前言
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过去的一段时间里,全球半导体存储市场经历了一场剧烈的震荡。受上游原厂强力减产保价策略以及AI服务器端庞大需求的双重挤压,NAND闪存晶圆价格持续大幅反弹,直接导致消费级固态硬盘市场迎来了普遍的涨价潮。在这样的市场环境下,原本主打性价比的PCIe 4.0甜点级产品价格优势被严重削弱。对于预算充足、追求极致性能的硬核玩家和专业创作者而言,与其在涨价的PCIe 4.0市场中妥协,不如将目光投向代表未来趋势的PCIe 5.0旗舰产品。
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然而,早期的PCIe 5.0 SSD市场并非完美。初代主控普遍采用相对落后的制程节点,导致极高的功耗与惊人的发热量,甚至需要配备夸张的主动散热风扇才能勉强维持运行,这极大地限制了其实用场景与普及速度。市场亟需一套能够兼顾万兆极速与合理能耗的新方案。在这样的行业背景下,作为NAND发明者与核心原厂的铠侠,推出了搭载全新硬件架构的第二代PCIe 5.0旗舰——EXCERIA PRO G2(内部代号VE10)。它彻底抛弃了早期的高功耗公版方案,试图用更先进的制程和最新的原厂颗粒,给出万兆时代“速度与温度”的全新解法。
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硬件架构深度解构:拥抱先进制程与CBA封装技术
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剥开表面的贴纸,铠侠VE10的底层硬件架构展现出了极高的技术壁垒。这块单面设计的M.2 2280规格PCB板上,承载着目前消费级固态存储领域最前沿的半导体结晶。
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其核心主控并没有采用早期PCIe 5.0产品中常见的12nm方案,而是极具前瞻性地搭载了慧荣科技(Silicon Motion)的SM2508主控芯片。这款主控最大的技术飞跃在于采用了台积电(TSMC)先进的6nm EUV制程工艺。制程的代差带来了物理层面积的缩小与漏电流的显著降低,从根本上重塑了PCIe 5.0主控的功耗模型。在架构上,SM2508内部集成了强悍的四核ARM Cortex-R8处理器单元,支持8个NAND闪存通道,接口速率最高可飙升至3600 MT/s,为极限吞吐量提供了充足的算力余量。
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与之搭配的闪存颗粒,则是铠侠自研的最新的BiCS FLASH™ 8 TLC闪存。第八代BiCS颗粒引入了突破性的CBA(CMOS directly Bonded to Array)技术。
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传统的3D NAND制造中,逻辑控制电路(CMOS Circuit)和存储单元阵列(Memory Cell Array)通常在同一片晶圆上制造,相互挤占空间。而CBA技术则分别在两片不同的晶圆上独立制造更先进的逻辑电路和更高密度的存储单元,最后通过极其精密的微观键合技术将两者垂直对齐并结合。这种三维立体堆叠不仅大幅提升了存储密度,还极大地缩短了数据传输路径,使得其I/O接口速度完美匹配了SM2508主控的高频需求,是实现万兆带宽的物理基石。
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为了支撑如此庞大的数据吞吐和复杂的地址映射表,VE10搭载了一颗来自南亚(Nanya)的独立物理缓存芯片,具体型号为NTQN512T32AV。这是一颗高频LPDDR4DRAM,运行频率达到了3733MT/s。超高的显存频率意味着极低的延迟,它能够让主控以极高的效率查找Logical-to-Physical(L2P)闪存映射表,这对于提升4K随机碎片化文件的读写性能、降低系统级响应延迟起到了至关重要的作用。
峰值性能解析:榨干万兆带宽的底层逻辑
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在纯粹的爆发性能基准测试中,铠侠VE10展现出了强大的底层吞吐能力。在CrystalDiskMark 1GB默认数据块测试中,它的顺序读取速度攀升至14359.64 MB/s,顺序写入速度更是顶破了13040.56 MB/s的大关。即便将测试负载提升至严苛的64GB测试数据块下,其读写成绩依然稳定在这一水平线,没有出现任何掉速迹象。
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此外,TxBENCH和严苛的AS SSD Benchmark也相互印证了这一极速表现,尤其是在Anvil‘s Storage Utilities中的表现,证明了其在面对极其复杂的深度队列指令时,高频LPDDR4缓存与主控运算能力的完美配合。
这种稳定的爆发力,同时也是主控与颗粒高度协同的结果。SM2508主控凭借6nm制程带来的高频优势,结合内部高效的NVMe 2.0指令集调度,能够瞬间将数据流打散并并行分发到8个独立通道中。而BiCS 8 TLC颗粒在模拟SLC缓存模式下,其Page编程时间(tPROG)被极大地压缩,从而实现了超过13GB/s的峰值写入。
不同块大小下的效能映射:ATTO基准稳定性分析
为了进一步探究SM2508主控在面对不同大小文件时的处理效率,ATTO Disk Benchmark的测试显得尤为关键。该项测试模拟了从512B到64MB不同块大小的连续读写,能更细致地观察SSD性能爬升的过程。
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随着数据块增加至64KB,VE10开始进入性能释放的爆发期,并在256KB块大小之后迅速达到峰值平台,而其在ATTO环境下的最高读取速率可稳定在11.45GB/s左右,而写入速率则能达到12.18GB/s附近。这种在不同块大小下依然能保持平滑且迅速达标的性能曲线,说明了铠侠针对BiCS 8颗粒的固件算法优化已经深入到物理层,能够确保主控在面对现实中各种复杂尺寸的文件传输时,依然能维持极高的带宽利用率。
稳态与持续写入:探底缓存池后的真实表现
评估一块旗舰SSD,不能仅仅停留在SLC Cache内的狂欢,探究其实际重载表现是极其必要的。通过Iometer进行全盘持续随机与顺序混合压榨,我们可以清晰地勾勒出VE10的缓存调控逻辑与真实TLC性能直写底线。在测试初期,驱动器处于SLC缓存充裕阶段,顺序写入能够维持在极高水准。但随着高压写入的持续,超大容量的动态SLC缓存池被彻底填满,主控必须同时进行前台数据的TLC写入与后台庞大的垃圾回收(Garbage Collection)工作。
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此时,我们观察到写入速度出现了预期的阶梯式回落,最终其缓外稳态顺序写入速度在长时间重载下维持在300至400MB/s的区间。从客观的技术维度分析,这一数据真实反映了当前高密度3D TLC闪存的物理特性。为了保障颗粒的P/E寿命以及在高温重载环境下的数据完整性,SM2508主控的固件策略显然偏向于保守的温度与纠错控制,而非不计代价地透支颗粒的物理极限来维持表观速度。在HD Tune Pro全盘读取测试中,高达1412.8MB/s的平均传输速率以及规律波动的曲线,也进一步证实了主控在全盘寻址时进行的动态性能调优与后台维护干预。
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综合应用与实战:DirectStorage的前瞻性布局
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脱离合成测试环境,进入真实的系统级应用场景,才能检验底层硬件优化的最终疗效。在模拟复杂办公、创作和系统调用的PCMark 10完整系统盘基准测试中,铠侠VE10拿下了3864的高分,平均存取时间被压榨到了惊人的42微秒。如此极致的低延迟,完全归功于6nm主控的乱序执行效率以及3733MT/s高频缓存对FTL表的极速响应,这保证了操作系统在频繁调取零碎DLL文件时的丝滑体验。
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而在FastCopy实际文件传输测试中,VE10展现了极致的实战性能。针对33GB的AI模型大文件进行盘内对拷时,写入速度高达7580MB/s,读取速度为10317MB/s,这使得动辄数十GB的蓝光原盘或游戏安装包在转瞬之间即可完成转移。更为考验硬实力的则是针对碎片化小文件的攻坚测试。我们选取了约13GB、总计47010个零碎文件的混合文件夹进行对拷。在如此高密度的IO请求下,VE10展现了其独立DRAM物理缓存与高频主控的核心优势。实测数据显示,小文件对拷的读取速度维持在227.9MB/s(约每秒处理803个文件),写入速度则达到了663.5MB/s(约每秒处理2338个文件)。小文件传输速度往往受限于操作系统文件系统的元数据处理开销,但VE10凭借极低的存取延迟,极大地缩短了寻址与响应时间,有效缓解了日常海量代码文件、网页缓存或照片素材迁移时的卡顿感。
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更具前瞻意义的是其在3DMark DirectStorage测试中的表现。这项技术允许GPU绕过CPU,直接通过PCIe总线向SSD索取纹理数据进行硬件解压。在GDeflate(高性能GPU优化压缩方案)压缩模式下,VE10提供了高达18.83GB/s的惊人带宽,使得游戏加载速度实现了158.2%的跨越式提升。这证明了采用最新NVMe 2.0协议和高吞吐架构的VE10,已经为未来彻底消除游戏与大型3D渲染场景的读条时间做好了硬件储备。
温度与功耗管理:6nm制程带来的红利与挑战
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最后,我们必须直面PCIe 5.0 SSD无法回避的最大问题——温度控制。通过红外热成像仪的观测,我们看到了6nm先进制程主控带来的改变。在待机与轻负载状态下,VE10的主控区域平均温度控制在约60°C左右,但芯片表面依然存在66.8°C的局部热点残留。这说明即使是6nm制程,在维持万兆总线握手时,依然存在不小的静态功耗。
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当进入持续重载测试时,画面中SSD平均温度攀升至60°C,主控核心热点达到了72.6°C。客观而言,对于一款裸盘运行的万兆PCIe 5.0 SSD来说,能够将重载最高温度压制在73°C左右,这已经是对慧荣SM2508主控低功耗特性的最佳证据。如果是早期的12nm主控产品,在同等负载下极大概率已经触发严重的热保护降频甚至导致掉盘。得益于先进工艺,VE10具备了更宽泛的热容错率。但从严谨的硬件使用规范出发,强烈建议在实际装机中,务必为其配备高质量的金属散热装甲。
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总结:核心技术重构下的实力展现
综合考量上述深度技术分析与各项严苛的测试数据,铠侠EXCERIA PRO G2 (VE10) 2TB是一款用先进技术正面解决行业痛点的原厂旗舰。它摒弃了功耗失控的旧方案,通过前瞻性的慧荣SM2508 6nm主控、极具创新性的BiCS 8 CBA封装颗粒以及高频南亚缓存的黄金组合,不仅在爆发阶段成功兑现了万兆读写的极致承诺,更是在温度控制上交出了一份目前PCIe 5.0阵营中难能可贵的答卷。
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虽然其缓外稳态直写能力受限于高密度TLC物理特性,并未能呈现完全的线性稳态,但作为面向高端消费市场与硬核创作站的存储核心,它在延迟、综合带宽以及长效稳定性上的表现,无疑确立了其在当前涨价潮市场环境中,极具技术含金量的高端定位。
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