe SSD到底可以比他们快多少,而傲腾900P则是想给大家看看现在SSD的性能天花板到底在哪里(当然有个更高的傲腾905P),然而测试完之后发现这天花板实在有点太高了,完全到了其他SSD暂时不可攀登的地步,因为如果放出来的话大家的注意力肯定会被它超规的数据所吸引而影响文章的效果,毕竟横评的主角是M.2 SSD而不是傲腾900P。

使用3D XPoint的傲腾系列产品确实是划时代的产品,但傲腾内存容量太少只能用于加速,傲腾800P系列容量其实也不大,而且接口只有PCI-E 3.0 x2最高速度相当受限,所以傲腾900P和它的升级版傲腾905P更受到高端玩家的关注。

3D XPoint可以直接写入覆盖以及极低的延迟使傲腾900P拥有相当稳定的写入速度,而且低队列深度的随机读取速度是普通SSD的好几倍,低延时使它的随机性能整体比用NAND闪存的SSD更好,在各个回放测试中傲腾900P都表现出了碾压的性能,是目前性能最强的SSD。

但有一点要说的是,从普通M.2 SSD换成傲腾900P后的感觉其实没有从机械硬盘到SATA SSD那么明显,主要原因是普通SSD其实已经相当快了,而日常使用时SSD都处于轻载状态,有很多空置时间,傲腾的优势在于随机性能与重载时的写入性能,这些在日常应用时并不能很好的感受得到,而且即使傲腾可以很快的把数据发送到内存里,也得等待CPU和GPU的处理,这个在游戏载入时是很明显的,只有在重载时才能体现出傲腾的价值。

性能那么强,耐久性这么好,傲腾900P有什么缺点呢?除了贵估计也没别的了,这个U.2版本的傲腾900P 280GB售价将近2000元,而一个512GB的970 PRO也不过1399元,使用3D XPoint的傲腾可以说价格相当的昂贵,而且这价格一时半会是降不下去的,毕竟3D XPoint的产能在NAND面前差距太大了,稀少的东西自然也贵,傲腾900P这类产品估计很长一段时间内还是高端玩家的玩物。


  • 游客  4天之前

    905用了都好几个月了...这才有900的测评????

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    50#

  • Y神爱AMD博士 8天之前

    AMD处理器配intel傲腾SSD和NVIDIA显卡,高端标配!

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    49#

  • 游客  8天之前

    游客:

    几天前牙膏厂自吹MRAM量产就绪,目测惹恼了囤货i贩冷静了几天,现只待人傻钱多的i饭接盘了,膏贵的傲腾了清完就凉凉 ...
    03-14 08:25
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  • Mram就不是给你做SSD用的

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    48#

  • 游客  9天之前

    游客:

    这货的缺点是功耗啊,就这几倍速度都要上辅助散热了,真要千倍算不得上压缩机啊 ...
    03-14 05:15
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  • 游客:

    我还以为缺点是价格太贵
    9天之前
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  • 太贵是你的缺点

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    47#

  • 游客  9天之前

    游客:

    这货的缺点是功耗啊,就这几倍速度都要上辅助散热了,真要千倍算不得上压缩机啊 ...
    03-14 05:15
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  • 我还以为缺点是价格太贵

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    46#

  • Strike编辑 9天之前

    游客:

    3D XPoint还有MLC、TLC的概念吗?
    9天之前
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  • 并没有

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    44#

  • 游客  9天之前

    Отзывы: proektgn. com - МОШЕННИКИ и ОБМАНЩИКИ, продают не то что н ...

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    43#

  • 游客  9天之前

    什么时候能追上内存并取代之?

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    42#

  • 王林的大哥研究生 9天之前

    游客:

    这评测太保守,不能真正体现出900p的强大。900p真正强在读写混合测试,也更接近实际使用。在读写混合的情况下,900p能 ...
    03-14 02:09 已有1次举报
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  • 能说完吗

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    41#

  • JaxonLau一代宗师 9天之前

    看4K也就比970EVO plus强三倍 价格也差不多强三倍

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    40#

  • 编辑 9天之前

    这是飞侠拿来装COD的游戏盘,然而做完测试了,他都没玩上COD。

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    39#

  • 游客  9天之前

    3D XPoint还有MLC、TLC的概念吗?

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    38#

  • 游客  03-14 08:25

    几天前牙膏厂自吹MRAM量产就绪,目测惹恼了囤货i贩冷静了几天,现只待人傻钱多的i饭接盘了,膏贵的傲腾了清完就凉凉 ...

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    37#

  • 游客  03-14 05:15

    这货的缺点是功耗啊,就这几倍速度都要上辅助散热了,真要千倍算不得上压缩机啊 ...

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    36#

  • 游客  03-14 02:14

    NAND特性是什么啊,能科普一下吗,是因为主控要分心去垃圾回收所以速度慢,还是因为GC随着硬盘可用空间变小速度越慢 ...

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    35#

  • 游客  03-14 02:09

    这评测太保守,不能真正体现出900p的强大。900p真正强在读写混合测试,也更接近实际使用。在读写混合的情况下,900p能 ...

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    34#

  • 游客  03-14 02:09

    性能那么强,耐久性这么好,傲腾900P有什么缺点呢?除了贵估计也没别的了。贵不是它的缺点,是我的 ...

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    33#

  • thanksko研究生 03-14 00:34

    “抛开价格谈性能就是耍流氓”。英特尔2018年才提供5G主频处理器,实际上很早之前它就为美国航天部门定制过同频液冷处理器了,价格呢?

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    32#

  • 游客  03-13 23:55

    我还在用730

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    31#

  • 游客  03-13 22:45

    乱古 大学生 :

    价格估计要上天了,最乐观的估计同样容量价格是m.2高端SSD的两倍以上价格,不乐观的估计也许4-5倍价格?
    03-13 18:17
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  • 京东480G 4299

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    30#

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