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[硬盘] 浦科特之剑的出鞘--浦科特M8PE 256GB M.2 NVME SSD评测

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发表于 2016-8-12 17:14:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 gaojie20 于 2016-8-17 01:47 编辑

目录:
前言
第一章 外观以及拆解
第二章 核心IC解析
第一节、主控
第二节、缓存
第三节、闪存

第三章 测试
第一节、测试平台

第二节、常规测试
第三节、QD趋势变化

第四节、离散度
第五节 、三星950 PRO 256GB VS 浦科特M8PE G 256G
第六节、关于温度

总结:


QQ图片20160812221903.png



前言



M8PE系列作为浦科特第一款NVME主控的SSD产品系列,作为中国市面上凤毛麟角的MARVELL 88SS1093主控的产品,有着非常重要的市场定位战略价值。MTBF平均耗损时间是240万小时,给予五年换新的保修政策。

M8PE系列分为M8PE Y和M8PE G系列,M8PE Y是PCIE3.0X4的HHHL接口方式产品,M8PE G是M.2的接口产品。
我拿到的是M8PE G的256GB的产品,大陆暂时没有供货,上图为此产品的官方参数表,KOOLSHARE是首批拿到该产品的媒体,我非常感谢KOOLSHARE来让我评测此款产品。

第一章 外观以及拆解



M8PE G 256GB的外包装比较简洁,看风格是浦科特之剑的主题,正面左下角明确写着不适合笔记本使用,这个应该是基于该产品附带散热片和温度的考虑。


这个SSD的正面附有金属散热片,散热片上的LOGO给我的感觉就如同一把利剑。


SSD的背面是裸板,贴有铭牌。


产品详细型号是PX-256M8PeG,256GB容量,固件版本1.01


要拆解散热片只需要用指甲轻轻四边抠一下,来回的抠,几分钟就分离了,缺点是你得破坏贴标.


金属散热片正面


金属散热片背面有散热胶贴,,通过散热胶贴固定SSD盘体


盘体正面主要的核心IC是2颗NAND FLASH闪存颗粒,一颗LPDDR3的DRAM缓存,一颗贴着二维码的主控。
去掉二维码贴标之后,核心IC的本体就完全暴露无遗了:
主控:MARVELL 88SS1093-BTB2
缓存:SAMSUNG K4E4E324EE-EGCE
闪存:TOSHIBA TH58TFT0JFLBAEF两颗

第二章 核心IC解析

第一节 主控


88SS1093以28nm制程打造,封装与thermal规格可相容M.2 SSD之制作;电​​气规格支持4 lanes PCIe传输,可依制造商的设计调整为4GB/s或是2GB/s的运作模式,内部设计针对NVMe 1.1规格进行硬体层级的命令快取最佳化,与out-of-order data return激发NAND FLASH进一步的性能潜能,支持SRIS可让SATA Express 扩张到PCIe 3.0规格,在NAND Flash方面,88SS1093导入了先前在88SS1074 SATA SSD控制器发表的NANDEdge error-correcting、low-density parity check (LDPC) 技术,强化的纠错、校正技术可让88SS1093支持15nm TLC甚至是未来的3D V-NAND,借此可以降低整体成本,同时将容量提升至最大2TB。--MARVELL

这颗主控发布于2014年底,经过近两年的市场洗礼,还是鲜见产品,究其原因,还是SSD主控产品的成熟是需要漫长的固件开发和调试,硬件版本REV的更迭,软件FW的开发跟进,NVME标准的完善,新接口的市场普及都需要时间的沉淀。所以厂家去开发一个新的NVME主控SSD的时候会考量很多因素,一个产品没被市场接受和认可,曲高和寡是没有意义的。比如这块M8PE G直到原生的PCIE3.0X4的M2接口在主板上普及之后,产品的生命力才能得以体现。

MARVELL 88SS1093的属性是8CH/8CE,就是8通道每个通道支持8CE/Die ,效能最大化是塞满64CE/Die的闪存颗粒,这比88SS9187主控的效能最大化32CE/Die翻了一倍。
88SS1093具有一些基础的硬件设计。
1、PCIE1.0X4的硬件特性,通过其SRIS技术可以支持到PCIE3.0X4的带宽。
2、ECC纠错+第三代LDPC矫正技术使之不但可以支持SLC\MLC,还可以支持TLC乃至3D V-NAND。
3、8CH/CE可以最大支持64CE,但是这个还额外支持Interleave,最大支持2TB容量,关于这个是SSD的设计问题,后面我会详细说下。
4、三核心的CPU。
5、NVME1.1的设计规范,可兼容支持NVME1.2。同时支持HHHL(PCIEX4接口卡)、M.2、U.2三种接口模式。


88SS1093主控的M.2 22110产品

88SS1093主控的HHHL产品

88SS1093主控U.2产品,竟然做到了2T容量。

第二节、缓存



M8PE G 256GB采用的是三星的K4E4E324EE-EGCE缓存,LPDDR3 1600,32Bit容量512MB,其实我个人对256GB采用512MB的缓存还是喜忧参半的,喜的是缓存够大,忧的是这么大的缓存,没有PLP掉电保护的情况下,要保证安全,只有不停的FTL回写将缓存里的数据不停的写入闪存。这样可能带来一定性能的下降或者不稳定因素。

第三节、闪存


M8PE G 256GB的闪存采用两颗东芝TH58TFT0JFLBAEF,15NM MLC颗粒,128GB容量,4PLANE,8CE/Die,BGA272封装。

这颗闪存的属性用上图的编号可以诠释一下:TH58TFT0JFLBAEF
TH58T=东芝多层堆叠TOGGLE模式闪存
F=VCC3.3V/VCCQ1.8-3.3V
T0=1Tbits=128GB
J=MLC
F=4 PLANE/16K PAGE/4MB BLOCK
L=15nm
BA=BGA封装
EF=8CE/Die



这个盘的主控和颗粒是如何联通工作的呢?我们知道88SS1093是8通道最高支持64CE,而TH58TFT0JFLBAEF是8CE/Die,两颗是16CE/Die,主控CH/CE够的狀況下,一定是先填满CH,再填满CE,所以88SS1093的8通道依然并行生效,只是每一条通道连接闪存内部的2个CE/Die,这样保证8通道的正常工作,同时保持两颗共16CE/Die闪存的性能最大化。那么如果使用8颗TH58TFT0JFLBAEF则是1T容量64CE/Die,刚好塞满主控的8CH/8CE共64CE/Die,效能最大化。如果使用16颗TH58TFT0JFLBAEF呢?这就是128CE/128Die了,超过主控支持范围了,这时候就要用到Interleave的概念了,让主控只接TH58TFT0JFLBAEF 8CE中的4CE,但是通过这4CE依然控制8Die,这样就可以通过主控最大化支持的64CE控制128Die,达成2T容量,同时由于Die数上去了,所以效能比1T还有提升。

第三章 测试

第一节、测试平台


CPU:INTEL I7 5820K OC 4.2G
主板:华擎X99M KILLER/3.1
内存:GSKILL TRIDEN Z DDR4 3000 4GBX4
显卡:微星GTX1070 GAMING X 8GB
SSD1:INTEL 730 480GB
SSD2:浦科特M8PE G 256GB
电源:先马钛金800W
散热:酷冷暴风T400
机架:酷冷V20
系统:WINDOWS 10 X64
驱动:微软NVME系统自带驱动



华擎X99M KILLER/3.1


微星GTX1070 GAMING X 8GB


INTEL I7 5820K


INTEL 730 480GB做系统盘


安装浦科特M8PE G 256GB


这个位置的M.2 SSD上散热片主要是为了降温,美观倒是其次。


测试平台

第二节、常规测试


首先因为该盘没有附送NVME驱动,目前只能使用微软系统自带的NVME驱动,并且需要关闭设备上WINDOWS写入高速缓存缓冲区刷新(FUA disable),否则4K写入成绩会低要命,为什么要这么做呢?不支持FUA disable的驱动也是有原因的,因为该盘没有带PLP掉电保护,如果不关闭FUA disable,就怕丢数据。其实如果非要浦科特去做一个驱动无非也就是强制关闭设备上WINDOWS写入高速缓存缓冲区刷新而已。


CDI6.8.1已经完美支持NVME SSD的SMART信息获取


NARAEON NVME TOOLS也可以很方便的获取NVME SSD的SMART信息,可以看到待机温度49度左右。


官方标定的性能指标是持续读写高达2000/900MB/S,使用CDM VER.3版本测试。
随机读写高达210000/230000 IOPS,使用IOMETER测试。


AS SSD BENCHMARK是一款大家耳熟能详的SSD测试软件,其实有还有很多其他的测试工具比如TXBENCH,ANVIL,CDM等等,但是其中最被大众认可和接受度最好的还是AS SSD BENCHMARK,说别的软件大家认可度较低,虽然在专业人士眼里看来这个软件纯属娱乐,很多的论坛直接不接受这个测试结果,但是我想说既然一个软件的存在和被热捧必然有其存在的道理,所以我就从这说起:

AS SSD这个测试其实有个积分公式:AS SSD总分=0.08x持续读取+0.16x持续写入+2x4k读取+1x4k写入+1.5x4K QD64读取+1x4K QD64写入

涉及总分权重的测试部分:高主频CPU对持续读取和4K写入测试成绩影响较大,但是这个软件的评分权重我总感觉有点意思,为了淡化CPU强化的项目故意增加了4K QD64读写的对总分的权重,潜意识里有点主捧大深度企业级应用。M8PE G 256GB得分破2400,SEQ持续读写1830/832MB/S,比较接近官标的2000/900MB/S的数据了。



ANVIL的4MB持续读写在1617/829MB/S附近,


TXBENCH的128K QD32持续读写在2285/885MB/S


CDM VER3.03版本的测试持续读写在1872/783MB/S,距离官方标定的最大值2000/900MB/S还是有差距,但是不大。


PCMark8的硬盘测试是采用真实的磁盘I/O轨迹回放,这种测试方法比较能反应硬盘的真实读写情况。存储带宽为424.71MB/S。

第三节、QD趋势变化

使用IOMETER分别测试该盘在QD1-64深度下的数据块在4K-4M的随机读写速度的趋势变化。主要为了得出产品固件的稳定性和速度的可靠性,来判定该产品适合的应用范畴。


在随机读取阶段,高峰出现在128K QD4-8阶段,达到1650MB/S以上的读取速度,但是1M QD32和4M QD16阶段速度开始发生跳水,根据该趋势的分布来看,比较适合QD1-16以内深度的应用,也就是民用包括游戏领域,不太适合作为服务器高负载高QD深度的应用,其实话说这款M2也本身是针对游戏市场的GAMING概念而设计的,对于普通玩家而言,并没多少影响,如果上SERVER的SSD,我想怎么样都会选择带有PLP掉电保护电路的产品。


在随机写入阶段,高峰出现在128K QD64阶段,达到938MB/S的读取速度,但是512K QD64/1M QD32/4M QD2就开始发生跳水,根据这个规律和读取有类似之处在于随着数据块的增大,QD深度的加深,会出现不同程度跳水现象,但是跳水都出现在大数据块高QD深度的情况下,应用环境为高度负载的情况下,对民用并没什么影响,但是我估计这个是固件完善度的问题,也很可能是产品定位的有意为之,因为规律太明显了。

只能说该产品明确的定位是GAMING高端游戏市场,而不是服务器高负载领域。

第四节、离散度

因为暂时浦科特的TOOLBOX没有发布,所以Secure Erase暂时是个问题,但是即使没有TOOLBOX我们也可以通过其他方式来解决Secure Erase的问题。可以用到两个软件完成这个需求。
1、REFUS
2、naraeon-nvme-live-20151224.ISO
http://pan.baidu.com/s/1o7E3Lfc 密码:50or
原下载溯源:https://sourceforge.net/projects/nvmetools/


使用REFUS软件烧录naraeon-nvme-live-20151224.ISO镜像到U盘中


开始烧录




U盘启动后进入NARNEON NVME TOOLS的LINUX界面中,找到磁盘管理器记住NVME SSD的卷标M8PE G 256GB的卷标为/dev/nvme0n1p1
那么打开右侧的控制台,输入:sudo nvme format /dev/nvme0n1p1
即可完成NVME SSD的SECURE EARSE。





在不分区的情况下进行RAW下的IOMETER 128K  QD32持续写入1分钟,设置图如上。



然后打开这一分钟生成的CSV文件,找到平均写入速度为839MB/S,然后将 SSD 容量除以这个测试结果,获得执行两倍于 SSD 容量的 128KB 持续写操作所需要的时间,M8PE G 256GB的测试结果是 839MB/S,就用 (256GBX1024MBX2)/(839MB)=624,大约11分钟不到的样子。


稍微宽松一些直接把128K SEQ的模板时间改11分钟进行填盘。







然后执行3200秒的4K QD32随机写入测试:


我们可以看到M8PE G 256G的4K QD32随机写入曲线不是一条线,而是两条线之间的挣扎区域。


去掉最开始一段的高峰,和零星的高峰散点后,可以发现最低谷的4000IOPS几乎一条线的密集区域,而高峰是30000-53000IOPS之间的密集区域,平均值在14221IOPS。
如果对这个数值没有概念的话那么对比一下950PRO 256GB的图就明白了


图片溯源于
http://www.anandtech.com/,平均值在7500IOPS附近

那么为什么M8PE会出现以上的双线挣扎图呢?


我去官网寻访了一下,发现M8PE G采用了TURE SPEED技术,这种技术其实采用了一种激进的GC垃圾回收政策。一有空闲时间就进行垃圾回收,快速恢复写入性能,这一招在民用游戏领域确实是非常管用的,因为民用应用范畴没有那么短时间内高频次的写入,所以写入性能主观上感觉永不衰减,但是服务器应用领域就不同,这种高频次的4K QD32随机写入给这种激进的GC回收带来了巨大的主控资源压力,垃圾回收消耗了主控资源,这是其一,另外一点就是256GB的盘使用了512MB的缓存,在没有PLP掉电保护的情况下,只有加快FTL回写也就是将缓存里的文件更多频次的写入到闪存中去,防止掉电后发生数据丢失,这也是主控资源的消耗,这是其二,所以出现两条密集线,4000IOPS这条就是激进的垃圾回收消耗主控资源造成的,垃圾回收之后恢复到30000IOPS以上,然后再回收再恢复这样循环下去,于是形成了两条密集线。相对民用来说,TURESPEED就是防止写入掉速的技术。


第五节  三星950 PRO 256GB VS 浦科特M8PE G 256G




虽然跑分相差无几,但是明显可以看出950PRO和持续和4K读写略强一点,但是4K-64THRD的写入太低了感觉明显被限速。那么做一个4K QD1-32的随机读写的趋势变化图来看一下结果



4K QD1-32 随机读取和AS SSD BENCHMARK结果基本类似,950PRO 256G占上风压制了一头。



4K QD1-32 随机写入的结果就是个完全的逆转了,在QD1,950PRO明明还略占上风,到了QD2-32就开始逆转了,M8PE G 256GB大幅超越950PRO 256GB,在QD32时候的4K随机写入,M8PE G 256GB竟然是950PRO的2.7倍左右。
所以这也是看起来950 PRO的AS SSD BENCHMARK数据上大部分占据上风,但是总分始终拉不开的原因所在。

第六节、关于温度


我用NVME TOOLS来监控SSD的温度,首先关闭空调,并且加载IOMETER的128K的QD128深度的持续写入压力测试。看看温度的最高峰值到多少。

58度的时候写入755.65MB/S


64度的时候写入819.37MB/S


78度的时候开始掉速温度同步降低。


77度的时候速度又恢复正常的749.54MB/S



所以这个盘可能你很难看到80度以上的温度,因为超过78度就可能固件开始降速保护了,也就是安全的使用温度是在78度以内,你可能永远见不到950PRO的高温情况出现,相对民用GAMING电子竞技游戏概念来说,这点保护很类似CPU的临界温度保护,防止器件烧毁。所以相对来说,笔记本确实不太适合M8PE。M8PE适合风道对流比较好的ITX MATX ATX主机或者准系统使用。官方参数介绍的工作温度是0-70度,所以这点确实无可厚非。


总结:


1、作为国内首家MARVELL 88SS1093主控调试成功并且量产的厂家而言,浦科特毫无疑问的具有强大的研发实力。
2、大数据块下随着QD深度的读写下降,是因为固件的温度保护机制还是固件有意为之还是固件的不成熟目前尚且不明朗,虽然在民用的使用上并不影响。
3、温度阀的保护是应该做到工作,无可厚非,但是个人觉得如果相对提高一点温度阀可能更合适一点。
4、瑕不掩瑜,M8PE G系列作为浦科特的首款NVME M.2 SSD产品,持续读写和随机读写都有着不错的表现,即使PK 三星950PRO这种产品毫不逊色,而且在随机写入方面有着极大的超越优势。
5、浦科特的个人送修一般是顺丰到付到上海,然后浦科特付邮费给你顺丰回来,这点我个人非常欣赏,另外240万小时的平均损耗时间MTBF和5年换新的保修政策还是可圈可点的,毕竟SSD也属于易耗品。

































































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抢个沙发不容易啊。

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发表于 2016-8-12 18:22:03 | 显示全部楼层

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三星终于有对手了 希望良性竞争后降价

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发表于 2016-8-12 18:30:55 | 显示全部楼层
这参数也没谁了
夜深的时候,我喜欢点着打火机,问着煤油燃烧的气味……

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有和SM951、961对比就好了

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发表于 2016-8-12 18:54:00 | 显示全部楼层

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好毒物啊!
各位会员朋友,为了您在论坛不会因为违反规定而被XX!请仔细阅读置顶的帖子!还有 您这样灌水,我不是不生气,我只是在找合适的机会XX您!

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M2硬盘开始爆发了嘛!好多牌子了,希望大规模降价!

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还可以领一次?

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速度很好~

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可惜又要海淘

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很好。。。。支持。。。

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性能不错,就看价格什么时候能降下来了。

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回复这种事还要碰运气的吗?

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