早在2019年,AMD銳龍3000系列桌面處理器就為大家帶來了對PCIe 4.0的支持,得益于翻倍的帶寬,SSD領域獲益明顯——讀寫速度大大提高。
随着PCIe 4.0 SSD的廣泛出現以及NVIDIA RTX 30及AMD的RX 6000系列顯卡增加對PCI-E 4.0規範的支持,不難想象越來越多的遊戲和硬件都會向着PCIe 4.0規範去設計與優化。2021年3月,Intel方面“趕鴨子上架”般緊急發布了11代酷睿處理器,其主要原因之一也是要新增對PCIe 4.0的支持。
雖然硬件一哥Intel都不再如曾經一般稱PCIe 4.0作用不大,但卻仍有許多玩家在入手SSD時難以抉擇:PCIe 4.0很強大,但PCIe 3.0似乎也不是很差,究竟如何選呢?
本次我們分别使用PCIe 4.0 SSD與PCIe 3.0 SSD在跑分、實際應用以及遊戲方面進行實測,通過測試結果對比,來看看PCIe 4.0 SSD與PCIe 3.0 SSD到底怎麼選,又究竟入手哪個才更加合适。
硬盤外觀對比
本次對比實測采用的是三星980 PRO 1TB PCIe4.0 SSD與WD BLUE SN570 1TB PCIe3.0 SSD,二者在包裝上一黑一白 藍,從包裝開始對比就相當明顯。
在包裝内層的防護方面,三星980PRO要明顯優于WD SN570:“抗打擊”能力更強。
三星980PRO與西數SN 570都是标準的2280版型,可以兼容各類台式主機與筆記本電腦。其中三星980PRO采用ELPIS主控 三星第六代V-NAND 3D TLC閃存組合,支持128個隊列,每隊列可包含64000個命令,擁有出色的4K随機讀寫能力。采用1GB三星LPDDR4 DRAM緩存,起到降低整體功耗與減少發熱的作用。
WD Blue SN570 SSD采用的是西部數據自研的DRAM-less主控 SanDisk的3D NAND TLC閃存組合。二者對比下,全身自家産品的三星980PRO在兼容與效率方面必然會更有優勢,三星也是當下少有的集主控、DRAM、NAND設計制造能力于一身的企業。
随着傳輸速度的越來越高,M.2 SSD在散熱方面越來越被關注。大概是出于兼容性考慮,參與對比測試的三星980PRO 1T與西數SN 570 1T都沒有使用額外散熱片。
在增強散熱方面,三星980PRO選擇在主控表面增加鎳塗層與PCB背面采用由多層銅箔堆疊散熱标簽,對比西數SN 570擁有顯著的散熱能力提升,即便在PCIe 4.0的高速重載下,980PRO也可以在沒有散熱片幫助的情況下保持合理溫度,不會過熱限速。
基礎性能測試對比
本次測試的三星980 PRO 1T與西數SN570 1T硬盤已成功運行,首先我們在電腦的計算機管理-存儲-磁盤管理中将硬盤分區。為了便于區分,我這邊直接将盤符名更改為對應的硬盤名稱。兩款1TB硬盤的容量一緻,都是931.5GB。
ATTO Disk Benchmark(三星980 PRO NVMe PCIe4.0 m.2 SSD 1T):通過右邊的實際數據可以發現,從8MB開始,硬盤寫入速度趨于穩定,在了6.17GB/s以上;從128KB開始,讀取數據速度就很好的保持在了4.52GB/s以上。
ATTO Disk Benchmark(西數SN570 NVMe PCIe3.0 m.2 SSD 1T):通過右邊的實際數據可以發現,從256KB開始,硬盤寫入速度趨于穩定,在了3.16GB/s以上;從64KB開始,讀取數據則很好的保持在了2.77GB/s以上。
HD Tune Pro基準性能讀取測試(三星980 PRO NVMe PCIe4.0 m.2 SSD 1T):其中最小1625.6MB/s,最大1894.5MB/s,平均1797.7MB/s。
HD Tune Pro基準性能讀取測試(西數SN570 NVMe PCIe3.0 m.2 SSD 1T):其中最小819.1MB/s,最大888.1MB/s,平均879.2MB/s。
AS SSD Benchmark固态硬盤性能測試(三星980 PRO NVMe PCIe4.0 m.2 SSD 1T):順序讀取5536.78MB/s,順序寫入3911.25MB/s,4K 64隊列随機讀取2873.14MB/s,4K 64隊列随機寫入4000.10MB/s,總分為9734。
AS SSD Benchmark固态硬盤性能測試(西數SN570 NVMe PCIe3.0 m.2 SSD 1T):順序讀取3139.59MB/s,順序寫入2925.58MB/s,4K 64隊列随機讀取889.76MB/s,4K 64隊列随機寫入1679.19MB/s,總分為3972。
CrystalDiskMark固态硬盤性能測試(三星980 PRO NVMe PCIe4.0 m.2 SSD 1T):順序讀取6703.99MB/s,順序寫入4935.91MB/s,4k随機讀取速度為94 MB/s。
CrystalDiskMark固态硬盤性能測試(西數SN570 NVMe PCIe3.0 m.2 SSD 1T):順序讀取3553.6MB/s,順序寫入3094.52MB/s,4k随機讀取速度為65.04 MB/s。
在連續讀寫速度方面,三星980PRO SSD與西數SN 570相比有着十分巨大優勢,連續讀取速度幾乎翻倍,連續寫入速度也領先接近一半。
在AS SSD Benchmark測試中,兩款固态硬盤的連續讀寫速度相對CDM測試要更接近一些,但是在硬盤總得分方面,三星980PRO為9734,是西數SN570的245%,接近2.5倍的差距,其原因主要就是4K讀取速度與訪問時間差距巨大。
而在日常應用中,網頁緩存的寫入與讀取,應用程序、辦公軟件、遊戲等的加載與響應速度都直接受随機4K讀寫性能影響。甚至可以這麼說,4K讀寫速度的快慢直接決定了系統的操作體驗。
因此選購固态硬盤不光要看他們标識出來的順序讀寫速度,固态硬盤的4K性能也是極為重要的。在本次測試的兩款SSD中,雖然西數SN570的順序讀寫速度已經基本達到PCIe 3.0的極限,但與PCIe4.0的三星980PRO對比,差距還是十分大的。
PCMark10專業版硬盤性能對比
在基準測試之後,我們采用一款十分專業的SSD測試軟件——PCMark10專業版。 與家庭版相比,PCMark 10專業版擁有更多專業的測試,包括應用程序測試、電池壽命測試以及存儲基準測試。這裡我們采用存儲基準測試中的快速系統盤基準測試。
PCMARK10快速系統盤基準測試,三星980 PRO NVMe PCIe4.0 m.2 SSD 1T的得分為3345分,帶寬為405.69MB/s,平均存取時間為38μs。
PCMARK10快速系統盤基準測試,西數SN570 NVMe PCIe3.0 m.2 SSD 1T的得分為2277分,帶寬為281.87MB/s,平均存取時間為57μs。
#PCIe4.0/PCIe3.0硬盤PCMARK10快速系統盤基準測試成績對比
在PCMark10快速系統盤基準測試中,測試結果主要是帶寬、平均存取時間以及得分三個參數。通過對比不難看出,三星980PRO PCIe4.0 SSD擁有更高的帶寬,更低的存取時間,以及更高的測試得分。其中3345的測試得分要比西數SN570 2277的測試得分要高47%,差距明顯。
辦公性能對比測試在上文中一系列的基準測試中,與西數SN 570 PCIe3.0 SSD相比,三星980PRO PCIe4.0 SSD優勢巨大。那麼在實際應用中,他們的性能差距又有多少呢?
首先說一下辦公性能測試的測試項目與測試方法。在辦公測試中,我們選擇适用性較高的Adobe Photoshop CC(下面簡稱PS)與Adobe Premiere PRO CC(下面簡稱PR),通過分别對比三星980PRO PCIe4.0 SSD與西數SN 570 PCIe3.0 SSD在兩個軟件中的安裝耗時與啟動耗時,看看他們在實際應用中的差距。
#兩塊SSD安裝PS軟件所用時間對比
#兩塊SSD啟動PS軟件所用時間對比
#兩塊SSD安裝PR軟件所用時間對比
#兩塊SSD啟動PR軟件所用時間對比
在實際應用測試中,三星980PRO PCIe4.0 SSD仍然是全方面優勢,領先幅度大約為15%。
遊戲性能測試對比與總結
測試遊戲我們選擇的是《永劫無間》,為保證測試準确性,我們首先将2塊硬盤依次格式化,并分别考入《永劫無間》遊戲。
本次遊戲方面的測試分為2個方面:載入遊戲速度測試與不同性能硬盤對遊戲幀數影響測試。需要提及的是,為了保證測試場景一緻,這裡我們選用自由模式進行測試。
#兩塊硬盤《永劫無間》自由模式場景下遊戲性能對比
#兩塊硬盤《永劫無間》自由模式場景遊戲載入時間對比,其中三星980PRO用時10秒03,西數SN 570用時10秒29。
有的朋友可能會說,性能測試與載入時間結果的差距似乎并不大,這裡我不得不再次強調,為了保證測試場景一緻,我們測試使用的是自由模式(練習場),而PCIe 4.0與PCIe 3.0的差别主要體現在對加載速度要求較高的場景。
為求證,這裡我特意用兩塊SSD分别開了一局《永劫無間》與《絕地求生》,實測在平時對加載速度要求較低的場景時,三星980PRO具有小優勢,而當遇到例如《絕地求生》開局百人同時進場等對加載速度需求較高的場景時,PCIe4.0的三星980PRO優勢瞬間明顯,别人還在等待,我卻已經可以跑動了。除了開局之外,在大型團戰例如決賽圈多個隊伍同時亂戰各種道具齊飛時,三星980PRO也能帶來更好的遊戲體驗。
結語相信看到這裡,對于PCIe3.0與PCIe4.0之間的差距,大家心裡已經有數了,但在實際選擇時可能還是會犯難,究竟如何選呢?
就個人觀點來說,除非預算實在有限,否則推薦優先選擇PCIe4.0 SSD。原因如下:
1、 PCIe 4.0 SSD下7000 MB/s的極限順序讀取速度是PCIe 3.0 SSD下3500 MB/s順序讀取速度的兩倍,在進行大文件拷貝等工作時表現更加出色,體驗更好。
2、 以三星980 PRO為例,PCIe 4.0 SSD在4K讀寫速度方面優勢巨大,強大的4K性能在日常應用、辦公、遊戲等的加載時間與響應速度方面優勢明顯,可以獲得更好的系統操作體驗。
3、 已經公布的微軟DirectStorage技術與NVIDIA的RTX IO技術,GPU将繞過CPU,直接與固态硬盤進行數據交換。一旦這兩項技術正式應用,固态硬盤在日常應用與遊戲中的作用将變得更加重要。除此之外,在PCIe 4.0越來越普及的當下,必然還會有越來越多的遊戲和硬件都向着PCIe 4.0規範去設計與優化,無論近觀還是遠眺,優勢都是顯而易見的。
有的朋友可能會說,PCIe 5.0都已經發布了,要不要選PCIe 3.0 SSD過度等一波?去年11月,Intel 12代酷睿處理器帶來了對PCIe 5.0的支持,雖然在剛剛過去的CES 2022中,AMD也正式宣布支持PCIe 5.0的銳龍7000系列将于今年下半年發布,但是PCIe 5.0現在也還隻是發布初期,從發布到成熟普及需要的時間是以年為單位的。反觀PCIe 4.0 SSD,當下正是趨于成熟的時間節點。另外,以三星980PRO這款PCIe 4.0 SSD為例,擁有5年質保的它,在讓用戶早買早享受的同時,使用起來也毫無後顧之憂,可以毫無壓力的支撐到PCIe 5.0 SSD的成熟與普及。
不過話說回來,雖然無論從性能、實際應用、使用體驗方面都是PCIe 4.0 SSD更具優勢,但是PCIe 4.0 SSD的售價也是要高于PCIe 3.0 SSD的,如果預算實在有限,也是可以選擇PCIe 3.0 SSD的,畢竟适合自己的,才是最好的。
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