PCIe 5.0 SSD首发测试

从存储产品的技术发展历史来看，存储产品在性能上的提升除了需要控制芯片、存储介质在技术架构上有大的进步与改进外，更重要的一个先决条件是需要为它们使用更“宽”的传输接口。如在约25年前，人们使用的还是接口带宽只有33MB/s的IDE ATA33接口，然后才逐渐进化为ATA 133、SATA、PCIe 1.0到PCIe 4.0，帮助存储设备的性能从不到33MB/s飞跃到PCIe 4.0 SSD的最高接近7500MB/s。而现在借助传输总线技术的进步，首款采用PCIe 5.0总线技术的SSD也终于来到了《微型计算机》评测室，那么这款SSD是否能让存储产品的性能再上一层楼，在使用体验上会给用户带来怎样的变化呢？

产品规格

接口：PCIe 5.0 x4

主控：群联PS5026-E26 8通道主控

闪存：美光232层堆叠TLC闪存颗粒

缓存：LPDDR4

可选容量：1TB、2TB

板型：M.2 2280

耐久度：700TBW(1TB)、1400TBW(2TB) 

质保时间：5年

参考价格：2699元（2TB）

带宽翻番！PCIe 5.0技术简介

在2019年5月，PCI-SIG组织已经发布了PCIe 5.0标准。相比PCIe 4.0，PCIe 5.0的带宽再度翻倍，在显卡使用的PCIe 5.0 x16场景下，单向带宽高达约64GB/s，双向带宽高达128GB/s。而在SSD常用的PCIe 5.0 x16场景下，其单向带宽也有16GB/s，双向带宽达到32GB/s。值得一提的是，在数据传输中，PCIe 5.0还使用了从3.0标准时代所导入的NRZ(Non- Return-to-Zero)128b/130b编码技术，不再采用8bit/10bit的小包校验方式，转而采用了全新算法的128bit/130bit的大包校验方式以及全新的硬件加扰和解码模块等，其校验带宽开销从之前的20%大跌至1.54%。因此如扣除损耗的带宽后，PCIe 5.0 x16、PCIe 5.0 x4接口下也能分别提供63.0 GB/s、15.75 GB/s的传输带宽。为了达到如此的带宽高度，PCIe 5.0采用了全新的信号完整性设计、可以向后兼容的CEM连接器等设备，整体技术架构还是发生了比较大的变化。

从SSD的角度来看，PCIe 5.0 x4接口的使用显然能大力推动SSD性能的提升，毕竟现在所用的PCIe 4.0 x4 SSD接口可用传输带宽也只有7.88 GB/s。当然接口带宽提升了，还需要SSD提升自身存储控制器与闪存颗粒的性能，才能有效地利用这高规格的传输接口，那么本次测试的PCIe 5.0 SSD的硬件配置是怎样的呢？

PCIe 5.0 SSD之大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB硬件解析

本次测试所用的M.2 PCIe 5.0 x4 SSD由传统DIY厂商技嘉科技推出，型号为大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD，目前有1TB、2TB两个容量。首先从外观上来看，与之前的M.2 SSD相比，这款产品最大的不同就是它采用了巨大的散热器。普通SSD一般只是配备一块厚度适中的矩形散热片，而这款SSD采用的则是带有纳米碳涂层的M.2双热管散热器。散热器由两根热管和上下两块堆叠散热片组成，基于先进的热技术纳米碳涂层，让散热片能利用纳米碳的高热辐射性，改善金属表面的热辐射效率，获得更好的散热效果。同时散热器正反两面都配备了高导热系数的散热垫，让SSD上所有芯片的热量都能高效地传递到散热片上。

▲散热器正反两面都配备了高导热系数的散热垫，让SSD上所有芯片的热量都能高效地传递到散热片上。

不过大型散热器的配备也让这款SSD的厚度达到了44.7mm，一般M.2 SSD在不带散热器时的厚度只有2mm，而专为M.2 SSD设计的普通散热器也只有5mm左右的厚度，所以用户在采用这款SSD前需注意是否会存在安装冲突。技嘉之所以会为其首款PCIe 5.0 SSD使用大型的散热器，原因还是在于规格的提升也增加了PCIe 5.0主控的发热量，所以为了有效降低主控的工作温度，避免出现过热掉速，确保性能稳定性，散热器的设计规格也较以前提升不少。此外，考虑到在游戏本、一体机中并不方便安装大型散热器，所以技嘉还非常贴心地为这款SSD采用了铜箔标签。该标签不仅起着显示产品型号的作用，更能借助铜箔优良的导热性，将热量快速导出。

▲大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB由一颗PS5026-E26 PCIe 5.0主控芯片、4颗美光232层堆叠TLC闪存颗粒、1颗用作缓存的SK海力士LPDDR4内存颗粒组成。

▲大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB的“心脏”：群联PS5026-E26 PCIe 5.0主控芯片

如此多的散热设计，服务的就是这款SSD的核心——来自群联的PS5026-E26 PCIe 5.0主控芯片。基于12nm生产工艺打造的PS5026-E26内部拥有两颗ARM Cortex-R5架构的处理器，以及3颗协作处理器，确保了足够的计算能力。同时它支持多达8个NAND闪存通道读写，32CE片选信号，并符合NVMe 2.0标准。

▲ZNS（分区命名空间）带给SSD的主要技术好处

而NVMe 2.0标准带来的一大改进就是提供了一个新功能——ZNS（分区命名空间）。ZNS允许SSD和主机在驱动器内协作放置数据，而无需过度调配，还允许数据与SSD的物理介质对齐。通过这种方式，ZNS提高了整体系统性能并提高了SSD的耐久性。简单地说，支持ZNS技术的SSD会在内部划出多个分区命名空间，SSD会把具有相似访问频率的数据放在相同的分区命名空间中。这样那些需要长期存放的数据就可以集中地存放在一些块中，可以尽量减少因为新数据写入被临时挪动的现象出现，以减少整体写放大，从而延长硬盘寿命。此外，在分区空间内只支持顺序写入的特性可以进一步降低写入放大，ZNS技术还可以降低SSD对缓存容量的需求。而对SSD耐久与寿命的优化，也让这款SSD有不错的寿命指标。目前AORUS Gen5 10000 SSD有1TB、2TB两种容量供用户选择。质保方面，这款产品拥有5年质保加可写容量的质保政策（以先到为准），其2TB产品的TBW质保可写容量高达1400TB，1TB容量产品的质保可写容量也有700TB，而一般常见2TB、1TB TLC SSD的质保可写容量分别为1200TB、600TB，这也说明厂商对SSD的品质的确是相当有信心的。

▲大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB采用了4GB SK海力士LPDDR4内存作缓存

▲大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD采用的美光232层颗粒堆叠TLC闪存颗粒

为了提升SSD的性能，大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD也采用独立缓存设计。本次测试的2TB产品配备了多达4GB独立缓存（编号为H9HCNNNCPUMLXR-NEE的SK海力士LPDDR4内存颗粒 ），用于存放记录数据位置的FTL映射表。SSD的读写操作都需要查询这张记录表，要想读写速度快，就需要把这张映射表存放在高性能的DRAM内存颗粒中，从而有效提升SSD的读写性能。对于保证SSD读写性能的关键——闪存，技嘉此次更为它采用了上市不久的美光232层堆叠TLC闪存颗粒。该颗粒在密度与性能上都获得了提升，其单Die容量达到128GB，四颗Die组成一颗拥有512GB容量的闪存颗粒，因此参与此次测试的2TB SSD的正反两面也就只有4颗闪存颗粒。性能上，美光的232层颗粒采用6 Planes（4面）设计，相比常见的4 Planes设计闪存拥有更高的读写吞吐量，闪存接口速度为1600MT/s，后续会升级至2000～2400MT/s。

基于以上更先进的硬件与技术的应用，最终大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB产品的标称顺序读写速度达到10000MB/s、9500MB/s，相比顺序读取速度在7500MB/s以内，顺序写入速度在7000MB/s以内的顶级PCIe 4.0 SSD也提升不少，那么它在实际测试、应用中是否能取得与标称性能相符的成绩呢？接下来我们特别搭建基于酷睿i9-13900KS处理器、32GB DDR5 7200MT/s双通道内存组成的平台对它进行了测试。

测试平台

主板：技嘉Z790 AORUS TACHYON钛雕

处理器：酷睿i9-13900KS

内存：Kingston FURY叛逆者DDR5 7200MT/s 32GB双通道内存

硬盘：大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB

显卡：GeForce RTX 3060

电源：AORUS AP1200PM铂金雕

操作系统：Windows 11

读写均突破10000MB/s！ 基准性能测试

测试点评：首先从基准测试来看，凭借全新的PCIe 5.0主控、232层堆叠闪存颗粒，大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD的确有非常不错的表现。在CrystalDiskMark测试中，大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB的顺序读写速度均双双突破了10000MB/s的标称顺序速度，相比PCIe 4.0 SSD的确有很大的提升。毕竟顶级PCIe 4.0 SSD的顺序读取速度一般在7450MB/s～7490MB/s左右，顺序写入速度一般在6500MB/s～7000MB/s左右。而在随机写入性能上，虽然没有顺序读写速度提升那么大，但进步也是存在的。如在与游戏、消费级程序应用相关的随机4K Q1T1测试中，其读取性能达到94MB/s左右，而顶级PCIe 4.0 SSD在该测试中一般也只是在80MB/s～90MB/s左右。这意味着这款PCIe 5.0 SSD也能更快地启动各类应用程序，加载游戏场景。

同时在AS SSD Benchmark、Anvil's Storage Utilities测试中，大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB也凭借不错的顺序与随机读写性能分别获得了12985分、32839分的好成绩，优于顶级PCIe 4.0 SSD。顶级PCIe 4.0 SSD在这两项测试中的得分一般分别在12800分、30000分以内。

掉速不明显！ 基准性能最大容量测试

接下来我们还在基准软件可设置的最大容量下对大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB进行了测试，在AS SSD BENCHMARK中测试容量为10GB，在Anvil's Storage Utilities中测试容量为32GB，在CrystalDiskMark中，测试容量为64GB。

结果显示，在读写大容量文件时，这款产品的掉速并不明显。其CrystalDiskMark的顺序读写速度仍分别在10000MB/s以上，其在AS SSD BENCHMARK测试分数只小幅下滑约400分，Anvil's Storage Utilities测试得分可能由于测试误差，反而较小容量测试时还上升到了33831分。这表明大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB应该有一个容量不小的SLC Cache，我们将在后面的测试中进行验证。

应用软件与游戏测试

▲大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB创下了目前《微型计算机》评测室中的PCMark 10存储性能系统盘测试最高分

在这部分测试中，我们首先使用了PCMark 10存储性能中的系统盘性能测试，该测试也包含了多项复杂的存储性能测试，包括Windows 10启动测试，《Premiere Pro》《 Lightroom》《 After Effects》《Photoshop》《Illustrator》等专业软件的启动、读写使用测试，《EXCEL》《PowerPoint》《InDesign》等办公软件的读写使用测试，以及ISO文件、JPEG图片的拷贝。可以说PCMark 10涵盖了当前绝大部分办公应用场景涉及的软件与应用行为，包含各类顺序读写与随机读写应用。其成绩将通过汇总每项测试的传输速度、访问时间，计算几何平均数而来。

大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB在PCMark 10存储性能的得分达到了5741分，其平均传输带宽为911.8MB/s。这是什么概念呢？这是一个在《微型计算机》评测室中排名第一的成绩。在我们以往的测试中，PCIe 4.0 SSD所获得的最高分数也就4612分，平均传输带宽为730.27MB/s。说明这款SSD的确拥有超越顶级PCIe 4.0 SSD的实力，在生产力应用中性能领先多达24.5%，更加适合进行日常办公、内容创建等工作。

▲在3DMark存储性能测试中，大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB高达5596分的成绩也难有对手。

在游戏性能的考察上，我们使用了3DMark存储性能测试，该测试会考察《战地5》《使命召唤：黑色行动4》《守望先锋》三款游戏在SSD上从启动到菜单的速度，并考察SSD在一边玩游戏一边录制视频时的性能，以及在安装游戏，复制游戏文件的性能表现。大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB同样创造了纪录，其总分高达5596分。而在《微型计算机》评测室中，PCIe 4.0 SSD在该测试中所能达到的最高分数也就在4253分左右。原因很简单，就是PCIe 5.0 SSD在各类游戏相关应用中都更快一些。如在3DMark存储性能测试的《战地5》载入测试中，其游戏载入速度高达1612.69MB/s，而顶级PCIe 4.0 SSD在这个测试中的载入速度在1500MB/s左右；在3DMark存储性能测试的《使命召唤：黑色行动4》游戏载入测试中，大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB的载入速度达到1232.06MB/s，顶级PCIe 4.0 SSD在该测试中的载入速度一般在1100MB/s～1200MB/s左右。

当然差别最大的是在游戏拷贝测试，凭借PCIe 5.0 SSD的高速性能，大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB传输《CS:GO》游戏文件的速度达到惊人的6127.83MB/s，而顶级PCIe 4.0 SSD在该测试中的传输速度难以超过3500MB/s。

在游戏测试中，我们则使用《最终幻想14：晓月之终途》《最终幻想14：暗影之逆焰》这两款游戏的基准程序进行了测试。这两款由史克威尔推出的游戏不仅制作精良，而且史克威尔还非常贴心地推出基准程序可以测试电脑运行这些游戏的帧数，以及场景载入时间，这两款游戏的基准程序也因此成为测试SSD实际游戏性能的主要工具。而大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB在这两个测试中的表现也非常不错，其《最终幻想14：晓月之终途》的场景载入耗时只有5.827s，《最终幻想14：暗影之逆焰》的场景载入耗时只有5.517s，比一般耗时需要6s的顶级PCIe 4.0 SSD都要略少一些。

配备大容量SLC Cache！ 全盘读写性能测试

▲在TxBENCH全盘读取性能测试中，大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB的表现很稳定，全盘平均顺序读取速度高达9783.9MB/s。

我们还通过TxBENCH的全盘读写测试考察了大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB的顺序读写性能一致性，首先从全盘读取性能测试来看，它的全盘顺序读取性能非常稳定，在整个读取过程中没有出现掉速现象，平均顺序读取速度高达9783.9MB/s。而在全盘顺序写入测试上，我们也发现了为什么大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB在基准测试中没有出现明显掉速的原因，原来它拥有一个容量为208GB的SLC Cache。在这个容量范围内写入顺序型数据，SSD就能保持10000MB/s以上的高速。显然这个容量对于大部分一次性写入数据容量不到200GB的普通用户完全够用了。

▲大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB的SLC Cache缓存容量大约在208GB，在这个容量范围内写入顺序型数据，SSD就能保持10000MB/s以上的高速。当SLC Cache耗尽后，在大部分时间写入速度维持在3000～3500MB/s左右。

▲当写入容量达到约1553GB后，SSD的写入性能会进一步下降，顺序写入速度在1100MB～1600MB/s。

▲借助前期较高的顺序写入速度，以及后期仍能达到1100MB/s以上的顺序写入速度，其全盘平均顺序写入速度还是能达到2891.6MB/s。

当SLC Cache耗尽后，写入速度会有较大幅度下降，在大部分时间写入速度维持在3000～3500MB/s左右。当写入容量达到约1553GB后，SSD的写入性能会进一步下降，顺序写入速度在1100MB～1600MB/s。借助前期较高的顺序写入速度，以及后期仍能达到1100MB/s以上的顺序写入速度，其全盘平均顺序写入速度还是能达到2891.6MB/s。与那些掉速后，顺序写入速度常常低于1000MB/s的产品相比，大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB在TLC SSD中算是非常优秀的了。

发热量没有想象中的那么高

▲借助自带的大型散热器，PCIe 5.0 SSD的发热量并没有想象的那么高，在完成全盘2TB数据写入测试时，其最高温度点在72.3℃左右。

除了优秀的性能表现，对于一款SSD而言，更为重要的是SSD的稳定性与温度表现。而借助大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD 2TB自带的大型散热器，这款PCIe 5.0 SSD的发热量并没有想象的那么高，工作温度得到了较好的控制。在完成全盘2TB数据写入测试后，从FLIR热成像仪来看，SSD散热器全盘最高温度点在72.3℃左右，仅仅依靠大面积被动散热器也能让PCIe 5.0 SSD的性能得到完全释放，并非像网上之前的传言，需要风扇这样的主动散热设计才能确保PCIe 5.0 SSD稳定运行。

全面超越PCIe 4.0 SSD，好戏才刚刚开始！

综合以上测试，不难看出，技术的进步的确给用户带来了切实的好处。借助PCIe 5.0主控、PCIe 5.0传输接口，以及更强的3D堆叠颗粒，大雕510K AORUS Gen5 10000 SSD在顺序读写性能上远胜PCIe 4.0 SSD，在随机性能上也有一定提升。同时ZNS（分区命名空间）技术的加入也让SSD拥有更长的使用寿命与更好的性能，在各个方面都超越了PCIe 4.0 SSD。对于目前采用Z790高端主板（注：需提供PCIe 5.0 M.2 SSD转接卡）、AMD 600系列主板（注：需在规格表里确认是否提供了PCIe 5.0 M.2 SSD接口）的用户，它就是获取更强存储性能的不错选择。而且值得一提的是，雕510K AORUS Gen5 10000 SSD还只是PCIe 5.0 SSD“先遣军”，根据业内消息来看，后续还将有对主控、闪存进行优化，顺序读取速度突破12000MB/s左右的升级版产品问世，PCIe 5.0 SSD的好戏才刚刚上演。

编辑：黄飞