2024-11-05
4D TLC 顆粒 !! 寫入壽命 Up
KLEVV CRAS C925 1TB Gen 4 M.2 SSD
文: John Lam / 評測中心


KLEVV 主流級 CRAS C925 M.2 NVMe SSD 登場!採用全新 SK Hynix 238 層 4D TLC NAND 顆粒,使產品的寫入使用量大幅提升,由原本的 700TBW(1TB)/ 1,400TBW(2TB)提升至 1,200TBW(1TB)/ 2,400TBW(2TB)。其主控制器採用 MAXIO MAP1602 解決方案,提供最高 7,400MB/s 讀取、6,500MB/s 寫入的連續讀寫速度,4K 隨機讀取可達 700K IOPS。1TB 和 2TB 版本的售價分別為 HK$630 和 HK$970、QC Supplies 五年保養。



KLEVV CRAS C925 2TB Gen 4 M.2 SSD 實測

C925

 

HKEPC 編輯部收到 KLEVV 送測的 CRAS C925 1TB M.2 NVMe Gen 4 SSD,這是一款主流級 Gen 4 SSD 產品,採用 MAXIO MAP1602 方案,性能相當接近 C920 與 C930 型號,但 C925 改用 DRAMless 設計,令售價更平易近人。其一大賣點是採用了 SK Hynix 的 238 層 4D TLC NAND 顆粒,TBW 寫入壽命相比 C920 / C930 大幅提升 70%,追求高寫入量的用戶絕對不容錯過。

 

C925

採用 MAXIO MAP1602 主控制器搭配高速 2,400MT/s 的 SK Hynix 238 層 3D TLC NAND 顆粒,提供最高 7,400MB/s 讀取、6,500MB/s 寫入的連續讀寫速度。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 隨機讀寫可達 1,000,000 IOPS。

 

C925

 

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。1TB 總寫入量達 1,200 TBW,2TB 更高達 2,400 TBW,MTBF 平均故障間隔時間達 1,500,000 小時。採用單面 PCB 設計,將元件緊湊地放置於 PCB 正面,讓主機板 SSD 散熱器能完整覆蓋所有元件。

 

 

C925

 

KLEVV CRAS C925 Gen 4 M.2 SSD 並沒有附帶 M.2 SSD 散熱片,但產品表面加入了一片鋁製薄散熱片,能將元件熱力平均化,相比裸跑溫度可降 12% 大大提升產品的穩定性。

 

 

MAXIO MAP1602 Gen 4 控制器

 

C925

 

 

 

採用 MAXIO MAP1602A Gen 4 主控制器,它是市場上第一顆支援 NVMe 2.0 規格且速度最快的 DRAMless 主控制器。該控制器採用 12nm 制程,內建 32 位 ARM Cortex R5 處理器,具備 4 Channel、4CE 資料傳輸通道,無需超頻即可支援 2,400MT/s 的 3D TLC NAND 顆粒,帶來驚人的 7.4GB/s 極速與近百萬級 IOPS 讀取性能。更重要的是,晶片的最高功耗僅為 1.7W。

 

 

 

C925

 

 

採用 2 顆 SK Hynix 238 層 4D TLC NAND 顆粒。SK Hynix 採用了電荷捕獲型技術(CTF,Charge Trap Flash)和 PUC(Peri. Under Cell)技術。相比 3D 方式,4D 架構具有單元面積更小、生產效率更高的優點,能源消耗減少了 21%,同時寫入壽命大幅提升 70%。相較於 CRAS 920 1TB 與 CRAS 930 1TB 僅提供 700TBW 與 750TBW,CRAS 930 大大提升至 1,200TBW。

 


KLEVV CRAS SSD 系列寫入壽命比較

 C920C925C930
500GB -600TBW -
1TB700TBW1200TBW750TBW
2TB1400TBW2400TBW1500TBW

 

很多人對於 DRAM Cache 的用途有誤解。它主要用於存放 FTL(邏輯物理映射表),並將細碎的待寫入數據暫存在 DRAM 中,等待數據足夠一頁時才一次性寫入 NAND 顆粒中,以提升 IOPS 性能。此外,DRAM Cache 還可用於垃圾回收和磨損均衡等工作。沒有 DRAM Cache 的情況下,FTL 表需要存放在 NAND Flash 中,雖然降低了成本,但速度會變慢。由於連續寫入不使用 DRAM Cache,是否有 DRAM Cache 的差異主要體現在 IOPS 性能與反應時間上。

 

 

KE680

 

 

不過,自 NVMe 1.2 版本開始引入了 Host Memory Buffer (HMB) 技術。在 Windows 10 和 11 作業系統中,可以利用 PCIe 協定借用部分系統記憶體作為 Cache,用於存放 FTL 邏輯物理映射表與細碎的待寫入數據暫存,從而提升 DRAMless SSD 在 IOPS 上的性能表現。通常,這部分會借用 64MB 至 128MB 的容量,並根據讀寫情況智能協調主機 CPU 與 SSD 之間的數據交換。

 

其實,大眾對 DRAMless SSD 印象欠佳,主要是因為早期 DRAMless SSD 主控制器性能較差,且不支援 HMB 加速技術。事實上,當 DRAMless 啟動 HMB 加速後,性能雖然不如真實的 DRAM Cache,但絕對不會相差太遠。此外,MAXIO 支援 NVMe 2.0 並具備 ZNS 指令集,能對驅動器內的數據放置進行協作,並允許數據與 SSD 的物理介質對齊。因此,在 IOPS 性能方面,完全不輸於擁有 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 的 Registry 中進行修改:

 

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 i9-14900K

MB︰ASUS ROG Z790 Maximus APEX

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

SSD:ADATA Legend 850 1TB Gen4 M.2 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。

 

 

C925

 

 

透過 CrystalDiskMark 8.0.5 版本進行測試,KLEVV CRAS C925 1TB Gen 4M.2 SSD 版本的連續讀寫 Q8T1 速度分別為 7,417.66 MB/s Read、6,355.40 MB/s Write;連續讀寫 Q1T1 速度為 4,667.56 MB/s Read、5,107.52 MB/s Write;4K Q32T1 隨機多工讀寫速度為 1,025.25 MB/s Read、727.40 MB/s Write;4K Q1T1 隨機多工讀寫速度為 84.44 MB/s Read、328.51 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。

 

 

C925

 

 

KLEVV CRAS C925 1TB Gen 4M.2 SSD 版本於 AS SSD Benchmark 的性能基準得分為 8159,其中讀取表現得分為 3067 、寫入表現得分為 3579,而佇列深度數值為 64 的 4K 隨機讀寫效能為 2,442.34 MB/s Read 及 2,867.99 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。

 

 

C925

 

 

結果顯示,模擬複製 ISO 映像檔案的寫入速度達到 4570.09 MB/s,模擬複製典型的程式文件夾的速度為 1517.88 MB/s,以及模擬複製遊戲文件夾的速度亦有 3,142.72 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。

 

 

C925

 

 

C925

 

C925

 

 

C925

 

 

IOPS 性能方面,4K QD128 Read 錄得 787054.0 IOPS、4K QD64 Write 則錄得 795,825.5 IOPS,4K QD64 Read/Write 混合讀寫下則錄得 638,400.7 IOPS,最後於 Anvil's Storage Benchmark 測試結果中獲得 23,456.68 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,KLEVV CRAS C925 1TB Gen 4 M.2 SSD 的 SLC Cache 最佳作用範圍在首 30% 容量 (279.45 GB),在此範圍錄得平均約 4.3 GB/s 寫入速度。

 

當磁碟到達 30% 至 40% 容量 (279.45 GB 至 372.61 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 990 MB/s 寫入速度。

 

 

 

 C925

 

 

 

當寫入容量超過 40% 後 (372.61 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 490MB/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。

 

 

C925

 

 

PCMark 10 Storage 測試方面,KLEVV CRAS C925 1TB Gen 4M.2 SSD 的得分為 3,399 ,綜合了不同的使用情景後,其平均 Bandwidth 為 540.10 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。

 

 

C925

 

 

3DMark Storage Benchmark 測試方面,KLEVV CRAS C925 1TB Gen 4M.2 SSD 得分為 3,394,綜合了不同的使用情景後,其平均 Bandwidth 為 582.39 MB/s。

 

 

KLEVV CRAS C925 2TB Gen 4M.2 SSD

售價︰HK$630 (1TB)、HK$970 (2TB)

查詢︰QC Supplies (3853-5353)

 

 

小編評語︰

 

KLEVV CRAS C925 系列受惠於全新 238 層 4D TLC NAND Flash,使寫入壽命大大提升。雖然是 DRAMless 產品,但其性能表現和售價均相當具競爭力。對於追求高寫入壽命的用戶來說,這款產品不妨考慮。

文: John Lam/評測中心
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