摘要：随着技术的进步，SSD的速度越来越快，高端SSD已经进入PCIe 5.0时代，主流SSD的性能也随之同步提升。例如SSD厂商闪迪近期就推出了WD_BLACK SN770产品的“接班人”——WD_BLACK SN7100。SN770的标称顺序读写速度分别为515
随着技术的进步，SSD的速度越来越快，高端SSD已经进入PCIe 5.0时代，主流SSD的性能也随之同步提升。例如SSD厂商闪迪近期就推出了WD_BLACK SN770产品的“接班人”——WD_BLACK SN7100。SN770的标称顺序读写速度分别为5150MB/s、4900MB/s。而此次我们将体验的WD_BLACK SN7100 1TB标称读写速度达到7250MB/s、6900MB/s，相对之前的产品提升明显。那么它是怎么实现升级的，在实际测试中表现如何呢？
WD_BLACK SN7100 1TB产品规格
接口：PCIe 4.0 x4
主控：闪迪北极星3主控
闪存：218层堆叠3D TLC闪存
缓存：N/A
容量：1TB
板型：M.2 2280
耐久度：600TBW
质保时间：5年
参考价格：497元
基于DRAMLESS高性价比方案设计
单单从外观上看的话，WD_BLACK SN7100与之前的WD_BLACK SN770相比没有太大差别。它仍然采用了高性价比的DRAMLESS无独立缓存架构设计，因此SSD的PCB上只有主控与NAND闪存、PWM电源管理三颗芯片，SSD背面PCB上没有任何元器件，只是印有符合的各种技术标准，结构很简单。SSD盘体正中依然贴着一张展示型号、产品序列号、技术规格的标签贴纸，橙色的SN7100字样赫然醒目。所谓DRAMLESS主控即不需要外置内存作缓存的SSD主控芯片，可以通过占用少量电脑内存来构建虚拟化缓存池，实现缓存高效管理运用，并降低SSD的功耗与生产成本。
WD_BLACK SN7100的结构很简单，PCB上只有主控与NAND闪存、PWM电源管理三颗芯片。
SSD背面PCB没有任何器件
不过虽然架构没变，但SSD的闪存技术规格却有大幅升级。其闪存使用了BiCS8 218层堆叠3D TLC闪存颗粒。该闪存采用混合键合技术，不仅大幅提高了存储密度，每平方毫米存储密度从BICS6闪存的12.36Gb提升到18.75Gb，还缩小了Die的面积，从BICS6的82.86平方毫米缩小到54.61平方毫米，因此闪迪在SN7100只用一颗闪存芯片就能实现1TB的容量。同时混合键合技术还可以实现更高的I/O速度，BICS8 闪存的I/O接口速率从BICS6的最高2400MT/s提升到3600MT/s，即每条读写通道的速度为3600MB/s。因此厂商只需为其搭配一颗四通道主控即可，4条通道的理论传输速度可达14400MB/s。但因为传输过程中会存在一些额外的数据占用，最典型的比如校验位的占用，其总体占用比例大约是理论传输值的22%，所以最大可实现的传输速度大约在11232MB/s。
WD_BLACK SN7100配备了BiCS8 218层堆叠3D TLC颗粒闪存
不过要实现3600MT/s的接口速率还需要SSD主控也支持这个规格的闪存，可以释放闪存的最大性能。而闪迪为它搭配了一颗型号为A101-000172-A1的Polaris 3（北极星3）主控芯片。关于这款主控的技术信息并不多，我们只知道这是一颗PCIe 4.0 x4 DRAMLESS 4通道主控芯片。不过即便它只支持2400MT/s的闪存传输规格，其4条通道的理论传输速度也能达到9600MB/s，再扣除额外的数据占用，有效数据传输速度大概在7488MB/s左右，也能填满PCIe 4.0 x4传输带宽。因此借助高性能闪存颗粒，闪迪只需要在WD_BLACK SN7100上配备一颗4通道主控，就能提供顺序读写各为7250MB/s、6900MB/s的标称速度。同时它还有较强的随机读写，标称最高随机4K读写性能分别为1000K、1400K IOPS。
WD_BLACK SN7100采用Polaris 3（北极星3）四通道主控芯片
目前WD_BLACK SN7100总共有500GB、1TB、2TB三种可选容量，其TBW质保写入量分别为300TB、600TB、1200TB，与其他采用TLC颗粒的SSD相当。同时，闪迪还为WD_BLACK SN7100提供了5年质保时间加写入量的质保政策（以先到为准）。此外，闪迪为这款固态硬盘提供了SSD Dashboard仪表盘工具软件，不仅能对固态硬盘的性能进行维护、监控，如使用Trim工具优化SSD性能，侦测固态硬盘的工作状态，在线对固态硬盘的固件进行升级，还可对SSD进行安全擦除，使固态硬盘的性能恢复到出厂状态。用户通过SSD Dashboard还能开启游戏模式，进一步提升固态硬盘的游戏性能，我们将在游戏测试中验证其是否有效。
闪迪提供了SSD Dashboard仪表盘工具软件，可以对固态硬盘进行维护、监控、升级固件与安全擦除。
测试平台
主板：技嘉X870E AORUS MASTER超级雕主板
处理器：锐龙9 9950X3D
内存：Kingston FURY超级野兽DDR5内存套装6000 32GB
硬盘：WD_BLACK SN7100 1TB SSD
显卡：iGame GeForce RTX 5090 D Advanced 32GB
电源：技嘉魔鹰1300PG5
操作系统：Windows 11
顺序读写速度均超过标称规格
我们特别搭建基于锐龙9 9950X3D处理器、GeForce RTX 5090 D显卡的顶级平台对WD_BLACK SN7100 1TB SSD进行了测试。从CrystalDiskMark基准测试来看，WD_BLACK SN7100 1TB SSD的表现比较优秀，其顺序读取速度小幅超越标称的7250MB/s，在CrystalDiskMark中的顺序读取速度高达7380.89MB/s，同时其最高顺序写入速度也达到了6939.27MB/s，同样小幅超过标称的6900MB/s顺序写入速度。这款SSD的顺序读写速度已经可与高端PCIe 4.0 SSD相当。值得注意的是，其随机4KQ1T1读取速度达到103.64MB/s，换算过来即随机4KQ1T1读取IOPS为25302 IOPS。
目前即便性能较好的高端PCIe 4.0 SSD在随机4KQ1T1读取测试中，也就只能获得20000左右的IOPS。而随机4KQ1T1性能与SSD在游戏、普通应用程序紧密相关，这也意味着，WD_BLACK SN7100 1TB能快速载入游戏关卡、启动应用程序。同时在随机4K Q32T16测试中，它也获得了很好的成绩，读写速度分别为4140.44MB/s、5686.69MB/s，换算过来随机4K Q32T16读写性能分别可以达到1010K、1388K，也基本达到了标称的最高随机4K性能，优于大部分PCIe 4.0主流产品，主流PCIe 4.0固态硬盘的4K随机读写性能大多在900K以内。
以MB/s为单位显示的CrystalDiskMark测试成绩
以IOPS为单位显示的CrystalDiskMark测试成绩
在Anvil's Storage Utilities测试中，WD_BLACK SN7100 1TB SSD凭借不错的顺序与随机读写性能获得了26812分的好成绩，同样优于主流PCIe 4.0 SSD，后者在Anvil's Storage Utilities测试中的成绩难以超过25000分。同时，在与游戏、普通应用程序紧密相关的随机4K读取测试中，它得到了94.45MB/s的成绩，接近25000 IOPS，也优于不少SSD的表现。
WD_BLACK SN7100 1TB SSD的Anvil's Storage Utilities测试成绩优于主流SSD
考虑到以上两种基准测试软件难以说明WD_BLACK SN7100 1TB SSD的性能在SSD中处于怎样的水平，我们还使用了可以排名的PerformanceTest 11.1磁盘测试。WD_BLACK SN7100 1TB SSD的磁盘性能得分达到55132，可以击败全球98%的其他存储产品。在另一款可以进行全国排名的《硬件狗狗》磁盘性能测试中，虽然由于测试方法不同，它的读写数值没有前面几款软件那么亮眼，但WD_BLACK SN7100高达113030的得分在成绩数据库中仍然打败了全国99%的用户，因此得到了软件给出的“这绝对是硬盘中的超跑”的评价。
在PerformanceTest 11.1磁盘测试中，WD_BLACK SN7100 1TB SSD的磁盘性能得分突破55000分。
在《硬件狗狗》磁盘性能测试中，WD_BLACK SN7100 1TB SSD也得到了“这绝对是硬盘中的超跑”好评。
掉速幅度不算大，基准性能最大容量设置测试
接下来我们还在基准软件可设置的最大容量下对WD_BLACK SN7100 1TB SSD进行了测试，在Anvil's Storage Utilities中测试容量为32GB，在CrystalDiskMark中，测试容量为64GB。
结果显示，在传输大容量文件时，WD_BLACK SN7100 1TB SSD的性能会出现一定的下降，但下降幅度不算太大。如在Anvil's Storage Utilities基准测试中，使用32GB容量测试后，其总分仍能达到25000分以上，下降幅度只有6%。在CrystalDiskMark 64GB测试中，WD_BLACK SN7100 1TB SSD的顺序读写速度下降也不大，只是在高队列深度、多线程随机4K测试中有明显下降。
使用32GB容量的Anvil's Storage Utilities测试成绩
使用64GB容量的CrystalDiskMark测试成绩
配备大容量SLC Cache 发热量不高
尽管SSD的基准测试成绩表现很不错，但基准测试软件的不足是其测试的数据量不大，不能体现固态硬盘在读写大容量数据时的表现，特别是写入性能。因此我们还使用Txbench进行了全盘读写测试。首先在顺序读取测试中，WD_BLACK SN7100 1TB SSD的全盘顺序读取平均速度可以达到7384.998MB/s，不仅明显高于标称的7250MB/s顺序读取速度，而且发热量也不高。我们在测试中只为这款SSD搭配了主板上的SSD散热片，而在读取全盘总共931.5GB（注：这款1TB SSD的有效可用容量为931.5GB）数据后，SSD的工作温度只有44℃。
WD_BLACK SN7100 1TB SSD的全盘顺序读取速度可达7384.998MB/s，而且发热量不大，完成读取任务时只有44℃。
写入测试中，尽管WD_BLACK SN7100 1TB SSD的可用容量并不算很大，但闪迪仍为它设计了一个容量高达331GB左右的SLC缓存。在这个范围内写入的话，其顺序写入速度可以达到6300MB/s～6900MB/s，超过这个容量后SSD才会出现掉速。因为绝大部分普通用户一次写入SSD的数据量不会超过200GB，所以331GB容量的SLC缓存能够满足这类用户的使用需求。而在SLC缓存消耗完后，得益于采用的是TLC闪存，SSD的写入速度也不会下降得非常厉害，其全盘平均写入速度还是能达到829.05MB/s。
WD_BLACK SN7100 1TB SSD的SLC缓存在331GB左右
同时我们还注意到，在SSD执行写入负载时，它的工作温度较读取数据时有明显上升，好在借助主板的SSD散热片与SSD自身的低发热设计，WD_BLACK SN7100 1TB SSD在写入大容量文件时的温度不算高，完成931.5GB数据写入后的温度为53℃，对于SSD主控来说，这个温度是非常安全的。
WD_BLACK SN7100 1TB SSD在完成全盘写入测试后，温度也只有53℃。
游戏载入速度快 开启游戏模式还能提速
在游戏性能的考察上，我们则采用史克威尔·艾尼克斯的《最终幻想 14：黄金的遗产》、《最终幻想14：晓月之终途》这两款游戏的基准工具进行了测试。这些基准测试除了可以考察系统的运行帧数外，还能计量SSD在每个游戏中载入五个游戏场景所花费的总时间数值。从结果来看，在全默认设置下，WD_BLACK SN7100 1TB SSD就拥有较快的游戏载入能力。其中《最终幻想 14：黄金的遗产》五个场景的载入总耗时只有5.954s，这个速度已经可以和旗舰级PCIe 5.0 SSD相当。而在《最终幻想14：晓月之终途》测试中，其五个场景载入总耗时也只有6.626s，等待时间均不到7s，能给玩家带来秒开游戏的游戏体验。
WD_BLACK SN7100 1TB SSD载入《最终幻想 14：黄金的遗产》五个游戏场景的总耗时只有5.954s
WD_BLACK SN7100 1TB SSD载入《最终幻想14：晓月之终途》五个游戏场景的总耗时只有6.626s
而当我们在SSD Dashboard仪表盘工具软件中开启游戏模式、重启后，其游戏载入时间还能得到进一步降低——《最终幻想 14：黄金的遗产》的载入总耗时降低到5.679s，《最终幻想14：晓月之终途》的载入总耗时降低到6.34s。
在SSD Dashboard仪表盘软件开启游戏模式后，需重启操作系统才能生效。
游戏模式下，《最终幻想 14：黄金的遗产》《最终幻想14：晓月之终途》的游戏场景载入时间都能得到小幅降低。
我们通过再次运行基准测试来探究了原因，在CrystalDiskMark测试中开启游戏模式后，WD_BLACK SN7100 1TB SSD在随机4KQ1T1读写测试中的性能获得明显提升，其读取性能从103.64MB/s增加到110.78MB/s，写入性能从249.57MB/s大幅提升到306.5MB/s。而在Anvil's Storage Utilities测试中，开启游戏模式后，它的随机4K读写性能也分别从原来的94.45MB/s、226.94MB/s增加到102.31MB/s、276.88MB/s。由于低队列深度、单线程的随机4K性能跟消费级应用、游戏软件表现紧密相关，因此该性能的提升可以有效降低游戏载入时间。这也说明，SSD Dashboard仪表盘工具软件中的游戏模式功能并不是摆设，而是切实有用的，有需要的用户可以长时间开启获得更好的体验。
开启游戏模式后，基准软件中的随机4KQ1T1、随机4K读写性能测试成绩都有明显进步。
PCIe 4.0主流SSD性能、性价比更进一步
从以上测试来看，尽管定位不高，但凭借BiCS8 218层堆叠3D TLC颗粒闪存的采用，WD_BLACK SN7100 1TB SSD不论在顺序读写，还是随机性能上与高端PCIe 4.0 SSD相比，已经没有明显差异，相对于顺序读写速度分别为5150MB/s、4900MB/s的SN770主流SSD则获得了大幅进步。但它的售价却只与SN770相当，其1TB售价为497元，比1TB容量售价在680元左右的高端PCIe 4.0 SSD便宜不少。因此相对其他主流PCIe 4.0 SSD，WD_BLACK SN7100是的性价比更高，非常值得预算有限，准备装机或升级存储设备的用户选购。
来源：微型计算机
