1簡(jiǎn)介

致態(tài)TiPro9000固態(tài)硬盤作為致態(tài)品牌旗下的首款PCIe 5.0旗艦級(jí)存儲(chǔ)力作，在技術(shù)與性能層面均實(shí)現(xiàn)了重大突破。它率先采用基于長(zhǎng)江存儲(chǔ)新一代晶棧Xtacking4.0架構(gòu)的閃存顆粒，搭配先進(jìn)的DRAM緩存以及智能SLC緩存機(jī)制，構(gòu)建出強(qiáng)大的存儲(chǔ)性能體系。

在讀寫速度方面，TiPro9000表現(xiàn)尤為卓越，順序讀取速度高達(dá) 14,000MB/s，順序?qū)懭胨俣纫策_(dá)到了驚人的 12,500MB/s，如此出色的讀寫速率，幾乎是主流PCIe 4.0產(chǎn)品的兩倍之多，且已無(wú)限接近PCIe 5.0固態(tài)硬盤接口的理論速度上限，充分彰顯了其在存儲(chǔ)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

此次參與測(cè)評(píng)的是2TB版本，憑借其卓越的性能和超大的存儲(chǔ)容量，能夠完美適配大型3A游戲、專業(yè)視頻編輯、復(fù)雜3D建模、精細(xì)動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)、高負(fù)荷數(shù)據(jù)中心、前沿機(jī)器學(xué)習(xí)以及沉浸式VR/AR等對(duì)存儲(chǔ)性能有著嚴(yán)苛要求的應(yīng)用場(chǎng)景，為用戶帶來(lái)極致流暢、高效穩(wěn)定的存儲(chǔ)體驗(yàn)。

2外觀和架構(gòu)

2.1外觀

尺寸規(guī)格：采用M.2 2280規(guī)格設(shè)計(jì)，小巧的外形尺寸使其能夠方便地安裝在各種支持M.2接口的設(shè)備中，如臺(tái)式電腦主板、筆記本電腦等，適應(yīng)不同用戶的硬件升級(jí)和安裝需求。

正面設(shè)計(jì)：整體風(fēng)格簡(jiǎn)約大氣，正面覆蓋著典雅的銀色貼紙，貼紙質(zhì)感細(xì)膩，視覺(jué)效果大氣且充滿科技感。貼紙上左上角有致態(tài)的標(biāo)志，右下角則標(biāo)明了SSD型號(hào) “TiPro9000”，在SSD的左下角還標(biāo)注著它所使用的是長(zhǎng)江存儲(chǔ)的晶棧Xtacking閃存，與外包裝設(shè)計(jì)相呼應(yīng)，增強(qiáng)了品牌和產(chǎn)品的辨識(shí)度。

背面設(shè)計(jì)：背面同樣有貼紙，上面集中了參數(shù)和序列號(hào)等信息，方便用戶查看和識(shí)別。此外，邊沿位置會(huì)有一絲銅紅色，這實(shí)際上是一張散熱貼，能夠把芯片背面的熱量均勻散發(fā)到 PCB 上，增大散熱面積，有助于提升硬盤的散熱性能。

材質(zhì)與設(shè)計(jì)：致態(tài)TiPro9000配送的散熱器主要材質(zhì)為金屬，重量30克以上，采用兩側(cè)雙斜道 + 中空式設(shè)計(jì)。這種獨(dú)特的設(shè)計(jì)可以引入更多氣流輔助散熱，配合機(jī)箱風(fēng)扇使用效果更佳。

導(dǎo)熱貼細(xì)節(jié)：散熱器頂部和底部都有導(dǎo)熱貼，頂部的導(dǎo)熱貼分成三小塊，分別對(duì)應(yīng)主控、緩存和閃存位置。由于這些芯片的厚度不同，三塊導(dǎo)熱貼的厚度也不一樣，相比常規(guī)的一大片導(dǎo)熱貼，能更好地貼合芯片，提高散熱能力。

2.2架構(gòu)

主控芯片：采用8通道的PCIe 5.0 SSD主控，能夠高效地管理和傳輸數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮PCIe 5.0接口的帶寬優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)讀寫。

緩存模塊：1TB版本配備1GB的LPDDR4 DRAM緩存，2TB版本則配備2GB的 LPDDR4 DRAM緩存。這些獨(dú)立緩存的存在，可以讓硬盤更輕松地駕馭高負(fù)載和多任務(wù)應(yīng)用場(chǎng)景，有效提升讀寫速度和響應(yīng)速度，使系統(tǒng)在處理大量數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)更加流暢。

閃存顆粒：基于長(zhǎng)江存儲(chǔ)新一代晶棧 Xtacking4.0 架構(gòu)的閃存顆粒是其核心組成部分。Xtacking 4.0技術(shù)基于兩片晶圓直接鍵合的Xtacking工藝，大幅增加了垂直通道的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)了更高的存儲(chǔ)密度，并集成了多種前沿技術(shù)，進(jìn)一步提高了速度、性能和能效。

3產(chǎn)品規(guī)格

4測(cè)試平臺(tái)

測(cè)試套件eBird是鸞起科技開(kāi)發(fā)的SSD專業(yè)測(cè)試工具，提供全面的測(cè)試方案，覆蓋從NVMe協(xié)議到系統(tǒng)應(yīng)用級(jí)別。它適用于SSD研發(fā)、生產(chǎn)和企業(yè)驗(yàn)收階段，整合了產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn)和常見(jiàn)問(wèn)題，形成測(cè)試用例。

這款設(shè)備支持多端口獨(dú)立測(cè)試，兼容Windows、Linux和國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)，模擬實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。eBird還能模擬各種掉電情況和盤狀態(tài)組合，支持填盤和數(shù)據(jù)校驗(yàn)，確保測(cè)試全面性。

此外，eBird提供多種測(cè)試框架和接口，包括NVMe協(xié)議、應(yīng)用層、整機(jī)掉電、PCIe Link和開(kāi)發(fā)層級(jí)測(cè)試。它還包含協(xié)議覆蓋測(cè)試、PCIe Link測(cè)試套件、NVMe應(yīng)用測(cè)試、功耗測(cè)量和Trace打印功能，幫助用戶深入分析和定位問(wèn)題。

5技術(shù)解析

致態(tài)TiPro9000，作為致態(tài)品牌旗下的首款PCIe 5.0固態(tài)硬盤，憑借卓越的技術(shù)架構(gòu)，成為存儲(chǔ)領(lǐng)域的耀眼新星。它采用基于長(zhǎng)江存儲(chǔ)新一代晶棧Xtacking4.0架構(gòu)的閃存顆粒，以先進(jìn)的技術(shù)手段，深度挖掘并全面釋放閃存的潛在性能，為TiPro9000賦予了超強(qiáng)的動(dòng)力內(nèi)核。

在設(shè)計(jì)方面，TiPro9000采用了獨(dú)立DRAM設(shè)計(jì)，這一精巧的架構(gòu)布局，搭配智能SLC緩存機(jī)制，猶如為數(shù)據(jù)傳輸搭建了一條高速通道。它能夠顯著提升固態(tài)硬盤的讀寫速度，使數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)與讀取之間實(shí)現(xiàn)快速流轉(zhuǎn)，同時(shí)也大幅增強(qiáng)了數(shù)據(jù)交互的效率。無(wú)論是面對(duì)高負(fù)載的運(yùn)算任務(wù)，還是多任務(wù)并行的復(fù)雜作業(yè)場(chǎng)景，TiPro9000皆能輕松應(yīng)對(duì)，響應(yīng)迅速且精準(zhǔn)，讓用戶在使用過(guò)程中倍感從容，全無(wú)后顧之憂。

6性能測(cè)試

6.1CDM性能測(cè)試

CrystalDiskMark是一款輕量級(jí)且功能強(qiáng)大的硬盤和固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備性能基準(zhǔn)測(cè)試工具。它允許用戶快速、準(zhǔn)確地測(cè)量磁盤的讀寫速度，對(duì)于系統(tǒng)優(yōu)化、硬件選購(gòu)或故障排查具有重要價(jià)值。在業(yè)內(nèi)通常被簡(jiǎn)稱為CDM。

經(jīng)過(guò)CDM測(cè)試，TiPro9000 2TB版本的固態(tài)硬盤展現(xiàn)了卓越的性能。其連續(xù)順序讀寫速度分別高達(dá)14700MB/s和13800MB/s，分別超越官方提供的14000MB/s和125000MB/s。這些數(shù)據(jù)充分證明了TiPro9000 2TB在連續(xù)順序讀寫提供極高的數(shù)據(jù)傳輸速率，彰顯了其卓越的性能表現(xiàn)。

6.2SNIA測(cè)試

SNIA（Storage Networking Industry Association）是一個(gè)非營(yíng)利組織，負(fù)責(zé)制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。SNIA推廣與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸、基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)化、加速、格式化和保護(hù)相關(guān)的技術(shù)。下圖是SNIA對(duì)數(shù)據(jù)格式、傳輸、保護(hù)等定義以及后續(xù)發(fā)展方向的研究。

SNIA為SSD提供了標(biāo)準(zhǔn)的性能測(cè)試方法。eBird提供了涵蓋SNIA所述標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試套件。使用eBird提供的SNIA套件，對(duì)TiPro9000做了如下測(cè)試

6.2.1IOPS測(cè)試（SNIA IOPS）

IOPS測(cè)試用于評(píng)估SSD的隨機(jī)讀寫性能，覆蓋了多種讀/寫混合比例（RW Mix）和塊大小（Block Size, BS）的組合。IOPS測(cè)試總體信息如下：

測(cè)試需要在SNIA PTS（Performance Test Specification）規(guī)定的穩(wěn)態(tài)（Steady State）條件下進(jìn)行。達(dá)到穩(wěn)態(tài)的方法是對(duì)整盤進(jìn)行128K順序?qū)懀顫M盤2遍，然后再使用給定的Data Pattern進(jìn)行IOPS測(cè)試。填充的數(shù)據(jù)不能是全0或者全1，而應(yīng)該用隨機(jī)數(shù)據(jù)（Data Pattern為RAND）填充，避免一些SSD具備全0/1檢測(cè)功能導(dǎo)致的結(jié)果失真。注意這里的隨機(jī)數(shù)據(jù)不是指隨機(jī)寫，隨機(jī)寫是指LBA的隨機(jī)，隨機(jī)數(shù)據(jù)是指每個(gè)LBA內(nèi)數(shù)據(jù)內(nèi)容的隨機(jī)。

IOPS測(cè)試通常包括7種讀寫混合比例（從100%讀到100%寫）和8種塊大小（從0.5KB到1024KB）。先對(duì)4K、64K、1024K進(jìn)行了測(cè)試，為了確認(rèn)測(cè)試結(jié)果的一致性，一般最多測(cè)試25次，見(jiàn)下圖取其中的Round12~ Round16。可以看到，TiPro9000都能順利進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，并表現(xiàn)出了極佳的IOPS性能，穩(wěn)態(tài)下的隨機(jī)寫性能達(dá)到了70K IOPS值。測(cè)試結(jié)果如下：

用表格的形式列出IOPS測(cè)試結(jié)果，如下：

除了上述4k、64K、1024K進(jìn)行了測(cè)試，還對(duì)0.5K、8K、16K、32K、128K進(jìn)行了測(cè)試，所有的測(cè)試都進(jìn)行了25輪，下圖取了Rand1~R16的數(shù)據(jù)，以確定結(jié)果的一致性和穩(wěn)定性，測(cè)試結(jié)果如下：

用表格的形勢(shì)列出結(jié)果：

在不同的塊大小和不同的讀寫比例的隨機(jī)混合讀寫測(cè)試模式下，IOPS結(jié)果統(tǒng)計(jì)如下表。橫向看，在相同讀寫比例下，隨著塊大小的增加，IOPS的下降趨勢(shì)非常平穩(wěn)。縱向看，在相同的塊大小下，不同讀寫比例下的總IOPS性能的比例關(guān)系也符合理論結(jié)果。可見(jiàn)TiPro9000在混合隨機(jī)讀寫性能調(diào)試方面是下足了功夫的。

使用eBird自帶的數(shù)據(jù)分析軟件，能夠?qū)⒉煌x寫比例及塊大小下的IOPS結(jié)果進(jìn)行3D展示，更能展現(xiàn)性能過(guò)度的平穩(wěn)性。

6.2.2吞吐量測(cè)試（SNIA Throughput, SNIA TP）

吞吐量測(cè)試是在穩(wěn)態(tài)條件下進(jìn)行的，使用100%讀取和100%寫入方式，對(duì)1024K和128K的塊大小（Block Size）進(jìn)行順序I/O量測(cè)。

吞吐量測(cè)試總體信息如下：

在測(cè)試前，同樣需要預(yù)先對(duì)被測(cè)盤用128K順序?qū)懙姆绞教顫M盤兩遍，測(cè)試盤進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，然后再開(kāi)始進(jìn)行吞吐量測(cè)試。

128K和1024K塊大小的吞吐量測(cè)試結(jié)果見(jiàn)下圖：

為了確保結(jié)果的一致性和穩(wěn)定性，一般會(huì)最多測(cè)試25輪。

下圖是128K順序讀寫的吞吐量測(cè)試結(jié)果，取Rand18~Rand22的數(shù)據(jù)，測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定。

下圖是1024K順序讀寫的吞吐量測(cè)試結(jié)果，取Rand1~Rand5的數(shù)據(jù)，測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定。

用表格的形勢(shì)將吞吐量測(cè)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)如下：

eBird 所配備的數(shù)據(jù)分析軟件功能強(qiáng)大且獨(dú)具特色。它能夠針對(duì)不同讀寫比例以及塊大小條件下的 Throughput（吞吐量）測(cè)試結(jié)果，以直觀的 3D 可視化形式進(jìn)行呈現(xiàn)。這種獨(dú)特的展示方式，相較于傳統(tǒng)的展示手段，能夠更為清晰、生動(dòng)地呈現(xiàn)出性能變化的過(guò)程，讓用戶能夠一目了然地洞察數(shù)據(jù)背后的性能表現(xiàn)。

6.2.3時(shí)延測(cè)試（SNIA Latency, SNIA LAT）

時(shí)延測(cè)試在穩(wěn)態(tài)條件下進(jìn)行，關(guān)注隨機(jī)I/O的量測(cè)，使用指定的塊大小和讀寫混合比例，捕獲平均和最大延遲時(shí)間。測(cè)試結(jié)果同樣通過(guò)SNIA報(bào)告中的數(shù)據(jù)表格和2D圖表展示，包括平均延遲和最大延遲時(shí)間。

時(shí)延測(cè)試的基本信息如下：

下面兩張圖是在不同的塊大小下，吞吐量測(cè)試中體現(xiàn)的平均IO時(shí)延以及最大IO時(shí)延，經(jīng)過(guò)多次測(cè)量，平均寫時(shí)延在43ms以內(nèi)，而最大寫時(shí)延也在28ms以內(nèi)。

以表格的形式展現(xiàn)測(cè)試結(jié)果，見(jiàn)下表。

表中術(shù)語(yǔ)：

ART: Average Response Time

MRT: Maximum Response Time

對(duì)不同塊大小和隨機(jī)讀寫比例的測(cè)試結(jié)果，按照IOPS、ART、MRT、99.999%時(shí)延四個(gè)角度，用3D Plot方式展現(xiàn)如下。

6.2.4飽和寫測(cè)試（Write Saturation Test, SNIA WSAT）

飽和寫測(cè)試對(duì)SSD進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的隨機(jī)4K寫操作，評(píng)估SSD在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期寫入后的性能表現(xiàn)。這個(gè)測(cè)試有助于了解SSD在持續(xù)寫入壓力下的性能衰減情況，對(duì)于評(píng)估SSD的長(zhǎng)期可靠性和性能維持能力至關(guān)重要。

寫飽和測(cè)試開(kāi)始時(shí)，需要對(duì)被測(cè)盤進(jìn)行SE操作，使其恢復(fù)到接近FOB(Fresh out box)的狀態(tài)。

測(cè)試基本信息如下：

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的4K隨機(jī)寫入后，得到了寫飽和測(cè)試的結(jié)果，如下面兩張圖所示。

在橫軸方向上，有兩種展現(xiàn)形勢(shì)，一個(gè)是時(shí)間，另一個(gè)是寫入數(shù)據(jù)量，可以分別代表在不同的時(shí)間和寫入量情況下的IOPS表現(xiàn)。可以看到，TiPro9000在寫飽和達(dá)到穩(wěn)態(tài)后，4K隨機(jī)IOPS性能也有90k以上。

寫飽和測(cè)試結(jié)果用表格表示如下：

寫飽和測(cè)試最后達(dá)到了穩(wěn)態(tài)狀態(tài)，見(jiàn)下圖。

7結(jié)語(yǔ)

對(duì)長(zhǎng)江存儲(chǔ)首款PCIe5.0 固態(tài)硬盤TiPro9000進(jìn)行了全方位的性能測(cè)試后，其卓越性能令人矚目。

我們分別在空盤與滿盤兩種狀態(tài)下，對(duì)TiPro9000的性能進(jìn)行了深入探究，同時(shí)嚴(yán)格依據(jù) SNIA（存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)行業(yè)協(xié)會(huì)）的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其IOPS（每秒輸入輸出操作次數(shù)）、throughput（吞吐量）、latency（延遲）以及寫飽和等關(guān)鍵指標(biāo)展開(kāi)測(cè)試。結(jié)果表明，TiPro9000 在各項(xiàng)測(cè)試中的表現(xiàn)均十分優(yōu)異，充分彰顯了其作為一款高端存儲(chǔ)產(chǎn)品的過(guò)硬實(shí)力。

在CDM測(cè)試中，TiPro9000更是脫穎而出，綻放出耀眼光芒。其順序讀取速度勢(shì)如破竹，飆升至 14700MB/s，大幅超越了官方宣傳的14000MB/s；順序?qū)懭胨俣韧瑯雍敛贿d色，高達(dá)13800MB/s，也顯著高于官方給出的12500MB/s標(biāo)準(zhǔn)。如此驚人的讀寫速度，無(wú)疑是對(duì)TiPro9000強(qiáng)大存儲(chǔ)性能的有力證明，不僅展現(xiàn)了其在硬件技術(shù)上的卓越突破，更為用戶帶來(lái)了遠(yuǎn)超預(yù)期的高效數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與傳輸體驗(yàn)，讓數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)如行云流水般順暢。

無(wú)論是在不同存儲(chǔ)狀態(tài)下對(duì)性能穩(wěn)定性的嚴(yán)格考驗(yàn)，還是基于SNIA標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)的精細(xì)評(píng)估，TiPro9000都以出色的表現(xiàn)達(dá)到了極高的水準(zhǔn)。其強(qiáng)大的性能與可靠的品質(zhì)，使其能夠輕松應(yīng)對(duì)大型 3A 游戲、專業(yè)內(nèi)容創(chuàng)作、數(shù)據(jù)中心等對(duì)存儲(chǔ)性能要求極為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)景。TiPro9000無(wú)疑是當(dāng)下Gen5存儲(chǔ)領(lǐng)域的一顆璀璨明星，將會(huì)為用戶的數(shù)字生活提供了堅(jiān)實(shí)可靠的存儲(chǔ)保障。