PCIe 4.0的高速現在只能在SSD上體驗了!HOF PRO大戰970 EVO Plus

2020-12-18 從立冬到正月的數碼

AMD銳龍3代帶了性價比很高的CPU產品,也帶來了PCIe 4.0的高速帶寬。不過對於一般用戶而言,在顯卡上暫時還看不到帶寬優勢帶來的實際價值(指遊戲方面),所以這個重擔就落到了SSD身上。PCIe 4.0 x4 NVMe SSD的理論速率是8GB/s,而PCIe 3.0 x4的理論速率是4GB/s,理論性能上確實翻了一倍。

不過現在這類PCIe4.0 SSD並不多,目前有影馳、威剛、海盜船、技嘉等少數幾家有產品上市,價格也比較昂貴。新產品上市價格肯定是在高位,再加上Intel平臺尚未支持PCIe4.0技術,都導致了PCIe4.0 SSD還未走上普及之路。

不過該來的還是要來的。現在一些高端的PCIe3.0 SSD也不便宜,這次就找來了價格相近的PCIe4.0 SSD和PCIe3.0 SSD各一塊,分別是影馳HOF PRO M.2 1TB和三星970EVO Plus 1TB,來測試下它們的性能到底有多大差異。

▼包裝也是一黑一白,好像天生就是對手。

SSD開箱

影馳名人堂HOF PRO M.2 PCIe 4.0 2280 1TB

▼HOF PRO的包裝內部採用了白色減震海綿,除了SSD本體外,還有送散熱片,以及說明書保修卡之類的,另外這款SSD提供了5年質保。

▼PCIe4.0的M.2 SSD並沒有啥特殊的地方,HOF PRO規格為2280,即寬度22,長度80mm,SSD背面有一顆緩存,貼紙下面還有2顆快閃記憶體;附送是散熱片帶有熱管,蠻特別的,影馳到是在這裡做出了差異化。

▼SSD的正面有主控晶片,和背面一樣也有一顆緩存和2顆快閃記憶體。

▼HOF PRO主控晶片為群聯的PS5016-E16,支持PCI-E 4.0,8通道設計,搭配特定快閃記憶體(指接口速度)可實現5GB/s的讀取帶寬,寫入速度則取決於晶片和SSD容量,在最佳情況下,可達到4.4 GB / s;快閃記憶體為東芝96 層的3D TLC NAND顆粒(單顆256GB,正反面各2顆),緩存採用的是海力士的1GB DDR4內存(單顆512MB,正反面各1顆)。貌似PS5016-E16是現在上市產品中唯一的PCIe 4.0 SSD主控。

三星 970 EVO PLUS 1TB

▼970 EVO Plus則小氣了些,並沒有帶散熱片,說明書倒是不小。SSD正面是一大張貼紙,標有SSD的一些信息。,另外質保同樣是5年。

▼背面沒有任何元件,只有一張標註各種標準信息的貼紙。

▼970 EVO Plus的主控,快閃記憶體以及緩存都是本家的全家桶,自家Phoenix主控,自家NAND顆粒(2顆)以及自家的1GB LPDDR4顆粒。三星用9x來描述快閃記憶體的堆疊層數,究竟是90層堆疊還是99層堆疊只有三星知道了。

測試平臺以及相關硬體介紹

測試平臺信息:

CPU:AMD 銳龍7 3700X

主板:微星(MSI) MPG X570 GAMING EDGE WIFI

內存:金士頓(Kingston)Predator系列 2933 16G(8G*2)

顯卡:微星(MSI)魔龍 GeForce GTX 1660 SUPER GAMING X 6G

散熱器:喬思伯(JONSBO)CR-1100 灰色塔式CPU散熱器

電源:愛國者電競ES650額定650w全模組電源

機箱:聯力(LIANLI)鬼斧(黑)

先來看散熱器和風扇

▼CPU散熱器為喬思伯CR-1100,為了風格統一又入手三把風扇:FR-502-幻彩版 ARGB機箱風扇。包裝都很簡單,牛皮紙色的盒子,上面有產品型號和黑色線條勾畫的產品外形

CPU散熱器

▼散熱器結構為單塔+前後雙風扇,外面加罩子後顯得塊頭更大了,三圍尺寸達到了165mm(高)*112mm(寬)*141mm(長)。我入手的是灰色版,另外還有粉色版。

▼散熱器背面是出風的風扇,兩個風扇的扇葉都採用RGB風扇常用的乳白色。

▼拆除螺絲後,兩面的風扇可以取下,便於以後清灰。另外也能看到鰭片和和熱管接觸部分使用了穿Fin工藝。

▼散熱器側面,外殼留有2條縫隙,應該是用來輔助散熱的。此外熱管以及底座採用偏置設計,避免了和內存發生衝突。

▼散熱器頂部有喬思伯的LOGO,通電後也是有RGB光效的。

▼散熱器底部採用了熱管直觸,並採用了有六根熱管,三根靠內,三根靠外,完全錯開,但並沒有鍍鎳。

▼CR-1100兼容Intel LGA115X/775以及 AM4/AM3/AM3+/AM2/AM2+/FM1/FM2,另外扣具和底座部分完全是金屬材質的。

▼CR-1100的安裝方式比較特別,先把扣具安裝在散熱器上,再從主板後面使用螺母和自帶的小扳手來固定螺絲。這種安裝方式比較適合主板已經安裝到機箱的情況,也方便以後更換散熱器,缺點是散熱器放到主板上後沒有固定設計,需要一隻手扶住散熱器,另一隻手到機箱/主板背面去固定螺絲。

機箱風扇

▼機箱風扇為FR-502-幻彩版 ARGB機箱風扇,標準厚度的12cm風扇,轉速為600-1500RPM±10%;風量為19.6-52.4CFM,官方提供的噪音值為17.5-31.2dB(A)

▼風扇四角兩面都有減震貼,但需要自己手動貼上。此風扇接線有多個版本,此版本為一根單獨6pin線,就是將風扇供電線和RGB線合二為一,減少了理線的難度,但是需要喬思伯自家的控制盒來轉接。

電源

▼電源為愛國者的電競ES650電源,包裝顏色為黃色,比較醒目,另一個醒目的元素就是5年質保的紅底貼紙(3年包換,2年保修)。

▼ES650整體為黑色,表面採用了磨砂噴漆工藝,尺寸為160*150*86mm,160mm的長度還是不小,需要注意自己機箱的兼容性。這尺寸的電源肯定是上了14cm的風扇,風扇為葉液壓軸承風扇,可根據實際的負載進行風速調控,但不會停轉。

▼ES650正面和側面採用了圓角過渡,顯得比較圓潤,側面有愛國者LOGO和ES650型號的帖紙。

▼ES650的拓撲結構為主動式PFC+全橋LLC諧振+DC to DC同步整流,通過了80PLUS 金牌的認證。從電源的銘牌可以看到採用了單路+12V設計,輸出達到了54A,即648w的功率,明顯是偏向遊戲的設計。

▼電源出風面,這種開口設計總覺得開孔面積不是非常大。

▼ES650為全模組設計,3個PCIe顯卡供電線接口,1個CPU供電線接口,沒有2個CPU供電接口還是比較遺憾的。

▼模組線全部採用了扁平,方便理線,包含1根4+4Pin CPU供電線,1根20 +4Pin主板供電線,2根(6+2Pin)X2顯卡供電線,2根SATAX3線與1根大DX3線。

SSD對戰測試

▼開始測試,2款SSD都放入主板的PCIe4.0 M.2接口,都使用主板自帶的散熱片,系統版本為win10 1909,關閉節能選項。

理論跑分

▼CrystalDiskMark

HOF PRO 1TB版本的標稱連續讀寫為4900/4400 MB,給出肯定是高隊列(QD)的測試成績,畢竟要好看些。CDM第二列就是QD=32的數據,實測連續讀寫為~5000/~4300 MB,讀取速度超過標稱值,寫入速度則稍低於標稱值,總體來說偏差不大。第一列就是QD=1的數據,可以看到寫入速度和高隊列的差不多;讀取則要比高隊列低了很多。

三星 970 EVO PLUS 1TB的標稱連續讀寫為3500/3300 M,從跑分來看也是都達到了,QD=1也是讀取要低的多一些。

總的來看來看HOF PRO連續讀寫要超過970 EVO PLUS 30%~40%,連4k的速度也要稍高一些,PCIe4.0 SSD實力還是在線的。

▼AS SSD Benchmark

AS SSD 測的連續讀寫就要低的多,除了軟體差異也可能是默認的隊列值比較低的原因。總體趨勢還是HOF PRO完勝970 EVO PLUS,總分勝出20%,另外不知道和什麼軟體發生了衝突,讀取的訪問時間沒有測出。

▼TxBENCH(0.96)

HOF PRO依然保持住了連續讀寫的優勢,但是在4k性能上,和上兩款軟體的測試結果不同,4k讀取上稍輸970 EVO PLUS。

▼PCMark8

PCMark8測得的分數,即使是高端和低端SSD的差距也不會太大,HOF PRO和970 EVO PLUS也是這樣,HOF PRO沒有領先很多,不過在帶寬測試還是要領先了12%。

SLC Cache緩存

TCL SSD為了提高TLC SSD的使用體驗,把一部分TLC模擬為SLC來使用,這就是SLC Cache技術。如果是數據不斷寫入,超出主控處理能力的話,就只能寫入到普通的TLC空間裡,速度也就回復到TLC的真實水平了,跑分成績自然就會大大下降了。

HOF PRO 1TB

通過HD Tune來測試下SLC Cache的大小。 空盤測試的讀寫速度居然沒有下降,那麼大致可以判定HOF PRO為全盤模擬SLC。

使用硬碟版遊戲程序不斷複製來填充硬碟,當SSD被佔用到50%時,果然寫入在180GB時出現了降速;當SSD被佔用到75%時,在寫入在100GB時出現了降速;當SSD被佔用到88%時,在寫入在60GB時出現了降速。降速後寫入都為500MB/s左右,明顯採用動態的SLC設計。總體而說SLC Cache的空間還是比較大,基本保證日常使用場景下不會到SLC Cache外,但是需要一定時間恢復。

▼下面來試一下實際的複製速度,在盤裡複製硬碟版遊戲程序(既有壓縮包也有解壓後的小文件),首先來複製~120GB的文件(此時硬碟已經被佔用了13%),速度在1400~1500MB/s左右,並沒有出現降速,說明還都在SLC Cache範圍內。

▼複製~240GB以上的文件,此時硬碟已經被佔用了50%,前面速度在~1500MB/s左右,當到~170GB以後,速度會降到500~600MB/s,說明這部分已經是SLC Cache外了。

970 EVO PLUS 1TB

▼在空盤情況下,在寫入在450GB時出現了降速當;SSD被佔用到13和50%時,都是在寫入40+GB時出現了降速;當SSD被佔用到75%時,在寫入在20GB時出現了降速;當SSD被佔用到88%時,在寫入在7~8GB時就出現了降速。

三星主控和群聯、慧榮等的全盤SLC算法貌似還不太一樣,被佔用到13和50%時SLC Cache是一樣的,官方的說法是一套基於固定SLC範圍和動態可變範圍的智能SLC策略,另外對於1TB版本,HD Tune測試SLC Cache緩存外速度依然可以達到1500MB/s左右,要高於一般SSD的SLC Cache緩存外速度。

雖然970 EVO PLUS的SLC Cache緩存要比HOF PRO小的多,但超過SLC Cache緩存外速度還是能保持較高指,下面實際測試看看是不是這樣。

▼還是複製~120GB以上的文件(此時硬碟已經被佔用了13%),前面50GB左右速度在1200MB/s左右,超過50GB即降到到700~900MB/s左右,大概由於小文件的存在,速度沒有理論那麼高。

溫度測試

▼室溫在22度左右。

▼主板自帶散熱片面積很大,要比HOF PRO自帶的散熱片大很多。缺點是如果要更換SSD,就需要先拆下顯卡。

▼首先使用主板的大面積散熱片,用TxBENCH(0.96)記錄CrystalDiskMark跑分時的溫度最高值,兩款SSD都在50度左右,散熱片還是很給力的。最讓人意外的是PCIe4.0的HOF PRO溫度居然還比PCIe3.0的970 EVO PLUS還低。

▼下面來看看HOF PRO自帶的散熱片,這個散熱片特殊的地方是加入一根銅質熱管,但是小熊覺得熱管在SSD散熱上起的作用不會太大,因為主要起散熱作用還是鋁製部分,當高度增加時,熱量傳導不上去時,才需要熱管來傳導熱量,而SSD散熱片基本不會出現情況。不過反正散熱片是奉送的,帶個熱管總沒有壞處。

▼散熱片只能對SSD正面進行散熱,而HOF PRO(1TB)背面也是有快閃記憶體和緩存的。此外接觸SSD的部分有粘性,如果再次取下SSD,很容易粘下貼紙,而貼紙上還寫著撕毀帖子不予保修,這就尷尬了。。。。

▼再次插入主板的PCIe4.0 M.2接口。

▼CrystalDiskMark跑分時的最高溫度到了63度,比主板自帶散熱片要高很多,不過也能滿足一般使用需要 。

CR-1100散熱器的表現

▼首先欣賞下CR-1100的RGB效果:

▼FPU單烤10分鐘,默認狀態下,CPU溫度為66℃,當然默認條件下最高頻率只有3.9GHZ(全核),CR-1100應對不超頻的X3700完全沒有問題。

總結

PCIe4.0 SSD相對於PCIe3.0 SSD的性能提高還是肉眼可見的。對理論速度4GB/s的PCIe3.0 SSD來說,現在測試的讀寫速度都是在3GB/s上下徘徊。依此推論理論速度8GB/s的PCIe4.0 SSD,速度怎麼也該達到6GB/s左右甚至更高,所以現在的~5GB/s速度肯定不是極限(不只是是主控方面的制約,還有來自快閃記憶體接口方面的影響),未來的PCIe4.0 SSD肯定會提供更好的性能。

就個體產品來說HOF Pro採用全盤SLC緩存策略,穩定性肯定是沒有固定容量SLC緩存法的好,是需要一定時間來恢復的。不過通過1TB的具體測試也能看到,一般用戶寫入大文件基本上都會在SLC緩存範圍裡,保證了PCIe4.0 SSD的高性能不會下降。

同等價格的三星970EVO Plus理論速度自然是不及的,1TB版的SLC緩存只能保證在容量佔用50%以內時寫入大文件保持高速,好在SLC緩存外依然能夠提供相比其它SSD高一些的順序寫入速度。另外這款970EVO Plus的優勢就是原廠快閃記憶體晶片,好像再想不到其它優勢了。

真正阻礙PCIe4.0 SSD還是價格,比如這款HOF Pro 1TB,雖然價格和PCIe3.0的970EVOPLUS差不多,但是相比其它主流級的PCIe3.0 SSD還是貴出了一倍。不過如果您是高端玩家,同樣的價格就不如選擇PCIe4.0 SSD 。另外說個不好的消息,最近都在傳說快閃記憶體會漲價,要不大家年前先屯一批內存,SSD產品?

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