固态硬盘的碰撞:三款固态硬盘拆解对比

硬件X射线

在现在的电脑中,无论是CPU还是显卡,都很难再成为日常应用的性能瓶颈,甚至有的产品已经性能过剩了。不过在磁盘性能这一端,机械硬盘的架构始终存在着局限性,这也使得主流硬盘的性能无法得到质的飞跃,于是不少人都将眼光盯向了固态硬盘。在本期硬件X射线栏目,阿卡就为大家带来了三款主流固态硬盘的对比拆解,让大家看看目前的固态硬盘到底是怎么样一个架构。这三款固态硬盘分别是金士顿的SNVP325-S2/64GB(隶属于SSDNOW V+系列)、金士顿的SV100S2/64GB(隶属于SSDNOW V系列)以及Intel的X25-V 40GB。

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PCB架构

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金士顿SV100S2/64GB
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金士顿SNVP325-S2/64GB
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Intel X25-V 40GB

从两款金士顿固态硬盘的型号来看,金士顿SNVP比起金士顿SV来,在型号命名上多了一个N和P,N代表是笔记本配套固态硬盘,而P则代表了这款硬盘拥有主动式“垃圾回收”功能。值得一提的是,本身金士顿V+系列的产品在性能和方案上都要强于金士顿的V系列产品,可以说是强化版。而Intel的X25-V则是过去高端固态硬盘X25-M的简化版,从外观来看,这款硬盘还拥有一个塑料防震的设计,和Intel的其他固态硬盘差别不大。只不过X25-V系列无论从价格还是性能方面相比Intel的其他固态硬盘都相去甚远。

打开外壳,三款固态硬盘的PCB就显露了出来。从PCB以及上面的元件设计来看,这三款产品都拥有主控芯片、NAND闪存以及缓存(金士顿SV100S2/64GB缓存设计在背后)。两款金士顿固态硬盘都使用了8颗NAND闪存,拥有8条通道;而Intel的X25-V只有5颗闪存,也只有5条通道,相比Intel X25-M的10条通道,X25-V的性能自然要降低很多。

阿卡点评:

从三款固态硬盘的PCB来看,Intel习惯于用减少NAND数量以及通道来缩减硬盘的性能,而金士顿的两款固态硬盘虽然性能不同,但并不是采用减少NAND数量和通道来区别性能档次,而是使用了不同的主控芯片,这种方案在某种程度上能保证固态硬盘的性能差别不是太大。所以从我们过去的横向测试来看,Intel的这款X25-V写入性能并不太强也是有道理的。

主控芯片

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金士顿SV100S2/64GB的主控芯片
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金士顿SNVP325-S2/64GB的主控芯片
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Intel X25-V的主控芯片

金士顿的SV100S2/64GB的主控芯片上的字样比较模糊,但是经过我们辨认,上面的公司是TOSHIBA东芝,不过这颗芯片实际上是由JMicron的JMF612改版而来,所以又叫做JMF618。这颗芯片也算是比较出名了,JMF618的前辈JMF602是一颗性能非常差的主控芯片,JMF618在算法上也不算突出,虽然加上了ARM控制器以及支持Trim技术,但是受限于算法,整体性能依然偏弱。

金士顿的SNVP325-S2/64GB的主控芯片采用了东芝的T6UG1XBG。这颗芯片同样支持东芝的MLC颗粒,最大支持128MB外置缓存。这颗芯片整体性能不错,但随机小文件写入的延迟较高。这颗芯片主要用于OEM,一般用于64GB的固态硬盘就够了,更大容量的固态硬盘使用这颗芯片后,性能提升也不会很大。

Intel的X25-V使用的主控芯片是Intel自己开发的PC29AS21BA0,这颗芯片性能非常优秀,无论是固件还是算法都很出色,持续读写和IOPS的表现都领先于业界其他产品,如果说这颗芯片还有什么不足的话,那么就是价格较高。

阿卡点评:

主控芯片可以说决定了固态硬盘的性能,当然固态硬盘也要受通道、颗粒速度的影响,但是主控芯片的核心作用是毋庸置疑的。这三款产品的主控芯片也比较有特点,如果从性能来比较的话,那么Intel的PC29AS21BA0最强,东芝的T6UG1XBG次之,东芝的JMF618理论上应该最弱。不过Intel的主控芯片成本太高,又基本上只属于Intel专用,所以现在我们看到很多中低端产品还是在使用JMF系列的主控芯片。

NAND闪存

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金士顿SV100S2/64GB的闪存颗粒
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金士顿SNVP325-S2/64GB的闪存颗粒
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Intel X25-V的闪存颗粒

金士顿的两款固态硬盘都是用了东芝的MLC闪存颗粒,每颗闪存的容量为8GB,组建成8通道64GB容量的规格。从闪存规格来看,这两款固态硬盘都采用了32nm的闪存颗粒,技术上是比较先进的。当然不同的硬盘在闪存的延迟参数上应该有所不同,这样也能体现出一定的性能差异。

Intel的X25-V所使用的闪存颗粒没有具体的公司名称,不过通过查询,我们知道这应该是Intel、美光的合资企业IMFT制造,这几颗闪存的容量也为每颗8GB,5颗闪存组建成5通道40GB的规格。实际上,无论从主控芯片、闪存颗粒甚至缓存规格,X25-V和高端的X25-M都没有区别,只是X25-V缩减了5颗闪存,通道数也只有5条了。

阿卡点评:

闪存颗粒数量决定了整个固态硬盘的通道数量,像Intel X25-V因为通道数量的减半,导致其持续写入性能相比X25-M也降低了50%。Intel的方案有其独到之处,不过很多时候,Intel的控制器都是利用剩余空间来保证性能,这也使得低容量的Intel固态硬盘在性能上的表现都不算出色,或许在购买固态硬盘时,用户应该考虑到这点。

缓存

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金士顿SV100S2/64GB的缓存
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金士顿SNVP325-S2/64GB的缓存
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Intel X25-V的缓存

金士顿的SV100S2/64GB的缓存使用了MIRA的颗粒,容量为64MB,频率未知。而金士顿的SNVP325-S2/64GB的缓存则使用了美光16MB的颗粒。Intel X25-V使用了一颗频率为PC133的32MB缓存颗粒。实际上和普通硬盘一样,同样主控的情况下,缓存越大,实际应用中的硬盘表现也就越好。以金士顿的SNVP325-S2/64GB为例,数据缓存最大为16MB,当超过这个数字,缓存就要向NAND闪存释放16MB数据,这样就造成了硬盘的数据延迟。

阿卡点评:

我们在使用电脑的时候,偶尔会发现拷贝数据时出现卡的现象,很多时候造成这种现象的原因是缓存中的数据大小已经超过了缓存。缓存不是决定硬盘性能的唯一因素,但是更大的缓存对硬盘还是有好处。当然,像SANDFORCE这种主控芯片,由于处理数据能力强,数据直接在处理器中的高速缓存解决了,所以也无需外部缓存了。

编辑观点:固态硬盘性能受限多

阿卡微博:http://t.sina.com.cn/hardka

很多朋友都打算固态硬盘,原因很简单,就是因为性能。但是考虑到固态硬盘的售价,往往这些朋友都只想买个容量小一点的。但从我们这次的拆解以及分析来看,往往容量较小的固态硬盘在性能上也受到限制。通常而言,固态硬盘性能要受到主控芯片、实际通道、闪存性能以及缓存的影响。其中实际通道又和闪存的颗粒数相关,在颗粒容量固定的前提下,颗粒越少,容量越小,通道也越少,性能自然也不会很强,所以在购买时,大家不妨具体看看固态硬盘的颗粒数量。至于主控芯片,不同的主控芯片性能不一,价格也大不相同,像高端的SANDFORCE或者Intel的主控芯片性能都比较出色,但是价格太高;低端的主控芯片价格很合适,但是性能上有一定缺陷,具体到买哪一种主控芯片的固态硬盘,就要看用户自己衡量了。不过阿卡还是推荐大家至少要购买一款64GB的固态硬盘,这样才能在娱乐和工作中感受到固态硬盘的极速。