在近日,铠侠(KIOXIA)正式发售了旗下首款 PCIe 5.0 的 M.2 固态硬盘 EXCERIA PLUS G4(VD10),相比同类产品普遍达到 14000 MB/s 读取速度,VD10 读取速度为 10000 MB/s,2TB 上市价只要 1299 元,比同类产品低出不少。很显然是铠侠 VD10 是一款错位竞争的 PCIe 5.0,其实际性能表现如何,又适合什么用户使用呢?
首发第八代 BiCS FLASH
在 2024 年里,SSD 制造商们纷纷推出 PCIe 5.0 接口的 M.2 SSD,这些产品大多追求极致性能,顺序读取速度往往达到了 14000 MB/s 左右,价格在 1.5K+,甚至是超过 2K。很显然,铠侠是一款定位不同的 PCIe 5.0 SSD,它目前共有 1TB、2TB 两个容量,二者速度非常接近,顺序读取速度同为 10000 MB/s,随机读取、写入速度为 1300000 IOPS、1400000 IOPS,差别是 1TB 版本顺序写入速度为 7900 MB/s,2TB 版本顺序写入速度为 8200 MB/s。但无论是哪个版本,顺序读写速度都要超越 PCIe 4.0 SSD。而且寿命上比 SD10 高出不少,1TB、2TB 耐久度分别是 600 TBW、1200 TBW。
根据官方介绍,VD10 是铠侠首次将第八代 BiCS FLASH 芯片应用在消费级 SSD,闪存芯片类型属于 TLC。1Tb TLC 第八代 BiCS FLASH 芯片层数达到 218 层,存储密度高达 18.3Gb/mm2,接口带宽达到 3.2Gbps,并使用了 CBA 与 OPS 两项技术。BiCS FLASH 是由两部分组成的,一是存储数据的数据存储单元中阵列,另一个是控制存储单元阵列的 CMOS 电路,在 CBA(CMOS directly Bonded to Array,CMO 直接键合到阵列)技术下,两部分电路采用了专门优化的制造工艺,然后在高温下将二者连接,能有效减少电气干扰,提升功耗、性能表现。而 OPS(On Pitch SGD)则能消除芯片中无效存储单元(Dummy memory string),进而提升芯片的存储密度。
CBA
OPS
在撕开 VD10 贴纸后,我们能看到 SSD 上面拥有 2 块闪存芯片(1TB 版本)以及来自群联的主控,SSD 采用单面 PCB 设计,背面没有任何芯片,可见这是一块 DRAM-LESS SSD。群联主控标记的型号是 PS5031-E31-61,与之前曝光过的群联 PS5031-E31T 型号(PS5031-E31-75)略有差异,但考虑是 PS5031-E31T 顺序读写为 10800 MB/s,随机读写速度为 1500K IOPS,估计 PS5031-E31-61 也是群联 PS5031-E31T 系列的一员,是一块面向低功耗平台的主控芯片,使用 7nm 工艺制造。
而闪存芯片上印有了铠侠 Logo,原厂颗粒无误,比较特别的是两块芯片是长边与 SSD 长边是平行的,即芯片旋转了 90 ° 布局,比较少见。
顺便一提的是 VD10 的贴纸不是一张简单贴纸,在撕开后能看到背面带有铜箔,能够辅助芯片散热。
性能测试
从 DRAM-LESS 设计、主控芯片可以清楚感受是铠侠 VD10 是一块追求性能与功耗平衡的 SSD,它实际性能表现如何呢,一起来看看。测试平台使用 Intel 13900K 处理器与 ROG MAXIMUS Z790 HERO 主板,SSD 通过主板自带 PCIe 5.0 X16 转 PCIe 5.0 M.2 转接卡连接到主板,详细配置见下图。
第一项测试是 CrystalDiskMark,看看 VD10 能否达到理论性能,其实测顺序读取速度为 10257 MB/s,顺序写入为 8477 MB/s,随机读取速度为 131261 IOPS,随机写入速度为 1558699 IOPS,所以数据均高于官方值,尤其随机写入速度上。
接下来是 ATTO 测试,在顺序性能方面,VD10 读取峰值是 9.58 GB/s(@8MB),写入峰值是 7.96 GB/s(@16MB、32MB),速度与标称值非常接近。
随机性能方面,读取峰值是 178.59K IOPS(@4KB),写入峰值是 168.84K IOPS(2KB),速度超过标称值。
接下来是 AIAD64 的全盘读写性能,在 Linear Read 设定下,VD10 全盘写入时间为 27 分 42 秒。
而在 Linear Write 设定,VD10 全盘写入耗时为 37 分 17 秒,在前 23% 容量 SSD 能够保持较高的速度,估计 SLC 缓存约为 214GB,在 23% 至 63% 之间 SSD 性能有明显下落并保持有规律的波动,而在 63% 后性能会进一步下跌,波动也没有规律可言。
下一组测试是 3DMARK 与 PCMARK,在 3DMARK 中 VD10 得分总分是 4315,带为 728.04 MB/s,平均存取时间是 41 us。
而到了 PCMARK,VD10 的带宽为 758.11 MB/s,平均存取时间为 34us。
在今天拍摄、剪辑视频已经离不开 SSD,尤其是后者,我们也测试了 VD10 在不同视频应用场景下的性能。首先是 AJA System Test,设定为:4K 分辨率 64GB 文件大小、10bit YUV 编码,VD10 的读取速度为 6534 MB/s、309 FPS,写入速度为 7387 MB/s、349 FPS,可见其应对多轨道 4K 视频编辑无压力。
同时我们测试了 VD10 在松下 GH7 外录视频性能表现,SSD 通过 USB-C 硬盘盒连接 GH7,相机视频设定为 5.3K/30P ProRes RAW HQ,此时码率高达 4.2Gbps,VD10 芯片通过导热贴连接硬盘盒的金属外壳进行被动散热。
在室温约为 21 ℃下,VD10 可以连续不间断录制 40 分钟 19 秒的 ProRes RAW 视频,即连续写入 638GB 视频文件。
在 VD10 录制的视频通同时,我们通过 FLIR ONE Pro 记录了硬盘盒表面温度(也是 SSD 芯片向外的一面),在录制第二十分钟时,表面最高约为 31.2 ℃,而到了 30 分钟时,表面最高温度约为 31.1 ℃,可说是相当凉快。
外录时硬盘盒表面温度(第 20 分钟)
外录时硬盘盒表面温度(第 30 分钟)
接下来是加载 3A 游戏速度测试了,为了量化测试,测试的是 SSD 加载《Far cry 6》Benchmark 速度,时间从点击 " 在硬件检测中测试 " 开始算起,直到 Benchmark 画面出现结束,设置为 2.5K 分辨率、最高特效,VD10 耗时只要 10.6 秒。
最后一项性能测试 Photoshop 加载 24.6GB 的 NASA 星空图,时间从把照片拖到 PS 算起,至 PS 显示图片结束(渲染时间不计算在内),实际耗时为 13.8 秒,表现相当不错。
在从 GH7 外录视频测试中,VD10 温控表现相当不错,如果提升 VD10 的负载又会如何呢。我们在 PC 进行了进一步测试,撤去 VD10 所有外部散热措施,仅仅依靠 SSD 自身(包括自带贴纸)进行被动散热,测试 AIAD64 Linear Write 耗时。
在撤去外部散热措施以及环境温度 21 ℃下,VD10 测试耗时从 37 分 16 秒增加 42 分 44 秒,在测试快要结束时 SSD 表面最高温度 78.6 ℃,对于顺序写入破 8000 MB/s 的 SSD 来说表现不错,如果铠侠放宽对温度的限制,说不定能够在不降速下完成 AIAD64 Linear Write 测试
总结
对于 PCIe 5.0 SSD 来说,翻倍的读写速度无疑是最大噱头,但是并非所有设备都能承受超高速带来的高发热,比如说日益流行的 Mini PC、游戏笔记本电脑。
铠侠 EXCERIA PLUS G4(VD10)实测顺序读取达 10257 MB/s,写入速度也有 8477 MB/s,超过旗舰级 PCIe 4.0 SSD 一截,而且在发热量不高,即使在空间有限的 Mini PC、游戏本中有全速运行的潜力,是一款可以胜任不同场景的 PCIe 5.0 SSD。