速度超6000MB/s，比PCIe 4.0还快！这款PCIe 3.0 SSD为何这么强？

在高端SSD市场，最近一年来PCIe 4.0 SSD绝对是最热门的产品。原因很简单，PCIe 4.0主控的采用大大提升了SSD的传输带宽，在同样采用x4板型的情况下，PCIe 4.0 x4 SSD的理论传输带宽可以达到8GB/s，而PCIe 3.0 x4 SSD的理论传输速度只有4GB/s。不过目前PCIe 4.0平台的普及还尚需时日，对于PCIe 3.0平台的用户而言，难道只有被先天的技术限制所桎梏吗？

答案看起来是否定的，最近西部数据旗下品牌WD_BLACK推出了一款非常特别的NVMe SSD：WD_BLACK AN1500。虽然其技术标准仍是PCIe 3.0，但这款SSD的理论最高传输带宽却能达到8GB/s，对于仍在采用PCIe 3.0平台的用户来说，显然这是一款非常诱人的产品，那么它是怎样实现的，实际表现如何呢？

其实原理并不复杂，PCIe 3.0 SSD要想达到8GB/s的接口带宽就必须采用PCIe 3.0 x8板型设计。可以看到，WD_BLACK AN1500是一款插卡式NVMe SSD，与常见的M.2 SSD完全不同，更像一块Low Profile板型的半高型小显卡，这与英特尔750这样的插卡式SSD设计类似，但不同的是其PCIe接口要长不少，彰显出它是一款采用PCIe 3.0 x8板型设计的SSD。当然要想达到PCIe 3.0 x8的速度，单单依靠将接口加长到PCIe 3.0 x8是远远不够的，还需要相应的控制芯片。目前原生支持PCIe 3.0 x8传输的消费级SSD主控并不常见，因此工程师在这里采用了一个巧妙的设计。

▲与PCIe 3.0 x4板型设计的英特尔750相比，AN1500的PCIe 3.0 x8接口明显要更长一些。

WD_BLACK AN1500 NVMe SSD的核心是一块支持PCIe 3.0 x8传输的RAID控制芯片：Marvell 88NR2241。这款控制器支持NVMe 1.3协议，以及RAID 0、1、10模式，采用全金属打造，厚度仅13mm，具有优秀的散热性能。而Marvell 88NR2241控制的就是两块技术规格完全相同的WD SN730 PCIe 3.0 x4 NVMe SSD，并将它们组建为RAID 0模式，使得PCIe 3.0 x4 NVMe SSD的理论传输速度翻番，从而达到与PCIe 4.0 x4 SSD相当的技术规格。

在我们此次测试的AN1500 1TB版本上，它内部板载了两块500GB版本的WD SN730 SSD。SN730在硬件配置上与之前的SN750比较接近，它也采用了西数自行研发的三核心主控芯片，支持PCIe 3.0 x4通道、NVMe 1.2/1.3标准，内部采用8通道读写设计。每块500GB SN730还搭配了512MB高性能美光DDR4内存颗粒作缓存，用于存储记录数据位置的FTL映射表。在最重要的闪存上，AN1500同样采用了今年流行的闪迪96层堆叠3D NAND TLC闪存颗粒，单颗闪存最大容量就能达到1TB。

新闪存除了堆叠层数相比64层增加50%，存储密度更高外，96层堆叠闪存还首次应用了带宽可达800MT/s的Toggle 3.0闪存接口，带来了性能与节能方面的优化。而PCIe 3.0 x8插卡式板型的使用也让这款SSD能够使用大型铝合金散热器，其散热器的外形设计颇有特色，并非一块纯平的表面，外部加入了数条凸起的纹理，配合烤漆质感的黑色，让这款SSD就像是一箱装满游戏的“弹药箱”。

不过仅仅这些还不够，WD_BLACK对AN1500的外观设计非常用心，在PCB板的上边缘、右侧边缘，工程师还加入了多达16颗RGB LED，配合“笼罩”所有LED的导光条，可以展现出“静态”“呼吸”“彩虹”“彩色循环”等多达13种RGB光效，并支持雷蛇Chroma RGB、华硕AURA SYNC、技嘉RGB FUSION 2.0、微星Mystic Light Sync等第三方光效技术，可与支持这些发光技术的硬件同步发光。

▲借助技嘉RGB FUSION 2.0技术，WD_BLACK AN1500 NVMe SSD可与主板、内存同步发光。

▲用户也可使用WD SSD Dashboard工具软件让WD_BLACK AN1500 NVMe SSD独立发光，如上图的“彩虹”灯效模式。

目前WD_BLACK为AN1500提供了1TB、2TB、4TB三种可选容量，质保方面，有意思的是WD_BLACK并未给出TBW（可写数据量）的质保，只是标示“5年有限保修”，意味着这款结构特殊、定位高端的SSD将像移动SSD那样，只会根据用户的购买时间设定免费质保时间范围，让用户用起来更加安心。

测试平台

主板：技嘉Z490 AORUS PRO AX

处理器：酷睿i9-10900K

内存：芝奇Trident Z Royal(皇家戟)DDR4 4000 8GB×2

硬盘：WD_BLACK AN1500 NVMe SSD 1TB

显卡：GeForce RTX 2080 Ti

电源：ROG THOR 1200W

测试点评：从测试成绩来看，拥有PCIe 3.0 x8接口，内部由高性能SSD RAID 0阵列组成的WD_BLACK AN1500性能表现显然不错，其AS SSD BENCHMARK测试总分超过了8500分，这一成绩已经超过了不少PCIe 4.0 SSD。目前市面上的第一代PCIe 4.0 SSD产品在该测试中大多只能获得8000出头的成绩。WD_BLACK AN1500的优势主要体现在它拥有更高的连续读写速度、随机4KB多线程写入速度，特别是其连续读取速度可以轻松突破5200MB/s。

而在CrystalDiskMark 8.0测试中，WD_BLACK AN1500的连续读取速度更达到6249.27MB/s，最大连续写入速度也突破了4390MB/s，性能相当强悍。稍显不足的是，这款SSD的SLC Cache容量显然较小，在AS SSD BENCHMARK使用10GB最大容量测试，CrystalDiskMark 8.0使用64GB最大容量测试时，其写入性能都会出现一定幅度的下降。

测试点评：在游戏、程序应用中，凭借优秀的随机性能，WD_BLACK AN1500也有不错的表现。在模拟实际应用的PCMark 8存储性能测试中，其成绩达到5067分，在NVMe SSD中属于较高水准。在PCMark 8总共读写6108MB的Adobe Photoshop重载测试中，WD_BLACK AN1500 NVMe SSD的任务耗时只需350秒。

▲WD_BLACK AN1500 NVMe SSD PCMark 8测试成绩细节

在实际的游戏载入体验中，WD_BLACK AN1500 NVMe SSD也能快速地启动各类游戏大作，比如《奇点灰烬：扩展版》在机械硬盘上启动需用时约一分钟，在这款SSD上的用时则大幅缩短到仅仅 20.16秒。而《全面战争：特洛伊》也是一款启动非常耗时的游戏，在机械硬盘上的启动时间也接近一分钟。但在我们将游戏拷贝到WD_BLACK AN1500 NVMe SSD后，游戏的启动时间缩短到仅37秒，游戏载入的加速效果也非常显著。至于像《僵尸世界大战》这类数据量不大的游戏启动时间则仅需7.09秒，带来游戏秒开的体验感受。

▲WD_BLACK AN1500 1TB全盘读取性能，稳定在5000MB/s附近。

▲WD_BLACK AN1500 1TB全盘写入性能 ，SLC Cache缓存容量不大，但为缓存设计了积极的数据迁移机制，全盘平均写入速度还是能达到865.7MB/s。

测试点评：最后我们也进行了HD TUNE PRO全盘读写性能测试，在全盘读取任务中，其连续读取速度可以一直保持在近5000MB/s，为用户带来极速体验。而在全盘写入测试中，虽然WD_BLACK AN1500 NVMe SSD的SLC Cache缓存的确很小，可能只有约10GB左右，会迅速出现写入速度下降的现象，但WD_BLACK显然为缓存设计了积极的数据迁移机制，每写入一部分数据后就会将缓存中的数据转移到TLC闪存中，清空缓存，短暂提升写入性能。这也让WD_BLACK AN1500 1TB的全盘平均连续写入速度能达到865.7MB/s，可以满足大部分用户的需求。此外借助质量优秀的铝合金散热器，WD_BLACK AN1500 NVMe SSD在长时间工作后的发热量并不高，在完成全盘写入1TB数据时，固态硬盘的最高工作温度只有63℃左右。

▲WD_BLACK AN1500在完成1TB数据量写入时的工作温度在63℃左右 

从技术发展来看，由PCIe 3.0过渡到PCIe 4.0平台的确是必然趋势，但为了PCIe 4.0，换掉所有硬件去购买支持PCIe 4.0技术的处理器、主板、显卡、SSD显然得不偿失，尤其是在支持PCIe 3.0技术的处理器、显卡还拥有强劲性能的现在。因此如果你还在使用高端PCIe 3.0平台，希望进一步提升存储性能，那么像WD_BLACK AN1500 NVMe SSD这样，通过巧妙设计，在性能上做到与PCIe 4.0 SSD匹敌的产品就是不错的选择。

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