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长江存储3D NAND技术加持 致钛PC005 Active SSD上手:速度亮眼
2020-09-10 20:03:20  出处:中关村在线  作者:林爽雨 编辑:振亭   点击可以复制本篇文章的标题和链接

近年来技术的进步让固态硬盘产品在容量和性能方面都实现了倍增。

其中3D NAND堆叠的诞生和发展,则是其中不容忽视、里程碑式的技术升级和产品进化。

3D NAND堆叠技术其原理简单理解便是如同在给定的地基中盖楼房,让整体的入住面积成倍提升;

相较于传统的2D NAND技术,3D NAND能够显著提升单位闪存内部的存储空间,从而降低固态硬盘的单位容量成本,推动整体固态硬盘产业的普及。

长江存储3D NAND技术加持 致钛PC005 Active SSD上手:速度亮眼

基于3D NAND技术能够显著降低容量成本,促进固态硬盘产业的普及和融合。

从2013年由三星首次提出3D NAND堆叠(三星自称为V-NAND)开始,业内众多存储厂商便纷纷研发,基于自身技术特点的3D NAND堆叠技术。

从三星V-NAND技术,到铠侠(原东芝存储)/WD的BiSC,以及Intel/Mircon、SK海力士,全球主流几大闪存厂商几乎都将3D NAND技术视为未来固态硬盘产业发展的技术新蓝海。

长江存储,作为新晋崛起的存储器厂商,经历了接近4年的创新探索和技术演变,终于在2018年成功推出具有自主知识产权的3D NAND堆叠技术——基于Xtacking架构的3D NAND技术。

长江存储3D NAND技术加持 致钛PC005 Active SSD上手:速度亮眼

而今天笔者正式收到了长江存储研发的、基于Xtacking架构的3D NAND技术的首款消费级固态硬盘产品——致钛PC005 Active固态硬盘。

这款神秘的致钛PC005 Active固态硬盘的性能究竟如何?

Xtacking架构的3D NAND颗粒又有哪些让人惊叹的实际表现?

下面我们一一来看。在评测之前,我们先简单总结致钛PC005 Active固态硬盘的突出特点:

1、采用Xtacking架构长江存储64层3D NAND闪存颗粒,具有更好的稳定性。

2、搭载了智能SLC缓存技术,持续提供高性能的表现。

3、硬盘采用高TBW设计,具有超长的寿命。

致钛PC005 Active NVMe SSD产品概述

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致钛PC005 Active NVMe SSD有256GB、512GB、1TB容量可以选择,可以根据自己的容量需求进行选择。

在外观尺寸方面,致钛PC005 Active NVMe  SSD采用紧凑的M.2 2280设计,可以充分节省空间。

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致钛PC005 Active NVMe SSD采用PCIe Gen 3.0 x 4高速接口,能够兼容当下主流的台式机主板,还可以搭载在多数的笔记本当中,既能满足台式机电脑性能还能够提供较好的兼容性。

同时,该硬盘采用NVMe协议 ,512GB版本最大读取速度能够达到3500MB/s,最大写入速度达到2500MB/s而1T版本在写入速度上能够达到2900MB/s。

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此外,致钛PC005 Active NVMe SSD还采用高TBW的设计,具有持久寿命的属性。

据悉,512GB版本拥有320TBW,能够平均无故障时间能够达到150万小时,具有相当不错的可靠性。

除此之外,致钛PC005 Active NVMe SSD还支持智能功耗管理,在硬盘全速运行下,可以通过两项主动智能功耗管理技术,动态调整发功耗和发热量,这也能够给用户带来连续高性能的体验。

同时,致钛PC005 Active NVMe SSD还能够通过原厂的SMART软件,用户可以监控硬盘的状态。

关于长江存储Xtacking结构

在介绍内部架构之前,先来了解一下长江存储Xtacking架构,长江存储于2014年开始启动3D NAND研发,经过数年的技术探索,和创新研发终于在2018年8月成功研发Xtacking技术。

技术一出,技惊四座,迅速研发行业内外的关注,同时还获得了包括闪存峰会(FMS)、闪存市场峰会(CFMS)、中国电子信息博览会(CITE)、中国IC风云榜等国内外诸多大奖。

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Xtacking架构同比于其他3D NAND技术的突出特点主要是,其可在两片独立的晶圆上分开加工负责I/O传输及记忆单元的电路,并通过成熟的Xtacking工艺进行晶圆键合,合二为一。

这样的加工方式有利于选择更先进的制造工艺,降低制造工序的复杂度,从而以让NAND获取更高的I/O传输速度,更高的密度,及更小的芯片面积。

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相较于采用上一代传统架构的产品而言,最新的采用长江存储Xtacking架构的64层3D NAND产品。

在单位面积的存储容量、数据传输速率等维度都有较为显著的提升。

具体而言,单位面积容量提升5X,在数据传输速率方面由400MB/s提升至800MB/s。

致钛PC005 Active NVMe SSD:颗粒+主控

在内部架构组成上,致钛PC005 Active NVMe SSD采用单面PCB设计,集成了主控,闪存颗粒以及外置缓存颗粒。

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在主控方面,搭载的是慧荣SM2262EN,支持PCIe G3 x 4通路NVMe 1.3规范和8个NAND通道设计。

最大循序读取速度高达3.5GB/s,循序写入速度达3.0GB/s,随机读写则高达420K IOPS和420K IOPS。

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在颗粒方面,致钛PC005 Active NVMe SSD搭载了2颗64 3D NAND闪存颗粒,容量为256GB。

堆栈的层数越多,3DNAND闪存容量就越大,堆叠更多的层数就可以获得更多的容量。

这种3DNAND兼顾了容量、性能和可靠性,可以拥有更高的存储性能和存储密度,为需要大容量数据交互以及提升电脑速度的用户提供优质的性能保障。

在缓存方面,采用了南亚科技的原厂缓存颗粒。

性能测试

在性能测试方面,我们将分别进行连续性能测试、4K随机测试、HDTune稳定性测试等理论性能测试。

我们使用业界常用的CrystalDiskMark、ATTO两款软件、Txbench软件,进行三重测试,相互验证固态硬盘的连续性能。

CrystalDiskMark测试

CrystalDiskMark测试,先来测试一下致钛PC005 Active NVMe SSD的理论连续性能。

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通过CrystalDiskMark测试成绩我们可以看到,致钛PC005 Active NVMe SSD的读取速度读为3494.7MB/s,写入速度为2486.6MB/s,这样的表现已近达到了PCIe 3.0 SSD中第一梯队的水准。

ATTO测试

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由于衡量维度数据变成实际应用文档类文件的大小,所以ATTO测试能够反映不同基数的文档最大读写性能。

得益于致钛PC005 Active NVMe SSD在不同区块下的吞吐性能,使得在ATTO测试中最大读取达到了3090MB/s,最大写入速度2320MB/s。

Txbench测试

在Txbench测试中,软件将从不同队列,不同数据块进行存储性能的测试,以模拟日常存储应用场景。

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在Txbench测试中,致钛PC005 Active NVMe 512GB SSD依旧取得了相当不错的成绩,最大连续读取性能为3383.224MB/s,最大连续写入性能则超过2465MB/s,和此前CrystalDiskMark测试成绩基本吻合。

4K随机测试

接下来进入4K随机测试环节,我们将使用ASSSD进行测试,AS SSD Benchmark是一个专门为SSD测试而设计的标准检测程序。

它涵盖了持续性读写、单线程4KB随机读写、64线程4KB随机读写以及磁盘寻道时间等关键数据的测试,最后还会根据公式将成绩标准化,能比较科学的反映固态硬盘的真实性能。

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在AS SSD 4K随机性能中,致钛PC005 Active NVMe 512GB SSD最大64线程下的4K读取达到290K IOPS,最大64线程下4K写入达到了357469 IOPS,这样的成绩已经达到了PCIe 3.0硬盘的国际主流水平。

稳定性测试

当然,固态硬盘的稳定性是一个重要环节,目前市面上有很多的固态硬盘会内置SLC加速机制,会导致在大数据传输过程中。

前后性能会有明显的差异,无法真实反应产品的性能,所以本次测试使用HDTune软件,来验证致钛PC005 Active NVMe 512GB SSD的真实效能。

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在HDTune稳定性测试中,我们设置10000MB的文件长度进行致钛PC005 Active NVMe 512GB SSD实际读取、写入标准来对这款固态硬盘进行测试。

通过HDTune软件进行测试可以看到,致钛PC005 Active NVMe 512GB SSD在写入6GB左右文件大小时开始出现掉速,这是因为多数TLC的固态硬盘,会有一部分容量是模拟SLC颗粒进行工作的。

为了解决硬盘速度过慢的问题,从测试中可以得知,这款硬盘的缓存容量大约为6GB左右。

此外,在10000MB的文件长度测试中,硬盘整体的跑分图像趋势在极小区间内浮动,整体表现还比较稳定。

总结

致钛PC005 Active是一款定位于高性能的NVMe固态硬盘,在CrystalDiskMark测试中,读取速度达到了3494.7MB/s,写入速度为2486.6MB/s,这样的表现也是十分亮眼的。

此外,其搭载基于Xtacking架构的64层 3D NAND闪存颗粒,提供了更好的性能和可靠性,进一步保障用户的大容量数据交互的需求。

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此外,游戏领域玩家更加追求游戏的打开速度以及载入速度,而专业领域更加追求内容创作的效率,这都是硬盘发展的重要需求点。

基于此,只有不断的创新才能够满足未来高性能的需求,而致钛PC005 Active NVMe SSD搭载的Xtacking架构颗粒完美了诠释创新这一标签。

长江存储3D NAND技术加持 致钛PC005 Active SSD上手:速度亮眼

作为长江存储独立创新研发的3D NAND堆叠技术,Xtacking架构的存在如同黑夜中的那一盏明灯,灯光微弱,却能照亮眼前的路。

相信,在长江存储创新、积极、奋进的探索下,Xtacking架构以及致钛产品,定能在固态存储产业创造属于自己的精彩~

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