3D XPoint 記憶體
不知讀者是否注意到，Intel 採用一般 NAND 快閃記憶體的 SSD，型號尾墜 p 字樣為小寫，而採用 3D XPoint 記憶體的型號尾墜 P 為大寫，藉此判斷該 SSD 所採用的記憶體種類。3D XPoint 為 Intel 與 Micron 共同研發的成果，Intel 採用此記憶體的品牌系列名稱為 Optane，Micron 則為 QuantX，但目前僅有 Intel 朝向一般消費市場推出相關產品。
3D XPoint 相對於 DRAM 或是快閃記憶體有著不同面向的優勢，非揮發性斷電不會遺失資料與較高的儲存密度，為其與 DRAM 相較之後的優點，寫入壽命長、存取延遲短、存取速度快則是與快閃記憶體比較後的結果。
透過 3D XPoint 特性，Intel 於伺服器市場推出採用 DDR4 DIMM 插槽規格 Optane DC Persistent Memory，記憶體階層位於系統記憶體和 SSD 之間，需要如 Xeon Scalable 特殊的處理器支援性，另外則是 Optane SSD DC P4800X 系列。消費市場則以 Optane SSD 為主，包含 Optane SSD 800P/900P/905P，以及作為一般 SATA 6Gb/s 傳統硬碟與 SSD 加速的 Optane Memory。（AMD 部分新款晶片組也可透過 StoreMI 技術使用 Optane Memory）
▲Optane SSD 905P 擁有旗艦款式定位，U.2 版 480GB 容量採用禮盒包裝，外層再加上親膚性塗層。
▲配件為 M.2 2280 轉 U.2（SFF-8639）轉接線、固定螺絲、保固說明書。
▲轉接線材需要另外銜接 SATA Power。
Intel Optane SSD 905P Series 480GB U.2 規格
- 產品型號：SSDPE21D480GA
- 外觀形式：2.5“/15mm/U.2
- 介面速度：PCIe 3.0 x4 NVMe
- 容量：480GB
- 寫入壽命：8.76PBW
- 電源需求：max 12.8W
- 其它：1600000hrs MTBF
AIC、U.2、M.2 任君選擇
Optane SSD 900P 僅推出 AIC（Add-In Card）/HHHL 與 U.2 2 種版本，到了 Optane SSD 905P 世代，額外新增 M.2 22110 外觀形式版本，AIC/HHHL 與 U.2 版本則是加入更多變化，AIC/HHHL 版本擁有 LED 燈光特效、U.2 版本則於外殼增加許多散熱用鰭片。
Optane SSD 905P 容量版本選擇性，則以 U.2 形式擁有最高彈性，具備 480GB、960GB、1.5TB，AIC/HHHL 則是少了 480GB 版本。M.2 則受限於 3D XPoint 記憶體儲存密度仍不及 TLC、QLC 形式快閃記憶體，即便採用較長的 22110 規格，目前僅推出 380GB 容量。
▲U.2 版本外型相容 2.5 吋儲存裝置鎖點。
▲外殼高度達 15mm，需要注意少部分機殼位置相容性。
▲背面與正面金屬外殼均設計不少的散熱鰭片，比較不用擔心 NVMe M.2 SSD 過熱降速問題。
▲U.2 版本使用 SFF-8639 介面規格，外觀相當類似 SATA 或是 SAS，但是內部傳輸 PCIe 差動訊號，使用者可別硬插不相容的線材。
3D XPoint 相對一般 NAND 快閃記憶體擁有不少好處，以 Intel 釋出的相關資訊推導，該記憶體最小定址存取單位應比 NAND 快閃記憶體讀寫（read/program）page、抹除（erase） block 還要小。3D XPoint 單一儲存單元可以改變成 2 種狀態其中之一，用以辨別 0 與 1。儲存單元能夠直接寫入，無須 NAND 寫入前需執行抹除動作，因此 Optane SSD 905P 存取延遲相當低，讀寫均為 10µs，隨機存取表現各容量均在 550000IOPS 以上。
本次測試 U.2 480GB 款式最高連續讀寫速度為 2600MB/s 和 2200MB/s，內部含有 14 顆封裝顆粒，分別為 7 顆 29P64BIANDNF3 和 7 顆 29P16BIALDNF3，前者單顆容量為 64GB 封裝 4 個 16GB 晶粒，後者容量為 16GB 封裝單個 16GB 晶粒，因此 U.2 480GB 實際總容量達 560GB，使用者可用容量為 457863MB，約為 447GB 左右，多餘空間作為 over-provisioning 以及保留給控制器運用。
▲Optane SSD 905P U.2 480GB 內部電路版正面一覽，7 顆 3D XPoint 記憶體封裝顆粒圍繞內建金屬 IHS（Integrated Heat Spreader）的控制器，旁邊封裝較小的晶片為整合型電源管理晶片。
▲背面另外安排其餘 7 顆封裝顆粒。
▲Optane SSD 905P U.2 版本採用上、下金屬外殼結構，電路板零組件均塗有導熱膠將廢熱引導至外殼（圖片中已清除）。
▲7 顆 29P64BIANDNF3 記憶體封裝與控制器位於電路板同側。
▲7 顆 29P16BIALDNF3 記憶體封裝則位於電路板背面。
▲EAU46423 SLLL3D 主要控制晶片，具備 7 個讀寫通道，計入 3D XPoint 的特性，電路板並沒有額外安裝獨立快取記憶體封裝。
▲RT5062 整合型電源管理晶片，結合控制器與多組降壓轉換器，推測應為 Richtek 產品。
3D XPoint 另外一個受到推崇的優勢，即為相當良好的寫入壽命，能夠作為密集寫入應用情境產品。以 480GB 為例，總耐寫量可達 8.76PBW！而一般 SSD 還在 TBW 等級遊蕩，8.76PBW 讓這款產品在 5 年保固之內，擁有 10DWPD 每日寫入量。其餘 380GB、960GB、1.5TB 款式 容量分別為 6.93PBW、17.52PBW、27.37PBW，每日寫入量均約為 10DWPD。
▲Optane SSD 905P 效能規格資料表 ，無法復原讀取錯誤率達 1017 等級，比一般消費級 SSD 更低 。（點圖放大）
▲由於 3D XPoint 的特殊性，Optane SSD 905P 僅支援 NVMe 1.0/1.1 規範，U.2 480GB 版本日常 Windows 10 桌面待機為 39℃（室溫 25℃）。
SSD Toolbox
針對消費市場 SSD 產品，Intel 提供多種軟體讓玩家安裝產品更為簡便，包含 Data Migration Software 資料移轉軟體，從舊型儲存裝置移動資料至 Intel SSD。使用 NVMe 規範的 SSD，也提供 Windows 7、Windows 8/8.1、Windows 10 驅動程式，以便讓舊款作業系統也能夠安裝於此系列 SSD。
日常管理提供 SSD Toolbox 軟體，提供檢測、Secure Erase、韌體升級功能，並提供 System Tuner，讓舊款作業系統能夠針對 SSD 特性，調整相關運作機制。SSD Toolbox 最後 1 個分頁，則是提供系統相關資訊檢視。
▲SSD Toolbox 軟體首頁，點擊按鈕提供 S.M.A.R.T. 資訊。
▲SSD Toolbox 提供快速與全面 2 種診斷掃描。
▲Secure Erase 負責清除 SSD 內部資料。
▲Optane SSD 905P 的 Secure Erase 比較類似於全區寫入 0 或是 Sanitize，因此需要較長的作業時間。
▲若是安裝於較為老舊的作業系統，SSD Toolbox 也能夠調整相關功能機制。
（下一頁：老化測試，效能不老）
重負載測試表現驚人
3D XPoint 記憶體給予 Optane SSD 相當良好的效能基礎，特別是在寫入效能與一致性測試部分，不必擔心 SSD 長久使用過後的效能下降問題。搭配測試處理器為 Core i9-9900K，主機板為 Asus ROG Maximus XI Extreme，記憶體為 Team Group T-FORCE NIGHT HAWK Legend RGB DDR4-3200 8GB x 2 @DDR4-2666，NVMe 驅動程式則採用 Windows 10 附屬的 stornvme.sys。
首先是速食型 CrystalDiskMark，循序讀寫速度雖不及市面上開啟 SLC 快取技術的 MLC、TLC 紀錄形式 SSD，僅有 2778.6MB/s 和 2465.8MB/s，4KB 佇列深度 1 單執行緒則是相當不錯的 163.2MB/s 和 157.4MB/s，讀取相當於採用一般快閃記憶體 SSD 的 3 倍左右。
▲評測剛開始 CrystalDiskMark 即可發現 Optane SSD 905P 採用 3D XPoint 的優勢，低佇列深度讀取效能相當不錯。
▲ATTO Disk Benchmark 適逢改版至主要版本號 4，測試項目略有調整，Direct I/O 佇列深度 32，從 32KB 開始即可達最高讀寫速度 2.59GB/s 和 2.30GB/s。
▲ATTO Disk Benchmark Direct I/O 佇列深度 32，讀取 IO/s 以 512Byte～2KB 表現最佳，寫入則需等到 4KB～16KB。
▲Anvil's Storage Utilities 突破 20000 分，主因同樣是讀取 IOPS 表現所致。
4K 隨機寫入 IOPS 表現可以透過加大快取緩衝區而提升，但讀取部分無法預測下一筆存取位置，因而形成多數 SSD 的罩門；相反的，受惠於 3D XPoint 低延遲性，Optane SSD 在此大放異彩，從 CrystalDiskMark 開始，到最後的 PCMark 8 Storage，均以此優勢獲得不少效能表現加乘效果。
▲AS SSD Benchmark 受惠於 4K 表現推波助瀾，Optane SSD 905P U.2 480GB 總分達 6745分。
▲AS SSD Benchmark 4K-64Thrd IOPS 表現大於表訂規格，均突破 570000IOPS。
▲Optane SSD 905P U.2 480GB 採用自家 EAU46423 SLLL3D 主要控制晶片，讀寫效能不會受到資料可壓縮度影響。
▲PCMark 8 Storage 測試項目頻寬直接突破 1000MB/s，來到 1552.67MB/s，表示玩家可以獲得相對於一般 SSD 快上許多的體驗。
效能一致性依舊採取 IOMoter 寫入 SSD 容量 2 倍以上資料，再以 3 小時、每隔 5 分鐘紀錄 4K 100％ 隨機寫入 IOPS 效能。寫入容量 2 倍以上資料，主要讓 SSD 進入穩定態並避免預留空間 over-provisioning 造成影響，但對於採用 3D XPoint 的受測品 Optane SSD 905P U.2 480GB 而言，是否有這個老化過程並不重要。
▲3D XPoint 記憶體特性使然，使得 Optane SSD 905P U.2 480GB 一致性測試出現其它 SSD 望塵莫及的平穩表現。
▲Optane SSD 905P U.2 480GB 一致性測試 IOPS 表現一覽表。
▲Optane SSD 905P U.2 480GB 於佇列深度 16 之後即可發揮全速，直至 65536 依舊不見下滑現象。
▲4K 隨機 70％ 寫入、30％ 讀取測試，Optane SSD 905P U.2 480GB 分別於不同佇列深度 IOPS 表現詳細資料。
▲劇烈操駕溫度僅有 50℃（室溫 25℃），金屬外殼鰭片功勞不小。
旗艦市場無對手
3D XPoint 由 Intel 和 Micron 合作研發製造，也可以說由這 2 家壟斷，Micron 尚未推出消費級產品的狀況之下，目前是 Intel Optane 一枝獨秀。本次測試 480GB 容量版本建議售價為美金 599 元，折合約新台幣 18,500 元，其餘 380GB、960GB、1.5TB 分別為美金 499 元、1,299 元、2,199 元，折合約新台幣 15,500 元、40,100 元、67,900元。
與近來越趨便宜的一般 TLC、QLC SSD 比較，建置成本相距 3~5 倍以上，所獲得的效能體驗卻因 3D XPoint 記憶體與 NAND 快閃記憶體不屬於同一量級，而有顯著提升。除非 Micron 也下海推出消費級相關產品，目前 Intel Optane SSD 系列並無競爭對手，只要玩家出得起錢，就可以把令人滿意的效能和寫入壽命一起帶回家。
▲雖然 Optane SSD 905P U.2 480GB 要價不菲，但市場上並沒有其它競爭對手能夠選購，再考量產品特殊性，筆者因而給予編輯推薦。
產品資訊
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測試平台
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- 處理器：Intel Core i9-9900K
- 主機板：Asus ROG Maximus XI Extreme
- 記憶體：Team Group T-FORCE NIGHT HAWK Legend RGB DDR4-3200 8GB x 2 @DDR4-2666
- 系統碟：Plextor M9Pe(G) 512GB
- 電源供應器：Seasonic Platinum SS-1000XP
- 作業系統：Microsoft Windows 10 Pro 64bit 1803