速度突破7000MB/s! WD_BLACK首款PCIe 4.0 SSD SN850深度測試

馬宇川

隨著AMD Zen 2、Zen 3處理器的上市，支持PCIe 4.0技術的X570、B550主板的大面積鋪貨以及英特爾第一款消費級PCIe 4.0平臺：ROCKET LAKE-S的即將發(fā)布，各存儲廠商也開始力推采用PCIe 4.0技術的存儲產品。如WD_BLACK就在近期為我們帶來了它的首款消費級PCIe 4.0產品：定位于旗艦級的SN850 SSD。那么它在技術芯片上有哪些升級，相對上代旗艦產品SN750又有多大的進步呢？接下來就讓我們通過實際體驗來得出結論。

主控、閃存雙雙升級WD_BLACK SN850技術解析

相對于目前主流的PCIe 3.0平臺，PCIe 4.0最大的好處就是帶寬翻倍，從PCIe 3.0每通道1GB/s帶寬提升到每通道2GB/s。對SSD來說，意味著在x4通道配置下，PCIe 4.0 x4 SSD的理論最高傳輸速度就可提升到8GB/s，而PCIe 3.0 x4 SSD的最高速度則不可能突破4GB/s。當然要想支持帶寬翻倍的PCIe 4.0x4技術，對于存儲廠商而言第一步就是必須采用支持PCIe 4.0技術的主控芯片。在WD_BLACK SN850上，雖然它仍采用常見的M.2 2280板型設計，但在內部核心上卻有了重大升級。它采用了編號為“SanDisk 20-82-10034-A1”的新型PCIe 4.0主控。這款主控由WD_BLACK自行研發(fā)設計，技術資料顯示，它是一個基于Arm架構的多核心、8通道PCIe4.0x4NVMeSSD主控芯片，支持最新的NVMe1.4標準?？紤]到采用PCIe 4.0技術后可能會帶來更大的發(fā)熱量與功耗，因此該芯片的生產工藝由28nm升級為臺積電TSMC的16nm FinFET工藝。閃存方面，SN850也像SN550這些新品一樣，采用了新一代的閃迪96層堆疊TLC顆粒。新閃存除了相比老款SSD采用的64層堆疊閃存增加50%，存儲密度更高外，96層堆疊閃存還首次應用了帶寬可達800MT/s的Toggle 3.0閃存接口，并采用2Planes（2面）設計，相比常見的1 Planes設計閃存擁有更高的讀寫吞吐量，由此帶來了性能與節(jié)能方面的優(yōu)化。

此外，WD_BLACK還為SN850配備了獨立緩存，用于存放記錄數據位置的FTL映射表。SSD的讀寫操作都需要查詢這張記錄表，要想讀寫速度快，就需要把這張映射表存放在高性能的DRAM內存顆粒中，而SN850采用的是來自美光的DDR4內存顆粒，按1∶1000的配置原則，在本次測試的1TB產品上，其容量為1GB。目前WD_BLACKSN850提供了500GB、1TB、2TB三種可選容量，其官標TBW可寫容量分別為300TB、600TB、1200TB。同時，WD_BLACK也為SN850 SSD提供了5年質保加可寫容量的質保政策（以先到為準）。

位居前列基準性能測試

默認設置測試

測試點評：接下來我們首先對WD_BLACK SN850進行了基準性能測試，為了便于大家更清晰地了解SN850的性能提升幅度，我們還加入了上代旗艦SN750進行了對比。從測試結果可以看到，WD_BLACK SN850的性能提升幅度的確非常大，在同為1TB容量的情況下，其最高讀寫速度遠超使用PCIe 3.0 x4接口的WD_BLACK SN750。在CrystalDiskMark 8.0測試中，它的最高連續(xù)讀取速度達到驚人的7070.77MB/s，而WD_BLACK SN750受限于PCIe3.0x4接口，最高傳輸速度只有3478.92MB/s。同時在AS SSD Benchmark測試中，WD_BLACK SN850也體現出了強悍的隨機性能，在與消費級、游戲啟動緊密相關的低隊列深度、單線程隨機4KB讀取性能上，SN850的性能從SN750的12930 IOPS提升到20887 IOPS，提升幅度達61.5%。同時在隨機4K-64Thrd多線程隨機性能測試上，WD_BLACK SN850的提升也非常顯著，其讀寫性能較SN750分別提升了72.4%、25.3%。

大幅的性能提升也給WD_BLACKSN850帶來了驚人的成績，在AS SSD Benchmark默認設置下的測試成績達到8954分，逼近9000分。其實這一成績不僅遠遠超越了WD_BLACKSN750這樣的PCIe 3.0x4旗艦，更把一些PCIe 4.0 x4 SSD也甩在了身后，特別是去年采用群聯PS5016-E16 PCIe 4.0主控的第一代PCIe 4.0SSD。這類SSD在AS SSD Benchmark測試中的分數一般只有8000分出頭，在CrystalDiskMark測試中的成績也難以超過5000MB/s，與WD_BLACKSN850這樣的最新PCIe 4.0SSD相比也有明顯差距。

基準軟件最大容量測試

測試點評：此外，我們還在基準測試軟件的最大可測試容量下，對兩款SSD進行了測試。結果也令人非常滿意，WD_BLACK SN850沒有出現明顯掉速，在ASSSDBenchmark 10GB容量測試下，其測試成績仍保持在8800分以上，在CrystalDiskMark 64GB容量測試下，SSD的連續(xù)寫入速度也仍維持在5200MB/s以上。其在大容量讀寫環(huán)境下的性能一致性表現也要略優(yōu)于WD_BLACK SN750。

應用性能測試

測試點評：在模擬實際應用的PCMark8存儲性能測試中，WD_BLACK SN850 SSD也取得了非常好的成績，其總成績居然突破了5100分大關，達到5124分。在以往的測試中，一般只有性能非常優(yōu)秀的固態(tài)硬盤才能在這個測試中突破5050分大關，就算去年發(fā)布的第一代PCIe 4.0 SSD在PCMark 8存儲性能的分數也在5100分以內。而SN850 SSD則憑借性能大幅提升的連續(xù)讀寫性能、隨機讀寫性能在實際應用中也有更優(yōu)秀的表現。從測試中的具體成績可以看到，不論是在大家常用的《Photoshop》《Word》《Excel》辦公軟件，還是專業(yè)的《InDesign》《After Effects》《Illustrator》軟件中，SN850的所用時間相對于SN750都更少。在實際的游戲載入體驗中，WD_BLACK SN850 SSD也能更快地啟動各類游戲大作，啟動所用時間都略少于SN750。在目前最熱門的游戲《賽博朋克2077》中，其關卡載入時間只需要5.03s，讓你體驗秒開大作的快感。

性能一致性表現較好HD TUNES全盤讀寫測試測試點評：首先從全盤連續(xù)讀取測試來看，這款SSD的表現非常穩(wěn)健，在HDTUNES測試中，其全盤平均讀取速度也逼近6400MB/s，遠勝平均讀取速度在3100MB/s左右的SN750。而在全盤寫入測試時，可以看到本次我們測試的這款WD_BLACK SN850SSD 1TB擁有較大的SLC Cache緩存空間，大約可達300GB，而上代SN750 1TB的SLC Cache只有約13GB左右。在這個范圍內寫入，SN850 SSD 1TB的連續(xù)寫入速度可以輕松達到5000MB/s以上。緩存耗盡直接寫入到TLC閃存顆粒時，寫入速度會出現下降。不過借助性能優(yōu)秀的96層堆疊閃存顆粒，其全盤平均寫入速度也可以維持在2400MB/s以上，相比很多NVMe TLC SSD不到1000MB/s的全盤寫入速度可以說進了一大步。

同時我們也發(fā)現，盡管SN850采用了PCIe 4.0主控，但它的發(fā)熱量并不高。借助ROG STRIX B550-A GAMING吹雪主板上自帶的M.2散熱片，在SN850完成1TB寫入時，軟件CrystalDiskInfo偵測SSD的工作溫度為67°C，從FLIR熱成像儀觀察，SSD散熱片上的最高溫度也只有57.1°C，在進行全盤寫入時的寫入曲線非常平穩(wěn)。所以在使用SN850時，用戶無需購買額外的散熱器，只需要搭配主板上自帶的M.2 SSD散熱片即可。

質的飛躍進步顯著的WD_BLACK SN850

綜合以上體驗，不難發(fā)現，新款PCIe 4.0 x4 NVMe SSD主控的采用給WD_BLACK SN850帶來了顯著的性能提升。連續(xù)讀寫速度翻番，隨機讀寫性能也有16.4%～72.4%的提升幅度。雖然WD_BLACK SN850與SN750在產品代次上的差別只有一代，但它在性能上卻相對后者獲得了質的飛躍。毫無疑問，隨著AMD Zen 3處理器的大量上市，英特爾ROCKET LAKE-S處理器的發(fā)布，PCIe 4.0的普及就在眼前，如果您想體驗PCIe 4.0到底能帶來怎樣的變化？那么WD_BLACK SN850就是一個不錯的選擇。