向进军！首款全国产深度测试

马玉川

相信读者在这段时间已经看到了很多对新一代PCIe 4.0 SSD的评价。这些新产品最大的特点是在升级的主控芯片和闪存芯片的帮助下，SSD的最高传输速度接近或达到7000 MB/s，相比去年徘徊在5000 MB/s左右的第一代PCIe 4.0 SSD有了很大的提升。有的厂商甚至用7000这个数字作为自己的产品型号。不过，作为显示SSD优越性能的数字，7000似乎还是低了点，因为最近一款新的PCIe 4.0 SSD的标称最高速度达到了7500MB/s，其主控芯片、闪存芯片和内存颗粒都是国产的，这是第一款国产的PCIe 4.0 SSD。它来自嘉和金威旗下的阿斯加特AN4 PCIe 4.0SSD，那么为什么这款国产PCIe 4.0SSD拥有优于同类产品的最高传输速度，它的综合性能如何？

新型国产主控和高性能国产闪存！阿斯加特AN4 PCIe 4.0固态硬盘硬件分析

与其他PCIe 4.0 SSD相比，Asgard AN4 PGIe 4.0 SSD最大的区别在于其更高的连续读写速度。其标称读取速度可达7500MB/s，连续写入速度可达5500mb/s，目前即使是新一代PCIe 4.0 SSD，其最高标称传输速度一般也只有7000mb/s，厂商之所以敢给这款产品标这么高的数值，是因为它采用了国内最新的主控和国产芯片。当然，由于PCIe 4.0SSD发热较大，首先，Asgard AN4 PCIe 4.0 SSD配备了厚重的铝合金散热器，SSD两侧通过双面导热设计密封在散热器中。同时，SSD散热器内配备了两片导热系数为39W/(m·k)的硅脂，与SSD正反两面的各类芯片紧密接触，高效导出废热。为了提高散热效率，这款散热器配备了散热面积为8cm2的大面积散热器，辅以独特的阶梯式通风管道设计，可以有效降低SSD的工作温度。

出色的散热设计也让Asgat AN4搭载了高性能的国产PCIe 4.0主控芯片——任莹IG5236。任莹IG5236是由任莹科技(上海)有限公司为一家半导体芯片设计公司制造的。从传统主控厂商的角度来看，任莹似乎是一张新面孔。毕竟说到SSD主控，我们首先想到的是群联、SMI容晖、Intel、MARVELL等厂商。而且SSD master的研发难度不低，其内部本质上是一个架构复杂的处理器。那么，任莹是如何突然“浮出水面”的呢？我们也了解了任莹科技的管理。原来，任莹科技的创始人吴子柠博士在创办任莹科技之前，是Marvell仁美电子科技的全球首席技术官(CTO)，而任莹科技的联合创始人莱士先生此前曾担任东芝美洲的RD高级董事和RD高级经理。此外，其他几位副总裁均来自业内知名存储公司，并担任过重要职务。所以，虽然任莹科技是SSD主控领域的新品牌，但很明显任莹科技技术实力不弱，就像这款任莹IG5236。

主控采用先进的12nm FinFET CMOS制造工艺，支持PCIe 4.0×4、NVMe 1.4等最新技术规范，可管理容量高达8TB的闪存。同时，IG5236支持独立缓存，可以使用数据总线宽度为(32+8)位或32位的DDR SDRAM。性能规格方面，任莹IG5236支持8通道读写，可通过ONFI 4.2或Toggle 2.0/3.0/4.0接口支持MLC、TLC、QLC NAND等闪存。

在安全性方面，任莹IG5236采用了多种数据加密和保护机制，包括AES、国家秘密标准S M2/3/4、SHA、RSA、ECC、CRC和端到端数据保护，实现了高级别的数据安全规范。同时，任莹独有的ECC技术可以大大提高数据持久化的能力，为SSD解决方案提供更好的可靠性和更高的性能。

当然，只有主控芯片远远不够。相比之前国产SSD采用长江存储的64层堆叠颗粒，Asgat AN4的另一大升级是采用了长江存储出品的Xtacking 2.0架构128层3D NAND TLC颗粒。这种颗粒的编号是X2-9060。与64层堆叠颗粒相比，大大提高了存储密度，每个裸芯片的存储容量达到512Gb，而64层堆叠颗粒的每个裸芯片的存储容量仅为256Gb。在此次测试的ASGAT AN4 PCIe 4.0 SSD 1TB产品上，共搭载了4颗X2-9060颗粒，单颗容量为256GB。更重要的是，X2-9060颗粒的理论性能提高了一倍，其闪存接口由ONFI 4.0升级到ONFI 4.2，采用64层堆叠颗粒，也使闪存的IO接口速度从800MT/s大幅提升到1.6 gt/s，这样的接口速度不仅远超上一代国产64层颗粒，而且与其他二代PCIe 4.0 SSD相比也毫不逊色。目前其他品牌的二代PCIe 4.0 SSD大多采用96层堆叠式闪存颗粒，其IO接口速度大多只有1.2 gt/s，这也是为什么ASGAT AN4标称最高速度可以达到7500MB/s，而其他二代PCIe 4.0 SSD标称最高速度只有7000mb/s的关键原因

缓存方面，我们这次测试的ASGAT AN4 PCIe 4.0 SSD 1TB产品配置了1: 1000的缓存，也就是1GB对应1MB缓存。因此，该SSD携带两个总容量为1GB的南亚DDR4 2666内存颗粒作为缓存，用于存储记录数据位置的FTL映射表。目前，作为国内首款PCIe 4.0 SSD产品，ASGAT AK14 PCIe 4.0 SSD仅有1TB容量供用户选择。保修方面，Asgat AN4 PCIe 4.0 SSD有五年保修加可写容量政策(以先到者为准)。其1TB产品的可写容量为700TB，而普通1TB TLCSSD的可写容量只有600TB左右，甚至更低，可见厂商对长江存储颗粒的质量还是相当有信心的。

我们如何测试？

接下来，我们先用AS SSD Benchmark、CrystalDiskMark、Anvils Storage Utilities等基准软件来测试SSD在软件默认设置下的性能。同时，我们还会使用软件所能设置的最大测试容量来测试SSD在传输大容量文件时是否会降速。此外，我们将使用支持PCle 4.0技术的WD_BLACKSN850 1TB进行文件传输，考察SSD的实际文件读写性能。在应用性能上，我们将考察模拟实际应用的PCMark 8和PCMark 10的存储性能测试，以及三款游戏的启动时间。最后，我们将使用HD TUKIE PRO进行整盘读写测试，考察SSD在长时间写入后的性能退化情况。