性能到底如何?国产SSD性能深度测试

与处理器类似,为了提升我国计算机技术水平、研发实力,避免受制于人,并杜绝产品“后门”的存在,以防数据机密外泄,我国对存储硬件领域也投入了大量资源进行研发,并获得了重大成果 。目前我国不仅能自产用于SSD的主控芯片,更能生产对SSD至关重要的3D NAND闪存芯片 。同时得益于在存储硬件上的进步,多款采用国产SSD主控芯片、3D NAND闪存芯片的纯国产SSD已在市场上销售,那么它们的性能表现到底如何?能否满足用户的需求呢?

性能到底如何?国产SSD性能深度测试

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产品规格
接口:SATA3.2
【性能到底如何?国产SSD性能深度测试】主控:联芸科技MAS0902A-B2C
闪存:长江存储Xtacking架构64层TLC 3D NAND闪存
缓存:N/A
可选容量:256GB、512GB、1TB
板型:2.5英寸、7mm厚
耐久度:150TBW(256GB)、300TBW(512GB)、600TBW(1TB)
质保时间:3年
参考价格:469元(512GB) 259元(256GB)
纯国产SSD之光威弈pro国产固态硬盘硬件解析本次我们将测试的国产固态硬盘是来自光威的弈pro系列国产SATA固态硬盘,该系列主要由256GB、512GB、1TB三种容量的产品组成,我们将对其中的256GB、512GB产品进行测试 。从产品外观就可以看出它们的不同,中国红的配色、霸气的龙头Logo,无一不彰显出它的中国元素 。
而在内部配置上也是相得益彰,这款SSD采用了由长江存储科技有限责任公司研发的Xtacking架构 64层TLC 3D NAND闪存 。根据长江存储介绍,在传统3D NAND闪存架构中,外围电路约占芯片面积的20%~30%,降低了芯片的存储密度 。随着3D NAND技术堆叠到128层甚至更高,外围电路可能会占到芯片整体面积的50%以上 。Xtacking技术则将外围电路置于存储单元之上,从而实现比传统3D NAND更高的存储密度 。
性能到底如何?国产SSD性能深度测试

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▲得益于大容量长江存储闪存芯片的使用,SSD内部的PCB电路板只有其外壳尺寸长度的一半 。
具体来说,Xtacking架构可在一片晶圆上独立加工负责数据I/O及记忆单元操作的外围电路 。这样的加工方式有利于选择合适的先进逻辑工艺,以让NAND闪存获得更高的I/O接口速度与更多的操作功能,存储单元则在另一片晶圆上被独立加工 。当两片晶圆各自完工后,通过创新的Xtacking技术,只需一个处理步骤就可通过数十亿根金属VIA(Vertical Interconnect Accesses,垂直互联通道)将二者键合接通电路 。
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▲Xtacking架构TLC 3D NAND闪存结构示意图,可见外围电路垂直于闪存之上 。
相比传统3D NAND闪存架构,Xtacking技术可充分利用存储单元和外围电路的独立加工优势,实现了并行、模块化的产品设计及制造,产品开发时间可缩短三个月,生产周期可缩短20%,从而大幅缩短3D NAND产品的上市时间 。此外,这种模块化的方式也为引入NAND外围电路的创新功能以实现NAND闪存的定制化提供了可能 。目前,Xtacking技术已经推出了采用64层、128层堆叠的TLC、QLC颗粒,本次我们测试的光威弈pro国产固态硬盘采用的则是64层堆叠的TLC颗粒 。
同时在主控方面,光威弈pro采用了来自联芸科技的MAS090X系列SATA 3.2主控 。根据联芸官方介绍,MAS090X系列主控采用40nm CMOS工艺设计、BGA封装,内嵌32位CPU内核 。这是一款DRAMLESS主控即不需要外置内存作缓存的主控,我们推测它应该是通过占用少量电脑内存来构建虚拟化缓存池,保证性能的输出,并降低SSD的生产成本 。
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▲弈pro系列国产固态硬盘采用的联芸科技MAS0902A-B2C主控
该主控可与各类NAND闪存颗粒进行自适配,从而避免了传统专用硬件架构缺乏NAND闪存支持灵活性的缺点 。同时基于专用的NAND闪存控制处理指令集,联芸科技在MAS090X全系列SSD主控芯片上首次建立了NAND闪存控制层次化模型,原创设计了层次化NAND闪存专用处理器架构,可同时对多个NAND闪存颗粒进行操作交织管理,利用固态硬盘上多闪存颗粒的并发度,提升了NAND闪存的通道带宽 。目前联芸科技MAS090X系列主控芯片支持Toggle 2.0/3.0、ONFi 3.0/4.0闪存接口,结合NAND闪存颗粒自适配技术可支持包括长江存储、三星、东芝、闪迪、英特尔、SK海力士、美光等多家厂商的MLC、TLC、QLC颗粒 。该主控还支持LDPC纠错技术,可有效延长SSD固态硬盘的使用寿命 。


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