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HIKSEMI RAPIDS S560 & S1000 1T——便携高性能固态U盘

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一、前言
一直以来,由于主要原厂固态U盘极其高傲的价格和鸡肋的性能,固态U盘领域多年保持着不温不火的姿态,基本以手工制作的DIY产品为主;笔者作为混迹贴吧多年的爱好者,依稀记得早年的原厂固态U盘基本以闪迪的Extreme系列为主,CZ880也以其远强于普通U盘的读写速度和终身质保的噱头吸引了大量玩家。近年来,随着一系列优秀的国产SSD主控产品涌现出来,来自国内的新一代固态和固态U盘以优异的性能和低廉的价格吸引了大批关心和支持存储国产化进程的玩家关注。
海康存储(HIKSEMI)作为最早的国内SSD领域玩家之一,曾推出过多款脍炙人口的现象级产品如C2000Pro、E200Pro等,同时也发布过X306C、R36C等多款表现良好的U盘产品;近期,笔者关注到HIKSEMI又推出了两款新型号的固态U盘——S560和S1000,一起看看它们的性能表现吧!


IP属地:浙江1楼2023-11-26 15:42回复
    三、基本信息
    惯例,到手上机先看CDI
    ①S560

    ②S1000
    从CDI的信息可以得知,S560和S1000的接口均为UASP(Serial ATA)。其中S560的Model Name并没有刷成相应的产品型号名称,而是显示为MAXIO 1102,故不难猜测该方案是选择了MAS1102作为主控,且其支持的标准为ACS-4。
    而S1000作为支持10Gbps的产品,最初笔者以为会采用了DRAM-Less方案的主控进行桥接,后来仔细观察发现支持的标准为ACS-2/ATA8-ACS version 4c,并未显示NVMe 1.*,故可以排除NVMe主控桥接方案,这也让笔者想到了之前测过的SMI 2320方案的PSSD。后续笔者会进一步通过相关的软件解析这两款固态U盘的用料信息。
    从smartmontools可见,无论是S560还是S1000,由于USB桥接器的阻挡,无法进一步地准确识别S560和S1000相关的smart信息。


    IP属地:浙江3楼2023-11-26 15:45
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      为了初步验证S560和S1000的用料信息,笔者分别用MAXIO和SMI的Flash ID软件进行了解析,结果如下所示:
      ①S560

      ②S1000
      由Flash ID解析的信息可知,S560 1TB的主控是来自MAXIO的MAS1102,NAND则是来自YMTC长江存储3D V4 TLC颗粒,代号为X3-9070,与市面上许多MAP1602主控方案的硬盘颗粒型号相同;S1000 1TB通过SMI的Flash ID可以发现其From smart显示为SM2320,初步验证了笔者的猜想,采用的是来自SMI的2320一体化主控。
      后续,笔者通过一些更专业的软件对这两款硬盘的硬件信息进行了分析,如下所示:
      ①S560

      ②S1000

      根据上述信息不难观察到S560 1TB的颗粒原始坏块总量在89个;S1000则是可以通过SMI 2320的EasyTool工具箱抓取到相关的信息,由图可见S1000颗粒的Flash ID为9B C5 58 71 30 00 00,与上文中S560 1TB的Flash ID一致,故说明S1000用的颗粒和S560是同型号颗粒。同时,可以通过EasyTool工具抓取到S1000的原始颗粒坏块信息,原始坏块总量在93个。无论是S560还是S1000,两者所用的颗粒原始坏块总量均在一个比较低的水准,也从侧面说明本次测试的S560和S1000两款产品用料较好。


      IP属地:浙江4楼2023-11-26 15:46
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        四、测试平台及设置
        Central Processing Unit:AMD Ryzen 3700X @ 4.4GHz
        Motherboard:Micro Star X570 Gaming Plus(BIOS Verizon: 7C37vAE)
        Software:Windows 10 Professional 22H2
        IO Interface:USB 3.2 Gen 2 Type-C Ports (From AMD® Processor)
        Power Measurement Equipment:Power-Z KM001C
        由于测试采用的是AMD平台,相关测试数据可能偏低。


        IP属地:浙江5楼2023-11-26 15:46
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          五、基本性能测试
          ① S560




          ②S1000



          从CDM、AS SSD、ATTO和HD Tune的结果可见,S560在轻负载及全盘顺序读写下表现基本能够达到MAS1102 SATA主控的带宽上限;由ATTO的测试结果可以观察到,当其写入块大小超过32KB时,顺序写入基本上能够达到400MB/s,顺序写入基本上能达到450MB/s以上,块大小48MB时出现读写速度下降可能是来源于硬盘过热降速;HD Tune的300G顺序写入测试较为稳定,SLC Cache的大小大致在58GiB左右,缓内顺序写入速度维持在460MB/s,缓外顺序写入速度则是维持在250MB/s,顺序读取的速度则全程维持在450MB/s左右,整体表现良好;由于HD Tune是先进行顺序写入后进行顺序读取,在脏盘状态下其读取速度存在间歇性掉速,这个过程主要来源于主控的垃圾回收操作。
          在CDM下测得的S1000顺序读取速度来到了将近1030MB/s,写入速度来到了938MB/s,混合7读3写的速度也有988MB/s。相较于S560,S1000 QD1 T1下4K成绩较为亮眼。在ASS测速跑分软件中,S1000得到了1048的分数,是少有的得分能够超过1000分的移动固态硬盘;ATTO的测试可以得知,当块大小超过512KB后,写入和读取的传输速率波动不大,写入速度基本上保持在893~894MB/s,读取速度基本上保持在980~982MB/s,且未出现明显的掉速现象;但在HD Tune 300G读写的过程中,顺序写入出现了“三段式”的写入曲线,第一段SLC缓内写入速度在880~890MB/s左右,SLC Cache大小为大约在50GB左右,第二段写入速度为560MB/s左右,第三段写入速度则是跌至480MB/s,顺序读取最开始时的速度为780MB/s,读取至90GB后速度进一步升至950MB/s,这种读取现象的原因可能归因于前半段读取时,主控在后台进行垃圾回收(GC)的操作,占用了一定的主控资源,使得其并未达到最大的读写速度。


          IP属地:浙江6楼2023-11-26 15:48
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            在HD Tune 300G连续读写测试过程中,笔者也通过HWINFO软件抓取相应的温度传感信息,如下图所示。300G连续写入时,S560的最高温度来到了48℃,S1000的最高温度来到了81℃,接近温度墙。
            ①S560

            ②S1000
            相比常规的跑分软件,PCMark 8是目前最接近实际使用环境的模拟测试软件,同时也是一套标准化及流水化的测试流程。其中Storage测试项目中涵盖了游戏、办公、图形处理等几个子项目,该测试项目通过在Adobe Creative Suite、Microsoft Office以及一些常见游戏中记录到的轨迹来监控SSD存储设备的性能。
            而3DMark存储测试项目通过专门的组件测试来测量SSD和其他存储硬件的游戏性能。它支持所有最新的存储技术,并测试实际、真实世界的游戏性能,如加载游戏、保存进度、安装游戏文件和录制游戏视频流等活动。
            笔者此次也通过PCMark 8和3DMark软件来对空盘状态下的S560和S1000进行测试。测试结果如下所示:
            ①S560


            ②S1000

            在PC Mark8的测试中,S560得分4962分,带宽为244.54MB/s,S1000得分5011分,带宽为326.15MB/s。仔细对比各个项目载入时间的差距,可以发现S560载入时间相较于S1000慢了0.1~4.5s不等,尤其是针对Adobe这类大型项目而言,相应的差距也会进一步地被拉开。在3DMark中,S560的存储基准测试分数为892分,S1000的分数则是直接来到了1428分,但均低于3DMark的平均水准。
            由于外接固态U盘受限于桥接主控性能和接口带宽的多重影响,相较于直接挂载在主板上的NVMe硬盘,会有一定程度的读写损耗,反映到实际PCMark 8和3DMark的测试项目中便是加载时间相对延长,带宽速率相应偏低,以及平均存取时间更长。


            IP属地:浙江7楼2023-11-26 15:50
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              六、功耗测试
              为了更好地读取到PSSD在不同工况下的功耗情况,笔者在采用来自Power-Z,型号为KM001C的功耗仪,期望将S560和S1000相关的功耗数据通过图表的方式更好地展现出来!
              (1)上电功耗
              ①S560

              ②S1000
              本次测试中,利用KM001C分别监控了S560和S1000在上电后14s的功耗表现。其中S560上电的最大上电瞬时功率可以达到1.282W,稳定后的功率为0.971W;S1000的最大上电瞬时功率为0.9851W,稳定后的功率为0.6535W,两者的上电功率基本上维持在一个比较低的水准。
              (2)顺序读取&顺序写入功耗
              在此部分,笔者通过Windows下的Fio软件分别对S560和S1000的顺序读写速率进行限制,并在QD32 TC1条件下测试全盘顺序读取,采集其稳定后的功耗数据。
              ①S560

              ②S1000
              在测试中,S560 1TB的Idle功耗大约为0.8051W,最大读取功耗约1.0345W,最大顺序读取速率为535MiB/s(561MB/s),最大写入功耗为1.4470W,最大顺序写入速率为470MiB/s(492MB/s)。同时可以观察到,随着顺序读取速率的增长,S560的功耗曲线较为平稳;顺序写入的功耗曲线接近线性。
              S1000 1TB的Idle功耗和上电后稳定电功率相差不大,为0.6017W,最大读取功耗约1.4837W,最大顺序读取速率为975MiB/s(1022MB/s),最大写入功耗为1.5377W,最大顺序写入速率为892MiB/s(935MB/s)。S1000不同速率下的功耗曲线波动程度较大,顺序写入的功耗曲线则接近线性。同时也可以观察到采用SMI 2320的S1000,顺序读取和顺序写入的功率相差不大。
              无论是S560还是S100,均与上文CDM QD8 T1测得的顺序读取速率和顺序写入速率相接近,也进一步说明Power-Z KM001C功耗计所带来的性能损失及误差可基本忽略不计。


              IP属地:浙江8楼2023-11-26 15:51
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                七、全盘读写&温控测试
                在此项测试中,笔者通过Windows下的fio软件分别对S560和S1000 1TB进行全盘顺序读写测试,并通过HWINFO软件记录相应的温度传感器信息。
                (1)写入性能测试及相应的温度监控
                ①S560

                ②S1000
                (2)读取性能测试及相应的温度监控
                ①S560

                ②S1000
                全盘顺序读取时,S560 1TB的SLC Cache容量大约为83GiB大小,顺序写入开始时能维持在495MiB/s(518.27MB/s)左右,后续则会下降到460MiB/s左右,缓内写入速度的平均速度为459.91MiB/s(481.53MB/s),缓外写入的平均速度为242.78MiB/s(254.19MB/s),全盘顺序写入时最高温度为48℃,并维持到写入结束;S560 1TB全盘顺序读取的平均速度为440MiB/s (462MB/s),读取曲线基本上能维持在一条直线,但仍会出现小幅度的波动,此时温度从全盘写入时的48℃缓慢地降至47℃,并在47℃~48℃之间反复横跳。
                反观S1000,全盘顺序写入的曲线就不太美观了:写入过程中出现了极为剧烈的波动,主要是因为更高的读写速度带来了更大的发热量,以及固件策略较为激进。S1000 1TB的SLC Cache容量大小大约为52.24GiB,此时SLC Cache内的顺序写入速度为891.65MiB/s (933.56MB/s),写出SLC Cache后的第二段写入速度维持在550~600MiB/s,第三段写入速度维持在460~500MiB/s,当温度达到82℃后,会出现撞墙降速的情况,此时的写入速度会进一步跌至310~360 MiB/s,当温度跌至78℃后,写入速度重新恢复,后反复在“撞墙——掉速——撞墙——掉速”中循环,直至全盘写完。顺序读取开始时,并未达到峰值速度,可能归因于此时主控在后台进行垃圾回收操作,导致读取性能并未完全释放,从最开始的522MiB/s,升至800MiB/s左右,最后升至981MiB/s(1027MB/s),同时由图可知全盘读取的温度基本上维持在74~75℃,实际摸上去上还是比较烫手。


                IP属地:浙江9楼2023-11-26 15:53
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                  八、结语
                  1.本期评测的HIKSEMI RAPIDS S560和S1000,无论是在外壳还是内在的质感上都下了功夫,拥有了带磨砂质感的铝合金金属外壳,品质优异的颗粒,顺滑的滑块手感,相较于前一款产品R36C,有较为明显的改善;
                  2.从个人使用体验上来说,S560表现优于S1000,S560全盘读写的温度最高在48℃,在NTFS系统文件下进行大文件传输时,均能有良好的读写速度表现,能够较好地满足日常拷贝文件的使用需求,整体上虽然有发热但仍在可接受范围,可以在完成读写后随心拔走U盘;反观S1000,待机的温度达到将近50℃,顺序写入时最高温度一度升至到了83℃,对于经常需要拷贝复制一些大文件时,使用体验有待提升;
                  3.整体上,S560和S1000的固件策略都较为激进,固件垃圾回收(GC)操作很频繁;激进的固件算法带来了更大发热量及功耗,但为了保证随插随用的U盘体验,需要主控及时对垃圾进行回收,使得S560与S1000的调教方向均会更贴近于实际使用场景。


                  IP属地:浙江10楼2023-11-26 15:53
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                    更新完毕 欢迎留言讨论


                    IP属地:浙江来自Android客户端11楼2023-11-26 15:55
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                      厉害了


                      IP属地:广东12楼2023-11-26 16:00
                      收起回复
                        不明觉厉


                        IP属地:广东来自Android客户端13楼2023-11-26 16:13
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                          好帖,下次拆开看


                          IP属地:陕西来自Android客户端14楼2023-11-26 16:26
                          收起回复
                            感觉560 1t的cache大了,导致实际缓外速度反而比不过512g,虽然日常用没啥区别,但232要是用同样的固件策略,肯定比128要强,cache小一点估计能跑300+到400的


                            IP属地:湖北来自Android客户端15楼2023-11-26 16:52
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                              可拉挤巴倒吧


                              IP属地:山东来自iPhone客户端16楼2023-11-26 17:40
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