1簡介
長江存儲的上一代OEM PCIe 4.0 SSD產品PC411憑借著優秀的品質得到了廣大用戶的認可,獲得了良好的市場表現。時隔兩年,長江存儲推出了PC411的后續型號PC450。
PC450是長江存儲為AI、游戲、辦公等主流電腦推出的新一代PCIe 4.0商用消費級固態硬盤,為新一代4通道無緩設計(DRAM-LESS)產品,兼具高性能、低功耗、低發熱特性,順序讀寫高達7,000MB/s和6,300MB/s,可顯著提升終端設備用戶體驗,滿足電競玩家、商務用戶、內容創作者的需求,是高端電腦的理想存儲解決方案。
2外觀和架構
相對于PC411,PC450采用了更新一代的閃存芯片X4-9070,得益于更小的閃存封裝面積,產品散熱表現更佳,可助力在整機設計中減少散熱設計成本,提升使用體驗。
PC450擁有M.2 2280/2242兩種規格,單面PCB設計,適配場景更靈活,可以用于超薄筆電應用場景。
本次測評的為1TB容量版本,實物照片如下。


3產品規格
PC450的官方產品規格如下:
| 外觀尺寸 | M.2 2242/2280 | |||
| 接口&協議 | PCIe Gen4x4, NVMe 1.4 | |||
| 容量 | 512GB | 1TB | 2TB | |
| 性能 | 順序讀取(MB/s) | 6,800 | 7,000 | 7,000 |
| 順寫寫入(MB/s) | 5,600 | 6,300 | 6,300 | |
| 隨機讀取(KIOPS) | 750 | 970 | 970 | |
| 隨機寫入(KIOPS) | 1,000 | 1,050 | 1,050 | |
| 功耗 | 空閑(mW) | <2.5 | <2.5 | <2.5 |
| 工作(W) | <5 | <5 | <5 | |
| 可靠性 | 不可修復的錯誤比特數 | <1E-16 | ||
| 平均無故障時間(H) | 200萬 | |||
| 耐久等級(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 | |||
| 環境 | 工作溫度 | 0°C to 70°C | ||
| 功能 | TCG-Pyrite/Opal, PLP, Thermal Throttle, SMBus, SMART, Power Management, FFU | |||
| 認證 | PCIe-SIG, NVMe IOL, WHCK, UL, CE, FCC, BSMI, RoHS, Halogen Free, China RoHS, WEEE, KC, VCCI, TUV, RCM | |||
4產品特點
性能設計:最大讀寫速度達到7000MB/s和6300MB/s。
功耗設計:無緩存設計降低發熱,減少散熱成本,提升長時間高負載穩定性?。支持低功耗設計,平衡性能與能耗。整個版面都有覆銅,這種設計有利于在極致性能下的散熱。
尺寸設計:采用M.2 2280和2242的規格設計,小巧的外形尺寸使其能夠方便地安裝在各種支持M.2接口的設備中,如臺式電腦主板、筆記本電腦等,適應不同用戶的硬件升級和安裝需求。
單面設計:整體風格簡約大氣,正面覆蓋簡潔的標簽貼紙,貼紙質感細膩,視覺效果大氣且充滿科技感。貼紙上左上角有長存的Logo“YM長江存儲”,增強了品牌和產品的辨識度。標簽中同時標明了SSD型號 “PC450”、容量、SN和FW版本等信息,方便生產管理和生命周期維護。
主控選型:采用近年來業內備受認可的聯蕓科技MAP1602主控,該主控采用DRAM-Less設計,并提供了4Lane PCIe4.0主機接口及4通道DDR2400 NAND接口,能夠高效地管理和傳輸數據,充分發揮PCIe 4.0接口的帶寬優勢,實現高速的PCIe4.0滿帶寬數據讀寫。
閃存顆粒:PC450 采用了新一代 X4-9070 TLC 閃存(晶棧 Xtacking 4.0 架構),4個通道下可以保證主控與NAND的接口速度大于前端接口PCIe4.0的速度。X-tacking技術是長江存儲(YMTC)開發的一種3D NAND閃存架構。其核心在于將NAND存儲陣列和CMOS外圍電路分別在兩片晶圓上獨立制造,并通過金屬互聯通道(VIAs)實現晶圓的鍵合,形成一個整體。這種設計使得產品具備更快的I/O傳輸速度、更高的存儲密度,同時提升研發效率并縮短生產周期。

5eBird介紹
在本次測試中,采用了鸞起科技自主開發的eBird SSD專業測試套件,該套件與測試平臺連接,負責調度管理測試用例的執行,以及配置相應的測試轉卡。
eBird提供了全面的測試方案,覆蓋從NVMe協議到系統應用級別,包括性能、功耗、穩定性、可靠性、模擬應用測試等。eBird適用于SSD研發、生產和企業驗收階段,整合了產品經驗和常見問題,形成測試用例。
eBird兼容Windows、Linux和國產操作系統,模擬實際應用環境,確保測試結果的準確性,還能模擬各種掉電情況和盤狀態組合,支持填盤和數據校驗,確保測試全面性。
此外,eBird提供多種測試框架和接口,包括NVMe協議、應用層、整機掉電、PCIe Link和開發層級測試。它還包含協議覆蓋測試、PCIe Link測試套件、NVMe應用測試、功耗測量和Trace打印功能,幫助用戶深入分析和定位問題。
6?測試環境
在此次測試中,與eBird連接的測試平臺和盤片信息如下。

7性能測試
7.1CDM測試
CrystalDiskMark(CDM)作為一款小巧輕便卻功能強大的硬盤及固態存儲設備性能基準測試工具,備受用戶青睞。它以簡潔高效的操作方式,能夠讓用戶迅速且精準地測定磁盤的讀寫速度,無論是致力于系統優化、謹慎進行硬件選購,還是專注于故障排查,都有著不可忽視的重要價值,堪稱存儲設備性能評估的得力助手,在業內通常被簡稱為CDM。
在CDM的測試中,PC450 1TB版本的固態硬盤表現優秀,其連續順序讀取速度達到7413MB/s,超出了產品規格宣稱的7000MB/s;而連續順序寫入速度達到了6361MB/s,也超過了產品規格宣稱的6300MB/s。而隨機讀寫的IOPS分別達到了1050k(4199.9MB/s)和1154k(4616.6MB/s),遠超過了產品規格宣稱的970k。CDM的實測結果表現了該款產品對消費級客戶在參數指標上的誠意滿滿。

8PCIe測試
PCIe是SSD與Host主機的接口,其Link、reset、FLR等特性直接影響SSD的兼容性表現。PC450在該累測試的10個用例集中,結果都為PASS。

9NVMe測試
PCIe接口類型的SSD,其接口除了遵循PCIe協議外,基于PCIe協議之上還封裝了一層專為SSD定制的協議,即NVMe協議。所以我們所提到的SSD協議測試,除了要對PCIe進行測試外,還要對NVMe協議進行測試,目的是考察驗證該款產品對NVMe協議標準的遵從性,實現的正確性,異常處理的全面性等。
eBird將軟件協議、硬件電氣層面標準、用戶業務場景結合起來進行測試,更貼近真實使用場景。eBird對PC450測試了近682項NVMe協議測試腳本,結果全部PASS。

10SNIA測試
SNIA(Storage Networking Industry Association)是一個非營利組織,負責制定國際標準和規范。SNIA推廣與數據存儲、傳輸、基礎設施優化、加速、格式化和保護相關的技術。下圖是SNIA對數據格式、傳輸、保護等定義以及后續發展方向的研究。
SNIA為SSD提供了標準的性能測試方法。eBird提供了涵蓋SNIA所述標準的測試套件。使用ebird提供的SNIA套件,對PC450做了SNIA測試,結果匯總如下:

10.1IOPS
IOPS測試用于評估SSD的隨機讀寫性能,覆蓋了多種讀/寫混合比例(RW Mix)和塊大小(Block Size, BS)的組合。測試需要在SNIA PTS(Performance Test Specification)規定的穩態(Steady State)條件下進行。達到穩態的方法是對整盤進行128K順序寫,填滿盤2遍,然后再使用給定的Data Pattern進行IOPS測試。eBird提供的填充的數據不是全0或者全1,而是隨機數據(Data Pattern為RAND)填充,這樣可以避免具備全0/1檢測功能的SSD對寫入數據進行壓縮而導致數據沒有真正落盤。注意這里的隨機數據寫不是指隨機寫,隨機寫是指LBA的隨機,隨機數據是指每個LBA內數據內容的隨機。
隨機數據寫≠隨機寫
IOPS測試通常包括7種讀寫混合比例(從100%讀到100%寫)和8種塊大小(從0.5KB到1024KB)。在該項測試中,PC450順利達到了穩態,測試結果為PASS。


10.2Throughput


10.3Latency



10.4Write Saturation


從上面數據可見,PC450雖然是一款OEM商用產品,在SNIA幾項專業測試中的表現也是不錯的。
11QoS測試
QoS (Quality of service):指在規定的時間內,以穩定一致的性能完成所有請求的能力。比較常見的SSD QoS量化指標是以99%或99.99%的可信度給出最大的響應的間。譬如:QoS(99%)的指標是4.4ms,表示總請求99%的IO延時在4.4ms以內。廣義上講IOPS同樣可以使用QoS來形容IOPS性能穩定性。PC450作為一款OEM商用產品,在辦公,游戲等場景中的響應速度也是重要指標,我們對PC450在QD128和QD1下的4K讀寫進行了測試,測試結果如下。可以看到在QD1下的隨機度中,99%在的IO在0.1ms內反回,99.99%在0.4ms內返回,這對于一款DRAM-less的SSD而言,這個結果領先同類產品。
| 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 | |||
12Power測試
eBird可以測試SSD在不同的link狀態、功耗狀態、Block Size、讀寫比例下的功耗、電壓和性能。Link狀態包括L0S、L1,功耗狀態包括PS0、PS1、PS2、PS3、PS4,讀寫比例主要關注R30W70、R50W50、R70W30,Block Size主要關注512、4K、128K。eBird對PC450在上述三類因素的典型組合下進行測試時,同時監控Voltage波動曲線。
功耗/電壓/性能測試內容部分舉例如下:
| 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個用例 |
由于有225種組合測試場景,本評測中無法一一列舉,這里展示一個測試用例:L0s_R30W70_Rand_4k,表示link狀態在L0s下讀寫比例7:3隨機寫,測試結果如下:

Power測試一共225個類似測試項目,PC450在該測試中全部PASS,結果如下。

這225個測試中,包括PCIe的L0s/L1s功耗測試、NVMe的PS0~PS4功耗測試、電壓測試三類內容。
12.1PCIe的L0s/L1s功耗測試
L0s和L1是PCIe電源管理中定義的兩種鏈路狀態,它們的全稱如下:
L0s(L0 Standby):這是PCIe鏈路的一個低功耗狀態,也稱為L0待機狀態。L0s允許PCIe設備在不傳輸數據時進入低功耗模式,同時能夠快速恢復到全速工作狀態L0。這種狀態是單向的,意味著鏈路的一個方向可以獨立于另一個方向進入L0s狀態。
L1(L1 ASPM):這是PCIe鏈路的另一個低功耗狀態,比L0s更加節能,但進入和退出L0狀態的延時更長。L1狀態是可選的,并且要求PCIe鏈路的兩個方向都需要進入L1狀態。在L1狀態下,設備可以關閉一些電源以減少能耗,但仍然保持相對快速的恢復到L0狀態的能力。
這兩種狀態是PCIe主動狀態電源管理(ASPM)的一部分,旨在在設備不活躍時減少能耗,同時保持快速響應能力。eBird對下列組合場景進行了L0s/L1s測試,結果均為PASS。

12.2NVMe的PS0~PS4功耗測試
SSD中的PS0到PS4是NVMe規范中定義的電源狀態,它們分別代表不同的功耗和性能級別。eBird測試了在不同PS狀態下不同的讀寫組合下PC450的功耗表現。測試結果均PASS。


12.3電壓測試
在SSD工作的過程中,其供電電壓的穩定性至關重要,eBird對PC450在各典型IO場景下的供電電壓做了監控測試,測試結果均PASS。

13DataPath測試
DataPath不僅包括了IO的正常讀寫Path,也包括在Power Loss、Reset、Safe Power下的IO處理的Path。在不同的Path下,SSD都能夠正確穩定的處理IO,是一款優秀的SSD產品應該達到的目標。PC450在eBird提供的DataPath測試中,共經歷了28個測試用例,結果全部PASS。

……
14DataIntegrity測試
數據完整性測試是確保固態硬盤(SSD)上數據準確性和可靠性的關鍵步驟。這些測試對于維護數據的安全性和防止未經授權的數據訪問至關重要。
SSD的數據完整性測試首先關注錯誤檢測和校正機制的有效性。SSD通常配備錯誤校正碼(ECC),這些代碼能夠檢測并自動修復常見的數據損壞問題。測試過程中,會驗證ECC是否正確實現并能有效地保護數據不受隨機錯誤的影響。
測試還包括對數據寫入和讀取操作的驗證。在數據寫入SSD之后,測試會讀取相同數據并與原始數據進行對比,以確保在寫入過程中數據沒有發生任何變化或損壞。此外,耐用性測試評估SSD在預期使用壽命內數據的穩定性,確保閃存單元的有限寫入次數不會影響數據的完整性。
為了模擬真實世界的應用場景,數據完整性測試還包括電源故障模擬。在測試中,會模擬突然斷電的情況,以檢查SSD在這種異常情況下是否能夠保護數據不受損失。同時,溫度和環境測試確保了SSD在不同環境條件下的可靠性,包括極端溫度和濕度條件。
SSD的數據完整性測試是一個全面的過程,涵蓋了從錯誤檢測和校正到長期穩定性的多個方面。這些測試不僅有助于識別和修復可能影響數據穩定性和可靠性的問題,而且對于維護用戶信任和保護關鍵數據具有至關重要的作用。隨著數據的重要性日益增加,數據完整性測試已成為SSD質量保證不可或缺的一部分。
eBird提供了一套全面的數據完整性測試方法,測試涵蓋了順序、隨機、混合、小數據等。測試結果表明PC450在數據完整性方面非常優秀,用戶完全不用擔心存入數據的安全。幾個測試用例集都順利通過,結果如下。

15結語
本次測評對PC450進行了性能、功耗、協議、延時、供電、數據完整性等方面的專業測試,累計使用測試用例上千個。
結果表明,PC450在各項測試中的表現十分優異,能夠輕松應對大型 3A 游戲、專業內容創作等對存儲性能要求極為苛刻的應用場景,充分彰顯了PC450作為一款原廠高端OEM SSD的過硬實力。
我們期待PC450取得良好的客戶評價和市場表現。
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原文標題:長江存儲SSD新品PC450,進步無止境,品質更卓越
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