P5 Plus：英睿达Crucial首款消费级PCIe 4.0 SSD，性能近乎翻倍

前言介绍

2021年,随着英特尔酷睿十一代跟进了对于PCIe 4.0的支持,各家盘厂都做起了PCIe 4.0 SSD。

可4.0还没站稳,有几家厂商都拿出了PCIe 5.0 SSD,一瞬间,让那些还在用PCIe 3.0的绝大部分人有种生活在第三世界的感觉。

3.0都玩了快十年了,4.0性能刚翻番,5.0又翻了番,渐渐感觉,作为普通消费者很难跟得上这个节奏,5.0不是为了解决普通消费者的需求而生,这种技术进步散发出一种内卷的香气。

作为技术爱好者,不禁好奇:

理论性能翻倍,实际性能表现如何呢?

性能强悍,温度控制如何呢?

PCIe 3.0在日常用显卡玩游戏时不存在性能瓶颈,PCIe 4.0 SSD能否进一步发挥SSD的性能呢?嗯,目前只有这个是可以肯定的。

巧的是,我的B550M微星迫击炮主板有两个PCIe 4.0插槽,一个PCIe 4.0x4的m.2插槽和一个PCIe 4.0x16的显卡插槽,刚好可以试试跑分结果。

又恰巧,Crucial最近发布了新一代的NVMe SSD,它就是P5的增强版——P5 Plus,与原来的P5相比,它升级到了PCIe 4.0,刚好可以做测试。

又又恰巧的是,最近刚升级了Windows11,索性直接在新平台上跑跑分看看吧。

在开始之前,先看看这块P5 Plus相对于原来的P5都强化了什么,到底牛在哪儿?

 

P5 vs P5 Plus

P5的最小容量是250GB的,而P5 Plus则从500GB起步,最大容量都是2TB。价格方面,500GB版749.9元,1TB版1199.9元,2TB版2599.9元。

从P5开始,Crucial就用上了自家的控制器DM01B2,它跟美光2300用的是同款控制器,P5 Plus使用的PCIe 4.0控制器是DM02A1,跟美光的Micron 3400用的也是一样的,具体有什么区别,可以自行了解一下。

讲一个小插曲。

最近装Win11的时候发现,装有Win10的100GB系统盘,很克制的使用中,系统仍占用了大约60GB,剩余大约30GB空间解压新系统,最终因为空间不够导致安装失败。

于是,越发觉得250GB的空间很尴尬。250GB全给系统盘有点浪费,但是系统分区大了,D盘又太小了,P5 Plus舍弃250GB的做法挺好的,不然都感觉对不起板子另一头的主控芯片。

1TB的P5 Plus格式化之后,实际可用容量只有930GB,大约是将9%的容量做了OP。

先来看官方宣称的读写性能表现。如果只看1TB版本的话,顺序读性能为6600MB/s,约等于翻番,写性能的提升离翻番差距略大。

值得一提的是,同类产品中还有7000MB/s的,虽然P5 Plus不是性能最高的,但这水平的SSD的这些差距几乎可以忽略,使用体验几乎不会有什么差别。

IOPS方面,1TB的4K随机读写IOPS分别为630K和700K,相对于P5的版本提升60%和40%,没有翻番,IOPS也很难翻番。

之所以纠结于有没有翻番,是因为从PCIe3.0到4.0的进化理论传输速度就是要翻番,PCIe 4.0x4的理论最高速度时8GB/s,P5 Plus的6.6GB算是很接近了。

（P5 Plus）

P5是配备了DRAM的,所以,P5 Plus也是有DRAM缓存的,从PCB设计来看,两款芯片摆放的位置完全一样,都是2xNAND颗粒。

NAND颗粒使用的是美光原厂最新的176层TLC NAND,应该是市场上层数最高的TLC SSD了,这页算是P5 Plus的一大亮点,原厂品质颗粒,懂的都懂。

值得一提的是,P5 Plus支持的是NVMe 1.4,而P5支持NVMe 1.3,1.4相对于1.3的规范手册增加了很多页码。

具体在功能特性方面,P5 Plus比P5多了设备休眠和全盘加密功能(TCG OPAL 2.0),其中,TCG OPAL 2.0可以使用主控芯片实现快速硬件加密/解密,不影响系统性能。

在可靠性方面,P5宣称的MTTF(无故障间隔时间)是180万小时,而P5 Plus是200万小时。两者都是五年质保,1TB版本的TBW都是600。

 

测试平台:

操作系统:Windows 10家庭版(64位)20H2

CPU:AMD锐龙5800X

主板:微星B550M迫击炮

内存:3x8GB 3200

系统盘:三星PM981a

显卡:技嘉魔鹰GAMING OC 3070

电源:微星MPG A750GF

因为唯一的PCIe m.2插槽被系统盘占用了,所以,得把系统盘拆下来,放到另外一个m.2插槽上,腾出来的插槽上换成了P5 Plus,换完盘,本以为要重新做系统了,没想到BIOS直接识别了系统,瞬间开机了,算是小小惊喜。

由于P5 Plus占用的插槽放在显卡和CPU之间,其日常温度也比系统盘的温度要高出十度(这个锅主板背),但也完全在安全范围内,P5 Plus的操作温度是0-70度,超过70度就会限速,不利于性能的发挥。

我们的跑分每次都会进行简单的格式化,前后会间隔开时间,避免温度过高影响性能表现。

在测试过程中,没有使用红外测温枪,只是观察传感器显示的温度变化,观察到的最高温度是71度,仍在允许范围内。

为了更贴近实际使用的性能表现,测试就不进行安全擦出操作了。跑分数据总有误差和抖动,以下数值仅供参考,但都是真实测试数据。

 

1、CrystalDiskMark 8.0.4

CrystalDiskMark使用的版本是最新的8.0.4,不以默认的设置进行跑分,而是选择能查看峰值性能的配置文件。

测试进行了两次,第一次用的是默认的测试方式,第二次用的是为NVMe SSD专用的模式,主要区别是线程数上,默认设置队列深度都是32,线程都是单线程,而NVMe SSD模式队列深度不变,线程都是16线程。

两次测试里的顺序读写都不变,读写分别为6.8GB/s和5GB/s,与标称的数值非常接近,可能Crucial官方就是参考了这一数值。

IOPS表现方面,随着线程的提高,读写IOPS都飙升到了近70万,如此高的IOPS在消费级市场上确实有点大材小用了。

另外,在延迟方面,随着线程的增加,延迟也不可避免地明显提高。(消费级市场,延迟可以忽略)

 

2、AS SSD Benchmark 2.0.7

AS SSD Benchmark是许多硬件党比较喜欢的工具,因为它的一些测试条件比较苛刻,更能反映实际使用体验。这次以默认的配置进行跑分。

上图中,顺序读写性能与标称的数值仍有一些差距。

切换为IOPS显示模式,读写IOPS的数值也有60万和70万左右的水平,与标称数值接近。

此次跑分总分7500左右,此前测试P5,总得分大约是4800,提升了56%,距离翻番还有不小距离。

（P5的测试数据）

（P5的测试数据）

AS SSD Benchmark的测试比较苛刻,也是个人最看重的一个跑分项目,值得一提的是,在前后多次测试中,P5 Plus的跑分数据几乎没有什么变化,其性能表现非常的稳定。

另外,P5 Plus的延迟表现比P5要有明显降低,应该是得益于PCIe 4.0的能力。

在压缩测试中,写入性能有几次明显的抖动,如上图所示,压缩对于SSD的压力还是挺大的。

 

3、ATTO Disk Benchmark

ATTO DISK BENCHMARK是一款老牌磁盘测试工具,首先以默认设置跑分进行测试。

从64KB开始,写性能就开始接近标称的5000MB/s,从4MB数据块开始,读性能也基本稳定在标称的6600MB/s,随着数据块的增大,性能整体还是非常稳定的。

当开启压缩负载之后,性能整体有明显降低,且基本上读性能要比写性能下降的更厉害。

值得注意的是,读性能表现有一些抖动,不是特别的稳定,但好在性能的基数比较高,写性能依然能达到4700MB/s,读性能最高能达到3500MB/s,整体依然非常强悍。

 

4、拷贝大量文件的性能表现

为检验其拷贝大量文件的性能表现,我将荒野大镖客100多G的文件夹从PM981a拷贝到空的P5 Plus里,其性能表现如下图所示。

平均2G/s的写入速度,其中有一些小文件,可能对性能有影响,拷贝期间,其温度没有达到限温线,所以不是限速导致的性能抖动。

第二个测试则是从P5 Plus的一个文件夹拷贝到P5 Plus的另外一个文件夹,这一操作又读又写,SSD的压力会更大。

性能表现方面,最高水平为1.75GB/s的样子,少的时候只有四五百兆,主控温度也比较高,应该是有触发降频的操作。

正常情况下,除了喜欢折腾的,没几个人会一直这么写入数据,而喜欢折腾的人一般又会比较心疼硬盘。再者说了,即使是降频限速了,速度的起始线就这么高,这速度也没什么可说的。

 

结语语:

作为采用美光176层TLC NAND颗粒的SSD,作为首款美光自家PCIe 4.0控制器的SSD,其性能表现还是非常不错的,毕竟从PCIe 3.0升级到PCIe 4.0是个不小的提升,需要各个层面上做许多工作。

说实话,看着测试里飚起来的性能,特别是写入时的性能,内心难免会心疼硬盘,考虑到有美光原厂靠谱颗粒,心里还会踏实点。

原厂颗粒加成,加上原厂控制器的温控设计,P5 Plus稳稳地表现出了高性能,最终给了一份令人满意的答卷。

价格方面,由于是新的PCIe 4.0控制器,还有内嵌的DRAM缓存,价格比原来的P5高出了近一半,想要体验性能加速度的朋友得多掏点银子了。

购买建议的话,如果是十一代以及更新版本的酷睿平台,或者AMD的支持PCIe 4.0的平台,可以无脑选择PCIe 4.0版本的P5 Plus,宝剑赠英雄,主板都准备好了,就差一块盘了。（文章来源：Doit）

 

参考资料1:

https://semiengineering.com/micron-b47r-3d-ctf-cua-nand-die-worlds-first-176l-195t/

参考资料2:

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1708944251994580905&wfr=spider&for=pc