2024-04-05
4TB 大容量 !! 7.4GB/s 極速
Patriot VP4300 Lite 4TB Gen4 SSD
文: John Lam / 評測中心


Patriot 正式更換代理權、由港澳地區由 QC Supplies 負責, 這次收到代理送測 VIPER VP4300 Lite 4TB Gen 4 SSD,相較採用 MAXIO MAP1602 主控制器搭配高速 2,400MT/s 的 232 Layers 3D TLC NAND 顆粒,提供高達 7,400MB/s Read、6,600MB/s Write 連續讀寫速度,PS5 最大寫入速度為 6,100MB/s,4K 隨機讀寫更高達 800,000 IOPS+,4TB 版本定價 HK$2,090、QC Supplies 五年保。



Patriot VP4300 Lite 4TB Gen4 SSD

 

VP4300L 4TB

 

Patriot 正式更換香港代理商,現在港澳地區由 QC Supplies 負責,這次收到代理送測 VIPER VP4300 Lite 4TB Gen 4 SSD,相較於 VP4300 系列採用 InnoGirt IG5236 方案,VP4300 Lite 則採用 MAXIO MAP1602 方案,性能相當接近但後者採用 DRAMless 設計令售價更平易近人,4TB 版本定價 HK$2,090、QC Supplies 五年保。

 

VP4300L 4TB

 

 

VIPER VP4300 Lite 4TB Gen 4 SSD  採用 MAXIO MAP1602 主控制器搭配高速 2,400MT/s 的 232 Layers 3D TLC NAND 顆粒,提供高達 7,400MB/s Read、6,600MB/s Write 連續讀寫速度,PS5 最大寫入速度為 6,100MB/s,雖然是 DRAMless 無緩存設計但支援全新 NVMe 2.0 協定 與 Host Memory Buffers (HMB) 技術,4K 隨機讀寫更高達 800,000 IOPS+,

 

 

VP4300L

 

 

Patriot VP4300 Lite 4TB Gen4 SSD 採用 M.2 2280 Form Factor,PCI Express 4.0 x 4 傳輸介面,支援 NVMe 2.0 傳輸規格,4TB 總寫入量達 2800 TBW,MTBF 平均故障間隔時間達 1,500,000 小時,採用單面 PCB 設計,將元件緊湊的放置 PCB 正面,讓主機板 SSD 散熱器能完整覆蓋所有元件,

 

 

VP4300L

 

 

Patriot VP4300 Lite 4TB Gen4 SSD 並沒有附 M.2 SSD連散熱片,但產品表面加入了一片石墨烯鋁簿散熱片能將元件熱力平均化,提升產品的穩定性。

 

 

 

MAXIO MAP1602 Gen 4 控制器

 

VP4300L

 

 

 

採用 MAXIO MAP1602A Gen 4 主控制器,它是市場上第一顆支援 NVMe 2.0 規格、速度最快的 DRAMless 主控制器,採用 12nm制程、內建 32bit ARM Cortex R5 處理器,具備 4 Channel 、4CE 資料傳輸通道,無需超頻就能支援 2,400MT/s 的 3D TLC NAND 顆粒,帶來驚人 7.4GB/s 極速與百萬級 IOPS READ 性能,更重要的是晶片最高功耗僅 1.7W。

 

 

VP4300L

 

經 SSD Tool 查証,採用 4 顆 SYMN0ATF1B1RCAD 3D TLC 8Gb NAND Flash,它是長江存儲全新 Xtacking 3.0 架構、232 Layers 的第 4 代 3D TLC NAND 顆粒,I/O 傳輸速度提供至 2,400MT/s,採用 6-plane 設計相較上代 4-plane 在 IOPS 性能提升 50% 以上,同時功耗降低 25%。

 

很多人都會誤解了 DRAM Cache 的用途,它主要是用作存放 FTL 邏輯物理映射表,同時將細碎的待寫入的數據暫存在 DRAM,等待夠一頁才一次性寫入NAND 顆粒中以提升 IOPS 性能,並且可借助 DRAM 緩存做垃圾回收和磨損均衡等工作,沒有 DRAM Cache 就要將 FTL 表存在 NAND Flash,雖然成本降低但速度就會變慢,由於連續寫入是不會使用 DRAM Cache,所以有沒有 DRAM Cache 的差異主要在 IOPS 性能與反應時間上。

 

KE680

 

 

不過,NVMe 在 1.2 版本開始加入了 Host Memory Buffer (HMB) 技術,在 Windows 10 / 11 作業系統中,可以使用 PCIe 協定借用部份系統記憶體用作 Cache, 用作存放 FTL 邏輯物理映射表與細碎的待寫入數據暫存,提升 DRAMless SSD 在 IOPS 上的性能表現,通常會借用 64MB 至 128MB 容量,這部分調用的內存會根據讀寫情況智能協調主機 CPU 與 SSD之間的數據交換。

 

其實大家對 DRAMless SSD 印像欠佳,主要是早期 DRAMless SSD 主控制器性能太差,並且不支援 HMB 加速技術,事實上當DRAMless 啟動 HMB 加速後性能雖然不如真實 DRAM Cache,但絕對不會輸得太難看,加上 MAXIO 支援 NVMe 2.0 具備 ZNS 指令集支援,對驅動器內的數據放置進行協作,它還允許數據與 SSD 的物理介質對齊,因此 KE680 2TB在 IOPS 性能方面,完全不輸擁有 DRAM Cache 的旗艦級 SSD 產品。

 

如果大家想測試有 HMB 與沒有 HMB 的效能差異,可以在 Windows 10/11 在 Registry 中作出修改︰

 

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\StorPort中,新建一個名為 HMBAllocationPolicy 的 DWORD 值,

 

設置為 0 代表禁用HMB。

設置為 1 代表啟用並分配設備允許的最小值

設置為 2 代表啟用並1分配設備期望的最大值

設置為 3 代表啟用並按 SSD 使用情況作動態調整

 

 

測試平台︰

 

CPU︰Intel Core i9-12900K

MB︰ASUS ROG Z790 Maximus APEX

RAM︰G.SKILL TridentZ DDR5-6000 CL30 32GB Kit

SSD:Patriot VP4300 Lite 4TB Gen4 SSD

OS︰Windows 11 Professional 23H2

 

 

CrystalDiskMark測試︰

 

CrystalDiskMark 是一套由日本人 宮崎 典行 (Hiyohiyo) 開發的磁碟測試程式,提供磁碟連續讀寫速度測試及不同佇列深度 (Queue Depth) 的 4K 隨機多工讀寫性能測試。

 

 

VP4300L

 

 

透過 CrystalDiskMark 8.0.5 版本進行測試,Patriot VP4300 Lite 4TB Gen4 SSD 版本的連續讀寫 Q8T1 速度分別為 7,431.14 MB/s Read、6,533.46 MB/s Write;連續讀寫 Q1T1 速度為 4,719.99 MB/s Read、5,151.75 MB/s Write;4K Q32T1 隨機多工讀寫速度為 1,246.07 MB/s Read、971.39 MB/s Write;4K Q1T1 隨機多工讀寫速度為 85.50 MB/s Read、393.41 MB/s Write。

 

 

AS SSD Benchmark 測試:

 

AS SSD Benchmark 同樣是現時業界測試 SSD 的主要基準之一,在不使用系統內存加速為前提,透過測量讀取及寫入 1GB 的大型檔案去測試 SSD 各方面的讀寫效能與速度。

 

 

VP4300L

 

 

Patriot VP4300 Lite 4TB Gen4 SSD 版本於 AS SSD Benchmark 的性能基準得分為 9,205,其中讀取表現得分為 3,236 、寫入表現得分為 4,310,而佇列深度數值為 64 的 4K 隨機讀寫效能為 2,614.86 MB/s Read 及 3,447.15 MB/s Write。

 

設有 Copy-Benchmark,分別模擬不同情況下的文件複製情況,在「ISO」測試中,會對測試目標模擬複製兩個大型 ISO 映像檔案;在「Program」測試中,會寫入大量隨機大小的細碎檔案,模擬典型的程式文件夾中通常擁有許多小型檔案;在「Game」測試中,會寫入一個大型檔案及小量細碎檔案,模擬遊戲資料夾通常包含一個大的遊戲本體檔案及一些小型素材檔案等。

 

 

VP4300L

 

 

結果顯示,模擬複製 ISO 映像檔案的寫入速度達到 5,081.05 MB/s,模擬複製典型的程式文件夾的速度為 2,466.21 MB/s,以及模擬複製遊戲文件夾的速度亦有 4,580.98 MB/s。

 

 

 

Anvil's Storage Utilities 測試︰

 

Anvil's Storage Benchmark 是一套專業的磁碟性能測試軟體,其內建了 IO Threaded 測試程序,可分析磁碟 4K 32 佇列深度的多工讀取、寫入及混合讀寫的 IO 性能。

 

 

VP4300L

 

 

 

VP4300L

 

 

VP4300L

 

 

VP4300L

 

 

IOPS 性能方面,4K QD128 Read 錄得 688,271.7 IOPS、4K QD64 Write 則錄得 966,521.2 IOPS,4K QD64 Read/Write 混合讀寫下則錄得 877,481.7 IOPS,最後於 Anvil's Storage Benchmark 測試結果中獲得 25,678.74 分。

 

 

AIDA64 Disk Benchmark 全碟寫入測試︰

 

AIDA64 Disk Benchmark 提供了全碟寫入測試,測試採用 4MB Block Size 寫入,於乾淨、空碟狀態下實測 SSD Firmware 的 SLC Cache 策略,真實反映 SLC Cache 容量範圍、SLC Cache 飽和後進入 TLC 直寫模式範圍,及寫入容量已達臨界點需要進行 Merge 作業的三個不同階段。

 

測試可以看到,Patriot VP4300 Lite 4TB Gen4 SSD 的 SLC Cache 最佳作用範圍在首 25% 容量 (1,117.81 GB),在此範圍錄得平均約 4.59 GB/s 寫入速度。

 

當磁碟到達 30% 至 50% 容量 (953.86 GB 至 1,863.01 GB) 之間,SLC Cache 已飽和並進入 TLC 寫入階段,此階段的速度為純 TLC 真實速度,此範圍錄得平均約 2.25 GB/s 寫入速度。

 

 

VP4300L

 

 

當寫入容量超過 50% 後 (1.863.01 GB),由於寫入容量已達到臨界點 (threshold) 時,主控制器需要執行 Merge 作業,將 SLC Cache 數據釋放回 TLC 空間,SSD 同一時間要處理資料寫入及 Merge 作業,因此寫入速度會大幅下降,可以看到這階段寫入速度會下降至約 800MB/s 水平。

 

需要強調一點,不少人會誤解當 SSD 寫入一定容量後 SLC Cache 就不再作用,事實上現今的 SLC Cache 策略都是動態循環補充的,SSD 會在閒置時背景執行 Merge 作業,將 SLC Cache 數據寫回 TLC 空間,然後主控制器再根據 SSD 剩餘容量按比例再次劃分 SLC Cache,令下一次連續寫入速度回復滿血,不過剩餘容量越少了 SLC Cache 容量亦會跟隨下降,相較空碟時更快跌速就是了。

 

 

 

PCMark 10 Storage 測試︰

 

PCMark 10 Storage 測試會模擬電腦儲存裝置讀寫文書軟體、美工軟體、遊戲等程式的速度,能夠反映出真實使用時,開啟程式或存檔的效能表現。

 

 

VP4300L 4TB

 

 

PCMark 10 Storage 測試方面,Kingsman Gaming KE680 2TB Gen4 M.2 SSD 的得分為 4,144 ,綜合了不同的使用情景後,其平均 Bandwidth 為 655.35 MB/s。

 

 

 

3DMark Storage 測試︰

 

3DMark Storage 測試會模擬電腦儲存裝置讀取遊戲、錄影遊戲、安裝遊戲、遊戲存檔等工作,能夠反映出真實使用時 SSD 的遊戲效能表現。

 

 VP4300L 4TB

 

 

3DMark Storage Benchmark 測試方面,Kingsman Gaming KE680 4TB Gen4 M.2 SSD 得分為 3,698,綜合了不同的使用情景後,其平均 Bandwidth 為 626.17 MB/s。

 

 

Patriot VP4300 Lite 4TB Gen4 SSD

售價︰HK$650 (1TB) / HK$1,180 (2TB) / HK$2,090 (4TB)

查詢︰QC Supplies (3853-5353)

 

文: John Lam/評測中心
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