大家好,我是愛玩固態硬盤的飄雷。
眼看着開學季就來臨了,根據往年慣例,各大電商平臺蓄勢待發,又要迎來一波大促,而這也是618之前入手固態硬盤的最佳時間點之一。
那麼面對琳琅滿目的產品,咱們要如何避坑,如何選擇“夢中情盤”?
今天咱們就來詳細討論一下,選購固態硬盤時到底要注意哪些要點,並且用實際的測試結果來爲大家舉例說明,希望能幫助到有購買需求的兄弟們。
一、固態硬盤選購要點有哪些
1.瞭解品牌很重要
就跟咱們買家電喜歡買大廠產品似的,固態硬盤領域也有大廠與小廠之分。
衆所周知,對於閃存固態硬盤來說,最核心的元器件就是用於存儲數據的NAND芯片。目前全球具備NAND芯片生產能力的廠商只有三星、西數、SK海力士(Solidigm)、東芝(鎧俠)、美光(英睿達)、長江存儲(致態)這6家,而除此以外的其他固態硬盤品牌,都要從這6家廠商手裏採購NAND芯片後,才能生產製造。
而一般業內也把這6家稱爲原廠固態,堪稱大廠中最爲根正苗紅的TOP頂流,無論是質量、性能和穩定性,都站在T0梯隊的最高位置。
所以說,如果不是預算特別緊張的話,推薦大家還是優先入手原廠固態硬盤更加合適。
而在原廠固態硬盤中,個人最喜歡、也是最常推薦的品牌,就是致態了。
作爲國內唯一的NAND顆粒生產商——長江存儲旗下的零售存儲品牌,致態不僅是國產純血固態硬盤的代表,而且在技術層面也處於全球領先地位,可以說是妥妥的國貨之光。
2.SATA還是NVMe?
對於大部分兄弟來說,我們最常接觸到的還是消費級固態硬盤,主要分爲2.5寸SATA和M.2兩種接口。
其中M.2接口的固態硬盤也分爲SATA和NVMe兩種協議,目前還在產的固態硬盤,大多都是M.2 NVMe規格的了,大家根據自己現有的電腦接口來購買,不要買錯。
NVMe是運行在PCIe接口上的協議,根據支持的PCIe通道不同,NVMe固態硬盤的讀寫性能也有所不同。
滿血PCIe 3.0 x4的固態硬盤,順序讀寫速度在3500MB/s左右,PCIe4.0 x4的固態硬盤能有7000MB/s左右,而最新的PCIe 5.0 x4產品,更是飆升到14000MB/s以上!
而消費級2.5寸SATA固態硬盤走的是主板上的SATA接口,最高讀寫速度一般被限制在600MB/s左右,和NVMe固態有着幾十倍的差距,更別說在體積上也要更浪費空間。
而且由於近年來SATA固態硬盤的銷量減少,目前的售價甚至要比性能更強的NVMe固態硬盤更貴,所以一般不太建議大家選擇此類產品了。
3.TLC & QLC,傻傻分不清楚?
目前消費級固態硬盤市場中,我們能買到的閃存顆粒主要分爲TLC(Triple-Level Cell)和QLC(Quad-Level Cell)兩種。
簡單來講,在NAND芯片的每個最小存儲單元中,都禁錮着一定數量的電子,可以將其看作一個個微小的電容,或者一個個關着電子的小籠子。
在使用時,主控芯片通過控制這些存儲單元中電子的數量,可以實現檢測和調整閃存中存儲單元的電壓,來標識0和1的狀態,從而讀取和寫入我們需要的數據。
形象點兒來說,實際上的存儲單元可以理解爲一個電容+一個電壓計的組合,就像這樣:
存儲單元在寫入時按電位表施壓充電:
讀取時按電位表反查數據:
TLC與QLC的區別在於,TLC在1個儲存單位中存放3位數據,有“000”、“001”、“010”、“011”、“100”、“101”、“110”、“111”八種電壓狀態;而QLC顆粒每個單元可以存儲4個比特,需要2的4次方,也即16種電壓信號來表示16種狀態。
這麼一分析咱們就能看得出來,QLC顆粒中每個單元存儲的數據位數更多,也意味着能有更大的存儲密度,同體積下可實現更大容量,單位容量的成本更低。
而TLC單元由於擁有更低的電平精度,在長時間寫入時反覆充放電的過程中,電子遷移更少,對存儲介質(浮柵極晶體管/電荷阱)造成磨損的更小,能承受的寫入壽命更長。
同時,由於TLC的存儲單元電壓狀態更簡單,在讀寫時錯誤率也更低,使得其延遲更低、讀寫速度更快。
所以說,對於大部分普通用戶,TLC產品更加合適遊戲、生產力或者高頻讀寫場景,而QLC固態硬盤更適合有大容量存儲或者極限壓榨成本的需求。
4.固態硬盤的緩存是什麼?要選有緩還是無緩?
熟悉固態硬盤的同學大多聽說過,固態硬盤會分爲有緩盤和無緩盤,這二者有啥區別呢?
實際上,固態硬盤的緩存,一般有SLC Cache(SLC緩存)和DRAM緩存之分。
SLC Cache更多的是消費級固態硬盤採用的一種算法上的概念,並非獨立硬件,指的是將TLC/QLC顆粒的部分空間模擬成SLC模式運行(僅需2種電壓狀態),以利用SLC模式的高速特性臨時緩存寫入數據。
而DRAM緩存則是物理上的獨立DRAM芯片,其實可以理解爲我們在內存條上見到的內存顆粒。
這倆概念咱們不要混淆,一般業內把擁有獨立DRAM顆粒的固態硬盤稱爲有緩盤,反之則爲無緩盤。
有緩盤上的DRAM芯片可以用來存儲固態硬盤的FTL映射表,記錄NAND閃存物理地址與邏輯地址的映射關係,加快隨機讀寫速度,也可以臨時存儲待寫入數據,緩解NAND寫入延遲,典型代表如致態的TiPro9000。
不過需要注意,有緩盤的高性能也是有成本、功耗以及發熱的代價,這裏要根據自己的實際需求選擇。
而無緩盤沒有DRAM芯片,典型代表是致態TiPlus7100,會採用HMB技術,利用一小部分電腦內存(64MB以內)來替代外置DRAM緩存的作用,部分展開FTL映射表,對於普通家用用戶輕度使用的場景,和有緩盤並沒有什麼兩樣。
實際上有着SLC Cache技術的加持,TiPlus7100這類無緩盤在例如電腦開機、應用程序與遊戲加載、文件保存與傳輸等中輕度負載場景中,用戶很難察覺出和有緩盤的區別,同樣能有7000MB/s以上的高速讀寫,也不會出現卡頓的情況。
所以說個人建議,家用電腦或者遊戲黨選購固態硬盤時,買個無緩盤就夠了——既便宜,又涼快,省下的錢去STEAM買個遊戲它不香麼。
5.簡單歸納結論
通過以上環節的討論,我們可以簡單歸納出2個結論:
1.對於性能要求較高、對售價不敏感的生產力用戶,以及發燒友,可以優先選擇原廠的PCIe 4.0或者PCIe 5.0有緩盤,但是使用時請一定注意溫度,可以考慮通過加裝散熱片等方式來改善散熱環境。
2.學生朋友和遊戲用戶而言,由於日常使用負載並不高,所以其實比較好的選擇是選擇原廠的PCIe 4.0 無緩固態硬盤,比如我自己的主力遊戲盤就是一塊致態TiPlus7100 4TB:
其實無緩盤對大多數人來說是真的夠用了,正好近期我給這塊固態硬盤做了個詳細的“體檢”測試,下面就來分享一下詳細的測試結果,供大家參考。
二、無緩固態硬盤表現如何?以致態TiPlus7100 4TB爲例
這次測試使用的硬件平臺配置如下:
CPU:intel i9 14900K
主板:AORUS Z790 XTREME X
內存:阿斯加特 女武神II DDR5-8000 16GB x2
固態硬盤:Intel Optane 900P 280G(系統盤)
顯卡:華碩 TUF RTX3090
系統:Windows11專業版 23H2、Ubuntu 24.04 LTS
1.概況簡介
自致態TiPlus7100問世之後,我已經給自己和朋友買過好幾個了,4TB容量版本依然是熟悉的小白盒包裝,右上角標明瞭這塊盤的順序讀取速度能夠達到7000MB/s。
更詳細的性能參數可以參照官方給出的表格(這裏多說一句,其實官宣參數是有點保守的,我自己實際測試出來的結果要比官宣參數更強):
在質保方面,致態TiPlus7100 4TB提供了5年2400TBW的標準,支持個人送保,完全足夠我們放心使用,畢竟大部分普通用戶一年也難得寫滿100TB數據。
而且TBW只是保修標準而已,超過TBW後也並不代表固態硬盤的寫入壽命真的就耗盡了,對以耐寫著稱的長江存儲NAND顆粒來說,實際寫入壽命要遠比TBW更長。
有賴於YMTC NAND顆粒更高的存儲密度,致態TiPlus7100只用單面就實現了4TB的超大容量。
而單面佈局的優勢之前也介紹過多次了,可以將發熱元器件集中在一側,方便我們安裝散熱器降低溫度,同時也減少了整個固態硬盤的厚度,可以更好地兼容筆記本電腦、一體機、迷你主機、遊戲主機等內部空間狹小的設備。
這裏順帶提醒一下大家,致態還爲自家的固態硬盤提供了「致態天樞大師固態硬盤管理軟件」,建議大家入手後都去官網下載一個,可以實現安全擦除、固件升級等功能,還是挺方便的。
通電上機之後,可以看到致態TiPlus7100 4TB支持最新的NVMe 2.0協議標準,新增了分區命名空間(ZNS)以及鍵值(KV)等新功能,可以根據數據使用頻率進行分區,並按順序存儲在固態硬盤內的獨立區域,從而減少對存儲數據的重寫和重新排列,降低硬盤的寫入放大係數,減少CPU計算負荷,提高固態硬盤性能和壽命。
再用工具進一步查看S.M.A.R.T信息,可以看到這塊大容量固態硬盤的標稱功耗並不高,最多隻有6.5W而已,無緩盤的低功耗優勢一覽無餘。而且盤體上還有兩枚溫度傳感器,配合溫度牆,能很好地控制整體發熱。
在Windows中,由於二進制與十進制的轉換關係,這塊盤的實際可用容量爲實際可用容量爲3815.43GiB,幾乎所有的消費級固態硬盤都會經過這樣的容量換算,並非是廠家虛標。
2.消費級基礎負載測試
接着來看CrystalDiskMark的測試結果,最高順序讀取7100MB/s、順序寫入6400MB/s,完全超過官宣標稱的性能。尤其SLC Cache內的QD1 4K隨機讀取性能達到了95.39MB/s,對於無緩盤來說也很強了。甚至我感覺,要不是因爲被Intel平臺的256 MPS限制住,這塊盤的順序讀取速度應該還能再往上衝一衝。
而在隨機性能方面,致態TiPlus7100 4TB的隨機讀取性能爲933 KIOPS,隨機寫入速度爲1035 KIOPS,也是遠遠超過了標稱參數:
PCMark10的完整系統盤基準測試功能,測試包含Windows 10啓動、應用程序/遊戲啓動、複製多個大文件和許多小文件、Office和Adobe應用程序運作時的硬盤軌跡等23項測試場景,可以對固態硬盤在複雜場景中的表現進行量化評估。
在這項測試中,致態TiPlus7100 4TB得分爲4143分,是PCIe 4.0 固態硬盤的一線水準:
而3DMark的存儲基準測試則是更多地考量固態硬盤的讀取性能,對於遊戲黨的參考價值比較大,這塊盤測試成績爲4042分,表現也挺不錯:
3.專業向深入測試
(1)全盤寫入曲線
使用Q32T1 128K的參數,在RAW格式下看一眼全盤讀寫曲線,如下圖所示:
從上圖中我們可以看到:
1.致態TiPlus7100 4TB在空盤狀態下的SLC Cache容量接近400GB,緩內寫入速度在6000MB/s左右,可以輕鬆應對諸如STEAM遊戲拷貝、大容量視頻剪輯等爆發式寫入場景,再說正常情況下也沒多少老哥會天天有這麼高的寫入量。
2.在SLC Cache耗盡後,這塊盤立刻進入TLC直寫階段,直寫速度爲2400MB/s左右,高出其他PCIe 4.0固態硬盤一大截,長江存儲的NAND顆粒功不可沒。
3.當TLC區域用光後,進入了第三段WriteBack懲罰階段,此時固態硬盤要一邊將SLC緩存中的數據重新釋放爲TLC區域,一邊還要兼顧新數據的寫入,所以性能有所下降。即便如此,在第三段的平均速度也能達到1000MB/s左右,性能非常強勁。
(2)SLC Cache緩外隨機讀取曲線
固態硬盤的小粒度隨機存取性能是影響我們日常使用流暢性的關鍵。雖然固態硬盤的真實運行過程是各種粒度、各種讀寫比例混雜的複雜流程,但是從4K小粒度隨機讀寫的性能中,我們可以管中窺豹。
我們日常使用電腦時,打開軟件或者加載遊戲等操作,所訪問的基本都是已經被挪出SLC Cache外的、在TLC區域內的數據。
在這種情況下,測試TLC區域內真實狀態下的4K隨機讀取性能就是一件很有意義的事情。
這裏爲了保證測試前固態硬盤能夠進入髒盤穩態,先以128KB Q32T1順序寫入兩倍於全盤容量的數據後,再對致態TiPlus7100 4TB進行時長爲900s的Q1T1 4K隨機讀取測試,最終得到了如下所示的SLC Cache緩外4K隨機讀取速度曲線圖。
測得平均速度爲35.41MB/s,在無緩固態硬盤中已經是挺高的水平了,也比之前我測試過的1TB和2TB版本更快。
(3)FIO混合讀寫測試
鑑於Windows翔一樣的I/O引擎和資源管理機制,我在Ubuntu 24.04 LTS中,使用FIO 3.36再對致態TiPlus7100 4TB進行了一遍更加完整的,不同隊列深度、不同混合讀寫方案下的測試。
在測試前,致態TiPlus7100 4TB均處於FOB狀態,基本可以認爲是全新出廠時的表現。
當然,這個測試項目未排除SLC Cache影響,測試結果會受到SLC Cache的強化,而測試的主要目的也就是爲了觀察其在最理想的情況下,主控與NAND顆粒配合的最佳表現。換句話說,這項測試,是爲了衡量固態硬盤的4K讀寫性能上限。
在測試完成,將相關測試結果整理成下圖的表格,方便大家保存參考。
4.溫度測試
熟悉固態硬盤的朋友們都知道,在使用CrystalDiskMark進行測試時,如果固態硬盤發熱較大,或者我們沒做好散熱措施,就有可能會遇到固態硬盤過熱降速導致結果不準的情況,這也說明了CrystalDiskMark的測試過程本身就是負載相當高的場景。
同時CrystalDiskMark測試的測試項目和時長相對固定,可以幫助我們排除變量,用來做固態硬盤的溫控測試非常合適。
具體來說,測試方法爲在室溫22.5℃的環境下,使用開放式機架平臺,通過延長線將固態硬盤放置至機架外,排除主板上CPU風冷散熱器和顯卡風扇的主動氣流乾擾,並記錄致態TiPlus7100在未加裝散熱片的工況下,於CrystalDiskMark測試過程中的讀寫速度與溫度傳感器讀數。
CrystalDiskMark的測試結果如下,並沒有發生大幅降速,測試結果均在誤差範圍內:
最後彙總的溫度曲線圖如下圖所示:
得益於致態TiPlus7100優秀的溫度與功耗管理方案,在整個高負載測試過程中,兩個溫度傳感器裏溫度最高的一個也全程沒有超過75℃,另一個傳感器更是僅有50℃左右。
要知道致態TiPlus7100 4TB可是一塊正面貼滿了4顆粒的大容量固態硬盤,在裸盤情況下這個溫度表現還是挺讓人滿意的,而這也說明,這塊固態硬盤很適合安裝在筆記本電腦等設備中,憑藉低發熱、低功耗的優勢,在保證性能不受損失的情況下延長設備續航時間。
總結
以上就是本文的全部內容,相信兄弟們看完之後,對如何選購固態硬盤應該心裏有數了,正好這段時間京東會有開學季促銷活動,這是618前難得的入手好時機。
像文中分享的致態TiPlus7100就是個挺不錯的選擇,性能強悍,低溫低功耗,實用價值和情緒價值都能直接拉滿。
另外之前偶然看到個報道,在2024年雙11大促期間,致態獲得了京東SSD品類交易總額(GMV)及銷量雙料冠軍,這不僅是國內存儲品牌首次摘此桂冠,而且致態TiPlus7100也成爲京東2024年最受歡迎的爆款固態硬盤之一。
有消費者的一致認可,證明它在質量和使用體驗上確實是很不錯的,如果兄弟們最近也有固態硬盤購入需求,TiPlus7100無疑是很值得信賴的選擇。
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