主流M.2固态硬盘怎么选? 7款500G PCIe 3.0固态硬盘横评

主流M.2固态硬盘怎么选? 7款500G PCIe 3.0固态硬盘横评

Flying195 / 2021-01-11

今年下半年,老牌存储品牌开始推出自家PCIe 4.0固态硬盘,可当前正处于PCIe 4.0时代的序章之中,用户享有超高速度不仅要付出更高昂的价格购买PCIe 4.0硬盘,还需要一套最近一年的AMD平台采用发挥出硬盘应有的实力,对于普通用户来说成本实在是太高。

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不过,好在PCIe 3.0固态硬盘价格开始走低,而且还不挑电脑平台,主流电脑都能满速运行,再加上现在500GB是目前市面上用户选择最多的容量,所以原本我们准备测试手头上6款不同品牌500GB容量的PCIe 3.0 TLC硬盘

可我们又发现,手头还有一块同容量的最后MLC盘——三星970Pro,按理三星970Pro显然会超越这些硬盘,可具体能有多大差距呢,所以接下来,就测试下,6款TLC硬盘和同容量三星970Pro会有怎样的差距。

(可直接跳转至篇尾总结部分看结论)

这7款固态硬盘分别是:致钛PC005、金士顿KC2000、西部数据SN750、英睿达P5、三星970 Pro、三星970 EVO、铠侠RD20 G2。

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致钛PC005 Active

致钛PC005 Active是今年国产闪存厂商长江存储推出的自有消费品牌致钛下的产品,即便不考虑性能,其意义也是非同凡响,更何况这是一款最高速度达3500MB/s的固体硬盘,在纸面参数上有资格与国外其他主流产品同台竞争。

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金士顿KC2000

金士顿是国内固态硬盘品牌中销量最高的品牌,其品牌知名度在普通用户口中非常高,而这款硬盘也是拥有比较激进的缓存策略,在实际应用中,有很强的表现。需要注意的是,这款硬盘也是横评硬盘中,唯二采用双面颗粒布局的型号。

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西部数据WD_Black SN750

由西部数据这个老牌存储厂商打造的电竞存储产品,这也是圈内用户中已经非常熟悉的固态硬盘型号,拥有优秀的性价比,在国内市场中享有很高的口碑。可最近卷入冷数据风波,对于产品口碑有一定影响,不过这并不会影响到接下来的测试。

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英睿达P5

英睿达作为世界中为数不多闪存制造厂商,其自有品牌英睿达一直没有拿得出手的旗舰产品,而在今年年中新发布的自家旗舰型号英睿达P5,抛弃之前P1中的QLC颗粒,改用TLC颗粒,纸面数据也是猛增,达到PCIe 3.0产品中的第一梯队。

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三星970 Pro

这是7款横评硬盘最特别的硬盘,采用MLC颗粒,与其他TLC硬盘相比,有着质的不同,相当于横评产品中“标杆级”的存在。但因为MLC颗粒自身成本问题,这也是消费级市面中,最后一款行货MLC颗粒硬盘。

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三星970 EVO

这是和三星970Pro同年发布的固态硬盘,采用TLC颗粒,定位更低一档,而价格也是更为便宜。在当时也还是拥有相当不错的性能,而以现在的眼光看来,性能相对中庸。

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铠侠RD20 G2

自去年年初东芝RD500改名铠侠RD10后,其性能又有了不小的提升,而去年年底推出的铠侠RD20 G2又是在RD10基础上做出升级,性能进一步提升,其产品本身也是熟悉的双面颗粒布局。

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7款硬盘算是各具特色了,就挑选了其中比较特殊的几个点,来谈一谈,表格中也用阴影部分标记出来了。

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三星970 Pro自然是其中最特别的了,唯一一款采用MLC颗粒,其寿命也是超过其他TLC硬盘一倍,当然价格也是非常高。致钛PC005Active是用国内长江存储自有颗粒生产的产品,价格相对最低,而且寿命上要小超其他TLC产品20TBW而铠侠RD20 G2作为新品,性能进一步提升,顺序写入也是其中7款硬盘中最高的。

测试平台

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理论数据测试

首先是使用大家熟悉的AS SSD Benchmark,CrystalDiskMark这两款测速软件,在默认设置下对7款固态硬盘的理论性能进行测试。

 CrystalDiskMark测试

因为挑选的都是PCIe 3.0*4的固态硬盘,CrystalDiskMark测试出的最高速度都在3400MB/s左右,这些硬盘之间并没有多大的差距。但在更重要的4K随机读写上,采用MLC颗粒的970 Pro,4K随机读取能力达到63MB/s,领先其他6款固态硬盘,而4K随机写入上,铠侠RC20 G2成为超越MLC颗粒的TLC产品,达到193MB/s。

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而在CrystalDiskMark其他多线程多纵列测试中,铠侠RC20 G2的数据也基本是稳居第一,数据有些强的离谱,完全不像一款TLC硬盘的表现。

AS SSD Benchmark测试

与CrystalDiskMark相比AS SSD Benchmark测试出的速度都会更低一些,基本都达不到官方标称的数值,但也因为AS SSD Benchmark会给出性能评分,相比分析数据,对于普通用户来说更加直观。

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而我们这次测试的7款固态硬盘,铠侠RD20 G2评分达到6875分,远超其他固态硬盘,比分值最低3794分的金士顿KC2000,还要再高出80%。之所以会有这么高的评分,也是因为铠侠RD20 G24K随机64队列速度有绝对性优势,这点在之前的CrystalDiskMark中也有体现。

在去年的横评测试中,铠侠的RD10固态硬盘就表现出远超对手的4K随机读写能力,而今年看来,新款RD20 G2在500G容量下将4K随机性能的优势继续保留了下来,依然是遥遥领先对手,可以说是同类型产品中的“跑分王”。

硬盘缓存性能测试

接下来是固态硬盘的模拟SLC缓存测试,因为现在的TLC硬盘都采用模拟SLC缓存来加速硬盘写入能力,其模拟SLC缓存策略以及缓存用完后的读写性能,更能真实反映固态硬盘的性能水平。

所以接下来,会使用HD Tune对硬盘的缓存性能进行测试,统一将测试文件大小设定在50GB,采用随机数据模式,并测试剩余100GB空间时,SLC缓存的变化情况。

致钛PC005

首先来看看今年下半年国产品牌的致钛的PC005,在空盘状态下,缓内速度2250MB/s,SLC缓存大小为6GB左右,超出缓存后,缓外写入速度在600MB/s左右,性能还算不错,毕竟国内自主研发品牌的第一个自有消费产品。

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不过,它的读取速度就有问题了,直接下降至1400MB/s,并且在剩余100GB容量时,也出现了这个问题。但写入速度并没有太大变化,仅是SLC缓存大小下降至4GB,缓外写入速度也在600MB/s左右,测试过程中固件开始垃圾回收,有一段写入性能下降的过程,整体写入性能变化属于正常水平。

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针对读取速度问题,在相同的空盘状态下,经过了多次测试,依然存在这个问题,而降低测试数据大小至10GB时,读取速度就为正常的3000MB/s,因此可以排除测试方式误差,就是硬盘自身的读写策略或产品性能所致。

三星970 EVO

三星970 EVO在空盘下拥有22GB缓存,作为一款2018年的老产品,在以当前眼光来看,这个SLC缓存容量并不大,而缓内写入速度2250MB/s,而缓外写入速度为650MB/s,速度还算不错。

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而当仅剩100GB空间时,缓存容量降低,只有4GB水平,缓内写入速度也有所降低,降低至2100MB/s,但缓外速度稳定在650MB/s,整体都保持相对不错的稳定性。

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金士顿KC2000

接着是金士顿的KC2000,因为金士顿这款固态硬盘的SLC缓存超大(不是全盘模拟SLC),约在70GB左右,以50GB的数据无法测试出缓存外速度,所以空盘下,写入速度基本都维持在2000MB/s。

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因为SLC缓存依赖剩余的硬盘空间,需要以13的比例占据剩余空间来组建SLC缓存。当KC 2000只剩余100G空间时,KC2000SLC缓存大小急剧下降,只有2.5GB,缓内速度不变维持在2000MB/s,而缓外速度体现出来,有700MB/s左右,读取速度此时也发生有规律的波动。

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西部数据SN750

西部数据SN750在空盘状态下,SLC缓存有5GB左右,缓内速度2400MB/s,缓外速度850MB/s依然是熟悉的低缓存容量+高缓外写入速度的组合,这很西部数据。

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而在剩余100GB容量的情况下,无论是缓存内外的速度还是缓存容量,都没有明显的变化,和我们之前测试1TBSN750时感觉一样,就是一个字“稳”。

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英睿达P5

在空盘状态下,英睿达P5的SLC缓存有46GB左右,是测试TLC品中,缓存容量第二大的产品,缓内速度也有2750MB/s,但缓外速度较低,只有500MB/s,比之前的致钛还要再低一些。

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填充至剩余100GB容量,SLC缓存大小下降至25GB,缓内速度2750MB/s,缓外速度依然500MB/s,但硬盘整体的性能波动变大,尤其是读取性能,测试最后和致钛一样,降低至1000MB/s甚至更低。

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三星970 Pro

三星970 Pro比较特殊,是7款固态硬盘中的唯一一款MLC的固态硬盘,由于自身颗粒的特性(优势)970 Pro并不存在SLC缓存这种概念,用HD Tune测试的写入曲线也基本是平直状态,没有发生明显的下跌,空盘时稳定在2200MB/s,而仅剩余100G空间时,写入速度小幅降低了200MB/s,整体稳定在2000MB/s,不愧是MLC硬盘。

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铠侠RD20 G2

最后是铠侠RD20 G2,SLC缓存有42GB左右,缓内速度2750MB/s,但缓外速度非常亮眼,达到1500MB/s,相比其他TLC硬盘,缓外速度近乎翻倍了。

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而剩余100GB空间时,SLC缓存大小下降至33GB,缓内速度2750MB/s 缓外速度依然是强悍的1500MB/s。没记错的话,500GBRD20 G2缓外性能与RD10 1TB版一致,直接将1TB大容量型号的缓存策略搬到500GB硬盘上,这种方式应该铠侠是第一家这么干的。

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为了方便对比,这里将各硬盘的“缓存大小”“缓内速度”“缓外速度”这三项数据统一用列表展示。

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这7款硬盘中,各家硬盘的缓存策略也是完全不同,有的SLC缓存超大,也有的强调稳定,还有的速度波动巨大,但唯独三星970Pro和铠侠RD20 G2这两款硬盘比较突出。

MLC颗粒的三星970Pro,在HD Tune缓存测试中,虽然没有部分TLC硬盘初始猛增速度,但“永不降速”的写入曲线着实亮眼,和一众速度断崖式下跌的TLC产品相比,那就是降维打击,完全不是一个等级。而铠侠RD20 G2,又是测试TLC硬盘中最特别的产品,其缓存策略相当于自身容量翻倍的1TB款,对比其他常规水平的TLC硬盘,相当于这些500GB TLC硬盘在和1TB铠侠RD10进行对比,缓存优劣自然不用多说。

文件拷贝测试

接下来进行实际文件拷贝测试,分别测试单个48GB压缩文件和27GB系统小文件的拷贝速度,单个压缩文件主要测试硬盘持续写入能力,而碎文件主要测试硬盘4K随机写入的能力。而测试文件放在1TB容量的固态硬盘当中,尽可能避免原始硬盘对测试硬盘性能的限制。

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先看看48GB大文件写入,毫无疑问,MLC颗粒的三星970 Pro最快完成文件写入,只用时22秒,而金士顿KC 2000凭借超大SLC缓存,用时24秒完成位居第二,而高缓外写入的铠侠RD20 G2和英睿达P5以微弱劣势,25秒完成并列第三。

就我们测试的这7款硬盘来看,前四名用时差距不大,都能在5秒差距下完成测试,可以说是感知不强,但970 EVO、西部数据SN750和致钛PC005这三款硬盘的差距就大了,最慢的致钛PC005耗时106秒才完成,比前四名慢了四五倍,而西部数据SN750通过稳定的缓外写入优势和更大缓存的三星970 EVO成绩基本保持一致。缓存的大小对于这个环节的测试也是至关重要。

接着是27GB系统小文件写入耗时,三星970 Pro依然最快完成文件写入,只用26秒就完成了,而第二名依然是KC 2000,但与第一名的三星970 Pro拉开了显著差距,用时40秒完成。而铠侠RD20 G2依然以微弱的差距,位居第三,用时52秒完成。

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其中致钛PC005在这个环节扳回一局,从倒数第一跃升至第四名,紧跟铠侠。而最后一名的位置反倒留给了西部数据SN750,花费69秒才完成拷贝,黑盘4K随机读写能力差的问题在500GB硬盘上被放大了。

PS文件打开测试

在去年的横评中,我们测试了一个我们美工8GB 大小的PSB海报文件打开速度,但这次选择压力更大的24GB大小星空图PSB文件来作为测试文件。一方面是为了拉开硬盘之间的差距,另一方面,24GB星空图文件网络有,大家也能自行下载测试有一定的参考意义。

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因为PS文件打开比文件拷贝更具实际使用意义,所以这里也手动测试了仅剩100GB空间时的用时情况。测试时,手动将Photoshop中的可用内存降至最低,并将缓存盘设定在测试盘,降低PS文件快打开时,内存容量对文件读写的影响。

在空盘状态下,三星970 Pro又一次取得第一,成为7款硬盘中,唯一一个用时不过100秒的硬盘。但之后的排名和之前的文件拷贝耗时排名就不一样了,整体都有了很大的变化,可以说“乱成了一锅粥”。

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之前测试排名一直处于中后方的英睿达P5,一步晋升至第二,仅次于三星MLC硬盘,而金士顿KC2000位居第三名。三星970EVO超越铠侠RD20 G2,排名上升至第四,西部数据SN750位于第六倒数第二,只有致钛PC005一直稳居最后一位。

而在剩余100GB容量时,排名有所改变,三星970 Pro不用多说,铠侠RD20 G2依托于相对稳定的SLC缓存和缓外优势,从第五位上升至第二,与空盘状态耗时基本一致。除了铠侠RD20 G2,SN750也是非常稳定,和空盘状态下耗时基本一致,以117秒位居第三,金士顿KC2000以1秒差距稳居第四。三星970EVO、致钛PC005、英睿达P5分别依次往后排。

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其实从上面的测试中可以看到,除了MLC颗粒的三星970 Pro外,只有西部数据SN750和铠侠RD20 G2的成绩比较稳定,硬盘性能不会因为剩余容量而发生明显波动,而其他硬盘都有不同程度的衰减。这种反差感较强的体验,在长期使用下并不友好,随着硬盘剩余空间不足,硬盘速度和使用体验也是随之下降。

游戏测试

在这个环节中,测试了7款硬盘游戏文件解压速度以及游戏加载速度。测试的游戏一款是最近火热的《赛博朋克2077》另一款是我们的老相识《地铁:离去》,而解压的文件是47GB大小49个分卷的游戏文件。

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先看看游戏解压,7款硬盘中,金士顿KC2000位居第一,花费335秒,铠侠RD20 G2以349秒位居第二,英睿达P5紧跟其后,位居第三,三星970 Pro难得被挤出第一位,以354秒位居第四,而之后排名依次分别为三星970 EVO、西部数据SN750、致钛PC005。

在游戏加载上,7款硬盘无论是空盘还是剩余100G空间时,都没有明显差异, 而去年的横评中也得出相似结论,对于目前游戏来说,固态硬盘之间并没有明显的差距。

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当然,游戏加载时间上没有差距,并不代表着硬盘性能上没有差距,之前测试内存盘时也有注意到,无论是上万读写的内存盘,还是普通固态硬盘,游戏加载时间并没有变化,这说明游戏加载时间的瓶颈已经不是硬盘,甚至和程序自身的文件调度有关。所以在游戏关卡加载测试上,7款硬盘都能快速加载完成,之间的差异微乎其微。

最后的总结

总结分为两个部分,一个是理论评分相对直观些,还有一个是横评产品的个人逐一点评,会带有一定的主观因素。理论评分是按照之前测试数据的排名来计分,排名越高分数越高,最高得分7分,最低1分。

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理论得分排名依次如下:

1.三星970 Pro

2.铠侠RD20 G2

3.KC2000

4.英睿达P5

5.西部数据SN750

6.三星970 EVO

7.致钛PC005 Active

需要注意的是,总分仅代表硬盘的名次高低,并不能作为硬盘之间综合性能指标差距的高低(970Pro性能并不意味着是PC005的两倍)。

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第一位:MLC永远的神——三星970 Pro

不出所料,这7款固态硬盘,MLC颗粒的三星970 Pro得分最高,也是其中获得第一名次数最多的硬盘,这也是因为MLC颗粒对比TLC硬盘来说拥有“代差优势”,由于没有SLC缓存的设计,硬盘基本能够全速稳定在TLC硬盘的“缓内范围”内,尤其是在运行大型文件时,优势会更为明显,所以整体性能位列第一,唯一的缺点就是价格实在太贵,相比其他产品要贵出整整一倍,这也难怪会停产MLC颗粒。

第二位:固态硬盘之壁——铠侠RD20 G2

之前测试中有提到,MLC颗粒的三星970 Pro面对TLC硬盘,就如同“降维打击”般鹤立鸡群,而铠侠RD20 G2就是TLC硬盘中的“降维打击者”。虽说都是500G容量,但却拥有高达42GB的缓存空间与1500MB/s的缓外速度,这是铠侠RD10 1TB版才有的缓存规格。其跨级性能的消费级固态硬盘中也是首次出现,这使得铠侠RD20 G2在各种环节中都能拥有相当优秀的表现,综合性能非常接近MLC颗粒的970 Pro。

再结合相对不错的定价,这款硬盘或将成为PCIe 3.0时代,标杆级的500GB固态硬盘。借用“名作之壁”的说法,铠侠RD20 G2就是现在固态硬盘下的“固体硬盘之壁”。综合性能打得过这款硬盘,才有资格称之为“PCIe 4.0超高速硬盘”,所以将铠侠RD20 G2排行第二。

第三位:扮猪吃虎——英睿达P5

在最初的理论跑分数据中,英睿达P5并没有像铠侠RD20 G2那样呈现出非常高的数据优势,以至于测试初期,在我印像中就给它打了低分。但在实际应用中,英睿达的综合表现却超越预期,无论是大文件拷贝,还是游戏解压,成绩表现都还算不错,基本紧贴排名前位的硬盘。

通过较低的理论数据,在实际应用中获得相对不错的成绩,有点扮猪吃虎的感觉,这或许就和英睿达P5上的美光自研主控有脱不了的关系。当然P5的缺点也非常明显,较低的缓外速度以及脏盘下性能不稳定问题,使得硬盘在一些情况下,例如PS文件打开中,和其他硬盘拉开很大的差距,所以就将英睿达P5放在第三位。

第四位:鸡血速度——金士顿KC2000

依托于超大的SLC缓存,金士顿KC2000如同打了鸡血一般,在众多测试中展现出不俗的成绩,综合性能非常接近位于第二位铠侠RD20 G2。“鸡血”虽好,可过了这一阵,就是副作用了。 

金士顿KC2000的高性能都依赖于SLC缓存,当硬盘容量剩余不足时,将会发生非常明显的性能下降,而巨大的SLC缓存也会加剧硬盘写放大问题,进一步压缩颗粒寿命,所以综合来看,即便金士顿KC2000测试场景比英睿达P5好一点,但我个人还是手动降低至英睿达P5之下,位列第四。

第五位:缓存决定成败——西部数据SN750

因为我们手头上只有带散热片版的500GB 西部数据SN750,所以就按散热片版的进行测试。之前测试1TB版SN750时,表现都相当不错,再加上散热片优势,按理SN750在测试中会更占优势,可实际测试后,500GB版的SN750的表现不尽如人意,尤其是在4K小文件时,和其他产品拉开了较大的差距。

之所以SN750 1TB版成绩会比较不错,也是因为在大容量1TB版本上缓存翻倍,缓存偏小的缺点并不明显,而500GB版缓存直接减半,这一短板产生的影响就立马被放大,再加上这次测试的文件偏大,500GB版SN750的表现就只能处于倒数第三,也只有在剩余空间不足时,通过自身相对不错的缓外速度和低SLC缓存大小拉回了比分。

第六位:廉颇老矣——三星970 EVO

就测试数据来看,三星970 EVO的综合性能与SN750相似,但SN750依靠更小的缓存就达到三星970 EVO的水平,而且在低容量下,其性能基本不变,对比下来,三星970 EVO就在SN750之下,所以三星970 EVO位于第六,作为一款2018年就发布的产品,能和1年后的SN750掰掰手腕,也算是不错了。

第七位:初露锋芒的新人——致钛PC005 Active

这是一款非常特别的产品,上面所有固态硬盘产品都是由国外厂商品牌生产,唯独这一款,是全权由我们国家自行生产制造,而且作为国产自有品牌的第一款消费固体硬盘产品,一步就迈入了当时高阶产品的队列,这相当于实现了从无到有的巨大进步,拥有如此巨大的进步还是值得肯定的。

可从客观数据,不带有任何情感来看,致钛PC005 Active和一众国际大厂比起来差距依然明显,尤其是在大文件读拷贝以及实际文件打开上,败的比较彻底,而且在低剩余容量时,还出现了读取速度减半的问题,因为这次是个多品横评,注重数据对比,就没有对单品进行深挖,但这个问题的出现,个人感觉还是有些致命的,不知道后续产品是否纠正这些问题。


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