2024存儲趨勢:變與不變
我們從閃存、主控到SSD三個方面,分別討論2024年存儲趨勢的變與不變。
主控:接口速度、性能表現(xiàn)再提升
2024年,閃存迎來了新的技術(shù)爆發(fā),各家產(chǎn)品都有所提升。
其中最為亮眼的是長江存儲晶棧Xtacking 4.0技術(shù)新一代閃存,它已經(jīng)被應(yīng)用于致態(tài)TiPro9000 PCIe 5.0 SSD,提供14GB/s滿速讀取能力,具體產(chǎn)品分析見下文SSD點評部分。
三星在4月份和9月份分別宣布了第九代V-NAND TLC和QLC版本的量產(chǎn)(280層堆疊),閃存接口速度3200MT/s。
美光在7月份宣布了276層堆疊的G9 TLC(實際為美光第七代,G9是為了對標(biāo)三星第九代)閃存,接口速度最高3600MT/s。不過并不是所有的美光G9 閃存都能提供3600MT/s的接口速度,比如美光2650 SSD所用閃存的實際接口速度為2400MT/s。
鎧俠也在7月份量產(chǎn)了第八代BiCS閃存,新閃存堆疊層數(shù)為218層。雖然堆疊層數(shù)上沒有優(yōu)勢,但BiCS8也帶來了大量升級,其中就包括新引入的CBA(CMOS Direct Bonded to Array)和OPS(On Pitch SGD)技術(shù)。鎧俠的CBA類似于長江存儲晶棧Xtacking,將CMOS電路和存儲陣列部分放在單獨的晶圓上制造,而后粘合在一起,優(yōu)點是可以解決兩部分制造工藝上的沖突,便于實現(xiàn)更高的閃存接口速度。
SK海力士在11月宣布量產(chǎn)全球首款321層堆疊的3D TLC閃存,接口速度從上代3200MT/s提高到3600MT/s。SK海力士開發(fā)了低應(yīng)力材料并引入自動對準(zhǔn)技術(shù)滿足3堆棧的需要。
JEDEC和開放NAND閃存接口工作組(ONFI)聯(lián)合制定的JESD230G規(guī)范在10月份發(fā)布,相比之前的規(guī)范,NAND閃存接口的最大傳輸速率提升至4800MT/s。如果說2400MT/s開啟了主流級PCIe 4.0 SSD滿速讀寫的大門,那么未來4800MT/s將開啟四通道主流級PCIe 5.0總線飽和的新時代。
JESD230G還提出了SCA獨立命令/地址總線協(xié)議。SCA讓命令/地址(CA)和數(shù)據(jù)總線并發(fā)傳輸,提高了NAND接口效率。
主控:高速高能效、PCIe 5.0年底爆發(fā)
2024年很多SSD主控開始打出能效牌,并全面搭配2400MT/s閃存使用,開始追趕在這方面已經(jīng)領(lǐng)先兩年時間的致態(tài)TiPlus7100。
三星應(yīng)用在990 EVO和990 EVO Plus當(dāng)中的Piccolo短笛主控使用5納米工藝制造,三星宣稱其在順序讀寫工況下可以帶來大約70%的MB/s/W能效提升。不過從高性價比SSD橫評中來看,990 EVO的能效表現(xiàn)尚不如致態(tài)TiPlus7100出色。
受限于制造成本,瞄準(zhǔn)高性價比的主流級SSD主控尚未全面過渡到7nm制程。在12nm工藝下深挖電源管理潛能提升能效表現(xiàn),就成了當(dāng)前主控的發(fā)展方向。比如2024年開始應(yīng)用于江波龍FORESEE XP2300等SSD中的慧榮SM2268XT2主控,相比其前身SM2268XT除了提升閃存接口速度到最高3600MT/s之外,還將PS3和PS4待機狀態(tài)下的功耗分別降低了20%和17%。
群聯(lián)PS5027-E27T也在2024年開始得到應(yīng)用,相比之前的PS5021-E21T,順序讀取速度從5000MB/s提升到7400MB/s,性能提升48%。以1TB版本為例,平均活動功耗只增加了30%,整體能效表現(xiàn)同樣是得到了提升。
PCIe 5.0 SSD主控在年底迎來爆發(fā),除了之前已經(jīng)實現(xiàn)商用的群聯(lián)PS5026-E26和英軔IG5666兩款8通道旗艦級DRAMBased方案之外,玩家們期待已久的慧榮SM2508主控終于首次亮相。這款主控使用臺積電6nm工藝,將SSD功耗控制到7W以內(nèi),從而適應(yīng)高端筆記本電腦的安裝使用需求。
英軔在3月份宣布第九款自研芯片YRS820成功量產(chǎn)。YRS820是一款外置DRAM緩存的旗艦主控方案,基于RISC-V開源指令架構(gòu),采用PCIe 5.0 x4接口,擁有8個閃存通道,支持NVMe 2.0協(xié)議。順序讀寫速度可達14/12 GB/s。采用YRS820的梵想S990在10月底發(fā)布,不過目前尚未看到產(chǎn)品上市的消息。
聯(lián)蕓也正式展出了MAP1802主控,這款主控具有非常高的規(guī)格:4通道DRAMLess方案,順序讀寫速度可以達到14800/14200 MB/s,當(dāng)然這個速度需要搭配4800MT/s接口速度的閃存才能實現(xiàn)。目前還沒有如此快的閃存問世,所以MAP1802主控還需要耐心等待才能迎來它的高光時刻。MAP1806同樣是PCIe 5.0接口DRAMLess方案,但閃存通道數(shù)量增加到8個,最高可支持3600MT/s閃存,只要搭配現(xiàn)有2400MT/s閃存應(yīng)該就能實現(xiàn)其標(biāo)稱的14800/14000 MB/s順序讀寫速度。
主機端方面,AMD銳龍桌面平臺早就全面支持PCIe 5.0 SSD,不變的是移動端的銳龍AI 300系列依然不支持PCIe 5.0。英特爾酷睿桌面平臺對PCIe 5.0 SSD的支持則得到增強。新一代酷睿Ultra 200S處理器開始提供PCIe 5.0 x4直連通道,SSD可以直接駛上低延遲的專用快車道,而無需像14代酷睿平臺那樣向顯卡借道。
SSD:PCIe 5.0迎普及化曙光,4通道DL仍是主流
這部分我們主要回顧PCEVA在2024年評測的SSD產(chǎn)品,并進行簡要的點評。
首先是旗艦級產(chǎn)品的評測回顧:
致態(tài)TiPro9000在2024年底正式亮相,用實力宣告PCIe 5.0 SSD的致態(tài)時刻到來。TiPro9000使用長江存儲新一代晶棧Xtacking 4.0架構(gòu)閃存。8通道主控搭配完整容量的LPDDR4緩存,標(biāo)稱順序讀寫14.0/12.5 GB/s,4K隨機讀寫2000K/1600K IOPS。此外TiPro9000還充分優(yōu)化了主控發(fā)熱和電源管理,在不安裝散熱片的情況下首次具備了在筆記本中安裝的實用性。
作為大雕510K的升級產(chǎn)品,技嘉大雕512K在沿用群聯(lián)PS5026主控的基礎(chǔ)上升級了接口速度更快(2000MT/s)的閃存,提供12400/11800 MB/s順序讀寫能力。在隨后的6月份,技嘉又推出了更快的大雕514K SSD,搭配2400MT/s閃存,提供14500/12700 MB/s順序讀寫性能。
鎧俠VD10采用四通道群聯(lián)PS5031-E31主控,搭配3200MT/s接口速度的鎧俠BiCS8閃存,具備10000 MB/s的順序讀取能力,實現(xiàn)了之前8通道方案搭配1600MT/s閃存方能實現(xiàn)的效果,并且具備更好的能效表現(xiàn)。
SK海力士P41是一款讀寫性能強勁的經(jīng)典8通道帶緩存旗艦級PCIe 4.0 SSD,技術(shù)方案成熟可靠,閃存寫入性能強勁,獨立大緩存保障了全盤范圍內(nèi)的高效隨機讀寫能力??蓜偃胃叨穗姼?、內(nèi)容創(chuàng)作等各種應(yīng)用對存儲系統(tǒng)的性能要求。
接下來是主流級高性價比SSD:
國內(nèi)3A游戲大作《黑神話:悟空》在8月20日正式登錄PC和PS5平臺。長江存儲同步推出了致態(tài)TiPlus7100《黑神話:悟空》聯(lián)名版,給重走西游路玩家們提供強大助力。除了具備TiPlus7100領(lǐng)先的高性價比之外,聯(lián)名版固態(tài)硬盤贈送的天命人專屬ID身份卡,設(shè)計精美,也頗具收藏價值。
金士頓NV3使用了2000MT/s接口速度新一代閃存,順序讀取速度6000MB/s。在通過fio進行的全盤閃存直接讀取測試中,成績超越西數(shù)SN770等TLC SSD,展現(xiàn)出技術(shù)代差對性能的實際影響,成為打破QLC偏見的又一力證。
然后是商用消費級產(chǎn)品:
2024年我們先后測試了長江存儲PC411和PC41Q兩款商用消費級SSD。PC411應(yīng)用長江存儲晶棧®Xtacking® 3.0架構(gòu)下最新一代的3D NAND閃存顆粒,在高效的4通道DRAMLess設(shè)計下實現(xiàn)了PCIe 4.0滿速讀取(總線飽和),實現(xiàn)了兼顧高性能、低功耗和高性價比的目標(biāo)。我們還結(jié)合機械革命imini Pro520和雷神獵刃16兩款機型,體驗了PC411對整機使用體驗的全面提升。
長江存儲PC41Q展現(xiàn)出了超出同類QLC SSD的性能以及穩(wěn)定性。我們還對PC41Q進行了全面的可靠性測試,包括6000次寫入過程中異常斷電、133%標(biāo)稱耐久度寫入測試、高溫烘烤模擬斷電1年數(shù)據(jù)保存能力測試、舊文件讀取掉速和自我恢復(fù)測試。PC41Q通過了各項測試,充分說明了長江存儲QLC閃存的高品質(zhì)。
江波龍XP2300使用慧榮SM2268XT2主控,搭配新一代236層堆疊3D TLC閃存,覆蓋從256GB到4TB多種容量,順序讀寫速度最高7400/6700 MB/s,4K隨機讀寫最高1070K/1130K IOPS,緊跟AI時代潮流,提供4TB大容量以及全面和扎實的綜合表現(xiàn)。
再之后是PSSD移動固態(tài)硬盤:
長江存儲致態(tài)推出了容量更大、速度更快的移動固態(tài)硬盤新品:致態(tài)靈·先鋒版。憑借長江存儲晶棧Xtacking 3.0架構(gòu)閃存的技術(shù)優(yōu)勢,致態(tài)靈·先鋒版的緩?fù)鈱懭胄阅芗澳苄П憩F(xiàn)超越了三星T9、閃迪E81至尊超極速和西數(shù)黑盤P40。
和致態(tài)靈·先鋒版同期問世的還有致態(tài)天樞大師工具箱軟件,分為SSD和PSSD兩個版本,我們在文章和視頻中對其進行了詳解。
三星T9延續(xù)了三星在移動固態(tài)硬盤產(chǎn)品上的穩(wěn)定性和兼容性口碑,通過了原廠在包括PC、手機、電視、游戲機和相機在內(nèi)多達64臺主機設(shè)備的兼容性驗證。在PCEVA的測試中,三星T9 4TB具備917MB/s的緩?fù)忭樞驅(qū)懭肽芰?,能夠滿足8K乃至12K超高分辨率視頻記錄的需求。
金士頓在2024年8月推出了XS1000紅色限定款移動固態(tài)硬盤。在延續(xù)XS1000體積小重量輕功耗低優(yōu)點的同時,與眾不同的紅色外觀顯得更加時尚,為希望用不同色彩表達自我個性的用戶提供了更豐富的選擇。
最后是企業(yè)級SSD:
長江存儲PE321企業(yè)級固態(tài)硬盤采用自家第三代三維閃存技術(shù)打造,為數(shù)據(jù)中心和企業(yè)級服務(wù)器的平穩(wěn)運行奠定堅實的基礎(chǔ)。PE321的最大順序讀寫速度(7400/7000 MB/s)和最大隨機讀寫(1750K/640K IOPS)均處于行業(yè)領(lǐng)先水平。出色的隨機讀寫低延遲表現(xiàn),能夠有效提升響應(yīng)速度,滿足高性能計算、人工智能、大數(shù)據(jù)、CDN等核心存儲場景的需求。
憶恒創(chuàng)源PBlaze7 7A40使用平頭哥鎮(zhèn)岳510主控和長江存儲Xtacking 3D TLC NAND閃存,實現(xiàn)了產(chǎn)品的全國產(chǎn)化,并在延續(xù)14GB/s滿血讀取能力的同時,將4K隨機讀取性能從PBlaze7 7940的2800K IOPS進一步提升到3300K IOPS,4K隨機寫性能則提升至1000K IOPS,也是目前基于TLC NAND,首個穩(wěn)態(tài)下4K隨機寫性能突破百萬IOPS的產(chǎn)品。
SSD全盤性能查詢-性能排行榜
相比輕松跑滿接口帶寬的讀取速度,寫入是當(dāng)前消費級SSD的主要性能瓶頸。雖然SLC緩存可以起到應(yīng)對爆發(fā)寫入的作用,但閃存自身寫入性能(也就是SSD緩?fù)庵睂懰俣龋┮廊挥绊懙絊LC緩存的釋放效率,而混合讀寫正是制約SSD性能的關(guān)鍵因素。相對來說寫入越強的閃存成本也就越高。
SSD全盤性能查詢系統(tǒng)在2024年正式上線,除了順序?qū)懭牒?K隨機寫入數(shù)據(jù)之外,還提供了500秒寫入性能排行榜。將我們今年評測過的2TB容量SSD結(jié)合近期京東售價,制作下面的關(guān)系分布圖。橫軸是售價(單位元),縱軸是500秒累計寫入量。趨勢線(下圖中藍(lán)色虛線)左上的型號性價比較高,右下的型號則是新上市或者價格仍有調(diào)整空間的產(chǎn)品。越靠上靠左,說明性價比越好。
可以看到,致態(tài)Tiplus 7100性價比優(yōu)勢非常突出,TiPro9000雖然剛剛開賣,定價也落在了合理區(qū)間。目前數(shù)據(jù)庫還在完善階段,今年會加大更新頻次,給消費者更精準(zhǔn)的參考建議,敬請關(guān)注。
2024年度SSD編輯選擇獎
致態(tài)TiPro9000:PCIe 5.0性能制霸
致態(tài)TiPro9000年度壓軸登場,開啟PCIe 5.0 SSD的致態(tài)時刻:長江存儲晶棧®Xtacking® 4.0閃存,八通道主控搭配LPDDR4緩存,PCIe 5.0 x4滿速讀取,超強性能制霸全場。TiPro9000還具備出色的功耗控制,讓PCIe 5.0 SSD告別風(fēng)扇噪音,并且筆記本也能安裝使用。
致態(tài)靈·先鋒版PSSD:緩?fù)飧咚賹懭?/strong>
致態(tài)靈·先鋒版移動固態(tài)硬盤使用了長江存儲晶棧®Xtacking®架構(gòu)閃存,順序讀寫速度均達2000MB/s,2TB版本緩?fù)庵睂懰俣雀哌_1617MB/s,同時還具備出色的能效優(yōu)勢,能夠滿足iPhone15/16 Pro及以上或具備Type C外錄功能無反相機的4K、8K乃至12K超高分辨率視頻記錄需求。此外致態(tài)還提供了天樞大師PSSD版管理軟件以及加密軟件,滿足商用人士需求。
金士頓XS1000紅色版:小巧輕便顏值在線
多數(shù)移動固態(tài)硬盤主打商務(wù)辦公或是游戲電競,金士頓XS1000R很好地填補了女性和時尚這方面的空白。XS1000本身具備小巧輕便的特點,并且通過單芯片方案實現(xiàn)了非常出色的功耗表現(xiàn),更適合長期連接手機使用。紅色版本的XS1000R相比普通XS1000沒有額外溢價,性價比也是一個加分項。
總結(jié)
回顧整個2024年,原廠PCIe 5.0 SSD先是出現(xiàn)了三星990 EVO Plus這種實際只有PCIe 4.0速度的急功近利產(chǎn)品,直到年底問世的致態(tài)TiPro9000方才真正發(fā)揮出PCIe 5.0的技術(shù)優(yōu)勢,14GB/s滿速讀取能力和大幅改善的散熱能力,拉開了PCIe 5.0普及化和實用化的序幕。鎧俠隨后發(fā)布了10GB/s讀速的主流級PCIe 5.0產(chǎn)品VD10,SK海力士的PCB01以及它的零售版本Platinum P51預(yù)計也將在明年同大家見面。
PCIe 4.0接口的四通道DRAMLess方案繼續(xù)挑起主流市場大旗,西數(shù)也推出了SN3000/SN5000和SN7100三款四位數(shù)新型號,試圖通過提速保持競爭力。對于主流級SSD,玩家在注重性能的同時也關(guān)注其功耗表現(xiàn)。我們也在一些橫評中引入了性能/功耗比測試,借助USB功耗儀和移動硬盤盒,測試SSD在順序讀取工況下的能效表現(xiàn)(下圖數(shù)值越高越好)。
長江存儲時隔3年推出新款PSSD移動固態(tài)硬盤,憑借晶棧Xtacking閃存技術(shù)優(yōu)勢,在性能和性能功耗比方面均有耀眼表現(xiàn)。在產(chǎn)品層面上,長江存儲致態(tài)已經(jīng)全面覆蓋了存儲產(chǎn)品的幾乎所有品類,從消費級SSD、商用消費級SSD、企業(yè)級SSD、PSSD移動固態(tài)硬盤到各種存儲卡,均能提供富有競爭力的產(chǎn)品。在11月,致態(tài)11.11京東銷量超越三星,躍居SSD品類第一名,完成了從追趕者到領(lǐng)導(dǎo)者的轉(zhuǎn)變。年底TiPro9000的問世則進一步鞏固了致態(tài)在高性能市場的競爭力。
展望2025年,閃存除了堆疊層數(shù)繼續(xù)增長之外,接口速度也將獲得新的發(fā)展。7nm工藝新一代四通道DRAMLess主控,搭配3600MT/s乃至4800MT/s閃存,將給主流級PCIe 5.0 SSD帶來新的發(fā)展機遇。
(來源PCEVA評測室)