PCIe 4.0 SSD实际性能测试：仅仅提升1％ 未来可期

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AMD第三代锐龙处理器、X570主板在消费级领域首发带来了PCIe 4.0，带宽再次翻番，尤其是SSD从中获益匪浅，更充足的带宽大大提升了读写速度，但同时也有一种声音称PCIe 4.0毫无用处。
TechPowerUp就针对PCIe 4.0 SSD在实际应用中的性能表现做了一次深入测试，分别考察PCIe 4.0、PCIe 3.0、PCIe 2.0模式下的不同表现。使用的硬件是技嘉Aorus NVMe Gen4 SSD，群联E16主控，标称持续读写速度可达5.0GB/s、4.4GB/s，搭配锐龙9 3900X处理器、华擎X570 Taichi主板。
同时还加入了一块威刚SX8200 Pro 1TB，慧荣SM2262ENG主控，跑的同样是锐龙平台。
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. Z: Q- I2 s/ Z+ {& |9 W技嘉PCIe 4.0 SSD本体：正面一颗群联E16主控、两颗闪存、一颗缓存，背面则是另外两颗闪存、一颗缓存。

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6 e# C( w+ ~( b5 g9 {7 M( S- w使用了多达77克铜的大号散热器，相当有分量，从上到下完全包裹了整个SSD。

群联PS5016-E16，第一颗PCIe 4.0 SSD主控，八通道，内部双核ARM控制器，搭配两个CO-X处理核心。
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东芝BiCS4 3D TLC闪存颗粒，96层堆叠，编号TABHG65AWV。

6 ]! s3 w* s( ~! ASK海力士 DDR4-2133缓存颗粒，编号H5AN8GNCJRVKC。
# I; W8 Q- c  m, z: g实际应用测试项目多达17个，具体成绩见文末，这里只看汇总：

1 N% P8 ^5 N7 c尽管理论测试速度惊人，PCIe 4.0却完全没有表现出过人之处，综合性能只比PCIe 3.0高了区区1％，几无任何区别。
PCIe 4.0 x2模式在带宽上等同于PCIe 3.0 x4，但损失了大约4％的性能之后反而落后3％。
7 _5 v6 g* E$ s" X1 _有趣的是，PCIe 3.0模式的威刚SX8200 Pro，性能反而略微超出PCIe 4.0模式的技嘉Aorus Gen4。
( L! P3 B( c  }0 l另外标注Intel的灰色柱状图是威刚SX8200 Pro搭配一颗i7-7700K测试的结果，落后多达8％，可见从老平台升级到新平台，提升幅度比从PCIe 3.0到PCIe 4.0还要多。

为什么会出现这种情况？其实很好理解。我们平常看到的PCIe 4.0 SSD性能，其实说的都是大文件持续读写，而在17项测试中有一个4GB ISO镜像大文件传输，PCIe 3.0 x4下耗时5.0秒，PCIe 4.0 x4缩短到了3.8秒，提升了24％，但也是几乎唯一一个效果显著的了。
# d/ P2 u) `/ T5 w& S( g* F7 P& ^如果只是对比持续读写速度，PCIe 2.0 1.8GB/s左右，PCIe 3.0 3.5GB/s左右，PCIe 4.0 4.4-5GB/s，提升确实显著，但对于一般日常应用，3.5GB/s的高速度已经绰绰有余，再提高很难反应出来，更何况即便如此PCIe 4.0也还没有发挥全部潜力，其实应该达到7GB/s左右的，那样才真正翻一番。
另一方面，持续读写不断提升的同时，代表大量小文件读写的4K随机性能却始终停滞不前，PCIe 2.0/3.0/4.0三种模式下，无论队列深度(QD)为1、8还是32，性能几乎都一模一样，而在实际测试和应用中，我们遇到的基本都是各种零碎小文件的读读写写，大型文件的操作很少，PCIe 4.0自然无处使力。
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7 |# k% ~9 b: ~6 X, F# e  _那么，是不是PCIe 4.0真的毫无用处呢？这个要分情况了。
如果你指望PCIe 4.0 SSD带来耳目一新的突破应用性能，日常操作、打游戏都瞬间鸡血提速，显然是不现实的，99％的情况下PCIe 3.0仍然足够，更何况PCIe 4.0 SSD现在贵的一批，1TB就要3000元左右，2TB更是得5000元左右，所以只适合不差钱的发烧们尝鲜。
8 y( R7 |* O8 P: }2 x/ r0 X而说到成本和价格，也可以小小期待一下PCIe 4.0 x2，成本更低，占用通道更少，但理论带宽相当于PCIe 3.0 x4，所以未来的普及型PCIe 4.0 SSD就要靠它了。
3 {$ K3 a% R3 p. Z& d& A" Y另外，如果你有一套老平台，即便是六七代酷睿这样看起来不算落伍的，换成最新锐龙之后，存储性能也有了进步，这个倒是很意外。
当然，任何新技术的应用和普及都是需要时间的，PCIe 4.0的到来也会为更多需要超高性能的应用提供更充足的发挥空间，而且新技术总要有人站出来推动的，要不然我们就一直留在PCIe 1.0就好了。
更何况，PCIe 4.0也不仅仅是用于SSD，在专业内容创作领域，在服务器和数据中心高性能计算领域，PCIe 4.0都大有可为——AMD即将推出的第二代霄龙处理器和下一代Radeon Instinct计算卡，也会支持PCIe 4.0。
  r% r% G6 C- i5 ?顺便看看温度：
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& _) s8 A) F* \/ R' m# K- f5 ^撤掉周边左右风扇保持零风流，没有散热片的时候，全速写入不到30秒，SSD表面最高温度就达到了100℃，然后很快掉速到300-500MB/s。
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加了散热片，最高约80℃，没有任何掉速。
9 h4 M3 }) q0 g1 l. Z. D1 b附所有子项测试：


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