【開箱簡測】技嘉 GIGABYTE AORUS 5000E 1TB HMB Gen4 PCIe NVMe SSD 效能簡測 (圖多)

Day_knight

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從Phison推出PS5019-E19T成為它首款NVMe HMB DRAM-less
Gen4.0x4 SSD主控,它的傳輸速率僅僅約Gen3.0x4的速率,與另
一家慧榮推出第一代HMB Gen4.0x4主控一樣,2022年群聯推出了
第二代Gen4.0x4 HMB主控PS5021-E21T。


從官方規格可以看出傳輸協定由原本NVMe 1.3升級到1.4版,主控
製程由台積電原本28奈米升級至12奈米。通道數仍然維持4C/16CE,
NAND Flash傳輸率由前一代1200MT/s升級至1600MT/s,最大容量
可以達到4TB。最大的循序讀/寫速率由原本3750/3750升速到
5000/4500 MB/s,最大的隨機讀/寫IOPS由440K/500K升級到
780K/800K IOPS。
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市售品牌SSD最早搭載PS5021-E21T主控的應該是Crucial P3 Plus,
有點可惜的是它搭配的是QLC NAND Flash,評價有點兩極。終於
在2022年中後聽到技嘉要推出對應主控的TLC SSD,,遲至2022年
底時才終於在國內市場現蹤。


技嘉官網文宣,AORUS 5000E這款的相關敘述幾乎就是E21T的規格,
也有簡單說明一下HMB架構的原理。
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目前AORUS Gen4 5000E僅提供兩款容量,作為經濟入門型SSD的
選購參考,500G或1TB容量的循序讀取速率一致,寫入速率有差別,
官方沒特別表是兩款容量間的隨機讀寫IOPS是否有差異,可以確
定的是保固的TBW寫入量差了一倍,對於重度寫入者,選購前需特
別留意。
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以下利用手機簡單拍照,若有傷眼處,敬請見諒。


外紙盒採黑色系風格,AORUS及老鷹頭LOGO很容意辨識,型號為
AG450E1TB-G,MIT外也貼上公司的連絡方式,下方以橘紅色字樣
標示為5000E系列。
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外紙盒背面以六國文字,簡述產品規格。
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紙盒側標還特別黏上MADE IN TAIWAN。
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打開後可以看到SSD裝在透明膠盒內,也附上一張說明書。
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SSD正面黏上廠商名稱貼紙。
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SSD採單面布局設計,雖然廠商一再強調MIT,不過PCB板還是MIC。
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將上方貼紙小心移除,可以看到整體布局。正面黏上四顆NAND
Flash,中間為SSD主控,因為是HMB架構,因此看不到任何快取
記憶體。
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主控型號為清楚印上PS5021-E21,旁邊搭配Phiosn電源管理IC,
幾乎已快變成Phison系主控標準布局方式。
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NAND Flash似乎技嘉自行委託封裝的,查不到是那家廠商的顆粒,
不過推測應該是為Toshiba 3D TLC機率頗大,單顆容量256GB,
四顆合組成1TB容量。
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開箱結束,上機去。


測試環境簡述:

M/B: ASUS MAXIMUS Z790 Hero BIOS 1202
CPU: i7-13700K oc 5.3G
RAM: G.SKILL Trident Z5 RGB DDR5-6400 16Gx2
OS SSD: Samsung 990 PRO 2TB
測試碟: GIGABYTE AORUS 5000E 1TB PCIe 4.0x4 HMB NVMe SSD (CPU專屬通道M.2插槽)
SSD散熱器: RADIATOR HDM2280-FT 附渦輪扇固態硬碟散熱器
Case: Corsair Airflow 7000D
OS: Windows 11 Enterprise 22H2 64-bit
Driver: Windows Default NVMe Driver


CrystalDiskinfo標示規格為NVMe Express 1.4,傳輸模式為
PCIe 4.0 x4,剛上機溫度為攝氏26度。
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密閉機殼內透過連續高度負載測試,最高溫度為攝氏59度。
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HWiNFO64測到最高溫達攝氏57度,SSD主控溫度抓不到。
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AIDA64 Read Test Suite,設定檔案容量為1MB及8MB測試。

隨機讀取速率約5745~6120MB/s。
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AIDA64 線性讀寫測試,設定檔案容量為8MB。

線性讀取曲線算蠻平穩,平均讀取速率6096MB/s超過官方標示值,
穩定性不輸給有DRAM快取的SSD;線性寫入曲線就很難看。在容量
值25%前都可以維持貼4300MB/s寫入速率,因SLC快取耗盡瞬間降
至1670MB/s,但是容量值55%後又再度降低並在尾端大幅波度,寫
入速率最低降至138MB/s,比部分SATA硬碟的連續寫入速率還慢。
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AIDA64 隨機讀寫測試,設定檔案容量為8MB。

隨機讀取曲線稍有小波動性,平均讀取速率5990MB/s;隨機寫入曲
線抖動幅度讓人有點不知該怎麼說,最低降至115MB/s,還可以維持
低速一段時間就讓人有點傻眼,不像一般HMB,平均寫入速率1072MB/s。
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AJA 設定影片格式為3840*2160 4K RED HD解析度,編碼為16bit
RGB,從256MB~64GB全測一輪,抓取幾項結果。
讀取速率3890~4212MB/s、寫入速率4076~4257MB/s。
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Anvil's Storage Utilities設為Compress 0Fill或Compress 100%
(Incompressible模式),測試皆勾選Write-Thru選項,1GB~32GB全測
一輪,抓取幾項結果呈現。與其它E18主控相似,壓縮環境照Phison系特
性仍然表現較佳,但不論是壓縮或非壓縮,大檔都會掉速。

Compress 0Fill 模式。
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Compress 100% 模式。
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AS SSD設定檔案大小為1GB及10GB,並測試Copy及Compress Benchmark。

1GB容量,循序讀寫速率4045及4304 MB/s,4K-64Thrd讀取498Kiops,
4K-64Thrd寫入578Kiops。
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10GB容量,循序讀寫速率4084及4252 MB/s,4K-64Thrd讀取415Kiops,
4K-64Thrd寫入約418Kiops。
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Copy Benchmark 測試項目

1GB容量,ISO讀取速率3157MB/s、程式載入速率1904MB/s。
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10GB容量,ISO讀取速率3604MB/s、程式載入速率1857MB/s。
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Compress Benchmark 測試項目

1GB的讀取曲線彷彿重現以往Sandforce曲線,寫入曲線很不平穩。
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10GB的讀取曲線彷彿重現以往Sandforce曲線,寫入曲線同樣很不太平穩。
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ATTO Disk benchmark設定檔案長度為64K、64MB、256MB、512MB、
1GB、2GB、4GB及32GB,進行不同模式的測試。

Overlapped I/O,佇列深度4 (QD4)模式:讀取速率最快6.56GB/s、
寫入速率最快5.05GB/s,讀寫速率都算穩定。
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0-Fill模式,佇列深度1 (QD1)模式:讀取速率最快4.75GB/s、寫入
速率最快4.79GB/s,32GB大檔讀取測試略不穩定。
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CrystalDiskMmark v8.0.4,選取NVMe SSD測試,測試測試64MiB、
512MiB、1GiB、2Gib、4GiB、8GiB、16GiB及64GiB不同容量。

Default (Random)模式:Seq Q8T1循序讀取速率落在5018~5047MB/s、
寫入速率4674~4619MB/s。4K Q1T1讀取速率85~95MB/s、寫入速率
317~479MB/s。
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0Fill模式:Seq Q8T1循序讀取速率落在6995~7024MB/s、寫入速率
5227~5329MB/s。4K Q1T1讀取速率267~379MB/s、寫入速率375~482MB/s。
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選取Default模式,測試混合模式下的速率,循序讀/寫速率達標。
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選取Default模式,測試真實世界(Real World)模式,結果有點慢。
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NetworkDLS - DiskMark採預設封包值64K,檔案容量為2.5G測試結果。
平均讀取速率506MB/s、寫入速率3.10GB/s。
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ezIOmeter設為乾淨的全碟環境測試,循序讀取速率平均約4620MB/s、
平均寫入速率約4026MB/s;4K QD32隨機讀取最快可達540K IOPS、
隨機寫入最快為379K IOPS。
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HDTune v5.75設定檔案容量為8MB,各測試選項結果值如下圖。

循序讀寫測試項目:讀取曲線算穩定,平均讀取速率6133MB/s;寫入
曲線呈現規律波動,平均寫入速率4785MB/s。
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隨機讀寫測試項目
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額外讀寫測試項目
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File Benchmark選項以Block Size 512MB檔案長度為基準,設定
50MB、500MB、2000MB及4000MB進行不同資料型態的測試。

Mixed型態結果。
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Zero型態結果。
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將檔案設為250GB,61G以前寫入曲線都呈平穩,SLC Cache設定約莫60GB左右。
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HD-Tach RW 讀寫效能測試,針對8mb(Quick Zone)及32mb(Long Zone)測試。

8mb(Quick Zone):平均讀取速率3217MB/s、平均寫入速率1856MB/s。
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32mb(Long Zone):平均讀取速率3246MB/s、平均寫入速率3053MB/s。
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Inhouse Diskbench讀寫測試:循序讀取/寫入速率為3888/2824 MB/s。
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Parkdale v3.06設定Block Size 1MB,把檔案大小從250MB~10000MB
全測過一輪,只抓其中幾項結果。
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PCMark 8測試:分數5098,頻寬為774MB/s。
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PCMark 10測試,測試系統碟及資料碟兩種模式。

系統碟分數為3073、頻寬為495MB/s。
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資料碟分數為3349、頻寬514MB/s。
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3DMark Storage Benchmark得到3032分。
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TxBench設定檔案長度64MB、512MB、4GB及32GB,測試隨機及0Fill資料
方式的結果。

0Fill資料模式
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隨機模式
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安裝官方的SSD Tool Box,在Sumary頁面,可以看到SSD基本狀態。
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S.M.A.R.T頁面可以看到SSD使用狀況,經查與CrystalDiskInfo值相近。
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雖然有提供Secured Erase頁面,測試結果無法使用。
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將一個隨機檔案格式(80G)從Samsung 990傳至AORUS 5000E,觀察
寫入的速率變化。
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將一個壓縮檔案格式(80G)從Samsung 990傳至AORUS 5000E,觀察
寫入的速率變化。
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官方的保固條件設定供5年或600TBW的寫入保固,實測寫入超過
19TB時,健康度仍維持在100%,推測總耐寫度在可能約1900TBW附近
或更高,高於官方值。
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因為沒有玩GAME或PS5等,就沒有後續相關的遊戲效能測試,請見諒。


測試至此,作個簡單的測試結論:

優點
1. 壓縮環境中的循序讀取或寫入表現如同Phison主控系的優點,超過官方值。
2. 非壓縮環境部分測試的循序讀寫速率或4K隨機讀/寫速率符合或超過官方標示值。
3. 運作溫度還算低。
4. 官方提供5年保固及600TBW的保寫量,實測屬於耐寫型SSD,或可以超過官方TBW保固值。
5. 提供簡單的SSD Utility工具軟體。





缺點
1. 當SLC耗盡,即使依賴DDR5-6400的頻寬,對應到HMB架構的循序寫入速率還是偏慢。
2. 當SLC耗盡,即使依賴DDR5-6400的頻寬,對應到HMB架構的隨機寫入速率還是偏慢。
3. Toolbox的Secured Erased無法使用,且整個工具軟體功能或許有提升改進空間。




以上不專業之簡單測試到此結束,下台一鞠躬,一切的批評希望廠商能見諒,
本文不作筆戰用,若有指教歡迎大家一起來討論。
 
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