最强英韧方案——评测
一、 前言
由于之前多次接触过英韧IG5236方案的硬盘，笔者认为其性能都差强人意。本次也有机会接触到了浦科特（Plextor）的M10P(G) 1024GB。浦科特原来的母公司即建兴存储科技有限公司（SSTC），现已被铠侠（KIOXIA）收购。
得益于母公司建兴深厚的固件研发实力，使得浦科特产品一直以来都能够做到良好的性能表现，这一次也有幸借来了M10P(G) 1024GB，一起来看一看浦科特新一代PCIe4.0硬盘的实际性能如何！
二、 开箱&外观
包装：
主控：
Dram：
颗粒：
PCB：
散热片：
包装盒延续了浦科特以往产品的包装规格，M10P(G)内赠了独立的散热片，可以自行安装，同时产品相关的信息也粘贴在散热片底座上。散热片上已预先安装好导热硅胶，撕下安装即可。
主控来自英韧科技的IG5236主控，小编号为FAA；笔者之前测过的几个IG5236方案的硬盘小编号均为CAA。由于能够获取到的资料有限，笔者将在手头已有的资料的基础上，后续会对CAA和FAA的区别进行初步的说明
Dram颗粒来自NANYA（南亚），编号为NT5AD256M16D4-HR，查询相关资料可知是单颗DDR4 2666-19-19-19 4Gb（512MB），两颗共1GB。
NAND来自KIOXIA，编号为TH58LKT2T2MBAEG，单颗512GB，网上无法查询到相关的资料和信息，有人猜测是BICS4的HDR（High Data Rate）颗粒，属于KIOXIA最好的Client颗粒。
三、 基本信息
惯例，到手上机先看CDI
由于到手的固件版本是1.00版本，M10P(G)最新的固件版本是1.02，可以在Plextor官网下载相关的软件进行固件更新。后续相关测试结果均由最新固件版本1.02测得。
CDI抓取到的smart的信息较为有限，故使用smartmontools进一步抓取主控的smart信息。如下所示：
由smartmontools抓取到的信息可知，实际的温度传感器有一个，笔者推测对应的是主控的温度。
由smartmontools抓取到的Supported Power States可知，Plextor M10P(G)主控IG5236FAA的PS0最大功耗为8.00W，为典型的NVMe有缓硬盘的峰值功耗；而之前接触过的IG5236CAA的PS0最大功耗为3.5W。后续笔者，会在测试中进一步展现M10P(G)的发热及功耗的表现。
用英韧的Flash ID软件无法获取相关的颗粒信息，可能是由于FAA主控特性或者定制的固件有关。
四、 测试平台及设置
Hardware：AMD Ryzen 3700X @ 4.4GHz
Motherboard：Micro Star X570 Gaming Plus（BIOS Verizon：7C37vAE）
System：Windows 10 Professional 20H2 / Centos 8.4.2105
Heatsink：Plextor自带
IO Interface：M2_1 slot (From AMD® Processor)
裸盘（Without Heatsink）：即盘本身；带散热器（With Heatsink）：在原有基础上加上Plextor自带的散热器。
由于测试采用的是AMD平台，相关测试数据可能偏低
五、 基本性能测试
①Without Heatsink
②With Heatsink
在Windows下分别对裸盘及加装散热器片的M10P(G)进行了CDM/ASS/HD Tune/PCM8的测试。CDM/ASS/PCM8的测试结果数据相差不大，可视为测试误差，忽略不计。
但在HD Tune的测试结果中出现了较大的区别，其中可以测得M10P(G)的SLC Cache大小为55GB左右。裸盘的时候，最后的写入、读取的过程中出现了明显的降速，根据软件HWINFO后台记录的结果来看，应该是由于主控出现过热导致读取速度出现了明显的下降，M10P(G)的温度墙为75°C左右，超过75°C会过热降速。
六、 进阶性能验证
为了进一步测试该盘的实际性能情况，在Centos环境下采用FIO对硬盘进行持续和全面的性（大）能（保）测（健）试，同时也是对硬盘本身极限性能进行标定。
(1) 全盘读写
首先肯定是来一套全盘读写项目
①Without Heatsink
②With Heatsink
在全盘读写测试环节中，裸盘和加散热片的情况的区别较大。裸盘下出现了极其明显的降速，全盘写入超过17%左右的空间后，写入速度跌至最低500MiB/s左右，间歇性恢复至1900MiB/s的写入速度；而读取速度一度跌至1600MiB/s，间歇性地恢复至6600MiB/s。加装散热片后，则未出现明显的降速情况，笔者推测造成此现象的主要原因在于主控发热过高，传感器温度撞到75℃的温度墙所导致的降速。
而全盘写入至72%~87%区间时出现明显的掉速，是由于主控在后台进行垃圾回收（GC）所导致的，此时写入速度会掉至240MiB/s左右，间歇性地恢复至1900MiB/s左右。
(2) 4KiB全盘跨度随机读写（QD1T1）
①Without Heatsink
②With Heatsink
(3) 4KiB全盘跨度随机读写（QD32T4）
①Without Heatsink
②With Heatsink
QD1T1条件下4KiB全盘跨度读写裸盘和加装散热片后的性能相差不大，读取做到了有效的收敛，但写入并未做到有效收敛，在一定的范围内上下波动，延迟相差不大。
QD32T4条件下4KiB全盘跨度读写差别主要在于随机读取方面，裸盘条件下的随机读取出现了明显的降速，同时最大延迟、Qos延迟与加装散热片后相比高出不少，说明主控过热导致性能出现间歇性降低。
(4) 4KiB全盘跨度随机7读3写（QD32T4）
①Without Heatsink
②With Heatsink
4KiB下的全盘跨度随机7读3写裸盘和加装散热片性能没有出现较大的差别，虽然没有做到有效地收敛，但在一定范围内上下波动。
(5) SLC Cache写入测试
在此阶段，分别对硬盘进行20%/40%/60%/80%的预填充，静置15min让主控进行GC(Garbage Collection)操作，然后再对剩余空间进行顺序写入，测试其缓内及缓外顺序写入情况。
①预填充20%
②预填充40%
③预填充60%
④预填充80%
在SLC Cache的测试环节中，裸盘情况下在写入162GiB（17%）左右的空间后，无一例外，写入速度均出现了明显的掉速。在预填充20%/40%/60%之后，静置15分钟后对剩余空间进行写入，裸盘和加装散热片两种测试情况均未有效地释放SLC Cache，而是直接进入TLC 颗粒的直写速度。由于预填充80%时，刚好处于主控在后台进行垃圾回收（GC）的操作，此时SLC Cache仅释放了一部分，但并未完全有效地释放完全，只有17GiB左右的大小，且出了SLC Cache后，此时写入速度并未进入到TLC 颗粒的直写速度，而是主控在后台一边进行垃圾回收（GC）一边进行写入的速度。
(6) 稳态顺序读写
根据SNIA发布的《Solid State Storage Performance Test Specification》中写道，固态一般分为以下三个阶段：FOB、Transition和Steady State。
故在此阶段，先对Plextor M10P(G) 1024GB进行了一次全盘顺序写入后，进行顺序写入1800s和顺序读取1800s测试项目。
结果如下：
①Without Heatsink
②With Heatsink
在长时间稳态顺序读写中，裸盘和加装散热片的情况区别较大。裸盘情况下，无论读取还是写入均出现了较大的波动，说明主控实际发热量不容小觑。而在加装散热片后，读取和写入均未出现较大的波动，其中写入会间歇性回到4500MiB/s左右，这种情况是由于部分SLC Cache释放所导致的；由此可见，BICS4 HDR颗粒TLC写入速度为1903MiB/s（1995MB/s），略高于常规的BICS4颗粒TLC写入速度；而读取则是能保持在6650MiB/s（6973MB/s）。
(7) 英韧IG5236 FAA和CAA区别小结
IG5236 FAA和CAA的区别，笔者也是通过目前手头的资料及得到的相关结果，进行简单的对比和区分，可能有不足之处，敬请评论批评指正。
①主控PCB：
Lexar NM800
Plextor M10P(G)
上边的编号为IG5236CAA ABA1 2117，来自Lexar的NM800，其中第二行我对比了不同的CAA主控，没有规律可言，可能代表的是生产批次；下边的编号为IG5236FAA AAA1 2119，来自Plextor的M10P(G)。两个主控编号上的区别在于CAA/FAA和ABA1/AAA1，CAA对应的是ABA1，FAA对应的是AAA1，两者主控的PCB的外观设计上也有较大的区别。
2117/2119不出意外代表的是生产周期，表示21年17周/19周生产，故笔者初步推断这两种规格的主控英韧均有生产。
②PS0：
由smartmontools抓取到的Supported Power States可知，编号为IG5236CAA ABA1的主控PS0为3.5W，编号为IG5236FAA AAA1的主控PS0为8.00W，根据PS0可推测编号为IG5236FAA AAA1的性能释放更好，相应地其带来的发热功耗更高。
七、 总结
1、M10P(G)作为浦科特新一代PCIe4.0硬盘，摒弃了过往的美满（Marvell）主控，采用了英韧的PCIe4.0主控IG5236FAA，具有不俗的性能表现。
2、颗粒采用了铠侠（KIOXIA）的BICS4 HDR，延续了以往高规格原厂NAND用料的传统，同时也保持了一贯的高水平固件调教能力。
3、实际主控发热较高，性能释放较为激进，日常使用时建议做好散热措施，以发挥更好的性能。
