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2012
09-19

浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测

摘要: 看过PCEVA写的浦科特SSD产品测试的朋友都应该知道,浦科特(PLEXTOR)的SSD产品以品质著称,这次PCEVA会测试浦科特最新的旗舰M5P全系列容量产品,从性能到特点向大家讲解新一代主控和颗粒带来的区别 …

前言及浦科特SSD关键技术介绍看过PCEVA写的浦科特SSD产品测试的朋友都应该知道,浦科特(PLEXTOR)是一家日本老牌电脑周边设备开发制造企业,主要在光存储产品(光驱、刻录机、CD播放机等)领域非常出名,2002年进军中国大陆市场。

PHILIPS & LITE-ON DIGITAL SOLUTIONS 飞利浦与建兴数字解决方案(PLDS),其前身是PBDS—即Philips BenQ Digital Solutions(飞利浦-明基数字存储),浦科特Plextor属于日本的Shinano Kenshi公司,PLDS在SSD存储产品上用了浦科特的名字。

所以说,浦科特是由建兴向日本Shinano Kenshi公司买下来的品牌名字使用许可,虽然都是由建兴制造,但是自成一个系列,主要负责零售渠道,而建兴自己牌子的产品则主负责OEM渠道,当然在某些国家建兴也会卖零售版的产品。

这次PCEVA会测试浦科特新旗舰M5P全系列容量的性能并讲解新一代主控和颗粒带来的区别。

浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第1张  | 茶烟轻飏
测试之前再次强调下浦科特和建兴引以为豪的SSD关键技术:True Speed,下面这个视频里讲解了True Speed的是干什么和如何实现的。


只有高速度是不够的,高速度很多情况下也意味着闪存颗粒高磨损,如何在高速度的同时保证闪存颗粒耐久度呢?对于不是颗粒生产厂的浦科特来说,只能从采购选料和品质验证上下功夫了。从浦科特之前的产品上看,一贯使用以Toshiba为主的原厂正品闪存颗粒,不像某些厂牌一个SSD型号颗粒都能换几种,为了缩减成本什么都招数敢用,反正它们认为媒体测试那点时间基本都只测跑分又测不出品质。

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按照浦科特官方的说法,M5P的量产固件验证测试非常严格,首先用400块SSD进行48小时的4KB持续读写测试,确保不得有任何一块SSD蓝屏或者死机,之后再进行4000次的睡眠和唤醒测试,每块SSD进行10次睡眠唤醒操作,每跑一次持续4KB读写24小时后进入一次S3睡眠模式,30分钟后再从S3睡眠模式唤醒,循环10次,保证不能有任何一块SSD蓝屏或者死机。随后再进行每块SSD各250次的冷热开机测试,确保不能有任何一块SSD开机自检报错,最后再放入Flexstar测试机柜里进行60度高温老化测试,同时进行读写数据量测试到大约36.5TB(这个值的来源是假设平均每天写入20GB,总共5年的写入量),确保没有任何一块SSD报错,平均下来每块SSD都要经过大约500小时的测试,只有完美通过这个测试的固件才可以进行量产,所以浦科特给M5P打上了240万小时无故障时间的标准。

浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第3张  | 茶烟轻飏
其实颗粒耐久度和产品稳定性的保证不但需要靠上面这些外部的东西,固件内部也需要做出相应优化,浦科特和建兴在本次M5P里还采用了另一个SSD技术也起到了提高稳定性的关键作用:True Protect,按照浦科特官方的说法,这个技术主要有2部分组成,第一个部分指的是新的Marvell 88SS9187主控的强大BCH ECC能力(最大128bit/1KB或者256bit/2KB的错误纠正能力)。另一个部分则是被浦科特称为“Robust Data Hold-out Algorithm 先进资料延伸演算法”

浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第4张  | 茶烟轻飏

上面是官方示意图,当读取的数据由于ECC能力不足以纠错时,则会进行“Robust Data Hold-out Algorithm 先进资料延伸演算法”操作,检查并纠正错误来确保读取正确的数据。下面按照我个人的理解针对这个“Robust Data Hold-out Algorithm 先进资料延伸算法”技术稍作介绍。

 

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浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第6张  | 茶烟轻飏

如上图所示,“Robust Data Hold-out Algorithm 先进资料延伸算法”其实就是在固件里加入了针对闪存的Retry Read操作,不过这个操作的核心部分就是“微调”指令和数值,这些指令一般属于颗粒厂商内参(Vendor Mode Command),所以浦科特和Toshiba看来有非常好的合作关系,不然是拿不到此类参数的,而微调的数值则是浦科特固件里需要花心思的地方,判断各种情况下微调的值是需要大量时间和经验的。其实对于SSD来说,错误太多造成正确数据读不出来,才意味着SSD寿终正寝,而不是像很多朋友认为的SSD是“写坏”的,其实仔细想想,关键是读的出还是读不出正确的数据。

好吧,既然浦科特速度,耐久度和稳定性都有了,兼容性呢?那就需要进行更为严格的WHQL认证和兼容性测试。


严格的兼容性测试环节,确保了浦科特之前的产品公认的在笔记本兼容性上胜过了采用同样Marvell 88SS9174主控的美光系列SSD,而正是有了这严谨的态度,相信采用了新主控的新旗舰也一样不会令消费者失望的。

包装及外观
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今天我们拿到了M5P全系列的3种容量,它们均采用SATA III 6Gbps接口,2.5英寸规格,7mm的厚度。官方指标128GB容量的持续读写性能分别为540MB/s与340MB/s,随机读写性能分别达到最高91000与82000 IOPs。而更大容量的256GB和512GB版本指标完全相同,持续读写分别为540MB/s与460MB/s,随机读写性能达到了最高94000与86000 IOPS。这次浦科特在M5P系列上终于更新了Marvell主控,把之前沿用了几代的88SS9174 (梵高)换成了更强大的88SS9187(莫纳)。而闪存颗粒采用了东芝(Toshiba)最新19nm工艺的DDR 2.0 MLC,值得注意的一点就是这次512GB容量的M5P的随机读写IOPS并没比256GB容量低,缓存也相比上一代旗舰M3P从512MB提高到了768MB。

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包装盒闪闪发光,新旗舰诞生了

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包装盒内的附件,M5P系列SSD附送了3.5寸硬盘支架、Acronis True Image备份软件光盘、安装指南以及保修政策说明。

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浦科特M5P外壳采用铝制拉丝工艺,外观呈银白色,除了浦科特的LOGO之外,一个多余的字都没有,非常简洁、专业的风格。看这个颜色和造型还真像上一代旗舰M3P呢。

浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第12张  | 茶烟轻飏
好吧,看了背后的标才发现这一块是新旗舰M5P哦,固件版本1.00,出厂日期7月份。512GB的功耗果然标的大一点,接近10瓦特(最大功耗),下面是一堆电子认证标示。

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侧面的4个螺丝,7mm厚度,笔记本兼容性没问题

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M5P系列全家福正面

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M5P系列全家福背面,功耗随着容量增加而提高,分别是128GB约5瓦特(最大功耗),256GB约7.5瓦特(最大功耗),而512GB直逼10瓦特(最大功耗)。

全系列M5P拆解分析

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M5P与别的SSD类似,外壳采用四颗十字螺丝固定,PCB同样采用四颗十字螺丝固定。外壳内部贴有导热贴帮助主控和NAND散热。图中这块是128GB的M5P

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128GB M5P的颗粒面,这一面的PCB排下了全部的8颗东芝MLC NAND颗粒,单颗容量为16GB。另外还有一颗南亚的DRAM颗粒作为缓存。

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128GB M5P的主控面,我们看到Marvell 88SS9187主控芯片。

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Marvell 88SS9187 莫纳主控特写,这是一颗双核主控,内部集成的处理器为Marvell 88FR102 V5 CPU,支持8根闪存通道,每根通道均可以跑Mode 6(200MB/s)传输率,支持最大1GB的DDR3-800缓存用来存放映射表等需求(本次浦科特M5P最大容量512GB采用了768MB),支持混合闪存模式(每根通道都可以自定义,但目前未见产品采用),支持内部冗余模式(目前未见产品采用,可能今后定位企业级的产品会使用),支持多种节能特性针对超极本优化。

浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第20张  | 茶烟轻飏
南亚的缓存DRAM颗粒特写,Part Number为NT5CB128M16BP-CG,速度为DDR3-1333 CL9。从南亚的官方网站我们查到它的Density为128Mbx16=2Gb,也就是256Mbytes。因此它是单颗256MB的颗粒。

闪存颗粒部分,可以看到颗粒编号为TH58TEG7D2JBA4C。这是Toshiba的19nm Type A MLC颗粒,内部2个Die(芯片),8KB Page,1个Block为256个Page(2MB),2个Plane,接口为DDR 2.0 (400MT/s),132BGA封装。当主控固件的ECC能力为24bit/1KB时候为1000 P/E,而当ECC能力提高到40bit/1KB时候则为3000 P/E,P/E用尽前掉电数据保存期为1年以上。(官标的P/E和掉电数据保存期指标和之前的32nm Toshiba MLC颗粒基本是一样的。)
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看这PCB上的白色编码,果然主控和颗粒的针脚定义都没变,这完全就是M3系列的PCB嘛。

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256GB M5P的颗粒面,这一面的PCB排下了全部的8颗东芝MLC NAND颗粒,单颗容量为32GB。另外还有2颗南亚的DRAM颗粒作为缓存。
浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第23张  | 茶烟轻飏
主控方面老样子,Marvell 88SS9187 内部代号“莫纳”
浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第24张  | 茶烟轻飏
2颗南亚的缓存DRAM颗粒特写,Part Number为NT5CB128M16BP-CG,速度为DDR3-1333 CL9。从南亚的官方网站我们查到它的Density为128Mbx16=2Gb,也就是256Mbytes。因此它是单颗256MB的颗粒,总共组成512MB容量。

浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第25张  | 茶烟轻飏
闪存颗粒编号为:TH58TEG8D2JBA8C,这是Toshiba的19nm Type A MLC颗粒,内部4个Die(芯片),8KB Page,1个Block为256个Page(2MB),2个Plane,接口为DDR 2.0 (400MT/s),132BGA封装。当主控固件的ECC能力为24bit/1KB时候为1000 P/E,而当ECC能力提高到40bit/1KB时候则为3000 P/E,P/E用尽前掉电数据保存期为1年以上。(官标P/E和掉电数据保存期指标和之前的32nm Toshiba MLC颗粒基本是一样的。)

浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第26张  | 茶烟轻飏
512GB M5P的颗粒面,这一面的PCB排下了全部的8颗东芝MLC NAND颗粒,单颗容量为64GB。另外还有2颗南亚的DRAM颗粒作为缓存。

浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第27张  | 茶烟轻飏
512GB M5P的主控面,还是一颗大大的Marvell 88SS9187主控芯片。
浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第28张  | 茶烟轻飏
512GB M5P的缓存为768MB,南亚的缓存DRAM颗粒特写,一颗Part Number为NT5CB128M16BP-CG,速度为DDR3-1333 CL9。从南亚的官方网站我们查到它的Density为128Mbx16=2Gb,也就是256Mbytes,它是单颗256MB的颗粒。另外还有颗Part Number为NT5CB256M16BP-CG,相同参数但Density为256MbX16=4Gb的512MB颗粒。
浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第29张  | 茶烟轻飏
闪存颗粒编号为:TH58TEG9D2JBA89,这是Toshiba的19nm Type A MLC颗粒,内部8个Die(芯片),8KB Page,1个Block为256个Page(2MB),2个Plane,接口为DDR 2.0 (400MT/s),132BGA封装。当主控固件的ECC能力为24bit/1KB时候为1000 P/E,而当ECC能力提高到40bit/1KB时候则为3000 P/E,P/E用尽前掉电数据保存期为1年以上。(官标P/E和掉电数据保存期指标和之前的32nm Toshiba MLC颗粒基本是一样的。)

测试平台及CDI信息
CPU:Core i7 3770K 4.5G
主板:MSI Z77A-GD65
内存:G.SKILL F3-14900CL9D-8GBSR
显卡:MSI R7870 HAWK
硬盘:浦科特M5S系统盘+希捷2TB+M5P 一次测试只挂一个M5P
电源:全汉AU500W
散热器:采融黑豹
驱动是RST 11.0.1.1006 系统WIN7旗舰版 64bit

测试开始前老习惯,先看CDI信息:

浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第30张  | 茶烟轻飏

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首先用CrystalDiskInfo识别浦科特的SMART信息,实话说当前能识别的信息基本没有什么用途,主要是固件内部的SMART参数定义并未放出。不过根据以往的经验,从图中属性B1的值即可知道主机请求的写入量,公式为主机请求总写入量 = SSD总容量/1024/2  X B1

AS SSD Benchmark 1.6 空盘测试
AS SSD在1.6版本加入了压缩文件的测试,主要针对SandForce系列主控的压缩特性,在Marvell主控上基本没任何影响,所以这里就不测了,只跑标准测试部分。

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浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第34张  | 茶烟轻飏

 

浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第35张  | 茶烟轻飏
从ASSSD空盘测试来看,128GB容量的M5P受限于闪存芯片数量,写入在310MB/s附近,而256GB和512GB容量的M5P性能则基本相同,在我们的测试平台中,关闭节能后测试的3款SSD跑分都轻松超过1000分大关,值得注意的是4KB QD64的测试中新主控读写都能跑到300MB/s以上,说明新主控的吞吐能力提高不少。

CrystalDiskMark 3.0.1a X64
CrystalDiskMark默认运行5次,每次1000MB的数据量,取的是最好成绩。

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浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第37张  | 茶烟轻飏

 

浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第38张  | 茶烟轻飏
非系统分区空盘测试:一般来说,所有的SSD在CDM下的表现都应该比ASSSD测试来的高,这是因为测试软件机制造成(例如指令发送频率更快,这会造成硬件之间的差距表现的更明显,软件对文件缓存的利用率等等)。在这里的表现和ASSSD一样,128GB型号受限于容量导致写入突破不了330MB/s大关,而256GB和512GB型号则完全发挥了新主控和固件算法的威力,成绩非常出色。

PCMark 7
PCMark 7是一个特殊的脚本测试软件,模拟普通用户的日常操作情况。在存储测试方面,PCMark 7加入了各种模拟应用测试,它既不会有很深的QD,也不会有太大的数据流量,因此不会对主控和缓存造成太大的压力,用来测试家庭用户的应用环境磁盘效能则再好不过了,总体来说会比之前的理论测试更接近用户实际使用情况。

浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第39张  | 茶烟轻飏

 

浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第40张  | 茶烟轻飏

 

浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第41张  | 茶烟轻飏
非系统分区空盘测试:3款容量的SSD成绩都在5400以上,但是都没突破5500分,意思就是大多数用户日常操作下,这3块SSD之间没有明显的差别,只有在繁重的任务下才能体现出大容量的优势,简而言之买M5P的时候选择适合自己容量就对了。

GC及Trim效果
接下来使用IOMETER 2008制造碎片数据,跑2小时的4KB随机写入,QD32(对齐,全盘空间,无文件系统),观察垃圾回收机制和Trim的效果。

浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第42张  | 茶烟轻飏
128GB的M5P连续跑了2小时4KB QD32随机写入,最后的IOPS数值。

用HDtune的持续写入测试来看碎片后的浦科特SSD

浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第43张  | 茶烟轻飏
从图中看到OP区域里的数据已经完全优化完(True Speed技术发挥作用),意味着当用户下一次写入量请求不超过6GB的情况下,性能依然能够保持在最高状态。

浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第44张  | 茶烟轻飏
和之前的产品一样,浦科特的SSD对Trim支持完美,全盘快速格式化后性能立马回复。

由于上面128GB的容量写入2小时已经不能完美的进入稳定态,而256GB和512GB肯定会更难进入稳定态。(肯定需要更多时间),所以这里就不测了,对日常用户操作来说,True Speed技术完全能够保证性能恢复的速度,消费者根本不需要担心。

性能图表

浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第45张  | 茶烟轻飏
用IOMETER2008进行2小时4KB QD32写入压力测试,5分钟一个采样点:这个图表里M5P初始性能比M3P更高是因为新主控的吞吐量大,但是由于写入IOPS高那么一点点,所以都是128GB的情况下自然比M3P更早填满全盘容量,造成在10分钟的时候有个下跌,而M3P直到15分钟的时候才显露出下跌,最终M5P借着新主控的处理性能优势压过了M3P。而客串的三星830 128GB一上来相比浦科特的2代旗舰就只有一半IOPS,随着时间流逝,写入速度下降速度比较平滑(写入量少速度自然也降得慢),不过说实话IOPS还有不少优化空间,希望下一代产品在这部分多努力吧。

浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第46张  | 茶烟轻飏
用IOMETER2008测试QD对随机4KB写入速度的影响:可以看出256GB和512GB的M5P性能非常接近(误差就不要计较了),而新旗舰128GB M5P和旧旗舰128GB M3P之间的胜负很有意思,低QD上受限于新颗粒的平均写入延迟增加,M5P败下阵来,但是随着QD的增加,在主控性能领先一代的带动下,M5P的性能得以完全发挥。可以说本次浦科特M5P的IOPS提高完全是新主控的功劳。

浦科特 M5P 128G/256G/512G 评测 - 第47张  | 茶烟轻飏
用IOMETER2008测试QD对随机4KB读取速度的影响:这里的表现和之前的一样,新颗粒平均延迟比旧颗粒高,所以在QD1下的读取上,M5P不如M3P,但是随着QD增加,新主控的性能得以发挥,性能最大值相比老主控提高了15%以上,大容量的型号并发效率更高,自然性能表现更好。

总结
据我了解,Toshiba的19nm MLC产品线一共有3种类型,分别叫Type A/B/C。本次M5P上采用的闪存颗粒型号就是Type A,属于19nm工艺中最接近24nm指标的产品,是最早开发的19nm Toshiba MLC产品,当Type A成熟后,则把Page提高到16KB就成了Type C,而在演变成Type C之前,有个Type B的过渡(内部Plane变成1个,并发性能会降低),应该说在19nm时代里Type A拥有最好的P/E,最好的主控兼容性,最高的随机性能,但却有最高的成本,而Type B相信不太会有厂商愿意用来放在高端产品上,Type C则会成为下一代产品的主力,拥有最高的持续性能,当工艺成熟后P/E也能提高到接近Type A的水准。

猜想本次Marvell 88SS8187莫纳不使用Type C的19nm有2个原因,一个是因为主控内部核心的寄存器为8KB,如果使用Type C的16KB Page话,随机性能会降低。另一个是当前时间段Type C良品率不成熟,浦科特既然愿意给M5P执行5年保,自然也就需要选择P/E更高的Type A颗粒,至于价格旗舰产品本来就都那回事。其实当前原厂19nm Type A的成本并不比24nm 的低,为何还要选择它呢?这个就是厂商之间的合作关系了,浦科特和Toshiba之间的合作也不是一天两天了,另一方面新主控配新颗粒,显示固件开发上的实力也是应该的嘛。

概括来说,本次浦科特新旗舰M5P相比上一代旗舰M3P,在新工艺闪存延迟上的损失造成低QD下随机性能小幅度降低,但是由于主控能力改进,可以让颗粒跑在每通道200MB/s,内部带宽和吞吐量增加造成最大IOPS提高,而持续传输率则保持在相同的高水准。本次512GB的容量也由于新主控支持更大缓存,768MB足够放下映射表,M5P则相比上一代旗舰M3P在随机表现上提高很大,对大容量SSD有需求的朋友有福了。

浦科特的盘体测试是由建兴做的,使用的是老牌机械硬盘测试厂商Flexstar的设备。Marvell主控的固件部分则由各厂商自行开发,浦科特的Marvell主控固件自然也是由建兴开发的。在保修政策方面,浦科特M5P实行五年保修政策,让消费者更放心的选购。速度,耐久度,兼容性之前都说过了,价格呢?前面不是也说了么,19nm Type A成本高,还是那句话,你付出多少就得到多少,旗舰产品打品质就该是这样的。

本文转自:http://www.pceva.com.cn/article-1285-10.html

最后编辑:
作者:轻飏
这个作者貌似有点懒,什么都没有留下。
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