市場主流 PCIe Gen3
AMD 第三代 Ryzen 桌上型處理器開啟了消費市場對於 PCIe 4.0 的需求,縱使 PCIe 4.0 對於顯示卡效能並沒有多大的幫助,卻能夠以雙倍頻寬優勢提升 SSD 循序讀寫速度。目前 PCIe 4.0 消費級零售市場僅有第三代 Ryzen 桌上型處理器以及 X570 晶片組主機板支援,競爭對手 Intel 還需要數個產品世代過後才會導入,更注重能源效率的行動產品也沒有聽到風聲。
PCIe 4.0 NVMe SSD 產品目前以 Phison PS5016-E16 turnkey 一站式解決方案產品為主,各家廠商向 Phison 購買 SSD 之後,再以散熱片、造型、價格、售後服務……等加強產品區隔性。由於市場定位緣故,PCIe Gen4 產品要價不斐,對於其餘 PCIe Gen3 市場消費者而言,不如挑 1款高效能的 PCIe 3.0 NVMe SSD 更實在。
Plextor 近期推出 M9P Plus 系列 NVMe SSD,並推出 AIC、M.2 2280 含散熱片、M.2 2280 不含散熱片等 3 種版本,最重要的 SSD 控制器還是採用舶來品 Marvell 產品。Marvell 相較 Phison 解決方案,更依賴廠商是否有能力調整韌體,這次 Plextor 繼續接下挑戰,並以 Fast Pre-load 預載技術再次提升整體表現。
Plextor M9P(G) Plus 規格
- 產品型號:PX-1TM9PG+
- 外觀形式:M.2 2280
- 介面速度:PCIe 3.0 x4 NVMe
- 容量:1TB
- 寫入壽命:640TB
- 電源需求:3.3V/2.5A
- 其它:1500000hrs MTBF
Plextor M9P(GN) Plus 規格
- 產品型號:PX-1TM9PGN+
- 外觀形式:M.2 2280
- 介面速度:PCIe 3.0 x4 NVMe
- 容量:1TB
- 寫入壽命:640TB
- 電源需求:3.3V/2.5A
- 其它:1500000hrs MTBF
強化散熱設計
M.2 2280 外觀形式的產品,能夠安裝於桌上型電腦以及筆記型電腦、小型、迷你型主機等多方位應用場合,Plextor M9P Plus 系列同樣推出具備散熱片的 M9P(G) Plus 以及單純僅有 M.2 2280 NVMe SSD 本體的 M9P(GN) Plus,玩家可以依據實際安裝場合選擇不同產品。
值得一提的是,M9P(G) Plus 散熱片設計大幅度改善,前輩 M9Pe(G) 採用 1 片鋁薄片沖壓塑型,M9P(G) Plus 則改用鋁擠製程,散熱片厚度、表面積均大幅增加,可以提供更好的散熱效果,Plextor 也沒忘記替這片黑色噴砂表面處理的散熱片,印製自家商標圖案。
品牌不變、規格提升
由於 Marvell SSD 控制器進入門檻較高,廠商須具備一定的調校能力,目前市面絕大多數 NVMe SSD 都已改用台系產品,如 Phison、Silicon Motion、Realtek……等。Plextor 仍舊挾著獨門研發實力,M9P Plus 系列採用 Marvell 的控制器,採用資料中心等級的 88SS1092,前一世代 M9Pe 系列則是採用 88SS1093。
88SS1092 和 88SS1093 帳面規格大致相同,雙方對外連接介面均採用 PCIe 3.0 x4,對內支援 8 通道快閃記憶體讀寫,單通道支援 8CE,並可達 533MT/s 介面傳輸率;處理器核心採用 Arm Cortex-R5 三核心,最高運作頻率達 500MHz。不同的是,88SS1092 的目標是資料中心市場,考量到可能搭配大容量快閃記憶體空間,因此最大 DRAM 動態記憶體容量可達 8GB,而 88SS1093 則是 2GB。
另一方面,88SS1092 採用 TSMC 28nm HPC+ 製程製造,相較追求高效能的 HPM 製程、追求低功耗的 LP 製程,HPC+ 兼顧效能與能源利用效率,採用不同的滲透方式製造 High K 閘級,降低漏電流現象;相對 HPC 製程而言,HPC+ 效能增加 15%、漏電率降低 25%。用白話文說明,就是 88SS1092 更為省電,運作時也更為涼爽。
配合近期的快閃記憶體潮流,M9P Plus 系列也轉進使用 KIOXIA BiSC4 96 層 3D 堆疊 TLC 快閃記憶體,並使用 KIOXIA 原廠已封裝、測試完畢的顆粒,而非自行購置晶圓、晶粒再封裝的版本。M9P Plus 系列 1TB 容量使用 2 顆 TH58LJT2T24BAEF,單顆容量 512GB,並具備 4 通道讀寫介面。
Fast Pre-load 多筆資料同步存取
以循序讀寫而言,M9P Plus 512GB 和 1TB 容量版本帳面表現相同,分別為 3400MB/s 和 2200MB/s,256GB 則為 3400MB/s 和 1700MB/s;4K 隨機讀寫也呈現同樣的趨勢,512GB 與 1TB 容量版本分別為 34 萬 IOPS 和 32 萬 IOPS,256GB 版本則均為 30 萬。M9P Plus 小容量 256GB 版本與 M9Pe 256GB 相互比較,進步幅度相當不錯,循序讀寫分別提升 13.3% 和 70%,4K 隨機讀寫則是 66.6% 和 87.5%。
箇中變化原因,除了可以歸類到細部硬體規格提升,一方面 Plextor 另行導入 Fast Pre-load 技術,過往 SSD 控制器一筆筆資料依序抓取,M9P Plus 系列則能夠同步抓取多個資料,讓低容量版本效能提升許多,而 Plextor 一向較為積極的垃圾回收作業,能夠確保長時間使用的效能。
M9P Plus 由 Plextor 提供 5 年保固,256GB、512GB、1TB 各容量的耐寫量分別為 160TBW、320TBW、640TBW,計入 5 年保固之後,各款的 DWPD 數值約在 0.34 左右。M9P Plus 工作溫度範圍為 0℃~70℃,Plextor 亦加入 Dynamic Thermal Throttling 動態溫控調頻技術,讓 SSD 始終維持在能夠承受的範圍之內。
Windows 作業系統下的 SSD 公用程式,Plextor 安排 Plextool NVMe 軟體,從官方網站下載並解壓縮之後即可使用。Plextool NVMe 軟體主要分為 4 個頁面:Drive Status、SMART Details、Secure Format、Drive Information。
Drive Status 顯示 SSD 整體概要,包含使用/未使用空間容量、健康度、連接介面版本、溫度等資訊,SMART Details 為 SSD 所回報的 S.M.A.R.T. 數值,Secure Format 則是負責快速清除 SSD 資料。與它廠較為不同的是 Drive Information 頁面,分別提供相當詳細的 controller 控制器與 namespace 命名空間資訊。
真實應用表現升級
PCIe Gen3單通道單向最大頻寬為8GT/s,在速度的競爭上自然不比PCIe Gen4的16GT/s,不過真實世界應用卻甚少遇到循序讀寫,反而是以零散檔案存取為主,此時只要SSD硬體、韌體搭配得宜,表現不見得比PCIe Gen4 SSD還要差。
效能測試按照往例由淺入深,M9P(G) Plus 1TB和M9P(GN) Plus 1TB容量版本於CrystalDiskMark 6.0.0版測試,循序讀取分別為3133.72MB/s、3232.41MB/s,循序寫入為2113.19MB/s、2117.84MB/s。4K隨機佇列深度32、16條執行緒測試項目,雙方讀取表現均相當接近38萬IOPS,寫入則是30萬IOPS出頭。
AS SSD Benchamark測試程式,M9P(G) Plus 1TB獲得3248分、M9P(GN) Plus 1TB獲得3292分,雙方循序讀寫均接近3000MB/s和1900MB/s,4K-64Thrd讀寫則大約是23萬IOPS和28萬IOPS。當然,Marvell控制器速度不受傳輸資料壓縮度影響,AS SSD Compression-Benchamark讀寫速度曲線較為平直。
M9P(G) Plus 1TB和M9P(GN) Plus 1TB於Anvil's Storage Utilities獲得相近的分數,M9P(G) Plus 1TB為13632.17分、M9P(GN) Plus 1TB則是13719.92分,均以寫入占比7500分~7600分,略多於讀取6000分。透過不同傳輸區塊大小進行測試的ATTO Disk Benchmark,雙方最大讀取速度大致上出現在16KB~4MB,最快可達3.22GB/s,最高IO/s表現則是出現於2KB~16KB之間。
透過 PCMark 10 的 Storage 測試項目,模擬真實世界多種應用,讓使用者確實得知換裝這些高速儲存裝置,對於日常電腦工作有多大的用處,在此選用 Full System Drive Benchmark 和 Data Drive Benchmark,分別針對系統碟、資料碟應用情境進行測試。無論是 M9P(G) Plus 1TB 或是 M9P(GN) 1TB,Full System Drive Benchmark 均可提供超過 450MB/s 頻寬和 60μs 存取延遲,表現相當不錯,Data Drive Benchmark 則可提供 750MB/s 以上頻寬表現。
M9P Plus 系列導入 SLC 快取寫入加速技術,並使用動態 SLC 快取空間分配方式,依照目前剩餘容量,調整 TLC 模擬 SLC 寫入的空間大小。若是為空碟狀態,M9P(G) Plus 1TB 和 M9P(GN) Plus 1TB 的 SLC 快取空間約為 54GB~56GB 左右,此時 SLC 快取寫入速度約為 1900MB/s,範圍以外 TLC 寫入速度約為 560MB/s。
若是透過 IOMeter 量測 SLC 快取空間寫入速度,則因採用 raw 空碟測試,少了檔案系統轉換,寫入速度稍微增加一些。M9P(G) Plus 1TB 和 M9P(GN) Plus 1TB SLC 快取的寫入速度約為 2120MB/s,範圍以外寫入速度約為 570MB/s。
效能測試最後重頭戲為寫入一致性測試,在此使用 IOMeter 做為測試軟體,測試腳本為 4K 100% 隨機寫入 3 小時,每 5 分鐘輸出 1 次 IOPS 數值並統計。測試正式開始之前,M9P(G) Plus 1TB 和 M9P(GN) Plus 1TB 均預先寫入容量 2 倍以上的資料,以便讓 SSD 快速進入穩定狀態。
依據測試結果,這 2 款同根生的 SSD 產品表現一致,約 30 分鐘之後即可提供穩定的 20000IOPS 寫入效能,並維持至 3 小時測試結束,表示 M9P(G) Plus 1TB和M9P(GN) Plus 1TB 在極限操作狀態,仍然可以提供穩定的效能。
多樣彈性選擇、小容量同享高效能
M9P Plus 系列除了本篇測試的 M9P(G) Plus 散熱片版本、M9P(GN) Plus 無散熱片版本,另外還有 1 款採用 AIC 介面卡形式的 M9P(Y) Plus,具備更大的流線型散熱片與 RGB LED 燈光特效,各款均具備 256GB、512GB、1TB 容量版本,讓玩家能夠從外觀形式、容量需求下手,選擇最適合自己的產品。
這次 M9P Plus 系列的效能表現,由新款硬體作為後盾,Plextor 韌體研發技術作為利刃,透過 Fast Pre-load 同時存取多筆資料,讓小容量與大容量的效能差異大幅度縮小,M9P Plus 256GB 相對於上一代 M9Pe 256GB 進步不少,對比它牌小容量版本也是如此,預算有限的玩家更能夠安心選購。
產品資訊
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:Kingston HyperX Fury DDR4 RGB DDR4-3466 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 1909