繼旗艦級TiPro7000之後，長江存儲又以滿滿的誠意服務PCIe 3.0老平台使用者，為大家帶來新産品——緻态TiPlus5000。
作為緻钛更新緻态後的第二款産品，緻态TiPlus5000是否值得買？它相比PC005 Active以及同類産品又有哪些優勢？答案就在本文當中。
如上圖所示，緻态TiPlus5000使用的閃存顆粒編号（YMN09TC1B1HC6C）跟下圖中的TiPro7000 1TB完全一樣，都是長江存儲第三代NAND閃存（3D TLC類型）。
不同之處在于緻态TiPlus5000使用DRAMLess無外置緩存設計，PCB單面能布置4顆閃存顆粒，能夠滿足更多超薄筆記本電腦對M.2 SSD安裝空間的要求。
緻态TiPlus5000的最大容量選項和TiPro7000一樣都是2TB。我們預計2TB版本的TiPlus5000也将使用單面PCB設計。
硬體方案解析：
緻态TiPlus5000使用聯芸MAP1202主要搭配長江存儲第三代NAND閃存。聯芸MAP1202使用PCIe 3.0 x4接口，NVMe 1.4協定，采用聯芸第三代Aglie ECC（4K LDPC）糾錯技術，支援ONFi 4.2/Toggle 4.0 NV-DDR3閃存接口，接口速率最高1600MT/s，屬于新生代無DRAM緩存主要方案。
聯芸MAP1202主要支援4CHx4CE，搭配512Gb die可以實作4TB存儲容量，不過綜合産品定位之後TiPlus5000的最大容量選項是2TB。
MAP1202使用的台積電22納米工藝介于傳統PCIe 3.0主要的28納米和最新PCIe 4.0主要的12納米工藝之間，依然屬于成熟制程的範疇，制造成本适中，發熱量比較低。根據聯芸的介紹，MAP1202主要的峰值功耗隻有1.2瓦，CPU核心的溫度是在環境溫度基礎上+45度，聯芸認為它完全不需要加裝散熱片使用。
下表中資料源自閃存原廠在曆年IEEE國際固态電路會議等場合自行披露的資訊。截至2022年2月，三星第七代V-NAND和铠俠/西數BiCS6尚未在消費級SSD當中實際采用。目前來看緻态TiPlus5000所用的長江存儲第三代NAND閃存已經達到國際先進水準。
簡單說一下閃存的主要技術名額：
1.存儲密度和成本有關，密度越高理論上成本越低；
2.IO速度直接影響SSD順序讀寫速度，在一些情況下決定SSD能否跑滿接口帶寬；
3.讀取時間影響4K随機讀取速度，時間越小速度越快；
4.COP（Cell Over Peri）、PUC（Periphery Under Cell）、CuA（CMOS under Array）是不同原廠對将CMOS周邊電路置于閃存陣列下方的表述方式，都是為了幫助提高增加存儲密度。長江存儲創新的Xtacking晶棧技術則是選擇将CMOS周邊電路置于閃存陣列上方，并且二者可利用不同晶圓單獨制造後再行鍵合，不僅能夠提高存儲密度，還有利于實作更高的I/O速度。
SSD需要主要和閃存的配合，長江存儲第三代NAND閃存采用了Xtacking晶棧技術，I/O速度達到1600MT/s，恰好是MAP1202主要支援的速度上限。
測試平台及資訊識别
測試平台：
CPU：AMD Ryzen 7 5800X（開啟PBO）
主機闆：AMD X570
記憶體：DDR4-3000 8GB*2
硬碟：浦科特M6Pro 128GB（系統盤）
緻态TiPlus5000 1TB（FW:ZTA08322）
系統：Windows 11
驅動：系統預設stornvme
從規格上看，緻态TiPlus5000是一款PCIe 3.0 x4接口的固态硬碟，但它的順序讀取卻有機會超越一些入門級PCIe 4.0産品，這也是标題中“越級體驗”的由來。
相比網絡通訊，NVMe SSD吞吐性能更加容易受到PCIe最大有效載荷（MPS，Maximum Payload Size）的影響。下面是PCIe效率随載荷大小變化的趨勢圖，MPS越大效率越高，理論上MPS最大可以達到4096位元組，但實際上英特爾桌面平台現在最大支援256位元組，AMD平台最大支援512位元組。
銳龍3000/銳龍5000系列處理器為M.2 SD提供的CPU直連PCIe通道支援512位元組 MPS，相比常見的256位元組MPS提高了資料傳輸效率，此時緻态TiPlus5000可以實作超過3600MB/s的順序讀取速度，達到PCIe 3.0 x4的峰值水準。
為了實作最佳性能，使用者應該盡可能避免使用晶片組引出的M.2插槽。在英特爾平台上，包括12代酷睿在内都隻能支援最大256位元組的MPS，是以TiPlus5000的順序讀取速度在3580MB/s以内，同樣也達到了該平台硬體限制之下的PCIe 3.0 x4峰值速度。
基準測試：
基準測試1：理論帶寬測試
理論帶寬測試的目的是為了快速驗證固态硬碟是否能達到它标稱的性能名額，這裡使用CrystalDiskMark 6.0.2，将順序讀寫測試改為隊列深度128，随機讀寫測試改為16個測試線程，隊列深度32。在AMD銳龍7 5800X平台上緻态TiPlus5000 1TB測得順序讀取3655.4MB/s、順序寫入3216.5MB/s的成績，4K随機讀寫實測454K/437K IOPS。
在英特爾酷睿i9-9900K平台上，緻态TiPlus5000 1TB測得順序讀取3573.6MB/s、順序寫入3211.8MB/s的成績，4K随機讀寫實測454K/438K IOPS。
雖然測試成績會有些許不同，但無論是在AMD還是英特爾平台下緻态TiPlus5000都能發揮出卓越的性能。由于測試對照産品中含有部分PCIe 4.0型号，下面的測試統一在AMD X570平台上進行。
采用長江存儲第三代NAND閃存的緻态TiPlus5000無論是順序讀寫還是4K單線程随機讀寫都表現優異，新一代閃存具備更低的讀寫延遲和更高的I/O帶寬，這些都直接展現在測試成績當中。可以說TiPlus5000是繼PC005之後為Gen3使用者推出的又一力作。
緻态TiPlus5000和緻钛PC005 Active的關系類似于西數SN750 SE和西數SN750，前者采用了更多的新技術搭配DRAMLess設計，後者是傳統的PCIe 3.0 x4老旗艦。我們這次湊齊了多款讀寫速度接近的SSD産品進行對比，其中就有西數SN750 SE。
從順序讀寫速度來看，緻态TiPlus5000 1TB已經達到甚至超越了入門級PCIe 4.0 SSD，這是長江存儲第三代NAND閃存的1600MT/s高速閃存接口、聯芸MAP1202主要和AMD銳龍平台512位元組MPS的共同作用。
基準測試2：PCMark 10完整系統盤基準測試
PCMark 10完整系統盤基準針對當代最新固态硬碟的廣泛測試，通過記錄-回放原理再現SSD對各種不同應用的性能影響。測試項目涵蓋系統開機啟動、Adobe設計套件應用、Office辦公套件應用、圖檔/ISO檔案拷貝複制、多個遊戲加載過程等測試内容。緻态TiPlus5000 1TB的PCMark 10完整系統盤基準測試得分為2747，在我們測試過的無DRAM緩存SSD當中是最高的。
隻看總分是不夠全面的，我們将PCMark 10完整系統盤基準測試的成績導出後對每個項目單獨分析對比。首先是Windows系統啟動過程，緻态TiPlus5000以492MB/s的存儲帶寬勇奪頭名。
接下來是遊戲加載測試項目，還原了戰地5、使命召喚15和守望先鋒三個遊戲的加載過程。緻态TiPlus5000的表現穩居第一陣營前列。
Adobe設計軟體啟動測試，還原了Photoshop、Lightroom、Premiere Pro、Illustrator和After Effects五款設計軟體的開啟過程。緻态TiPlus5000甩開衆多對手輕松奪魁。
Adobe設計軟體使用測試，還原了Photoshop輕負載、Photoshop重負載、InDesign、Illustrator、After Effects五種工作場景。緻态TiPlus5000綜合性能排名第一。
通過PCMark 10完整系統盤應用測試來看，高端PCIe 3.0同入門級PCIe 4.0之間并不存在性能鴻溝。緻态TiPlus5000使用1600MT/s高速閃存，可以說是PCIe 3.0 SSD的扛鼎之作。入門級PCIe 4.0 SSD敗在TiPlus5000之下并不丢人。
基準測試3：HMB緩存及SLC緩存測試
SSD當中有很多跟“緩存”有關的概念，我們放到一起來說。SLC緩存是将TLC或QLC閃存模拟SLC方式寫入的一種技術，主要目的是提高SSD爆發寫入速度。
DRAM緩存是SSD中一個可選部件，用來存儲FTL/L2P閃存映射表，HMB緩存則是在無DRAM緩存設計的一個替代技術。
HMB（Host Memory Buffer）嚴格來說應該翻譯為主機記憶體緩沖區。緩沖區和緩存的概念差異一直是比較模糊的，HMB共享的主機記憶體區域存儲SSD工作所需的FTL映射表，而不是主機從硬碟上直接讀寫的原始資料，是以HMB共享記憶體叫緩沖區，SLC模式下寫入的則叫緩存。
通過nvme-hmb工具可以查詢到，緻态TiPlus5000通過HMB共享了16MB的主機記憶體空間。按照1MB FTL管理1GB閃存的比例來計算，TiPlus5000能直接控制大約16GB的閃存空間，超出之後就需要通路NAND閃存中儲存的完整FTL表。
Windows給HMB設定的共享記憶體上限是64MB，緻态TiPlus5000 1TB隻申請了16MB，是以3000MB/s的峰值寫入速度隻發生在前16GB範圍内。HMB範圍之外的SLC緩存順序寫入速度平均值為2849MB/s。
空盤狀态下緻态TiPlus5000 1TB的SLC緩存容量大約為80GB。SLC緩存外的TLC直寫速度平均值為1369MB/s，有可能是目前同定位SSD産品當中最快的。
進階測試：
進階測試項目1：半盤填充測試
SSD評測中的大多數測試都是在空盤條件下進行，而随着盤内空間使用率的增長，SSD的性能表現可能出現變化。在這個測試中我們首先使用IOMeter向盤内填充477GB資料，然後給予大量空閑時間，使SSD能夠充分釋放其SLC緩存。
越來越多的SSD開始使用大容量的動态SLC緩存算法，但在空閑緩存釋放上有着很大差異。特别是無DRAM緩存的SSD中有很多都不會在大量寫入後空閑自動釋放全部SLC緩存。
維持在SLC狀态不釋放的資料會對各種SSD讀取測試的成績産生不同程度的影響。為了排除SLC緩存以及HMB共享記憶體對讀取性能測試的幹擾，直接展現SSD首次讀取特定資料（而不是讀取最近剛寫入的資料）時的性能，我們設計了以下測試方法：填充半盤并運作一次HDTune檔案基準測試（這樣做之後SSD會在閑置後徹底清空全部SLC緩存）、将Final Fantasy XIV Benchmark拷貝到測試盤内并充分閑置、運作一次HDTune檔案基準測試（目的同上）、運作Final Fantasy XIV Benchmark，并将成績同空盤狀态下拷貝完Benchmark後直接運作的成績進行對比。
之是以選擇Final Fantasy XIV Benchmark是因為它的測試條件可控，我們可以在確定遊戲資料不處于SLC緩存内，并且HMB沒有直接存儲相應FTL閃存映射表的情況下測試遊戲加載速度，最大程度的反映SSD在開機後首次打開遊戲時的性能表現。
通過對比可以看到，緻态TiPlus5000 1TB在排除緩存影響的半盤狀态下的表現依然非常紮實，實際成績也是測試的幾款SSD當中最好的。
我們認為，緻态TiPlus5000所用長江存儲第三代NAND閃存的超低讀取延遲在這裡起到了積極作用：無需通過固件優化去打雞血，就能在各種實際使用條件下發揮出最佳性能。
進階測試項目2：節能特性測試
緻态TiPlus5000支援ASPM和APST兩種節能特性，前者在筆記本電腦上是預設開啟狀态，桌上型電腦則需要選擇節能電源計劃或者手動調整系統資料庫才能開啟。
根據smartmontools讀取的APST預設，緻态TiPlus5000能夠在使用平衡電源計劃時于空閑狀态進入PS3節能狀态。
室溫24度條件下，開啟節能後緻态TiPlus5000報告的待機溫度可從41度降至35度，對無散熱片條件下的實用性能有着積極影響。
通過紅外熱成像觀察，開啟節能後主要最熱點溫度為35度。
PCMark 10完整系統盤基準測試結果顯示，開啟節能不會對緻态TiPlus5000的日常使用性能影響有限。
進階測試項目3：溫度壓力測試
溫度壓力測試則在關閉節能特性的情況下使用IOMeter進行（8GB範圍，128KB QD32順序讀取），以考察極端滿載條件下的主要溫控機制。在24度室溫無散熱片情況下，HWiNFO64記錄到緻态TiPlus5000 1TB滿載狀态下報告的溫度最高57度，讀取速度始終保持一條直線，沒有發生過熱限速。
測試過程中通過紅外熱成像觀察到的主要最熱點溫度約為80度。
總結：
長江存儲自推出個人消費SSD産品以來一直堅持走精品路線，每款産品的設計都非常用心。去年底，TiPro7000助力緻态品牌進入高端存儲市場，這次評測的緻态TiPlus5000則繼續發揮長江存儲第三代NAND閃存的優勢，用新技術為主流級SSD市場帶來新活力。
緻态TiPlus 5000具備PCIe 3.0 x4接口下的巅峰性能，單面設計的它空間相容性出色，可适用于各種桌上型電腦、筆記本電腦。緻态TiPlus5000的主要發熱量小，溫度控制理想，閃存IO速度高、讀取延遲低，綜合性能在同類産品中保持領先，甚至能夠越級挑戰部分入門級PCIe 4.0 SSD并取得勝利。