P2系列是Crucial英睿達去年推出的主流級NVMe固態硬碟,提供250GB和500GB兩種容量選項,本次評測的是500GB型號。
P2在去年4月首次於英睿達官網上現身,當時它的出現引發了PCEVA評測室小編的很多疑惑,譬如250GB的寫入性能指標比500GB高、主控有群聯和慧榮兩種說法等等。
通過拆解可以發現,英睿達P2採用了群聯PS5013-E13T主控,與官網上標稱的慧榮SM2263主控不符。這一錯誤可能是因為P2最初確實計劃使用和P1相同的慧榮主控,但後來由於某種未知的原因被替換成了群聯主控。
同群聯PS5013-E13主控搭配的是美光B16A快閃記憶體,64層堆疊3D TLC類型,具備800MT/s快閃記憶體接口,在4通道配置下可實現2500MB/s順序讀取能力。
儘管在慧榮的官網上SM2263XT主控是支持800MT快閃記憶體接口的,但從我之前遇到的一些SM2263XT+Micron B16A組合來看,無一例外都工作在667MT的水平上,受此影響順序讀取速度只有2000MB/s出頭。這可能是美光放棄在P2上使用SM2263XT主控的一個因素。
測試平臺及信息識別:
測試平臺:
CPU:AMD Ryzen Ryzen 7 5800X
主板:技嘉X570 AORUS ELITE WIFI(BIOS:F32)
內存:HyperX Fury DDR4 3200MHz 16GB
硬碟:浦科特M8V 512GB(系統盤)
Crucial英睿達P2 500GB(FW:P2CR012)
系統:Windows 10 20H2
驅動:微軟默認stornvme
設置:除特別說明以外,關閉ASPM並開啟APST節能。
CrystalDiskInfo信息識別:
由於標準的統一,通過CrystalDiskInfo可以識別各種品牌NVMe固態硬碟的健康度信息。本次評測的P2 500GB樣品搭載了P2CR012固件。
除了CrystalDiskInfo外,Crucial STORAGE EXECUTIVE工具箱軟體也支持識別P2的SMART信息,不過由於P2並沒有像P5那樣採用美光自主研發的主控,所以無法提供標準SMART信息以外的更多信息。同樣,美光NVMe驅動也不支持英睿達P2,但諸如固件更新檢測和Momentum Cache內存加速這些功能還是可以使用的。
Smartmontools信息識別:
Smartmontools是一個開源工具軟體,可以識別NVMe固態硬碟的溫度限制信息以及APST預設,這些信息同NVMe固態硬碟的節能及熱管理策略有關。
NVMe在發展的過程中不斷加入各種先進節能和熱管理特性,通過smartmontools和AIDA64對英睿達P2的識別結果整理如下。
基準測試
基準測試1:理論帶寬測試
這個測試是為了驗證SSD能否達到其標稱的性能指標。順序測試修改為Q128T1(128K區塊),隨機測試修改為Q32T16(4K區塊)。實際測得順序讀取2503.2MB/s,順序寫入1854.5MB/s,均超過英睿達官網上的標稱值。
4K隨機讀寫速度需要進行一下轉換,隨機讀取1313.9MB/s相當於328475 IOPS,隨機寫入1779.5MB/s相當於444875 IOPS,遠超標稱值的順序讀95000 IOPS、順序寫入215000 IOPS,所以我懷疑官標性能參數也是最初打算用SM2263XT方案時期留下的痕跡,並沒有更新。從目前來看,群聯PS5013-E13T的表現遠好于慧榮SM2263XT。
基準測試2:PCMark 8測試
根據我們平時測試的方法,在關閉ASPM及APST節能的情況下,SSD應該能發揮出最高效能,不過英睿達P2似乎是個例外。在關閉節能情況下P2 500GB的PCMark 8存儲測試得分為5078分,相當於主流級NVMe SSD表現。
而關閉APST節能就可以使PCMark 8存儲測試評分提升到5089分,一躍升至接近高端NVMe SSD範疇。開啟節能反而能明顯地提升SSD性能,只能說這在過去從未發現過。
基準測試3:溫度壓力測試
在室溫23度、被動散熱、關閉ASPM及APST節能的條件下,英睿達P2報告的待機溫度為31度。
使用IOMeter進行128K區塊QD64順序讀取,每秒記錄。在測試過程中,P2對外報告的溫度始終沒有超過69度。
從IOMeter記錄來看,測試開始後125秒P2 500GB開始限速,但速度變化不是非常明顯。
紅外熱成像顯示,穩定後的主控溫度大約為85.5度。
基準測試4:NVMe節能特性
NVMe固態硬碟支持ASPM和APST兩套節能機制。前者在筆記本電腦上是默認啟用狀態,臺式機需要手動修改Windows電源計劃中的高級電源設置,在PCI Express連結狀態電源管理中選擇「最大電源節省量」。
APST允許NVMe SSD在3個活動電源狀態(PS0/PS1/PS2)和兩個非活躍電源狀態(PS3/PS4)之間自動轉換。下表中的數據源自smartmontools讀出值,功耗數據並不一定準確,我們只需關心進入延遲和退出延遲兩項信息,二者相加後需小於等於指定範圍方能進入該電源狀態。
根據微軟在Windows 10當中的預設,供電模式和電源計劃會對進入APST產生影響。對比下圖數據可知,英睿達P2在筆記本電腦接通電源、採用平衡電源計劃,或者使用電池、採用高性能電源計劃的條件下最低可以進入到PS3節能狀態。
由於APST是有空閒超時機制的(默認從50ms到200ms不等,數值越大,越不易進入節能),所以CrystalDiskMark這類連續測試、取最大值的軟體應該不會體現其影響。
在空閒超時200ms、延遲約束≤15ms的設定下,英睿達P2可以在空閒時進入到PS3電源狀態。PCMark 8存儲測試顯示,P2在開啟APST節能後性能不降反升,成績從5078上漲到5089,提升幅度喜人。
經過反覆測試可以確認這一反常現象確實存在。老實說,我不清楚這是一種BUG還是一種Feature。不過好在大家常用的Windows均衡電源選項就默認開啟APST節能特性,只要大家不去選高性能或卓越效能模式,英睿達P2就可以發揮出它的最佳效能。
基準測試5:
儘管美光NVMe驅動無法安裝使用,我們欣喜地看到Momentum Cache依然是對英睿達P2開放的。
打開Momentum Cache後進行CrystalDiskMark測速,順序讀寫會有一種用上PCIe 4.0 SSD的錯覺……
PCMark 10快速系統盤基準測試成績對比顯示Momentum Cache有顯著的提速效果。當然,這個測試的測試數據量小是一個很重要的原因。Momentum Cache在一些較小數據容量反覆被讀寫時能發揮最佳效果。
進階測試:
進階測試項目1:SLC緩存及過半盤使用性能
空盤條件下使用HDTune文件基準測試,英睿達P2 500GB的可用SLC緩存容量大約為24GB。
利用IOMeter向盤內填充233GB不可壓縮數據後,多次測試後CrystalDiskMark的成績同空盤時基本一致。
在50%空間使用率下,英睿達P2 500GB依然擁有大約13GB可用SLC緩存可用。
半盤狀態關閉APST節能,PCMark 8存儲測試評分5060:
半盤狀態開啟APST節能,PCMark 8存儲測試評分5082:
依然是開啟APST節能可以獲得相對更高的性能,不過兩種情況下都較空盤時有小幅下降,主要是重負載寫入應用受到寫入緩存容量下降的影響,對讀取性能影響不大。
進階測試項目2:4KB QD32 隨機寫入離散度測試
無文件系統下使用IOMeter進行128K QD32持續寫入30分鐘。SLC緩存用盡後順序寫入速度大約430MB/s。
結束後空閒15分鐘,然後改用4K QD32隨機寫入5000秒並每秒記錄。
最後500秒平均IOPS:7206
進階測試項目3:PCMARK 8擴展存儲測試之性能一致性部分(穩定態家用環境性能)
這個測試主要是給家用最惡劣環境下的性能參考(全盤不留任何剩餘空間,禁用了Windows文件系統緩存跑純RAW模式)。
總結:
從定位來看,英睿達P2高於採用3D QLC快閃記憶體的P1系列,低於旗艦級P5系列。但從容量來看P2又是最小的,最高僅有500GB容量可選。如果說P1定位於大容量數據盤,那麼採用3D TLC快閃記憶體的英睿達P1就是小容量系統盤的理想選擇。
在對英睿達P2的測試中我們還發現了有趣的現象:開啟APST節能後會獲得比關閉節能更高的性能,對於這一現象目前尚未找到其中的原因。我們已將這一情況告知美光,如果得到確切答案我們會再進行更新。