長江存儲PE321測評

除了常見的消費級SSD產品，在企業級領域，長江存儲其實也有着豐富的產品布局。比如長江存儲曾經推出的SE005企業級SATA固態硬盤就是針對雲存儲、雲計算、數據中心、流媒體類服務器設計的啟動盤和數據盤。隨着傳輸總線技術、閃存顆粒製造技術的進步，長江存儲也相應地帶來了採用PCIe 4.0接口的PE310企業級PCIe 4.0 NVMe 固態硬盤、PE321企業級PCIe 4.0 NVMe固態硬盤。其中PE310是長江存儲首款採用晶棧®Xtacking®2.0 技術的PCIe 4.0企業級固態硬盤，PE321則擁有更先進的技術規格，更高的速度指標，可廣泛應用於企業IT、運營商、互聯網、金融、智能製造各行業的高性能計算、人工智能、大數據、CDN等核心存儲場景之中。接下來，就讓我們通過對PE321企業級PCIe 4.0 NVMe固態硬盤的測試，來看看長江存儲企業級產品的性能表現到底如何，是否能滿足專業用戶的需求。

提供讀取密集型和讀寫混合型兩種方案

長江存儲PE321企業級PCIe 4.0 NVMe固態硬盤解析

▲長江存儲PE321企業級PCIe 4.0 NVMe固態硬盤採用U.2接口，支持PCIe 4.0 x4標準。

從外觀上來看，長江存儲PE321企業級PCIe 4.0 NVMe固態硬盤有着厚實的金屬外殼，正面與背面都採用密集的凹凸格柵紋理設計，能有效增加外殼的散熱面積。SSD採用U.2接口，支持NVMe 1.4協議，具有高性能、低功耗、低延時、高可靠性等特性。U.2接口有點類似常見的SATA接口，但在設計上，U.2接口卻要複雜不少。它的造型非常別緻，觸點部分可以分為六組，包括通道0和參考時鐘0、通道1～3（行業SAS第三、第四個端口共用，同時也提供參考時鐘1和邊帶）、邊帶、SATA/SAS第一個端口、SAS第二個端口、控制和電源部分等六個部分。這六個部分不但包含了之前的SAS接口、SATA接口的特徵以保證向下兼容，還加入了PCIe通道確保高速傳輸。這也使得U.2 SSD不僅延續了SATA SSD體形小巧的優點，還能支持PCIe 4.0 x4傳輸標準，其理論傳輸帶寬可達8GB/s。

▲長江存儲PE321企業級PCIe 4.0 NVMe固態硬盤主要技術規格

同時，PE321提供讀取密集型和讀寫混合型兩種方案，應對不同的負載。其中1.92TB、3.84TB、7.68TB容量的產品用於讀取密集型業務，1.6TB、3.2TB、6.4TB容量的產品則主要用於讀寫混合型業務。容量稍小、用於讀寫混合負載的產品是因為佔用了更多的OP預留空間進行垃圾回收、磨損平衡，可以減少寫入放大，使得SSD在進行寫入應用時具有更高的使用壽命。更值得一提的是，PE321企業級PCIe 4.0 NVMe固態硬盤的性能指標很不錯，其最大順序讀寫速度分別為7400MB/s、7000MB/s，最大隨機讀寫性能達到1750K IOPS、640K IOPS，均處於行業領先水平。

▲晶棧®Xtacking2.0®閃存技術架構

而讓長江存儲PE321企業級PCIe 4.0 NVMe固態硬盤擁有突出性能的關鍵，就在於該產品採用了基於晶棧®Xtacking2.0®技術的長江存儲第三代3D TLC閃存芯片。相比傳統3D NAND閃存架構，Xtacking架構可在一片晶圓上獨立加工負責數據I/O及記憶單元操作的外圍電路。這樣的加工方式有利於選擇合適的先進邏輯工藝，以讓NAND閃存獲得更高的I/O接口速度與更多的操作功能，存儲單元則在另一片晶圓上被獨立加工。當兩片晶圓各自完工後，通過創新的Xtacking技術，只需一個處理步驟就可通過數十億根金屬VIA（垂直互聯通道）將二者鍵合接通電路。此外Xtacking技術可充分利用存儲單元和外圍電路的獨立加工優勢，實現了並行、模塊化的產品設計及製造，產品開發時間可縮短三個月，生產周期可縮短20%，從而大幅縮短3D閃存的上市時間。

在這些技術的加持下，長江存儲第三代3D閃存顆粒在容量與性能上都有重大升級。其每顆裸芯片的存儲容量達到512Gb，而其第二代閃存每顆裸芯片的存儲容量只有256Gb。同時，第三代3D顆粒的閃存IO接口也從之前的ONFI 4.0升級到了ONFI 4.2，這也讓閃存的IO接口速度從800MT/s大幅提升到1.6GT/s。這也是長江存儲PE321企業級PCIe 4.0 NVMe固態硬盤標稱最高速度可達7400MB/s的關鍵原因。

▲長江存儲PE321企業級PCIe 4.0 NVMe固態硬盤 6.4TB內部結構，正反兩面總計配備16顆閃存、10顆內存芯片作緩存，以及一顆PCIe 4.0 SSD主控芯片、一顆用於掉電保護的大容量電容，每顆芯片都貼有導熱膠。

本次我們將對其中的6.4TB產品進行測試，拆開這款產品，可以看到它與普通SSD明顯不同。由於測試中的這款SSD擁有高達6.4TB的超大容量，因此為了承載更多的閃存芯片，它內部的PCB採用了雙面設計，其中PCB正面板載了多達8顆閃存顆粒、5顆內存芯片（用作緩存）。PCB背面也板載了8顆閃存芯片、5顆內存芯片，以及一顆SSD主控、一顆用於掉電保護設計的大容量電容。每顆芯片上都貼有導熱膠，以讓芯片能通過導熱膠與金屬外殼實現快速的熱量傳導。去掉導熱膠，可以看到，閃存芯片上的編號為YMNA9TC1B1JF6C，顯示這是基於晶棧®Xtacking2.0®技術的長江存儲第三代3D TLC閃存芯片。

▲編號為YMNA9TC1B1JF6C的長江存儲第三代3D TLC閃存芯片

高品質閃存芯片的使用也賦予了長江存儲PE321企業級PCIe 4.0 NVMe固態硬盤優秀的耐久度，其讀寫混合型產品可以支持多達3個DWPD（每日全盤寫入次數），並提供長達5年的免費質保時間。而一般家用消費級SSD的DWPD指標只有0.3左右，企業級 QLC SSD的DWPD在0.4～0.6左右。那麼在性能上，長江存儲PE321企業級PCIe 4.0 NVMe固態硬盤是否也能帶來讓人滿意的表現呢？

測試平台

• 主板：ROG CROSSHAIR X870E HERO
• 處理器：銳龍9 9950X
• 內存：芝奇Trident Z5 Royal Neo皇家戟DDR5 6000 CL28 32GB套裝
• 硬盤：長江存儲PE321企業級PCIe 4.0 NVMe固態硬盤6.4TB
• 顯卡：GeForce RTX 4080 Super
• 電源：ROG THOR 1200W
• 操作系統：Windows 11

順序寫入速度、隨機讀寫性能都超越標稱規格

▲長江存儲PE321企業級PCIe 4.0 NVMe固態硬盤6.4TB基準性能，以MB/s顯示。

▲長江存儲PE321企業級PCIe 4.0 NVMe固態硬盤6.4TB基準性能，以IOPS顯示。

首先從CrystalDiskMark 8.0.5基準測試來看，長江存儲PE321企業級PCIe 4.0 NVMe固態硬盤6.4TB的順序讀寫速度表現很不錯。其順序讀取速度達到7312.38MB/s，非常接近標稱的7400MB/s，而順序寫入速度則達到7164.38MB/s，超過7000MB/s的標稱規格。在隨機讀寫性能上也有很不錯的測試結果，SSD的隨機4K@Q32T16讀寫性能分別可達1776K IOPS、1450K IOPS，均超過SSD標稱的最大1750K IOPS、640K IOPS，特別是隨機寫入性能更是遠遠超越官方規格，這表明該產品在服務器應用中將可能有優異的表現。