156929d88ac7518c8bed340b2d793f68 今年固態硬碟市場頗為熱鬧,最令人欣喜的莫過於價格屢創新低,讓許多人買的笑呵呵。除此之外,NVMe PCIe 固態硬碟導入個人應用市場,帶來伺服器等級的性能體驗,著實令熱血玩家趨之若鶩。那麼明年是否有什麼新趨勢呢?讓我們從溫習 NVMe PCIe 介面形式切入,來看領頭羊廠商所勾勒的未來藍圖。

光是 PCIe 不夠看,NVMe PCIe 才是大未來

經過一整年的醞釀,現在大多數電腦玩家,應該都對固態硬碟傳輸介面訊號層轉進 PCIe(PCI Express),並且支援 NVMe(Non-Volatile Memory express,NVM Express)是大未來這點,有了相當程度認知。簡而言之,採用 PCIe 匯流排介面訊號層、支援 NVMe 傳輸控制標準,而傳輸介面的連接器形式可為 PCIe、M.2(又稱 Next Generation Form Factor,NGFF)、SFF-8639 等,符合以上條件的固態硬碟皆為明日之星。


▲ 固態硬碟的傳輸介面形式越來越多元,其中基於 PCIe 訊號層運作的產品具有高度相容性,可以搭配轉接線材、轉接板,改變其連接器形式以提高組裝相容性

NVMe 源自企業應用領域,今年可視為導入消費性市場的元年,因此現階段產品選擇性極為有限。像是 Samsung 和 Intel 在國外打得火熱,然而 Samsung 卻甚少引進電腦相關產品進台灣,即便曾經有廠商代理固態硬碟產品,但是相隔不久便無疾而終。而 Toshiba 於夏天發布數款企業與個人用產品,惟不見原廠在零售通路有所動作,大概得捧著白花花銀子向台灣分公司訂購。

Asus ROG Maximus VIII Extreme
▲ Asus ROG Maximus VIII Extreme 主機板配置 1 組獨立 U.2 連接埠,可用於連接如 Intel SSD 750 之類 SFF-8639 介面固態硬碟。

目前有代理商引進台灣銷售的品牌裡,能見度最高且容易購買到的就只有 Intel 一家,型號是大家再熟悉不過的 SSD 750 系列。由於這只是台灣單方面困境,因此並未影響到相關必要的配套措施,特別是主機板整合支援的進展。如我們先前提到,Intel 從 9 系列晶片組起,正式將 NVMe 裝置開機啟動納入支援。而 100 系列晶片組,進一步將甫出爐的 U.2 介面列為選配,主機板廠商得以斟酌配置獨立連接埠。


Asus ROG Maximus VIII Extreme 是 ROG 產品線,第一款配置獨立 U.2 介面連接埠的產品,甚至可說是業界第一款如此設計的主機板。

訊號層同為 PCIe,改變連接器形式更容易

U.2 前身為 Mini SAS HD,Intel 將之重新命名為 U.2,並推廣進個人應用平台。U.2 現階段幾乎和 NVMe 畫上等號,而且只能在部分高階主機板上見到,像是這次的範例產品 Asus ROG Maximus VIII Extreme,可說是第一款內建 U.2 介面的個人用主機板。另外像是 Asus 上半年推出的 Sabertooth X99 主機板,提供 1 個名為 Hyper Kit 的轉接板,將之安裝於 M.2 插槽便能夠相容 U.2 固態硬碟。


▲ Asus Hyper Kit 轉接板,可以讓 U.2 / SFF-8639 固態硬碟連接至 M.2 插槽,這類設計在目前算是較為常見。

U.2 是 Intel 推動高速固態硬碟應用的第一步,以 Computex 2015 初次露臉傳達的資訊來說,Intel 自家 NVMe PCIe 固態硬碟產品線應用區隔,介面卡式(All In Card)產品鎖定在工作站、高性能電腦市場,而以 2.5 吋為主的 SFF-8639 介面機種,是聚焦在個人桌機與 All In One 應用。至於目前還算普遍常見的 M.2,則是退居筆電和可變形筆電等,這類行動平台的主力。


▲ 支援 PCIe 的 2.5 吋固態硬碟,目前常見採用 SFF-8639 介面,該介面與哥們 SATA Express 相較下,能夠配置更多 PCIe 通道。

Intel 最新 100 系列晶片組所內建 PCIe 通道數量大增,可彈性配置運用數量最多達 20 條,而且全為 PCIe 3.0 規格。相當程度而言,Intel 是在為 PCIe 高速固態硬碟鋪路,因而給予能讓 X99 旗艦晶片組黯然失色的規格配置。主機板廠商因而得以盡情發揮,包含 M.2、U.2 介面與標準 PCIe 插槽,都能提供 PCIe 3.0 x4 這大氣規格配置,帶來近乎 4GB/s 的可用頻寬。


▲ 圖例 SFF-8639 轉 Mini SAS HD 線材,Intel SSD 750 產品提供這項配件,用以和配備 U.2 介面的主機板連結。

SFF-8639 和 U.2 有著連動關係式,固態硬碟端為 SFF-8639 連接器,得以利用轉接線使其轉換成 U.2 形式,如此便能夠和相容的主機板連接。另外像前述 Asus Hyper Kit 這樣的 U.2 轉 M.2 轉接板,除了用於配備 M.2 介面的主機板,亦可以和 M.2 轉 PCIe 轉接卡搭配使用,如 Asus 於夏天推出的 Hyper M.2 x4 轉接卡。除此之外,Intel 還有其他轉接設計方案,有待後續投入應用。


▲ SFF-8639 轉 U.2 線材,需經由一旁 SATA 電源分歧線,連接至電源供應器以取得電源。

這些轉接線材和卡,只是用來改變傳輸介面的連接器形式,並不會影響到 PCIe 訊號層運作。使用限制方面也並未改變,像是要將 NVMe PCIe 固態硬碟設為開機啟動碟使用,那麼主機板 BIOS 就必須得支援 NVMe 裝置開機功能。至於最大的性能變因,除了得視裝置本身實力,還有各形式介面本身,所被配置的 PCIe 通道可用資源。


▲ 主機板端 U.2 或說 Mini SAS HD 連接器,現行標準只適合用來連接 1 個固態硬碟裝置。

像是 PCIe 3.0 x4 規格的高性能固態硬碟,用於只能提供 PCIe 2.0 x2 通道的主機板,那麼傳輸速度必然會被限制在 1GB/s,這 PCIe 匯流排介面可用頻寬以內。假使主機板可以提供充裕的 PCIe 通道資源,除了主機板所內建原生 U.2 連接埠,另外再搭配如 Asus Hyper Kit 轉接板使用,要安裝 2 組 U.2 甚至再加上 1 張 PCIe 固態硬碟自然也是不成問題。


▲ 如果預算充足且對於儲存裝置速度要求極高,可以利用 2 組 U.2 與 PCIe 固態硬碟,建構出令人欣羨的電腦平台。

 

(下一頁還有:軟體環境設置、效能體驗)

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Pon
1.  Pon (發表於 2015年12月17日 12:51)
出一堆有的沒有的介面 然後不用一兩年就變孤兒
當大家都是盤子嗎╮(╯_╰)╭
SATA, ESATA, mSATA, SATA Express,M2 (SATA/PCIE), U2

不用幾年又給你換個U2+ U2 2.0
每個接頭每個世代都不相容
每張主機板就像是試水溫一樣
或說是施捨小惠
就給你那麼1~2個新接口

廠商想賺錢想瘋了吧
要這樣搞我寧願等你們出到普及再進場也不急
bisheng
2.  bisheng (發表於 2015年12月17日 13:53)
※ 引述《Pon》的留言:

SATA、eSATA、SATA Express 都非關 Intel,
如果覺得廠商想賺錢想瘋了,那麼所有廠商都瘋了,
規範的制定勢必更加混亂。反之,廠商沒有瘋,但是
為了確保自我利益,仍然會影響到規範制定與推動。
這就是資本主義社會~

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