SSD新范式｜PCIe 4.0 SSD“下嫁”PCIe 3.0平台是啥感觉？

问:

请问，如果您现在要购买NVMe SSD，想买哪一个接口的？A，PCIe 3.0……

B！B！B！B！B！

从2022年中开始，几乎所有品类硬件产品都在降价，内存、SSD、显卡等等跌跌不休。不少人也趁此机会纳新或者升级，尤其是早期SSD的用户，容量早已捉襟见肘，就等着搞拆迁了。

许多计划升级SSD的用户会纠结一个问题：我的电脑是PCIe 3.0平台的，能买PCIe 4.0的SSD吗？

毕竟，现在PCIe 4.0 SSD的选择范围比较大，价格也比较给力。如果继续购买PCIe 3.0 SSD，给人的感觉就不是那么划算：PCIe 3.0的中高端定位产品，价格有点儿高，以1TB容量为例，500元以上的价格，确实比中档PCIe 4.0 SSD要贵；便宜的PCIe 3.0 SSD，大多品牌知名度不高，性能嘛，居然有很多是2000MB/s读取的水平，这恐怕不是升级，是倒退了。

先说观点：

PCIe 4.0 SSD用在PCIe 3.0平台上，完全没有兼容性问题。

PCIe 4.0 SSD相对PCIe 3.0 SSD有代差优势，性能是可以挑战后者的旗舰产品的。

关于观点2，我们曾经在《Synergy加持，表现远超预期——Solidigm P41 Plus深入测试》中验证过，在PCMark10测试中，基于PCIe 4.0接口的P41 Plus的得分明显超过了上一代的旗舰SSD们，不论是完整系统盘测试，还是快速系统盘测试。即使P41 Plus基于许多人不太待见的QLC NAND介质又如何呢？很少有应用能跑空它的SLC Cache，更不要说驱动程序的鸡血加持了。

如果将P41 Plus安装在老平台上呢？这样顺序读写的大吞吐量优势就被限制了，它的随机性能和SLC Cache还能挑战上一代的旗舰产品吗？为此，我们专门安排了一组测试，考察1TB容量的P41 Plus在PCIe 3.0接口上的表现。

测试设计

这一次针对PCIe 3.0接口模式的测试，我们使用与之前相同的华硕ExpertCenter D900MD商用台式机作为硬件平台，确保数据是完全可比的。我们通过在BIOS中将第一个M.2插槽的工作模式调整为PCIe 3.0来实现“降级”。

D900MD的其他核心配置为：

i7 12700处理器

16GB DDR5 4800内存

NVIDIA RTX 3060显卡

考虑到SSD“降档”使用的场景基本上就是老电脑升级，用户肯定已经积累了大量的应用程序和数据需要迁移到新的系统盘上的。所以，为了接近真实，对于PCIe 3.0接口的测试，我们就不看空盘的成绩了，直接从50%容量占用开始。

体验为先：应用测试

我们直切主题，先关注实际使用的体验，参考的是PCMark10的跑分成绩。在50%空间占用的情况下，P41 Plus的完整系统盘测试成绩在2900分左右。这个分数依旧可以击败PCIe 3.0时代的旗舰们（已知的空盘测试成绩）。

对于写入负载较低的快速系统盘测试，50%空间占用和75%空间占用的P41 Plus也还有3400分以上的水平，跟PCIe 4.0接口下的成绩（3700分左右）相差也不是很大。

简单说，在实际使用中，处于PCIe 3.0接口模式下的P41 Plus使用体验应该与PCIe 4.0模式下相差不大，或者说，其实是无法感知的。

刨根问底：基准测试

那么，接口降级后，具体的读写性能到底会有多大差别呢？接下来，我们看看CrystalDiskMark的测试结果。我们主要比较50%空间占用，1GB测试数据块下的数据。

P41 Plus PCIe 3.0接口模式下CDM成绩。50%空间占用

P41 Plus PCIe 4.0接口模式下CDM成绩。50%空间占用

把以上数据转化为柱状图方便对比：

P41 Plus PCIe 4.0接口模式下顺序和随机读写。50%空间占用

P41 Plus PCIe 4.0接口模式下混合读写。50%空间占用

我们可以看到，接口模式的变化主要影响的是顺序读写的吞吐量，对深队列的随机写也有较大的影响。PCIe 3.0接口的读带宽上限大致在3.5GB/s的水平。而对于日常应用体验影响最大的浅队列的随机读写，以及混合读写，两种接口模式下的性能差异很小——PCIe 3.0模式多数情况下可以达到PCIe 4.0模式90%甚至95%以上的性能。毕竟随机读写考验的主要是SSD的时延，接口带宽不足以构成瓶颈。

着眼未来，还是PCIe 4.0 SSD划算

前面测试说明PCIe 4.0 SSD在老平台上是完全可以使用的，而且，对于以Solidigm P41 Plus为代表的中档PCIe 4.0而言，体验损失不大，但性价比远超老一辈旗舰SSD——只要在SLC Cache范围内打，拉不开差距的。可能只有在迁移系统的时候会感受到一次缓外写入速度的落差，之后，就很难感知了。

至于还有一部分执着于缓外性能的用户，怎么说呢，假如真有这么高的性能要求，为什么不换平台呢？如果是非生产力用途，经常向SSD连续拷贝上百GB的数据是一种比较罕见的场景。毕竟，系统性能和预算还是要均衡考虑的，咱搞歧视可以理解，但搞情怀有点儿跟钱过不去了。

说到歧视，对于担心“一代不如一代”的SSD耐久性的用户，可以用CystalDiskInfo之类的软件看一下当前SSD的写入量。通过了解老SSD在过去几年中到底是一个什么工作强度，对未来的预期也就会合理很多。然后呢，我们给老SSD的写入量索性直接乘10倍，看看新SSD的保修承诺（TBW）够不够用。料敌从宽，或可传家。

用了5年的ThinkPad X1 Carbon 2017，SSD写入量约41TB

以P41 Plus 1TB承诺的400TBW写入量看，如果用它升级上图中的X1 Carbon，如果维持原有的使用强度，岂不是可以干满50年？！其实这也没啥可大惊小怪的：其一，同代的NAND介质也会效力于使用强度更高的企业级/数据中心领域，底层技术是经得起考验的；其二，新一代的控制器的性能不断提升，除了提升吞吐量，也具备了更强的纠错能力，有效地延长了同等介质的耐久度；其三，新一代SSD的容量通常也会更大，这同样提升了耐用程度。从保修政策角度看，同代的SSD，容量大一倍，TBW也大致增加一倍。但从实际使用角度看，容量大的SSD还意味着在生命周期内有更大的剩余空间，也就意味着在垃圾回收、磨损均衡方面的“内耗”更小（关于SSD的内耗，可以参考以往的文章《NAND的扩容之路（四）：SSD的老寒腿和私房钱》），能提供更稳定的性能（QoS）和更长的寿命。

如果升级的目标容量是2TB等级，那么，我觉得不用做任何纠结了，上PCIe 4.0。一方面是性价比考虑：现在2TB的P41 Plus及其类似定位的一线品牌竞品的价格只要800多元，而PCIe 3.0 SSD 2TB容量的选择就相对少很多（毕竟旧方案了），而且中高档定位的价格还很高，普遍在千元以上，差价实在太大。另一方面，将来平台整体升级的时候，PCIe 4.0 SSD还会有更好的表现，估计残值也更高。

一言蔽之，买新不买旧，买大不买小，直接选PCIe 4.0 SSD就算了。B！B！B！B！B！

*文中涉及的其他名称及商标属于各自所有者资产

向上滑动阅览

∨

所有产品计划、路线图、规格和产品描述均可更改，恕不另行通知。所有明确列出的产品、计算机系统、日期和数字都是基于当前预期的初步设计，如有更改，恕不另行通知。

测试记录了特定测试中组件在特定系统中的性能。硬件、软件或配置上的差异将影响实际性能。在考虑购买时，请查询其他信息来源以对性能进行评估。性能结果根据截至配置中所示日期已进行的测试得出，可能不会反映所有可公开获取的更新。有关详细信息，请参阅配置披露信息。没有任何产品或组件是绝对安全的。

已经使用Solidigm 内部分析或架构模拟/建模预测或模拟出若干结果，该等结果仅供您参考。系统硬件、软件或配置上的任何差异将可能影响实际性能。在不同情况下，您的成本和结果可能会不同。Solidigm 并控制亦不审核第三方数据。请您查询其他来源以评估第三方数据是否准确。

Solidigm或英特尔对非Solidigm产品或非英特尔产品的优化可能无法达到对Solidigm或英特尔编译器或其他产品的优化程度。Solidigm 技术或英特尔技术可能需要启用硬件、软件或服务激活。