长江存储PC450商用消费级固态硬盘评测

1 简介

长江存储的上一代OEM PCIe 4.0 SSD产品PC411凭借着优秀的品质得到了广大用户的认可，获得了良好的市场表现。时隔两年，长江存储推出了PC411的后续型号PC450。

PC450是长江存储为AI、游戏、办公等主流电脑推出的新一代PCIe 4.0商用消费级固态硬盘，为新一代4通道无缓设计（DRAM-LESS）产品，兼具高性能、低功耗、低发热特性，顺序读写高达7,000MB/s和6,300MB/s，可显著提升终端设备用户体验，满足电竞玩家、商务用户、内容创作者的需求，是高端电脑的理想存储解决方案。

2 外观和架构

相对于PC411，PC450采用了更新一代的闪存芯片X4-9070，得益于更小的闪存封装面积，产品散热表现更佳，可助力在整机设计中减少散热设计成本，提升使用体验。

PC450拥有M.2 2280/2242两种规格，单面PCB设计，适配场景更灵活，可以用于超薄笔电应用场景。

本次测评的为1TB容量版本，实物照片如下。

3 产品规格

PC450的官方产品规格如下：

外观尺寸	M.2 2242/2280
接口&协议	PCIe Gen4x4, NVMe 1.4
容量		512GB	1TB	2TB
性能	顺序读取(MB/s)	6,800	7,000	7,000
	顺写写入(MB/s)	5,600	6,300	6,300
	随机读取(KIOPS)	750	970	970
	随机写入(KIOPS)	1,000	1,050	1,050
功耗	空闲(mW)	<2.5	<2.5	<2.5
	工作(W)	<5	<5	<5
可靠性	不可修复的错误比特数	<1E-16
	平均无故障时间(H)	200万
	耐久等级(TBW)	300	600	1200
尺寸重量	M.2 2242	2.3mm x 22.00mm x 42.0mm @ 4g max
	M.2 2280	2.3mm x 22.00mm x 80.0mm @ 6.5g max
环境	工作温度	0°C to 70°C
功能	TCG-Pyrite/Opal, PLP, Thermal Throttle, SMBus, SMART, Power Management, FFU
认证	PCIe-SIG, NVMe IOL, WHCK, UL, CE, FCC, BSMI, RoHS, Halogen Free, China RoHS, WEEE, KC, VCCI, TUV, RCM

4 产品特点

性能设计：最大读写速度达到7000MB/s和6300MB/s。

功耗设计：无缓存设计降低发热，减少散热成本，提升长时间高负载稳定性‌。支持低功耗设计，平衡性能与能耗。整个版面都有覆铜，这种设计有利于在极致性能下的散热。

尺寸设计：采用M.2 2280和2242的规格设计，小巧的外形尺寸使其能够方便地安装在各种支持M.2接口的设备中，如台式电脑主板、笔记本电脑等，适应不同用户的硬件升级和安装需求。

单面设计：整体风格简约大气，正面覆盖简洁的标签贴纸，贴纸质感细腻，视觉效果大气且充满科技感。贴纸上左上角有长存的Logo“YM长江存储”，增强了品牌和产品的辨识度。标签中同时标明了SSD型号 “PC450”、容量、SN和FW版本等信息，方便生产管理和生命周期维护。

主控选型：采用近年来业内备受认可的联芸科技MAP1602主控，该主控采用DRAM-Less设计，并提供了4Lane PCIe4.0主机接口及4通道DDR2400 NAND接口，能够高效地管理和传输数据，充分发挥PCIe 4.0接口的带宽优势，实现高速的PCIe4.0满带宽数据读写。

闪存颗粒：PC450 采用了新一代 X4-9070 TLC 闪存（晶栈 Xtacking 4.0 架构），4个通道下可以保证主控与NAND的接口速度大于前端接口PCIe4.0的速度。X-tacking技术是长江存储（YMTC）开发的一种3D NAND闪存架构。其核心在于将NAND存储阵列和CMOS外围电路分别在两片晶圆上独立制造，并通过金属互联通道（VIAs）实现晶圆的键合，形成一个整体。这种设计使得产品具备更快的I/O传输速度、更高的存储密度，同时提升研发效率并缩短生产周期。

5 eBird介绍

在本次测试中，采用了鸾起科技自主开发的eBird SSD专业测试套件，该套件与测试平台连接，负责调度管理测试用例的执行，以及配置相应的测试转卡。

eBird提供了全面的测试方案，覆盖从NVMe协议到系统应用级别，包括性能、功耗、稳定性、可靠性、模拟应用测试等。eBird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。

eBird兼容Windows、Linux和国产操作系统，模拟实际应用环境，确保测试结果的准确性，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、功耗测量和Trace打印功能，帮助用户深入分析和定位问题。

6 测试环境

在此次测试中，与eBird连接的测试平台和盘片信息如下。

7 性能测试

7.1 CDM测试

CrystalDiskMark（CDM）作为一款小巧轻便却功能强大的硬盘及固态存储设备性能基准测试工具，备受用户青睐。它以简洁高效的操作方式，能够让用户迅速且精准地测定磁盘的读写速度，无论是致力于系统优化、谨慎进行硬件选购，还是专注于故障排查，都有着不可忽视的重要价值，堪称存储设备性能评估的得力助手，在业内通常被简称为CDM。

在CDM的测试中，PC450 1TB版本的固态硬盘表现优秀，其连续顺序读取速度达到7413MB/s，超出了产品规格宣称的7000MB/s；而连续顺序写入速度达到了6361MB/s，也超过了产品规格宣称的6300MB/s。而随机读写的IOPS分别达到了1050k（4199.9MB/s）和1154k(4616.6MB/s)，远超过了产品规格宣称的970k。CDM的实测结果表现了该款产品对消费级客户在参数指标上的诚意满满。

8 PCIe测试

PCIe是SSD与Host主机的接口，其Link、reset、FLR等特性直接影响SSD的兼容性表现。PC450在该累测试的10个用例集中，结果都为PASS。

9 NVMe测试

PCIe接口类型的SSD，其接口除了遵循PCIe协议外，基于PCIe协议之上还封装了一层专为SSD定制的协议，即NVMe协议。所以我们所提到的SSD协议测试，除了要对PCIe进行测试外，还要对NVMe协议进行测试，目的是考察验证该款产品对NVMe协议标准的遵从性，实现的正确性，异常处理的全面性等。

eBird将软件协议、硬件电气层面标准、用户业务场景结合起来进行测试，更贴近真实使用场景。eBird对PC450测试了近682项NVMe协议测试脚本，结果全部PASS。

10 SNIA测试

SNIA（Storage Networking Industry Association）是一个非营利组织，负责制定国际标准和规范。SNIA推广与数据存储、传输、基础设施优化、加速、格式化和保护相关的技术。下图是SNIA对数据格式、传输、保护等定义以及后续发展方向的研究。

SNIA为SSD提供了标准的性能测试方法。eBird提供了涵盖SNIA所述标准的测试套件。使用ebird提供的SNIA套件，对PC450做了SNIA测试，结果汇总如下：

10.1 IOPS

IOPS测试用于评估SSD的随机读写性能，覆盖了多种读/写混合比例（RW Mix）和块大小（Block Size, BS）的组合。测试需要在SNIA PTS（Performance Test Specification）规定的稳态（Steady State）条件下进行。达到稳态的方法是对整盘进行128K顺序写，填满盘2遍，然后再使用给定的Data Pattern进行IOPS测试。eBird提供的填充的数据不是全0或者全1，而是随机数据（Data Pattern为RAND）填充，这样可以避免具备全0/1检测功能的SSD对写入数据进行压缩而导致数据没有真正落盘。注意这里的随机数据写不是指随机写，随机写是指LBA的随机，随机数据是指每个LBA内数据内容的随机。

随机数据写≠随机写

IOPS测试通常包括7种读写混合比例（从100%读到100%写）和8种块大小（从0.5KB到1024KB）。在该项测试中，PC450顺利达到了稳态，测试结果为PASS。

10.2 Throughput

10.3 Latency

10.4 Write Saturation

从上面数据可见，PC450虽然是一款OEM商用产品，在SNIA几项专业测试中的表现也是不错的。

11 QoS测试

QoS (Quality of service)：指在规定的时间内，以稳定一致的性能完成所有请求的能力。比较常见的SSD QoS量化指标是以99%或99.99%的可信度给出最大的响应的间。譬如:QoS(99%)的指标是4.4ms，表示总请求99%的IO延时在4.4ms以内。广义上讲IOPS同样可以使用QoS来形容IOPS性能稳定性。PC450作为一款OEM商用产品，在办公，游戏等场景中的响应速度也是重要指标，我们对PC450在QD128和QD1下的4K读写进行了测试，测试结果如下。可以看到在QD1下的随机度中，99%在的IO在0.1ms内反回，99.99%在0.4ms内返回，这对于一款DRAM-less的SSD而言，这个结果领先同类产品。

Model Number:	YMTC_PC450_1TB_B		Test Run Date:	2025_09_01_19_40_59
Firmware:	YM14D2D2		Test Tool:	fio-3.23-dirty
Device Size:	1024G		Linux Version:	Windows-10-10.0.22621-SP0
Latency
4K Random Write QD128
		usec		msec
99%		19791		19.8
99.9%		299892		299.9
99.99%		484442		484.4
99.999%		566231		566.2
99.9999%		616562		616.6
Maximum		656852		656.9
Average		5683.769		5.7
Std Dev		15597.31		15.6
Latency
4K Random Write QD1
		usec			msec
99%		4358			4.4
99.9%		6127			6.1
99.99%		7962			8.0
99.999%		164626			164.6
99.9999%		278921			278.9
Maximum		685870			685.9
Average		110.9678			0.1
Std Dev		1108.771			1.1
Latency
4K Random Read QD128
		usec			msec
99%		5275			5.3
99.9%		5537			5.5
99.99%		5668			5.7
99.999%		6717			6.7
99.9999%		7962			8.0
Maximum		9190			9.2
Average		2734.026			2.7
Std Dev		1492.483			1.5
Latency
4K Random Read QD1
		usec			msec
99%		144			0.1
99.9%		240			0.2
99.99%		354			0.4
99.999%		937			0.9
99.9999%		2965			3.0
Maximum		9261			9.3
Average		137.9325			0.1
Std Dev		25.95742			0.0

12 Power测试

eBird可以测试SSD在不同的link状态、功耗状态、Block Size、读写比例下的功耗、电压和性能。Link状态包括L0S、L1，功耗状态包括PS0、PS1、PS2、PS3、PS4，读写比例主要关注R30W70、R50W50、R70W30，Block Size主要关注512、4K、128K。eBird对PC450在上述三类因素的典型组合下进行测试时，同时监控Voltage波动曲线。

功耗/电压/性能测试内容部分举例如下：

LQ_L0S_R30W70_Rand_4K

LQ_L0S_R30W70_Rand_512

LQ_L0S_R30W70_Seq_128K

LQ_L1_R30W70_Rand_4K

LQ_L1_R30W70_Rand_512

LQ_L1_R30W70_Seq_128K

LQ_Ps0_R30W70_Rand_4K

LQ_Ps0_R30W70_Rand_512

LQ_Ps0_R30W70_Seq_128K

LQ_Ps1_R30W70_Rand_4K

LQ_Ps1_R30W70_Rand_512

LQ_Ps1_R30W70_Seq_128K

LQ_Ps2_R30W70_Rand_4K

LQ_Ps2_R30W70_Rand_512

LQ_Ps2_R30W70_Seq_128K

LQ_Ps3_R30W70_Rand_4K

LQ_Ps3_R30W70_Rand_512

LQ_Ps3_R30W70_Seq_128K

LQ_Ps4_R30W70_Rand_4K

LQ_Ps4_R30W70_Rand_512

LQ_Ps4_R30W70_Seq_128K

LQ_Voltage_10Minus_R30W70_Rand_4K

LQ_Voltage_10Minus_R30W70_Rand_512

LQ_Voltage_10Minus_R30W70_Seq_128K

……共225个用例

由于有225种组合测试场景，本评测中无法一一列举，这里展示一个测试用例：L0s_R30W70_Rand_4k，表示link状态在L0s下读写比例7：3随机写，测试结果如下：

Power测试一共225个类似测试项目，PC450在该测试中全部PASS，结果如下。

这225个测试中，包括PCIe的L0s/L1s功耗测试、NVMe的PS0~PS4功耗测试、电压测试三类内容。

12.1 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：

L0s（L0 Standby）：这是PCIe链路的一个低功耗状态，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。

L1（L1 ASPM）：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。eBird对下列组合场景进行了L0s/L1s测试，结果均为PASS。

12.2 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。eBird测试了在不同PS状态下不同的读写组合下PC450的功耗表现。测试结果均PASS。

12.3电压测试

在SSD工作的过程中，其供电电压的稳定性至关重要，eBird对PC450在各典型IO场景下的供电电压做了监控测试，测试结果均PASS。

13 DataPath测试

DataPath不仅包括了IO的正常读写Path，也包括在Power Loss、Reset、Safe Power下的IO处理的Path。在不同的Path下，SSD都能够正确稳定的处理IO，是一款优秀的SSD产品应该达到的目标。PC450在eBird提供的DataPath测试中，共经历了28个测试用例，结果全部PASS。

……

14 DataIntegrity测试

数据完整性测试是确保固态硬盘（SSD）上数据准确性和可靠性的关键步骤。这些测试对于维护数据的安全性和防止未经授权的数据访问至关重要。

SSD的数据完整性测试首先关注错误检测和校正机制的有效性。SSD通常配备错误校正码（ECC），这些代码能够检测并自动修复常见的数据损坏问题。测试过程中，会验证ECC是否正确实现并能有效地保护数据不受随机错误的影响。

测试还包括对数据写入和读取操作的验证。在数据写入SSD之后，测试会读取相同数据并与原始数据进行对比，以确保在写入过程中数据没有发生任何变化或损坏。此外，耐用性测试评估SSD在预期使用寿命内数据的稳定性，确保闪存单元的有限写入次数不会影响数据的完整性。

为了模拟真实世界的应用场景，数据完整性测试还包括电源故障模拟。在测试中，会模拟突然断电的情况，以检查SSD在这种异常情况下是否能够保护数据不受损失。同时，温度和环境测试确保了SSD在不同环境条件下的可靠性，包括极端温度和湿度条件。

SSD的数据完整性测试是一个全面的过程，涵盖了从错误检测和校正到长期稳定性的多个方面。这些测试不仅有助于识别和修复可能影响数据稳定性和可靠性的问题，而且对于维护用户信任和保护关键数据具有至关重要的作用。随着数据的重要性日益增加，数据完整性测试已成为SSD质量保证不可或缺的一部分。

eBird提供了一套全面的数据完整性测试方法，测试涵盖了顺序、随机、混合、小数据等。测试结果表明PC450在数据完整性方面非常优秀，用户完全不用担心存入数据的安全。几个测试用例集都顺利通过，结果如下。

15 结语

本次测评对PC450进行了性能、功耗、协议、延时、供电、数据完整性等方面的专业测试，累计使用测试用例上千个。

结果表明，PC450在各项测试中的表现十分优异，能够轻松应对大型 3A 游戏、专业内容创作等对存储性能要求极为苛刻的应用场景，充分彰显了PC450作为一款原厂高端OEM SSD的过硬实力。

我们期待PC450取得良好的客户评价和市场表现。