
根据南通台办官网消息,江苏华存电子 科技 有限公司成立于2018年1月,总投资约1亿元人民币。看准大陆繁荣的芯片市场以及成熟的政策配套,这支由30多名台湾高 科技 青年人才组成的团队决心扎根南通搞研发。其研发的40纳米工业级嵌入式存储“中国芯”,在短短一年之内迅速孵化,各项指标均达到国际一流水平,打破了由三星、海力思等国际主流厂商在该领域的垄断。
目前华存已围绕存储器主控设计申请了184项专利,有10项已经获得授权,其中美国专利8项。工信部公布2018年工业强基工程名单,存储主控芯片设计示范项目,华存成为全国唯一实施单位。
当前,华存团队正集结研发精锐竭力攻关12纳米SSD主控,这支设计业界闯出的南通“黑马”,已然成为南通在新一代信息技术上游芯片设计领域实现超越和腾飞的加速度。
从报道来看,官方这篇文章并没有介绍华存的12nm工艺的SSD主控的具体规格,但是在SSD主控芯片领域内,40nm工艺一般用于中低端产品,主流产品依然是28nm工艺居多,极少数高端PCIe主控用上了16nm工艺,而华存的12nm工艺不论是台积电的12nm还是中芯国际的12nm工艺,都要比16nm工艺再先进半代,这也意味着华存的12nm主控会是一款高端产品,否则上这么先进工艺的成本是划不来的。
目前SSD主控中性能最强的也就是群联在台北电脑展上发布的PS5016-E16主控,它采用28nm工艺制造,支持最新的96层3D TLC/QLC闪存,八个通道,最大容量8TB,集成第四代RAID ECC、LDPC纠错引擎,拥有独家专利的硬件加速设计,理论读写速度最高分别可达5GB/s、4.4GB/s。
值得一提的是慧荣 科技 于台北国际电脑展发布其最新款USB外接式固态硬盘(SSD)主控芯片解决方案SM3282。该方案采用单芯片USB 3.2 Gen1界面,可为新一代可携式SSD硬盘提供高性能和低功耗的高性价比需求。
目前巿场上可携式SSD均采用桥接芯片设计,将原SATA或PCIe接口转接为USB接口。SM3282为单芯片USB 3.2 Gen 1接口设计,提供完整的单芯片硬件及软件解决方案,并支持UASP协议。
此外,SM3282采用双通道设计,支持最新一代96层QLC NAND,其容量最高可达2TB同时,由于采用低功耗设计,毋须外部电源IC即可自行运作,降低物料(BOM)成本。
下半年后,相信SSD市场会越来越精彩!
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4.2参见p.106-107总线 *** 作指的是发生在总线上的某些特定 *** 作,总线周期指的是完成一次特定总线 *** 作所需的时间。对8088而言其典型的总线周期由 4个T状态组成。PC/XT所采用的时钟频率为4.77MHz,每个T状态的持续时间为210ns。如果CLK引脚接5MHz的时钟信号,那么每个T状态的持续时间为200ns。
4.4解答:
当8088进行读写存储器或I/O接口时,如果存储器或I/O接口无法满足CPU的读写时序(来不及提供或读取数据时),需要CPU插入等待状态TW。(在T3前沿检测Ready信号,若无效则插入TW 。)
具体在读写总线周期的T3和T4之间插入TW。
4.6参见p.99,p.110
8088的某些输出线有三种状态:高电平、低电平、悬空(高阻态),称为三态能力。在高阻状态,CPU放弃其了对该引脚的控制权,由连接它的设备接管。
具有三态能力的引脚有:AD7~AD0,A15~A8,A19/S6~A16/S3,ALE,IO/M*,WR*,RD*,DEN*,DT/R*。
4.11
总线周期 IO/M* WR* RD*
存储器读 低 高 低
存储器写 低 低 高
I/O读 高 高 低
I/O写 高 低 高
4.12 答:
取该指令时引发存储器读总线 *** 作。执行该指令时引发I/O读总线 *** 作。(时序图略)
4.13 8088系统最小组态下,对指令ADD [2000H],AX (长度3B)。
答:取该指令时需要3个总线周期,均为存储器读周期。
执行该指令时需要4个总线周期,2个为存储器读总线周期(读出字 *** 作数参与运算),2个为存储器写总线周期(保存16位运算结果)。
4.15 参见p.106图
74LS373 的G为电平锁存引脚,控制选通且转为无效时锁存数据。
OE* 输出允许引脚,信号来自ALE。
4.16 参见p.106图
数据收发器74LS245 是8位双向缓冲器,G*控制端为低电平有效,可传输数据;DIR控制导通方向:DIR=1,A→B;DIR=0,A←B。
4.17 参见p.111-112
归纳为:1、8086数据总线变为16位,数据地址线复用为AD15~AD0。
2、8086指令队列程度变为6字节长,当有2个字节空才取下一指令。
3、8088引脚IO/M* ,8086变为M/IO*;
4、引脚SS0* 变为BHE*/S7,BHE* 的作用是使D15~D8有效。
5、8086存储器组织为奇偶分块,偶地址取字只要读1次,奇地址取字需要读两次。
6、I/O端口大都采用偶地址,目的是引导8位数据到低8位总线AD7~AD0上,以提高效率。
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5.1
Cache、主存和辅存的作用——参见 p.120~121
虚拟存储器——参见p.121
在CPU看来,访问主存和访问辅存有什么不同?
访问主存:通过存储器访问机器指令,按字随机访问。
访问辅存:通过 *** 作系统,按块顺序访问。
5.2 在半导体存储器中,RAM指的是 随机存取存储器 ,它可读可写,但断电后信息一般会 丢失 ;而ROM指的是 只读存储器 ,正常工作时只能从中 读取 信息,但断电后信息 不会丢失 。以EPROM芯片2764为例,其存储容量为8K×8位,共有 8 条数据线和 13 条地址线。用它组成64KB的ROM存储区共需 8 片2764芯片。
5.4 一个容量为4K×4位的假想RAM存储芯片,他应该有多少根地址线引脚和多少根数据线引脚?如果让你来进行设计,那么它还需要哪些控制引脚?这些引脚分别起什么样的控制作用?
解答:
4K×4的芯片应该有12根地址线引脚和4根数据线引脚。
控制引脚应该有:
读取信号OE*:有效时,表示读取存储单元的数据
写入信号WE*:有效时,表示将数据写入存储单元
片选信号CS*:有效时,表示选中该芯片,可以进行读写 *** 作。
5.7 什么是存储芯片的位扩充和地址扩充?采用静态RAM的芯片2114(1K*4位)或动态RAM的芯片4116(16K*1位)来组成32KB的RAM存储区,请问各需要多少芯片?在位方向和地址方向各需要进行什么样的扩充?
解答:(参见p.140) 使用多个芯片来扩充存储数据位的宽度,称为位扩充。
采用多个芯片在地址方向上进行扩充,称为地址扩充或字扩充。
用SRAM 2114组成32KBRAM存储区:2片为一组,得1KB,所以组成32KB就要32组,共需要64片SRAM 2114。
用DRAM 4116组成32KBRAM存储区:8片为一组,得16KB,所以组成32KB只要2组,共需要16片DRAM 4116。
机床作为机械制造业的重要基础装备,它的发展一直引起人们的关注,由于计算机技术的兴起,促使机床的控制信息出现了质的突破,导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床-数控机床的诞生和发展。计算机的出现和应用,为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手段。随着计算机的发展,数控机床也得到迅速的发展和广泛的应用,同时使人们对传统的机床传动及结构的概念发生了根本的转变。数控机床以其优异的性能和精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目,并开创机械产品向机电一体化发展的先河。 数控机床是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品,它把刀具和工件之间的相对位置,机床电机的启动和停止,主轴变速,工件松开和夹紧,刀具的选择,冷却泵的起停等各种 *** 作和顺序动作等信息用代码化的数字记录在控制介质上,然后将数字信息送入数控装置或计算机,经过译码,运算,发出各种指令控制机床伺服系统或其它的执行元件,加工出所需的工件。 数控机床与普通机床相比,其主要有以下的优点: 1. 适应性强,适合加工单件或小批量的复杂工件; 在数控机床上改变加工工件时,只需重新编制新工件的加工程序,就能实现新工件加工。 2. 加工精度高; 3. 生产效率高; 4. 减轻劳动强度,改善劳动条件; 5. 良好的经济效益; 6. 有利于生产管理的现代化。 数控机床已成为我国市场需求的主流产品,需求量逐年激增。我国数控机机床近几年在产业化和产品开发上取得了明显的进步,特别是在机床的高速化、多轴化、复合化、精密化方面进步很大。但是,国产数控机床与先进国家的同类产品相比,还存在差距,还不能满足国家建设的需要。 我国是一个机床大国,有三百多万台普通机床。但机床的素质差,性能落后,单台机床的平均产值只有先进工业国家的1/10左右,差距太大,急待改造。 旧机床的数控化改造,顾名思义就是在普通机床上增加微机控制装置,使其具有一定的自动化能力,以实现预定的加工工艺目标。 随着数控机床越来越多的普及应用,数控机床的技术经济效益为大家所理解。在国内工厂的技术改造中,机床的微机数控化改造已成为重要方面。许多工厂一面购置数控机床一面利用数控、数显、PC技术改造普通机床,并取得了良好的经济效益。我国经济资源有限,国家大,机床需要量大,因此不可能拿出相当大的资金去购买新型的数控机床,而我国的旧机床很多,用经济型数控系统改造普通机床,在投资少的情况下,使其既能满足加工的需要,又能提高机床的自动化程度,比较符合我国的国情。 1984年,我国开始生产经济型数控系统,并用于改造旧机床。到目前为止,已有很多厂家生产经济型数控系统。可以预料,今后,机床的经济型数控化改造将迅速发展和普及。所以说,本毕业设计实例具有典型性和实用性。 第二章总体方案的设计 2.1设计任务 本设计任务是对CA6140普通车床进行数控改造。利用微机对纵、横向进给系统进行开环控制,纵向(Z向)脉冲当量为0.01mm/脉冲,横向(X向)脉冲当量为0.005mm/脉冲,驱动元件采用步进电机,传动系统采用滚珠丝杠副,刀架采用自动转位刀架。 2.2总体方案的论证 对于普通机床的经济型数控改造,在确定总体设计方案时,应考虑在满足设计要求的前提下,对机床的改动应尽可能少,以降低成本。 (1)数控系统运动方式的确定 数控系统按运动方式可分为点位控制系统、点位直线控制系统、连续控制系统。由于要求CA6140车床加工复杂轮廓零件,所以本微机数控系统采用两轴联动连续控制系统。 (2)伺服进给系统的改造设计 数控机床的伺服进给系统有开环、半闭环和闭环之分。 因为开环控制具有结构简单、设计制造容易、控制精度较好、容易调试、价格便宜、使用维修方便等优点。所以,本设计决定采用开环控制系统。 (3)数控系统的硬件电路设计 任何一个数控系统都由硬件和软件两部分组成。硬件是数控系统的基础,性能的好坏直接影响整体数控系统的工作性能。有了硬件,软件才能有效地运行。 在设计的数控装置中,CPU的选择是关键,选择CPU应考虑以下要素: 1.时钟频率和字长与被控对象的运动速度和精度密切相关; 2.可扩展存储器的容量与数控功能的强弱相关; 3.I/O口扩展的能力与对外设控制的能力相关。 除此之外,还应根据数控系统的应用场合、控制对象以及各种性能、参数要求等,综合起来考虑以确定CPU。在我国,普通机床数控改造方面应用较普遍的是Z80CPU和MCS-51系列单片机,主要是因为它们的配套芯片便宜,普及性、通用性强,制造和维修方便,完全能满足经济型数控机床的改造需要。本设计中是以MCS-51系列单片机,51系列相对48系列指令更丰富,相对96系列价格更便宜,51系列中,是无ROM的8051,8751是用EPROM代替ROM的8051。目前,工控机中应用最多的是8031单片机。本设计以8031芯片为核心,增加存储器扩展电路、接口和面板 *** 作开关组成的控制系统。 2.3总体方案的确定 经总体设计方案的论证后,确定的CA6140车床经济型数控改造示意图如图所示。CA6140车床的主轴转速部分保留原机床的功能,即手动变速。车床的纵向(Z轴)和横向(X轴)进给运动采用步进电机驱动。由8031单片机组成微机作为数控装置的核心,由I/O接口、环形分配器与功率放大器一起控制步进电机转动,经齿轮减速后带动滚珠丝杠转动,从而实现车床的纵向、横向进给运动。刀架改成由微机控制的经电机驱动的自动控制的自动转位刀架。为保持切削螺纹的功能,必须安装主轴脉冲发生器,为此采用主轴靠同步齿形带使脉冲发生器同步旋转,发出两路信号:每转发出的脉冲个数和一个同步信号,经隔离电路以及I/O接口送给微机。如图2-1所示: 第三章 微机数控系统硬件电路设计 3.1微机数控系统硬件电路总体方案设计 本系统选用8031CPU作为数控系统的中央处理机。外接一片2764EPROM,作为监控程序的程序存储器和存放常用零件的加工程序。再选用一片6264RAM用于存放需要随机修改的零件程序、工作参数。采用译码法对扩展芯片进行寻址,采用74LS138译码器完成此功能。8279作为系统的输入输出口扩展,分别接键盘的输入、输出显示,8255接步进电机的环形分配器,分别并行控制X轴和Z轴的步进电机。另外,还要考虑机床与单片机之间的光电隔离,功率放大电路等。其硬件框图如图3-1所示: 图3-28031芯片内部结构图 各引脚功能简要介绍如下: ⒈源引脚 VSS:电源接地端。 VCC:+5V电源端。 ⒉ 输入/输出(I/O)口线 8031单片机有P0、P1、P2、P3 4个端口,每个端口8根I/O线。当系统扩展外部存储器时,P0口用来输出低8位并行数据,P2口用来输出高8位地址,P3口除可作为一个8位准双向并行口外,还具有第二功能,各引脚第二功能定义如下: P3.0RXD:串行数据输入端。 P3.1TXD:串行数据输出端 P3.2INT0:外部中断0请求信号输入端。 P3.3INT1:外部中断1请求信号输入端。 P3.4T0:定时器/计数器0外部输入端 P3.5T1:定时器/计数器1外部输入端 P3.6WR:外部数据存储器写选通。 P3.7RD:外部数据存储器读选通。 在进行第二功能 *** 作前,对第二功能的输出锁存器必须由程序置1。 ⒊ 信号控制线 RST/VPD:RST为复位信号线输入引脚,在时钟电路工作以后,该引脚上出现两个机器周期以上的高电平,完成一次复位 *** 作。 8031单片机采用两种复位方式:一种是加电自动复位,另一种为开关复位。 ALE/PROG:ALE是地址锁存允许信号。它的作用是把CPU从P0口分时送出的低8位地址锁存在一个外加的锁存器中。 :外部程序存储器读选通信号。当其为低电平时有效。
VPP:当EA为高电平且PC值小于0FFFH时CPU执行内部程序存储器中的程序。当EA为低电平时,CPU仅执行外部程序存储器中的程序。 XTAL1:震荡器的反相放大器输入,使用外部震荡器时必须接地; XTAL2:震荡器的反相放大器输出,使用外部震荡器时,接收外围震荡信号; (2)片外三总线结构 单片机在实际应用中,常常要扩展外部存储器、I/O口等。单片机的引脚,除了电源、复位、时钟输入以及用户I/O口外,其余的引脚都是为了实现系统扩展而设置的,这些引脚构成了三总线形式: ⒈地址总线AB 地址总线宽度为16位。因此,外部存储器直接寻址范围为64KB。由P0口经地址锁存器提供16位地址总线的低8位地址(A7~A0),P2口直接提供高8位地址(A15~A8)。 ⒉数据总线DB 数据总线宽度为8位,由P0口提供。 ⒊控制总线CB 控制总线由第二功能状态下的P3口和4根独立的控制线RST、EA、ALE和PSEN组成。其引脚图如图3-3所示: 3.1.28255A可编程并行I/O口扩展芯片 8255A可编程并行I/O口扩展芯片可以直接与MCS系列单片机系统总线连接,它具有三个8位的并行I/O口,具有三种工作方式,通过编程能够方便地采用无条件传送、查询传送或中断传送方式完成CPU与外围设备之间的信息交换。8255A的结构及引脚功能: 1、8255A的结构 8255A的内部结构如图3-4所示。其中包括三个8位并行数据I/O端口,二个工作方式控制电路,一个读/写控制逻辑电路和一个8位数据总线缓冲器。各部分功能介绍如下: (1)三个8位并行I/O端口A、B、CA口:具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入锁存器。可编程为8位输入、或8位输出、或8位双向寄存器。B口:具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位输入或输出寄存器,但不能双向输入/输出。C口:具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入缓冲器,C口可分作两个4位口,用于输入或输出,也可作为A口和B口选通方式工作时的状态控制信号。 (2)工作方式控制电路 A、B两组控制电路把三个端口分成A、B两组,A组控制A口各位和C口高四位,B组控制B口各位和C口低四位。两组控制电路各有一个控制命令寄存器,用来接收由CPU写入的控制字,以决定两组端口的工作方式。也可根据控制字的要求对C口按位清“0”或置“1”。 (3)读/写控制逻辑电路 它接收来自CPU的地址信号及一些控制信号,控制各个口的工作状态。 (4)数据总线缓冲器 它是一个三态双向缓冲器,用于和系统的数据总线直接相连,以实现CPU和8255A之间信息的传送。
相信各位读者这段时间已经看过了不少新一代PCIe 4.0 SSD的评测,这些新产品最大的特色是借助升级的主控芯片、闪存芯片,SSD的最大传输速度逼近或达到7000MB/s,较去年在5000MB/s左右徘徊的第一代PCIe 4.0 SSD有了很大的提升,有一些厂商甚至用7000这个数字来作为自己产品的型号。不过现在来看将7000作为彰显SSD优越性能的数字似乎还低了一点,因为近期一款新型PCIe 4.0 SSD的标称最高速度达到了7500MB/s,而且其主控芯片、闪存芯片、内存颗粒还全都采用了国产产品,是第一款全国产的PCIe 4.0 SSD。它就是来自嘉合劲威旗下的阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD,那么这款国产PCIe 4.0 SSD为何拥有优于同类产品的最高传输速度,它的综合性能表现到底如何?
产品规格
接口:PCIe 4.0 x4
主控:英韧IG5236
闪存:长江存储128层3D NAND TLC
缓存:1GB(1TB)
可选容量:1TB
板型:M.2 2280
耐久度:700TBW(1TB)
质保时间:5年
参考价格:999元
与其他PCIe 4.0 SSD相比,阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD最大的不同就是拥有更高的连续读写速度。其标称读取速度可达最高7500MB/s,连续写入速度最高可达5500MB/s。而目前即便是新一代PCIe 4.0 SSD,其最高标称传输速度一般也只有7000MB/s。厂商之所以敢为这款产品标出如此高的数值,原因就在于它采用了最新的国产主控与国产芯片。
当然由于PCIe 4.0 SSD的发热量很大,首先阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD配备了厚重的铝合金散热器,并通过双面导热设计,将SSD正反两面都密封在散热器中。同时SSD散热器的内部配备两片导热系数达39W/(m·K)的矽硅脂与SSD正反两面的各类芯片紧密接触,从而高效地导出废热。为了提升散热效率,这款散热器配备了散热面积为8cm²的大面积散热片,辅以独特的阶梯式通风管道设计,可以有效降低固态硬盘的工作温度。
阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD 1TB由正反两块散热片、一块M.2 2280板型的SSD组成,散热片上都配备了导热系数达39W/(m·K)的矽硅脂,可与芯片紧密接触。
优秀的散热设计也使得阿斯加特AN4可以配备高性能的国产PCIe 4.0主控芯片——英韧IG5236。英韧IG5236由英韧 科技 (上海)有限公司为半导体芯片设计公司打造,从传统主控厂商来看,英韧似乎是个新面孔。毕竟说到SSD主控我们首先想到的是群联、SMI慧荣、英特尔、MARVELL等厂商。而且SSD主控的研发难度并不低,其内部实质上是一颗架构复杂的处理器,那么英韧是如何突然“冒”出来的?我们也对英韧 科技 的管理层进行了一番了解。
原来英韧 科技 的创始人吴子宁博士在创立英韧 科技 之前,就是Marvell美满电子 科技 的全球首席技术官(CTO),而英韧 科技 的联合创始人赖的是先生此前也曾任东芝美国高级研发总监、美满 科技 高级研发经理。此外其他几位副总裁也均来自业内知名的存储公司,并曾担任要职。所以虽然在SSD主控领域,英韧 科技 是个新品牌,但在技术实力上,显然英韧 科技 并不弱,就如这款英韧IG5236。
该主控采用先进的12nm FinFET CMOS制造工艺,支持PCIe 4.0 x4、NVMe 1.4等最新技术规格,可管理容量最高达8TB的闪存。同时IG5236支持独立缓存,可使用数据总线位宽为(32+8)位或32位的DDR SDRAM。性能规格上,英韧IG5236支持8通道读写,可通过ONFI 4.2或Toggle 2.0/3.0/4.0接口,支持MLC、TLC和QLC NAND等各类闪存。
英韧IG5236 PCIe 4.0x4 8通道主控芯片,支持PCIe 4.0 x4、NVMe 1.4等最新技术规格。
安全性方面,英韧IG5236采用包括AES、国密标准SM2/3/4、SHA、RSA、ECC、CRC和端到端数据保护在内的多种数据加密和保护机制,实现了高级别的数据安全规格。同时英韧特有的ECC技术则可以大幅改善数据持久保存的能力,为SSD解决方案提供更好的可靠性和更高的性能。
当然仅仅只有主控芯片是远远不够的,相对于以往采用长江存储64层堆叠颗粒的国产SSD,阿斯加特AN4的另一大升级是采用了长江存储生产的Xtacking 2.0架构128层3D NAND TLC颗粒,这款颗粒的编号为X2-9060。与64层堆叠颗粒相比,它大幅提升了存储密度,每颗裸芯片的存储容量达到512Gb,而64层堆叠颗粒每颗裸芯片的存储容量只有256Gb。在本次测试的阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD 1TB产品上,它总共板载了四颗X2-9060颗粒,单颗容量为256GB。
长江存储生产的Xtacking 2.0架构128层3D NAND TLC颗粒,闪存的IO接口速度从800MT/s大幅提升到1.6GT/s,性能获得了明显升级。
更值得一提的是,X2-9060颗粒的理论性能也实现了成倍的提升,其闪存接口从64层堆叠颗粒的ONFI 4.0升级到了ONFI 4.2,这也让闪存的IO接口速度从800MT/s大幅提升到1.6GT/s。这个接口速度不仅远超上代国产64层颗粒,与其他第二代PCIe 4.0 SSD相比也毫不逊色。目前其他品牌的第二代PCIe 4.0 SSD多采用96层堆叠的闪存颗粒,其IO接口速度大多只有1.2GT/s。这也是阿斯加特AN4标称最高速度可达7500MB/s,而其他第二代PCIe 4.0 SSD标称最高速度只有7000MB/s的关键原因。
缓存方面,我们此次测试的阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD 1TB产品按1 1000的比例配置缓存,即1GB容量对应1MB缓存,所以这款SSD板载了两颗共1GB容量的南亚DDR4 2666内存颗粒作缓存,用于存放记录数据位置的FTL映射表。目前作为全国产PCIe 4.0 SSD首发产品,阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD暂时只有1TB容量供用户选择。
采用南亚DDR4 2666内存颗粒作缓存
质保方面,阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD拥有5年质保加可写容量的质保政策(以先到为准),其1TB容量产品的质保可写容量为700TB,而常见的普通1TB TLC SSD的质保可写容量只有约600TB左右,甚至更低,说明厂商对长江存储颗粒的品质还是相当有信心的。
阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD 1TB拥有一颗英韧IG5236 PCIe 4.0主控芯片,四颗长江存储128层堆叠TLC闪存芯片、两颗南亚内存颗粒(用于缓存)。
阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD的主要技术特性
我们如何测试
测试平台
处理器:AMD锐龙 9 5950X
内存:DDR4 3600 16GB双通道
主板:ROG CROSSHAIR Ⅷ DARK HERO
电源:ROG THOR 1200W
SSD:阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD 1T
接下来我们首先采用AS SSD Benchmark、CrystalDiskMark、Anvil's Storage Utilities等基准软件测试了SSD在软件默认设置下的性能,同时我们还会使用软件所能设置的最大测试容量,以测试SSD在大容量文件传输时是否会出现掉速现象。此外我们还会搭配支持PCIe 4.0技术的WD_BLACK SN850 1TB进行文件传输,考察SSD实际的文件读写性能。程序应用性能上,我们则会通过模拟实际应用的PCMark 8、PCMark 10存储性能测试,以及三款 游戏 的启动时间进行考察。最后,我们还会采用HD TUNE PRO进行全盘读写测试,考察SSD在长时间写入后的性能衰减情况。
默认1GB容量测试
测试点评: 从基准测试来看,长江存储128层堆叠的TLC闪存颗粒凭借1600MT/s的接口速度显然发挥出了巨大的威力,虽然没有达到标称的7500MB/s,但其7479.28MB/s的连续读取速度也鲜有对手能够匹敌,这也是目前《微型计算机》评测室所测过连续读取速度最高的产品。在我们之前的测试中三星980 PRO的最高传输速度还不到7000MB/s,WD_BLACK SN850的最高传输速度也不到7100MB/s。新型国产主控与国产闪存的结合令国产PCIe 4.0 SSD有了不小的突破,在一些指标上已经拥有领先国外同类产品的水平。而在其他性能测试上,它的连续写入性能与三星980 PRO、WD_BLACK SN850相比还略有优势。这两款国外品牌PCIe 4.0 SSD的最高写入速度都难以达到5500MB/s的水平。
不过在随机读写性能上,包括高队列深度、多线程环境下的随机4K性能,以及低队列深度、单线程环境下的随机4K性能,阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD与国外同类产品还有一定的差距。如三星980 PRO在AS SSD Benchmark中的随机4K读取性能可达21370 IOPS,而阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD在该项测试中的性能为17899IOPS。在CrystalDiskMark随机4KQ1T1读取性能测试中,WD_BLACK SN850的成绩在87MB/s左右,阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD的成绩则低了约8MB/s。
基准软件最大容量测试
测试点评: 接下来我们还在基准软件可设置的最大容量下对阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD 1TB进行了测试,在AS SSD Benchmark中测试容量为10GB,在Anvil's Storage Utilities中测试容量为32GB,在CrystalDiskMark中,测试容量为64GB。
值得称赞的是,在基准软件可设置的最大容量测试中,阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD显示出在执行大容量读写任务时,其读写速度不会出现大幅下降。如在AS SSD Benchmark 10GB容量测试中,其8610的测试总分相对默认1GB容量测试下的成绩还略有提升。在Anvil's Storage Utilities测试中,阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD的总分仅小幅下降100余分,其测试成绩仍突破了24000分,各项写入性能都没出现大幅下降。而在CrystalDiskMark的64GB容量测试中,它的连续读取速度仍保持在7479MB/s的高水平,各项写入性能也只有非常轻微的下降。
PCMark 8存储性能测试成绩细节
PCMark 10存储性能测试成绩
测试点评: 在程序应用中,凭借不错的连续与随机读写性能,阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD也给用户带来了较好的使用体验。首先在PCMark8存储性能测试中,它的综合成绩为5076分,达到了高端SSD的水准。原因就在于这款SSD能高速地完成Adobe Photoshop、Adobe InDesign、Illustrator等各类应用的数据载入任务。
在PCMark 10存储性能测试中,它的总分更高达3387分,根据我们的测试来看,这个成绩明显优于群联PS5018-E18搭配美光96层堆叠颗粒的PCIe 4.0 SSD,后者的PCMark 10存储性能一般不到3000分。与采用群联PS5018-E18搭配美光176层堆叠颗粒的希捷酷玩530固态硬盘相比,其性能也只落后了约100分,其在PCMark 10中的整体表现与三星980 Pro相当,后者的分数也在3300分左右。
在 游戏 启动上,阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD也有不错的表现,能快速地启动各类 游戏 大作,其表现与其他国外品牌PCIe 4.0 SSD在锐龙9 5950X平台上的表现类似,没有明显差异。如阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD启动《奇点灰烬:扩展版》的耗时为19.66s,WD_BLACK SN850 SSD的耗时为19.65s;在启动数据量较大的《全面战争:特洛伊》时,阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD的耗时为38.74s,WD_BLACK SN850 SSD的耗时则为38.18s。虽然在基准测试的随机性能测试项目上,阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD与国外产品相比有小幅差距,但在实际应用体验中其实这些SSD的表现非常接近,没有明显区别。
测试点评: 由于测试所用X570主板ROG CROSSHAIR Ⅷ DARK HERO拥有多个PCIe 4.0 M.2接口,因此接下来我们也在由X570芯片组提供的M.2接口上安装了支持PCIe 4.0技术的WD_BLACK SN850 1TB SSD,并与阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD进行了文件传输测试。从文件传输速度来看,在传输214GB ISO大文件时,阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD表现出了优秀的写入性能,在如此大容量的文件写入中,不仅没有出现掉速现象,SSD之间的互传速度更突破5000MB/s,只需43.3秒就能完成任务,可谓神速。而在我们之前的测试中,如果WD_BLACK SN850向SATA SSD写入仅仅146GB ISO文件就需要耗时5分钟以上,可以说PCIe 4.0的到来极大地改善了在文件传输上的用户体验。
让人稍感遗憾的是,可能由于连接WD_BLACK SN850的PCIe 4.0 M.2接口由主板芯片组提供或是ROG CROSSHAIR Ⅷ DARK HERO主板优化不到位的缘故,该接口不能像由处理器提供的PCIe 4.0 M.2接口那样,可以最大化地发挥出SSD的性能,WD_BLACK SN850在这个接口上的写入速度受到较大影响(注:在CrystalDiskMark测试中最高只有约3300MB/s),所以它不能很好地发挥出阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD的读取性能,其文件读取速度要低一些,只有2748MB/s。如果用户想体验阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD的最高性能,不仅需要主板上配置有几个由处理器提供的M.2 SSD接口,还需要再购买一块阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD这样的高性能产品。
在体现小文件读写性能的《英雄联盟》安装文件传输测试上,阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD也有较好的表现。与群联PS5018-E18搭配美光96层堆叠颗粒的方案相比,它的写入性能要强一些,平均写入速度达到 896.7MB/s,而前者的写入速度为790MB/s。但在读取性能的表现上则要稍弱一些,其平均读取速度为724.5MB/s,而前者的平均速度可达874MB/s左右,总体来看是互有胜负。
阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD拥有一个容量约350GB的SLC Cache,可以满足普通用户的写入需求,超过这个容量后,写入速度会出现掉速。
阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD的全盘平均连续读取速度可以达到6470.1MB/s
测试点评: 最后我们还通过HD TUNE PRO全盘读写测试,考察了阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD在读写大容量数据时的性能一致性表现,以及发热量情况。首先从全盘读取性能来看,阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD的读取性能表现相当不错,其平均读取速度可以达到6470.1MB/s,明显高于不少PCIe 4.0 SSD,其他产品在这个测试中的速度一般难以达到6400MB/s,大多在6000MB/s左右。这也体现出阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD的确具备优秀的连续读取性能。
在全盘写入性能上,我们也从测试中得到了为什么在之前写入214GB大容量文件时,SSD也不会出现掉速的原因。原来阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD拥有一个容量约350GB的SLC Cache,在这个容量范围内写入连续型数据,SSD就能保持5000MB/s以上的高速。显然这个容量对于大部分一次性写入数据容量不到200GB的普通用户完全够用了。
与其他PCIe 4.0 SSD类似,阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD发热量较高,用户在使用时需要做好机箱内的通风、散热。
当然如果写入容量超入这个范围,SSD也会出现几次大幅掉速,速度最低会下降到约370.9MB/s左右。不过由于初始阶段写入速度在5000MB/s以上,因此其全盘平均连续写入速度还是能达到2293.4MB/s。发热量方面,与其他PCIe 4.0主控类似,英韧IG5236的发热量也很大,目前CrystalDiskInfo并不能有效侦测其工作温度,但通过FLIR热成像仪观察,其在完成全盘写入测试后,SSD散热器靠近M.2 SSD接口附近的最高温度达到了77.2 ,散热片表面多个测量点的温度也都达到了63 以上,有明显烫手的触感。因此用户在使用阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD时需要做好机箱内的通风、散热。
“与处理器、GPU不同,在存储领域,国产产品与国外解决方案相比的差距很小,甚至部分领先。”从对阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD的测试来看,我们在很早之前对国产存储产品测试后的总结现在依然适用—明显领先的连续传输速度,差距很小的随机读写性能,较好的性能一致性表现,阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD与国外同类PCIe 4.0 SSD在实际测试、体验中没有明显差别。
更关键的是,阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD的售价也很便宜,其1TB产品首发上市价只有999元,比国外同类产品便宜了约500元,性价比十足。现在唯一的问题就是这款产品的产能似乎不足,在短期上市后就销售一空,迟迟未能补货。所以我们也希望嘉合劲威能尽快提高阿斯加特AN4 PCIe 4.0 SSD的产能,让用户既能用到高性价比的PCIe 4.0 SSD,也能支持国产存储行业。
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