長江存儲PC41Q上手:高效能OEM固態硬盤新力作

長江存儲PC41Q上手:高效能OEM固態硬盤新力作
2024年10月26日 23:58 快科技

如今固態硬盤已經在筆記本領域全面普及,不僅讓機身更加輕薄,0機械結構也更安全可靠,性能方面更是成為程序高效運行的關鍵。

但與零售版固態硬盤不同的是,應用在筆記本上的OEM型號(也就是商用消費型)有更多的考量因素,不僅在穩定性和兼容性方面有著更高的要求,還要考慮與整機性能更適配,所以此類產品都是由頭部產品廠商直接供貨給整機品牌生產商。

同時,整機廠商采購固態硬盤時還考慮容量和采購成本的均衡。隨著QLC技術的成熟,QLC產品正逐步被主流PC品牌選用。

今天為大家帶來的這款長江存儲PC41Q,是基于其第四代3D閃存芯片打造的QLC商用消費級固態硬盤,擁有高性能、低功耗、更高能耗比等特性,為OEM客戶提供了靈活高效的存儲解決方案,助力終端設備提升用戶體驗。

長江存儲PC41Q擁有M.2 2242和2280兩種長度規格,適用于不同尺寸筆記本、迷你主機等整機產品,并提供512GB、1TB、2TB等多容量可選,滿足筆記本品牌商對于不同內存+SSD存儲的方案組合需求,我們本次評測的是2280長度的1TB容量。

外觀一覽

從外觀看,長江存儲PC41Q采用DRAMLess方案,沒有配備獨立DRAM緩存芯片,核心元件NAND?FLASH芯片隱藏在標簽下方,主控芯片采用鍍鎳設計,散熱和功耗方面應該有不錯的表現,主控芯片旁邊還有電源管理芯片和外圍電路。

OEM風格的標簽標識了產品的型號、容量和S/N編碼等信息,還有PSID和EUI64這兩個物理安全值,這也是與零售固態硬盤最大的不同之處。

前者可理解為“自毀”密鑰,當遺忘密碼時可以通過它執行PSID Revert操作,清空硬盤并停用加密;后者是安全校驗碼,當某些Linux內核中的NVMe代碼對該值的偵測返回值不一致時(通常由更換硬盤導致),會強制下線該硬盤。

長江存儲PC41Q采用單面PCB設計,背面沒有任何的元件,對于筆記電腦這類空間狹小的設備有著極佳的兼容性,而且發熱量也更低,大面積的PCB敷銅走線可提高信號傳輸穩定性,并能起到輔助散熱的效果。

核心元件為兩顆長江存儲第四代3D QLC NAND芯片,基于晶棧Xtacking 3.0技術打造,接口帶寬高達2400MT/s,即使應用于PCIe5.0固態硬盤也能滿速。

得益于此,PC41Q的最大順序讀取速度達到5700MB/s,大幅縮短筆記本電腦應用程序的響應時長,并充分均衡了能耗、發熱和下游采購成本等多方面因素。

晶棧?Xtacking?是長江存儲的獨家技術,通過在兩片獨立的晶圓上,分別加工外圍電路和存儲單元,再通過Xtacking進行鍵合,在實現更高存儲密度、更快的閃存的I/O接口的同時,也減小了芯片面積,同等面積基礎上能夠提供更多的存儲單元,還能實現較為理想的耐久度,例如PC41Q 1TB的整體耐久度達到300TBW,平均無故障時長高達200小時。

基準測試

作為OEM固態硬盤,筆記本自然是最理想和最公平的測試平臺,本次我們采用聯想小新PRO16 2022銳龍版,但該機只提供了一個M.2 2280插槽,因此將長江存儲PC41Q 1TB安裝了Windows系統和聯想的應用軟件。

Crystal Disk Info顯示,PC41Q 1TB采用PCIe4.0x4傳輸模式,支持NVMe1.4標準,1024.2GB的足容量設計也是長江存儲的傳統了。

這臺筆記本的M.2插槽支持完整PCIe4.0,但原配固態硬盤顯然不太給力。在Crystal Disk Mark測試中,PC41Q 1TB最高連續讀寫速度達到了5779.3MB/s和5403MB/s,均達到了5770MB/s和5400MB/s的標稱值,而原機固態硬盤僅為3220.91MB/s和3092.84MB/s,QLC產品在連續性能方面也能實現跨代的超越。

由于筆記本/整機通常只配備1塊固態硬盤,因此要將操作系統安裝于其中,啟動時要加載大量的dll、sys等細碎文件,因此固態硬盤的隨機性能也非常關鍵。根據Crystal Disk Mark測試成績,PC41Q 1TB的4K隨機讀寫性能達到906K IOPS和896K IOPS,表現還是非常亮眼的。

在用于比對的TxBENCH測試中,PC41Q 1TB的最高連續讀寫速度達到了5560.911MB/s和5316.796MB/s,原機固態硬盤僅為3089.232MB/s和3180.5MB/s??梢姳M管定位中端OEM機型,但PC41Q 1TB顯然比原機的固態硬盤更加能打,在新機型中會讓整機性能更加均衡。

關于QLC大家最在意的就是直寫性能,但只要SLC緩存機制先進合理,還是可以最大限度保障寫入性能的。PC41Q采用創新的混合緩存策略(Hybrid Cache Strategy),將固定SLC與動態SLC兩種機制相結合,能智能動態應對突發性的連續寫入負載,這個階段的性能也被稱之為“持續性能(sustainper formance)。

在AIDA64磁盤測試中選擇Linner Write全盤寫入測試,可以看到PC41Q 1TB初始寫入速度為4800MB/s左右,寫入123GB后SLC緩存用盡進入穩態,經過GC之后又有兩次提升至4800MB/s,通過不停的SLC與QLC交替轉換,延長SLC Cache高速寫入時長。

綜合應用測試

綜合測試可以反應出一塊固態硬盤在實際應用中的表現,我們將從日常使用、游戲加載這兩方面展開。先用PCMARK10的完整系統盤測試模擬在辦公、視頻播放等應用場景,經實測PC41Q在成績為2725分,帶寬為425.09MB/s,平均存儲時間60μs。

而原機固態硬盤測試成績為1326分,帶寬為211.32MB/s,平均存儲時間126μs,已經成為整機性能的拖累。由此可見,若是固態硬盤的性能不足、容量不高,即使是TLC甚至MLC又如何呢?

固態硬盤的性能在游戲的加載中也有所體現,在FFXIV EndWalker?Benchmark這款游戲的Demo測試中,PC41Q 1TB全部場景的載入時間為12.757秒,原機固態硬盤用時為14.78秒,因此PC41Q應用于主流的筆記本中有著較為理想的表現。

續航和發熱量測試

和零售的固態硬盤相比,OEM產品不僅性能要達到主流標準,還要有更低的功耗和更高的能耗比,這樣可以有效提升筆記本電腦的電池續航,并降低散熱壓力。

從標簽看,長江存儲PC41Q的工作電壓為3.3V 2.5A,換算成功率為8.25W。但實際上,長江存儲PC41Q內置完善的功耗管理機制,支持新式待機模式,在閑置時主動關閉部分模塊,降低功耗控制溫度。

在smartmontools中可以看到PC41Q有4種預設模式,全速運行PS0模式最高功耗為9W,在5700MB/s的工況下,擁有高達1.75MB/s/mW的性能功耗比。但淺度睡眠PS3模式可低至2.5mW,深度睡眠PS4模式更是低至0.4mW,處于行業領先水平。

而原機自帶的固態硬盤由于性能并不高,因此PS0模式功耗僅為4.3W,但PS3模式達到了7mW,PS4模式為0.5mW。

功耗的最直接反饋之一就是電池續航,我們將筆記本的電源管理模式設置為均衡,筆記本散熱模式設置為性能,屏幕亮度調整為100%,展開PCMARK10的現代辦公測試,該項測試通過模擬現代辦公的場景來衡量電池的續航,也可以比較出兩塊固態硬盤的對于續航的影響。經實測,這臺筆記本安裝PC41Q 1TB性能得分為5900分,續航成績為6小時31分。

而配備原機固態硬盤的電池性能得分為5429分,續航成績僅為6小時5分鐘,可見長江存儲PC41Q在能效方面有著非常突出的優勢,畢竟26分鐘可以做很多事情了。

固態硬盤功耗的另一個直接反饋就是發熱量,一方面會對整機的發熱量帶來影響,另一方面可能會讓固態硬盤的主控因為高溫而掉速。

我們使用IOmeter展開20分鐘的128KB 32隊列順序寫入測試,讓固態硬盤進入滿載狀態,并以1分鐘為間隔記錄固態硬盤的發熱情況。經測試,PC41Q 1TB在25℃室溫下,閑時狀態為36℃,滿載狀態最高僅為57℃,測試結束2分鐘回落至45℃。

原機固態硬盤閑時狀態為39℃,滿載狀態最高竟然達到了80℃,測試結束后2分鐘回落至51℃,可見PC41Q在溫度控制方面非常出色,即使在筆記本狹小空間也不用擔心過熱的問題。

總結

從SLC到MLC、TLC,再到QLC,每一代的變遷都會帶來性能和容量方面的升級。雖然不少人仍對QLC有所偏見,但不可否認的是,隨著筆記本等整機開始應用QLC固態硬盤,意味著QLC趨勢已經形成。

憑借Xtacking?3.0高性能QLC閃存芯片,長江存儲PC41Q無論是容量還是性能,均符合主流筆記本的需求,并與采購成本達成更完美的平衡,成為整機廠商的理想選擇。

當然還是那句老話,大家不要談“Q”色變,畢竟QLC固態硬盤早在數據中心得到了應用,而且高品質的QLC產品無論是性能還是寫入壽命,消費領域大可以安心使用。

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