1、简介
作为长江存储进军商用消费级PC市场的首款QLC固态硬盘力作,PC41Q搭载了先进的第四代三维闪存芯片,并配备了PCIeGen4×4高速接口,官方数据显示其最大顺序读取速度高达5700MB/s。从威廉希尔官方网站 规格来看,PC41Q无疑定位于主流市场。这款产品采用了HMB(HostMemory Buffer)威廉希尔官方网站 ,实现了无独立缓存的设计。上篇文章,我们测试了PC41Q的性能。本篇文章,我们将从功耗和协议的角度,深入探讨这款SSD的表现。
2、外观和架构
长江存储PC41Q的结构设计在轻薄设计、性能、功耗、散热和兼容性方面都展现出了明显的优势。
1. 单面PCB设计:PC41Q采用单面PCB设计,背面没有任何元件,这种设计使得SSD非常薄,适合空间受限的设备如轻薄笔记本和迷你主机。这种设计也有助于降低发热量,增强散热能力。
2. 无缓存设计(DRAMLess方案):PC41Q没有配备独立DRAM缓存芯片,这有助于降低成本并减少功耗,同时节约用户成本。
3. 高性能与低功耗:PC41Q在顺序读取速度上可以达到5700MB/s,但在PS4模式下仅有2mW的功耗,表现出色,动静皆优。
4. 散热设计:主控芯片采用镀镍设计,有助于提高散热效率。大面积的PCB敷铜走线不仅提高信号传输稳定性,也起到辅助散热的效果。
5. 兼容性与适用性:提供M.2 2242和2280两种板型设计,适用于不同的使用空间,不仅适用于台式机,在空间狭小的笔记本及一体机等设备上也可以轻松安装。
6. 耐久度:PC41Q 1TB的整体耐久度达到300TBW,平均无故障时长高达200万小时。
3、产品规格
4、测试平台
CPU: 13th Gen Intel(R)Core(TM) i7-13700k
Motherboard: ASUSTeKCOMPUTER INC. PRIME Z790-P
Memory: 2 * 16G LexarDDR5-6000
System: MicrosoftWindows 11 Pro
Hard Driver:
系统盘Lenovo_SSD_SL700_240G
数据盘YMTC PC41Q 1TB
测试套件: 鸾起科技SSD专业测试套件eBird
CrystalDiskInfo信息查询:
5、威廉希尔官方网站 解析
Xtacking威廉希尔官方网站 是长江存储(YMTC)研发的一项革命性3DNAND闪存设计。该威廉希尔官方网站 的创新之处在于,它将NAND闪存的存储单元阵列与CMOS控制电路分别在两个独立的晶圆上制造。通过运用金属互联通道(VIAs)威廉希尔官方网站 ,这两个晶圆被精确地结合,形成一个高性能的存储单元。这种创新设计不仅极大提升了数据传输速率和存储单元的密度,还优化了研发流程,显著缩短了产品从设计到量产的周期。
6、测试工具—eBird
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,interwetten与威廉的赔率体系 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、功耗测量套件和Trace打印功能,可以帮助对SSD进行深度评测。
8、功耗及电压测试
8.1 PCIe的L0s/L1s功耗测试
L0s和L1是PCIe电源管理中定义的两种链路状态,它们的全称如下:
1. L0s(L0Standby):这是PCIe链路的低功耗状态之一,也称为L0待机状态。L0s允许PCIe设备在不传输数据时进入低功耗模式,同时能够快速恢复到全速工作状态L0。这种状态是单向的,意味着链路的一个方向可以独立于另一个方向进入L0s状态。
2. L1(L1ASPM):这是PCIe链路的另一个低功耗状态,比L0s更加节能,但进入和退出L0状态的延时更长。L1状态是可选的,并且要求PCIe链路的两个方向都需要进入L1状态。在L1状态下,设备可以关闭一些电源以减少能耗,但仍然保持相对快速的恢复到L0状态的能力。
这两种状态是PCIe主动状态电源管理(ASPM)的一部分,旨在在设备不活跃时减少能耗,同时保持快速响应能力。
PC41Q在不同data pattern的低负载随机读写条件下,功耗表现都很优秀。
8.1.1 L0s状态下的读写功耗、电压及性能测试
8.1.1.1 L0s_R70W30_Rand_4K
8.1.1.2 L0s_Read_Rand_4k
8.1.1.3 L0s_Write_Seq_4k
8.1.2 L1状态下的读写功耗、电压及性能测试
8.1.2.1 L1_R70W30_Rand_512
8.1.2.2 L1_Read_Rand_8k
8.1.2.3 L1_Write_Seq_16k
8.2 NVMe的PS0~PS4功耗测试
SSD中的PS0到PS4是NVMe规范中定义的电源状态,它们分别代表不同的功耗和性能级别。
8.2.1 PS0状态下的功耗、电压和性能测试
PS0(Power State 0):全速状态,这是NVMe设备的最高性能状态,设备在此状态下可以提供最大的IOPS和吞吐量。
8.2.1.1PS0_R70W30_Rand_4k
8.2.1.2 PS0_Read_Rand_4k
8.2.1.3 PS0_Write_Seq_4k
8.2.2 PS1状态下的功耗、电压和性能测试
PS1(Power State 1):低功耗状态,比PS0状态消耗的功率低,但性能也相应降低。PS1状态通常用于设备不需要全速运行时,以减少能耗。
8.2.2.1 PS1_R70W30_Rand_512
8.2.2.2 PS1_Read_Rand_8k
8.2.2.3PS1_Write_Rand_8k
8.2.3 PS2状态下的功耗、电压和性能测试
PS2(Power State 2):更低功耗状态,比PS1状态的功耗更低,性能也进一步降低。PS2状态适用于设备长时间不活跃时,以进一步节省能源。
8.2.3.1 PS2_R70W30_Rand_4k
8.2.3.2 PS2_Read_Rand_8k
8.2.3.3 PS2_Write_Rand_512
8.2.4 PS3状态下的功耗、电压和性能测试
PS3(Power State 3):非操作状态,设备在此状态下不消耗功率,但需要更长的时间来恢复到工作状态。PS3状态是一种深度睡眠状态,适用于设备预期长时间不被访问的情况。
8.2.4.1 PS3_R70W30_Rand_4k
8.2.4.2 PS3_Read_Rand_4k
8.2.4.3 PS3_Wirte_Rand_4k
8.2.5 PS4状态下的功耗、电压和性能测试
PS4(Power State 4):深度非操作状态,比PS3状态的功耗更低,但恢复到工作状态的时间也更长。PS4状态是NVMe设备最深的电源状态,通常用于设备预期长时间不使用的情况。
8.2.5.1 PS4_R70W30_Rand_512
8.2.5.2 PS4_Read_Rand_8k
8.2.5.3 PS4_Write_Rand_8k
8.3 电压测试
在SSD的测试中,电压稳定性测试是至关重要的,尤其是在不同的读写场景下。这项测试确保SSD在正常工作电压范围内能够稳定运行,提高产品质量和可靠性。
SSD对电压稳定性的要求较高,电压异常可能导致数据丢失或设备损坏。因此,对SSD进行电压拉偏测试,可以模拟SSD在使用过程中可能遇到的电压异常情况,评估其对电压波动的稳定性和适应能力。通过此测试,可以发现SSD在电压异常情况下的响应和恢复能力,为保证其在实际应用中的稳定性提供参考。
此外,电压稳定性测试还包括在不同温度和电压水平下进行的四象限测试,以验证SSD在极端工作条件下的性能和寿命。这些测试结果对于确保SSD在各种操作条件下的可靠性至关重要。
8.3.1 Voltage_10minus_R70W30_Rand_4k
8.3.2 Voltage_10minus_Read_Rand_4k
8.3.3 Voltage_10minus_Wirte_Rand_4k
8.3.4 Voltage_10plus_R70W30_Rand_512
8.3.5 Voltage_10plus_Read_Rand_8k
8.3.6 Voltage_10plus_Write_Rand_8k
10、结语
长江存储PC41Q SSD,搭载QLC闪存颗粒并采用无缓存设计,这一创新不仅有效降低了成本,也显著提升了功耗效率。在包括媒体播放和游戏加载在内的多样化应用场景中,PC41Q展现出卓越的功耗管理能力,无需额外散热措施即可保持稳定运行,尤其适宜于空间受限的设备,如笔记本电脑和迷你主机,其低功耗特性显著增强了消费设备的续航能力。
在电压稳定性方面,PC41Q SSD同样表现不俗。即使面临高负载挑战,它仍能保持电压的稳定,确保数据传输的可靠性和SSD的持久耐用,这对于需要长时间连续运行的应用场景至关重要。
测试结果进一步证实,PC41Q在同类QLC SSD中性能卓越,足以满足日常办公和娱乐的需求。综合来看,长江存储PC41Q SSD在功耗和电压测试中的表现超出预期,它在成本效益、性能表现和稳定性方面实现了理想的平衡。基于其出色的性价比和可靠性,预计PC41Q将在笔记本电脑和主机等OEM产品领域获得更广泛的应用。
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原文标题:长江存储PC41Q:功耗及电压评测
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