加速度测试

马玉川

随着AMD Zen 2和Zen 3处理器的推出，支持PCIe 4.0技术的X570和B550主板的大规模铺货，以及英特尔首款消费级PCIe 4.0平台ROCKET LAKE-S的即将发布，各存储厂商都开始推广采用PCIe 4.0技术的存储产品。比如最近WD_BLACK为我们带来了旗下首款消费级PCIe 4.0产品:SN850 SSD，定位旗舰级别。那么它在技术芯片上有哪些升级，相比上一代旗舰产品SN750有多大进步？接下来，我们通过实践经验得出结论。

WD_BLACK SN850主控和闪存升级技术分析

与目前主流的PCIe 3.0平台相比，PCIe 4.0最大的优势是带宽翻倍，从每通道1GB/s提升到每通道2GB/s。对于SSD来说，意味着在x4通道配置下，PCIe 4.0 x4 SSD的理论最高传输速度可以提升到8GB/s，而PCIe 3.0 x4 SSD的最高传输速度不能超过4GB/s，当然，为了支持双倍带宽的PCIe 4.0 x4技术，存储厂商的第一步就是采用支持PCIe 4.0技术的主控芯片。在WD_BLACK SN850上，虽然依旧采用了常见的M.2 2280板卡设计，但是内部核心有了很大的升级。它采用了新的PCIe 4.0主编号为“闪迪20-82-10034-A1”。这个母版是WD_BLACK开发设计的。根据技术资料显示，它是一款基于Arm架构的多核8通道PCIe4.0x4NVMeSSD主芯片，支持最新的NVMe1.4标准。考虑到PCIe 4.0技术可能带来更多的热量和功耗，该芯片的生产工艺从TSMC的16nm FinFET工艺升级到16nm FinFET工艺。至于闪存，SN850和这些新品SN550一样，采用了新一代Sandisk 96层堆叠式TLC颗粒。相比老款SSD使用的64层堆栈式闪存，新闪存的存储密度提升了50%，96层堆栈式闪存还首次应用了带宽为800MT/s的Toggle 3.0闪存接口，并采用2平面(双面)设计。与常见的1平面设计闪存相比，新型闪存具有更高的读写吞吐量，从而优化了性能和节能。

此外，WD_BLACK还为SN850提供了独立的缓存，用于存储记录数据位置的FTL映射表。SSD的所有读写操作都需要查询这个记录表。如果想快速读写，需要将这个映射表存储在高性能DRAM内存颗粒中，而SN850使用的是美光的DDR4内存颗粒。按照1∶1000的配置原则，本次测试的1TB产品容量为1GB。目前WD_BLACKSN850提供500GB、1TB、2TB三种可选容量，官方TBW可写容量分别为300TB、600TB、1200TB。同时，WD_BLACK还为SN850 SSD提供五年保修加可写容量(以先到者为准)。

顶级基准性能测试

设置默认测试。

测试点评:接下来，我们首先测试了WD_BLACK SN850的基准性能。为了让大家更容易更清楚的了解SN850的性能提升，我们还加入了上一代旗舰SN750进行对比。从测试结果可以看出，WD_BLACK SN850的性能确实有了很大的提升。同样1TB的容量，其最高读写速度远高于PCIe 3.0 x4接口的WD_BLACK SN750。在CrystalDiskMark 8.0的测试中，其最高连续读取速度达到了惊人的7070.77MB/s，而WD_BLACK SN750受限于PCIe3.0x4接口，最高传输速度仅为3478.92 MB/s，同时在AS SSD基准测试中，WD_BLACK SN850也表现出了很强的随机性能。在与消费级和游戏启动密切相关的低队列深度和单线程随机4KB读取性能上，SN850的性能从SN750的12930 IOPS提升到了20887 IOPS，提升了61.5%。同时，在随机4K-64Thrd多线程的随机性能测试中，WD_BLACK SN850也有显著提升，读写性能分别比SN750提升了72.4%和25.3%。

戏剧性的性能提升也给WD_BLACKSN850带来了惊人的成绩。在默认设置为SSD基准下，测试成绩达到8954，逼近9000。事实上，这个成绩不仅远超WD_BLACKSN750这样的旗舰PCIe 3.0x4，还将部分PCIe 4.0x4固态硬盘甩在身后，尤其是去年由集群PS5016-E16 PCIe 4.0控制的第一代PCIe 4.0固态硬盘。一般这种SSD在AS SSD基准测试中的分数也就8000多一点，在CrystalDiskMark测试中的分数几乎不超过5000 MB/s，与WD_BLACKSN850等最新的PCIe 4.0SSD相比也有明显差距。

基准软件最大容量测试

点评:另外，我们在基准软件的最大可测试容量下测试了两个固态硬盘。结果也很令人满意。WD_BLACK SN850没有明显的速度下降。在ASSSDBenchmark 10GB容量测试下，其测试成绩仍在800以上，在CrystalDiskMark 64GB容量测试下，SSD的连续写入速度仍在5200 MB/s以上，WD_BLACK SN750在大容量读写环境下的性能一致性略好于WD _ BLACKSN750。

应用程序性能测试

测试点评:WD_BLACK SN850 SSD在模拟实际应用的PCMark8存储性能测试中也取得了非常好的成绩，其总分居然突破了5100大关，达到了5124分。在以往的测试中，一般只有性能优异的固态硬盘才能在本次测试中突破5050大关。即使是去年发布的第一代PCIe 4.0 SSD，在PCMark 8存储性能上的得分也不到5100分。而SN850 SSD凭借其大幅提升的连续读写性能和随机读写性能，在实际应用中有着更好的表现。从测试中的具体结果可以看出，无论是在常用的办公软件Photoshop、Word、Excel中，还是在专业软件InDesign、After Effects、Illustrator中，SN850的耗时都比SN750短。在实际游戏加载体验中，WD_BLACK SN850 SSD也能更快的启动各类游戏大作，启动时间略少于SN750。目前最热门的游戏《赛博朋克2077》中，其关卡加载时间仅需5.03s，让你体验到秒开大作的快感。

良好的一致性性能HD TUNES全磁盘读写测试点评:首先从全磁盘连续读取测试来看，这款SSD的性能非常稳定。在HDTUNES测试中，其全磁盘平均读取速度也接近6400 MB/s，远优于平均读取速度约为3100 MB/s的SN750，在全磁盘写入测试中，我们可以看到本次测试的WD_BLACK SN850SSD 1TB拥有超大的SLC缓存空，可以达到300GB左右，而上一代SN750 1TB的SLC缓存只有13GB左右。在这个范围内写入，sn850sd 1tb的连续写入速度可以轻松达到5000mb/s以上，当缓存耗尽直接写入TLC闪存颗粒时，写入速度会下降。但凭借96层堆叠式闪存颗粒的优异性能，整个磁盘的平均写入速度可以维持在2400MB/s以上，相比很多NVMETC固态硬盘不足1000 MB/s的写入速度，这是一大进步。

同时我们也发现SN850虽然采用PCIe 4.0作为主控，但是发热量并不高。在ROG STRIX B550-A游戏吹雪主板上的M.2散热片的帮助下，当SN850写完1TB时，软件CrystalDiskInfo检测到SSD的工作温度为67°C，从FLIR热像仪上看，SSD的散热片上最高温度只有57.1°C，写满盘时写曲线非常稳定。因此，用户在使用SN850时，不需要额外购买散热片，只需要搭配主板自带的M.2 SSD散热片即可。

WD_BLACK SN850的质的飞跃和显著进步

基于以上体验，不难发现，全新PCIe 4.0 x4 NVMe SSD master的采用，为WD_BLACK SN850带来了显著的性能提升。连续读写速度翻倍，随机读写性能提升16.4% ~ 72.4%。WD_BLACK SN850虽然在产品世代上与SN750只相差一代，但在性能上相比后者已经有了质的飞跃。毫无疑问，随着AMD Zen 3处理器的大量上市和英特尔ROCKET LAKE-S处理器的发布，PCIe 4.0的普及指日可待。如果你想体验PCIe 4.0能带来哪些改变？那么WD_BLACK SN850是个不错的选择。