前言
大家好,我是噩夢飄雷~
去年11月的時候,趁着海康存儲C4000首發的機會,我花了600元入手了一條1T版,當時的性能測試讓我非常驚喜,無論是順序讀寫還是4K隨機讀寫都表現極其優秀,並且TBW高達1800TB,當時我就感嘆,國產旗艦SSD真的支棱起來了。
但是,萬萬沒想到,時間纔過去了幾個月,SSD的價格降得這麼快,前段時間看到消息,2T版的海康C4000在拼多多三方店鋪上只要568元就能入手!還支持個人送保,真是恐怖如斯……
由於實際測試過1T版的海康C4000,對這條SSD的溫度和性能表現特別滿意。經過反覆思量,我想着2T的SSD無論是給主力機當遊戲倉庫盤,還是給NAS作爲PT下載盤都能用得上,再說也想收藏一條國產232層TLC顆粒的SSD,於是在上個月實在沒忍住剁手下了一單。沒想到這次海康又出手直接把價格拉到了刀刀見紅的層面,着實讓人想不到。
當然,固態降價對消費者肯定是好事兒,這兩天入手了一臺華碩的AS6704T,這臺NAS可以插4條M.2固態硬盤,於是我一個沒注意又入了一根平倉- -!
那麼本次就再來對這條2T的海康C4000進行一次完整的測試,再次和大家一起看看國產之光到底有多香!
由於本文中涉及到一些相關知識科普,字數被擴展到了7000字左右,建議有興趣的朋友先三連收藏再看吧。
外觀簡介
那麼按照慣例,我們還是先來看一下海康存儲C4000 2T版的外觀吧。
外包裝盒和1T版本基本一致,左上角有2048GB的容量標識,同時盒子正面醒目地標明瞭自身PCIe4.0 x4滿速盤的身份。這裏廠商在包裝盒上標的7000MB/s的速度還是太保守了,經過實際測試,這塊SSD的順序讀取速度能達到7400MB/s以上。
包裝盒的背面有方便抽取的纖維拉環,並且註明了這塊SSD的保修時間爲5年。其實個人感覺在這裏應該把3600TB的TBW也給標出來,畢竟這個數據真的是碾壓同行。
打開包裝,就可以看到海康C4000本體安靜躺在海綿裏。2T版本的包裝裏是標配金屬散熱裝甲的,彌補了我入手1T版時沒收到散熱裝甲的遺憾。
包裝配件請點如下,包含SSD本體,散熱裝甲,兩條導熱墊,一包螺絲和說明書。
海康存儲C4000 2T爲單面顆粒NVMe SSD,正面標籤標有海康存儲的logo。這個標籤是石墨烯材質的,有輔助散熱的作用,最好不要撕下來。
背面沒有電子元件,這種單面顆粒的設計可以使SSD的發熱部位集中在一面,更有利於硬盤散熱,並且在筆記本電腦或者小主機等設備中使用時,也方便我們使用導熱墊將SSD的發熱直接導出到設備外殼上。同時,這種單面佈局也方便DIY移動硬盤盒的安裝,畢竟部分M.2硬盤盒不支持雙面貼顆粒的硬盤。
EVA配色風格的金屬散熱裝甲是真的很好看,內部有散熱鰭片設計,兼顧了顏值和散熱效率。
將海康C4000和散熱裝甲組裝在一起,越看越好看,比一些主板上自帶的散熱片要美觀多了。
相關知識介紹
用電吹風加熱後可以把導熱貼無損撕下來,我們可以看到,海康存儲C4000 2T版和1T版本一樣,依然採用了沒有外置DRAM的HMB方案,PCB板上只有一枚聯芸1602主控芯片,搭配兩枚單顆1T容量的國產NAND閃存顆粒。
但是PCB板上還有兩個空餘的顆粒焊位,莫非後面還要出4TB超大容量的版本?在這兒先期待一波。
閃存顆粒特寫如下圖:
最近大家對長存232層顆粒討論的很熱烈,我手上這條海康存儲C4000 2T使用的NAND顆粒料號爲YMC開頭,在網上沒有搜到封裝廠。爲了解除疑惑,找業內的朋友問了一下,說是C4000用的這批顆粒應該是長存旗下的工廠封裝的,目前還未進行宣傳。
由於長存官方還未發佈新聞,所以該信息準確性存疑,有什麼新消息的話我會補充在評論區裏。不過考慮到海康控股聯芸和長存的合作關係(互相提供主控/顆粒),想來顆粒的質量應該還是比較靠譜的。
主控特寫如下圖,還是熟悉的聯芸1602:
鑑於有許多朋友依舊對SSD的有緩(DRAM)方案和無緩(DRAM-Less)方案不太瞭解,這裏簡單再爲大家介紹一下吧。
通常我們所說的SSD的緩存,實際上包含兩個概念:DRAM緩存和SLC緩存(SLC Cache),有些新手同學會把二者的概念搞混,甚至以爲外置DRAM是爲了給數據讀寫提供緩存的,這可就亂了套了。
1.DRAM緩存
外置DRAM緩存是用來存儲FTL閃存映射表的,在通電後可以記錄存儲數據存放在NAND閃存顆粒中何處位置,有利於閃存顆粒快速讀取、檢索和更新更新數據。
在固態硬盤中,閃存顆粒無法如同機械硬盤或者傲騰的3D Xpoint一樣,直接進行數據的覆蓋和寫入,對於已經寫入過數據的部位,需要先擦除之前寫入的數據,然後才能寫入新數據;在這個過程中,擦除——再寫入的操作會消耗閃存顆粒壽命。
爲了能夠更方便的調用和修改分佈在不同block上的數據信息,更好的排查和監控閃存塊的壽命情況,延長SSD的使用壽命,業界便引入了邏輯地址LAB和實際物理地址PBA之間相互轉換的概念和機制,也即FTL閃存映射表。
大家可以把FTL閃存映射表想象成一本書的目錄,有了這個目錄,當我們想要對存儲的數據進行操作時,就能快速找到其在閃存顆粒中對應的存放位置。
外置緩存方案通常採用我們在內存條中使用的DRAM顆粒,特點是讀寫速度快、延遲低,和SSD容量的比例大致在1:1000左右,即1T的SSD配備1G的DRAM緩存。
具體到我們實際使用的場景中,可以理解爲,我們在使用SSD時讀寫的數據,並不會寫入到外置DRAM緩存中,外置DRAM緩存的作用只是存儲FTL閃存映射表,僅對一塊SSD的隨機讀寫性能有加成,但是對順序讀寫時的極限速度並沒有什麼影響。
在一些較老舊的SSD中會使用初代DRAM-Less方案,由於沒有外置DRAM緩存,會將FTL閃存映射表存放在SSD的主控和NAND閃存顆粒中,這種情況下,由於NAND閃存顆粒本身的讀寫速度要比DRAM顆粒慢得多,所以會極大地影響SSD隨機讀寫性能,所以這種方案現在基本已經被淘汰了。
而目前主流SSD廠商都在推廣沒有外置緩存的HMB(Host Memory Buffer,主機內存緩衝)方案。HMB雖然也是一種無緩(DRAM-Less)技術,但是得益於Windows對HMB技術的支持,最新的HMB無緩SSD方案可以使用我們的一小部分電腦內存容量(Windows中最大64MB)來存儲FTL閃存映射表。
由於電腦中的內存同樣使用了DRAM顆粒,同樣擁有讀寫速度快和延遲低的特點,所以使用了HMB方案的SSD在沒有外置DRAM緩存顆粒的情況下,也可以發揮出和有緩SSD近似的隨機讀寫性能。
在使用HMB技術的情況下,SSD廠商可以減少DRAM顆粒的相關成本,同時大幅度降低整塊SSD的功耗和發熱。而在用戶這裏,則可以獲得更低的售價、更低的溫度、無差異的順序讀寫速度以及近似有緩SSD的隨機讀寫性能,性價比更高——至於損失的那點隨機讀寫性能和大一些的讀寫延遲,實際在家用消費級使用場景中是幾乎體驗不出區別的,並沒有必要在意。
而海康存儲C4000使用的聯芸1602主控就使用了HMB方案。聯芸1602是國產主控制造商聯芸科技的新發布的第三代PCIe(NVMe)主控,採用4通道無外置緩存設計,無需DRAM緩存就能釋放滿血PCIe 4.0性能,並且在功耗方面做得相當不錯,發熱控制的特別棒。
同時,海康C4000 2T版本使用的是國產232層TLC顆粒,採用全球獨家的Xtacking 3.0架構,單顆芯片接口速度2400MT/s,技術指標已經達到世界頂級水平。
並且隨着上游閃存廠商最近瘋狂出貨,使用232層國產頂級TLC閃存顆粒的SSD越來越多,價格也真的是香得離譜。
2.SLC 緩存
目前市面上在售的消費級NAND SSD中,SLC顆粒與MLC顆粒基本已經絕跡,廠商們大多使用TLC或者QLC顆粒。QLC顆粒太過拉胯,這裏我們略過不提,先來說說前三種顆粒:
- SLC顆粒在1個儲存單位中存放1個單位的數據,速度快壽命長,目前在消費級市場中已經基本絕跡;
- MLC在1個儲存單位中存放2個單位的數據,速度一般壽命一般,由於成本因素,目前也基本買不到全新的MLC固態硬盤了。
- TLC在1個儲存單位中存放3個單位,速度慢壽命短,但是成本便宜得多,這也是目前主流廠商都在使用的顆粒類型。
那麼爲了解決TLC顆粒讀寫速度慢的劣勢,廠商會在消費級SSD中劃分出一定的存儲空間,以3:1的比例用TLC來模擬SLC的運行方式,從而在一定程度上提升讀寫速度,而這個模擬出的SLC空間,就被成爲SLC緩存(SLC Cache)。
不同的SSD廠商劃分的SLC緩存容量也不同,在這個模擬出的SLC緩存空間中進行文件寫入時,基本能夠達到SLC閃存的速度。但是在SLC Cache耗盡時,則會體現出TLC顆粒真實的讀寫速度。
不過我們在家用環境中,一般不會有太大容量的數據寫入,基本都會在SLC緩存範圍內使用。以這塊海康存儲C4000 2T爲例,空盤狀態下SLC緩存高達360GB,正常家用場景中基本沒機會觀察到緩外降速的現象。
而這也是我們平時所說的緩內速度和緩外速度之分,這個“緩”,指的是模擬SLC緩存,而非外置DRAM緩存。
目前主流廠商基本大多會採用動態SLC Cache方案,也即隨着硬盤剩餘空間越來越少,SLC緩存的容量也會隨之變化。調校比較激進的廠商甚至能調用SSD的一級預留空間,達成滿盤不失緩的效果,讓我們用戶一直都能享受到SSD的極限讀寫性能。
參數解析
海康存儲C4000使用了國產主控+國產NAND顆粒,可以說是純國產血統的SSD了,妥妥的國貨之光。而在讀寫性能方面,這塊硬盤也達到了目前旗艦級PCIe4.0 NVMe SSD的水平。
官方宣稱海康C4000 2T版連續讀取速度可達7450MB/s,順序寫入速度最高可達6750MB/s,公佈的具體規格參數如下:
這裏我們需要重點看一下這塊硬盤的IOPS和TBW參數。
IOPS可以視爲硬盤的每秒隨機讀寫文件的次數,基本理解爲我們平時常測的4K隨機讀寫性能。
一般來說,IOPS的數值越高,代表硬盤隨機讀寫性能越強,商用SSD的門檻在67K左右,而海康存儲C4000 2T在該項目上已經達到了商用標準,比較適合跑數據庫或者運算類存儲。
TBW是指該固態硬盤理論壽命內所對應的總寫入數據量。雖然TBW並不代表固態硬盤的寫入壽命極限,但是現在硬盤廠商都比較保守,將TBW作爲保修的標準之一,超過該數值後即使SSD還能繼續使用,也會失去質保。與此同時,超過硬盤的保修年限,也會失去質保。我們可以這個質保政策理解爲買車時,同時按公里數與使用年限來保修的概念。
大部分SSD廠商給2T容量的消費級SSD規定的TBW一般在1200TB至1800TB之間:
而海康存儲C4000 2T版本的TBW直接高達3600TB,這個數據就直接傲視羣雄了。
超高的TBW意味着廠商對SSD的質量與壽命有充足的自信,同時也意味着這塊SSD適合大容量、長時間讀寫等高強度場景下使用——反正有廠商質保政策託底,咱們可勁造就是了。
瞭解了官方的性能指標,接下來我們來進行跑分實測吧。
測試平臺
平臺1:
CPU:intel i5-13600K
主板:技嘉B760M小雕WiFi
內存:博德斯曼 DDR5-6400 16GB X2
SSD:雷克沙NM800 Pro 1T、海康存儲C4000 2T
顯卡:UHD730
系統:Windows 11 Professional Edition
平臺2:
CPU:AMD Ryzen 7 5600X
主板:ASUS B550 XE
內存:英睿達鉑勝 DDR4-3600 8GB X2
SSD:傲騰900P 480G
顯卡:ASUS TUF RTX3090
系統:Windows 10 Professional Edition X64 21H2
注:由於intel平臺對PCIe MPS(有效載荷)的256字節限制,讀取速度上限在7100MB/s左右,而AMD銳龍平臺的CPU可以支持512字節MPS,能夠支持超過7400MB/s的順序讀取速度,但是4K隨機讀寫IOPS則略遜於英特爾平臺。
所以本文主要以intel i5-13600K平臺進行測試,同時使用AMD 5600X平臺測試順序讀寫速度。
空盤性能測試
首先在Windows11的管理界面中查看一下,海康C4000 2T的容量顯示爲1907.7G。
在Windows系統中顯示的硬盤容量與官方標稱的數值不同是正常現象,一般來說,廠商宣傳的SSD容量是以10進制計算的GB爲單位,而Windows中的硬盤容量單位雖然也叫GB,但實質爲2進制的GiB。正是由於二進制與十進制計算方式的區別,使得在Windows中顯示的容量少於廠商宣稱的數值。
以海康C4000 2T爲例,廠商宣稱該盤容量爲2048GB,那麼在Windows中顯示的容量大約爲2048*1000³÷1024³≈1907,與Windows11磁盤管理器中顯示的空間基本一致。
1.CrystalDiskInfo
首先用CrystalDiskInfo看一下這塊硬盤的SMART信息,可以看到硬盤本身爲NVMe1.4標準,同時支持TRIM技術。通電時間爲0,讀寫數據均爲0,通電次數爲1次,嶄嶄新。
2.CrystalDiskMark
接下來我們用CrystalDiskMark來進行測試。在AMD 5600X平臺測試中,海康威視C4000 2T的順序讀取速度爲7443MB/s,順序寫入速度爲6671MB/s,這數據與官方宣傳的速度相差無幾,差的那點性能基本可以看做是測試誤差。
由於在AMD平臺無法發揮海康C4000 2T的隨機讀寫性能,所以接下來換到i5-13600k平臺,可以看到4K隨機讀取速度達到了89MB/s,也是相當優秀的成績了。另外,同時附上IOPS和延遲跑分結果。
3.AS SSD Benchmark
CrystalDiskMark默認顯示的是多次跑分的最高成績,AS SSD Benchmark與CrystalDiskMark使用的測試算法略有不同,以10進制測試並以2進制輸出結果,且顯示的是平均成績,所以正常情況下AS SSD Benchmark的測試結果無論如何都會比CrystalDiskMark低一些,不過還是很有參考價值。
在這項測試中,海康存儲C4000 2T在AMD 5600X平臺中的順序讀取速度爲6261MB/S,順序寫入速度爲55575MB/s,同樣是旗艦級PCIe4.0 NVMe固態硬盤的水平。
同樣,因爲AMD 5600X測試隨機讀寫表現不正常,所以換成i5-13600K平臺中再次測試,4K隨機讀取速度爲91MB/S,也是市面上PCIe4.0 SSD的T1梯隊水平。
4.ATTO
ATTO磁盤基準測試的結果如下圖所示,可以看到當文件大小在128KB以上時候,海康存儲C4000 2T已經能維持在順序讀寫均在6000MB/S以上的穩態了。
5.Urwtest
Urwtest也是一款用來測試SSD和U盤軟件,其主要作用是用來檢測容量是否虛標。不過在測試時,這款軟件會使用隨機模式QD1深度,隨機往SSD裏面以2GB數據塊大小爲單位寫入並且反饋即時的寫入速度,寫滿了盤之後可以進行一次數據校驗,校驗的過程就是隨機讀取的過程,而校驗的結果就是數據完整性的檢測,所以我們也可以用它來檢測SSD的寫入性能。
用Urwtest全盤寫入完成後,計算出了平均寫入速度:1523.53MB/s,寫完後校驗讀取一次全盤,計算出一個平均的讀取速度:2725MB/s。
這裏多說一句,之所以Urwtest的讀取速度結果沒有CDM等軟件高,應該還是因爲QD1的隊列深度沒有發揮SSD的全部性能的緣故,挺正常的。
6.TxBENCH
之前在測試海康存儲C4000 1T版本時,用肉眼看Urwtest實時數據來估算SLC緩存的方法太傻了,這一次進行了改進。
因爲已經知道這款SSD的SLC緩存空間挺大,且HD Tune在寫入200G以上時會出現錯誤,所以這裏就懶得使用HD Tune再跑一次沒啥用的200G寫入了,直接使用TxBENCH在RAW格式下,對海康C4000 2T進行全盤順序寫入和讀取的測試,並通過CSV記錄表格生成讀寫情況的圖表。
可以看到,海康C4000 2T的全盤順序寫入爲典型的三段式,空盤情況下SLC緩存空間爲360GB左右,緩內寫入速度在5700MB/s左右,出緩後的TLC直寫速度維持在2500MB/s上下,並在寫入1270GB左右時進入了最後邊進行垃圾回收邊寫入的階段,速度爲900MB/s左右。
由此可見,這塊SSD並沒有採用性能及可靠性較差的全盤SLC模擬方案,而是使用了動態SLC緩存方案。空盤360GB的SLC緩存足夠普通家用用戶使用了,畢竟沒多少人會天天搞幾百G的數據來回騰挪- -!
全盤讀取的速度就比較穩定了,基本可以看作標準的一條直線,讀取速度爲5900MB/s。
7.3DMark
接下來用3DMark運行存儲基準測試,分數爲3657,具體數據詳見下圖:
滿盤性能測試
爲了測試海康存儲 C4000 2T在接近滿盤時的性能表現,這裏我用IOmeter中的僞隨機數據將其填充到95%佔用的狀態。
1.CrystalDiskMark
在這種接近滿盤的狀態下,使用CrystalDiskMark的8G大文件測試會給硬盤更大的壓力。在AMD 5600X平臺下,海康C4000 2T的順序讀取速度爲7405MB/s,順序寫入速度爲6487MB/s,依然維持在和空盤幾乎相同的水平,並沒有發現滿盤失緩的跡象。
同時,在i5-13600K平臺中,海康C4000 2T的4K隨機讀取速度依然爲91MB/s,也沒有發現掉速的痕跡。
2.AS SSD Benchmark
同樣,這裏使用AS SSD Benchmark中壓力更大的10G文件測試來觀察接近滿盤時的讀寫性能。在AMD 5600X平臺下,順序讀取速度爲6300MB/s,順序寫入速度爲5921MB/s,與空盤相比基本沒變化。
在i5-13600K平臺中,海康C4000 2T的4K隨機讀取速度爲77MB/s,略有下降。
3.HD Tune
爲了探究在這種接近滿盤情況下,海康C4000 2T的SLC緩存究竟還有多少,這裏祭出HD Tune對剩餘的95.34GB空間進行了完全填充寫入,測試表現如下:
可以看到,在接近滿盤的情況下,順序讀取速度依然維持在了5000MB/s左右,並且基本穩定保持在近似直線。
同時,順序寫入的速度雖然有些波動,但是緩內速度依然在5000MB/s左右上下浮動,並在寫入到78GB左右時出緩。
同時,在Windows中用真實文件對剩餘空間進行填滿,也HD Tune測試結果的預期一致:
通過這個測試結果,我們可以計算一下海康C4000 2T的SLC緩存方案了。
78*3-93.34約等於140GB,從這就可以看出來,這塊SSD爲了保障滿盤時的使用體驗,大膽地把一級預留空間也拿出來作爲SLC緩存使用了。
爲啥這麼說呢?這裏再爲大家科普一個小知識。
一般來說,我們購買標稱1024GB的SSD,在電腦中顯示是954GB左右。硬盤廠商會宣稱,這是進制不同,廠商按照10進制計算容量(GB),而微軟使用2進制計算容量(GiB),由於計算與顯示方式不同產生的區別,標稱容量乘以93%就大約是你在win下看見的容量。
其實廠商在生產這種消費級2T SSD時,確實是按2048GiB的容量進行生產的。但是爲了均衡磨損和延長SSD壽命,會預留一部分用戶不可操作的隱藏空間(OP空間),而OP空間一般有三層,第一層OP空間的容量在7%左右。
按照這個算法,海康C4000 2T的原始容量爲2048GiB,扣除7%的一級OP空間(141GiB左右)後正好爲Windows中顯示的1907GB(GiB)容量。
在95%佔用的情況下,141GiB一級OP空間+剩餘容量93.34GiB=234.34GiB,將這個數值以3:1的比例轉化,即爲我們在測試中發現的78G左右的SLC緩存。
所以說,在使用這塊SSD時,我們不必擔心佔用容量大造成性能下降的問題。即使是滿盤狀態下,SLC緩存都能量大管飽。
4.3DMark
言歸正傳,接下來使用3DMark進行了存儲基準測試,分數爲2884分,詳細結果如下圖所示:
溫度情況
通過HWiNFO識別,海康C4000 2T有兩個溫度傳感器,推測主控和顆粒各有一個:
通過AIDA64識別,溫度牆給的有點激進,可以看出廠商對性能的追求較高:
不過實際這塊NVMe SSD的發熱還是控制得很好的,室溫20℃左右,開放式無風道測試平臺中,在給海康C4000安裝原廠散熱裝甲的情況下,使用HWiNFO每秒對TxBENCH全盤寫入測試過程中的溫度進行記錄,全過程表現如下:
全盤順序寫入測試作爲負載相對較大的使用場景,在測試過程中,這塊硬盤的主控溫度始終沒有超過70℃,並且顆粒溫度被穩穩地壓在了50℃以下,表現極佳,HMB無緩方案的溫度優勢一覽無餘。
根據這個測試結果,HMB無緩盤在筆記本電腦、迷你小主機等內部散熱空間狹窄的設備中具有先天優勢,不僅發熱低,而且單面顆粒的佈局還使得我們可以通過導熱墊將SSD的熱量導出到設備外殼上,特別適合此類設備使用。
壽命情況
經過一陣測試蹂躪,海康C4000的寫入量達到了18T,SSD健康狀態依然爲100%。考慮到這塊SSD的TBW爲3600,基本可以放心隨意折騰了,反正質保時間有5年,真出點啥問題還能續杯不是~
總結
海康存儲 C4000 2T版這塊PCIe4.0 SSD在性能方面妥妥的屬於旗艦級PCIe4.0陣營,順序讀寫速度分別高達7450MB、6750MB/s,並且實測數據與官方標註相差無幾,處於目前PCIe 4.0 SSD的第一梯隊。緩內4K隨機讀取的速度也在90MB/s左右,並不弱於國外一線大廠HMB SSD的數據,也適合應用在數據庫或者運算類存儲中。
同時,海康存儲 C4000 2T版單面PCB佈局,使用了國產主控和純國產的232層TLC顆粒,性能追平了國外一線品牌,妥妥的國貨之光!反正我個人就是爲了收藏一塊使用232層國產顆粒的SSD才入手的這塊SSD。
另外,由於採用了HMB無緩方案,海康存儲 C4000 2T版的發熱較小,功耗較低,適合筆記本、硬盤盒、遊戲主機等溫度敏感型設備使用,用來改裝升級挺好的——一次性把C盤擴容到2T後,應該不會再擔心C盤空間不夠用了吧?
最後總結一下,作爲一塊純國產的旗艦級PCIe4.0 NVMe SSD,海康存儲C4000 2T版目前在拼多多上的價格只有568,太香了!這價格放在一年前,想都不敢想。
如果想要更加方便保險的質保服務的話,還可以去京東自營渠道入手,價格也沒貴多少,5年質保和3600TBW足以讓人完全放心。
以上就是今天爲大家分享的全部內容啦,感謝大家看到這裏。如果本文對您有幫助的話,期待大家能來個關注收藏點贊三連,您的支持是我持續更新的最大動力!
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