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补齐Lexar高端最后一块拼图——Lexar NM800PRO With Heatsink 2T

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一、前言
一年前的时候,Lexar推出了NM800产品,笔者原来认为NM800采用的是来自Micron的176Layer B47R NAND,但实际上采用的仍是旧款的96Layer B27。一年后的现在,PCIe4.0 ssd即将进入生命的末期,Lexar在NM800的基础上推出了NM800PRO,沿用原来的英韧IG5236主控,将原来的B27颗粒升级为当下最主流的B47R,也算是补齐其在PCIe 4.0消费级高端产品中的最后一块拼图,再一次站回PCIe 4.0消费级产品性能的山顶。
本次笔者也在朋友的帮助下申请借测了本块NM800PRO With Heatsink版本,其内置的产品与普通的NM800PRO无异,但在此基础上外加了Lexar专用的散热片。本期测试也带各位观众一起来看看NM800PRO With Heatsink版本的性能表现!


IP属地:浙江1楼2023-02-04 19:51回复
    二、开箱&外观
    包装:





    主控:
    DRAM:
    颗粒:
    PCB:
    外包装延续了Lexar一贯的风格,但本次NM800PRO With Heatsink的外包装风格较为张扬,与之前NM800/NM760的包装风格形成了鲜明的对比。内盒则与NM800/NM760相似,附带一颗M.2螺丝。
    NM800PRO With Heatsink版本拆开散热马甲,内置的硬盘就是NM800PRO本体。正面和NM800PRO一致,采用了新一代纳米铜箔复合材料散热贴,背面则没有任何与硬盘相关的贴纸信息,贴纸信息主要贴在散热片背面,方便用户自行拆解,同时保留相关的保修贴纸凭证。
    PCB采用了单面双贴布局,厚度控制的较好,适合一些笔记本用户加装,NM800PRO在单面内做到了2TB容量的同时,PCB的布局也较为合理。
    主控是来自英韧科技(InnoGrit)的IG5236CAA M1A946-ABA1,采用的是和NM800同款12nm主控,支持1600MT/s频率的颗粒。
    DRAM则是来自江波龙旗下的FORESEE,颗粒编号为FLXC2002G-N2,单颗容量2GB的LPDDR4内存颗粒。
    NAND是来自江波龙自封,编号为RC72TBJB3AA4-1024,单颗粒1TB,一共两颗。


    IP属地:浙江2楼2023-02-04 19:53
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      三、基本信息
      惯例,到手上机先看CDI

      CDI抓取到的smart的信息较为有限,故使用smartmontools进一步抓取主控的smart信息。如下所示:
      由smartmontools抓取到的Supported Power States可知,NM800PRO主控IG5236CAA所标示的PS0最大功耗为3.50W,低于大部分高性能的PCIe 4.0带DRAM缓存盘的PS0数值。
      由smartmontools抓取到的信息可知,实际的温度传感器有三个,其中Temperature显示的数值和Temperature Sensor 3的数值一致。笔者推测Temperature Sensor 1对应的是主控的温度,而Temperature Sensor 2对应的是DRAM的温度,Temperature Sensor 3对应的是颗粒的温度。同时将smartmontools抓取到的温度和CDI的温度进行对比可以发现,CDI温度对应的是Temperature/Temperature Sensor 3的温度。

      通过Innogrit Flash ID可进一步得知具体的颗粒信息:
      可知NM800PRO采用的是Micron最新一代的176L B47R TLC颗粒,单die 512Gb,一共采用了32die,每die接驳1CE,共计32CE通道,正好吃满IG5236 8CH 4CE的主控带宽,故NM800PRO在2TB的容量点展现的是满血性能。
      测试完毕时CDI截图:

      测试完毕时一共写入24TB左右的数据,健康度下降了1%,参数收紧假设健康度下降2%,粗略估算,当健康度归零时,写入量大概在1200TB左右。


      IP属地:浙江4楼2023-02-04 19:55
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        四、测试平台及设置
        Central Processing Unit:AMD Ryzen 3700X @ 4.4GHz
        Motherboard:Micro Star X570 Gaming Plus(BIOS Verizon:7C37vAE)
        System:Windows 10 Professional 21H2 / Centos 8.4.2105
        Heatsink:Lexar NM800PRO With Heatsink版本自带
        IO Interface:M2_1 slot (From AMD® Processor)
        由于测试采用的是AMD平台,相关测试数据可能偏低


        IP属地:浙江5楼2023-02-04 19:55
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          五、基本性能测试





          在Windows下对NM800PRO 2TB进行了CDM/ASS/HD Tune/PCM8/3D Mark的测试,仅供参考。从纸面的性能来看,NM800PRO 2TB的性能进入了PCIe 4.0 带DRAM盘中的第一梯队,作为旗舰产品这样的表现中规中矩,意料之中。
          HD Tune中对NM800PRO 2TB写入了300GB的数据量,仍未写出缓外的情况,可以发现NM800PRO 2TB的SLC Cache较大,在后续的进阶性能测试会进一步验证SLC Cache大小情况。


          IP属地:浙江6楼2023-02-04 19:56
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            六、进阶性能验证
            为了进一步测试该盘的实际性能情况,在Centos环境下采用FIO对硬盘进行持续和全面的性(大)能(保)测(健)试,同时也是对硬盘本身极限性能进行标定。
            (1)全盘读写
            首先肯定是来一套全盘读写项目

            由全盘写入结果可知,NM800PRO 2TB的SLC Cache大约有593GiB,接近全盘容量的1/3,此段写入速度达到了6300MiB/s;第二段的写入速度接近2600MiB/s,维持的大小在154GiB;第三段则是由于主控在后台进行垃圾回收(GC),速度维持在1300MiB/s左右,且在第三段中写入速度出现间歇性回升,由此可见,NM800PRO固件算法的回收策略较为激进。
            而全盘读取较为稳定,保持在6475MiB/s,换算一下大约在6790MB/s左右;由于受到全盘写入数据后的影响,导致全盘读取时的速度低于CDM下测得的最大读取速度。


            IP属地:浙江7楼2023-02-04 19:57
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              (2)4KiB全盘跨度随机读写(QD1T1)


              (3)4KiB全盘跨度随机读写(QD32T1)


              (4)4KiB全盘跨度随机读写(QD32T4)


              QD1 T1/QD32 T1/QD32 T4条件下4KiB全盘跨度读取性能一致性良好,随机写入的离散图也做到了相对的集中,但以上三个条件下的随机写入IOPS均表现不算特别亮眼。
              QD1 T1下的随机读取IOPS达到了14.5K(59.6MB/s),随机写入的IOPS为8489(34.8MB/s)。随机读取的QOS 99.9%延迟表现较好,但最大延迟、QOS(99.9%/99.99%)的延迟和随机写入的最大延迟、QOS 99.99%延迟均较高。
              QD32 T1下的随机读取IOPS达到了362K(1483MB/s),随机写入的IOPS为9073(37.2MB/s)。随机读取下的延迟表现较好,但随机写入的最大延迟、QOS(99%/99.9%/99.99%)的延迟表现一般。
              QD32 T4与QD32 T1下的性能展现类似,延迟情况也相似,但其随机读取IOPS从QD32TB1下的362K提高到了QD32TB4下的630K(2582MB/s),随机写入的IOPS与QD32 T1下相差不大,略低于QD32 T1,实际为8980(35.1MB/s),可视作误差忽略不计。


              IP属地:浙江8楼2023-02-04 19:58
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                (5)4KiB全盘跨度随机7读3写(QD32T4)

                4KiB下全盘跨度随机7读3写的IOPS离散点相对集中,偶有波动。随机读取的IOPS为21.6K(88.4MB/s),随机写入的IOPS为9247(37.9MB/s),总IOPS为22.6K。随机读取的平均延迟、QOS延迟表现尚可,但随机写入的延迟表现一般。


                IP属地:浙江9楼2023-02-04 19:59
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                  (6)SLC Cache写入测试
                  在此阶段,分别对硬盘进行20%/40%/60%/80%的预填充,静置15min让主控进行GC(Garbage Collection)操作,然后再对剩余空间进行顺序写入,测试其缓内及缓外顺序写入情况。
                  ①预填充20%
                  ② 预填充40%③ 预填充60%④ 预填充80%
                  在SLC Cache的测试环节中,预填充分别为20%/60%/80%时,SLC Cache大小依次为520GiB/272GiB/145.2GiB,其实际所给的SLC Cache大小相对较大,日常挪动稍大的文件时完全够用,出缓后的缓外速度平均在1300MiB/s,同时随着写入的进行,由于较为激进的垃圾回收(GC)策略,导致其写入速度会出现间歇性回升,与全盘写入时的状况相类似。
                  预填充40%后,并静置15min,NM800PRO的SLC Cache并未进行有效地释放,此时写入速度在1300MiB/s左右,同时与预填充为20%/60%/80%测试条件下写入曲线相比,预填充40%时的写入曲线较为平稳,波动较小。


                  IP属地:浙江10楼2023-02-04 20:00
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                    (7)稳态顺序读写
                    在此阶段,先对Lexar NM800PRO 2TB进行了一次全盘顺序写入后,再进行顺序写入1800s和顺序读取1800s测试项目。
                    结果如下:

                    在长时间稳态顺序读写中,读取速度基本趋于一条直线,稳定在6400MiB/s(6800MB/s)左右;而写入速度出现的波动较大,未进入稳定的TLC颗粒直写速度。造成此现象最主要的原因还是垃圾回收(GC)算法调教的较为激进,导致写入速度出现周期性的波动。稳定顺序写入波动较大的现象,在笔者所测过的几款采用IG5236CAA主控的硬盘中均有表现,算是这种主控方案的特性了。


                    IP属地:浙江11楼2023-02-04 20:01
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                      七、总结
                      1、NM800PRO在NM800的基础上,得益于Micron B47R颗粒所带来更高IO接驳速率的优点,使得其进一步提升了最大顺序读写的性能,从前一代产品NM800的6500/5500 MB/s提升到了7500/6600 MB/s,基本达到了PCIe 4.0 X4 NVMe硬盘的带宽上限,对于有经常大文件拷贝的需求时,可进一步节省时间;
                      2、NM800PRO的固件采用的仍是由英韧提供的交钥匙固件(Turnkey),固件算法调教颇为激进,垃圾回收(GC)策略较为积极,且固件优化的方向主要针对突发IO情况下的最大性能(Max Performance),这也是NM800PRO在随机写入方面表现欠佳的原因之一;
                      3、从全盘跨度随机读写的情况来看,NM800PRO更多侧重于随机读取方面的固件优化,随机读取性能及延迟表现良好,相较于NM800而言,提升较大,作为一块重随读的系统盘也不失为一个很好的选择;但在随机写入方面,NM800PRO未做更多的固件优化,导致其最大延迟以及QOS(99%/99.9%/99.99%)延迟表现不太理想;
                      4、NM800PRO 2TB采用了单面双贴的PCB布局,相对于E18 2TB双面8贴PCB布局方案的固态硬盘,在一定程度上控制了发热,提高了温度墙的上限,但实际测试过程中NM800PRO 2TB主控以及颗粒发热较高,性能释放较为激进,日常使用时仍建议做好散热措施,以发挥更好的性能。


                      IP属地:浙江12楼2023-02-04 20:01
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                        IP属地:浙江13楼2023-02-04 20:02
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