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    目前存储行业NAND闪存届的巨头是三星、SK海力士、西部数据、铠侠、Intel、美光这几个大厂,他们不光在卖闪存,而且还有自己的SSD品牌,市场知名度与销量也很高。

    长江存储作为新入局的NAND闪存的厂家,他们起步其实有点晚,成立于2016年,但进步还是相当迅速的,2017年10月就成功设计生产了国内首款3D NAND闪存,当然那时还是32层堆叠的,2018年研发出了64层堆叠的Xtacking架构产品,并在2019年量产,可给各种需要闪存的设备供货,今年早些时间他们宣布已经能达到业界最先进的128层堆叠。

    8月底,长江存储存储正式推出了自有的SSD品牌致钛,这意味着对于消费者而言,长江存储将从幕后走向台前。官方解释称,致是格物“致”知,是精诚所“致”,更是宁静“致”远。钛,指的是Titanium,原子序数22,这是一种稀有金属,重量轻,强度高,寓意是定义闪存科技新“钛”度。

    致钛首批推向市场的SSD有两款,分别是采用NVMe标准的PC005 Active与采用SATA 6Gbps的SC001 Active,前者只有M.2 2280一种规格,后者有2.5英寸盘与M.2 2280两种规格,本篇是PC005 Active的评测,而SC001 Active请看另一片文章。

    致钛PC005 Acitve的采用白色的包装盒,上面有SSD的照片并印电路图衬底,有右上角则有长江存储Xtacking架构3D NAND的商标,产品的型号印在左下角,很清晰写着这是款NVMe M.2的SSD,最大读取速度能到3500MB/s。

    包装盒的背面就变成黑底白字,上面写有部分产品信息,包括采用M.2 NVMe接口,质保期是5年,以及官方的技术支持电话等等。此外长江存储Xtacking 3D NAND的三大核心优势也印在这里,Xtacking的创新架构能使3D NAND拥有更快的I/O传输速度,更高的存储密度以及模组化的工艺可提升研发效率并缩短生产周期。

    大家可能从正面反面都没有看到这个SSD的容量,其实它贴在侧面的封条位置,这点与其他市售的SSD有点不一样,致钛PC005 Acitve有256GB、512GB、1TB三个容量,我们手头上这个是512GB的,各个容量的连续读取速度都能到3500MB/s,具体性能表现请看下表:

    拆开外包装后,能看到致钛PC005 Acitve SSD被很好的保护在一个透明的塑料盒里面,还附送一本快速入门安装手册,教那些不太懂的小白如何安装M.2 SSD。

    致钛PC005 Acitve SSD采用M.2 2280规格,所谓的M.2 2280就是长80mm宽22mm的意思,也是目前最为流行的M.2 SSD规范,小巧的尺寸使其广泛用于笔记本电脑、台式机与工作站,这款SSD走的是PCI-E 3.0 x4通道,支持NVMe 1.3规范,致钛PC005 Acitve系列全部采用单面设计,主控、缓存、闪存与其他电器元件都在PCB的正面,背面啥都没有只能看到PCB的走线。

    只有一个缺口的M.2 Socket 3接口,基本上看到这个接口就说明这个SSD用的是PCI-E x4通道,至于是Gen几的就要看厂商说明了,安装方式其实就直接插到主板上的M.2口然后拧好螺丝就行了,因为主板上全部都是M.2 Socket 3接口,而且在物理上是完全兼容M.2 Socket 2的,如果主板的M.2口已经用完了的话,可以考虑使用PCI-E to M.2的转接卡插到PCI-E插槽上。

    PCB背面是真的啥都没有,单面的设计除了能让SSD变得更薄之外也有利于散热片的安装,毕竟目前大多数主板的M.2散热片都是单面的,大多数第三方散热片也只做了单面,背面的闪存大多数情况下都无法照顾到。


    撕下贴纸后就能看到SSD是由一颗主控、一颗缓存与两颗闪存组成

    闪存当然是长江存储自家的Xtacking架构3D NAND,是第一代的Xtacking产品,也是长江存储的第二代3D闪存,产品型号X1-9050,它是TLC闪存,Die Size 256GB,存储密度在64层堆叠的产品中是业界最高的,PC005 Acitve 512GB上用了两颗256GB的组成512GB总容量。该闪存使用ONFI 4.0接口,总线宽度x8,最高I/O速度能到800MT/s,适用于企业级SSD、消费级SSD与嵌入式产品。

    主控是慧荣SM2262EN,这是一个8通道NAND控制器,每通道支持4CE,可支持ONFI 4.0/3.0和Toggle DDR 3.0/2.0的闪存,最高每通道800MT/s,主控支持NANDXtend ECC技术,支持2KB编码字LDPC纠错技术,提升对3D NAND的耐用性和数据稳定性,支持端到端资料路径保护,支持即时AEC全盘数据加密等技术。


    缓存型号是NT5AD256M16D4-HR,是DDR4,单颗容量4Gb,也就是512MB,后缀是HR代表它的速度是2666Mbps的

    Xtacking的三大核心优势

    Xtacking的3D NAND堆栈结构,相比传统闪存它至少具备三大优势:

    首先是极高的I/O速度,之前长江存储的官方新闻就提到了Xtacking堆栈的I/O速度堪比DDR4内存,具体来说就是Xtacking的I/O速度可达3Gbps,这个性能确实能达到DDR4内存的水平,而目前的Toggle/ONFI接口闪存I/O接口速度普遍在1Gbps左右,不超过1.4Gbps,当然这只是Xtacking堆栈可以做到3Gbps的接口速度,但是实际使用多高频率的速度要看市场需求及客户要求。

    其次,Xtacking架构可以在一片晶圆上独立加工负责数据I/O及记忆单元操作的外围电路,而存储单元则在另一片晶圆上被独立加工,也就是说长江存储打算在用不同的工艺在两块晶圆上生产NAND的阵列电路与NAND的逻辑电路,这样的加工方式有利于选择合适的先进逻辑工艺,以让NAND获取更高的I/O接口速度及更多的操作功能。当两片晶圆各自完工后,创新的Xtacking技术只需一个处理步骤就可通过数百万根金属VIA(Vertical Interconnect Accesses,垂直互联通道)将二者键合接通电路,而且只增加了有限的成本。

    在传统3D NAND中,外围电路会占据芯片面积的20~30%,这样降低了芯片的存储密度,堆叠层数的增加。到128层或者更高时,外围电路可能会占到芯片整体面积的50%以上,长江存储的Xtacking技术将外围电路和存储单元安置在不同的晶圆不同的层上,从而实现比传统3D NAND更高的存储密度。

    最后,Xtacking技术可以充分利用存储单元和外围电路的独立加工优势,实现了并行的、模块化的产品设计及制造,产品开发时间可缩短三个月,生产周期可缩短20%,从而大幅缩短3D NAND产品的上市时间。此外,这种模块化的方式也为引入NAND外围电路的创新功能以实现NAND闪存的定制化提供了可能。

    配套的YMTC固态硬盘工具

    现在大多数固态硬盘厂商都会配备对应的SSD工具软件,长江存储也不例外,配送了YMTC固态硬盘工具,这个软件界面相当简单明了,主界面直接显示这款SSD的型号、接口、传输模式、估计版本、容量等信息,并且可以显示SSD的S.M.A.R.T.信息、系统信息,并且支持固件升级与硬盘擦除功能。


    估计升级是离线的,需要自己去官网找新固件


    硬盘擦除就是Secure Erase,会清除NAND闪存里面所有的数据让SSD初始化,这可以让SSD恢复出厂性能

    测试平台与说明

    这次测试使用512GB M.2 SSD横评时使用的测试平台,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。


    致钛 PC005 Active 512GB CDI截图

    CrystalDiskMark测试

    致钛 PC005 Active 512GB用CDM测试出来的结果是连续读写速度3517/2484 MB/s,4K QD1的随机读写速度是65/217MB/s,读取速度达到了3500MB/s相当出色,写入速度虽然没到3000MB/s线,但其实也很不错了,随机性能 在同级的NAND SSD中也不差了,有现在国际大厂的水准。

    AS SSD Benchmark测试

    使用AS SSD来测试的话这款SSD的连续读写速度为2989/2286 MB/s,4K QD1的随机读写速度是60/187MB/s,速度其实相当快了。

    Expreview Storage Benchmark 2014测试

    Expreview Storage Benchmark 2014是我们自己制作的I/O轨迹回放测试,是硬盘真实情况的重现,与PCMark的硬盘测试采用真实的磁盘I/O轨迹回放比较类似,会更为贴近实际应用情况,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。

    回放测试的总成绩计算方式:单项得分=单项成绩/单项平均值*1000

    而总成绩则是由三个单项成绩相加。

    致钛 PC005 Active 512GB在我们的得分为2930.6,目前高性能NVMe SSD的水平,放到整个SSD市场的话是绝对不差的。

    PCMark 7测试

    致钛 PC005 Active 512GB在PCMark 7磁盘测试中的原始得分是15018。

    PCMark 8测试

    致钛 PC005 Active 512GB在PCMark 8磁盘测试中的平均传输率是559.64MB/s。

    TxBENCH测试

    TxBENCH的全盘写入曲线,致钛 PC005 Active的SLC Cache有5GB左右,都是Cache用光后原始TLC的写入性能,全盘的平均写入速度是549.9MB/s,而最后30GB的平均写入速度是538.8MB/s,最小写入速度509.1MB/s,总体来说这款SSD的写入性能还是相当稳定的。

    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:

    这是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,最高处是SSD的SLC Cache,数秒后随后SSD的速度会降至140000IOPS到100000IOPS之间,写入18分钟之后SSD的闪存彻底被填满切换到另一种工作状态,写入IOPS主要分布在43000到25000之间, 这离散分布已经算好的了。

    Trim与GC测试

    这测试会在用IOMeter对没分区的SSD进行全盘的4K QD32写入2小时,然后再分区格式化进行全盘TRIM,随后再进行一次HDTune写入测试看看写入性能可以恢复到什么程度。

    空盘平均写入速度575.9MB/s,写入2小时后平均写入速度降到123.9MB/s,但可以看出SLC Cache部分空间已经释放出来了,放置一小时后 基本没变化,也就是说这盘基本不会主动GC,全盘TRIM后就能恢复到出厂性能。

    全文总结

    长江存储的Xtacking不同于以往架构,是一种非常有前瞻性的技术,致钛 PC005 Active 512GB无论在性能还是耐久度方面已经达到了国际先进水平,特别是耐久度方面,512GB能做到320TBW其实已经是要比某些用TLC的SSD更好了,它作为长江存储的首款消费级SSD产品,最大的存在价值当然是告诉人家我们能造这样的产品,而且有这样的性能表现其实已经相当不错了。

    目前致钛 PC005 Active的256GB与512GB已经开始在京东预售,前者售价369元,后者529元,均是定价10元抵50元,也就是说256GB的到手价格是329元,512GB的到手价格是489元,在同性能的M.2 NVMe SSD中价格是相当划算的,拥有不错的性价比。

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    • 我匿名了  2020-09-11 10:57

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    • 游客  2020-09-10 19:07

      超能网友 高中生

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    • 游客  2020-09-10 18:33

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    • 超能网友终极杀人王 2020-09-10 18:18    |  加入黑名单

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