最強4K讀寫性能?希捷FireCuda 510 NVMe SSD評測

2020-12-16 ITheat熱點科技

作為傳統HDD廠商的希捷,不僅在去年進入了消費級SSD市場,而且今年年初還涉足了NVMe SSD領域。其中,主打遊戲和高性能的FireCuda 510 SSD不僅將順序讀寫速度做到了3GB/s以上,1TB版本的4K(4KB QD32T8)隨機讀取、寫入更是達到了620K IOPS及600K IOPS,單看這一數據甚至超越了號稱最強4K讀寫性能的傲騰905P。

SSD外觀解析:標準M.2 2280規格、搭載希捷主控

雖說希捷FireCuda 510 SSD的讀寫性能異常生猛,長度方面卻依舊採用了M.2 2280規格。不過,與眾多同類產品不同的是,這款SSD為M.2 D2厚度(正反面各1.35mm,整體3.58mm),背面也有快閃記憶體顆粒和緩存晶片。好在這一設計完全符合標準,並不影響安裝兼容性,絕大多數主板及筆記本的M.2插槽都有充足的預留空間。

移除貼在SSD表面的標籤後,就可以看到這產品使用的主控及快閃記憶體晶片。

為了達到如此之高的性能表現,主控自然是關鍵所在。FireCuda 510 SSD搭載了自家的主控晶片——Seagate STXYP016C031(綠色標識),未採用市面上的公版方案,至於主控附近面積最小的晶片則是PHISON(群聯) PS6102-22電源管理晶片。

希捷FireCuda 510 SSD正面▲
希捷FireCuda 510 SSD背面▲

除此之外,還可以看到這款SSD採用了SK Hynix H5AN4G8NBJR UHC作為DRAM緩存,通過查詢Hynix官網得知,緩存的具體規格為DDR4-2400,單顆容量512MB(4Gb),加上SSD背面另外一枚同型號晶片,總共構成1GB(8Gb)緩存。

快閃記憶體方面,我們手上的這款是1TB版本,搭載4枚東芝BiCS3 64層堆疊TLC 3D NAND快閃記憶體顆粒,正反面各2枚,單片封裝容量為256GB。 相比普通TCL顆粒,東芝BiCS3快閃記憶體不僅具有更好的性能表現,而且P/E(Program/Erase Cycle)次數能達到1000~1500次 ,普通TLC只有500~1000次。

希捷FireCuda 510 SSD正面的快閃記憶體顆粒▲

得益於此,希捷這款SSD總寫入容量達到了1300TBW,是同類產品的2倍。同時,還有整盤180萬小時MTBF(平均故障間隔時間),並提供5年有限質保,正常使用完全不必擔心壽命問題。

希捷FireCuda 510 SSD背面的快閃記憶體顆粒▲

其實,從PCB布局、DRAM緩存、快閃記憶體晶片上不難看出,希捷這款SSD和PHISON(群聯) PS5012-E12主控的公版設計方案有一定相似性。

PS5012-E12是群聯在去年下半年推出的旗艦級別主控,通過已經公開的資料得知,該主控採用臺積電28nm製造工藝,支持8條NAND快閃記憶體通道、DDR4/DDR3L DRAM緩存、PCIe 3.0 x4總線、NVMe 1.3標準,亦有SmartECC LDPC+RAID ECC、糾錯機制、ETEDPP數據保護、數據加密機制等,甚至有消息表示它還支持未來的96層堆疊BiCS4快閃記憶體。

圖片來自於PHISON官網▲

當然,這款主控最大的亮點之一是在於出眾的性能表現,連續讀寫均超過了3000MB/秒,4K隨機速寫達到600K IOPS。而FireCuda 510官方給出的性能已經部分超越了這一數值,很顯然希捷對硬碟主控進行了深度定製,進一步挖掘了SSD的潛能,各方面表現值得期待。

性能測試:4K隨機存取速度驚人

至於希捷FireCuda 510 SSD實際性能表現,我們通過CrystalDiskMark、AS SSD Benchmark、TxBENCH等軟體進行了實測,平臺具體配置可見下圖。

值得一提的是,目前FireCuda 510 除了本次評測的1TB版本,還有2TB版。他們的順序讀寫性能一致,都是讀取3450MB/秒、寫入3200MB/秒,但4K隨機讀寫有所差異,2TB隨機讀取485K IOPS、寫入600K IOPS,1TB版本則達到了驚人的620K IOPS讀取及600K IOPS寫入。

另外,希捷還針對旗下固態硬碟推出了SeaTools SSD工具,通過軟體可以查看硬碟的S.M.A.R.T.信息、進行自檢或是固件升級等操作,但暫不支持對硬碟性能進行調整。

首先,我們通過CrystalDiskMark測試了1TB版本的順序及4K隨機讀寫能力。第一項順序讀寫與標稱性能差異不大,而第二項4KB QD32T8讀寫成績為2455MB/秒、2170MB/秒,換算成IOPS,約為628.6K IOPS讀取、555.5K IOPS,均在誤差範圍內。

AS SSD Benchmark軟體的結果為6542分,雖然由於測試項目不同,和SSD的理論最大性能數據有所出入,不過最終得分已經超越了絕大部分同級別產品,少有1TB非商用SSD能超過6500分以上。頗具亮點的是,其中4K-46線程寫入甚至超過了官方給出了最高值,2829MB/秒相當於723K IOPS。

TxBENCH軟體的測試結果同樣印證了這一結論,這款SSD確實擁有極為強勁的性能表現。

對於很多玩家比較關心的SLC Cache,我們同樣進行了實測。從HD TUNE的文件寫入結果來看,該SSD的SLC緩存大約為28GB左右,超過了很多同級別產品,加上日常複製20G以上文件的情況並不多見,所以緩存容量已經完全夠用,足以讓SSD隨時擁有最佳性能。

SSD的SLC Cache是否會受剩餘容量的影響呢?我們在整盤容量剩餘60G的情況下進行了測試,結果依舊保持了出色的性能表現,緩存容量及速度並未受到影響。

至於實際文件性能,我們通過大容量文件複製進行了測試。複製單個30G以上文件時的速度表現和SLC緩存情況一致,前28G可跑滿SSD的最大速度,剩餘部分會以1G/秒左右的速度寫入。

我們注意到,PHISON PS5012-E12主控在存取數據時具備壓縮能力,那希捷FireCuda 510 所搭載的Seagate STXYP016C031主控是否沿用了這一功能呢?

通過對比Anvil's Storage Utilities的測試結果發現,可壓縮數據和不可壓縮數據的成績有明顯差距,說明FireCuda 510具備有壓縮算法

全0可壓縮數據存取成績▲
100%不可壓縮數據存取成績▲

在HD TUNE軟體的測試中,採用全0可壓縮數據後,即使文件長度遠遠超過了SLC Cache寫入性能依舊沒有任何下降,維持在了2800MB/秒左右。遊戲、應用程式通常有較大的壓縮率,所以希捷這款產品就非常適合此類應用場景,通過主控的壓縮算法,可以獲得相當可觀的性能提升。

硬碟在PCMark8的存儲測試中,各方面表現都比較優異,除了遊戲場景,辦公、內容創作方面同樣如此。

不止是以上測試,我們還使用深度實測了不同隊列深度、線程對4K隨機存取的影響。

讀取方面,隨著線程數量(T)及隊列深度(QD)的增加,硬碟的性能持續上升,直到QD32T8時達到峰值性能。整體而言,線程數對性能的影響大於隊列深度,對遊戲、應用程式會有較大的優勢。

寫入方面,由於主控存在壓縮算法,硬碟在較小的負載下就會接近QD32T8時的峰值性能。同樣,線程數量對性能的影響大於隊列深度,比較符合我們日常應用場景所需。

最後,我們還通過紅外線熱成像儀實測了這款產品的發熱情況,室溫23℃左右,在開放式機箱環境中,長時間高負載持續讀寫時,主控部分超過70℃,快閃記憶體部分也有60℃左右。在高性能NVMe SSD之中, 希捷這款SSD的裸盤溫度並不算誇張,但是為了更好的散熱效果,不妨可以考慮加裝散熱片。

總結:NVMe SSD性能新高度,迎合大容量遊戲所需

希捷FireCuda 510 SSD的性能表現非常強勢,尤其是4K隨機存取速度,勝過絕大部分採用TLC快閃記憶體顆粒的同類產品,對遊戲加載、軟體運行、系統啟動速度等有非常大的幫助。另外,從標籤上的「GAMING」就不難看出,這款SSD衝著遊戲玩家而來,不只是超高的性能表現,而且提供的1TB及2TB容量,足以應對如今的大容量3D遊戲,各方面表現值得肯定。

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