PCIe 5.0固态硬盘为何还是“残血”？你想知道的都在这里

  【雷竞技须安全稳定 DIY硬件频道】由于一些显而易见的因素，最新PCIe 5.0标准的通道、接口，以及显卡、固态硬盘等产品应用，换言之整个以“通道速率翻倍”为主要特点的生态，当前在消费级市场的存在感并不是那么强。

 

  以英特尔、AMD为代表的处理器与主板芯片组厂商，率先对这一规格实现了支持乃至普及，从12代酷睿处理器发布至今，如果你组装了一台采用新硬件的PC，那么就有可能已经用上了支持PCIe 5.0的CPU+主板组合。具体而言包括从CPU本身提供的IO通道，到主板上PCIe 5.0x16的显卡插槽，以及PCIe 5.0x4的NVMe M.2硬盘接口，不过你八成会注意到，市面上暂时还没有那么多支持PCIe 5.0的显卡，而PCIe 5.0的固态硬盘也正处在一个表现尴尬，毫无性价比的阶段。

  未达到通道理论上限的“残血速率”

 

  每一代PCIe标准的速度都实现了翻倍的增长，例如我们熟悉的PCIe 3.0与PCIe 4.0，其单通道速度就分别为8GT/s与16GT/s，考虑到数据编码方案(均为128b/130b)效率，最终换算为我们更熟悉的单位时则是984.6MB/s与1969MB/s。看到这里，想必大家都能联想到PCIe 3.0与4.0固态硬盘常见的速率水平，由于它们都采用4通道，因此上限速率能够达到3500MB/s以及7000MB/s以上。

  相似的规律依旧延续到PCIe 5.0标准上，其单通道速度再次翻倍达到32GT/s，因此针对NVMe固态硬盘常见的4通道，其速率上限应该能达到15000MB/s左右。然而只需了解一下目前市面上为数不多的PCIe 5.0固态硬盘产品，就能看出它们距离这个理论上限还有一段距离。

 

  在这个PCIe 5.0标准应用的初级阶段，相应固态硬盘产品的速率性能标定可以说千奇百怪，但也以10000MB/s与12400MB/s两种连续读取速度的公版方案为主，我们可以两款平时接触较少的产品作为案例来了解：美商海盗船推出的MP700以及MP700 PRO。

  MP700基本上属于初代PCIe 5.0阵营，采用可能是目前市面上唯一消费级PCIe 5.0主控芯片的群联PS5026-E26，并搭配LPDDR4独立缓存与美光232层3D TLC闪存颗粒，最高连续读写速度均为10000MB/s，可以说是撑住了新标准的“万兆”门面，此外，它的随机4K性能标称也可达1500K IOPS读取与1700K IOPS写入，相比常见的PCIe 4.0产品已经可以说是巨幅提升。

 

  但这依旧不是群联E26主控标称能达到的完整性能，规格书中群联E26能够达到最高14000MB/s与12000MB/s的连续读写性能，4K随机读取与MP700标称相同，4K随机写入则能够达到惊人的2000K IOPS。

 

  那么MP700 PRO的情况如何呢？遗憾的是它在硬件搭配大体不变的情况下，仅在连续读写性能上有少量提升，达到12400MB/s与11800MB/s，4K随机性能尤其是写入性能“牙膏倒吸”仅为1600K IOPS，并且额外提供了4TB版本，整体性能表现与市面上另一部分“公版方案”相当。

  这里提到的应用了公版方案的PCIe 5.0固态硬盘，也包括美光旗下的英睿达T700，作为原厂产品的它同样没有实现性能上的超越。

  主控集中迭代 PCIe 5.0固态硬盘有望在2024年进入满血时代
 

  2023年，PCIe 5.0固态硬盘依旧在“残血”状态摸爬滚打，无法与现有的PCIe 4.0乃至更早的3.0产品形成有效竞争，这当然离不开它的价格、生态壁垒，一部分原因也在于自身硬件性能尚未完整迭代。

  其中的关键无疑就是主控。当前群联E26未能够发挥出PCIe 5.0标准的完整潜力，也没能如期带来自身标称的超高随机性能，另外，它依旧采用的12nm工艺没有与前代E18主控拉开差距，在PCIe 5.0更高的性能需求下也将带来高功耗、高发热问题，影响其稳定性。当然，E26已经是亮相近2年的旧产品，要使PCIe 5.0固态硬盘获得更多竞争力，无疑需要新血液的注入。

 

  在2024年到来之际，众多主控品牌针对PCIe 5.0时代的产品终于逐一亮相，其中就包括群联对E26进行迭代，推出的高端新品E26 Max14um，据称核心工艺不变，采用新技术与固件优化，将连续读取速度提升至14700MB/s，终于达到满血水平。同期也将带来新款低功耗PCIe 5.0主控E31T，采用DRAMless设计，在性能与温度、功耗间寻找平衡，或将促成适合更多消费者的PCIe 5.0固态硬盘产品诞生。

 

  近期带来新动向的主控品牌还包括慧荣，就早先亮相过的SM2508 PCIe 5.0主控提供了更多新信息，包括采用TSMC 6nm EUV制程，新架构与低功耗优化，最高支持的颗粒通道速度可达3600MT/s等，其标称的顺序读写速度最高可达14.5GB/s与14GB/s，随机读写可达2500K IOPS，可以看出先进工艺为其带来了更多性能优势。

  英韧科技也在此前宣布，首款针对企业市场的国产PCIe 5.0主控YR S900开启量产，采用开源的RISC-V架构，并适配长江存储颗粒，官方标称连续读写性能可达14GB/s与12GB/s，4K随机读写性能达3500K IOPS与2500K IOPS。虽然是企业级产品，但相关技术在消费级领域的应用日后也值得期待。

  小结

  不久之后CES 2024即将到来，我们关于PCIe 5.0固态硬盘的不少疑问，以及有关未来市场表现的悬念可能将在那时进一步解答。例如“满血”的PCIe 5.0固态硬盘何时上市？会不会细分出无缓、低温、性价比取向的多种方案适应不同消费者需求？以及“全国产阵容”何时攻克PCIe 5.0时代？

  笔者个人还有一点好奇，就是未来的PCIe 5.0固态硬盘将会如何处理高性能带来的巨量发热？是借助先进制程工艺提高能效比，抑或是在每一款产品中普及散热解决方案，让高性能固态硬盘永远与“马甲”相伴相随？这种影响是否会一举改变消费者手中PC的形态？正如此前NVMe M.2插槽在笔记本电脑中取代SATA接口与硬盘位。