浅谈我们是否需要超高速（PCIE4.0及以上）的固态硬盘

前情提要：

所有内容都是我在校时写着玩的

如果有不妥的地方还请多多包容，也请指出我文章中的缺陷和错误的地方。

写于2022.1.3

新年好啊兄弟们，这是我2022年正式写的第一篇文章，在这里向大家问候一句迟到的新年快乐！

上周放元旦假期的时候，我把平时随便写点东西的记事本子落在了学校里，这里说一声抱歉，鸽了一周（哭笑）。趁这周高三他们首考，我们留在家里学习的这一段时间里，我尽量把算上这篇在内的三篇文章肝出来。

这篇文章将以普通消费者的视角进行一点论述。若有购买企业用盘或是对硬盘有专业需求的大佬点了进来，你就权当凑个热闹，图个乐子，或是直接绕道离开也是可以的。

时间过得飞快，一转眼已经是2022年了，已经到了PCIE4.0设备普及化路上的第三个年头了。PCIE5.0的设备也在去年年末的时候进入了我们消费者的视野。现在，PCIE4.0设备的价格，尤其是硬盘设备，都多多少少降了点下来。最近PC科技圈没有发生什么大事情，又或是有什么新的重磅产品的推出，不如就拿相对普通一点的硬盘开刀，稍微水一点东西（雾）。

相信大家在见识到以三棒子的980pro为代表的PCIE4.0硬盘的时候，第一反应无非就是“快，太TM快了”，一个个都动辄六千多，七千MB每秒的读写速度，相比市面上现有的固态硬盘可谓是快了一倍。有的人可能还在用sata通道的固态硬盘做主盘，性能大增的PCIE4.0硬盘就已经来到了消费者的身边。

那么PCIE4.0硬盘真的快么？快，但是不完全快。每当谈到固态硬盘速度的时候，自然就避免不了老生常谈的4k随机读写能力的问题。在这个软件厂商不愿意好好做优化，只愿意无脑堆资源的时代，4k随机读写自然就成了影响固态硬盘性能的重要指标参数之一。

当然随着技术的不断进步，硬盘的4k随机读写能力是有实实在在的进步的，如西数的SN850，其4k写入速度就能稳定在75m/s左右。当然这个成绩是远超了当今的一大票固态硬盘。那么这样的成绩够看吗？这样的成绩怎么可能够看！PCIE3.0时代的一些硬盘，如铠侠RD20之类的。即使他们之中有使用非自研的主控方案，但他们也有4k随机能达到65m/s左右的成绩。就SN850这点4k随机写入的成绩，自然是对不起他这么高昂的售价的。（虽然西数的售价一直都不明所以的高）

还有就是更加“亲民”一点的PCIE4.0硬盘，比如海盗船的mp600 core，浦科特的M10e之类的。这些固态虽然身为“高贵的”PCIE4.0固态，其实无非就是把主控从PCIE3.0过渡到PCIE4.0而已，在4K随机读写方面的提升可谓是极为有限。至于诸如影驰，技嘉这些厂商早早地就放出了自家的PCIE4.0硬盘，甚至比行业领头羊三星都要早上几个月，但这些厂商做固态的态度本身就不够认真，即使这些PCIE4.0硬盘价格再亲民，谁有知道相对于PCIE3.0硬盘来说是不是反向升级。

这里点名批评一下西数在去年年中的时候，推出的新黑盘SN750 SE。当时正值SN550 1t版偷换方案的事件闹得正热火，看到SN750 SE同SN550基本一致的2242“究极加长”款布局，我就对这款硬盘打心底里没什么好感。西数的4k读写性能在同行竞品中本来就不算突出，其设计方案更像是SN570新蓝盘的PCIE4.0“满血版”，4k随机性能理应好不到哪里去。不过我这里并没有SN750 SE的数据，也没有能测试PCIE4.0硬盘的设备，这里仅作猜测。

就我个人感觉上来说的话，PCIE4.0更像是固态硬盘发展道路上的一个“意外的必然收获”，这听起来是有点矛盾的。因为在我看来，固态硬盘，在主控方面的发展主线应该是4k随机性能的不断发展。现在最大的几个硬盘厂商基本都有自己的1000k IOPS随机读写的主控产品，若这个水平的硬盘能在消费市场普及开来，那其则会带来肉眼可见的性能水平提升。而PCIE代数的提升只是硬件之间通信技术的正常升级，甚至4.0的出现可以说是晚了点。NVME协议的固态硬盘，作为直接使用PCIE通道的硬件设备，吃一次“版本红利”也是正常的。

至于随机读写方面嘛，大家可以买一下3Dmark的硬盘基准测试DLC，跑一下自己的硬盘基准测试。在测试的时候可以把任务管理器打开看看，你会发现其读取速度很少有高于500m/s的时候。总的来说还是比较接近现代固态硬盘的4k64线程随机读取的成绩的。这个带宽要求不说是PCIE3.0吧，就是sata 6Gbps的速率也能满足。

我们把格局放大一点，万一我的读者中有平时剪剪视频的要求呢？对吧。我觉得我的读者受众中应该不至于有什么人要经常剪辑一些4k120fps，光视频素材就有几百G的。我们退一步讲，就算是单个50G的视频素材，PCIE3.0的速率也完全够用了。感谢西数前段时间开的一波神车，把SN570 1t的价格压到了520元的水平。这个价格能买到TLC，顺序读取3500m/s，可谓是白菜价格了。就以SN570的3500m/s为例，读取一个50G的素材也就十几二十秒的时间，大不了买两块硬盘组一个raid0，raid1，也比直接买一块PCIE4.0硬盘来的划算。

还有一个关于固态硬盘读取速度的话题，写入速度。感谢西数在去年年中的时候捅出的一次幺蛾子，让更多人对“缓外写入”性能有了一定的了解。不过也造成了现在大多数人在购买硬盘的时候，似乎有点过于在乎硬盘的缓外写入写入性能了。

在当时SN550换方案导致缓外速度砍半时，其实“大牌”厂商三星的招牌产品970evo plus也有被曝出了偷换方案，缓外砍半的问题。不过三星是将原来的凤凰主控和老的颗粒给换掉了，换成了和980pro同款的主控，再是取消掉PCIE4.0的功能。所以其从原来的12G模拟SLC（1t版）改为了半盘模拟SLC的方案，1t版的SLC缓存容量在空盘状态下是在160G左右。

那我们可以得出，980pro也用的是相同的动态模拟SLC缓存的方案，毕竟PCIE4.0带来的提升只是读写速度的上限。在读取速度方面上不是问题，除非过热，现代固态硬盘并不会因为长时间的读取而导致读取掉速。而为了解决写入速度问题，就得在其他地方上下点功夫了。

若想是的连续写入速度提高，无非就是两个途径：换颗粒和就该模拟SLC缓存的方案。换颗粒通俗易懂，就是将现在常用的TLC颗粒等，直写速度较低的颗粒，换成SLC，MLC这类理论上在PCIE4.0状态下直写也不会掉速的颗粒。不过这样做的缺点则是显著地增加了固态硬盘的成本，降低了固态硬盘的存储密度。这显然是同当前大多消费者对于单位容量下更廉价的固态硬盘的需求不相符合的，所以厂商在消费级固态上没有采用这种方案。

这里插入一点小知识。SLC，MLC等这些速度更快，更加耐用的闪存颗粒，其实是可以用TLC，QLC这些更加“低端”的颗粒在开卡的时候以模拟的方式得来的。牺牲“一点”容量和存储密度，TLC，QLC就都可以在SLC，MLC的性能，速度，甚至寿命下工作。并不同于现在一些固态硬盘的“全盘模拟SLC”这样的缓存策略，因为全盘模拟SLC的固态硬盘本质上还是以TLC/QLC的状态下进行工作的。当其动态缓存的容量用完后，固态还是该掉速掉速，其在寿命方面也会相对逊于常规的TLC硬盘。

那这些半盘穆尼的固态，虽然拥有海量高速缓存的支持，使其不至于失掉了PCIE4.0硬盘的最后一点面子。但是我这篇文章终究是写给普通消费者看的，我想问问在看的各位，其中有多少人是经常要拷贝大量数据，高速写入大量数据的。大多数人一次向硬盘中写入的数据一般来说都不会大到哪里去。常规情况下，他们能不能一次性用完固定的12G模拟缓存都是一个值得思考一下的问题。

可能有人会说，普通消费者也可以拷贝一些自己收藏的影视剧作品什么的，或是把游戏从一个硬盘中转移到另一个硬盘里，这些都是需要读写大量数据的操作，为什么PCIE4.0硬盘+半盘模拟SLC的方案会不适合现在的普通消费者呢？

首先我不认为“普通消费者”会豪横到用980pro这种这么高贵的固态来存放冷数据，电影，视频什么的。我自己用的是一块2.5寸的蓝盘固态做的冷数据盘，在和我一样的普通消费者中间，应该已经算比较豪华的冷数据储存规格了。大多数人即使是用固态硬盘来存放冷数据的，用点英睿达MX500，金士顿K600之类的固态应该已经算是非常豪华了。

而至于转移游戏方面，确实，现在大家的游戏都达到了按TB计算容量的地步。并且，视频可以边转移边看，游戏不能边转移边玩。所以，转移游戏的时候是需要一点效率的，这点我承认。目前NVME协议的硬盘在多个方面也要由于sata通道的硬盘，选用相对更快的NVME硬盘也是很正常的。

不过受制于目前的普通消费者手上，PCIE4.0固态的数量十分有限，在看的各位同学有多少是用PCIE4.0硬盘储存游戏的呢？有的人手中甚至连能跑满PCIE3.0带宽的固态硬盘都没有，或是在用sata通道的固态的，PCIE4.0的高速写入又是更是无从发挥，不如选择970evo plus这类相对PCIE4.0新品便宜，并且性能上也不弱的硬盘作为升级来的更加实在些。

还有一些厂商对于PCIE4.0硬盘的模拟缓存策略异常保守的，用的还是12G的固定模拟缓存方案（1t版）,这种小容量内的读写速度，不论是PCIE3.0还是4.0，都用不了多少时间——也就三秒和五秒的差别。这些怂包调教的硬盘基本也抹去了PCIE4.0硬盘的最后一点优势。

关于硬盘的稳定性问题，我认为这是许多人在选购硬盘的时候经常会忽视掉的一个要点。前一段时间里，受海康威视事件和奇亚币挖矿的两波大事件的影响，大家知道了海康家的硬盘和挖过矿的硬盘通常稳定性都不咋地。我之前说过，用料不够扎实的固态一般来讲是不大稳定的，而如今在PCIE硬盘的队伍中，不够稳定的问题，即使是在常以稳定性著称的三星硬盘身上也出现了。

PCIE4.0对于目前的硬盘来说还是相当新的一个事物，正是由于其有点过于新鲜了，就目前来看，支持PCIE4.0的硬盘比仅支持3.0的硬盘的BUG率要高出一些。就以三棒子的980pro为例，其喜欢是不是不触发高速缓存，直接以1000m/s多的速度向颗粒内直写数据（当然也有可能是新的缓存方案的锅）。而至于影驰，技嘉，七彩虹这些固态硬盘中的小厂，其做出的PCIE4.0硬盘又会和不同的主板，软硬件摩擦出什么样的BUG呢？

PCIE3.0硬盘之所以又如今的稳定性，是因为其在发展过程中已经经历了数次的升级迭代。如三心，从950pro到新970evo plus，共经历过五代的轮换。而西数作为固态硬盘界的小字辈，其NVME蓝盘也经历了四代半的更迭。PCIE4.0硬盘到目前为止，各厂也只是陆陆续续推出了自己的初代产品，技术还不够完美，出现BUG也是正常的，这要看你个人对BUG的接受能力和不同硬件之间的BUG严重程度了。

固态硬盘的前景还是很复杂。各家PCIE5.0主控陆陆续续宣告研制成功，QLC颗粒的商业化进程不断推进，PLC固态的研制和投产的消息频出。现如今PCIE4.0固态才迈出其在消费市场上的头几个脚步，还有许多不完善和没办法的地方。各位看官可以暂且放慢升级的脚步，暂且观望一段时间也不失为一种明知的选择。