作者丨陈嘉就
监制丨姚张俊
QLC，即Quad-Level Cell，四层式存储单元。相比当前主流SSD所用的TLC，QLC密度能提升1/3，进一步降低存储成本，但是读写性能、P/E寿命会有所下降，所以自QLC SSD诞生以来，一直未能撼动TLC SSD地位。不过在近两年，TLC SSD容量增长速度放缓，QLC SSD随着存储密度提升、技术优化，速度有了明显的提升，市场上出现了越来越QLC SSD，尤其是OEM市场当中。
在2024年大家还要对QLC SSD谈虎色变么，主流QLC SSD性能表现如何，能否满足用户需求，我们一起通过Solidigm P41 Plus、三星BM9C1、金士顿OM8PGP4、长江存储PC41Q以及英睿达P3 PLUS五款固态硬盘一看究竟。
01
产品介绍
此次参与测试的SSD多达五款，部分是OEM产品，难免消费者会感到不熟悉，所以我们按照它们诞生年份逐一介绍一下。
Solidigm P41 Plus是一款2022年推出的QLC SSD，也是Solidigm首款消费级SSD，它基于PCIe Gen4x4接口，有M.2 2230与2280两种尺寸，搭载了144层堆叠的QLC NAND，有512GB、1TB、2TB三个容量，顺序读写最高分别4125 MB/s、3325 MB/s，4K随机读写最高分别390K IOPS、540K IOPS（2TB版）。
按照Solidigm说法，这款SSD采用了Solidigm Synergy技术，优化了QD1低队列深度随机读取性能、混合读写性能，并会不断通过软件优化，提升用户体验。
三星BM9C1是在2023年 “内存技术日”（Memory Tech Day）上发布的一款QLC SSD，不过三星当时没有公布包含速度、规格、耐久度等参数，直到产品上市才知道其粗略规格。
它同样基于PCIe Gen4x4接口，有512GB、1TB、2TB三种容量在售，使用M.2230规格，速度最快的2TB顺序读取速度为5000 MB/s，顺序写入速度为4000 MB/s，随机读取为710K IOPS，随机写入为740K IOPS，耐久度没有标明。
长江存储PC41Q是今年新推出QLC SSD，它采用了长江存储第四代三维闪存芯片，基于PCIe Gen4x4接口，有M.2 2242和2280两种尺寸可选，目前有512GB、1TB、2TB三种容量可选，使用了主机缓存方案（HMB）及混合缓存策略（Hybrid Cache Strategy），其中1TB、2TB版本顺序读取速度为5700 MB/s、写入速度为5500 MB/s，4K随机读取速度为800K IOPS、写入速度为900K IOPS，在闲置模式下功耗低至2.5mW（PS4模式），工作功耗不超过4W。
金士顿OM8PGP4（OM8PGP41024N-A0）是一款针对OEM市场的固态硬盘，它因今年某款游戏本降级事件而“扬名”。目前金士顿没有公布OM8PGP4官方数据——读取速度、耐用度通通没有，有人怀疑它是金士顿NV2更换主控版本——主控降级为群联E21，QLC颗粒保持不变。
英睿达P3 PLUS是一款2022年推出的QLC SSD，共有500GB、1TB、2TB、4TB四个版本，当中顺序读写速度最快的是2TB版本，读取为5000 MB/s、写入为4200 MB/s。
不过在SSD到手时，我们发现它长得与以前不一样了，查阅相关资料后，确认P3 PLUS改用了层数更多的TLC闪存颗粒，标称性能又保持不变。既然买都买了，不妨把它作为一个参考标准，来看看QLC SSD的性能强弱。
由于部分SSD是OEM盘，又有产品悄悄更换了闪存颗粒，因此数据可能出现误差，敬请原谅。但从外观上看，为了更好适配台式机、笔记本电脑，上述五款SSD无不使用单面PCB设计，接口为PCIe Gen4x4，其中四款产品使用的是其原厂闪存颗粒，唯一例外是金士顿。
不过按照TrendForce集邦咨询不久前公布的统计数据，在2023年自有品牌渠道通路市场中，金士顿占有率达到34%，位列第一，可以说此次参与测试的QLC SSD一定程度能代表当下QLC SSD市场。
02
性能测试
了解完五款SSD，现在正式进入测试环节，所有参与测试的SSD均采用1TB版本，由于部分产品没有零售版，会使用拆机版本，但写入数据都在10TB以内，测试平台是Intel Core i9-13900K处理器、ROG MAXIMUS Z790 HERO主板以及NVIDIA Geforce RTX 4090 D显卡，在测试过程中，若没有特别说明，均采用风冷散热。下面是五款SSD的1TB版主要参数对比：
从官方数据上看，读写速度最快的是长江存储PC41Q，而不是采用TLC颗粒的英睿达P3 PLUS，耐用度最高的是Solidigm P41 Plus，也不是英睿达P3 PLUS，这就非常让人意外了。
容量方面，英睿达P3 PLUS在Windows下仅有931.5 GB，比其它四款产品足足少了超过20 GB（其它四款同为953.9 GB）。从参数上看，QLC SSD不一定比TLC SSD差，但实际表现如何呢，还是得看测试，下文为了简化行文，直接用品牌名代替品牌型号。
第一项测试是Crystal Disk Mark顺序读写测试，长江存储、三星表现基本与官方数据差不多，Solidigm P41 Plus的顺序写入速度比官方数据低了近400 MB/s，英睿达顺序写入速度比官方数据高出1100 MB/s，很可能是SSD更换TLC颗粒后，官方数据没有一同更新。在五款SSD中，顺序读写速度最快的是长江存储，其次是英睿达、三星。
在4K随机读写性能方面，读取最快的是长江存储，写入最快的是英睿达，而且英睿达读取速度位列第二（实测速度远高于官方值），充分体验了TLC颗粒的优势。
长江存储Crystal Disk Mark性能表现
第二项测试是AIAD 64全盘读取、写入测试，金士顿在读取测试中展示了惊人的性能，耗时只要23分10秒（反复测试下，成绩都在23分钟左右波动），比其它四款SSD足足快了10分钟，剩余4款SSD大多在34分钟左右，没有拉开特别大的差距。
但到了写入测试中，金士顿表现同样惊人，耗时长达150分8秒，比倒数第二的三星还要多出20分钟，几乎是第一名英睿达的三倍（51分57秒），长江存储是QLC SSD中唯一耗时低于100分钟，为88分38秒。
金士顿AIAD 64全盘读写性能表现
根据写入速度曲线，可以推测出五款SSD的SLC缓存占比，Solidigm、三星、长江存储、金士顿以及英睿达分别是13%、26%、14%、19%以及25%，三星SLC缓存占比是最高的，达到了Solidigm的两倍。
英睿达全盘写入测试，耗时是五款SSD中最短的，但波动大
接下来是PCMARK与3DMARK两款测试软件，在PCMARK中表现最好的是长江存储，第二是英睿达，而到了3DMARK当中，表现最好的是英睿达，第二是长江存储，二者在两款测试软件中互换了位置。而三星在两款测试软件，所有测试、得分均在末位，与前面测试反差较大。
接下来是AJA System Test，它能够模拟存储器读写不同分辨率、编码视频的性能，测试设定为：4K分辨率，64GB文件大小，10bit YUV编码。
在这项测试中，第一、第二分别是长江存储、英睿达，三星位列第三名，Solidigm、金士顿表现互有胜负，后两名SSD与前两名SSD性能差距很大。
接下来是Photoshop 2022中加载24GB大小的NASA星空图，照片存储在测试硬盘中，计算导入照片到显示照片所需时间，完成渲染照片时间不计算在内。
这项测试依旧是长江存储、英睿达占据了头一二名，接下来是Solidigm、三星、金士顿，其中金士顿耗时达到了36.3秒，被其它SSD远远抛下。
最后一项性能测试是测量加载《Farcry6》 Benchmark耗时，分辨率为4K、设置成最高画质。在这项测试中，Solidigm出人意外地拔得头筹，耗时10.2秒，英睿达却是最慢，达到了15.1秒。
在完成所有性能测试后，我们还测试了SSD发热，测试时停止了主动散热，固态硬盘上也没有覆盖散热片，使用FLIR ONE测量SSD表面温度，并进行两组测试。
第一组测试是进入系统后，测试整机待机5分钟后SSD的表面温度，第二组测试是5分钟待机结束后，运行AIAD 64，开启全盘顺序写入测试，测量运行测试10分钟后，SSD的表面温度。
在四款QLC SSD当中，温度测试最让人感到意外是长江存储PC41Q与三星BM9C1，前者主控芯片可能是使用了特殊封装，迫使芯片产生的热量从PCB散发出去，主控表面在所有测试环节中都能保持低温。
长江存储运行测试10分钟后表面温度
三星BM9C1让人意外的点是高温以及性能下跌，无论是在待机还是AIAD 64写入测试下，其主控温度都是最高的，可能因为温度过高，出现了在SLC缓存尚未耗尽时，写入速度出现了过山车式下滑。
三星待机5分钟后表面温度
三星运行测试10分钟后表面温度
为了验证三星BM9C1过热到底对日常使用有多大影响，在SSD闲置一段时间，释放缓存以及降低温度后，我们把Far cry 6游戏文件复制到SSD当中（游戏文件约94GB，远低于SLC缓存大小），紧接着进行AJA测试，结果读取速度暴跌至847 MB/s、40 FPS，写入速度也跌至561 MB/s、26 FPS（风冷下，读取速度为4068 MB/s、192 FPS，写入速度为3651 MB/s、172 FPS），相当惨烈。
写入94GB数据后，三星在AJA中的性能表现
顺便一提的是，Solidigm P41 Plus配套了官方优化软件 Solidigm Storage Tool，支持性能助推器和主机托管缓存两个提升性能的功能。按照官方说法，性能助推器可以去除SSD中被占用的缓存，提升性能，而主机托管缓存一项优化SLC缓存功能，它能记住用户常用的文件和程序，智能存储在缓存，提升效率。
我们也测量了开启上述两个功能后，Crystal Disk Mark、AIAD 64的性能表现，结果比未开启时略微下跌（但在测量误差之内），所以其测试数据是在未开启两个功能下测量的。
默认下Solidigm性能表现
开启性能助推器和主机托管缓存后的Solidigm性能表现
03
结语
通过Solidigm P41 Plus、三星BM9C1、金士顿OM8PGP4、长江存储PC41Q以及英睿达P3 PLUS五款SSD测试，我们发现TLC SSD不一定比QLC SSD强，基于QLC的长江存储PC41Q与基于TLC的英睿达P3 PLUS包揽了大部分测试第一、第二名，长江存储PC41Q领先项还要多一些。
PC41Q采用的是长江存储第四代三维闪存芯片，芯片内部使用了晶栈Xtacking架构，SSD出色的性能表现证明了晶栈Xtacking架构能有效提升QLC SSD性能，高性价比QLC SSD正加速向我们走来。
其次，QLC SSD之间性能差距可以很大，除了Solidigm P41 Plus是在2022年发布，三星BM9C1、金士顿OM8PGP4、长江存储PC41Q三款QLC SSD都是近一两年推出的固态硬盘，可金士顿OM8PGP4在AIAD 64全盘写入测试中，耗时长达150分钟，超过2小时，表现让人失望。
而且SLC缓存越大，不等于性能越好，三星BM9C1是四款QLC SSD中SLC缓存最大的，但它在大部分测试项目位列倒数第一或是第二，还是唯一一款会因为过热，导致性能暴跌的SSD。所以QLC SSD不是不能买，而是要认准高性能且发热小的QLC SSD。
在进入了NVMe时代后，SSD尺寸进一步缩小，但不同SSD之间的性能差距变得更大了，一块SSD性能强弱受到闪存芯片、主控、算法三个因素综合影响。采用QLC颗粒不等于性能孱弱，而为了进一步提升存储密码，QLC已是必然选择，大家既要准备迎接PCIe 5.0 SSD时代来临，也要迎接QLC SSD普及，正如TLC SSD普及一样。
