主要快閃記憶體廠商全員到齊
因應半導體製程微縮逐漸遇到瓶頸,更進一步需要投入大量的研發成本,目前世界上的龍頭也就只剩下 101 家,包含 Toshiba/SanDisk、Intel/Micron、Samsung 等,絕大部分的廠商都在近幾個月開始推出利用新一代 64 層 3D 堆疊快閃記憶體的 SSD,無論是 SATA 6Gb/s AHCI 或是 PCIe 3.0 x4 NVMe 介面。
而此次受測的 Intel 760p,或許是因為先行推出的老大哥 900P 過於耀眼的關係,竟然是先行從銷售通路傳出訊息,於此同時甚至還有採用 QLC 快閃記憶體類型的 660p 資訊。760p 雖然是繼 600p 之後該廠第二款 M.2 NVMe 介面產品,就各方面資料分析,不該視為 600p 的繼任者,而是補足 600p 至 HHHL 形式產品的市場空間。
Intel SSD 760p Series 規格
- 產品型號:SSDPEKKW512G8
- 外觀形式:M.2 2280
- 介面速度:PCIe 3.0 x4 NVMe
- 容量:512GB
- 寫入壽命:288TBW
- 電源需求:3.3V/1.31A
- 其它:1600000hrs MTBF
包裝設計依然簡樸
如同 Intel SSD 5 與 SSD 6 系列的包裝,760p 外盒採用同等尺寸,只是外包裝顏色略有變化。SSD 5 系列使用純藍色背景,SSD 6 則以此基礎加上綠色點綴,而 760p 改採橘紅以及紫色搭配,頗有依據效能定位而變化的意味存在。包裝紙盒依然只有印上 SSD 7 字樣,採用另外 1 張白色規格型號貼紙表明內容物為 760p 512GB,表示未來即便出現其它 700p 系列,也會採用相同包裝。
▲目前 Intel 消費市場 SSD 產品除了 900P 之外,其餘採用類似上帝光或是曲速航行的圖案背景,配上不同的顏色變化。
▲內容物產品資料以白色貼紙貼在盒裝背部封口。
內容物除了 760p 512GB 本體,僅有 1 份安裝說明與保證書,並未附贈 M.2 固定螺絲。依據 760p 系列的市場定位,筆者覺得可以附贈 1 張 SSD 7 series 小貼紙供使用者自行取用;不必如同過去 SSD 530 Speed Demon 這麼大張,採用處理器貼紙尺寸即可,替機殼一隅加上小裝飾。
▲內部僅包含 1 個 760p SSD 和安裝與保固說明書。
從用料特色找出端倪
撕下規格序號貼紙,映入眼簾的為 SMI T06B66.00 控制器,並於角落印上 Intel 標誌,應為 Intel 部分客製化的 SMI SM2262。該控制器 NVMe 支援 1.3 版本,快閃記憶體顆粒最多配置 8 通道/4CE,支援市面上主要廠商的 3D 堆疊快閃記憶體類型,並利用 NANDXtend ECC 技術延長使用壽命,其它技術包含端對端資料保護,SRAM ECC 等。
▲Intel 760p M.2 PCIe 3.0 x4 NVMe SSD。
省電性也是該控制器的特色之一,NVMe PS3 電源狀態耗電量為 50mW、NVMe PS4/PCIe L1.2 連結狀態則小於 5mW;整個 760p SSD 活動狀態耗電量則為 50mW、待機狀態 25mW、L1.2 為 5mW,相較 600p 的 100mW、40mW、5mW 可說是砍了一半。
▲SMI T06B66.00,為 SMI SM2262 的 Intel 部分客製化版本。
512GB 版本配上 2 顆編號為 29F02T4AOCTH2 快閃記憶體封裝,雖然 Intel 並未公布該系列顆粒編碼對照表,但就過去經驗 02T 表示容量為 2048Tb,也就是 256GB,以製造商 64 層 3D TLC 單一晶粒目前多為 256Gb 而言,單顆封裝就有 8 顆晶粒;通道數量搭配控制器規格 8 通道,意即單顆封裝具備 4 通道,每通道分配 2 顆晶粒的組合方式。
▲512GB 版本以 2 顆 29F02T4AOCTH2 快閃記憶體組成 512GB 容量。
有一點值得討論,顆粒容量配置相較 600p 的 Over Provision 比例約 12.5%,760p 可以說是幾乎沒有設置 Over Provision 空間,512GB 版本格式化後的容量約有 477GB。不過讀者也不必擔心耐用度問題,760p 與 600p 總耐寫量頗為一致,本次測試的 512GB 版本均為 288TBW,至於 128GB 與 256GB 版本則為 72TBW 和 144TBW,MTBF 均為 160 萬小時。不可回復讀取錯誤持續繼承小於 1 sector per 10^15 bits 等級,該公司更早之前的消費級產品小於 1 sector per 10^16 bits 應該是回不去了。
Intel 與 Micron 在快閃記憶體技術部分合作多年,雙方的顆粒可謂同一個模子刻出來的產品。相對於 Samsung/Toshiba/SanDisk 的 Charge Trap,Intel 第二代 3D 快閃記憶體使用該廠較為熟悉的浮動閘極(Floating Gating)技術,並採用 CMOS under the array 設計,把控制、解碼等線路放在儲存單元之下,提升晶圓使用效率的同時也降低製造成本。
▲512GB 版本的快取記憶體配置 2 顆 512MB DDR4。
760p 還有個特色,作為快取緩衝記憶體的動態記憶體容量較高,512GB 版本就配置 1GB 容量,128GB 和 256GB 都是 512MB,不清楚是否因為沒有 Over Provision 的緣故而加大。512GB 版本選擇 2 顆 Micron DDR4-2400 MT40A256M16GE-083E 512MB,128GB 和 256GB 則是採用 1 顆 Nanya LPDDR3-1600 NT6CL128M32BM-H2 512MB。
▲背部尚有 2 個快閃記憶體顆粒的焊點,推斷保留給未來 1GB 以上容量版本使用,快取記憶體或許也會提升至單顆 8Gb(x16)。
依據各容量版本差異,推測 128GB 快閃記憶體配置應該只有填滿控制器一半的通道數量,循序讀寫速度相較 256GB 和 512GB 版本相差甚遠,僅 1640MB/s 和 650MB/s,每秒指令則為 105000 IOPS 和 160000 IOPS。這種因為快取緩衝容量較大,導致寫入 IOPS 比讀取還要高的現象持續至 256GB,該容量版本讀寫為 205000 IOPS 和 265000 IOPS,循序讀寫為 3210MB/s 與 1315MB/s。
本次測試的 512GB 版本,循序讀寫則為 3230MB/s 和 1625MB/s,每秒指令數量則回歸讀取大於寫入的常態,分別為 340000 IOPS 和 275000 IOPS。保固部分一直都是採購 Intel SSD的重點之一,消費性產品無論市場定位為何,均提供 5 年保固。
▲760p 不同容量版本技術規格差異對照表,3 款均支援 AES 256bit 硬體加密。
▲使用 CrystalDiskInfo 檢測,該產品支援 NVMe 1.3 版本。
Solid-State Drive Toolbox
Intel 屬於率先替 SSD 產品提供管理軟體的先驅者之一,至今依然使用 Solid-State Drive Toolbox(以下簡稱為 SSD Toolbox),撰稿當下的最新版本 3.5.0 即支援 760p。SSD Toolbox 基礎功能提供 SSD 健康狀況以及韌體更新,進階部分則放進診斷掃描功能,用以檢測 SSD 是否能夠順利寫入資料並正確讀出。此外還加入 Secure Erase 擦除以及 System Tuner,後者因應 SSD 與傳統硬碟本質上的不同,調整部分作業系統功能。
▲SSD Toolbox 首頁提供健康狀態資訊。
▲Intel SSD Optimizer 觸發 Trim 指令,用來最佳化 SSD 表現。
▲診斷掃描 SSD 是否出現任何錯誤狀況,分為快速與全面 2 種。
▲根據作業系統的不同,System Tuner 自動判斷是否需要調整細部設定,需要變更時將於最後 1 格出現按鈕。
(下一頁:上機測試與結論分析)
效能表現達新一代產品基準
近來採用 64 層 3D 堆疊快閃記憶體的 SSD 產品有個共同特徵,4K 隨機讀取的傳輸效能大幅增加,過去產品僅有不到 50MB/s 的效能,如今能夠突破 60MB/s 甚至 70MB/s,效能成長幅度比起連續讀寫更為實用,達 20%~40% 以上。
首先以 ATTO Disk Benchmark 的 3 種子項目做為測試,其中 Overlapped I/O 讀寫可達 3099MB/s 與 1609MB/s。相較於 600p,760p 可能在佇列深度做出更動或是大容量快取發揮效果,600p 遇到較大傳輸尺寸效能反而縮水的狀況已不復見,760p 能夠發揮最高效能並維持至 64MB。
▲ATTO Disk Benchmark I/O Comparison 項目,最高讀寫速度為 2342MB/s 和 1602MB/s。
▲ATTO Disk Benchmark Overlapped I/O 項目的佇列深度調整為 8,760p 512GB 最高讀寫速度為 3099MB/s 和 1609MB/s。
▲ATTO Disk Benchmark Neither 項目最高讀寫速度為 2909MB/s 與 1602MB/s。
CrystalDiskMark 測試軟體部分,760p 在大部分的子項目當中位列前段班,但還不是大家心中的屠龍者。4KB 佇列深度 1 單執行緒讀寫部分則相當搶眼,分別為 74.5MB/s 和 227.1MB/s,是我們曾經測試過的 SSD 產品之中的佼佼者。
▲CrystalDiskMark 循序讀寫為 3198.2MB/s 和 1588.7MB/s,最後一項 4KB Q1T1 有著十分不錯的表現。
Anvil's Storage Utilities、AS SSD Benchmark 這 2 個測試軟體搭配高速 SSD,預設值寫入數據受到 Windows 作業系統影響呈現偏低情況,因此筆者測試時額外將寫入緩衝區排清選項關閉。760p 在 Anvil's Storage Utilities 數據呈現並不相當出色,比起其它廠商舊款 NVMe SSD 為高,但可能因為 4K 讀取與循序寫入數據的關係,整體反而比 Plextor M9Pe 略低數百分。
▲Anvil's Storage Utilities 總分為 12763 分,評估細項分數應為 4K 讀取與循序寫入導致不足 13000 分。
輪到 AS SSD Benchmark 又是另外 1 種光景,760p 獲得相當不錯的 3176 高分,循序讀寫速度為 2721.59MB/s 和 1570.47MB/s,4K 與 4K 64 個執行緒讀取則是 16420 IOPS 與 228014 IOPS,760p 的讀取效能替自己爭取到不少分數。
▲760p 於 AS SSD Benchmark 獲得 3176 分。
▲AS SSD Benchmark 讀取 IOPS 部分表現不俗。
▲無論是寫入或是讀取作業,760p 的傳輸速度不會受到資料可壓縮度影響,保持 Intel 長久以來的平穩表現。
實際快閃記憶體讀取與寫入速度測試方面,交由 HD Tune Pro 進行。讀取平均值達 2007.6MB/s,寫入平均值為 566.7MB/s,寫入前段利用 SLC 快取模式加速容量並不多,目測應為 5GB 以下,此區間最大值為 1094.5MB/s。無論是讀取或是寫入依舊保持 Intel 傳統相當平穩,即便是最後的區段也不會出現速度驟降狀況。
▲HD Tune Pro 讀取平均速度為 2007.6MB/s。
▲HD Tune Pro 寫入平均速度為 566.7MB/s,測試前段使用 SLC 快取加速容量不多。
筆者利用 PCMark 8 當中的 Storage 子項目,評估 760p 實際應用表現,該測試包含模擬 Adobe、Microsoft、遊戲等數種軟體操作過程,最終給予得分和頻寬資訊。760p 在此獲得 5072 分與 500.97MB/s,表現甚至不若過去我們曾經測試的 Kingston KC1000 或是 Apacer PT920 Commando,卻比 Plextor M8Se 高出不少。
▲PCMark 8 Storage 項目測試頻寬為 500.97MB/s,比較之後位列中庸。
IOMeter 內部設定相當有趣,能夠自行組合配置測試條件,本次依照過往 4K 隨機寫入 3 小時為基礎,再加入 4K 讀取與寫入比例各占 70% 與 30% 的佇列深度測試,並因應 NVMe 規範,將最大佇列設定為 65536,並從佇列深度 1 以 2 的指數方式累進。
測試前的 SSD 準備工作也不太相同,4K 隨機寫入 3 小時主要探討受測品的長期寫入一致性,因此需要先行以循序寫入填滿快閃記憶體 2 倍以上容量。而佇列深度則是探討日常作業情況最高效能,因此筆者使用全區寫 0 抹除實際紀錄再執行 Secure Erase。(目前 Parted Magic 尚未支援 NVMe 1.3 sanitize)。
▲760p 的 4K 隨機寫入 3 小時趨勢圖,最終約 9800 IOPS 左右,並依然呈現微幅下降趨勢。
▲760p 4K 隨機寫入 3 小時每 5 分鐘的統計資料。
▲長時間 4K 隨機寫入運作,控制晶片達 64℃,建議做好相關散熱配套作業。
▲讀寫占比分別為 70% 和 30% 的 IOPS 資訊,約在佇列深度 8192 時出現最高峰,佇列深度 8~32 呈現非預期性降低。
▲讀寫占比分別為 70% 和 30% 的 IOPS 統計資料。
售價為 760p 殺手鐧
760p SSD 已於台灣地區通路鋪貨完成,128GB 與 256GB 版本含稅最低價可來到新台幣 2,200 元與 3,200 元,撥指一算價格與效能,相信大家都會選擇 256GB 版本。512GB 最低則出現不到新台幣 6,000 元的開價,若是使用者需要更大的儲存空間與充足的預算,512GB 也是相當不錯的選擇。
整體而言 760p 表現中規中矩,部分測試項目偶有佳績,加上售價相當親民,甚至對 600p 形成去庫存化難題,畢竟 760p 價格僅貴上數百元,效能表現卻好得多;此售價自然也對 M.2 PCIe 3.0 x4 NVMe SSD 市場其它對手形成不少壓力,特別是沒有控制晶片韌體調校技術,以及本身不生產快閃記憶體的廠商,若是本身無法提供高於 760p 的效能或是特殊之處,就只能打價格戰了。
廠商資訊
美商英特爾亞太科技有限公司台灣分公司 https://www.intel.com.tw/content/www/tw/zh/homepage.html
延伸閱讀
測試平台
- 處理器:Intel Core i7-8700K
- 散熱器:Cooler Master X6
- 主機板:ASRock Z370 Taichi
- 記憶體:Team T-FORCE NIGHT HAWK DDR4 3200 16GB Kit @2666MHz
- 系統碟:Transcend MTS800 256GB
- 作業系統:Microsoft Windows 10 Pro 64bit 1709
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