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Marvell 控制器搭 TLC 顆粒,Kingston SSDNow UV400 固態硬碟實測

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2.5 吋固態硬碟的未來發展走向,很早之前就能看出中低價位產品,必然轉向採用 TLC 顆粒。事實如此,在 Kingston 跟進推出 SSDNow UV400 之後,全球主要廠商都有相對應製品。姍姍來遲的 SSDNow UV400,整體性能表現算是不俗,價格策略更讓人有感的和 MLC 拉開差距。

全球主要固態硬碟廠商,皆已相繼導入 TLC 類型顆粒應用方案,近期市占率排在第 4 名的 Kingston,姍姍來遲完成了這塊拼圖。這些品牌產品之中,除了 Samsung 主打自行開發控制器,其他常見採用 Phison 設計方案,少部分則是 Marvell。較晚加入這戰局的 Kingston,強調採用 Marvell 控制器搭配 TLC 顆粒,是款價格導向的經濟型產品。

價格導向設定,但並未追逐成本極簡化

Kingston SSDNow UV400
▲ Kingston SSDNow UV400 提供僅固態硬碟,以及升級套件兩種銷售形式,受測品為只有固態硬碟的 480GB 容量版本。  

在 Kingston 固態硬碟產品群裡,SSDNow UV400 有著截然不同的新外貌,外殼既非向來採用的純黑配色,也沒有彩色印製企業圖示與型號的貼紙。Kingston 一反常態走極簡風格,銀色外殼上蓋以黑色印刷公司名稱與企業圖示,至於底蓋向來都有的品牌、容量、料號、安規貼紙,則是坐落在大同小異的位置。

另外在包裝與內容物部分,Kingston 大多數固態硬碟產品都有兩種出貨形式,其一如受測品這樣只有固態硬碟本體,另一種則是包含硬碟轉接固定架、USB 外接盒等周邊的套件組。因此看到這樣簡陋的包裝,再加上外觀設計樣式變動,並不代表 Kingston 為了降低成本而極盡可能簡化,尤其外觀部分我們推測只不過是想改變風格而已。

Kingston SSDNow UV400
▲ SSDNow UV400 外觀樣式相當樸素,外殼直接印刷品牌字樣與企業圖示,不像以往貼上彩色的圖示貼紙。


▲ 底部仍然黏貼了載明品牌、型號、容量、料號、安規等資訊的貼紙,這點一如其他兄弟產品。

也許你不以為然,但是難以否認外殼乃至於固定機構,不失為一個成本精簡途徑。如我們過去所介紹的價格導向產品,不少產品都不再使用螺絲固定,除了節省料件成本還能使生產組裝速度加快。SSDNow UV400 還算沒有過度簡化,銀色外殼仍然是鋁合金材質,電路板則是和外殼的螺絲孔位結合,利用 4 顆螺絲鎖在一起而非 8 顆分層固定。

外殼材質是個有趣的議題,少部分價格導向產品改採用塑料材質,由於產品是買來用而不是買來摔的,材質差異倒未必要和堅固性畫上等號。問題在於快閃記憶體的半導體製程一再進步,但是內部電晶體數量卻也一直增加,再加上控制器這個發熱源,塑料外殼對於散熱性的影響難免令人疑惑。如果你有實際觀察過,裝配在筆電之類設備內的運作溫度,是不難發現未必比硬碟來低到哪。

Kingston SSDNow UV400
▲ 外殼上、下蓋皆為金屬材質,鎖上螺絲會連帶固定內部的電路板。

Kingston SSDNow UV400
▲ 電路板直接卡在外殼機構預留的溝槽,並未再使用螺絲固定,其中控制器黏貼了導熱膠。

主打 Marvell 控制器,但細部用料稍作保留

SSDNow UV400 主打採用 Marvell 設計方案,沒有基於成本考量而極度精簡化的外殼,可以很輕易地打開一探究竟。相較於採用台灣設計方案的競爭產品,看來看去都長一個模樣,設計方案不同的 SSDNow UV400 看來還算新鮮。其電路板線路為兩面布局,總共可以配備 16 顆快閃記憶體,動態隨機存取記憶體則是最多 2 顆,至於控制器則是為在正面,這種布局偏屬性能導向配置。

Kingston SSDNow UV400
▲ 電路板正面線路布局,計有 8 顆快閃記憶體、控制器、動態隨機存取記憶體,以及電源等主要迴路。

Kingston SSDNow UV400
▲ 電路板背面亦能焊接 8 顆快閃記憶體,另外還有預留的動態隨機存取記憶體焊接腳位。

所採用 Marvell 控制器型號為 88SS1074,這是在 2014 年所發表支援 15nm 製程 3D MLC、TLC 顆粒,內建自家第三代 NANDEdge 技術功能,以及 LDPC(Low Density Parity Check,低密度奇偶檢查碼)的產品。其架構設計具備 4 個資料傳輸通道,並且支援 DEVSLP(Device Sleep)省電模式,我們不久前介紹的 Plextor M7V系列,也是採用這個設計方案。


▲ Marvell 製控制器外觀打印型號為 88SS1074-BSW2。

不過其餘關鍵用料部分,顆粒外觀都是打印 Kingston 自家字樣,官方語帶保留表示暫時無法提供概略規格資訊。為數 16 顆 TSOP 封裝快閃記憶體,我們不排除骨子裡是 Toshiba 製品,或許為 15nm 製程 Toggle 晶圓。至於動態隨機存取記憶體,包括容量配置等規格細節同樣不詳,我們推測應該是用普遍常見的 DDR3L-1600 顆粒。


▲ 快閃記憶體外觀打印自家品牌字樣,型號為 FD32B08UCT1-10。


▲ 動態隨機存取記憶體同樣是打印自家品牌,型號為 D2516EC4BXGGB。

在此搭配組合下,SSDNow UV400 官方規格標示存取性能如圖所示,性能最佳的 480GB 容量循序存取速度可達讀取 550MB/s、寫入 500MB/s,其中 960GB 容量在稍後才會推出。與採用相同設計方案的 Plextor M7VC相較下,Plextor 調校所得寫入性能高出一截,特別是 128GB 容量標示可達 500MB/s,反觀 SSDNow UV400 只有 350MB/s。

TBW(Total Bytes Written,總寫入位元組)設計規格同樣有意思,SSDNow UV400 依容量由小至大分別為 50、100、200TB,M7VC 標示同樣是更高的 80、160、320TB,兩者皆為 3 年有限保固。以受測品 480GB 容量為範例來推算,每日資料寫入承受量概略為 183GB,約等於 0.38DWPD(Device Write Per Day,每日寫入量),意味每天能覆寫約 38% 可用容量。


▲ SSDNow UV400 官方規格資訊。


▲ CrystalDiskInfo 偵測資訊:產品設定並未支援 DEVSLP(Device Sleep)省電模式。


(下一頁還有:性能實測、總評)

概觀性能表現出色,惟真實寫入速度一般

設計規格、標示值是一回事,接著透過不同性能實測,簡單比較 SSDNow UV400 是否有機會逆轉勝 Plextor M7VC。就 ATTO Disk Benchmark 測試結果而言,SSDNow UV400 性能變動是比較平穩,而且能夠超越規格標示速度,在較為單純的 Neither 模式至少可達讀取 551MB/s、寫入 512MB/s。至於波動稍多的 M7VC,最大值以些許之差領先,但基於測試誤差範圍考量,我們認為兩造表現都算是不錯。


▲ ATTO Disk Benchmark - Neither 測試模式:最高存取速度約為讀取 553MB/s、寫入 525MB/s。


▲ ATTO Disk Benchmark - I/O Comparison Random 測試模式最高存取速度約為讀取 506MB/s、寫入 525MB/s。


▲ ATTO Disk Benchmark - Overlapped I/O QD 8 測試模式最高存取速度約為讀取 561MB/s、寫入 528MB/s。

Anvil’s Storage Utilities 測得 Seq 4MB 最高速度,讀取是 MV7C 以些微之差領先,寫入則是一致。不過 4K 基本表現,M7VC 同樣是讀取小贏,但寫入反而是 SSDNow UV400 超前大約 48%,而且包括 4K QD4、4K QD16 寫入同樣以不同幅度勝出。寫入方面大多是 7MVC 領先,SSDNow UV400 僅在 128K 項目超前,但由於寫入超前較多,因而總評分超越了 M7VC。


▲ Anvil’s Storage Utilities 測試:Seq 4MB 讀取 524.32MB/s、寫入 492.78MB/s,4K 則為讀取 33.92MB/s、寫入 119.38MB/s,
總評分 4741.72分。

AS SSD Benchmark 測試結果和 Anvil’s Storage Utilities 相呼應,SSDNow UV400 讀取速度無法和 M7VC 相比,特別是 4K-64Thrd 落差達到 18% 左右,因此讀取子評分落後一截。寫入方面則是逆轉勝,除了 Seq 項目仍然稍微落後,但 4K 反而超前約 17%,故寫入子評分勝出。至於總評分方面,SSDNow UV400 寫入難掩讀取不足之處,因此沒能再度險勝 M7VC。


▲ AS SSD Benchmark 測試:Seq 讀取 526.05MB/s、寫入 486.01MB/s,4K 則是讀取 33.24MB/s、寫入 112.72MB/s,總評分 1064分。


▲ AS SSD Compression-Benchmark 測試:寫入曲線出現一些明顯波動,還算理想但不算是很好。

CrystalDiskMark 基準評分項目 Seq,SSDNow UV400 讀取與寫入皆領先,至少可達讀取 548.8MB/s、寫入 517.8MB/s,相當趨近官方規格標示值。4K 讀取同樣不敵 M7V,但是寫入勝出 25% 幅度,至於 QD32 佇列深度是互有領先,只是差距沒有動輒超過 10%。就整體概觀性能而言,兩款產品都有不俗的表現,其中 SSDNow UV400 寫入表現或說調校,是更勝於 M7VC。


▲ CrystalDiskMark 測試:Seq 至少達讀取 548.8MB/s、寫入 517.8MB/s,4K 至少為讀取 36.19MB/s、寫入 131.3MB/s。

概觀性能最後來看 HD Tune Pro 測試結果,基本上而言讀取部分是可以暫且忽略之,這測試的重點在於寫入曲線,能藉以窺探 SLC 模擬快取設定。依據寫入曲線變動來推估,SSDNow UV400 模擬快取巔峰效率值接近產品容量 10%,起始速度有 425MB/s 左右,飽和之後驟降至 75~100MB/s 之間浮動。相較下,M7VC 模擬快取飽和時還能有超過 200MB/s 的速度,包括變動率也平穩許多。


▲ HD Tune Pro 讀取測試:最大值 424.9MB/s、平均值 431.1MB/s,單論速度表現是頗佳。


▲ HD Tune Pro 寫入測試:巔峰速度落在 425MB/s 附近,真實寫入速度在 75~100MB/s 之間浮動。

概觀性能測試階段以 PCMark 8 作為總結,SSDNow UV400 總得分 4917,頻寬部分則為 208.51MB/s。與 M7VC 相較,總得分以 4 分之差勝出,但頻寬反而小輸約 1MB/s。這結果和絕大多數概觀性能接近,兩者差距普遍很接近,表現都算是不俗。至於 SSDNow UV400 模擬快取那表現,當系統碟照理說是不大會連續寫入這麼大量資料,因此實際使用感會比這測試結果來得小。


▲ PCMark 8 Storage 測試:主得分 4917、頻寬 208.51MB/s。

寫入掉速突出,一致性表現同樣良好

接著來看 4K 隨機寫入耐力測試,這對韌體設定、調校是個考驗,能用以評估實際使用一陣子之後,寫入掉速情況大致上如何。下列數據圖表,我們一併加入 Plextor M7VCOCZ Trion 150Crucial BX200等,這幾款近期上市的 TLC 應用產品。SSDNow UV400 在起跑點沒有很亮眼的表現,但是從整體變動來看,調校策略是有追求一致性的傾向。

如填寫 25~75% 產品容量區間,速度從 8583IOPS 降低至 5918IOPS,數值不亮眼但降幅僅只有 31% 左右。反觀 M7VC 賬面數值最為理想,但降幅是略高一些的 38% 上下,至於 Trion 150 驟降幅度接近 55% 又更為劇烈。而後填寫至 125% 已經進入髒碟狀態,SSDNow UV400 變動相對平緩,結尾表現有 2316IOPS,反而還超前了 M7VC。


▲ DriveMaster 4K 隨機寫入測試曲線圖。(點圖可放大)


▲ DriveMaster 4K 隨機寫入測試數據:平均參考值 4304IOPS、極端狀態 2316IOPS。


▲ SSDNow UV400 最佳比較對象莫過於 Plextor M7VC,我們另外拉出來單獨製圖,讓大家能夠更直覺的快速比較。(點圖可放大)

至於性能一致性腳本,我們是使用 4K 校正、讀取與寫入混合模式進行測試,可作為整體存取表現的評估基準。除了 M7VC,包括主角和其餘比較組,平均值與最大值都有很大的落差,但重點還是在於 Performance Consistency 總評價。UV400 所得結果為 2539IOPS,僅落後 M7VC 些許但超越其他對手相當服務,這部分表現也算是頗佳。


▲ 讀取、寫入混合性能一致性測試:總評價 2539IOPS。

整體表現理想,價格更是一大競爭力

綜觀 SSDNow UV400 整體表現,概觀性能算是可圈可點,若不說這是採用 TLC 顆粒,應該也不會有人起疑。唯一罩門在於真實寫入速度,我們推判是顆粒搭配組合因素,使得 SLC 模擬快取飽和之後,沒能有較為理想的表現。不過就現實而言,如果將它拿來當開機系統碟使用,正常存取資料量是在快取加速作用範圍內,理應當不會感受到莫大差異。

至於進階的 4K 寫入掉速模擬、性能一致性,SSDNow UV400 表現也令人眼睛為之一亮,並未愧對採用成本相對較高的 Marvell 控制器設計方案。其市場參考價格為 3,480 元,比 Intel、OCZ、Plextor 產品便宜 710~1,119 元不等,價格方面可說是相當有競爭力。TLC 應用產品過去總被挑剔沒有和 MLC 拉開顯著價差,看來 Kingston 這次切中甜蜜點了,有低成本、大容量者需求很值得參考。

廠商資訊

Kingston  https://www.kingston.com/tw

測試平台

  • 處理器:Intel Core i7-4770K
  • 主機板:Asus Z97-PRO(Wi-Fi ac)
  • 記憶體:Kingston HyperX Genesis PnP DDR3-1600 4GB x 2
  • 系統碟:Kingston HyperX SSD 240GB
  • 作業系統:Windows 10 Pro 64bit 中文版

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