江波龍(Longsys)1999年成立于深圳,根據官方介紹,其超過400名員工中有接近半數隸屬研發設計團隊,具備IC固件設計、晶圓封裝的基板設計能力。2017年江波龍收購了美光子品牌Lexar雷克沙,加速進軍海外市場,并與Marvell展開戰略合作。江波龍同時還有ODM代工業務,為其他品牌提供從客制化固件設計到產品生產的全流程服務。6月初在臺北電腦展期間,PCEVA拿到了江波龍的一款NVMe固態硬盤:FORESEE P900 512G。
江波龍FORESEE P900(以下簡稱P900)使用Marvell 88NV1160主控搭配美光B16A的自封片。B16A屬于美光第二代64層堆疊3D TLC,單Die容量32GB(256Gb),閃存顆粒采用4Die封裝,單個顆粒容量128GB。
88NV1160是Marvell推出的入門級NVMe固態硬盤主控,無外置DRAM緩存設置,支持HMB主機內存緩沖。由于簡化了DRAM內存控制器,主控的針腳數量和體積都得到降低,同時也有助于獲得更好的節能表現。
88NV1160內置雙核ARMCortex R5架構的CPU,運行頻率400Mhz。主控支持四通道、每通道四CE,使用PCIE 3.0 x2接口。
借助先進的NVMe協議,尤其是HMB主機內存緩沖特性,88NV1160有能力用中高端SATA固態硬盤級別的成本提供更高的性能表現。
通過HMB主機內存緩沖從主機DRAM讀取LUT查找表(Look-up-Table)要比直接從NAND閃存讀取更快,對于無外置DRAM緩存設計的入門級NVMe固態硬盤而言,使用HMB可以有效提升性能表現。
測試平臺及信息識別
測試平臺:
CPU:Intel Core i77700K@4.8Ghz(所有CPU節能特性關閉)
主板:華碩ROG STRIX Z270F Gaming
內存:影馳Gamer II DDR4 3000 8GB*2
硬盤:金士頓HyperX FURY 240G(系統盤)
江波龍P900 512G(FW:V2.4)
電源:海盜船RM750x
系統:Windows 10 Pro 1803,17134
驅動:系統默認stornvme
以下所有測試中均關閉ASPM電源管理。
CrystalDiskInfo信息識別:
江波龍開發了固態硬盤工具箱軟件(尚未公開發布),可以識別接口連接速度、溫度、健康度及容量使用率等狀態。
基準測試
基準測試1:TxBENCH測試
江波龍P900 512G持續讀寫1500/1100MB/s的速度基本符合PCIE 3.0 x2固態硬盤的應有水平。
基準測試2:PCMark 7測試
PCMark 7存儲評分5664,超越絕大多數SATA接口固態硬盤。
基準測試3:PCMark 8測試
PCMark 8存儲評分5013。相比SATA固態硬盤,NVMe協議以及HMB主機內存緩沖給江波龍P900帶來了不對稱的先天優勢。
基準測試4:SLC Cache測試
HDTach測試顯示,江波龍P900 512G使用了全盤SLC算法,空盤條件下SLC緩存容量大約為160GB,其后有一段中間速度平臺,最終盤內空白塊用盡后進入邊GC邊寫入的最惡劣工況。
基準測試5:HMB效果對比測試
Windows 10從2017年秋季開始支持HMB主機內存緩沖技術。在此之前的Windows 7、Windows 8.1等操作系統未獲得更新支持。江波龍P900的預設最小HMB主機內存緩沖容量為8MB,理想主機內存緩沖容量為480MB。
在Windows 8.1下進行測試,與Windows10 1803進行對比可以發現,江波龍從HMB特性中獲益最大的是4K隨機讀取性能。
如果說4K單線程讀取31.877MB/s和46.506MB/s的1.46倍差距看起來還不夠大,那么實際使用中混合讀寫下差距會進一步拉大:
PCMark 8存儲測試成績從4935到5013,顯示出HMB對P900的意義非常重大。使用支持HMB特性的最新Windows 10系統可以充分發揮P900的最優性能。
江波龍同時也為Win 7系統用戶研發了NVMe驅動程序,稍晚些時候我們會進行測試。
基礎測試7:結合USB3.1轉NVMe移動固態硬盤盒測試
雷電接口普及遙遙無期,USB3.1 Gen2是當前高速外設接口的理想選擇。不滿足于SATA3.0 的6Gbps瓶頸之后,USB轉PCIE NVMe的橋接芯片被開發出來。
來自Jmicron智微的JMS583已經實用化,PCEVA通過淘寶買到了一款使用JMS583芯片的NVMe移動固態硬盤盒,結合低功耗的江波龍P900 512G進行了測試。
由于USB 3.1 Gen2的10Gbps帶寬限制,JMS583芯片只需支持PCIE3.0 x2接口(理論帶寬16Gbps),整個移動固態硬盤的持續讀寫速度在1GB/s左右。
JMS583支持Trim指令。由于使用芯片轉接,江波龍P900的HMB主機緩沖特性在這里是無法啟用的,不過為了數據安全考慮,移除移動固態硬盤之前還是應該首先安全刪除(彈出)設備。
進階測試
進階測試項目1:隨機讀寫理論測試
進階測試項目2:4KB QD32 隨機寫入離散度測試,時間5000秒。
無文件系統下使用IOMeter進行128KQD32持續寫入45分鐘,空閑15分鐘后改用4K QD32隨機寫入5000秒并每秒記錄。
45分鐘的128K QD32持續寫入速度曲線基本可以分為四段,第一段是SLC緩存內寫入,平均速度1011MB/s,大約寫入了150GB數據。第二段為空白TLC閃存的直寫,平均速度412MB/s,大約寫入了66GB數據。至此,江波龍P90 512G中的空白閃存塊用盡,進入第三階段邊GC邊寫入的惡劣工況,寫入速度波動劇烈,平均速度190MB/s左右。第四階段寫入速度又開始回升并趨穩,平均393MB/s。
不帶緩存的產品都是這類表現,說明該產品不適宜用到重負載的應用環境:
進階測試項目3:PCMARK 8擴展存儲測試之性能一致性部分(穩定態家用環境性能)
這個測試主要是給家用最惡劣環境下的性能參考(全盤不留任何剩余空間,禁用了Windows文件系統緩存跑純RAW模式)。
總結:
P900 512G是江波龍為入門級市場打造的普及型NVMe固態硬盤,使用Marvell 88NV1160主控搭配自研固件,適配美光第二代64層堆疊3D TLC閃存,利用HMB主機內存緩沖技術在有限資源下實現了性能最大化。
除了這次測試的M.2 2280版本之外,P900還有設計尺寸僅有11.5mm*13mm的BGA SSD形態,用于支持二合一電腦、超薄筆記本、VR虛擬現實、智能汽車等應用。P900的性能介于有緩存的高端SATA固態硬盤與中高端有緩存NVMe固態硬盤之間,作為NVMe SSD的基礎入門級產品,將逐漸替代SATA實現產品升級。
能夠提供整體解決方案的固態硬盤供應商在大陸并不多,江波龍是其中少數積累成熟研發經驗的企業。不同于現在很多甘做降級料件搬運工的貿易公司,對江波龍這類專心做方案、擁有自主知識產權的企業,我們當然樂于看到他們能有長足的進步。待到國產NAND規模化量產,他們會得到更多的資源,也將擁有跟國際一線品牌競爭的基礎。
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