SK海力士收购英特尔存储后的首款消费级SSD——Solidigm P41 Plus深度测试

百家 作者:微型计算机 2022-11-19 23:13:39

自SK海力士在2020年10月20日以90亿美元收购英特尔NAND闪存及存储业务,并成立新公司Solidigm后,其行动非常迅速。在今年6月,Solidigm就推出了D7-P5520、D7-P5620两款企业级SSD。而借助强大的技术实力、人才储备,现在Solidigm又为我们带来了其首款消费级PCIe 4.0 SSD:P41 Plus。那么从技术规格来看,这款产品与其他厂商的消费级SSD相比有什么不同,在性能表现上,它又能否满足消费者的需求呢?

Solidigm P41 Plus 1TB产品规格


接口:PCIe 4.0 x4

主控:慧荣SM2269XT主控

闪存:144层堆叠QLC闪存

缓存:N/A

容量:1TB

板型:M.2 2280

耐久度:400TBW(1TB) 

质保时间:5年

参考价格:499元(1TB)

Solidigm的PCIe 4.0先锋
P41 Plus硬件技术解析

首先从产品的包装、外观来看,Solidigm P41 Plus的设计比较有科技感,主色调由蓝白、紫白两色组成,与以前以蓝色为主色调的英特尔SSD包装风格类似。而从包装上的“Up to 4100MB/s”不难看出,这是一款定位主流的PCIe 4.0 SSD。为了方便用户在笔记本电脑、一体机等体积狭小的空间安装SSD,这款产品也没有配备散热片。Solidigm表示,P41 Plus主要用于普通用户的工作与娱乐,为执行真实世界中的负载而打造。撕开SSD上的标签,我们可以看到,SSD上只有两类芯片,较大的显然是NAND闪存芯片,较小的则是SSD主控芯片,没有看到DRAM内存颗粒,因此这款SSD也采用了DRAMLESS无缓存架构设计。没有独立缓存的SSD一般会通过占用少量电脑内存来构建虚拟化缓存池,存放记录数据位置的FTL映射表,实现缓存的高效管理运用,并降低SSD的功耗与生产成本。其主控芯片选用的是SMI慧荣最新的SM2269XT PCIe 4.0 x4 Dramless无缓存主控,它采用了先进的12nm工艺打造,支持NVMe 1.4协议、四通道读写,最多支持16CE片选信号。

▲Solidigm P41 Plus 1TB采用了DRAMLESS无缓存架构设计,基于SMI慧荣SM2269XTF PCIe 4.0 x4主控与144层堆叠QLC闪存,板上只有一颗主控与一颗闪存芯片。

从规格来看P41 Plus PCIe 4.0 SSD 2TB拥有最高4125MB/s、3325MB/s的顺序读写速度,以及最高390K、540K的随机读写性能,其1TB产品的标称顺序读写速度也达到了4125MB/s、2950MB/s。虽然在目前的PCIe 4.0 SSD中来看指标不是顶流,但相对于最高顺序读取速度在3900MB/s以内的入门级PCIe 4.0 SSD还是有明显优势。该产品采用PCIe 4.0 x4接口,提供512GB、1TB、2TB三种可选容量,同时P41 Plus PCIe 4.0 SSD还拥有M.2 2280/42/30三种可选板型。不过只有M.2 2280会在零售市场销售,另外两种板型则仅会出现在OEM产品中。

▲SMI慧荣SM2269XT PCIe 4.0 x4主控

▲来自原英特尔的144层堆叠QLC闪存颗粒

可靠性方面,P41 Plus PCIe 4.0 SSD拥有长达160万小时的平均无故障时间,SSD采用了原英特尔的144层堆叠QLC闪存颗粒,其512GB、1TB、2TB的质保TBW写入寿命指标分别为200TBW、400TBW、800TBW,质保时间为5年。在QLC SSD中,无论是写入寿命指标还是质保时间,这款SSD都是非常突出的,甚至已经能与不少TLC SSD匹敌,如铠侠EXCERIA Pro SE10 1TB/2TB产品的TBW也就在400TBW、800TBW左右。目前价位与P41 Plus相当的QLC SSD新品质保时间大多只有三年,写入寿命指标也要低一些,如1TB产品一般在320TBW左右,2TB产品只有640TBW,更有一些“丧心病狂”的QLC SSD,其2TB产品也只有100TBW的寿命指标。因此尽管P41 Plus PCIe 4.0 SSD采用的是QLC颗粒,但由于采用的是品质很高的闪存颗粒,且提供充足的质保TBW写入寿命与质保时间,所以用户也是完全能放心使用的。

接下来我们特别搭建基于英特尔最新13代酷睿中端处理器:酷睿i5-13600K、32GB DDR4 3600内存组成的平台对Solidigm P41 Plus 1TB进行了测试。

测试平台


主板:ROG STRIX Z690-A GAMING WIFI D4吹雪

处理器:酷睿i5-13600K

内存:DDR4 3600 32GB双通道内存

硬盘:Solidigm P41 Plus 1TB

显卡:GeForce RTX 3080 Ti

电源:技嘉UD1000GM PG5 PCIe 5.0电源

操作系统:Windows 11

使用前请先安装专有驱动程序

▲用户可在Solidigm官网下载专用SSD驱动程序

我们知道为了给用户提供更好的性能体验,因此之前像三星、英特尔这些技术实力强劲的SSD厂商一般都还要为其产品开发专用的SSD驱动程序。显然研发团队来源于SK海力士、英特尔的Solidigm在技术实力上也非常强大,所以Solidigm也为P41 Plus开发了特有的存储驱动,可以进一步优化性能,提升用户体验。我们为此也特别进行了验证。首先在未安装Solidigm专用驱动之前,AS SSD BENCHMARK测试软件显示SSD使用了名为“stornvme”的操作系统自带NVMe驱动。而当我们安装Solidigm专用SSD驱动后,这一处的显示就变成了“solidnvm”,意味着SSD已经安装Solidigm专用驱动。

▲未安装Solidigm专用驱动之前,AS SSD BENCHMARK显示P41 Plus使用的是“stornvme”系统自带驱动,总分只有4414分。

▲安装Solidigm专用驱动后,AS SSD BENCHMARK显示P41 Plus已使用“solidnvm”专有驱动,总分也上涨到4628分,各项成绩都有全面提升。

而效果也是非常明显的,其AS SSD BENCHMARK测试成绩从之前的4414分提升到4628分,不论是SSD的顺序读写速度、随机4K性能、访问延迟都获得了全面提升。因此用户在平时使用Solidigm SSD时是非常有必要安装Solidigm专用驱动的,在接下来的测试中,我们也将在安装Solidigm驱动后,对SSD进行测试。

基准性能测试全默认设置

首先从基准测试来看,Solidigm P41 Plus 1TB的表现的确强过一般使用QLC颗粒的PCIe 4.0 SSD,在CrystalDiskMark测试中的最高顺序读取速度接近4200MB/s,超过了标称的4125MB/s,最高顺序写入性能也达到了2979.94MB/s,同样小幅超过了标称的2950MB/s。而一般入门级PCIe 4.0 SSD在CrystalDiskMark测试中的最高顺序读取速度是难以超过3900MB/s的。同时值得注意的是,在与游戏、消费级程序应用的随机4K Q1T1测试中,其读取性能达到了19947.02 IOPS,很多主流SSD在这项测试中的成绩一般在15000 IOPS左右,这意味着Solidigm P41 Plus 1TB能更快地启动各类应用程序,加载游戏场景。

同时在Anvil's Storage Utilities测试中,Solidigm P41 Plus 1TB也凭借不错的顺序与随机读写性能获得了19845.27分的高分,而入门级PCIe 4.0 SSD在该项测试中一般在18000~19000分左右,旗舰级PCIe 3.0 SSD的测试分数一般在17000~18000分左右,得益于技术进步,Solidigm让消费者只需很低的花费就能获得性能更好的SSD。

基准性能测试大容量设置

接下来我们还在基准软件可设置的最大容量下对Solidigm P41 Plus 1TB进行了测试,在AS SSD BENCHMARK中测试容量为10GB,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,在读写大容量文件时,这款产品的各项性能会出现下滑,但下滑幅度并不大。其Anvil's Storage Utilities测试得分仍在19000分以上,在CrystalDiskMark测试中的最高顺序读写性能也分别达到4158.72MB/s、2965.11MB/s,这表明Solidigm P41 Plus 1TB有一个容量不小的SLC Cache,我们将在后面的测试中进行验证。

应用软件与游戏测试

▲Solidigm P41 Plus 1TB在PCMark 8存储性能测试中,获得了超过5100分的成绩。

接下来我们首先采用PCMark 8测试了Solidigm P41 Plus 1TB的程序应用性能,其5101分的成绩在SSD中的表现很不错,已经达到了高端PCIe 4.0 SSD的水平,表明这款产品能在《Photoshop》《InDesign》《After Effects》和《Illustrator》等软件中快速完成读写任务,一般入门级PCIe 4.0 SSD与PCIe 3.0 SSD在这项测试中的成绩只有5000分~5100分。

▲Solidigm P41 Plus 1TB在PCMark 10存储性能中获得的3247分也非常接近高端PCIe 4.0 SSD的成绩,优于入门级PCIe 4.0 SSD。

同时我们也使用了更新的PCMark 10存储性能中的系统盘性能测试,该测试也包含了多项复杂的存储性能测试,包括Windows 10启动测试,《Premiere Pro》《 Lightroom》《 After Effects》《Photoshop》《Illustrator》等专业软件的启动、读写使用测试,《EXCEL》《PowerPoint》《InDesign》等办公软件的读写使用测试,以及ISO文件、JPEG图片的拷贝。可以说PCMark 10涵盖了当前绝大部分办公应用场景涉及的软件与应用行为,包含各类顺序读写与随机读写应用。其成绩将通过汇总每项测试的传输速度、访问时间,通过计算几何平均数而来。

Solidigm P41 Plus 1TB总分为3247,平均传输带宽为523.05MB/s的成绩则说明这款SSD拥有接近高端PCIe 4.0 SSD,远超入门级PCIe 4.0 SSD的实际应用性能。如WD_BLACK SN850X、致态TiPro7000三体联名版1TB等高端PCIe 4.0 SSD在该测试中的成绩分别在3491、3270分左右,像雷克沙NM760、微星SPATIUM M450这类入门级PCIe 4.0 SSD在PCMark 10存储性能测试中的得分则无法超过3000分,这说明Solidigm P41 Plus更适合进行办公应用。

▲Solidigm P41 Plus 1TB在3DMark存储性能测试中的测试成绩遥遥领先那些得分仅2500分左右的入门级PCIe 4.0 SSD

在游戏性能的考察上,我们使用了3DMark存储性能测试,该测试会考察《战地5》《使命召唤:黑色行动4》《守望先锋》三款游戏在SSD上从启动到菜单的速度,并考察SSD在一边玩游戏一边录制视频时的性能,以及在安装游戏,复制游戏文件的性能表现。Solidigm P41 Plus 1TB的表现也很不错,其总分达到3400分,平均传输速度为584.52MB/s。根据我们之前进行的一些测试来看,入门级PCIe 4.0 SSD在该测试中的得分一般只有2500分左右,平均传输速度在400MB/s~500MB/s,只有WD_BLACK SN770、致态TiPro7000三体联名版这类定位更高的PCIe 4.0 SSD才能获得3200分以上的测试成绩。这也表明Solidigm P41 Plus 1TB能更快地启动游戏、安装游戏、存储游戏。

▲在《最终幻想14:暗影之逆焰》中,Solidigm P41 Plus 1TB的游戏场景载入时间只有6.675s。

▲《最终幻想14:红莲之狂潮》中,Solidigm P41 Plus 1TB的游戏场景载入时间为7.175s。

在实际的游戏启动测试中,我们则通过《最终幻想14:暗影之逆焰》《最终幻想14:红莲之狂潮》基准测试进行了游戏场景载入测试。测试结果同样令人满意,Solidigm P41 Plus 1TB的这两款游戏场景载入时间都在6~7.2秒之间,优于不少场景载入时间需8、9秒时间的普通SSD,只比高性能PCIe 4.0 SSD时间多了约1秒,能为用户带来快速启动游戏的体验。

拥有大容量SLC Cache HD TUNES全盘读写测试

▲Solidigm P41 Plus 1TB的全盘平均顺序读取速度可以达到4947.7MB/s

▲Solidigm P41 Plus 1TB在空盘状态下,拥有一个容量在126GB左右的SLC Cache,在这个范围内写入时,其顺序写入速度都能达到2500MB/s以上。

首先从全盘连续读取测试来看,这款SSD的表现非常稳健,全盘平均读取速度也保持在4947.7MB/s,比基准测试表现还要更好一些。而在全盘写入测试时,我们也了解到为什么在大容量基准测试中,Solidigm P41 Plus 1TB的成绩衰减不大。原来这款SSD拥有一个较大的SLC缓存空间,其容量高达126GB左右,在这个范围内写入时,其顺序写入速度都能达到2500MB/s以上,对于很多一次性写入量不到100GB的普通用户而言也完全能满足需求。当SLC Cache耗尽后,写入速度会大幅下降,在大部分时间写入速度维持在250~300MB/s左右,在容量被使用很多的后期阶段,顺序写入速度则会进一步下降,最低降到151.5MB/s。当然借助前期较高的顺序写入速度,其全盘平均顺序写入速度还是能达到501.2MB/s,在QLC SSD中算是比较优秀的了。

总体而言,由于QLC闪存颗粒的先天不足,因此当SSD需要直接写入到闪存上时,SSD的写入速度的确会大幅下降,所以对于写入量巨大,偏重写入应用的用户而言还是最好选择采用TLC NAND闪存的产品,如顺序写入速度可达6500MB/s的Solidigm P44 Pro。

发热量测试:满载温度未超过60℃

▲搭配主板上的M.2 SSD散热片,在完成1TB全盘写入时,软件侦测SSD内部的最高温度也就在56℃左右。

我们还通过HD TUNES全盘写入测试对SSD的发热量进行了考察,因为SSD的写入功耗一般都大于读取功耗,会带来更多的发热量,更高的工作温度。测试结果也让人放心,仅需搭配主板上的M.2 SSD散热片,我们就能有效控制Solidigm P41 Plus固态硬盘的工作温度。在写入1TB数据量后,软件侦测SSD内部的最高温度也就在56℃左右,与其他入门级PCIe 4.0 SSD相当,比那些在满载工作状态下,散热片温度也达到70℃以上的高端PCIe 4.0 SSD要低得多。

性能助推器+主机托管缓存 Solidigm P41 Plus的黑科技可加速运行

▲Solidigm Storage Tool中的性能助推器可以释放SLC Cache中所存放的内容,让SLC Cache的容量达到最大化。

▲Solidigm Storage Tool中的主机托管缓存功能可以存放SSD需要经常读取的热数据

值得一提的是,Solidigm还附送了名为Synergy的配套软件,也就是Solidigm Storage Tool。相对于普通SSD工具,它也有特别之处,不仅可以用来升级SSD固件、监控SSD工作状态,还能使用特别的性能助推器释放SSD中的SLC Cache所存放的内容,让SLC Cache的容量达到最大化,从而提升SSD的写入性能。如果你经常使用的就是几个软件、几个游戏,那么还可以在Solidigm Storage Tool中打开主机托管缓存功能,该功能会将用户经常需要读取的热数据存放在SLC Cache中,同时借助闪存非易失性的特点,即便是关闭电源后也不会丢失数据,从而可以有效加强这些软件、游戏的读取、启动速度。

▲当SLC Cache没有存放《最终幻想14:晓月之终途》的数据时,其游戏场景载入时间需要9.55s。

举例来说,如果我们将《最终幻想14:晓月之终途》基准测试程序存储到Solidigm P41 Plus上,那么在写入到SSD的过程中,SSD就会将该程序存储到SLC Cache中,接下来立即运行《最终幻想14:晓月之终途》基准测试程序后所测得的游戏场景载入时间就只有6.761s。而之后如果我们点击性能助推器,将《最终幻想14:晓月之终途》中的数据全部从SLC Cache强制转移到QLC闪存,然后关机、再冷启动进入系统重新测试,此时《最终幻想14:晓月之终途》的游戏场景载入时间就会增加到9.55s。

▲当SLC Cache存放有《最终幻想14:晓月之终途》的数据,那么游戏场景载入时间则会大幅缩短到6.276s。

而在该次测试运行完毕后,如果我们再关机,冷启动进入系统,再次测试,《最终幻想14:晓月之终途》的游戏场景载入时间则会缩短到6.276s。这是因为在上次测试过程中,SSD就自动将《最终幻想14:晓月之终途》的数据存储到SLC Cache中,所以在之后的测试中能有效缩短载入时间。值得一提的是,如果安装了Solidigm的专用SSD驱动程序,SSD默认就启用了主机托管缓存功能,可以有效缩短软件、SSD的启动时间。显然这也是Solidigm P41 Plus在PCMark 、3DMark存储性能测试中表现优秀的原因之一。

颇有技术含量的高性价比SSD

目前Solidigm P41 Plus在有促销活动的时候,其1TB、2TB售价分别在499元、1099元左右,价格都不高,不仅比高端PCIe 4.0 SSD要便宜数百元,甚至比不少入门级PCIe 4.0 SSD都要低。而借助Solidigm的高品质与各种黑科技,其写入寿命明显优于普通QLC SSD,程序与游戏性能表现则接近高端PCIe 4.0 SSD,优于入门级PCIe 4.0 SSD,所以如果预算有限,又想获得更好的性能体验,且并没有很多侧重写入的应用需求,那么Solidigm品牌与这款P41 Plus就是一个市场上值得消费者考虑的新选择。

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