880302079ed6d87ceb3db957643ba243 SSD 固態硬碟接連降價,能夠應付多數人容量需求的128GB,平均單價已經來到3,000元關卡。相較於裝機常用的1TB傳統硬碟,維持在2,300元價位許久,或許再不久就會被迎頭追上。當價格接近交會點,也代表固態硬碟的甜蜜點即將到來。

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HDD價格硬,SSD甜蜜點來到

固態硬碟價格連年滑落,最近一波走勢更是兇猛,想必讓玩家們不亦樂乎,大感甜蜜點就在眼前。雖然說每GB儲存成本還是偏高,單機最大儲存容量也無法和傳統硬碟相比,但是看那主流容量機種單價,仿佛正在傳遞可以進場的訊息。

128GB躍為主流容量

還記得3年前年尾的這個時候,隨便抓個固態硬碟來換算成本,每GB經常動輒超過100元。就算挑容量最小的30GB機種,單價3,000元起跳或許不算太貴,但是可用容量很肯定吃緊。好歹得選擇64GB,基本需求與必要備用空間才能兼具,只不過單價讓許多人難以下手。

過去一年所謂的「白牌」產品帶頭殺陣,逼得各大品牌相繼捨身跳水,讓價格屢次創下新低紀錄。這也導致64GB漸漸走入死胡同,除了性價比遭遇128GB打壓,不夠寬裕的容量也難以再讓人留戀。在這前提下,128GB順理成章晉升為主流,是進場採購的首選。

甜蜜點就在不遠處

目前128GB單價大多落在2800~3200元之間,換算下來每GB約21~25元不等,和3年前同時期相較下,降幅超過70%以上。反觀主流容量傳統硬碟單價居高不下,1TB徘徊在2,400元多時,儼然只剩下容量優勢。可見這2種類型儲存裝置,主流容量價格即將劃過交叉點,市占率消長有機會大轉變,也許正式決戰時刻就在不久之後。

有資源的才叫老大

現在想入手固態硬碟,市場品牌多到讓人眼花撩亂,不過還是可以從中整理歸納出一些邏輯。如果你是只認招牌的人,那麼有90%以上都是出自品牌大廠之手,總能挑到滿意的產品。特定使用者則是有特定挑選條件,好比投注比較多心力在開發工作這種,品牌技術印象與韌體更新支援服務等,是為普遍的參考依據。

很現實的說,能夠符合條件的品牌數量頓時銳減,即便這沒有一一點名,你也不難猜出答案。另外從整個產業發展趨勢來看,快閃記憶體占固態硬碟成本超過80%,握有這項資源的品牌,其實也和具備前述特性不謀而合。隨著價格持續降低可看出,這些廠商具有利潤彈性空間武器,已經開始對其他品牌造成壓力。

控制器你怎麼看

個人品牌喜好是採購決策的第一道關卡,多數人第二關會直接看到晶片部分,又以固態硬碟控制器居首位。回顧這3年以來的發展,消費性固態硬碟產品裡,Marvell和SandForce控制器橫掃市場。這2大陣營廣受各家廠商採用,撲天蓋地取得相當高的市占率,穩坐市場領導地位。

不過要說全球整體市占率的話,前兩者占比會瞬間降低許多。低價與特殊應用市場,那些大家不以為意的品牌,加總起來也為數可觀。幾大通路品牌廠通常有控制器開發技術,只是礙於市場趨勢與布局等因素,轉而對外採購解決方案來使用。有時還會與第三方控制器廠商友好,進而發展出扶植的關係,這部分占有率自然不能忽略。

隨機存取

循序存取

▲SandForce控制器產品最高讀寫速度標示動輒超過500MB/s,但是壓縮效率不佳就會打回原形,不會比Marvell控制器快到哪。

控制器分2大陣營

話說這2大競爭者,Marvell早先以88SS9174-BJP2投入市場,是市場上首款SATA 6Gb/s介面控制器。至於接班人88SS9174-BKK2與88SS9174- BLD2相當常見,目前仍活躍於市場,Crucial m4為其中傑出代表機種。反觀SandForce按步就班,先以SATA 3Gb/s的SF-1000和SF-2000系列切入市場,到了第2代的SF-2200系列大幅崛起,採用SF-2281的廠商多過於Marvell。

Marvell早在上半年就發表第3代控制器88SS9187,除了獲得Plextor採用在M5S Pro,OCZ今年力推Vertex 4和Agility 4,採用名為Indilinx Everest 2的控制器,實際上是以88SS9187為基礎,再加上自家品牌Indilinx韌體組合而成。OCZ同時也策畫全新控制器,目前已知是完全自行設計開發,同樣掛上Indilinx字號來推行。倒是SandForce下一步如何,還有待觀察了。

SandForce存取效能多變

相較於Marvell的封閉,SandForce倒是公開規格資訊,並且順勢轉化為行銷武器。但是無論後者標榜的技術功能再多,難以窺探控制器架構究竟的Marvell,也不是盞省油的燈。從實際使用經驗來談,SandForce的優缺點都和DuraWrite技術功能脫離不了關係,這也正好成為Marvell陣營的著力點。

在DuraWrite架構中,包含降低寫入放大(Write Amplification)、消耗平均(Wear-Leveling)等功能,都有賴內建的高性能處理器,再加上即時資料壓縮機制來共同達成。不可否認,在固態硬碟複雜的讀取、抹除、寫入等過程中,或許它對於延年益壽頗有幫助。但是對於已壓縮的檔案、隨機存取,壓縮架構性能無法彰顯時,自以為豪的寫入速度就會豬羊變色。

  1. 主控制器以Marvell和SandForce最為常見,是SATA 6Gb/s世代熱門產品。
  2. 快閃記憶體常見採用Intel、Micron製品,少數品牌會使用Toshiba顆粒。
  3. 動態記憶體作用是緩衝快取,但是只會在SandForce以外的機種上看到。

戰將數量不等於戰力

控制器兩強的架構設計,在此並不多做談論。筆者認為,影響最終結果的還有韌體、快閃記憶體顆粒等變數,這些都決定在製造商手上,無法經由DIY自組的方式來驗證。在這前提下,不容易去追根究柢兩者優劣之處,甚至是分出個高下。現實是只要產品不會輕易掛點,或者效能驟降到不堪使用,正常人應該難以分辨其中差異。

也許你會質疑,那為何投入SandForce陣營的廠商遠多過於Marvell,這點還牽扯到韌體支援等後端問題。前者為客戶提供完整的「公板」資源,不像選用後者還得投入韌體開發人力,在固態硬碟產業結構中,前者自然會受到廠商歡迎。那些向來採用,或是後期轉頭SandForce陣營的廠商,意圖也許沒你想的那樣單純。

快閃記憶體也分門派

無論如何,維持我們的結果導向路線,繼續來看其他性能影響變數。大家最為關心的,莫過於快閃記憶體兩三事,因為它和性能與耐久性息息相關。目前雙方陣營採用的快閃記憶體顆粒,可分為ONFI與Toggle這2大門派,控制器本身都有支援,因此能看到各種搭配組合產品。

如同記憶體有JEDEC主導規範,快閃記憶體亦是有這必要性。ONFI(Open NAND Flash Interface)聯盟由Intel主導成立,包含Micron與Hynix都是成員一。至於Toogle則是Toshiba與SanDisk共同主導,Samsung也是其中一員。以台灣市面銷售的固態硬碟產品來說,除了前述Samsung、Hynix外,其餘品牌顆粒都相當常見。

DDR架構大增傳輸速率

目前常見快閃記憶體顆粒,多為符合ONFI 2.x版(或更新版本),以及Toggle 1.0規格設計。雖然Toggle有時會被認為效能較佳,實則上設計傳輸速率為133MT/s,其實並沒有比ONFI 2.1的166~200MT/s來得高。無論設計規格如何,做成固態硬碟最終呈現出來的效能,控制器與韌體的影響性更為顯著。

Toggle架構設計和DDR記憶體雷同,基於DDR(Double Data Rate)傳輸模式,透過DQS訊號控制在一次觸發周期內,在上升沿與下降沿都能進行資料傳輸,因而達到倍增速度的效果。ONFI發展到2.0版本,也有採行類似的架構設計,因此資料傳輸速率和Toggle顆粒同為133MT/s。

同步快過於非同步

ONFI陣營又有同步(Synchronous)與非同步(Asynchronous)之分,非同步顆粒的讀寫動作,是在不同時脈週期進行,因此接口傳輸速率僅只有50MT/s。至於同步顆粒是以時脈(Clock)取代非同步顆粒的WE#和RE#控制方式,能在同一個時脈週期內進行資料傳輸與接收。這運作模式和DDR如出一轍,延遲時間比非同步顆粒短,因此資料傳輸速率達到133MT/s或更高值。

這2種顆粒的產出來源相同,晶圓片經測試與切割封裝程序後,體質較佳者歸類在同步類型,其餘則編入非同步產品線。目前效能導向的固態硬碟,多為採用ONFI 2.x同步顆粒,至於Toggle礙於成本等因素而比較少見。非同步顆粒常見於價格導向產品,整體存取速度往往只能同步顆粒機種的一半左右,這是淺顯意見的差異。

同步顆粒

非同步顆粒

▲同步顆粒存取性能明顯好過非同步,雖然2者有成本有段落差,市場競爭激烈的結果是同步顆粒機種成為主流,非同步機種的價格優勢漸漸消失。

抹寫次數不用多慮

半導體製程除了影響顆粒性能分級外,對理論抹寫次數(Program/Erase cycles)也有莫大影響。以常見顆粒來說,ONFI陣營多為25nm製程,Toggle則是以24nm為主。消費性機種採用顆粒,大多選擇3000P/E或5000P/E規格,高達10000P/E大多只會用在企業級產品。

目前兩大陣營都已經準備轉進新製程世代,Toggle的19nm顆粒已經正式量產出貨,至於ONFI先前發表的20nm顆粒,據悉已經試產提供給廠商測試。隨製程再次進步,抹寫壽命問題難免又浮上檯面。大家倒是不用過度擔心,廠商自然會選用等級較高的顆粒,以取得行銷噱頭與後勤維修成本的平衡點。

最佳化從AHCI開始當固態硬碟買回家後,大家會開始想著,我需要對它做什麼最佳化動作嗎?首先建議主機板的磁碟控制器,在BIOS內設定為AHCI(Advanced Host Controller Interface,進階主機控制器介面),或是包含AHCI功能在內的RAID模式。因為內建功能之一的NCQ(Native Command Queuing,原生指令佇列),最多可以同時處理32個存取指令,能夠增進多工與隨機存取效率。

反觀古老的IDE磁碟控制器運作模式,每次只能執行1個存取指令,換言之就是單工作業處理架構。在講究多工作業的今日,效能自然不敵擁有多線程作業能力的AHCI模式,這點是無庸置疑的。如果你很偏愛、執意使用IDE模式,就算不為固態硬碟,還是建議要改用AHCI模式。

Trim支援很廣泛

另外最常被提及的還有磁區對齊問題,它和NCQ一樣,對存取效能有莫大影響。如同以往相關專題中提到,Windows Vista(Service Pack 1)與Windows 7不存在這問題,懷抱Windows XP不放的使用者才會受到影響。筆者猜想讀者們都已經改用Windows 7,在此就不贅述磁區對齊的兩三事,相信你可以妥善搞定它。

反觀有點令人傻傻分不清的Trim,Windows 7乃至於即將上市的Windows 8(編按:本文是在Windows 8尚未上市前所撰寫),乃至於絕大多數固態硬碟,都支援這項抹寫處理機制。依據Windows 7架構設計來說,可以透過簡單的指令,來確保系統是否有正確辨識到固態硬碟。以管理員身分執行「命令提示字元」,輸入「fsutil behavior query disabledeletenotify」指令,所得結果為「DisableDeleteNotify = 0」就代表已經正常啟動。

最佳化靠軟體搞定

一般而言,還需要最佳化的只剩下系統相關功能,舉如將磁碟重整(Defragmentation)、預取(Prefetch)、索引(Indexing)等功能關閉。在以往,必需手動逐一進行設定,甚至是使用regedit修改機碼才能搞定。只有如Intel的Toolbox,這類比較少廠商附加提供的功能軟體,可以協助簡化部分最佳化設定程序。

▲提供附加工具軟體的品牌不多,常見只有Intel和OCZ,功能是以關閉Prefetch、ReadyBoost和磁碟重組為主,只能達到部分最佳化。

現在則是有許多第三方工具軟體,比如SSD Fresh和SSD Tweaker,只要簡單的點選動作,就能迅速將非必要功能關閉。這些功能大多具有增加系統流暢度的作用,特別是對傳統硬碟有幫助,但是對固態硬碟來說是多此一舉,頻繁寫入只會徒增抹寫損耗。因此使用固態硬碟當系統開機碟,即便系統中還有傳統硬碟,關閉後是不至於對流暢度造成影響。

▲以SSD Fresh為例,可以最佳化項目還有索引、Windows事件紀錄器等,對固態硬碟來說有點多餘的加速機制,或是會增加抹寫損耗的都可以關閉之。

磁碟控制器模式差異


▲數據中4K-64Thrd項目,是模擬測試4K單位多線程存取效能,IDE相較於AHCI模式,讀取慢了10倍之多,寫入也有3倍以上差距。

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(後面還有:怎麼挑選 SSD?9款編輯精選 128GB SSD 大閱兵)

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LIS
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2.  LIS (發表於 2012年12月06日 11:37)
※ 引述《SOP》的留言:
> 這不是電腦王99期的文章嗎
> 囧rz
是啊!好文章要整理出來分享給更多人。
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4.  BJ4 (發表於 2012年12月06日 12:27)
※ 引述《neco》的留言:
> OCZ阿~~BJ4╯-__-)╯ ╩╩

找我有事嗎?
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5.  Tenten (發表於 2012年12月06日 14:24)
這篇文章在SSD的選擇上有點奇怪…

評測的 SSD 只有 9 款,照理說應該要挑 9 個不同廠牌,每個各選出一款代表型號做介紹和比較,比較恰當。但是卻有兩個牌子(Kingston & OCZ)都選了 2 個型號,佔去了其他廠牌的位置…

尤其是 Kingston(HyperX & HyperX 3K)這個部分更奇怪。真的要一牌子挑兩型號的話,為何不是選 Intel(520 Series & 330 Series)? 在台灣地區,無論是在 SSD 的知名度還是市佔率上,Intel 都明顯優於 Kingston 才對…

另外就是,為什麼台灣的廠牌那麼少?台灣也有不少知名度高的 SSD 廠商,像是 Transcend、Lite-ON、EZLink、A-DATA、Silicon Power、KingMax 等等,但是卻只有 MemoRight 雀屏中選(也不清楚是因為什麼理由)。考慮到前述之某些國外廠牌還一個就佔了兩個位置,編輯也未免太不捧自家廠牌了吧… ╯-__-)╯ ╩╩
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6.  Tenten (發表於 2012年12月06日 14:31)
在第四頁,編輯提到了 AS SSD Benchmark 的跑分(571、752、803、破千分等),但是並沒有看到圖片?

另外,在「真實應用模擬定輸贏」的 part,編輯數度提到「Vertex 4 落後或者墊底」的話語,但看圖片那應該是 Agility 4 而不是 Vertex 4!
華采利通
7.  華采利通 (發表於 2012年12月06日 15:03)
※ 引述《Tenten》的留言:
> 另外就是,為什麼台灣的廠牌那麼少?

F1都能報兩隊競賽了

這說明該公司有能力出兩種型號一同競爭

台灣品牌這方面出道比別人晚也的確比較弱勢

╯-__-)╯ ╩╩
bisheng
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8.  bisheng (發表於 2012年12月06日 15:23)
※ 引述《華采利通》的留言:

大概是有些東西交待的不夠直白,現在品牌大洗牌戰越演越
烈,許多本地品牌的「製造成本」還比Intel、Micron、
Toshiba等,擁有晶圓廠品牌的「售價高」,早已傳聞有台廠
玩不下去了。

可預期在不久的時間內,會有部分、甚至是許多台灣品牌退
出「通路零售市場」,改將重點擺在OEM業務方面。這是當初設
定題目,排除多數台廠的原因,只留下還有用力推零售市場的
品牌。
( 話說到這,買台廠產品未來可能碰到什麼狀況,應該已經
暗示的很明顯了吧?!

至於少了什麼舶來品的話,廠商拿不出樣品,
我們又能如何 ╮(╯_╰)╭
華采利通
1人給推

9.  華采利通 (發表於 2012年12月06日 15:44)
※ 引述《bisheng》的留言:
> 至於少了什麼舶來品的話,廠商拿不出樣品,
> 我們又能如何 ╮(╯_╰)╭

台廠玩不下去!

主因很簡單製造廠商太多家

誰也不服誰的造成資源過於分散

而且這種歷史早在IDE時代演過一遍了

自然就走向通路零售市場的消亡一途

╮(╯_╰)╭

小白
10.  小白 (發表於 2012年12月06日 17:11)
希望在可見的未來,Intel 也來出一款用最新版的

Marvell Controller 製作的 SSD,不然的話可選擇性就那幾家

而已。
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11.  106 (發表於 2012年12月07日 01:15)
十銓, 廣穎這兩家國內廠牌都有同步顆粒的高階SSD 都要寫專題了怎麼不一起測阿~~~真的很可惜~~~
tandee
12.  tandee (發表於 2012年12月07日 11:45)
※ 引述《106》的留言:
> 十銓, 廣穎這兩家國內廠牌都有同步顆粒的高階SSD 都要寫專題了怎麼不一起測阿~~~真的很可惜~~~

前面不就寫很白了,別再問,很可怕
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13.  廣告 (發表於 2012年12月07日 17:27)
※ 引述《L.I.S.G》的留言:
> ※ 引述《SOP》的留言:
> > 這不是電腦王99期的文章嗎
> > 囧rz
> 是啊!好文章要整理出來分享給更多人。

廣告 囧rz
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14.  Tony (發表於 2012年12月09日 19:33)
1. 我電腦的c蝶大約設定在200-300GB左右,所以等240G SSD降到3000元以下,才會有興趣
2. 大家回想128GB IDE或SATA硬碟價位在3000元是幾年前,大約就可以知道幾年後1T SSD會降到3000元以下,磁盤有瓶頸,晶圓一樣有瓶頸,先前有人疾呼的[SSD取代傳統硬碟]的話,笑笑就好,1-2年後,1T磁盤硬碟可能維持在2000元下,但4T硬碟應該會降到3000元以下,所以SSD開機,磁盤硬碟儲存的方式應該還會維持許久

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