速度突破7000MB/s! WD_BLACK首款PCIe 4.0 SSD SN850深度测试

马宇川

随着AMD Zen 2、Zen 3处理器的上市，支持PCIe 4.0技术的X570、B550主板的大面积铺货以及英特尔第一款消费级PCIe 4.0平台：ROCKET LAKE-S的即将发布，各存储厂商也开始力推采用PCIe 4.0技术的存储产品。如WD_BLACK就在近期为我们带来了它的首款消费级PCIe 4.0产品：定位于旗舰级的SN850 SSD。那么它在技术芯片上有哪些升级，相对上代旗舰产品SN750又有多大的进步呢？接下来就让我们通过实际体验来得出结论。

主控、闪存双双升级WD_BLACK SN850技术解析

相对于目前主流的PCIe 3.0平台，PCIe 4.0最大的好处就是带宽翻倍，从PCIe 3.0每通道1GB/s带宽提升到每通道2GB/s。对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就可提升到8GB/s，而PCIe 3.0 x4 SSD的最高速度则不可能突破4GB/s。当然要想支持带宽翻倍的PCIe 4.0x4技术，对于存储厂商而言第一步就是必须采用支持PCIe 4.0技术的主控芯片。在WD_BLACK SN850上，虽然它仍采用常见的M.2 2280板型设计，但在内部核心上却有了重大升级。它采用了编号为“SanDisk 20-82-10034-A1”的新型PCIe 4.0主控。这款主控由WD_BLACK自行研发设计，技术资料显示，它是一个基于Arm架构的多核心、8通道PCIe4.0x4NVMeSSD主控芯片，支持最新的NVMe1.4标准。考虑到采用PCIe 4.0技术后可能会带来更大的发热量与功耗，因此该芯片的生产工艺由28nm升级为台积电TSMC的16nm FinFET工艺。闪存方面，SN850也像SN550这些新品一样，采用了新一代的闪迪96层堆叠TLC颗粒。新闪存除了相比老款SSD采用的64层堆叠闪存增加50%，存储密度更高外，96层堆叠闪存还首次应用了带宽可达800MT/s的Toggle 3.0闪存接口，并采用2Planes（2面）设计，相比常见的1 Planes设计闪存拥有更高的读写吞吐量，由此带来了性能与节能方面的优化。

此外，WD_BLACK还为SN850配备了独立缓存，用于存放记录数据位置的FTL映射表。SSD的读写操作都需要查询这张记录表，要想读写速度快，就需要把这张映射表存放在高性能的DRAM内存颗粒中，而SN850采用的是来自美光的DDR4内存颗粒，按1∶1000的配置原则，在本次测试的1TB产品上，其容量为1GB。目前WD_BLACKSN850提供了500GB、1TB、2TB三种可选容量，其官标TBW可写容量分别为300TB、600TB、1200TB。同时，WD_BLACK也为SN850 SSD提供了5年质保加可写容量的质保政策（以先到为准）。

位居前列基准性能测试

默认设置测试

测试点评：接下来我们首先对WD_BLACK SN850进行了基准性能测试，为了便于大家更清晰地了解SN850的性能提升幅度，我们还加入了上代旗舰SN750进行了对比。从测试结果可以看到，WD_BLACK SN850的性能提升幅度的确非常大，在同为1TB容量的情况下，其最高读写速度远超使用PCIe 3.0 x4接口的WD_BLACK SN750。在CrystalDiskMark 8.0测试中，它的最高连续读取速度达到惊人的7070.77MB/s，而WD_BLACK SN750受限于PCIe3.0x4接口，最高传输速度只有3478.92MB/s。同时在AS SSD Benchmark测试中，WD_BLACK SN850也体现出了强悍的随机性能，在与消费级、游戏启动紧密相关的低队列深度、单线程随机4KB读取性能上，SN850的性能从SN750的12930 IOPS提升到20887 IOPS，提升幅度达61.5%。同时在随机4K-64Thrd多线程随机性能测试上，WD_BLACK SN850的提升也非常显著，其读写性能较SN750分别提升了72.4%、25.3%。

大幅的性能提升也给WD_BLACKSN850带来了惊人的成绩，在AS SSD Benchmark默认设置下的测试成绩达到8954分，逼近9000分。其实这一成绩不仅远远超越了WD_BLACKSN750这样的PCIe 3.0x4旗舰，更把一些PCIe 4.0 x4 SSD也甩在了身后，特别是去年采用群联PS5016-E16 PCIe 4.0主控的第一代PCIe 4.0SSD。这类SSD在AS SSD Benchmark测试中的分数一般只有8000分出头，在CrystalDiskMark测试中的成绩也难以超过5000MB/s，与WD_BLACKSN850这样的最新PCIe 4.0SSD相比也有明显差距。

基准软件最大容量测试

测试点评：此外，我们还在基準测试软件的最大可测试容量下，对两款SSD进行了测试。结果也令人非常满意，WD_BLACK SN850没有出现明显掉速，在ASSSDBenchmark 10GB容量测试下，其测试成绩仍保持在8800分以上，在CrystalDiskMark 64GB容量测试下，SSD的连续写入速度也仍维持在5200MB/s以上。其在大容量读写环境下的性能一致性表现也要略优于WD_BLACK SN750。

应用性能测试

测试点评：在模拟实际应用的PCMark8存储性能测试中，WD_BLACK SN850 SSD也取得了非常好的成绩，其总成绩居然突破了5100分大关，达到5124分。在以往的测试中，一般只有性能非常优秀的固态硬盘才能在这个测试中突破5050分大关，就算去年发布的第一代PCIe 4.0 SSD在PCMark 8存储性能的分数也在5100分以内。而SN850 SSD则凭借性能大幅提升的连续读写性能、随机读写性能在实际应用中也有更优秀的表现。从测试中的具体成绩可以看到，不论是在大家常用的《Photoshop》《Word》《Excel》办公软件，还是专业的《InDesign》《After Effects》《Illustrator》软件中，SN850的所用时间相对于SN750都更少。在实际的游戏载入体验中，WD_BLACK SN850 SSD也能更快地启动各类游戏大作，启动所用时间都略少于SN750。在目前最热门的游戏《赛博朋克2077》中，其关卡载入时间只需要5.03s，让你体验秒开大作的快感。

性能一致性表现较好HD TUNES全盘读写测试测试点评：首先从全盘连续读取测试来看，这款SSD的表现非常稳健，在HDTUNES测试中，其全盘平均读取速度也逼近6400MB/s，远胜平均读取速度在3100MB/s左右的SN750。而在全盘写入测试时，可以看到本次我们测试的这款WD_BLACK SN850SSD 1TB拥有较大的SLC Cache缓存空间，大约可达300GB，而上代SN750 1TB的SLC Cache只有约13GB左右。在这个范围内写入，SN850 SSD 1TB的连续写入速度可以轻松达到5000MB/s以上。缓存耗尽直接写入到TLC闪存颗粒时，写入速度会出现下降。不过借助性能优秀的96层堆叠闪存颗粒，其全盘平均写入速度也可以维持在2400MB/s以上，相比很多NVMe TLC SSD不到1000MB/s的全盘写入速度可以说进了一大步。

同时我们也发现，尽管SN850采用了PCIe 4.0主控，但它的发热量并不高。借助ROG STRIX B550-A GAMING吹雪主板上自带的M.2散热片，在SN850完成1TB写入时，软件CrystalDiskInfo侦测SSD的工作温度为67°C，从FLIR热成像仪观察，SSD散热片上的最高温度也只有57.1°C，在进行全盘写入时的写入曲线非常平稳。所以在使用SN850时，用户无需购买额外的散热器，只需要搭配主板上自带的M.2 SSD散热片即可。

质的飞跃进步显著的WD_BLACK SN850

综合以上体验，不难发现，新款PCIe 4.0 x4 NVMe SSD主控的采用给WD_BLACK SN850带来了显著的性能提升。连续读写速度翻番，随机读写性能也有16.4%～72.4%的提升幅度。虽然WD_BLACK SN850与SN750在产品代次上的差别只有一代，但它在性能上却相对后者获得了质的飞跃。毫无疑问，随着AMD Zen 3处理器的大量上市，英特尔ROCKET LAKE-S处理器的发布，PCIe 4.0的普及就在眼前，如果您想体验PCIe 4.0到底能带来怎样的变化？那么WD_BLACK SN850就是一个不错的选择。