美光及旗下Crucial英睿达品牌有着悠久的历史,美光C300和英睿达M4是很多本站资深网友的第一块
固态硬盘
。
P5系列是Crucial英睿达今年推出的首个旗舰级M.2 NVMe固态
硬盘
,提供250GB、500GB、1TB和2TB四种容量选择,本次PCEVA评测的是其1TB型号。
早在2015年美光就收购了主控厂商TidalSystems,并致力于研发自有主控硬件。Crucial英睿达P5上就搭载了美光自主研发的主控,内含2个Cortex-R5核心,并使用4个Cortex-M3核心作为协处理器,专门处理特定闪存管理工作。主控支持美光独家的RAIN(Redundant Array of Independent NAND)纠错技术。
美光DM01B2是一款8通道、PCIe 3.0 x4接口的NVMe主控,表面附加金属层以增强散热能力。NAND闪存是美光96层堆叠3D TLC,DRAM缓存芯片同样是美光自家产品,LPDDR4类型,1GB容量,耐温95度。可以说,这是一颗拥有100%纯正美光血统的SSD。
NAND闪存颗粒上的FBGA代码NW969,对应零件号MT29F4T08EQLCEG8-R:C,曾有媒体依据其中的“QLC”字符串当作是QLC闪存,实际上根据美光NAND零件号定义,“Q”代表8die封装(结合4096Gb容量可知单die容量是512Gb),4CE;“L”代表Vcc电压3.3V,Vccq电压3.3/1.8V;“C”代表3rd set of device features。编号里出现QLC组合只是一个巧合,它是货真价实的3D TLC闪存。
测试平台及信息识别
测试平台:
CPU:Intel Core i99900K @5.0GHz(所有CPU节能特性关闭)
主板:技嘉Z390 AORUS PRO WIFI
内存:HyperX Fury DDR4 3200MHz 16GB
硬盘:浦科特M6Pro 128GB(系统盘)
Crucial英睿达P5 1TB(FW:P4CR311)
系统:Windows 10 LTSB
驱动:美光mtinvme
设置:除特别说明以外,禁用ASPM和APST节能
美光为Crucial英睿达P5提供了专有的厂商NVMe驱动程序,有助于提升性能和实现部分增强功能,推荐安装。
CrystalDiskInfo信息识别:
由于NVMe统一了SMART信息定义,通过CrystalDiskInfo就可以方便地检查SSD的健康状态。
如果希望了解更加详尽的健康度信息,并获得增强的附加功能,可以安装英睿达的StorageExecutive工具箱软件。
就SMART信息来说,除了CrystalDiskInfo可以显示的标准健康信息之外,Storage Executive工具箱还可以提供更多内部数据。
特别是有关新增坏块(Grown Bad Block Count)、擦除失败计数(Erase Fail Count)、编程失败计数(Program Fail Counts)、最小/平均/最大闪存擦写计数(Min/Avg/MaxErase Count)之类的信息,唯有美光这样愿意分享底层技术信息的厂商才会提供给普通消费者。
NVMe在发展的过程中不断加入各种先进节能和热管理特性,通过smartmontools和AIDA64对Crucial英睿达P5 1TB的识别结果整理如下。
基准测试
基准测试1:理论带宽测试
只需修改一项设置(4KiB Q8T8->4KiB Q32T8),CrystalDiskMark 6.0.02就能帮大家快速验证NVMe固态硬盘能否达到官标峰值性能。实际顺序读写速度达到并超出了官方标称的3400/3000 MB/s。
美光96层堆叠3D TLC闪存使用800MT闪存接口,具备8通道主控的Crucial英睿达P5在使用CPU直连PCIE通道的情况下顺序读取可以轻松跑满PCIe 3.0 x4接口上限。
基准测试2:PCMark 8实用性能测试
PCMark 8存储测试问世时间已有多年,但依然是当前最好用的固态硬盘性能基准测试之一。测试项目选择贴近家用、设计和办公,实用性强;记录-回放式的原理确保了其测试准确性。Crucial英睿达P5 1TB在PCMark 8存储测试中取得了5101的成绩,属于PCIe 3.0 x4接口下的旗舰级水平。
基准测试3:节能测试
NVMe固态硬盘的节能特性包括ASPM和APST两种,前者同时受BIOS和操作系统设置影响,后者则主要受操作系统中两个隐藏电源选项以及SSD固件预设的控制。ASPM在
台式机
上默认不启用,而在
笔记本电脑
上通常是自动开启状态。ASPM节能的启用状态可以通过HWiNFO64软件进行确认,出现L1 Entry代表已经开启。
APST自动电源状态转换是NVMe协议提供的另一种节能特性,共有3个活动状态和2个不活动状态。根据微软的信息,APST会根据电源选项设定而有不同的作用机制,较低功耗的电源设定倾向于允许NVMe固态硬盘进入更深度的节能状态。
结合我们通过smartmontools识别到的APST预设,笔记本电脑在使用电池供电和平衡电源计划时,Crucial英睿达P5 1TB能够在闲置时间条件具备后进入到最深的PS4不活动电源状态,功耗低至5mW。
在节能测试中我们开启ASPM节能,并调节Windows 10电源计划以模拟笔记本电脑使用电池供电和平衡电源预设的情况。在室温22度、被动散热条件下开启以上节能特性后P5的两个温度传感器读数分别从48度/53度降低到38度/42度,节能可带来10度左右降温效果,从而给突发读写活动提供更大的温度上升空间。
开启节能未对Crucial英睿达P51TB产生明显的性能影响。
PCMark 10完整系统盘基准测试对比,开启节能特性后Crucial英睿达P5 1TB的性能基本不变。
基准测试4:温度压力测试
温度压力测试在关闭全部节能、被动散热条件进行,使用IOMeter在8GB LBA范围内执行128KB QD32顺序读取,每秒记录。
Drive Temperature(NAND闪存温度)突破75度后,Crucial英睿达P5开始主动限速降温,此时主控温度已经突破100度。
顺序读取速度被直接限制到1093MB/s左右,温度一路下降,直到62度基本稳定下来,限速未解除。
从测试来看,在火力全开的情况下美光这颗主控的发热量还是不小的,不过它的效率也同样很高,在触发过热限速前,Crucial英睿达P5读取了超过373GB数据。目前主板基本都已将M.2散热片列为标配,做好散热可以减少触发过热限速的情况。
进阶测试
进阶测试项目1:SLC缓存及过半盘使用性能
通过HDTach写入测试可以测得,空盘条件下Crucial英睿达P5 1TB大约有340GB容量的SLC写入缓存,可以肯定属于全盘SLC模式。使用IOMeter向盘内填充466GB不可压缩数据之后,Crucial英睿达P5 1TB依旧能提供大约90GB的可用写入缓存,说明P5使用了动态缓存机制,可以自动调整缓存容量,尽可能地满足大量数据的快速写入需求。
在填充466GB之后,CrystalDiskMark测速成绩基本不变:
代表实际使用性能的PCMark存储测试在这时出现了矛盾的结果,PCMark 8存储测试成绩显示:50%空间使用率下Crucial英睿达P5 1TB的实际使用性能不变。
而PCMark 10完整系统盘基准测试则给出了相反的结论:性能衰减明显。这应该是二者的测试过程在写入量上的巨大差异所造成的,PCMark 8存储测试全过程写入50GB左右,而PCMark 10完整系统盘基准测试则达到了204GB。由于缓存容量和释放算法的一些影响,缓存释放同测试读写请求撞车,影响到测试成绩。
PCMark 8存储测试和PCMark10完整系统盘基准测试的耗时都在一小时左右,以小编的观点来看,绝大多数家庭用户的固态硬盘在一个小时内写入的数据应该是小于PCMark 8存储测试的50GB的。应该理性看待半盘条件下的PCMark 10完整系统盘基准的测试成绩。
进阶测试项目2:MomentumCache测试
由于三星RAPID Mode仅支持SATA型号,美光是唯一继续向NVMe固态硬盘提供内存加速功能的厂商。安装Storage Executive工具箱软件后,打开Momentum Cache就可以启用内存加速。我们的测试平台上安装了APC BK650M2UPS,但软件没有检测到电池,“出了事您自己负责”的提醒很接地气。如果使用笔记本电脑应该就不会有这个提示。
下图为Crucial英睿达P5在开启Momentum Cache后的CrystalDiskMark测速成绩。应该有玩家会质疑这种测试的意义,用内存模拟硬盘确实缺乏实用价值,但空闲的内存也是一种浪费,用来做硬盘缓存也未尝不可。
在确保无意外断电风险(笔记本电脑安装电池或台式机连接UPS)、系统配置超量内存的前提下,开启Momentum Cache可以用DRAM内存获得比NAND闪存更强的小文件读写能力。
进阶测试项目3:4KB QD32 随机写入离散度测试
无文件系统下使用IOMeter进行128KQD32持续写入半小时,缓存外平均写入速度大约320MB/s,速度波动较大。Crucial英睿达P5在空盘时采用全盘SLC缓存的策略,在缓存用完后的释放压力自然就会比较大。
空闲15分钟后改用4K QD32随机写入5000秒并每秒记录:
最后500秒平均IOPS为27664,无0 IOPS点。
进阶测试项目4:PCMARK 8扩展存储测试之性能一致性部分(稳定态家用环境性能)
这个测试主要是给家用最恶劣环境下的性能参考(全盘不留任何剩余空间,禁用了Windows文件系统缓存跑纯RAW模式)。
通过PCMark 8扩展测试可以看到,Crucial英睿达P5 1TB在重写入应用中的表现较为从容。在随机写入压力停止后,Crucial英睿达P5能够快速恢复到峰值性能。
总结
Crucial英睿达P5从主控、DRAM缓存到NAND闪存完全由美光自家设计和生产,固件设计偏重写入速度优化,在以读取为主的
家用电脑
系统盘应用下同样具备出色的效能。在硬件实力出众的同时,美光NVMe驱动及Storage Executive工具箱还为Crucial英睿达P5增加了软件附加值,用户唯一需要注意的问题就是做好散热。
Crucial 英睿达 P3 Plus 固态硬盘 2TB M.2接口(NVMe协议) CT2000P3PSSD8
Crucial 英睿达 P3 Plus 固态硬盘 2TB M.2接口(NVMe协议) CT2000P3PSSD8
839元起
Crucial 英睿达 P3 Plus 固态硬盘 500GB M.2接口(SATA总线) CT500P3PSSD8
Crucial 英睿达 P3 Plus 固态硬盘 500GB M.2接口(SATA总线) CT500P3PSSD8
259元起
Crucial英睿达 美光1TB SSD固态硬盘 2230 M.2(NVMe PCIe4.0*4)7100MB/s P310 适配SteamDeck掌机笔记本
Crucial英睿达 美光1TB SSD固态硬盘 2230 M.2(NVMe PCIe4.0*4)7100MB/s P310 适配SteamDeck掌机笔记本
689元起
Crucial英睿达 美光2TB SSD固态硬盘 2230 M.2(NVMe PCIe4.0*4)7100MB/s P310 适配SteamDeck掌机笔记本
Crucial英睿达 美光2TB SSD固态硬盘 2230 M.2(NVMe PCIe4.0*4)7100MB/s P310 适配SteamDeck掌机笔记本
1389元起
Crucial英睿达 美光2TB SSD固态硬盘 白色 M.2接口(NVMe PCIe5.0*4)读速14500MB/s Pro系列 T705散热版
Crucial英睿达 美光2TB SSD固态硬盘 白色 M.2接口(NVMe PCIe5.0*4)读速14500MB/s Pro系列 T705散热版
2089元起
Crucial 英睿达 T500 Pro 散热片版 NVMe M.2 固态硬盘 2TB(PCI-E4.0)
Crucial 英睿达 T500 Pro 散热片版 NVMe M.2 固态硬盘 2TB(PCI-E4.0)
1189元起
Crucial英睿达 美光2TB SSD固态硬盘 M.2接口(NVMe协议 PCIe5.0*4)读速14500MB/s Pro系列 T705散热版
Crucial英睿达 美光2TB SSD固态硬盘 M.2接口(NVMe协议 PCIe5.0*4)读速14500MB/s Pro系列 T705散热版
Crucial英睿达 美光1TB SSD固态硬盘M.2接口(NVMe PCIe4.0*4) 读速7100MB/s P310系列 美光原厂颗粒
Crucial英睿达 美光1TB SSD固态硬盘M.2接口(NVMe PCIe4.0*4) 读速7100MB/s P310系列 美光原厂颗粒
569元起
Micron镁光3400 2450 PCIE4.0 NVME笔记本台式机1T2TB固态硬盘SSD
Micron镁光3400 2450 PCIE4.0 NVME笔记本台式机1T2TB固态硬盘SSD
370元起
Crucial 英睿达 美光4TB SSD固态硬盘M.2接口PS5拓展 4800MB/s P3Plus
Crucial 英睿达 美光4TB SSD固态硬盘M.2接口PS5拓展 4800MB/s P3Plus
1678.71元起
Crucial英睿达 美光4TB SSD固态硬盘 M.2接口(NVMe协议 PCIe5.0*4)读速14100MB/s Pro系列 T705散热版
Crucial英睿达 美光4TB SSD固态硬盘 M.2接口(NVMe协议 PCIe5.0*4)读速14100MB/s Pro系列 T705散热版