摘要:在前年,我测试过一款搭载 E26 主控的美商海盗船产品,结论是其性能明显优于 Gen 4 产品。虽然功耗偏高,但在桌面平台上仍属可接受范围。主要问题在于,当时 Gen 5 的生态支持尚不成熟,只有极少数 AM5 主板和支持 PCIe 拆分的高端 Z790 主板
在前年,我测试过一款搭载 E26 主控的美商海盗船产品,结论是其性能明显优于 Gen 4 产品。虽然功耗偏高,但在桌面平台上仍属可接受范围。主要问题在于,当时 Gen 5 的生态支持尚不成熟,只有极少数 AM5 主板和支持 PCIe 拆分的高端 Z790 主板具备兼容性,且价格过高。两年过去,如今 PCIe 5.0 已获得更广泛的平台支持,五大原厂也陆续推出面向消费级市场的 PCIe 5.0 SSD 产品。
本次评测的是闪迪送测的新一代PCIe 5.0消费级旗舰WD_Black SN8100。没错,西数已在今年2月底公布了SSD业务拆分,会将SSD产品重新纳入SanDisk闪迪品牌,但当我拆开快递包裹,映入眼帘的仍是那熟悉的WD_black黑橘配色包装。看来公司拆分后,品牌过渡还将持续一段时间。
WD Black SN8100提供1TB、2TB和4TB三种容量,此次送测的是2TB版本,其顺序读写速度分别达到了14,900 MB/s和14,000 MB/s,这个速度不仅快于主要竞品,也几乎跑满了PCIe 5.0 4x带宽的理论上限。在写入寿命方面,SN8100依然保持了WD高端产品一贯的每TB 600 TBW的标准,1TB/2TB和4TB版本分别提供了600 /1200 和2400 TBW的写入寿命。
再来看看WD Black SN8100的实物:右侧的金属封装主控从外观看有明显的SMI SM2508特征,再加上上面的文字 Sandisk A101-250800-AC,就应该可以判定SN8100的主控是定制版的SMI SM2508。这颗定制主控不仅性能更强,并且还是采用的是TSMC 6nm EUV工艺。之前PCIe 5.0首发的群联E26主控依然还是使用的老旧的TSMC 12nm工艺,12nm工艺对于PCIe 4.0盘还堪用,但其性能和能效表现对于新一代的PCIe 5.0主控还是有些勉强。
主控右侧是一颗美光的2GB DDR4 3200作为缓存,缓存上方的则是PMIC电源管理芯片。我之前总强调SSD不能过于迷信缓存,有缓的SSD就像双大发的重型战斗机(F-15),性能其实还不如新一代的无缓(F-35),但在同代之内比较,依然还是有缓碾压无缓(F-22>F-35)。
右侧的是两颗Sandisk NAND BiCS 8颗粒,BiCS 8相比上一代BiCS 6存储密度提升了50%。写入性能提高了20%,读取速度提高了10%。同时写入耗电量减少了30%。层数方面BiCS 8层数为218层,这个虽然层数比竞品同代的230层略少,但实际储存密度却高出15-20%,这样BiCS 8就可以获得一定的成本优势。
BiCS 8采用储存层和CMOS层分离设计,通过CBA结构进行阵列键合,用这样的方式实现。这样的工艺方式可以在高温条件生产储存层,而不必考虑高温对CMOS层的影响,通过分离晶圆制造工艺,不仅可以提升良率,还可以最大限度地提高CMOS电路和存储单元的性能,让BiCS 8的接口速率最高可以达到3600 Mbps。
本次测试我准备了两套测试平台:第一套是9800X3D PBO+技嘉X870 Eagle WiFi7,第二套是14900K+华硕PRIME Z790-P,通过转接卡直插PCIe 16x进行测试,在没有特别说明的情况下,测试使用主板自带散热片进行。
测试系统的是Windows 11 23H2,24H2的磁盘性能相比23H2有一定倒退。
CrystalDiskMark 8是一个轻量级的SSD测试工具,可以用比较短时间测试SSD的顺序和4K读写性能,我在这里测试的是默认设置,并未选择NVME的测试设置。
X870平台的顺序读写更高,WD_BLACK SN8100 2TB的8队列深度顺序读写从之前SN850X的7367/6688 提升到了14930/14028 MB/S,这个性能和标称一致,基本跑满了PCIe 5.0 4x的带宽。而单队列深度也从5244/5977提升到了9116和10422 MB/S,7读/3写的混合读写也有明显提升。
而4K随机则Z790平台优势明显,我们主要看Z790的数据:32队列深度的4K变化不大,但高队列深度性能主要是服务器需要,日常使用99%的场景都不会超过QD4,这个数据对于消费级SSD其实意义不大。对于日常使用的消费 SSD最为核心的性能指标是4K QD1读,其实之前4KQD1性能在100 MB/S水平卡了几年一直都没能突破,而这次SN8100从之前的93 MB/S直接一跃提升到了134 MB/S,这应该是目前4KQD1性能最好的NAND SSD(除了天国的Optane)。
上面的CDM的写入速度只是测试的SLC Cache的缓内性能,并不代表TLC的真实的直写速度。在大量写入再或者SSD剩余空间小的情况下,就会出现SLC缓存失效的情况。我们使用TXbench使用RAW模式进行全盘写入,测试WD_BLACK SN8100 2TB的SLC Cache的缓存容量/缓内速度和缓外速度。Y轴是速度,X轴是完成时间。
WD_BLACK SN8100 2TB全盘写入的平均速度也从SN850X的2087 MB/S提升到了2805 MB/S。
WD_BLACK SN8100 2TB在SLC Cache缓内写速度为137xx MB/S,全速写仅能支持49秒,但就在这49秒内就可以写入670 GB的数据,占2TB全盘1/3的容量,或者这样说比较直观,SN8100 2TB可以拷入9个赛博朋克2077或者25张BD原盘大姐姐都可以不掉速。
WD_BLACK SN8100 2TB缓外直写速度为3.9 GB/S,不过稍过一点时间,TLC直写就和SLC Cache回收开始打架,写入性能就在0.9-3.9 GB/s范围波动。但整体而言,缓外的平均写入速度也有2GB/S,这个缓外速度快于三星9100 Pro但慢于致态Ti 9000 Pro,不过还是前面的话,670 GB SLC Cache容量除非是在几乎满盘的情况下,日常应该很难有机会用到缓外的速度。
我们再来进行PCMARK10的完整存储测试,PCMARK 10不同于其他理论测试项目,其测试的是真实系统启动 Office、Adobe 还有战地V使命召唤守望先锋图片复制这样真实应用的性能,整个测试过程会写入204GB数据,测试三次,对于真实应用性能有很高的参考价值。(后面的为测试得分,前面是延迟数值,越低越好)。但这个测试需要PCMARK专业版才有,但专业版授权费用1595美元,并且是每年费用,因此媒体特别是自媒体测试较少。
3DMARK有单独的模块可以测试DirectStorage的全流程性能。传统的游戏载入流程是首先要将SSD的数据读入内存,再由CPU对内存数据进行解压,载入到显存中。而DirectStorage就可以直接从SSD读入到显存,直接用GPU进行GD解压,而不用通过CPU和系统内存。这部分GPU可能会对性能有影响,我直接使用的是9800 X3D PBO+X870+RTX 5090 D的组合进行测试。
在DirectStorage OFF和ON的情况下,SN850X的速度分别为4.7和15.42 GB/S,而SN8100则可以达到8.87和28.85 GB/S。这样高的读取性能就能够实现游戏几乎的瞬时加载,几乎不需要等待。并且DirectStorage现在已经不是曲高和寡的实验性技术,而已经被广泛运用到很多游戏中,虚幻5引擎的游戏很多都支持,从早年的暗黑4支持,最近发售的怪物猎人荒野其实都有支持,使用SN8100装载这些游戏,加载速度都会有明显的提升。
最终幻想14载入测试The FINAL FANTASY XIV: Dawntrail benchmark不仅可以用来评估GPU在游戏的性能表现,并且程序在测试结束的时候还会显示游戏加载耗费的时间。
在X870平台,SN850X 2TB载入时间为5.789秒,而SN8100 2TB的载入时间为5.17秒,载入性能有12%的提升,将SN8100降速到PCIe 4.0速率,其相比5.0的性能损失也基本可以忽略不计,基本是误差范围。
功耗和温度早期群联E26主控的PCIe 5.0 SSD由于采用老旧的12nm主控工艺,功耗和温度都很高,甚至有部分产品不加散热片都进不了系统,那这款SN8100在功耗和温度方面表现又如何呢?
WD_BLACK SN8100 2TB的最高功耗为8W,温度墙为94度,不仅明显低于之前测试海盗船MP700 E26的11W水平,甚至也低于上一代SN850X的9W。当然准确的实时功耗需要硬件抓,我找NV要了套测试功耗的PCAT套件,但这次SN8100测试应该是赶不上了。
我们用IOmeter写了8队列深度顺序读取1MB的测试脚本,在25度环境温度待机5分钟,再裸盘测试15分钟。SN8100主控和颗粒待机温度分别为70度和45度,待机温度还是比较高。而在满载后主控和颗粒最高温度为96度和59度(热成像温度分别为82.4和70.9度),虽然主控温度撞了温度墙,但读取速度基本保持稳定,维持在13xxx MB/S的性能水平。
在使用ROG HyperM.2转接卡的散热片后,SN8100主控和颗粒待机温度分别为51度和27度,在用上面的burn in测试峰值温度也仅为69度和32度,这个温度就是十分舒服的。并且性能稳定性也有一定的提升,平均读取速度从13331提高到了13763 MB/S。
能够支持PCIe 5.0的主板 M.2都不会太便宜,基本都是有自带散热片的,特别是CPU直连的5.0 M.2上的散热片一般还会更为厚重,在这样的散热条件下,SN8100的功耗和温度不仅不是问题,而且还是十分舒服的。当然你主板实在不带散热片,上淘宝/拼多多买个不错的也就是十几块钱的事。
相较于上一代旗舰 SN850X,WD_BLACK SN8100的性能有了显著提升。这种提升不仅得益于接口带宽从 PCIe 4.0 的 7000 MB/s 提升至 PCIe 5.0 的 15000 MB/s,更主要的是源于新一代主控更强大的性能表现,以及针对日常使用场景所进行的固件优化调校,从而显著改善了程序加载和响应速度等实际使用体验。
我手头并没有三星9100 Pro和致态Ti Pro 9000,但参考其他媒体的评测数据,WD_BLACK SN8100的整体性能应该也是要略微优于另外这两个原厂5.0竞品的,就更不用说那些老旧的群联E26方案产品。
对于中高端用户群体来说,PCIe 5.0 已具备较高的普及率,因此对于预算相对宽裕的用户而言,WD_BLACK SN8100作为目前能够买得到最为强大的消费级SSD,自然是追求极致性能的首选。但即便你和我一样仍在使用不支持 PCIe 5.0 M.2 的较旧 Z690/Z790 平台,升级至 SN8100 依然能够带来显著的性能提升。现在购买用于现有平台,未来升级后再释放 PCIe 5.0 的完全性能,也是可以考虑的。
来源:楠爷