1TB高速U盤的專業(yè)評(píng)測(cè)詳細(xì)測(cè)試過程和結(jié)果分析

3D TLC閃存和USB 3.1 Gen 2以及Thunderbolt 3等高速接口的出現(xiàn)，使市場(chǎng)上出現(xiàn)了許多經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的高性能直連設(shè)備。這些基本上是SATA-USB 3.1 Gen 2橋接器或Thunderbolt 3控制器后面的SATA或PCIe SSD。USB橋后的SATA SSD非常經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。而且對(duì)于普通的消費(fèi)者工作負(fù)載而言，性能非常好。其中希捷Fast SSD和閃迪 Extreme便攜式SSD就是這類產(chǎn)品，它們是針對(duì)中端消費(fèi)市場(chǎng)而設(shè)計(jì)的。

閃迪是一家設(shè)計(jì)與銷售閃存卡產(chǎn)品的美國跨國公司，由Eli Harari與非揮發(fā)性記憶體技術(shù)專家Sanjay Mehrotra于1988年創(chuàng)立，1995年11月在納斯達(dá)克上市。其總部位于加利福尼亞州米爾皮塔斯，并在世界各地建有辦事處。閃迪旗下產(chǎn)品主要有：CF卡、SD卡、TF卡、U盤、Memory Stick（記憶棒）、讀卡器、SSD固態(tài)硬盤、mp3。2016年05月，西部數(shù)據(jù)以160億美元的價(jià)格完成了對(duì)閃迪的并購。

閃迪或者說西部數(shù)據(jù)一直是高性能外部SSD市場(chǎng)的積極參與者。Extreme 500、510和900系列外部驅(qū)動(dòng)器都具有極高的市場(chǎng)認(rèn)可度，是市場(chǎng)上其他外部SSD的可靠替代品，如三星T1、T3和T5型號(hào)。閃迪 Extreme便攜式SSD是其最新的高性能外部存儲(chǔ)設(shè)備，它基于Extreme 510的特性，同時(shí)解決了一些與外形、連接器布局和thermal throttling相關(guān)的一些小問題。

而希捷基于flash的產(chǎn)品組合包括一些內(nèi)部消費(fèi)級(jí)SSD，是公司關(guān)注的焦點(diǎn)。在2018年的 CES上，他們宣布推出首款希捷品牌的高性能外置存儲(chǔ)設(shè)備——希捷Fast SSD。

全新的閃迪Extreme 便攜式SSD防護(hù)等級(jí)為IP55防塵防塵，但內(nèi)置的USB 3.1 Gen芯片還可以加快傳輸速度，同時(shí)最大限度地提高跨平臺(tái)的兼容性。它還擁有全新的時(shí)尚外殼設(shè)計(jì)，比過去公司使用的穿孔亞光飾面更具吸引力。

設(shè)備規(guī)格8.85毫米×45.55毫米x96mm，重量僅為39克。該產(chǎn)品采用總線供電。為了確保更廣泛的兼容性，閃迪還提供了一個(gè)小型的C型到A型6英寸適配器。除此之外，還配有保修卡和快速入門指南。

希捷快速SSD是正方形的，規(guī)格為9mm×79mm×94mm，總重82克。

和閃迪Extreme便攜式SSD一樣，希捷的這款產(chǎn)品也是總線供電。它有一個(gè)有趣的增值服務(wù)是免費(fèi)贈(zèng)送兩個(gè)月Adobe Creative Cloud Photograpy Plan。

CrystalDiskInfo檢測(cè)結(jié)果如下：

這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)器支持跨越USB橋接器的S.M.A.R.T和TRIM。

西部數(shù)據(jù)My Passport SSD配備了閃迪X400（15nm TLC）。Extreme便攜式SSD則搭載了采用Marvell 88SS1074 SSD控制器的西數(shù) Blue 3D NAND SSD（BiCS 64層3D TLC閃存）。

SanDisk Extreme便攜式SSD拆解圖

我們可以清楚地看到ASMIATASM55CM充當(dāng)SATA - USB 3.1 Gen 2橋芯片。主板和子板都是單面的，唯一的熱保護(hù)是閃存包、SSD控制器、DRAM和橋上的單個(gè)散熱貼紙。

希捷Fast SSD使用的主板和希捷Brracuta SSD相同。它也使用了東芝BICS 64層3D TLC。盡管包裝上有希捷標(biāo)志，但控制器可能是新品牌的Phison S10。

希捷Fast SSD拆解圖

從拆解圖可以看出這款SSD使用了具有熱保護(hù)作用的金屬外殼。和閃迪Extreme便攜式SSD類似，F(xiàn)ast SSD主板上也有一個(gè)ASMITEASM23 5CM橋芯片。

希捷Fast SSD和閃迪Extreme便攜式SSD都帶有EXFAT格式的默認(rèn)卷。我們可以在NTFS中重新格式化以進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試，并確保TRIM可以被激活。

閃迪Extreme便攜式SSD附帶SecureAccess軟件，用于密碼保護(hù)驅(qū)動(dòng)器。而且還附帶了下載Sea.Toolkit的鏈接，該工具包可以設(shè)置從PC上的選擇文件夾到Fast SSD的自動(dòng)備份和同步。

總的來說，驅(qū)動(dòng)器的使用體驗(yàn)基本相似。雖然希捷的18英寸雙電纜封裝可以方便地與不同的系統(tǒng)設(shè)置兼容，但是閃迪的卻不行。而且?guī)в?a target="_blank">標(biāo)簽的Type-C到A型適配器的電纜使用和攜帶更方便。

基準(zhǔn)測(cè)試

各種綜合基準(zhǔn)測(cè)試可用于快速評(píng)估存儲(chǔ)設(shè)備的性能。 實(shí)際使用的性能測(cè)試通常是定制測(cè)試。 本文將給出這兩個(gè)產(chǎn)品的測(cè)試結(jié)果，首先簡單介紹一下我們的測(cè)試平臺(tái)和測(cè)試方法。

在Windows上評(píng)估DAS單元是使用下表中列出的測(cè)試平臺(tái)完成的。 對(duì)于具有USB 3.1 Gen 2 Type-C接口的設(shè)備（例如Seagate Fast SSD和SanDisk Extreme便攜式SSD），我們利用Intel Alpine Ridge啟用的Thunderbolt 3 / USB 3.1 Type-C端口控制器。它通過PCIe 3.0 x4鏈路連接到Z170 PCH。

下面是幾款產(chǎn)品對(duì)比的DAS單元列表。

希捷Fast SSD 1TB閃迪 Extreme便攜式SSD 1TB三星便攜式SSD T1 1TB - 無加密三星便攜式SSD T3 2TB三星便攜式SSD T5 2TB閃迪 Extreme 900 1.92TB西數(shù) My Passport SSD 1TB

盡管CrystalDiskMark是一個(gè)預(yù)制基準(zhǔn)，但它可以通過一組數(shù)字更好地估計(jì)性能范圍。從下面的屏幕截圖中可以看出，在類似情況下，希捷 Fast SSD的4K隨機(jī)讀取和閃迪 Extreme Portable的25 MBps性能可以降至20 MBps。關(guān)鍵的一點(diǎn)是，希捷 Fast SSD比閃迪 Extreme Portable略有優(yōu)勢(shì)，可用于低隊(duì)列深度順序讀寫。

性能一致性測(cè)試

接下來將介紹希捷Fast SSD和SanDisk Extreme便攜式SSD在現(xiàn)實(shí)工作負(fù)載中的表現(xiàn)。

基準(zhǔn)測(cè)試：robocopy和PCMark 8存儲(chǔ)臺(tái)

我們的DAS單元測(cè)試方法也考慮了此類設(shè)備的常用用例。 最常見的使用場(chǎng)景是將大量照片和視頻傳輸?shù)皆O(shè)備或從設(shè)備傳出。另外一些使用場(chǎng)景是直接從DAS導(dǎo)入文件到多媒體編輯程序，如Adobe Photoshop。

為了解決第一個(gè)用例，我們創(chuàng)建了三個(gè)具有以下特征的測(cè)試文件夾：

照片：61個(gè)子文件夾中保存了4320張照片，共1520 GB（RAW以及JPEG）視頻：6個(gè)子文件夾中保存了244個(gè)視頻，共16.1 GB（MP4以及MOV）BR：IDT Benchmark Blu-ray的10.7 GB藍(lán)光文件夾（與我們?cè)?a href="http://www.wenjunhu.com/tags/nas/" target="_blank">NAS系統(tǒng)的robocopy測(cè)試中使用的相同）

讀圖片

圖片寫

視頻讀

視頻寫

藍(lán)光文件讀

藍(lán)光文件寫

對(duì)于第二個(gè)用例，我們利用了PC Mark 8的存儲(chǔ)平臺(tái)。 存儲(chǔ)工作負(fù)載涉及游戲以及多媒體編輯應(yīng)用程序。 命令行版本允許我們挑選存儲(chǔ)跟蹤以在目標(biāo)驅(qū)動(dòng)器上運(yùn)行。 我們選擇了以下方式。

Adobe Photoshop（Light）Adobe Photoshop（Heavy）Adobe After EffectsAdobe Illustrator

通常，PC Mark 8會(huì)報(bào)告完成時(shí)間，但詳細(xì)的日志報(bào)告上有我們?cè)谛阅軋D中顯示的讀寫帶寬數(shù)字。 請(qǐng)注意，結(jié)果中報(bào)告的帶寬數(shù)不涉及空閑時(shí)間壓縮。 結(jié)果可能看起來很低，但這是工作負(fù)載特征的一部分。而且所有DAS單元都使用相同的測(cè)試平臺(tái)。 因此，應(yīng)該可以跨不同的DAS單元進(jìn)行比較。

性能一致性

影響性能一致性的問題大概包括熱量限制和訪問速率的固件上限，以避免過熱或其他類似情況。這方面是一個(gè)重要的因素，因?yàn)橛脩粼谙蜷W存驅(qū)動(dòng)器復(fù)制100 GB數(shù)據(jù)時(shí)想要看到傳輸速率達(dá)到USB 2.0的速度。為了確定被測(cè)驅(qū)動(dòng)器是否存在這個(gè)問題，我們檢測(cè)了我們的robocopy DAS基準(zhǔn)測(cè)試文件，以記錄閃存驅(qū)動(dòng)器的讀寫傳輸速率，同時(shí)robocopy過程在后臺(tái)進(jìn)行。另外，我們還在此過程中記錄了驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)部溫度。下圖顯示了在實(shí)際處理過程中觀察到的數(shù)據(jù)。

希捷Fast SSD具有更高的瞬時(shí)傳輸速率，并且比閃迪 Extreme Portable SSD更快地完成我們的工作負(fù)載。 雖然其他驅(qū)動(dòng)器顯示出一致的性能（除非熱量限制到位），我們看到Fast SSD的寫入速率降至50 MBps范圍，然后以稍低的速率恢復(fù)。這表明SLC緩存耗盡，并且驅(qū)動(dòng)器發(fā)現(xiàn)在恢復(fù)性能的同時(shí)仍然試圖保持主機(jī)占用有點(diǎn)挑戰(zhàn)性。

在散熱方面，SSD都沒有出現(xiàn)節(jié)流問題。 在我們的基準(zhǔn)程序結(jié)束時(shí)，F(xiàn)ast SSD在52C左右上升。 SanDisk Extreme Portable約為65C。 Extreme Portable SSD的密封性和IP55等級(jí)對(duì)冷卻來說是一個(gè)挑戰(zhàn)，但好消息是消費(fèi)者不太可能在日常使用中遇到限制。

這里需要注意的一點(diǎn)是，前三個(gè)藍(lán)色和綠色區(qū)域分別對(duì)應(yīng)15.6 GB的寫入和讀取。

其他

在 刪除SSD卷后，我們?cè)O(shè)置了fio工作負(fù)載，將順序數(shù)據(jù)寫入原始驅(qū)動(dòng)器，塊大小為128K，iodepth為32，以覆蓋90％的驅(qū)動(dòng)器容量。 記錄內(nèi)部溫度，瞬時(shí)寫入數(shù)據(jù)速率和總直到該時(shí)間點(diǎn)寫入的數(shù)據(jù)總量。

在熱節(jié)流開始之前，希捷Fast SSD似乎有67C的截止頻率。之后，寫入速度降至100 MBps左右（甚至低至10 - 20 MBps）。 閃迪 Extreme Portable SSD最高溫度為75℃，熱節(jié)流后的速度降為50 MBps。 但是，該設(shè)備試圖頻繁地恢復(fù)峰值寫入性能，這與Seagate Fast SSD的行為一致。

上述測(cè)試中我們還確定了SLC高速緩存大小以及最大寫入數(shù)據(jù)速率。 下圖顯示了從fio工作負(fù)載開始到傳輸速率顯著下降的大致時(shí)間戳的傳輸速率和總數(shù)據(jù)傳輸量。

希捷Fast SSD顯示兩個(gè)拐點(diǎn)。 第一個(gè)大約在12GB的數(shù)據(jù)傳輸之后（如上圖所示）。 這是由于從SLC高速緩存轉(zhuǎn)移到直接將數(shù)據(jù)寫入TLC區(qū)域，或者是在將數(shù)據(jù)從高速緩存?zhèn)鬏數(shù)絋LC區(qū)域時(shí)減速。 而SanDisk Extreme便攜式SSD僅在連續(xù)寫入超過250GB的數(shù)據(jù)后才顯示掉落。 這是由于熱量節(jié)流造成的。

今天考慮使用的SSD是總線供電的，并且峰值功耗不能超過4.5W，以保持與盡可能多的系統(tǒng)兼容。 對(duì)功耗曲線進(jìn)行詳細(xì)分析仍然是必要的。 使用可插拔USBC-TKEY，在處理CrystalDiskMark工作負(fù)載時(shí)跟蹤兩個(gè)SSD的總線功耗。 設(shè)置工作負(fù)載的間隔時(shí)間為30秒。

希捷Fast SSD的峰值高達(dá)5W，而SanDisk Extreme Portable則達(dá)到3.4W。 后者顯然更節(jié)能。

這兩款固態(tài)硬盤的性能都很好， 希捷Fast SSD具有更高的實(shí)際工作負(fù)載短期寫入傳輸速率，SanDisk Extreme Portable SSD和它一致。

在定價(jià)方面，我們發(fā)現(xiàn)Seagate處于劣勢(shì)。 Fast SSD售價(jià)280美元，SanDisk售價(jià)225美元，T5 1TB售價(jià)250美元。 這可能會(huì)降低希捷在價(jià)格上競(jìng)爭(zhēng)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

Fast SSD確實(shí)帶有一些增值功能，例如簡單備份和同步軟件，以及Adobe Creative Cloud訂閱。 如果Fast SSD和SanDisk Extreme Portable之間的價(jià)差在5美元到10美元之間，那么增值可能有助于傾斜選擇，大家轉(zhuǎn)而支持前者。 目前，SanDisk Extreme Portable的1TB版本非常吸引人，定價(jià)為0.23美元/ GB。 與三星T5相比，它具有相同的性能，更低的價(jià)格和IP55等級(jí)。 SanDisk Extreme Portable的選擇對(duì)于高級(jí)用戶來說是一個(gè)明智的選擇。 也就是說，希捷Fast SSD確實(shí)在很多典型的涉及突發(fā)寫入的DAS工作負(fù)載中名列前茅。 一些消費(fèi)者可能會(huì)欣賞這一點(diǎn)。 然而，280美元（相比SanDisk的225美元）的定價(jià)似乎是很難讓它熱賣。