1简介
致态TiPro9000固态硬盘作为致态品牌旗下的首款PCIe 5.0旗舰级存储力作,在技术与性能层面均实现了重大突破。它率先采用基于长江存储新一代晶栈Xtacking4.0架构的闪存颗粒,搭配先进的DRAM缓存以及智能SLC缓存机制,构建出强大的存储性能体系。
在读写速度方面,TiPro9000表现尤为卓越,顺序读取速度高达 14,000MB/s,顺序写入速度也达到了惊人的 12,500MB/s,如此出色的读写速率,几乎是主流PCIe 4.0产品的两倍之多,且已无限接近PCIe 5.0固态硬盘接口的理论速度上限,充分彰显了其在存储领域的领先地位。
此次参与测评的是2TB版本,凭借其卓越的性能和超大的存储容量,能够完美适配大型3A游戏、专业视频编辑、复杂3D建模、精细动画设计、高负荷数据中心、前沿机器学习以及沉浸式VR/AR等对存储性能有着严苛要求的应用场景,为用户带来极致流畅、高效稳定的存储体验。
2外观和架构
2.1外观
尺寸规格:采用M.2 2280规格设计,小巧的外形尺寸使其能够方便地安装在各种支持M.2接口的设备中,如台式电脑主板、笔记本电脑等,适应不同用户的硬件升级和安装需求。
正面设计:整体风格简约大气,正面覆盖着典雅的银色贴纸,贴纸质感细腻,视觉效果大气且充满科技感。贴纸上左上角有致态的标志,右下角则标明了SSD型号 “TiPro9000”,在SSD的左下角还标注着它所使用的是长江存储的晶栈Xtacking闪存,与外包装设计相呼应,增强了品牌和产品的辨识度。
背面设计:背面同样有贴纸,上面集中了参数和序列号等信息,方便用户查看和识别。此外,边沿位置会有一丝铜红色,这实际上是一张散热贴,能够把芯片背面的热量均匀散发到 PCB 上,增大散热面积,有助于提升硬盘的散热性能。
材质与设计:致态TiPro9000配送的散热器主要材质为金属,重量30克以上,采用两侧双斜道 + 中空式设计。这种独特的设计可以引入更多气流辅助散热,配合机箱风扇使用效果更佳。
导热贴细节:散热器顶部和底部都有导热贴,顶部的导热贴分成三小块,分别对应主控、缓存和闪存位置。由于这些芯片的厚度不同,三块导热贴的厚度也不一样,相比常规的一大片导热贴,能更好地贴合芯片,提高散热能力。
2.2架构
主控芯片:采用8通道的PCIe 5.0 SSD主控,能够高效地管理和传输数据,充分发挥PCIe 5.0接口的带宽优势,实现高速的数据读写。
缓存模块:1TB版本配备1GB的LPDDR4 DRAM缓存,2TB版本则配备2GB的 LPDDR4 DRAM缓存。这些独立缓存的存在,可以让硬盘更轻松地驾驭高负载和多任务应用场景,有效提升读写速度和响应速度,使系统在处理大量数据请求时更加流畅。
闪存颗粒:基于长江存储新一代晶栈 Xtacking4.0 架构的闪存颗粒是其核心组成部分。Xtacking 4.0技术基于两片晶圆直接键合的Xtacking工艺,大幅增加了垂直通道的数量,实现了更高的存储密度,并集成了多种前沿技术,进一步提高了速度、性能和能效。
3产品规格
4测试平台
测试硬盘型号 | ZHITAI_TiPro9000 |
测试硬盘容量 | 2TB |
操作系统 | Microsoft Windows 11 Pro |
CPU型号 | AMD Ryzen 9 9950X |
主板型号 | ASUSTeK COMPUTER INC. PRIME X870-P |
内存型号 | DDR5 32GB |
测试套件 | 鸾起科技SSD专业测试套件eBird |
测试套件eBird是鸾起科技开发的SSD专业测试工具,提供全面的测试方案,覆盖从NVMe协议到系统应用级别。它适用于SSD研发、生产和企业验收阶段,整合了产品经验和常见问题,形成测试用例。
这款设备支持多端口独立测试,兼容Windows、Linux和国产操作系统,模拟实际应用环境,确保测试结果的准确性。eBird还能模拟各种掉电情况和盘状态组合,支持填盘和数据校验,确保测试全面性。
此外,eBird提供多种测试框架和接口,包括NVMe协议、应用层、整机掉电、PCIe Link和开发层级测试。它还包含协议覆盖测试、PCIe Link测试套件、NVMe应用测试、功耗测量和Trace打印功能,帮助用户深入分析和定位问题。
5技术解析
致态TiPro9000,作为致态品牌旗下的首款PCIe 5.0固态硬盘,凭借卓越的技术架构,成为存储领域的耀眼新星。它采用基于长江存储新一代晶栈Xtacking4.0架构的闪存颗粒,以先进的技术手段,深度挖掘并全面释放闪存的潜在性能,为TiPro9000赋予了超强的动力内核。
在设计方面,TiPro9000采用了独立DRAM设计,这一精巧的架构布局,搭配智能SLC缓存机制,犹如为数据传输搭建了一条高速通道。它能够显著提升固态硬盘的读写速度,使数据在存储与读取之间实现快速流转,同时也大幅增强了数据交互的效率。无论是面对高负载的运算任务,还是多任务并行的复杂作业场景,TiPro9000皆能轻松应对,响应迅速且精准,让用户在使用过程中倍感从容,全无后顾之忧。
6性能测试
6.1CDM性能测试
CrystalDiskMark是一款轻量级且功能强大的硬盘和固态存储设备性能基准测试工具。它允许用户快速、准确地测量磁盘的读写速度,对于系统优化、硬件选购或故障排查具有重要价值。在业内通常被简称为CDM。
经过CDM测试,TiPro9000 2TB版本的固态硬盘展现了卓越的性能。其连续顺序读写速度分别高达14700MB/s和13800MB/s,分别超越官方提供的14000MB/s和125000MB/s。这些数据充分证明了TiPro9000 2TB在连续顺序读写提供极高的数据传输速率,彰显了其卓越的性能表现。
6.2SNIA测试
SNIA(Storage Networking Industry Association)是一个非营利组织,负责制定国际标准和规范。SNIA推广与数据存储、传输、基础设施优化、加速、格式化和保护相关的技术。下图是SNIA对数据格式、传输、保护等定义以及后续发展方向的研究。
SNIA为SSD提供了标准的性能测试方法。eBird提供了涵盖SNIA所述标准的测试套件。使用eBird提供的SNIA套件,对TiPro9000做了如下测试
6.2.1IOPS测试(SNIA IOPS)
IOPS测试用于评估SSD的随机读写性能,覆盖了多种读/写混合比例(RW Mix)和块大小(Block Size, BS)的组合。IOPS测试总体信息如下:
测试需要在SNIA PTS(Performance Test Specification)规定的稳态(Steady State)条件下进行。达到稳态的方法是对整盘进行128K顺序写,填满盘2遍,然后再使用给定的Data Pattern进行IOPS测试。填充的数据不能是全0或者全1,而应该用随机数据(Data Pattern为RAND)填充,避免一些SSD具备全0/1检测功能导致的结果失真。注意这里的随机数据不是指随机写,随机写是指LBA的随机,随机数据是指每个LBA内数据内容的随机。
IOPS测试通常包括7种读写混合比例(从100%读到100%写)和8种块大小(从0.5KB到1024KB)。先对4K、64K、1024K进行了测试,为了确认测试结果的一致性,一般最多测试25次,见下图取其中的Round12~ Round16。可以看到,TiPro9000都能顺利进入稳态,并表现出了极佳的IOPS性能,稳态下的随机写性能达到了70K IOPS值。测试结果如下:
用表格的形式列出IOPS测试结果,如下:
除了上述4k、64K、1024K进行了测试,还对0.5K、8K、16K、32K、128K进行了测试,所有的测试都进行了25轮,下图取了Rand1~R16的数据,以确定结果的一致性和稳定性,测试结果如下:
用表格的形势列出结果:
在不同的块大小和不同的读写比例的随机混合读写测试模式下,IOPS结果统计如下表。横向看,在相同读写比例下,随着块大小的增加,IOPS的下降趋势非常平稳。纵向看,在相同的块大小下,不同读写比例下的总IOPS性能的比例关系也符合理论结果。可见TiPro9000在混合随机读写性能调试方面是下足了功夫的。
使用eBird自带的数据分析软件,能够将不同读写比例及块大小下的IOPS结果进行3D展示,更能展现性能过度的平稳性。
6.2.2吞吐量测试(SNIA Throughput, SNIA TP)
吞吐量测试是在稳态条件下进行的,使用100%读取和100%写入方式,对1024K和128K的块大小(Block Size)进行顺序I/O量测。
吞吐量测试总体信息如下:
在测试前,同样需要预先对被测盘用128K顺序写的方式填满盘两遍,测试盘进入稳态,然后再开始进行吞吐量测试。
128K和1024K块大小的吞吐量测试结果见下图:
为了确保结果的一致性和稳定性,一般会最多测试25轮。
下图是128K顺序读写的吞吐量测试结果,取Rand18~Rand22的数据,测量结果稳定。
下图是1024K顺序读写的吞吐量测试结果,取Rand1~Rand5的数据,测量结果稳定。
用表格的形势将吞吐量测试结果统计如下:
eBird 所配备的数据分析软件功能强大且独具特色。它能够针对不同读写比例以及块大小条件下的 Throughput(吞吐量)测试结果,以直观的 3D 可视化形式进行呈现。这种独特的展示方式,相较于传统的展示手段,能够更为清晰、生动地呈现出性能变化的过程,让用户能够一目了然地洞察数据背后的性能表现。
6.2.3时延测试(SNIA Latency, SNIA LAT)
时延测试在稳态条件下进行,关注随机I/O的量测,使用指定的块大小和读写混合比例,捕获平均和最大延迟时间。测试结果同样通过SNIA报告中的数据表格和2D图表展示,包括平均延迟和最大延迟时间。
时延测试的基本信息如下:
下面两张图是在不同的块大小下,吞吐量测试中体现的平均IO时延以及最大IO时延,经过多次测量,平均写时延在43ms以内,而最大写时延也在28ms以内。
以表格的形式展现测试结果,见下表。
表中术语:
ART: Average Response Time
MRT: Maximum Response Time
对不同块大小和随机读写比例的测试结果,按照IOPS、ART、MRT、99.999%时延四个角度,用3D Plot方式展现如下。
6.2.4饱和写测试(Write Saturation Test, SNIA WSAT)
饱和写测试对SSD进行长时间的随机4K写操作,评估SSD在经过长期写入后的性能表现。这个测试有助于了解SSD在持续写入压力下的性能衰减情况,对于评估SSD的长期可靠性和性能维持能力至关重要。
写饱和测试开始时,需要对被测盘进行SE操作,使其恢复到接近FOB(Fresh out box)的状态。
测试基本信息如下:
经过长时间的4K随机写入后,得到了写饱和测试的结果,如下面两张图所示。
在横轴方向上,有两种展现形势,一个是时间,另一个是写入数据量,可以分别代表在不同的时间和写入量情况下的IOPS表现。可以看到,TiPro9000在写饱和达到稳态后,4K随机IOPS性能也有90k以上。
写饱和测试结果用表格表示如下:
写饱和测试最后达到了稳态状态,见下图。
7结语
对长江存储首款PCIe5.0 固态硬盘TiPro9000进行了全方位的性能测试后,其卓越性能令人瞩目。
我们分别在空盘与满盘两种状态下,对TiPro9000的性能进行了深入探究,同时严格依据 SNIA(存储网络行业协会)的标准,对其IOPS(每秒输入输出操作次数)、throughput(吞吐量)、latency(延迟)以及写饱和等关键指标展开测试。结果表明,TiPro9000 在各项测试中的表现均十分优异,充分彰显了其作为一款高端存储产品的过硬实力。
在CDM测试中,TiPro9000更是脱颖而出,绽放出耀眼光芒。其顺序读取速度势如破竹,飙升至 14700MB/s,大幅超越了官方宣传的14000MB/s;顺序写入速度同样毫不逊色,高达13800MB/s,也显著高于官方给出的12500MB/s标准。如此惊人的读写速度,无疑是对TiPro9000强大存储性能的有力证明,不仅展现了其在硬件技术上的卓越突破,更为用户带来了远超预期的高效数据存储与传输体验,让数据的流转如行云流水般顺畅。
无论是在不同存储状态下对性能稳定性的严格考验,还是基于SNIA标准对各项关键指标的精细评估,TiPro9000都以出色的表现达到了极高的水准。其强大的性能与可靠的品质,使其能够轻松应对大型 3A 游戏、专业内容创作、数据中心等对存储性能要求极为苛刻的应用场景。TiPro9000无疑是当下Gen5存储领域的一颗璀璨明星,将会为用户的数字生活提供了坚实可靠的存储保障。
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