在 Intel 首開先例之後，個人用高性能固態的發展走向，全聚焦在 PCIe 3.0 x4 NVMe 規格。Intel 與 Samsung 等先鋒的產品，大多從企業級產品線下放設計而來，成本乃至於售價是為門檻。不過另一造，台系控制器廠商也相當積極投入開發，將能帶來更為經濟實惠的設計方案。開發進度尤以 Phison 最快，如 Zotac 這款已經在特定市場上市的 Sonix PCIE 480GB SSD，便是個實際應用範例。
原生 PCIe 電路板設計，金屬外殼包覆強化散熱
▲ Zotac Sonix PCIE 480GB SSD 配件包含快速安裝指南與 I/O 檔板配件。
Zotac 提供 Sonix PCIE 480GB SSD 測試樣品（產品料號 ZTSSD-PG3-480G-GE，以下簡稱為 Sonix），讓我們得以初次實際試驗 Phison 設計方案，外傳許久的 PCIe 3.0 x4 NVMe 規格設計控制器，究竟能帶來何等性能體驗。在效能實測階段，將和台灣極少數所能購買的同級產品，也就是 Intel SSD 750 400GB 進行概略比較。
首先就外觀設計、結構來看，Sonix 散熱處理層層包覆了產品，電路板正面附加金屬外蓋，至於反面則是加上縷空刻化品牌字樣的背板。這設計是噱頭或真有其效用，稍後拆解窺探便能略知一二，至少就視覺感面向來說不落人後。畢竟如 Intel SSD 750、Pioneer APS-SE1 等產品，也都加上了重裝散熱片處理，不像以往的 PCIe AHCI 產品那樣簡化。
▲ 和一般 PCIe 產品不同的是，Sonix 加上了外蓋而非一體式的散熱片。
▲ 背板縷空刻化 Zotac 品牌字樣，加強了外觀視覺感。
▲ 提供半高（Low-Profile）檔板，方便小型化電腦系統組裝使用。
實際拆解結果或許可以這麼說，電路板正面附加的金屬外蓋，儘管開設了不少通風開孔，但並未與電路板上的重點元件接觸，確實是保護與視覺感作用較大。取下金屬外蓋之後電路板正面便一覽無遺，Sonix 是以原生 PCIe 電路板設計，並非用 M.2 模組搭配 PCIe 轉接板組成。這兩種方案各有具優缺點，前者易於加入斷電資料保護等功能設計，後者則是可以直接推出 M.2 版本。
近來有不少固態硬碟廠商，越來越注意高性能產品的散熱問題，特別是 PCIe 3.0 x4 NVMe 規格產品，過熱恐導致存取性能降低。基於這類考量，Zotac 在正面核心部位加上了鋁質散熱片，覆蓋住控制器與快閃記憶體等元件。至於背板也有著相同的輔助作用，產品組裝在快閃記憶體上黏貼導熱膠，藉以將熱量傳導至背板端，以期能夠全面性降低產品運作熱量。
▲ 取下正面的外蓋可以發現別有洞天，Sonic 採用原生 PCIe 電路板設計。
▲ 除了正面的鋁質散熱片，背板也是有和主要元件接觸，增加整體的散熱性。
採用 15nm 製程 MLC 顆粒，性能導向搭配組合
細看 Sonix 線路設計布局，總免不了讓人聯想到，這是套用 Phison 的公版設計。無論是或不是，電路板正面右半邊都格外引人注意，從預留的元件焊接腳位與型態來看，理應當是用於布建斷電資料保護（Power Lose Protection）功能所需元件的迴路。相對來說，玩家、個人用定位導向的 Sonix，並不具備這企業級產品普遍重視的功能設計。
至於核心部位只占去電路板一半空間，正面線路布局除了主控制器，還得以布建 4 顆快閃記憶體，以及 1 顆動態隨機存取記憶體。電路板背面可布建的重點元件數量相同，有著另外 4 顆快閃記憶體，只是動態隨機存取記憶體焊接腳位空著。Zotac 將固態硬碟視為自家顯示卡等產品的延伸搭配選擇，僅提供效能玩家所需主流容量，故當前只有 480GB 單一選擇，但就線路布局來說要推出 TB 級容量也不成問題。
▲ Sonix 正面主要元件集中在左半邊，右半邊可看出是其他附加功能的預留線路。
▲ 背面線路布局和正面相仿，主要元件也都是集中在一個區域。
Sonix 所採用 Phison 設計方案，控制器表面打印型號為 PS5007-11，Phison 官方正式型號是 PS-5007-E7。這款 8 通道控制器，主要特點是採用 PCIe 3.0 x4 傳輸介面，相容 NVMe 1.2 通訊協定規範，能夠支援 1z 製程 SLC、MLC、TLC 與 3D 快閃記憶體，最高容量可達 2～4TB。特色功能方面，包含 End-to-End Data Path Protection 資料路徑正確性保護技術，以及 SmartECC 錯誤糾正機制。
至於總數 8 顆 Toshiba 製快閃記憶體，概略解析型號編碼原則，屬於 15nm 製程、MLC、Toggle Mode、4CE（16GB x 4 堆疊）、BGA 封裝規格。這配置正好填滿控制器所有的通道，總和裸晶圓數量 32 個，是當前常見的性能導向配置。而動態隨機存取記憶體部分，搭配顆粒規格為 DDR3L-1600，容量是中規中矩的 512MB，並未因控制器是 PCIe NVMe 規格而加大配置容量。
▲ 所採用 Phison 控制器表面打印型號為 PS5007-11。
▲ Toshiba 製快閃記憶體型號是 TH58TF69DFLBA8C。
▲ Nanya 型號 NT5CC256M16DP-DI 動態隨機存取記憶體。
（下一頁還有：性能實測）
最高速度可達標，惟 4K 與佇列深度表現不一
在此設計組合下，Zotac 官方標示 Sonic 性能表現，最高循序存取速度可達讀取 2600MB/s、寫入 1300MB/s。但也僅止於此，官方並未提供如 4K 隨機寫入 IOPS，諸如此類不大直覺的參考數據。另外，我們所取得樣品並非全新狀態，我們依慣例執行 Secure Erase，才進行概觀與進階性能測試。（未一併列出基本數據的 Intel SSD 750 400GB 同樣處理之）
ATTO Disk Benchmark 測試結果頗為戲劇化，Neither 模式不分單位的最高速度為讀取 2857MB/s、寫入 2176MB/s，Overlapped I/O Queue Depth 8 更高達讀取 3064MB/s、寫入 2284MB/s。 I/O Comparison Random 模式則是讀取 1807MB/s、寫入 1409MB/s，儘管讀取速度離標示值有段距離，至少看起來是較為合理點。可敬對手 SSD 750，最佳速度是落在讀取 2193MB/s、寫入 999.1MB/s 附近，這階段看來是 Sonix 占上風。
▲ ATTO Disk Benchmark - Neither 測試模式：最高存取速度約為讀取 2857MB/s、寫入 2176MB/s。
▲ ATTO Disk Benchmark - I/O Comparison Random 測試模式：最高存取速度約為讀取 1807MB/s、寫入 1409MB/s。
▲ ATTO Disk Benchmark - Overlapped I/O Queue Depth 8 測試模式：最高存取速度約為讀取 3064MB/s、寫入 2284MB/s。
Anvil’s Storage Utilities 是 SSD 750 略占上風（規格標示最高讀取 2200MB/s、寫入 900MB/s），兩者 Seq 4MB 讀取同為 1956.06MB/s，但 Sonix 除了 32K 與 128K 項目，其餘都不及 SSD 750，尤以 4K QD16 落差達 57％ 最為明顯。寫入方面 Sonix 只在 Seq 4MB 以 1311.14MB/s 速度，壓倒僅 949.91MB/s 的 SSD 750，然而 SSD 750 其餘項目皆勝出，其中 4K 更是快上 56％。基於這些差異，SSD 750 除了讀取子評分稍微落後給 Sonix，寫入子評分與總評分反而都超前。
▲ Anvil’s Storage Utilities 測試：Seq 4MB 讀取 1956.06MB/s、寫入 1311.14MB/s，4K 則為讀取 36.33MB/s、寫入 155.88MB/s，總評分 9722.33 分。
AS SSD Benchmark 測試 Sonix 贏在起跑點，畢竟設計最高存取速度都在 SSD 750 之上，Seq 項目所得結果讀取 2212.76MB/s、寫入 1267.16MB/s，明顯比讀取 2046.16MB/s、寫入 946.61MB/s 的 SSD 750 理想。不過除了 4K 讀取，其他單位/讀寫表現仍然是 SSD 750 取勝，最大差距出現在 4K-64Thrd，SSD 750 領先 64％ 之多。靠著這莫大差距，SSD 750 讀取子評分超前許多，使得總評分以 3560 超越 2650 的 Sonix。
▲ AS SSD Benchmark 測試：Seq 讀取 2212.76MB/s、寫入 1267.16MB/s，4K 則是讀取 50.74MB/s、寫入 144.35MB/s，總評分 2650 分。
CrystalDiskMark 測試同樣有意思，預設隨機模式 Seq 速度僅讀取 1488MB/s、寫入1439MB/s，反觀 Seq Q32T1 表現是相當接近官方標示值。至於 0Fill 模式讀取 2649MB/s、寫入 2131MB/s，除了寫入速度包含 Seq Q32T1 那讀取 3032MB/s、寫入 2219MB/s 表現，同樣都遠遠超過標示值。其中 0Fill 模式 4K 讀取高達 192.5MB/s，這近乎是 SSD 750 的 4 倍，但其餘項目反而由 SSD 750 領先不等幅度，特別是 4K 寫入勝差達 51％ 左右。
▲ CrystalDiskMark 測試：Seq 至少達讀取 1488MB/s、寫入 1439MB/s，4K 至少為讀取 40.33MB/s、寫入 205.8MB/s。
TxBENCH 是最後一項能夠測得最高存取速度、佇列深度數據的軟體，Sonix 循序最大速度為讀取 2609.848MB/s、寫入 1395.693MB/s，領先 SSD 750 是很合理的結果。其中隨機最大讀取速度高達 1157.603MB/s，這表現是 SSD 750 的 4 倍之多，同樣是有趣的一點。至於同樣為之重要的 4K，QD1 基本表現是 SSD 750 略好一些，QD32 時 Sonix 反而超前。到這邊可看出，設計性能規格值較高的 Sonix，確實在最高存取速度占優勢，但 4K 乃至於佇列深度方面則是不一。
▲ TxBENCH 測試：循序最高存取速度為讀取 2609.848MB/s、寫入 1395.693MB/s，4K 隨機寫入則為 38.738MB/s、寫入 172.987MB/s。
讀寫曲線開低走高，平整度未如預期
HD Tune Pro 可作為 AS SSD Compression-Benchmark 參考對照組，可看出 Sonix 讀取曲線有開高走低跡象，而且最大值僅 1198.4MB/s，不及 SSD 750 那 1782.6MB/s 表現。至於寫入最大值儘管有 1124.4MB/s，然而落差幅度劇烈使得平均值只達到 780.1MB/s，反觀 SSD 750 是更高的 929.0MB/s。PCMark 8 儲存得分方面，Sonix 總評分 5051MB/s、頻寬 421.02MB/s，也是不及 SSD 750 那總評分 5063、頻寬 475.30MB/s 的表現。
▲ AS SSD Compression-Benchmark 測試：無論讀取或寫入的曲線都是開高走低，平穩性不如預期理想。
▲ HD Tune Pro 讀取測試：最大值 1198.4MB/s、平均值 1170.7MB/s，曲線有開低走高的跡象。
▲ HD Tune Pro 寫入測試：最大值能達到 1124.4MB/s，但最小值不過 732.4MB/s，使得平均值只有 780.1MB/s。
▲ PCMark 8 - Storage 測試：總評分 5051、頻寬 421.02MB/s。
（下一頁還有：進階性能實測、總評）
性能一致性見真章，表現尚有進步空間
進階性能測試部分，首先利用 Anvil’s Storage Utilities 進階測試模式，取得 4K 隨機讀取與寫入的 IOPS 表現。Sonix 標示讀取速度比 SSD 750 高出 400MB/s，然而實測結果顯示 SSD 750 輕鬆勝出，而且差距隨著佇列深度增加而拉開，SSD 750 最高能取得近乎倍數的勝差。寫入方面 Sonix 從 126569IOPS 提升至 190697IOPS，反觀 SSD 750 穩定在 180000IOPS 附近，這部分同樣可說是 SSD 750 表現較為理想。
▲ Anvil’s Storage Utilities 進階讀取測試：最高表現 228589IOPS。
▲ Anvil’s Storage Utilities 進階寫入測試：最高表現 190697IOPS。
接著來看 PCMark 8 Storage Consistency 軟體應用模擬測試，所得數據包含 8 款知名軟體與諸多細項，我們只列舉出 BF3、Word、Photoshop 的讀寫頻寬值，來當遊戲、文書、創意/繪圖這些通俗應用的代表組。不難看出來，Sonix 只有 BF3 讀取頻寬足以媲美 SSD 750，Word 與 Photoshop 讀取雖然雙雙落後相當幅度，但是就性能一致性面向來說還算是良好。
至於寫入方面，BF3 和 Photoshop 測試結果顯示，Sonix 於近乎髒碟狀態下的速度大多低於 300MB/s，反觀 SSD 750 最差也能有 600MB/s 下上。Sonix 在 Word 的表現固然稍好，然而和 SSD 750 平均落點 1000MB/s 附近相較下，還是遠遠不及。這測試結果理應當足以證明，SSD 750 的控制器與韌體調校較為出色，使得性能一致性表現較 Sonix 理想許多。
▲ PCMark 8 Storage Consistency - BF3 讀取頻寬：Sonix 讀取性能一致性出奇的好。
▲ PCMark 8 Storage Consistency - BF3 寫入頻寬：Sonix 近乎髒碟的速度較差。
▲ PCMark 8 Storage Consistency - Photoshop Heavy 讀取頻寬：兩造讀取性能一致性變動相近。
▲ PCMark 8 Storage Consistency - Photoshop Heavy 寫入頻寬：Sonix 寫入速度仍然偏低。
▲ PCMark 8 Storage Consistency - Word 讀取頻寬：Sonix 讀取性能一致性相當好。
▲ PCMark 8 Storage Consistency - Word 寫入頻寬：Sonix 這階段寫入速度表現算是稍好。
最後以 IOMETER 執行 4K 隨機寫入，作為性能一致性的整體代表，測試條件設定在 4K、隨機寫入 100％、4K 磁區、佇列深度 32、連續執行 6 小時。彙整所得數據，可看出執行到將近 2 個小時階段，兩款產品都進入性能平原區，也就是不再有劇烈波動。故我們繪製圖表只取前 3 個小時的測試結果，其中性能變動較為關鍵的第 1 個小時，以每 5 分鐘為間隔觀測數據，而後則是設定在每隔 15 分鐘。
就這兩款產品的概觀性能而言，乾淨空碟狀態下只要 10 分鐘左右，即可完整填寫滿一次設計可用容量，意味之後便進入髒碟狀態。Sonix 前 2 個小時的寫入性能變動激烈，與 SSD 750 相較時而領先、時而落後，或許是韌體積極的在回復寫入速度。反觀 SSD 750 變動平滑許多，即便前 2 個小時雙方互有領先，從 1 小時 30 分起都是 SSD 750 的表現略好。而觀測截止點數據，Sonix 為 22613.5IOPS，SSD 750 以 28422.7IOPS 表現領先約 25％。
▲ IOMETER - 4K 隨機寫入測試：6 小時完整測試總和參考值，Sonix 為 27855.79IOPS，SSD 750 是高出一截的 38590.50IOPS。
▲ 測試結尾軟體偵測 Sonix 溫度值達 49°C，閒置數個小時之久仍有 39°C，足以證明廠商加上散熱處理，確實是有其必要性。（空調、機殼半開放環境）
由於 Zotac 產品並未在台灣銷售，難以衡量 Sonix 的性價比、給予正式評價，只能用來初探台系 PCIe 3.0 NVMe 設計方案的虛實。加以參考過去的測試經驗來說，概觀性能測試要比速度高並不難，性能一致性才是決勝的關鍵點，而這卻是台系設計方案普遍較弱的環節。接下來，會有幾款其他廠商的同級產品陸續在台灣開賣，是否會出現 SSD 750 可敬的對手，讓我們一同拭目以待。
廠商資訊
Zotac https://www.zotac.com
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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