向7500MB/s进军！ 首款全国产PCle 4.0 SSD深度测试

马宇川

相信各位读者这段时间已经看过了不少新一代PCIe 4.0 SSD的评测，这些新产品最大的特色是借助升级的主控芯片、闪存芯片，SSD的最大传输速度逼近或达到7000MB/s，较去年在5000MB/s左右徘徊的第一代PCIe 4.0 SSD有了很大的提升，有一些厂商甚至用7000这个数字来作为自己产品的型号。不过现在来看将7000作为彰显SSD优越性能的数字似乎还低了一点，因为近期一款新型PCIe 4.0 SSD的标称最高速度达到了7500MB/s，而且其主控芯片、闪存芯片、内存颗粒还全都采用了国产产品，是第一款全国产的PCIe 4.0 SSD。它就是来自嘉合劲威旗下的阿斯加特AN4 PCIe 4.0SSD，那么这款国产PCIe 4.0 SSD为何拥有优于同类产品的最高传输速度，它的综合性能表现到底如何？

新型国产主控、高性能国产闪存！阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD硬件解析

与其他PCIe 4.0 SSD相比，阿斯加特AN4 PGIe 4.0 SSD最大的不同就是拥有更高的连续读写速度。其标称读取速度可达最高7500MB/s，连续写入速度最高可达5500MB/s。而目前即便是新一代PCIe 4.0 SSD，其最高标称传输速度一般也只有7000MB/s。厂商之所以敢为这款产品标出如此高的数值，原因就在于它采用了最新的国产主控与国产芯片。当然由于PCIe 4.0SSD的发热量很大，首先阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD配备了厚重的铝合金散热器，并通过双面导热设计，将SSD正反两面都密封在散热器中。同时SSD散热器的内部配备两片导热系数达39W/（m·K）的矽硅脂与SSD正反两面的各类芯片紧密接触，从而高效地导出废热。为了提升散热效率，这款散热器配备了散热面积为8cm²的大面积散热片，辅以独特的阶梯式通风管道设计，可以有效降低固态硬盘的工作温度。

优秀的散热设计也使得阿斯加特AN4可以配备高性能的国产PCIe 4.0主控芯片——英韧IG5236。英韧IG5236由英韧科技（上海）有限公司为半导体芯片设计公司打造，从传统主控厂商来看，英韧似乎是个新面孔。毕竟说到SSD主控我们首先想到的是群联、SMI慧荣、英特尔、MARVELL等厂商。而且SSD主控的研发难度并不低，其内部实质上是一颗架构复杂的处理器，那么英韧是如何突然“冒”出来的？我们也对英韧科技的管理层进行了一番了解。原来英韧科技的创始人吴子宁博士在创立英韧科技之前，就是Marvell美满电子科技的全球首席技术官（CTO），而英韧科技的联合创始人赖的是先生此前也曾任东芝美国高级研发总监、美满科技高级研发经理。此外其他几位副总裁也均来自业内知名的存储公司，并曾担任要职。所以虽然在SSD主控领域，英韧科技是个新品牌，但在技术实力上，显然英韧科技并不弱，就如这款英韧IG5236。

该主控采用先进的12nm FinFET CMOS制造工艺，支持PCIe 4.0×4、NVMe 1.4等最新技术规格，可管理容量最高达8TB的闪存。同时IG5236支持独立缓存，可使用数据总线位宽为（32+8）位或32位的DDR SDRAM。性能规格上，英韧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和QLC NAND等各类闪存。

安全性方面，英韧IG5236采用包括AES、国密标准S M2/3/4、SHA、RSA、ECC、CRC和端到端数据保护在内的多种数据加密和保护机制，实现了高级别的数据安全规格。同时英韧特有的ECC技术则可以大幅改善数据持久保存的能力，为SSD解决方案提供更好的可靠性和更高的性能。

当然仅仅只有主控芯片是远远不够的，相对于以往采用长江存储64层堆叠颗粒的国产SSD，阿斯加特AN4的另一大升级是采用了长江存储生产的Xtacking 2.0架构128层3D NAND TLC颗粒，这款颗粒的编号为X2-9060。与64层堆叠颗粒相比，它大幅提升了存储密度，每颗裸芯片的存储容量达到512Gb，而64层堆叠颗粒每颗裸芯片的存储容量只有256Gb。在本次测试的阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD 1TB产品上，它总共板载了四颗X2-9060颗粒，单颗容量为256GB。更值得一提的是，X2-9060颗粒的理论性能也实现了成倍的提升，其闪存接口从64层堆叠颗粒的ONFI 4.0升级到了ONFI 4.2，这也让闪存的IO接口速度从800MT/s大幅提升到1.6GT/s。这个接口速度不仅远超上代国产64层颗粒，与其他第二代PCIe 4.0 SSD相比也毫不逊色。目前其他品牌的第二代PCIe 4.0 SSD多采用96层堆叠的闪存颗粒，其IO接口速度大多只有1.2GT/s。这也是阿斯加特AN4标称最高速度可达7500MB/s，而其他第二代PCIe 4.0 SSD标称最高速度只有7000MB/s的关键原因。

缓存方面，我们此次测试的阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD 1TB产品按1：1000的比例配置缓存，即1GB容量对应1MB缓存，所以这款SSD板载了两颗共1GB容量的南亚DDR4 2666内存颗粒作缓存，用于存放记录数据位置的FTL映射表。目前作为全国产PCIe 4.0 SSD首发产品，阿斯加特AK14 PCIe 4.0 SSD暂时只有1TB容量供用户选择。质保方面，阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD拥有5年质保加可写容量的质保政策（以先到为准），其1TB容量产品的质保可写容量為700TB，而常见的普通1TB TLCSSD的质保可写容量只有约600TB左右，甚至更低，说明厂商对长江存储颗粒的品质还是相当有信心的。

我们如何测试

接下来我们首先采用AS SSD Benchmark、CrystalDiskMark、Anvils Storage Utilities等基准软件测试了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，以测试SSD在大容量文件传输时是否会出现掉速现象。此外我们还会搭配支持PCle 4.0技术的WD_BLACKSN850 1TB进行文件传输，考察SSD实际的文件读写性能。程序应用性能上，我们则会通过模拟实际应用的PCMark 8、PCMark 10存储性能测试，以及三款游戏的启动时间进行考察。最后，我们还会采用HD TUKIE PRO进行全盘读写测试，考察SSD在长时间写入后的性能衰减情况。