这是DIY玩家需要的测试,面对闪存芯片的逐240GB/256GB固态硬盘有何区别?步降价、固态硬盘走向普及的趋势,《微型计算机》评测室特地在开学季这一传统装机高峰期为您带来全面、专业的固态硬盘横向测试;这是有指导价值的测试,没有PCI-ESSD这样可望不可及的贵族,没有低容量、低性能的廉价货,参与“选手”均是由我们精挑细选,兼具容量与性能,并拥有适中价格的240GB/256GB热门产品。接下来,就请系紧安全带,随我们一起来体验这场由10辆“超级跑车”带来的极速对决吧。
尽管固态硬盘中的64GB、128GB容量产品都曾成为市场上的流行趋势,但从适合用户使用的角度来说,至少240GB、256GB或以上容量的产品才能满足用户的需求。原因很简单,一方面自然是容量过小,而另一个重要的原因就是性能。相信大家都曾注意到这样一种现象,尽管不同容量的固态硬盘都使用相同的8通道主控芯片、一样的闪存,但240GB/256GB产品的读写性能始终比小容量产品更胜一筹。这是因为不少主控芯片在大容量固态硬盘上才能发挥出佳性能。以OCZ Vertex 450为例,这款固态硬盘采用了Barefoot 38通道主控芯片,每条通道可以同时对4颗Die进行读写。而在闪存方面,Vertex 450采用的是容量达64Gb的美光20nm Die。相信大家已经看出问题,128GB产品上只会配备16颗Die,只有在配备32颗Die的256GB产品上才能发挥出主控的大并行读写性能。
因此就目前来看,240GB/256GB固态硬盘是拥有容量与性能佳平衡点的产品。同时,结合闪存颗粒的降价,此类产品也从以前的两千元以上跌落到1000元~1500元左右,逐渐取代低容量产品,成为DIY玩家的“制式装备”。所以为了帮助大家更好地购买此类产品,《微型计算机》评测室特地在市场上搜集了10款高性能240GB/256GB固态硬盘,并对它们进行全面、专业的横向测试。
1、初始状态测试:首先我们将通过专业的Anvil's SSDBenchmark测试工具(默认设置)分别使用不可压缩数据模型、可压缩数据模型测试固态硬盘在初始状态下的性能。之所以使用两种数据模型是因为人们在现实生活中会经常使用这两类数据,如无法压缩的影音、ISO、图片文件,可进行大幅压缩的游戏、系统文件。只有对两类数据模型均进行测试,才能比较公正地反映固态硬盘的性能。
2、在满盘状态下对固态硬盘进行以上性能测试。由于先天技术结构所致,固态硬盘在不同状态下拥有不同的性能。刚开始使用时,它的性能好。而在使用一段时间后,全盘很可能已经被写满过一次,出现没有连续空白块的状态。如固态硬盘具备积极的垃圾回收策略,那么它在闲置状态下,会主动进行垃圾回收,清理出大量空白块,因此它仍能拥有很高的写入速度。如果垃圾回收效率低,那么在写入时,它就不得不一边进行垃圾回收,一边进行写入操作,从而导致性能降低。
3、格式化后进行性能测试。该测试主要考察硬盘是否能通过简单的快速格式化恢复性能。虽然安全擦除也可以恢复性能,但这种操作一会加剧磨损,二太麻烦,除OCZ产品外,绝大部分固态硬盘在进行安全擦除时,都需玩家打开机箱,对硬盘的电源接头进行热插拔。
4、采用大容量测试文件进行测试。其测试内容仍包括以上1~3项,但所用测试文件的容量由默认的1GB分别提升到32GB(初始与格式化后状态)、16GB(满盘状态)。这个测试可反映出一些固态硬盘在进行大容量传输时的真实性能表现。目前一些产品将内部的部分闪存颗粒模拟为SLC工作模式,并用于缓存。在使用默认测试容量时,软件仅会调用到这部分采用SLC模式工作的颗粒,速度自然惊人。但在采用大容量测试文件,超过缓存大小后,软件就会使用到普通的闪存颗粒,从而反映出固态硬盘在传输大容量数据时的性能表现。
尽管是英特尔新一代消费级固态硬盘中的旗舰级产品,但530系列相对于去年的520系列没有太大的改进。它仍然配备LSISand ForceSF-22818通道SATA6Gb/s主控芯片,它不仅支持Trim、NCQ等常用技术,更具备SandForce特有的Dura Write压缩算法技术以及Wear-Leveling均衡擦写技术。前者可提升硬盘在传输可压缩数据时的速度,后者则可增加固态硬盘的使用寿命。闪存方面它则由520系列的25nm更新为编号为“29F16B08CCMF2”的英特尔20nm颗粒。20nm工艺的采用可大大降低厂商的生产成本,减小封装尺寸。同时其理论寿命仍可达3000次P/E,因此这款固态硬盘也拥有长达5年的免费质保。
参考价格:1599元
容量 256GB
闪存类型 25nm ONFI MLC NAND
缓存大小 512MB 接口规格 SATA 6Gb/s
尺寸大小 99.7mm×69.75mm×7mm
质保年限 5年
容量 240GB
闪存类型 25nm ONFI MLC NAND
缓存大小/接口规格 SATA 6Gb/s
尺寸大小100mm×69.85mm×9.5mm
质保年限 3年
容量 240GB
闪存类型 20nm ONFI MLC NAND
缓存大小/接口规格 SATA 6Gb/s
尺寸大小100.45mm×69.85mm×7mm 质保年限 5年
这款产品可谓2012年SandForce SF-2281高性能设计方案中的典型代表,配备采用ONFI2.2规格、编号为“29F32B0 8 JCME2”的英特尔25nm同步颗粒,拥有理论指标达5000次的P/E寿命。同时,它还配备了比较齐全的配件,包括3.5英寸硬盘转接架、大4Pin转SATA电源转接线、SATA 6Gb/s数据线,以及安装螺丝等。
参考价格:待定
容量 240GB
闪存类型 25nm ONFI MLC NAND
缓存大小/接口规格 SATA 6Gb/s
尺寸大小100mm×69.85mm×9.5mm
质保年限 3年
Vector系列采用了Barefoot 3双核8通道主控芯片,支持SSD RISC指令体系,一个周期可以执行更多的指令及分支程序。同时,Vector系列也是一款采用7mm设计的2.5英寸超薄固态硬盘,其容量有128GB~512GB三种可供选择。它的闪存颗粒则选用美光25nm MLC NAND同步产品,并搭配512MB DDR3L-1600低功耗内存作缓存。
参考价格:1699元
容量 256GB
闪存类型 25nm ONFI MLC NAND
缓存大小 512MB
接口规格 SATA 6Gb/s
尺寸大小 99.7mm×69.75mm×7mm
质保年限 5年
相对于大量使用Sand Force主控的海盗船产品来说,这款面向高端玩家设计的海盗船NEUTRON GTX采用了性能更强的Link_A_Media LM87800主控芯片。这是一款双核8通道控制器,其内部集成了两个ARM内核,一个负责主机处理,另一个负责管理NAND以及FTL(闪存转换层,负责闪存“块”及“页”的LBA映射)。同时,该主控还拥有Link_A_Media独有的eBoost技术,通过特别的自适应信号算法、动态纠错功能,可延长闪存颗粒的使用寿命,并在长时间使用后保持较高性能。闪存方面,它选用了高品质的东芝24nmToggle DDR 2.0 MLC闪存颗粒,P/E次数可达3000次。
参考价格:1699元
容量 240GB
闪存类型 24nm Toggle DDR 2.0 MLC
缓存大小 256MB
接口规格 SATA 6Gb/s
尺寸大小 100mm×70mm×7mm
质保年限 5年
闪迪Extreme Ⅱ是面向高端D I Y用户和极速游戏玩家设计的一款高端产品,它采用由Marvell公司推出的第三代S ATA6Gb/s主控——88SS 9187。其内部整合有双核心Marvel l 8 8 F R 102V5处理器,NAND接口提供了8个8bit数据通道,每通道拥有200MB/s的带宽。闪存方面,这款产品板载了采用闪迪ABL(All-Bit-Line)架构设计的19nm Toggle DDR 2.0颗粒,拥有3000次P/E寿命。值得一提的是,该产品还拥有闪迪nCache缓存技术,部分MLC颗粒被设置为SLC工作模式,用于存放随机数据,可以提升随机读写速度。
参考价格:1599元
容量 240GB
闪存类型 19nm Toggle DDR 2.0 MLC NAND
缓存大小 256MB
接口规格 SATA 6Gb/s
尺寸大小 100.5mm×69.85mm×7mm
质保年限 5年
这款固态硬盘在硬件配置上与闪迪ExtremeⅡ非常相近,首先它也采用了Marvell 88SS 9187主控芯片,并配备512MB南亚DDR 3 1333内存用作缓存。闪存方面,它则采用了基于Toggle DDR 2.0接口的东芝19nm Type CMLC颗粒,单颗容量为16GB,采用TSOP48封装。尽管在硬件配置上非常接近,但这款产品还拥有浦科特的一些特色技术,如True Speed实景效能技术。该技术实质上是一种非常激进的垃圾回收技术,可确保固态硬盘在长时间使用后,性能不会出现大幅下降。同时,尽管高效的垃圾回收效率会增加产品磨损,但该产品仍然提供了5年免费质保。
参考价格:1599元
容量 256GB
闪存类型 19nm Toggle DDR 2.0 MLC
缓存大小 512MB
接口规格 SATA 6Gb/s
尺寸大小 100mm×69.85mm×7mm
质保年限 5年
虽然这款金士顿HyperX3K 240GB固态硬盘采用的同样是Sand Force SF-2281主控芯片,但它跟其他同类却有所区别,其大的不同在于它采用了来自东芝的TH58TEG7DDJTA 20 Toggle DDR2.0MLC闪存颗粒。该颗粒由东芝19nm Type C工艺制造、TSOP封装,单颗容量达16GB,其闪存接口带宽达到400MT/s。而不少采用SF-2281主控芯片的同类,大都配备ONFI 2.2标准的MLC颗粒,带宽只有166MT/s~200MT/s。因此从理论上来说,这款产品可能具备更好的性能表现。此外,值得一提的是,该产品具备有两种包装形式,一种只带安装支架,另一种则多配了一个可安装固态硬盘的移动硬盘盒与一把螺丝刀。
参考价格:1299元
容量 240GB
闪存类型 19nm Toggle DDR 2.0 MLC NAND
缓存大小/接口规格 SATA 6Gb/s
尺寸大小 100mm×69.85mm×9.5mm
质保年限 3年
这是Sand Force SF-2281主控方案中的另类,首先它取消了二级预留空间的设置,将更多的容量“归还”给用户,是Sand Force方案中少有的拥有256GB标称规格的产品。其次它采用了一款“神秘”的闪存颗粒,其表面全部印上了威刚的自有编号。同样,威刚也没有闪存颗粒晶圆厂,因此从颗粒特别的BGA封装形式来看(大部分ONFI规格的闪存颗粒采用TSOP封装),我们推测它极有可能采用了来自东芝或闪迪的19nm Toggle DDR 2.0闪存颗粒,其性能表现值得期待。
参考价格:1299元
容量 256GB
闪存类型 19nm Toggle DDR 2.0 MLC NAND(推测)
缓存大小 / 接口规格 SATA 6Gb/s
尺寸大小 100mm×69.85mm×9.5mm
质保年限 3年
这同样是一款采用LSI SandForce SF-2281主控芯片的产品,在整体设计上与同类相比没有太多特色,包装内仅提供了一本说明书,没有3.5英寸安装支架。同时,我们无法判别它使用了何种闪存。这款固态硬盘的PCB上板载了总共16颗ONFI MLC闪存,其表面全部印上了宇瞻的自有编号“Apacer I25DD128”。当然,宇瞻是没有闪存颗粒晶圆厂的,因此我们推测这款闪存有可能来自英特尔或美光,采用25nm工艺生产,具备3000~5000次的P/E寿命。
参考价格:1199元
容量 240GB
闪存类型 25nm ONFI MLC NAND
缓存大小 / 接口规格 SATA 6Gb/s
尺寸大小100mm×69.9mm×9.3mm
质保年限 3年
三星840 Pro采用了新一代MDX主控。相对于830系列的MCX主控芯片,尽管MDX主控仍然采用三核设计,但它的内部架构由ARM9升级为ARM Cortex-R4,工作频率也由MCX的220MHz提升到300MHz。其次,相对于830传输带宽仅133MT/s的27nm Toggle DDR颗粒,它采用了传输带宽高达400MT/s的21nm Toggle DDR 2.0闪存颗粒。而为了降低功耗,它的缓存芯片由830的普通DDR 2内存颗粒更换为专为移动设备设计的内存颗粒。
参考价格:1599元
容量 256GB
闪存类型 21nm Toggle DDR 2.0 MLC
缓存大小 512MB
接口规格 SATA 6Gb/s
尺寸大小 100mm×69mm×7mm
质保年限 5年
默认设置测试(表注:速度单位为MB/s,括号外为使用不可压缩数据的性能,括号内为使用可压缩数据时)
前面恐怖的测试成绩大表是否让你感到害怕?从这个表里能看出怎样的问题?哪些产品拥有全面综合、完美的表现?接下来,我们将为您精选出此次测试中的精彩看点,通过这些看点的引导,您对本次测试将理解得更加全面。
十款产品采用了总共五种主控芯片,谁将拥有更强的性能表现?
1、浦科特PX-256M5PRO 金士顿HyperX 3K 240GB 威刚SX900 256GB(推测) 闪迪Extreme Ⅱ 240GB
2、三星840 PRO 256GB
3、海盗船NEUTRON GTX 240GB
4、英特尔530 240GB
5、OCZ Vector 256GB 宇瞻Turbo Ⅱ AS610(推测) KINGMAX SMU35 Client pro 240GB
十款产品也采用了多达五种新老颗粒产品,它们是否会对固态硬盘的性能产生影响呢?
作为唯一一款将部分MLC颗粒设置为SLC工作模式的产品,闪迪ExtremeⅡ240G B集成的nCache技术在传输容量可能大于缓存的数据时,这一机制是否还能发挥作用呢?
从使用不可压缩数据的性能测试来看,测试成绩分为两个阵营,其中第一阵营由采用三星MDX主控、OCZ Barefoot3、Marvell 88SS9187、Link_A_MediaLM 87800等来自各家主控方案的产品领先,而紧随其后的第二阵营则由采用SandForce SF-2281主控的产品组成。这反映出在诞生两年后,SF-2281这位曾经的高性能代言人已经不敌近期问世的一系列新主控产品。不过值得注意的是,SF-2281方案与其他产品的主要差距出现在连续写入速度上,而在随机读写速度上,它们与其他硬盘的差距并不是太大,因此如无经常读写大文件的需求,那么它们的表现也不会逊色多少。
而在使用可压缩数据模型测试时,测试成绩则发生了变化。采用SF-2281主控方案的产品出现了逆转,其各项读写性能大大提升,其中英特尔、宇瞻、KINGMAX等产品的分数甚至逼近5000分大关。而采用其他家主控的产品由于不支持压缩技术,因此测试成绩没有出现明显变化。这进一步说明,完全仅使用不可压缩数据测试是不科学、不公平的,毕竟生活中存在不少像数据库、游戏等可压缩类型的文件,而像SF-2281这样具备压缩技术的主控在读写这类数据时就可以获得加速。
在满盘状态下,不少参测产品都出现了明显的性能下降,包括整个SandForce SF-2281“集团军”,以及在初始状态下表现较好的三星、海盗船等产品。这意味着在长时间使用后,以上产品都可能出现一定的掉速现象。测试中,只有OCZ Vector、闪迪Extreme Ⅱ 、浦科特PX-256M5PRO在满盘状态下的表现与初始状态测试没有明显区别,它们拥有很高的垃圾回收效率,在长时间使用后仍能为用户提供很好的体验效果。
在满盘状态下对固态硬盘进行快速格式化后,除SandForce SF-2281方案的所有产品都基本上都恢复至了初始性能。而采用SandForce SF-2281方案的产品在传输不可压缩数据时,仍会有一定的性能损失,性能总体只会恢复至初始状态的90%左右。究其原因还是在于SF-2281主控方案的垃圾回收效率设置过低所致。
可以看到,在使用32GB(初始状态)、16GB(满盘状态)大容量测试文件后,不少固态硬盘的测试成绩都有一定的变化。首先在初始状态下,闪迪Extreme Ⅱ 240GB固态硬盘的测试成绩出现了明显下降。经过观察,我们发现这款固态硬盘的随机写入性能下降非常明显。这极有可能是因为采用大容量测试文件后,随机4KB写入数据容量超过固态硬盘所用的nCache缓存容量,导致随机数据不得不直接写入固态硬盘上的普通MLC颗粒所致,因此其写入速度自然低于以SLC模式工作的nCache缓存。
另一方面,SandForce SF-2281“集团军”的总分在这里也出现了原因不明的集体下降,它们的随机读写性能较默认测试设置时有较大降幅,尤其是随机读取性能。如KINGMAX产品在测试软件默认设置下的随机4KB QD4读取性能高达106.71MB/s,而在使用32GB测试文件后,其读取性能就降低到41.94MB/s,仅有原来的39%。我们推测这很可能是由于SandForce方案没有外置缓存,不得不将一部分映射表存储在主控里的内存中,将一部分映射表存放在闪存颗粒中。如果在读取时,从主控的内存中就能找到读取的地址,显然这会带来很快的读取速度,但是在大容量随机读取中,地址很可能出现第一次无法命中的情况,因此主控就不得不在速度相对较慢的闪存映射表中去寻找,从而造成随机读取性能下降。
此外,在使用大容量测试文件后,固态硬盘的垃圾回收效率也有明显的变化。在默认设置下原本表现稳健的OCZ Vector与闪迪Extreme Ⅱ也出现了明显的掉速现象。原因并不复杂,在满盘状态下进行大容量的写入,要想不掉速就必须对剩下的所有空白页进行整理、合并,“制造”出大量连续的空白块,固态硬盘必须具备极高的垃圾回收效率。而从测试来看,只有浦科特的PX-256M5PRO在这样恶劣的环境下,仍具备很好的写入性能。
SandForce固态硬盘(右)与普通产品(左) 架构差异较大,没有外置缓存,只能将映射表存放在主控芯片与闪存颗粒里。
那么谁才是表现全面、整体性能适合我们的赢家呢?为此,我们对它们进行了专业的数学评估。每款固态硬盘的综合评分=默认设置测试评分×0.6+大容量文件测试评分×0.4。由于在日常应用中,用户更多地是进行中、小容量的文件读写工作,突破15GB以上的读写工作并不多,因此我们给予默认设置下的测试评分更高的比重。那么这两大设置下的评分又从何而来呢?
可以看到,不论是默认设置测试还是大容量文件设置测试,每个测试下都主要进行了初始状态、满盘状态、格式化后三种代表固态硬盘主要使用状态的测试。因此每个设置下的测试评分=初始状态评分×0.4+满盘状态评分×0.4+格式化后评分×0.2。这样的比重设置是考虑到固态硬盘经常处于初始和满盘这两种使用状态,所以给予其较大的比重。
每个状态下的测试得分由来则非常简单,在每个状态下,固态硬盘分别使用了不可压缩与可压缩两种数据进行测试,因此每个状态的得分=不可压缩数据性能评分×0.5+可压缩数据性能评分×0.5。而每种数据下的性能评分=该硬盘在该项目中Anvil's SSD的总评分数÷该项目测试成绩中高的总评分数×100,这样我们就能看,相对于表现佳的产品具备何种水平。
因此通过以上的数学计算,后各款硬盘的总评分数排名如下,OCZ Vector、三星840 PRO、闪迪Extreme Ⅱ分列前三位。而这样的结果也并不意外,毕竟三星840 PRO不管在哪种设置下,其在初始状态中,都拥有强的性能表现。而OCZVECTOR除了拥有较好的性能表现外,还具备较高的垃圾回收效率。闪迪Extreme Ⅱ则凭借Marvell 88SS9187主控与nCACHE技术的集成,在普通容量的传输应用中,可为用户带来高速的随机读写速度。此外这三款产品还均提供五年免费质保,因此它们就是本次比赛的赢家,并成为我们的推荐产品,那么谁会成为你的佳选择呢?
其实240GB固态硬盘与256GB板载的闪存总容量完全相同,均为256GB。不过,为了提升产品的使用寿命与性能,一些固态硬盘会占用16GB容量作为二级预留空间,这就是240GB固态硬盘存在的主要原因。
从后的硬盘总评表里可以看出,新、老颗粒的采用对于固态硬盘的性能影响不大,排在前面的OCZ Vector采用的是25nm老工艺颗粒的产品。当然,不同的主控对于固态硬盘的性能也会产生很大的影响。但从统一采用SF-2281方案的“集团军”来看,新、老颗粒的不同配置对于终的性能评分影响很小,五款基于SF-2281方案的产品总评分数差距在2分以内。
虽然总评表里位居前位的主要是256GB产品,但该结果可能受主控差异的影响。在统一采用SF-2281方案的产品里,总评成绩排在前面的全部是240GB的产品,而采用256GB容量设计的威刚SX900产品则以微弱的劣势紧随其后。这说明在硬件配置相近的情况下,采用更大的预留空间设计,对于提升性能还是有一定帮助。当然,这个差距很小,而威刚产品在容量上却拥有较大优势,如何取舍还看用户自身的需求。