高密度封裝大容量
行動裝置持續追求輕、薄、短、小，在有限的空間內發揮最大的效能，SSD 封裝也成為被檢討的對象。Toshiba Memory 去年 10 月更名為 KIOXIA，中文譯名為鎧俠，日前推出 M.2 2230 規格的 BG4 NVMe SSD，單一封裝整合 SSD 控制器與 NAND 快閃記憶體，近日又針對高性能客戶端市場正式推出 XG6-P。
XG6-P 後綴 P 字樣，表示其為 Performance 性能版，相對前一世代 XG5-P 或是 XG-6 瞄準更高的市場定位；更為特別的是，原先 XG6 為保有輕薄體積，採用 M.2 2280 單面設計，最大提供 1TB 容量選項；XG6-P 保有原本的 BiSC4 96 層 3D 堆疊快閃記憶體規格，進一步導入高密度封裝，採用單顆容量達 1TB 的快閃記憶體封裝，M.2 2280 單面上料安裝 2 顆，即可提供 2TB 大容量。
XG6-P 集高效能與大容量優點於一身，因此能夠符合影像創作者的需求，將影片檔案或是 CG 模型檔放入 XG6-P 進行編輯相當簡單快速。另一方面，應用日趨壯大的 AI 機器學習，或者是單純追求高速讀寫的工作站、高階桌上型電腦，同樣能夠因 XG6-P 的高性能與大容量而受惠。
KIOXIA XG6-P 2TB 規格
- 產品型號：KXG60PNV2T04
- 外觀形式：M.2 M key 2280
- 介面速度：PCIe 3.0 x4 NVMe
- 容量：2TB
- 寫入壽命：未知
- 電源需求：3.3V
- 其它：1500000hrs MTTF
2.23mm 塞入 2TB
XG6-P 目前僅有採用 1TB 高密度封裝快閃記憶體顆粒的 2TB 容量版本，與前一世代 XG5-P 與 XG5 有著 1TB 容量交集的狀況有些不同，也因為封裝容量大，內部 CE 堆疊與可供操作的容量區塊更多，讓 XG6-P 擁有良好讀寫性能，更可以打入大容量市場。
由下列圖片可以觀察到，XG6-P 2TB 容量版本採用 2 顆標示為 TH58LJT3X24BAEG 的快閃記憶體封裝，內部依舊採用該廠自行生產的 BiCS4 3D 堆疊 96層 TLC 類型產品，根據 KIOXIA 快閃記憶體封裝型號的命名規則，型號其中的「T3」就表示 1TB 容量。
根據應用的不同，部分使用場所要求 SSD 需要提供加密能力，以便維護機密資料檔案。XG6-P 提供 2 種版本，本文測試型號 KXG60PNV2T04 支援 TCG Pyrite 1.0，SED（Self-Encrypting Drive）自我加密版本型號則是 KXG6APNV2T04，支援 TCG Opal 2.01，提供使用者彈性的選擇。
卸下型號貼紙，除了能夠窺見快閃記憶體，也連帶揭示 SSD 控制晶片型號為 TC58NCP090GSD，與 XG6 相同。該 SSD 控制器晶片對外支援 PCIe 3.0 x4 介面通道以及 NVMe 1.3a 存取協定，對內支援 8 通道快閃記憶體，並需要外接 DRAM 動態記憶體作為快取以及 FTL（Flash Translation Layer）操作加速之用。
這款 SSD 控制晶片以及作業軟體，支援 KIOXIA 自行研發的 QSBC（Quadruple Swing-By Code）錯誤檢測與糾錯演算法，相對於 TLC 類型記憶體顆粒經常使用的 LDPC（Low-Density Parity-Check）或其變體，QSBC 宣稱具有較強的糾錯能力與演算效率。
動態記憶體部分，XG6-P 採用 1 顆 Samsung K4E6E304EB-EGCF LPDDR3-2133，速度略微提升，並遵守 SSD 1GB 容量對應 1MB 動態記憶體的規則，該動態記憶體封裝容量為 2GB。此外因應客戶端產品開機、關機時的運作溫度不同，XG6-P 於 BGA 晶片底部均有填膠處理，避免長期使用熱漲冷縮容易導致 BGA 錫球破裂的問題。
XG6-P 仍舊支援 SLC Cache 寫入模式，提升 SSD 寫入速度表現，表定讀寫速度相對於 XG5-P 提升至 3180MB/s 和 2920MB/s，SLC Cache 容量有望隨著整體容量提升而增加，於大檔寫入時提供比 XG6 1TB 更好的效能。
KIOXIA 沒有提供 XG6-P 的 TBW（Total Bytes Written）或是 DWPD（Drive Writes Per Day）等寫入總量資訊，僅標明 MTTF（Mean Time To Failure）為 150 萬小時，SSD 控制器同步支援 Host Controlled Thermal Management 功能，運作溫度範圍可達 0℃～90℃，SSD 其餘零組件則是 0℃～85℃。運作消耗電量為稍高的 4.9W，進入 L1.2 省電模式時則維持 3mw。
效能表現依舊搶眼
這次 XG6-P 僅推出 2TB 容量版本，不若前一世代 XG5 和 XG5-P 之間交錯 1TB 容量版本，因此市場定位相當明確，瞄準高效能讀寫需求之外，同時亦需要儲存容量的人士。
廠商表定 XG6-P 循序讀寫性能為 3180MB/s 和 2920MB/s，寫入相對於 XG6 1TB 容量版本稍微降低 40MB/s，但仍舊提供數一數二的表現，遑論因容量加大，讓寫入一致性效能這個重要效能指標進步不少。首先是 CrystalDiskMark，改版之後降低測試時的佇列深度，但 XG6-P 依然有著不錯的表現。
AS SSD Benchmark 測試時，XG6-P 2TB 繳出 4592 分，循序讀寫速度相較 XG6 1TB 稍快，多個測試項目的 IOPS 表現亦有所成長，相同的法則也能夠套用在 ATTO Disk Benchmark 身上。
讓我們把焦點移往 Anvil's Storage Utilities，XG6-P 在此獲得 13815.26 分，讀取部分分數稍微下滑，但寫入部分卻逆勢上揚。適逢 PCMark 10 近日改版，加入儲存裝置測試項目，於 Full System Drive Benchmark 取得 2225 分，提供 358.93MB/s 頻寬以及 76μs 的存取時間；Data Drive Benchmark 則獲得 3183 分，提供 483.15MB/s 頻寬和 50μs 的存取時間。
透過 HD Tune 測試探究 XG6-P 2TB 版本的 SLC Cache 容量以及用罄前後的寫入速度，相對 XG6 1TB 高出 1 倍有餘，快取內寫入速度約為2400MB/s 左右，之後 TLC 快閃記憶體真實寫入約為 1450MB/s。若是採用 IOMeter 去除檔案系統轉換累贅，則 SLC Cache 內寫入速度約為2990MB/s，以外寫入速度約為 1650MB/s。
由於 IOMeter 軟體支援高度客製測試腳本的因素，我們可以透過它理解 XG6-P 更多的效能面向，從佇列深度 1～65536 測試當中，我們可以獲取XG6-P 隨機 4K 70％ 讀取、30％ 寫入的 IOPS 表現，大約從佇列深度 128 之後即可達最高速，並一路維持該表現至佇列深度 65536。
SSD 長期寫入一致性表現，幾乎可以透過這項數據斷定 1 個 SSD 的好壞，較差的產品效能起起伏伏、IOPS 表現越來越低，優秀的產品則可以提供平穩的表現。主要測試方式為採用 IOMeter 針對 SSD 儲存空間，連續以 4K 100％ 隨機寫入加重負荷，每 5 分鐘輸出 1 次 IOPS 資料，連續測試 3 小時。測試開始之前，也利用 IOMeter 循序寫入資料量達 2 倍 SSD 儲存空間，以便讓 SSD 快速進入穩定態。
XG6-P 身為 KIOXIA 於客戶端高效能市場的旗艦型產品，自然不負眾望取得不錯的表現。XG6-P 大約從測試開始 30 分鐘之時即達效能平原區，穩定態的 4K 100％ 隨機寫入 為 2 萬 IOPS 左右，直到 3 小時測試結束。
輕薄、效能、容量三合一
高效能晶片同時也會產生較多的廢熱，輕薄型產品因散熱空間不足，因而無法採用高效能零組件，XG6-P 則打破此項觀念，透過 1TB 高密度封裝快閃記憶體，於 M.2 2280 單面外觀規格提供 2TB 容量規格。同時仍舊保有不錯的效能水準，迎合 AI/機器學習等大量資料集新興應用，以及工作站、旗艦級桌上型電腦的效能需求。
廠商資訊
台灣鎧俠 (KIOXIA)
官方網站：https://www.kioxia.com/zh-tw/top.html
產品資訊
延伸閱讀
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測試平台
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- 處理器：Intel Core i7-8700K
- 主機板：GIGABYTE Z370 AORUS Gaming 5
- 記憶體：Team T-FORCE NIGHT HAWK DDR4 3200 16GB Kit @2666MHz
- 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 1909