在我們以往見過的很多SSD產品中，可能從外觀上來說給人最深的印象就是結構複雜、技術高精尖—如採用“重型裝甲”覆蓋的英特爾750、海盜船的Neutron NX500 NVMe PCIe SSD等，就算是看起來簡單的M.2 SSD，在它們身上往往也擁有多顆芯片—從主控、數顆閃存芯片，再到緩存芯片，總之SSD並不是一個簡單的產品。不過東芝RC100固態硬盤的亮相卻打破了這一規律，這款SSD不論是哪個容量的產品，在PCB板上都只有一顆芯片，可以說甚至比閃存盤的結構都還要簡單，那麼工程師是怎樣實現這一設計的？它在性能上的表現又如何呢？

這款SSD只有一顆芯片

東芝RC100固態硬盤解析

這是一款在設計上非常有特色的NVMe SSD，也是《微型計算機》評測室有史以來測試過的芯片數最少的SSD—整塊SSD上只有一顆芯片。而常見的SSD至少會有3顆芯片：一顆主控、兩顆閃存，配置了緩存的還會增加一顆DDR3L或DDR4L內存芯片，達到4顆。

那麼這款SSD的閃存、主控芯片在哪裡呢？答案是都在這顆芯片裡，在東芝RC100固態硬盤上，它首次採用了單芯片封裝方案，主控芯片與NAND閃存芯片都封裝在一顆芯片上，超高的集成度帶來了更小的PCB佔用空間，其型號下的三種容量不論是120GB、240GB還是480GB，都只需要一顆芯片就能實現。

▲與常見的M.2 SSD相比，東芝RC100要小很多，兼容性更好，能安裝在不同平臺中。

▲編號為KBG30ZPZ256G的單芯片解決方案，內部使用的是TLC顆粒。

目前東芝並未披露關於這顆芯片的詳細信息，比如主控是多少核心的處理器，支持多少通道的並行讀寫等。從官方信息我們只能瞭解到該芯片的傳輸接口為PCIe 3.0 x2，理論接口帶寬最高為2GB/s，支持最新的NVMe 1.2技術標準。同時它使用東芝的BiCS 64層堆疊3D閃存，3D閃存將原本平面排列的記憶單元改為垂直方向，不同層面之間通過穿孔聯繫起來，以64層堆疊的3D閃存的單顆TLC閃存Die容量可以達到64GB，顯然大容量Die是這款固態硬盤能實現單芯片封裝的關鍵。

而另一位助攻選手則是這款SSD採用了無緩存設計。雖然沒有緩存可能會對性能造成衝擊，但東芝RC100支持NVMe 1.2協議，也就意味著它支持NVMe Host Memory Buffer內存緩存技術，可以使用系統內存來提升、優化性能（注：一般只會佔用10MB～38MB系統內存），所以無需緩存芯片也使得這款固態硬盤可以減少其他不必要的設計。

▲支持NVMe 1.2標準意味著它支持NVMe Host Memory Buffer內存緩存技術，無需再添加額外緩存芯片。

單芯片設計的好處在哪裡？首先就是東芝RC100固態硬盤可以做得儘可能小，它只採用了M.2 2242板型設計，因此用戶可以輕鬆地將它安裝在各類筆記本電腦、迷你主機中。更重要的是更高的集成度也使得東芝RC100固態硬盤的功耗有所降低，待機功耗僅5mW，功耗只有3.2W，而一般普通M.2 SSD的功耗多在5W或者更高，這個優勢對筆記本用戶來說更有吸引力，能夠延長續航時間。那麼在性能上，它的表現如何呢？接下來我們對東芝RC100固態硬盤中的240GB產品進行了測試。

AS SSD基準性能測試

▲AS SSD Benchmark 1GB容量測試

▲AS SSD Benchmark 10GB容量測試

測試點評：從AS SSD基準性能測試來看，這款固態硬盤擁有不錯的性能，其連續讀取速度突破1400MB/s，連續寫入速度逼近900MB/s。雖然受限於PCIe 3.0 x2帶寬限制，它的連續讀寫速度不可能達到2000MB/s，但在同類產品中，其連續讀寫速度已經算比較高的了，要知道基於瑞昱RTS5760的PCIe 3.0 x2 Nvme SSD的連續讀寫速度一般都難以突破1000MB/s。更值得一提的是，它的隨機讀寫性能比較耀眼。其低隊列深度隨機4KB讀寫IOPS達到12710 IOPS、34539 IOPS。同時在QD64高隊列深度下，固態硬盤的隨機4KB讀寫性能還有進一步明顯提升，特別是隨機4KB讀取性能已經突破16萬IOPS。

而從AS SSD 10GB測試來看，東芝RC100 240GB固態硬盤應該有一個比較大的SLC CACHE緩存空間，在10GB容量測試時，它的連續寫入速度沒有出現明顯掉速。接下來我們還採用HD TUNE PRO全盤寫入測試，來驗證它是否存在TLC SSD的老大難問題即掉速。

HD TUNE PRO全盤寫入測試

▲在寫入容量超過48GB時，東芝RC100 240GB固態硬盤會出現較大的掉速。

測試點評：從全盤寫入測試來看，相對於普通TLC SSD，東芝RC100 240GB固態硬盤的確有一個較大的SLC CACHE，在寫入容量不到48GB時其寫入速度一直保持在800MB/s～900MB/s。而在達到48GB時則會出現較大降速，寫入速度大幅下降到220MB/s～240MB/s左右。在寫入容量達到約130GB時還會出現再次降速，寫入速度大幅下降到150MB/s以內，且變得不太穩定，速度最低在69.5MB/s。

總體來看，東芝RC100 240GB固態硬盤的SLC CACHE緩存空間較大，但掉速現象還是非常明顯，所以其全盤寫入速度為299.8MB/s，還算是達到了TLC SSD的主流水準。

應用性能測試

▲PCMark 8測試成績細節

測試點評：讓人欣喜的是東芝RC100固態硬盤在PCMark 8存儲性能測試中的成績突破了5040分大關。同時在《使命召喚：二戰》、《奇點灰燼：擴展版》遊戲啟動中，東芝RC100固態硬盤也有非常快捷的啟動速度，顯然東芝RC100固態硬盤擁有不錯的隨機讀寫性能使得它非常適合進行遊戲與程序應用。

不過在文件傳輸應用上，它的表現比較一般，在寫入54GB文件時就會出現大幅掉速，其實際平均寫入速度只有279.3MB/s。而讓人不解的是，在讀取這些文件時，東芝RC100 240GB固態硬盤的讀取速度也只有818.9MB/s。這是為什麼呢？

基於HD TUNE PRO全盤讀取的溫度測試

為了進一步探究，我們還對它的工作溫度進行了觀測，測試方法為運行HD TUNE PRO全盤讀取性能測試，並在測試快結束時使用FLIR紅外熱像儀觀察固態硬盤的工作溫度。測試結果顯示東芝RC100 240GB固態硬盤的發熱量還是比較高，單芯片在滿載狀態下的最高溫度達到81.3℃。

▲東芝RC100 240GB固態硬盤的滿載工作溫度還是比較高，最高測量溫度點為81.3℃。

同時我們也觀察到在進行HD TUNE PRO全盤讀取性能測試時，這款SSD也出現了降速且不穩定的現象，雖然其讀取速度最高可達到1516.3MB/s，但最低也可下探到485.9MB/s。我們推測這可能是由於固態硬盤內部的溫控保護機制所致，當固態硬盤長時間滿載讀取數據導致溫度上升後，會啟動保護機制降低主控性能，進而降低讀取速度。

▲從HD TUNE PRO全盤讀取測試來看，在長時間讀取時，固態硬盤的讀取速度也會降低。

推薦給安裝兼容性要求高的用戶

儘管只採用單芯片設計，但東芝RC100 240GB固態硬盤的性能還是達到了PCIe 3.0 x2 NVMe SSD的普遍水平，尤其是隨機讀寫性能非常突出，PCMark 8存儲性能測試總分突破5040分，遊戲啟動速度較快。可以說固態硬盤的結構簡化工作已初顯成效.當然它的缺點也比較明顯，測試中它的連續讀寫速度都出現了明顯掉速。對於追求性能的用戶來說，這顯然難以滿足他們的需求。因此我們更推薦那些對性能要求不高，準備在輕薄筆記本、小型PC平臺等對安裝環境有較高要求的用戶考慮它。

總體來說，我們認為單芯片設計的確可以很好地縮小固態硬盤的體形、提高安裝兼容性，不過在高性能產品上，多顆獨立芯片設計仍將長期存在，畢竟分散獨立設計能更有效地控制、分散熱量，總之各有千秋、各有所長。