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PCIe 3.0旗舰产品——SK Hynix Gold P31 2T评测

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一、前言
作为全球比较领先的半导体制造商之一,SK海力士致力于生产DRAM、NAND Flash和CIS非存储器为主的半导体产品。2023年Q2季度原厂NAND Flash营收排名中,SK海力士紧跟在三星和铠侠的后边,在全球的NAND Flash市场中占到了18.3%的市场份额,排名第三。

作为老牌的存储厂商,SK海力士旗下的SSD产品在国内一直没有正规的销售渠道,我们更多地在一些知名厂商的笔记本电脑及其整机中见到其生产的to B产品;前几年如若想要购买其旗下相关的零售级SSD产品,更是需要借助亚马逊、ebay等海外电商购物平台,通过海淘的方式购入。随着近期国内大环境的变化,在双十一前夜京东自营平台也上新了海力士的官方自营旗舰店,这也是目前SK海力士产品在国内的第一家授权店,自此SK海力士原厂的消费级SSD正式开始进入国内市场。
笔者最近也有幸拿到了Gold P31和Platinum P41这两款产品;本期让我们一起来看一看OEM PC711的零售级、海力士PCIe 3.0旗舰产品——Gold P31 2TB的性能表现吧!


IP属地:浙江1楼2023-11-13 12:41回复
    三、基本信息
    惯例,到手上机先看CDI

    CDI抓取到的smart的信息较为有限,使用smartmontools进一步抓取主控的smart信息。如下所示:
    由smartmontools抓取到的Supported Power States可知,Gold P31所标示的PS0最大功耗为6.30W,作为PCIe 3.0时代的Base-Dram旗舰,这样的PS0标称功耗算是较为常规。
    由smartmontools抓取到的信息可知,smart中温度值有三个。其中,笔者推测Temperature对应的是主控的温度; Temperature Sensor 1对应的是Dram的温度;Temperature Sensor 2对应的是NAND颗粒的温度。同时将smartmontools抓取到的温度和CDI的温度进行对比可以发现,CDI温度对应的是Temperature项目值的温度。


    IP属地:浙江3楼2023-11-13 12:43
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      四、测试平台及设置
      Processor:AMD Ryzen 3700X @ 4.4GHz
      Motherboard:Micro Star X570 Gaming Plus(BIOS Verizon:7C37vAE)
      System:Windows 10 Professional 22H2 (19045.3570) / Ubuntu 22.04.03 LTS (Kernel Version: 6.2.0-36-generic)
      Heatsink:Thermalright TR-M.2 2280
      IO Interface:M2_1 slot (From AMD® Processor)
      由于测试采用的是AMD平台,相关测试数据可能偏低。


      IP属地:浙江4楼2023-11-13 12:43
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        五、基本性能测试





        在Windows下对Gold P31进行了CDM/ASS/HD Tune/PC Mark8/3D Mark的测试,仅供参考。从Windows下常规的性能测试软件表现来看,Gold P31的性能基本上契合PCIe 3.0时代的旗舰性能。CDM性能测试中,顺序读取来到了3591MB/s,顺序写入来到了3477MB/s,略微超过了PCIe 3.0时代主要旗舰产品的3500MB/s速度,其性能的进一步提升来源于新一代的颗粒和先进制程的主控,以及PCIe 4.0平台兼容3.0带来的带宽提升。PC Mark 8测得的Gold P31的带宽为586.55MB/s,得分为5084分,放在目前来看属于中规中矩的水准;3D Mark的存储基准表现得分2884分,超过了平均水准线。
        HD Tune中,笔者对Gold P31 2T写入了300GB的数据量,由测试结果可知:其缓存内顺序写入的性能大约在3000MB/s,SLC Cache的大小大概在170GB左右,写超SLC Cache后的顺序写入性能维持在1400MB/s,表现良好;顺序读取的性能约在3250MB/s,读取曲线基本为一条直线。
        在HD Tune测试过程中,笔者也通过HWINFO软件抓取到了写入测试时温度的情况,如下图所示,可以观察到写入300GB文件后,Gold P31的主控温度来到了59℃,DRAM温度来到了52℃,NAND温度来到了60℃。


        IP属地:浙江5楼2023-11-13 12:44
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          六、进阶性能验证
          为了进一步测试该盘的实际性能情况,在Ubuntu环境下采用FIO对硬盘进行持续和全面的性(大)能(保)测(健)试,同时也是对硬盘本身极限性能进行标定。
          (1)全盘读写
          首先肯定是来一套全盘读写项目

          Gold P31全盘平均顺序写入速度为1409MiB/s (1477MB/s)。由全盘写入曲线来看,Gold P31写出了PCIe 3.0时代经典的“两段速”的表现,第一段的SLC Cache大小大约有172.22GiB,接近全盘容量的1/10,此段平均写入速度为3327.34MiB/s左右;当顺序写入写出SLC Cache后,平均的写入速度为1331.1MiBps,但写入的曲线不太平稳,波动程度较大,反映了Gold P31的固件调教策略较为激进。
          全盘顺序读取第一段速度保持在约3300MiB/s,由于全盘读取是在全盘写入后进行测试,易受到全盘写入数据的影响,故开始的一段时间内读取的速度并未达到峰值,后续则是进一步回升至约3400MiB/s的读取速度,换算到MBps基本上与Windows 10 CDM软件测得的顺序读写速度相当。


          IP属地:浙江6楼2023-11-13 12:45
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            (2)4KiB全盘跨度随机读写(QD1T1)

            (3)4KiB全盘跨度随机读写(QD32T4)

            无论QD1 T1测试条件还是QD32 T4条件下,4KiB全盘跨度的随机读取性能一致性表现良好,但4KiB全盘跨度随机写入的性能一致性表现还算可以,较为集中,波动程度不大;
            QD1 T1下的随机读取IOPS达到了13.7K(56.0MB/s),整体的延迟表现良好,但最大延迟偏高,来到了8.738ms,同时QoS 99.99%的延迟表现也不算亮眼;随机写入的IOPS为22.4K(91.7MB/s),性能表现良好,但延迟表现不算理想,最大延迟来到了46.880ms,QoS 99.9%和99.99%的延迟表现有待提升;
            QD32 T4下的随机读取IOPS达到了458K(1875MB/s),随机写入的IOPS为22.7K(93.0MB/s),性能表现良好,但随机写入的最大延迟表现和QoS延迟表现并不理想。


            IP属地:浙江7楼2023-11-13 12:46
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              (4)4KiB全盘跨度随机7读3写(QD32T4)
              Gold P31 4KiB下全盘跨度随机7读3写的IOPS离散点较为集中。随机读取的IOPS为44.8K(184MB/s),随机写入的IOPS为19.2K(78.7MB/s),总IOPS约为64.0K(262.7MB/s)。全盘跨度随机7读3写的性能表现还算可以,但随机读取下的最大延迟及QoS(99%/99.9%/99.99%)的延迟表现不太理想。


              IP属地:浙江8楼2023-11-13 12:46
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                (5)SLC Cache写入测试
                在此阶段,分别对硬盘进行20%/40%/60%/80%的预填充,静置15min让主控进行GC(Garbage Collection)操作,然后再对剩余空间进行顺序写入,测试其缓内及缓外顺序写入情况。
                ①预填充20%

                ②预填充40%
                ③预填充60%
                ④预填充80%
                在SLC Cache的测试环节中,预填充为20%和40%时,SLC Cache大小大约为21~22GiB左右;预填充为60%和80%时,SLC Cache的大小为11GiB左右。无论预填充多少空间,Gold P31的读写曲线一直呈现“二段速”的表现,由图不难发现,当预填充20%、40%和60%时,写入超出缓外后,写入速度的曲线出现了较为明显的波动,由此可窥知Gold P31固件的垃圾回收(GC)策略较为激进。


                IP属地:浙江9楼2023-11-13 12:47
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                  (6)稳态顺序读写
                  在此阶段,先对Gold P31 2T进行了一次全盘顺序写入后,再进行顺序写入1800s和顺序读取1800s测试项目。
                  结果如下:

                  在长时间稳态顺序读写中,平均读取速度在3415MiB/s(3581MB/s)左右,与Windows下CDM的读取速度基本持平;稳态顺序写入速度稳定在1657MiB/s(1737MB/s)左右,波动程度不大,基本上可以视为海力士4D V6 128层 TLC颗粒的直写速度。


                  IP属地:浙江10楼2023-11-13 12:48
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                    (7)发热测试
                    笔者也利用开放式机箱无风道的情况下,在Windows下采用FIO软件对安全擦除后的Gold P31进行了1800s的全盘顺序读取,并用HWINFO记录相关的温度传感器数据,以期判断硬盘的功耗情况,情况如下图所示:

                    由测试结果可知,Gold P31在1800s下的顺序读取能够维持在3574MiB/s,换算到MB就是3747MB/s,且1800s下顺序读取并未出现降速的情况。其中Temperature Sensor 1对应的应是主控的温度,基本上维持在60℃上下;Temperature Sensor2 对应的是DRAM的温度,基本上维持在32~33℃下波动,发热表现较好;Temperature Sensor3 对应的是NAND颗粒的温度。


                    IP属地:浙江11楼2023-11-13 12:48
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                      七、总结
                      1、作为行业内知名的NAND原厂之一,SK海力士的消费级产品开始正式进入中国市场,为国内用户选用高质量的SSD产品提供了更多的选择;
                      2、本期笔者拿到的Gold P31 2TB,虽然是一款PCIe 3.0旗舰型产品,但随着DRAM-Less方案主控在PCIe 4.0产品上的大规模应用,除了SLC Cache内的性能以外,Gold P31仍然强于市面上许多的PCIe 4.0 DRAM-Less产品,同时温控表现良好,体现出了海力士原厂良好的固件调教水准;
                      3、Gold P31在缓外顺序写入中未完全发挥出Hynix 4D V6 128 Layer颗粒的直写速度,其性能还有进一步提高的空间,这也从侧面反映了“Cepheus”的主控性能并不是十分充裕,同时也有部分原因归因于Gold P31的固件策略较为激进。


                      IP属地:浙江12楼2023-11-13 12:48
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                        IP属地:浙江13楼2023-11-13 12:49
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                          没买过 这批海力士是国内生产的吗请问一下我朋友无锡海力士说裁员呢


                          IP属地:韩国来自Android客户端14楼2023-11-13 12:59
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                            我在想,海力士自研零售盘这几年一直不登陆,但现在不知道咋想的反而登陆了,海力士是不是按照主人的命令,通过登陆倾销抢占市场、扼杀自主


                            IP属地:辽宁15楼2023-11-13 14:25
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                              SK Hynix有自家的固态硬盘管理软件,但我发现跟Crucial的一样,电脑里安装了AMD的RAMDISK软件后就不能打开运行


                              IP属地:辽宁16楼2023-11-13 14:27
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