SK海力士收购英特尔存储后的首款消费级产品：SolidigmP41PlusPCIe4.0SSD解析
在2022年6月下刊中，我们曾为您详细介绍过SK海力士收购英特尔NAND和SSD业务后成立的新公司：Solidigm，并对它的D7-P5520、D7-P5620两款企业级SSD进行了深度的硬件解析。而与SK海力士、英特尔类似的是，集合两家资源、人才建立的Solidigm显然也具备研发制造消费级SSD的能力，因此为了给广大普通用户也提供存储服务，在企业级SSD发布以后，Solidigm也迅速发布了其首款消费级产品：P41 Plus PCIe 4.0 SSD。那么从技术、规格来看，这款产品与其他厂商的消费级SSD相比有什么不同，有哪些新的技术特性呢？
鉴于可能还有很多读者并不了解Solidigm这个新品牌，因此首先还是让我们简要回顾一下Solidigm的“前世今生”。Solidigm是SK海力士在2020年10月20日以90亿美元收购英特尔NAND闪存及存储业务后成立的新公司，包括英特尔NAND SSD业务、NAND部件及晶圆业务，以及其在中国大连的NAND闪存制造工厂，英特尔则保留其基于3D XPoint技术的英特尔傲腾业务（注：英特尔已于近期确认将正式结束傲腾业务）。Solidigm于2021年12月30日宣布正式成立，成为韩国半导体供应商SK海力士在美国的独立子公司。这家新公司之所以取名为Solidigm可以说也是煞费苦心。Solidigm的名字分别以“solid-state” (固态)及“paradigm”（范式）组合而成，体现了Solidigm致力于创建固态存储新范式，提供优质的客户服务，以及革新存储行业的坚定决心。
▲Solidigm的体量、规模、技术与生产能力在存储厂商中均位居前列。
目前Solidigm的总部位于美国加州圣何塞，拥有近2000名员工，在全球20个地区设有办事机构，其与SK海力士加在一起的年收入高达80亿美元以上，并拥有3个NAND闪存制造工厂。更值得一提的是，Solidigm成立后相当于同时掌握了来源于SK海力士的Charge Trap电荷捕获结构闪存技术，以及来源于英特尔的Floating Gate浮栅结构闪存技术。电荷捕获和浮栅技术的不同技术优势使Solidigm能够同时满足两个不同细分市场的需求。具体来看，电荷捕获技术能够提供更高的高读写性能，浮栅技术在打造存高密度、高读性能、高性价比的固态盘上更有优势。
▲SSD市场主要由主流、入门两块组成，512GB SSD的占有率过半，1TB SSD、2TB SSD的占有率也增加了不少。
根据来源Solidigm的资料来看，目前SSD市场已经由性能、主流、入门三块演变为主流、入门两块，毕竟SSD的性能已经大幅提升，PCIe 4.0 SSD在2022年的占有率已经接近50%，在2024年将基本普及。同时消费级SSD将主要采用M.2 2230/2242/2280这三种形态，而随着QLC颗粒的普及，PLC颗粒的来临，128GB、256GB SSD的生存空间已被大幅压缩，512GB SSD的占有率过半，1TB SSD、2TB SSD的占有率也增加了不少。因此针对SSD市场与用户需求的变化，Solidigm的产品将主要突出产品在真实世界应用中的性能、性能一致性即降低SSD在长时间使用后的性能降级幅度，能耗比即延长移动平台在搭载SSD后的续航时间，提升SSD在移动平台上的性能，以及更高的可靠性并全面提供5年质保时间。
▲在真实的消费级应用中，很多负载都是读写混合负载，各类应用使用随机、顺序类型数据的比重并不相同，但大部分应用只会进行QD 1～2的低队列深度读写。
同时根据Solidigm收集的数据来看，在真实的消费级应用中，很多负载都是读写混合负载，读取行为占主要部分，写入行为要少得多。在数据类型上，游戏会使用30%的随机数据、70%的顺序数据；内容创建则使用60%的随机数据，40%的顺序数据；生产力应用上会使用90%的随机数据、10%的顺序数据。同时在90%的消费级应用上，SSD只会进行QD 1～2的低队列深度读写，此外消费级SSD在很多时间都填满了各类数据。基于以上设计目标与消费级SSD的工作环境，Solidigm就为我们带来了首款消费级SSD：P41 Plus PCIe 4.0 SSD。
▲P41 Plus PCIe 4.0 SSD主要用于普通用户的工作与娱乐，为执行现实世界中的负载而打造，并拥有可以提高响应性的Solidigm Synergy工具软件。
从其宣传术语来看，该产品主要用于普通用户的工作与娱乐，为执行真实世界中的负载而打造，并拥有可以提高响应性的Solidigm Synergy工具软件。从其结构图来看，SSD上只有两类芯片，较大的显然是NAND闪存芯片，较小的则是SSD主控芯片，没有看到DRAM内存颗粒，因此不难推测这款产品极有可能也采用了DRAMLESS无缓存架构设计。没有独立缓存的SSD一般会通过占用少量电脑内存来构建虚拟化缓存池，存放记录数据位置的FTL映射表，实现缓存的高效管理运用，并降低SSD的功耗与生产成本。虽然Solidigm在介绍P41 Plus PCIe 4.0 SSD时没有指出其主控具体型号，但本刊在会后的咨询中了解到这款产品的主控芯片是Solidigm和中国台湾的慧荣科技（SMI）公司一起合作开发的，采用的是慧荣的控制芯片。Solidigm的团队，包括架构以及NAND的专家，都在跟慧荣的团队一起合作，一起开发出这个产品。
▲P41 Plus PCIe 4.0 SSD的主要技术规格，总体来看属于入门级的PCIe 4.0产品。
从规格来看P41 Plus PCIe 4.0 SSD拥有最高4125MB/s、3325MB/s的顺序读写速度，以及最高390K、540K的随机读写性能，在目前的PCIe 4.0 SSD中来看指标不是太高，算是一款入门级产品，但相对于顺序读取速度在3600MB/s以内的PCIe 3.0 SSD还是有明显提升。该产品采用PCIe 4.0 x4接口，提供512GB、1TB、2TB三种可选容量，同时P41 Plus PCIe 4.0 SSD还拥有M.2 2280/42/30三种可选板型。不过只有M.2 2280会在零售市场销售，另外两种板型则仅会出现在OEM产品中。可靠性方面，P41 Plus PCIe 4.0 SSD拥有长达160万小时的平均无故障时间，512GB、1TB、2TB的质保TBW写入寿命指标分别为200TBW、400TBW、800TBW，质保时间为5年。同样，虽然Solidigm在介绍P41 Plus PCIe 4.0 SSD时没有指出其闪存的具体型号，但根据本刊的咨询中了解到这款产品采用的闪存还是来自于原英特尔的144层堆叠QLC闪存颗粒。
▲与其他SSD最大的不同，P41 Plus PCIe 4.0 SSD提供了名为Synergy的配套软件，整合存储驱动、工具软件两大功能，可以自动提升性能与性能一致性，并可以让用户监测SSD的工作状态、调节技术参数。
当然仅仅依靠冷冰冰的硬件是无法给用户带来完美体验的，为此Solidigm还附送了名为Synergy的配套软件。这款软件提供了Solidigm存储驱动、Solidigm存储工具软件两大功能。其特有的存储驱动可以进一步优化性能，提升用户体验，而目前很多SSD只是直接使用操作系统的自带驱动。工具软件则能报告SSD的工作状态，用户也能对SSD进行各种手动设置。总体来说Synergy主要有三大作用：自动提升性能与性能一致性，特别是提升SSD在满盘状态下的性能。拥有AI机器学习能力，可以监控用户的使用习惯、最常使用的数据，并将最重要的数据提前自动移动到缓存中。三就是用户除了可以监测SSD的工作状态、健康度外，还能调节SSD的技术参数，以让它能更好地适应用户的工作负载。
▲在使用Synergy后，可以有效提升SSD在使用部分容量后的随机读取性能与混合读写性能，并能提升空盘状态下的随机写入性能。
▲可以看到使用Synergy软件后，SSD的随机读取性能@QD1、混合读写性能的性能一致性表现更佳。
从Solidigm给出的数据来看，在使用Synergy软件后，对一块已经填满50%容量的SSD而言，可以将它的随机读取性能@QD1提升72%，混合读写（70%读/30%写）性能提升66%。SSD的性能一致性要好得多。在填满SSD 50%容量时，无论是随机读取性能@QD1还是混合读写（70%读/30%写）都不会出现明显下降，而如果不使用Synergy软件，那么在仅仅使用SSD的25%容量时，其随机读取性能、混合读写性能就会大幅下降。此外Synergy也能提升SSD在空盘状态下的性能，如通过CrystalDiskMark8测试，它在空盘状态下的随机写入@QD1性能也可提升19%。
▲根据Solidigm提供的数据，与英特尔670p SSD、采用PCIe 4.0接口的竞争对手TLC颗粒SSD相比，P41 Plus PCIe 4.0 SSD在PCMark 10存储性能测试、《最终幻想14：晓月之终途》游戏测试中都有更好的表现，开启Synergy后还能进一步提升性能领先幅度。
最值得一提的是，Solidigm还给出了P41 Plus PCIe 4.0 SSD 1TB在实际应用环境中的测试成绩。其中在PCMark 10的完整系统盘测试里，P41 Plus PCIe 4.0 SSD在没有开启Synergy的状态下，其性能就接近3000分，而在开启Synergy后它的成绩应该达到3100～3200左右。而这一成绩不仅轻松超越了采用PCIe 3.0 x4接口的英特尔670p SSD，也领先一款没有明确指出型号，采用PCIe 4.0接口的竞争对手TLC颗粒SSD。根据《微型计算机》评测室的测试经验来看，目前的确有一些定位较低、采用TLC颗粒的PCIe 4.0 SSD在该测试中无法取得接近3000分的成绩。由于PCMark 10的完整系统盘测试包括Windows 10启动测试，《Premiere Pro》《 Lightroom》《 After Effects》《Photoshop》《Illustrator》等专业软件的启动、读写使用测试，《EXCEL》《PowerPoint》《InDesign》等办公软件的读写使用测试，以及ISO文件、JPEG图片的拷贝。因此这说明Solidigm P41 Plus PCIe 4.0 SSD在日常应用中可能有更好的表现。
游戏方面，Solidigm展示了P41 Plus PCIe 4.0 SSD在《最终幻想14：晓月之终途》测试中的表现，该测试会测试5个游戏场景的载入时间，并将5个场景的载入时间求和，显然这个数值是越小越好。而英特尔670p与竞争对手PCIe 4.0 TLC SSD的耗时接近10秒，P41 Plus PCIe 4.0 SSD在没有开启Synergy时的成绩接近9秒，在开启Synergy功能后的耗时则缩短到8～9秒，因此它拥有更短的游戏启动时间。
▲Solidigm P41 Plus PCIe 4.0 SSD已经获得多家厂商的支持。
Solidigm还向媒体展示P41 Plus PCIe 4.0 SSD已经获得多家厂商支持，如它可以在谷歌、英特尔、AMD硬件平台上使用，获得iBUYPOWER、MAINGEAR、NZXT等系统集成商的采用，OEM方面也获得了华硕、惠普、联想、宏碁、戴尔等主要整机厂商的支持。其销售渠道则覆盖新蛋、PChome、原价屋等多个平台。
▲Solidigm亚太区销售总监：倪锦峰。
最后为了了解Solidigm消费级SSD的更多信息，我们还对Solidigm的高层领导进行了专访，他们是Solidigm亚太区销售总监：倪锦峰，Solidigm亚太区客户端产品销售总监：李志玮，以及Solidigm技术专家：林奕祥。
《微型计算机》：消费级SSD市场现在的竞争非常激烈，有非常多的品牌参与其中，作为消费级市场的新人，Solidigm有哪些优势能在竞争中脱颖而出？
倪锦峰：Solidigm在消费级市场应该是属于老朋友新面孔，因为无论英特尔还是海力士都深耕消费级领域。现在Solidigm公司集合两家公司的优势所在，融合了英特尔和海力士的优势，包括技术、产品、产能方面的优势，能够提供更加丰富的产品，来满足多样化的需求，主要是体现在如下几个方面：
一是技术和产品序列更加丰富。我们不仅有浮栅技术和电荷捕获技术的双技术组合，也有TLC、QLC等，技术和产品序列更加丰富；
二是产能优势更加明显；
三是技术层面。我们在整个SSD产品的架构层面和性能优化层面，针对现实世界的真实工作负载做了专门的优化，客户端的很多工作负载都是低QD的，QD等于1-2；
四是持续投入软件开发。通过软硬件结合进一步提升用户的体验，加上我们的Solidigm Synergy软件，能够进一步优化缓存的管理能力，根据工作负载模式去调整缓存策略，以确保最重要的数据保存在缓存中，以此提升用户的体验，所有这些都可以为用户提供更多更广泛的产品和更好的体验。
《微型计算机》：Solidigm P41 Plus PCIe 4.0 SSD预计将于什么时候上市？主要将在哪些平台销售？
李志玮：Solidigm P41 Plus PCIe 4.0 SSD将于8月下旬或9月左右在零售渠道上市，将于今年10月左右在亚太区OEM渠道上市，各电商平台也都会同步上市，有关在日本、韩国、中国大陆的具体销售电商平台我们也会在近期公布。
《微型计算机》：Solidigm P41 Plus PCIe 4.0 SSD是否支持APST（自动电源状态转换），加密性能如何？
林奕祥：从英特尔以前的产品一直到现在Solidigm P41 Plus PCIe 4.0 SSD都是支持APST这一特性的，至于加密方面，我们也是保持一贯的传统，资料进入SSD就会得到AES引擎的加密，所以对用户的数据有很好的保护。