PCWorld 如何测试内部固态硬盘

在过去的十多年里，我们测试了很多内部固态硬盘，技术的进步令人惊叹。固态硬盘的不断进步让我们时刻保持警惕，我们的测试方法也随之不断发展。目前的情况如下。

PCWorld 使用什么硬件测试内部存储？

我们目前的测试平台采用了所有最新的传输技术：USB 3.2×2 (20Gbps)、Thunderbolt 4 和 PCIe 5.0。没有独立的 USB 4 端口，因此我们使用支持该协议的 Thunderbolt 4 端口进行测试。

操作系统为 Windows 11 (22H2) 64 位（已禁用更新），运行在 X790（PCIe 5.0）主板/酷睿 i5-12400 CPU 组合上，配备两个金士顿 Fury 32GB DDR5 内存模块（总内存容量为 64GB）。使用英特尔集成显卡而非独立 GPU 卡。

用于 48GB 传输测试的 ImDisk RAM 磁盘使用了 64GB 总系统内存中的 58GB，并分配了 64GB 总系统内存中的 58GB。操作系统在三星 990 Pro 2TB 上运行，这也是较大测试文件的来源。

虽然 虽然我们现在很少报道内置硬盘，但在报道时，我们还是会采用相同的基本测试方法。

PCWorld 对内置固态硬盘进行了哪些测试？

我们一贯采用的合成基准是 CrystalDiskMark 8（64GB 数据集）和 AS SSD 2（10GB 数据集）。多年来，这些基准得出的结果最为一致，而且我们拥有一个庞大的结果库，可以直接进行比较。不过，我们也会运行 ATTO 和/或 IOmeter 来检查供应商声称的某些工作负载的优化情况。

合成基准的问题在于，从最近的情况来看，它们得出的数据远远超过了你在现实世界中看到的任何数据。这并不是要诋毁这些有价值的工具，只是它们在做自己的 I/O。在现实生活中，你只能使用 Windows 提供的功能，这些功能相对原始，无法利用 NVMe 的高级功能（如多队列）。

因此，为了反映用户在复制数据时在进度条中看到的情况，我们将一组 48GB 的文件和文件夹以及一个 48GB 的文件传送到我们正在测试的硬盘，并将其从硬盘中传出。前面提到的 RAM 磁盘被用作写入的源和读取的目标，以尽量减少延迟对结果的影响。

唉，NVMe 固态硬盘的速度几乎与主内存不相上下，所以内存盘还能用多久是个问题。

我们还写入了一个更大的 450GB 文件；这是为了了解固态硬盘在缓存耗尽时的表现。朋友们，这需要解释一下。

固态硬盘技术如何影响 PCWorld 的测试？

要理解为什么固态硬盘的测试不像传统硬盘、磁带、光学器件等的测试那样简单，你需要对这种介质有一定的了解。

所有固态硬盘都使用 NAND 非易失性存储器来存储数据。一开始，它只是简单的开/关 SLC（单级单元）NAND，每个单元只有一个电压电平（带电、不带电）。然而，为了提高存储密度，NAND 演变为具有四个可能电压电平的 MLC（多级单元/2 位），然后是具有八个可能电压电平的 TLC（三级单元/3 位），现在有时是具有 16 个可能电压电平的 QLC（四级单元/4 位）。

多电压电平的问题在于，确保写入正确电压所需的时间要长得多。如果以原始位深度写入，这种错误检查会使密度更高的 NAND 变慢。

为了规避这一性能障碍，固态硬盘控制器会分配（固定或临时）一部分 NAND 作为开/关 SLC 写入。之后，当硬盘有时间时，SLC 块会以 MLC/TLC/QLC 的形式重新写入其他 NAND 中。

如何处理这种二级缓存（许多硬盘使用 DRAM 以及最近的系统内存作为主缓存）决定了固态硬盘在重负载下的性能表现。

如前所述，这就是我们向固态硬盘写入 450GB 文件的原因–让它用完二级缓存，或者看看它临时分配更多缓存的能力如何。如果在写入 450GB 文件的过程中，写入率一直没有下降，我们就会紧接着写入另一个 900GB 文件，以达到实际的本地写入率。

对于普通用户来说，这有点像茶壶里的暴风雨，因为他们很少会写入足够多的数据来体验我们所说的速度减慢。但对于整天在固态硬盘上奋战的用户（如摄像师等）来说，这是一个关键的差异化因素。

比较和评级

一般情况下，我们的图表会显示所评测的硬盘，以及精心挑选的具有类似组件的几个竞争对手。不过，我们也会保留一份主电子表格，其中包含我们在当前测试平台上测试过的每块硬盘的结果。我们的总体评级是根据硬盘在基准测试（CrystalDiskMark 和 AS SSD）中的排名和实际传输结果综合得出的，后者的权重略高。