3C王者

SATA時代，由於芯片組中磁盤控制器的原因，一直有著AMD磁盤性能不如英特爾的說法。進入NVMe時代，磁盤控制器從主板移到瞭SSD內部，並且AMD率先進入PCIe 4.0時代搶占瞭先機。隨著11代酷睿Rocket Lake平臺問世，在全民PCIe 4.0時代，英特爾能贏回磁盤性能這一局部競爭嗎？

本文核心：對於同一塊固態硬盤而言，它的能力不會隨著平臺變化而發生改變，之所以測出來的成績不同，是因為其他硬件環節的影響。我們看似是在測SSD，其實是測CPU，隻不過是從SSD的性能指標上去看CPU的表現。

本次我們使用三星980PRO 2TB頂配固態硬盤，對比英特爾11代酷睿同AMD銳龍5000平臺之間的SSD性能。

為公平起見，兩個測試平臺使用相同版本的操作系統、CPU均未手動超頻，並使用相同頻率的內存、相同的顯卡（某些顯卡的驅動有吃CPU的惡習，會影響到延遲敏感型的存儲測試成績，這裡就不展開細說瞭）。

英特爾測試平臺：

CPU：Intel Core i9-11900K（開啟ABT，開啟節能）

主板：技嘉Z590 AORUS PRO AX

內存：DDR4-3600 8GBx2（XMP）

硬盤：OCZ VT150 240GB（系統盤）

三星980PRO 2TB（測試盤）

顯卡：AMD RX 6700XT

系統：Windows 10 20H2（高性能電源計劃）

驅動：secnvme

AMD測試平臺：

CPU：AMD Ryzen 7 5800X（開啟PBO，開啟節能）

主板：華碩ROG CROSSHAIR VIII DARK HERO

內存：DDR4-3600 8Gx2（XMP）

硬盤：速柏CP2000 512GB（系統盤）

三星980PRO 2TB（測試盤）

顯卡：AMD RX 6700XT

系統：Windows 10 20H2（高性能電源計劃）

驅動：secnvme

為確保最佳存取延遲表現，三星980PRO 2TB被安裝在直連CPU PCIe通道的M.2插槽中進行測試。

基準測試1：理論帶寬測試

在順序讀寫以及4K多線程隊列讀寫環節，英特爾和AMD平臺沒有明顯差異。4K單線程QD1和單線程QD32測試中，英特爾平臺的優勢較為明顯，這其中應該有一部分是CPU主頻的影響。

4K單線程QD1測試曾是很多DIY玩傢評價SSD性能的主要方式。影響存儲性能的因素有很多，如果在放到整機效能中來說，4K QD1隨機讀取的影響就更加微弱瞭，至少我個人是感覺不到95.27MB/s和89.93MB/s在實際使用中的差別。

基準測試2：PCMark 8存儲測試

PCMark采用瞭記錄-回放式測試原理，能夠良好地展現硬盤對實際具體應用性能的影響。PCMark 8存儲測試對系統延遲非常敏感，開啟或關閉CPU的C State節能都有可能對測試成績產生明顯影響。三星980PRO 2TB在英特爾平臺下獲得5107分：

三星980PRO 2TB在AMD平臺下獲得5098分。

這個結果其實並不是很意外，之前我們測試PCIe 4.0固態硬盤的時候也會使用隻有PCIe 3.0的Intel Z390平臺做個參照測試，PCMark 8一直是英特爾平臺的傳統優勢。雖然NVMe時代沒有瞭板載磁盤控制器的影響，但SSD的測試還是依賴CPU發出讀寫指令來進行，所以測試平臺依然會影響到固態硬盤的測試成績。

存儲效能過去就一直是英特爾的優勢，現在同樣是。作為測試SSD的編輯，我自然願意使用英特爾平臺來充分展現SSD的能力。不過，對於普通消費者而言，在加載用時近1分鐘的遊戲讀條過程中出現0.3秒的時間差異，對消費決策的影響應該是比較有限的。

基準測試3：PCMark 10完整系統盤基準測試

完整系統盤基準測試是PCMark 10專業版提供的高級功能，其覆蓋的測試項目更加廣泛，測試強度相比PCMark 8存儲測試也有所提高。英特爾平臺以15分的優勢繼續領先。

雖然從整體評分來看依然是英特爾擁有微弱領先優勢，但如果細化到每個測試項目來看，依然是英特爾勝多輸少，但卻不再是完全的一邊倒瞭。我們將對比測試結果導出為Excel格式，並整理瞭各項測試的存儲帶寬數據（單位MB/s）對比如下：

基準測試4：PCIe 4.0帶寬和成長潛力

英特爾Z590和AMD X570主板都提供瞭直連CPU的PCIe 4.0 x4接口給NVMe SSD使用。但在一些細節上二者還是存在些許差異，通過HWiNFO可以看到，英特爾和AMD平臺支持的PCIe TLP數據包Maximum Payload Size不同，英特爾平臺為256字節，AMD平臺為512字節。

下圖是技嘉AORUS Gen 4 7000s 1TB安裝在英特爾Z590主板上，設備支持Payload Size 512字節，但受主板限制，最大隻能使用256字節。

下圖是AMD X570平臺上的情況，設備和主板都支持512字節：

數據通過PCIe傳輸時會被拆分成TLP數據包，每個數據包的大小會有不同的限制。數據報文在事物層被添加Header（12或16字節）和ECRC（4字節）、在數據鏈路層被添加Sequence Number（2字節）和LCRC（4字節）、在物理層被添加Start（4字節）。

在考慮到128b/130b編碼損耗以及TLP數據包中額外信息的影響之後，Maximum Payload Size=256字節的英特爾平臺PCIe 4.0x4接口理論帶寬上限約為7.15GB/s，而Maximum Payload Size=512字節的AMD平臺PCIe 4.0x4接口理論帶寬上限約為7.50GB/s。

在當前1200MT/s閃存接口下，Paylaod Size在256字節和512字節之間的區別還不是非常明顯，這主要是固態硬盤內部帶寬也存在自身限制，256字節的Payload Size尚未成為性能瓶頸，而且像三星980PRO這樣的PCIe 4.0固態硬盤本身也隻支持256字節的Payload Size。

不過下一代3D閃存即將提供1600MT/s閃存接口，屆時SSD內部帶寬瓶頸消除，AMD X570主板就可以實現比英特爾Z590主板更高的順序讀取速度。下圖是使用技嘉AORUS Gen4 7000s 1TB固態硬盤全零測試模擬SSD內部閃存帶寬無限制時的順序讀取情況，技嘉這塊盤使用的群聯PS5018-E18主控支持全零數據壓縮，可視同為閃存帶寬無限制的效果。

這可能又是AMD戰未來的一個體現吧。目前還不清楚英特爾平臺的256字節Payload Size是硬件限制還是可以在未來通過刷新BIOS來升級。

總結：

作為一名測試SSD的編輯，在工作中我更喜歡C State節能容易控制、整體延遲也相對較低的英特爾作為測試平臺，使用它能夠充分展現NVMe SSD的極限性能。當然，關掉C State會帶來功耗和噪音等影響，並不適合日常使用。所以在本次測試中我們讓英特爾和AMD平臺都盡可能保持瞭默認設定，既不手動超頻，也不禁用C State等CPU節能狀態，僅僅開啟內存XMP以及各自的自動超頻功能（英特爾Core i9系列專有的ABT以及AMD銳龍系列中通用的PBO），目的都是為瞭盡可能貼近大傢實際使用環境。

從測試結果來看，進入PCIe 4.0時代之後英特爾在存儲效能上的傳統優勢依然存在。不過普通網友的電腦不是專門用來測量存儲子系統的性能用的，相信大多數朋友買固態硬盤的最終目的是為瞭讓遊戲加載更快、工作任務更流暢，而不是計較帶寬、IOPS等性能數據的高下，在這種情況之下，選擇固態硬盤比選擇硬件平臺更重要。也就是說，PCIe 4.0 SSD的性能發揮並不是大傢在英特爾還是AMD之間做選擇的關鍵影響因素。