以美光PCIe 4.0主控、176层堆叠TLC为核心 英睿达P5 PLUS SSD实战体验

马宇川

今年存储市场最显著的一个特点是各家都推出了新款PCIe 4.0 SSD，从三星的980 PRO到WD_BLACK的SN850，再到基于国产主控、国产闪存芯片的阿斯加特AN4等等。原因不外乎有两方面，一是从主控到闪存的硬件技术在近期都有了长足的进步，另一方面则得益于英特尔与AMD500系主板平台的普及。两家500系主板最大的特色是可以提供对PCIe 4.0技术的支持，为用户创造了使用PCIe 4.0 SSD的条件。作为业内主要存储厂商的美光自然不能落后，他们不仅研发了新的PCIe 4.0主控，更打造出了在存储密度上领先于同级产品的176层堆叠闪存，而这两大新技术的结合所带来的就是英睿达P5 PLUS PCIe 4.0 SSD。作为美光旗下的消费级品牌，这款英睿达PCIe4.0 SSD能为用户带来怎样的体验，相对同级其他产品表现如何？

以美光PCIe 4.0主控、176层堆叠TLC为核心硬件解析

从外观上看，英睿达P5 PLUS与之前的PCIe 3.0产品：英睿达P5非常类似，都采用了黑色的PCB，并在正面贴有一张包含有产品型号、Logo的贴纸。更相似的是主控外观，尽管P5 PLUS支持PCIe 4.0，但其主控外观与P5上的主控也非常接近，都外置了一层凸起的铝合金外壳，以利于散热。同时主控上醒目的“Micron”字样也显示着这款主控由美光自行研发，没有使用第三方厂商的产品。稍感遗憾的是，目前美光并未透露这款主控的详细技术规格。唯一可以确认的有以下几点：1.该主控的编号由英睿达P5上的“DM01 B2”变为“DM02A1”;2.该主控采用8通道读写设计，支持NVMe 1.4标准：3.该主控支持APST自主电源状态转换节能机制与自适应温度保护机制，在主控温度达到或高于80℃时，会降速保护数据安全;4.该主控支持AES 256bit硬件加密，支持TCG OPAL 2.0全盘加密。

英睿达P5 PLUS的另一大亮点就是使用了美光B47R 176层堆叠3D NAND TLC。其堆叠层数相对于常见的128层、96层产品都有巨大提升，这也就意味着在相同面积下，美光B47R 176层堆叠闪存可提供更多的存储容量，存储密度更高。美光之所以能堆出176层的颗粒，其诀窍在于美光采用了双堆栈技术，将两个88层堆栈堆叠在一起来实现。这样做的难度比通过单堆栈来达到相同的层数要更简单，产品投产速度也更快，2020年发布176层堆叠闪存后，今年美光便推出了采用这款闪存的SSD。同时在其他方面，美光B47R 176层堆叠颗粒也有诸多改进。如闪存接口速度从96/128层堆叠闪存的1200MT/s大幅提升到1600MT/s，闪存读写速度改善明显。此外美光B47R 176层堆叠颗粒的读写延迟相比96层改进35%，相比128层改进25%，混合负载性能相比96层改进15%。

值得一提的是，美光B47R 176层堆叠3D NAND TLC的架构也有大幅改进，首先这款闪存从传统的浮动栅极结构转变为电荷陷阱技术，提高了闪存的可扩展性和性能。同时美光还将堆叠式替换门架构，新颖的电荷陷阱技术和CMOS阵列下（CuA）技术结合在一起，有效缩小了176层NAND的芯片尺寸。其176层闪存的厚度仅45微米，只有一张打印纸的五分之一。因此尽管其堆叠层数已经达到了64层浮动栅极结构堆叠颗粒的两倍，但厚度却和它基本相同。

在本次测试的这款英睿达P5 PLUS PCIe 4.0 SSD 1TBSSD上，它只在正面配置了两颗闪存芯片，每颗闪存芯片内整合了多达8颗512Gb die，存储密度很高。为了存储记录数据位置的FTL映射表，这款SSD配备了美光LPDDR4内存颗粒作缓存，在本次测试的1TB产品上，其缓存容量为1GB。我们知道，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，因此采用DDR4内存颗粒可以带来更好的性能表现。

耐久度上，英睿达P5 PLUS PCIe 4.0 SSD与之前的PCIe 3.0、96层堆叠产品英睿达P5完全相同。目前这款产品有500GB、1TB、2TB三种容量可选，其可写寿命分别是300TB（500GB）、600TB（1TB）、1200TB（2TB）。此外，英睿达也为P5 PLUS提供了5年质保加可写容量的质保政策（以先到为准）。

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。程序应用性能上，我们则会通过模拟实际应用的PCMark 8存储性能测试，以及三款游戏的启动时间进行考察。同时，我们还将采用HD TUNE 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，以及SSD的发热量。最后我们还会搭配支持PCIe4.0技术的WD_BLACK SN850 1TB进行文件传输，考察这款SSD实际的文件读写性能。

此外需要提及的是，由于英睿达P5 PLUS在默认状态下没有配备散热片，因此为了发挥出SSD的最大性能，测试中，我们会搭配ROG MAXIMUS Ⅷ HERO主板上的M.2 SSD散热片进行测试。

测试点评：从测试结果来看，相对于采用PCIe 3.0技术的英睿达P5来看，英睿達P5 PLUS的进步是非常大的。如在CrystaIDiskMark测试中，英睿达P5 PLUS的最高连续读写速度分别在3235.69MB/s、3054.45MB/s左右。而借助PCIe 4.0主控与新闪存，英睿达P5 PLUS的最高连续读写速度分别提升到6776.3MB/s、5102.74MB/s。同时在对日常程序与游戏应用非常关键的随机4KQ1T1性能测试上，英睿达P5 PLUS也获得了大幅的进步，其随机读写性能分别达到75.62MB/s、273.44MB/s。而英睿达P5在这个测试中的性能分别只有53.96MB/s、134.4MB/s。因此相对于PCIe 3.0产品来看，英睿达P5 PLUS的性能有质的飞跃。

与同类PCIe 4.0产品相比，综合以往测试来看，英睿达P5 PLUS明显超过WD_BLACK SN750 SE这类最高速度未超过4000MB/s，随机4KQ1T1读取性能在60MB/s左右的入门级PCIe 4.0 SSD，但与旗舰级PCIe 4.0相比还有一定距离。如与同样搭配美光176层堆叠3D NAND TLC颗粒，但主控换为群联PS5018-E18的希捷酷玩530相比就有明显差距。后者的最高连续读写速度分别可达7013.19MB/s、6828.59MB/s。随机4K01T1性能分别为89.61 MB/s、374.1MB/s。由于两款SSD的闪存相同，因此这就证明英睿达P5 PLUS所采用的美光“DMO2A1”PCIe 4.0主控在技术规格、性能上比群联PS5018-E18还是要低一些。

测试点评：接下来我们还在基准软件可设置的最大容量下对英睿达P5 PLUS 1TB进行了测试，在AS SSD Benchmark中测试容量为10GB，在Anvils Storage Utilities中测试容量为32GB，在CrystalDiskMark中，测试容量为64GB。

值得称赞的是，在基准软件可设置的最大容量测试中，英睿达P5 PLUS 1TB的读写速度没有出现大幅下降。如在AS SSD Benchmark 10GB容量测试中，其7669的测试总分相对默认1GB容量测试下的成绩还略有提升。在Anvils Storage Utilities测试中，英睿达P5 PLUS 1TB的总分仅非常微小地下降了不到5分，其测试成绩仍突破了22850分，各项写入性能都没有出现明显下降。而在CrystalDiskMark的64GB容量测试中，它的连续读取速度仍保持在6770MB/s的高水平，只是连续写入速度小幅下降。

启动速度快！程序应用性能测试

测试点评：凭借不错的随机性能，在游戏、程序应用中，英睿达P5 PLUS M.2 SSD也有不错的表现，各项测试相对于英睿达P5都有一定提升，达到了中高端PCIe 4.0 SSD的水准。如在模拟实际应用的PCMark 8存储性能测试中，这款SSD的总成绩达到5093分，比英睿达P5高了21分，原因就在于P5 PLUS在执行Adobe Photoshop、Adobe InDesign、Illustrator等各类应用读写任务的耗时间略少一些。如在总共读写6108 MB数据（其中读468MB，写5640MB）的PhotoShop重载测试中，P5 PLUS仅耗时348.9s，而P5则需耗时350s。

同时在游戏启动速度上，英睿达P5 PLUS也要更快一些。如在启动《奇点灰烬：扩展版》时，英睿达P5需耗时20.4秒，而英睿达P5 PLUS的游戏启动时间则缩短到仅16.23秒。同时在启动《坦克世界》时，英睿达P5 PLUS仅耗时15.01秒，与那些旗舰级的PCIe 4.0 SSD相比也毫不逊色，如AORUS Gen4 7000sNVMe SSD在启动这款游戏时也需耗时16.38秒。

发热量不大HD TUNE PRO全盘读写测试

测试点评：接下来我们还进行了消费者比较关心的HD TUNE PRO全盘写入测试，考察了英睿达P5 PLUS M.2 SSD在写入大容量数据时的性能一致性表现，以及发热量情况。而从全盘写入测试上，我们也从测试中得到了为什么在大容量基准测试时，SSD也不会出现掉速的原因。原来英睿达P5 PLUS拥有一个容量约350GB的SLC Cache，在这个容量范围内写入连续型数据，SSD就能保持4600MB/s左右的高速。

当然如果写入容量超入这个范围，SSD也会出现大幅掉速，速度最低会下降到约420.6MB/s左右。不过由于初始阶段写入速度在4500MB/s以上，因此其全盘平均连续写入速度还是能达到2017.2MB/s。发热量方面，可以看到，虽然这款美光PCIe 4.0主控的技术规格不如旗舰产品，但这也让它的温度能得到一定的控制。通过FLIR热成像仪观察，其在完成全盘寫入测试后，散热片表面多个测量点的温度不超过62℃。通过CrystalDisklnfo侦测，这款SSD在HD TUNE PRO全盘写入1TB后的温度也就65℃，相对于搭配散热片后，最高温度仍在70℃以上的旗舰级PCIe 4.0 SSD要低一些。

大容量写入会掉速 实际文件传输测试

测试点评：由于测试所用的ROG MAXIMUS ⅩⅢ HERO主板拥有多个PCIe 4.0 M.2接口，因此接下来我们也在由酷睿i9-11900K提供的M.2接口上安装了支持PCIe 4.0技术的WD_BLACK SN850 1TB SSD，并与英睿达P5 PLUS进行了实际的文件传输测试。从文件传输速度来看，P5 PLUS的读取速度表现不错，在读取ISO这类大容量连续性数据文件时，其平均读取速度逼近5000MB/s。而在向WD_BLACK SN850写入这类文件时，我们发现在实际文件写入时，它的SLC Cache容量相比HD TUNE PRO测试还要小一些，大约在写入94GB容量后就会出现掉速。如文件容量在94GB以内，那么SSD可以为用户带来约4400MB/s的连续写入速度。不过一旦写入容量超过这个范围的话，SSD就会直接写入到闪存上，此时SSD的写入速度就会出现下滑。当然借助前期较高的写入速度，在写入182.3GB ISO文件时，SSD的平均写入速度还是能达到2845MB/s。

在体现随机小文件读写性能的《英雄联盟》安装文件传输测试上，英睿达P5 PLUS也有很不错的表现，其小文件写入性能与旗舰级PCIe 4.0 SSD相比也毫不逊色，如与采用群联PS5018-E18主控搭配美光96层堆叠颗粒的AORUS Gen4 7000s NVMe SSD相比。其平均写入速度达到908.4MB/s，而后者的写入速度为790MB/s。同时在读取性能的表现上它也要略强一些，其平均读取速度为876.4MB/s，而后者的平均读取速度为874MB/s左右。

定位中高端的PCIe 4.0 SSD值得“原厂控”考虑

综合以上测试来看，我们认为英睿达P5 PLUS在性能上就是一款介于低端与旗舰级PCIe 4.0 SSD之间的中高端PCIe 4.0SSD。更值得一提的是，英睿达显然了解P5 PLUS在一众PCIe4.0 SSD中的水平，所以英睿达为它制定的售价也是在低端与旗舰级产品之间。如同样采用美光176层堆叠颗粒，只是主控不同的希捷酷玩530旗舰级PCIe 4.0 SSD 1TB的售价在1699元左右，而英睿达P5 PLUS 1TB的售价则只有1299元，比前者便宜了400元。所以它的售价还是比较合理，与性能相符，值得追求原厂颗粒、主控，并需要一定性价比的用户考虑。