群聯電子 (Phison) 全新 PS5028-E28（「E28」）控制器是該公司第二代 PCIe Gen5 用戶端 SSD 平台，旨在充分發揮 32 GT/s x4 介面的效能。 E28 採用 6nm 工藝，搭載 KIOXIA BiCS8 NAND（每通道最高 2,400 MT/s）和三核心架構，其中兩顆 Phison CoX 處理器負責快閃記憶體管理和 QoS。
我們拿到的樣品是預覽版。群聯電子寄送了一款參考設計硬碟，運行的是「接近量產」的後期測試版韌體。根據經驗，早期韌體硬碟的運行速度與最終速度的差距已經很小；不過，一旦群聯電子對垃圾回收和熱節流設定進行微調，我們仍然可以期待速度略有提升。群聯電子的目標是在最終確定和調整所有功能之前，給我們一些具體的測試數據。因此，我們將本文視為初步了解，而非完整的結論。
Phison PS5028-E28 的潛在性能和功率效率
Phison 稱其峰值讀取速度高達 14.9 GB/s，寫入速度高達 14 GB/s，隨機效能高達 260 萬次讀取 IOPS 和 300 萬次寫入 IOPS。容量涵蓋 1TB、2TB 和 4TB，採用常見的單面 M.2 2280 規格，控制器支援完整的 NVMe 2.0 功能集，並將功耗控制精度降至 5mW 以下的 L1.2 空閒狀態。
去年推出的第四代 E26採用 12nm 工藝，峰值讀取速度約為 12GB/s，寫入速度為 11GB/s，IOPS 達到 150 萬至 200 萬次。群聯電子透過 6nm 製程、更寬的通道並行度以及改進的電源狀態邏輯升級至第五代，使 E28 的順序讀取速度提升了約 25% 至 30%，隨機 I/O 性能提升高達 50%，同時也降低了運行和空閒功耗。根據群聯電子的內部基準測試，E28 的能源效率優於 SM2508，這對於緊湊型桌上型電腦或筆記型電腦等散熱受限的環境至關重要。
雖然我們沒有在功耗測試中獨立驗證這些數據，但群聯電子（Phison）分享了內部數據，將其 E28 參考設計與其所謂的「競爭對手 S」（可能是 SMI 的 SM2508）進行了比較。根據群聯電子的圖表，E28 在順序和隨機工作負載下都顯著降低了功耗。例如，在 QD8/T1 的順序持續讀寫作業中，群聯電子報告的功耗比競品控制器低約 1 瓦。
在隨機 QD32/T16 工作負載下也觀察到了類似的差距，E28 的功耗整體保持較低。群聚的目標是縮小 SM2508 崛起期間形成的效率差距，從數據來看，他們似乎正在取得顯著進展。
客戶端筆記型電腦將受益於這些能源效率提升。群聯電子表示，儘管大多數 OEM 廠商仍在使用 Gen4 硬碟來控製成本和散熱，但今年上市的所有筆記型電腦中約有一半將配備 Gen5 插槽。由於 E28 在 L1.2 中額定空閒功率低於 5mW，因此最終看來，在不消耗電池的情況下，將真正的 14GB/s 硬碟放入行動工作站是可行的。
Phision E28 參考設計構建
總體而言，E28 採用典型的高效能 Gen5 SSD 架構，並針對頻寬和熱效率進行了最佳化。如下所示，基於 6nm 節點構建的 Gen5 控制器與單個 SK 海力士 DRAM 模組 (H5AG46C8Y8R) 搭配使用，這對於在高負載下（尤其是在高容量或隨機負載的情況下）保持穩定的性能至關重要。
DRAM 旁邊是兩個標記為「TBi08G1BSA2」的 NAND 快閃記憶體封裝，每個封裝包含一個 1TB 的 KIOXIA BiCS8 TLC NAND 晶片，總計 2TB。這些晶片的運行速度高達 2400 MT/s。單面 PCB 佈局使此驅動器非常適合空間受限的系統，例如筆記型電腦和緊湊型桌上型電腦。群聯電子也表示，即將推出的設計將支援 LPDDR5，這將有助於進一步降低功耗。這種佈局也有利於熱管理，因為它可以實現更有效的被動或主動冷卻解決方案。
Phision E28 系列
群聯也將 E28 定位為一個控制器系列，而非單一的客戶端部件。除了我們正在測試的消費級驅動器外，E28 DC版本正在開發中，用於企業級工作負載，而 E28 AI 型號將整合用於群聯 aiDAPTIV+ 框架的板載推理掛鉤。這與 E26 增加了 E26-DC 並最終支援多張 AI 加速卡的方式類似；然而，E28 更高的容量上限應該能為系統建構者提供更大的空間，以應對持續的混合 IO 場景。
綜上所述，我們現在將對 E28 進行全套實際基準測試，以了解其效能。
Phison PS5028-E28「E28」預發布規格
| 規格 | 細節 |
| 容量* | 1TB（1,000GB）、2TB（2,000GB）、4TB（4,000GB） |
| 外形尺寸 | M.2 2280-S3-M – 單面模組 |
| 控制器和流程 | Phison PS5028-E28（6 奈米，3 核心 + 2 個 CoX 協處理器） |
| NAND快閃記憶體 | KIOXIA BiCS8 TLC；切換 5.2 @ 2400 MT/s；最多 2 個 BGA308 封裝 (32 CE) |
| 介面/協定 | PCIe 5.0 ×4，NVMe 2.0（向後相容 Gen4/3/2/1） |
| 順序性能 |
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| 隨機表現（4 KB，QD 128） |
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| 可靠性 | MTBF 150 萬小時 | UBER < 1 × 10 16 |
| 工作溫度 | 0 °C – 70 °C（驅動）| –40 °C – 85 °C（儲存） |
| 電源管理 | PS0–PS4、APST、ASPM、PCIe L1.2 閒置 (L1.2) < 5 mW | 活動功耗 – TBD |
| 資料完整性功能 | LDPC + RAID ECC、SRAM ECC、SmartRefresh、端對端路徑保護 |
| 安全 | TCG Pyrite 1.0、NVMe 清理、簽章韌體更新 |
| 其他功能 | 動態磨損均衡、壞區塊管理、SMART、TRIM、熱節流 |
Phison PS5028-E28 效能
可比公司
在深入研究基準測試之前，這裡列出了與 2TB Phison PS5028-E28（E28）參考設計一起測試的可比 Gen5 驅動器以及一些 Gen4 SSD：
- PNY CS2150
- Lexar Professional NM1090 PRO
- SK海力士Platinum P51
- 金士頓FURY Renegade G5
- 閃迪 WD_BLACK SN8100
- Crucial T705
- Crucial P510
- 三星 9100 Pro
- 三星 990 Pro （PCIe Gen4）
- WD SN850X （PCIe Gen4）
我們對這些硬碟進行了各種測試，以評估它們的實際性能和綜合性能。其中包括 LLM 載入時間測試（用於衡量它們處理大型 AI 模型的速度）、DirectStorage 測試（用於評估它們載入遊戲資源和處理遊戲內資料的速度）以及 Blackmagic Design 測試（用於評估高解析度影片編輯的讀寫速度）。我們還將執行 PCMark 10 測試來評估整體系統反應能力，執行 3DMark Storage 測試來測試遊戲效能，以及 FIO 測試來測量高負載下的峰值順序和隨機讀寫速度。
這是我們用於基準測試的高效能測試台：
- 中央處理器： AMD Ryzen 7 9800X3D
- 主機板：華碩 ROG Crosshair X870E Hero
- 記憶體：G.SKILL Trident Z5 Royal 系列 DDR5-6000（2x16GB）
- 顯示卡： NVIDIA GeForce RTX 4090
- 作業系統：Windows 11 Pro，Ubuntu 24.10 桌面版
峰值合成性能
FIO 測試是一款靈活且功能強大的基準測試工具，用於衡量儲存設備（包括 SSD 和 HDD）的效能。它評估頻寬、每秒輸入/輸出操作 (IOPS) 以及不同工作負載（例如順序和隨機讀取/寫入操作）下的延遲等指標。此測試有助於評估儲存系統的峰值效能，可用於比較不同的設備或配置。我們測量了本次測試的峰值突發性能，並將工作負載限制在兩個 SSD 的 10GB 空間內。
總體而言，Phison E28 參考級 SSD 在我們的 FIO 綜合測試中表現出色，尤其是在隨機工作負載方面。雖然其順序吞吐量在讀取和寫入方面均達到了強勁的 14,000MB/s（略遜於 SN8100 和 Renegade G5 等頂級產品），但它在 4K 隨機操作方面表現出色。它的隨機讀取速度達到了 255.9 萬 IOPS，隨機寫入速度更是達到了驚人的 328.8 萬 IOPS，後者輕鬆超越所有競爭對手。延遲在各方面都保持著競爭力，尤其是在寫入負載較高的情況下，其延遲實際上低於讀取延遲。總而言之，這款參考級 SSD 表明，一旦進入零售市場，Phison 的下一代控制器將為所有 SSD 帶來顯著的效能提升。
| FIO 測試（MB/s/IOPS 越高越好） | 順序 128K 讀取（1T/64Q） | 順序 128K 寫入（1T/64Q） | 隨機 4K 讀取（16T/32Q） | 隨機 4K 寫入（16T/32Q） |
| 閃迪 SN8100 | 15,000 MB/s（平均延遲 0.56ms） | 14,100 MB/s（平均延遲 0.59 毫秒） | 2.312M IOPS（平均延遲 0.22ms） | 2.144M IOPS（平均延遲 0.24ms） |
| 金士頓FURY Renegade G5 | 14,600 MB/s（平均延遲 0.57 毫秒） | 14,100 MB/s（平均延遲 0.59 毫秒） | 2.028M IOPS（平均延遲 0.25ms） | 2.028M IOPS（平均延遲 0.25ms） |
| 三星 9100 Pro | 14,600 MB/s（平均延遲 0.57 毫秒） | 13,300 MB/s（平均延遲 0.63ms） | 2.734M IOPS（平均延遲 0.18ms） | 2.734M IOPS（平均延遲 0.19ms） |
| SK海力士Platinum P51 | 14,500 MB/s（平均延遲 0.58ms） | 13,500 MB/s（平均延遲 0.62ms） | 2.369M IOPS（平均延遲 0.22ms） | 2.669M IOPS（平均延遲 0.19ms） |
| Crucial T705 | 14,400 MB/s（平均延遲 0.58ms） | 12,300 MB/s（平均延遲 0.68ms） | 1.585M IOPS（平均延遲 0.32ms） | 2.703M IOPS（平均延遲 0.19ms） |
| 群聯 PS5028-E28 | 14,000 MB/s（平均延遲 0.60ms） | 14,000 MB/s（平均延遲 0.57 毫秒） | 2.559M IOPS（平均延遲 0.32ms） | 3.288M IOPS（平均延遲 0.32ms） |
| Lexar Professional NM1090 PRO | 13,800GB/s（平均延遲 0.61ms） | 13,600 MB/s（平均延遲 0.62ms） | 2.073M IOPS（平均延遲 0.32ms） | 2.215M IOPS（平均延遲 0.23ms） |
| PNY CS2150 | 10,400GB/s（平均延遲 0.80ms） |
