Intel vs. Plextor,PCIe 3.0 x4 NVMe 固態硬碟性能一致性友誼賽

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Intel vs. Plextor 友誼賽,各具有擅長處

SSD 750 與 M8Pe 系列,由於並非甫推出的新產品,概觀性能表現相關文章已經相當多,我們要探討的自然不是這點。前幾年經由 ULINK 協助,提供製造業界用 DriveMaster 2012 測試平台,使我們得以試驗性能一致性等面向表現。因應 NVMe 興起,ULINK 開發 DriveMaster 2015 時順勢將之列入支援,前幾個月我們已經試著架起測試環境。

不過先前慣用的 SATA 測試腳本,並無法直接用在 DriveMaster 2015,因此我們未曾用來測試新品,多次溝通協調新需求之後靜靜等待著。近日 ULINK 針對我們常用的腳本,完成 DriveMaster 2015、NVMe 相容性撰寫、編修,終於得以利用新平台進行相同的測試。這讓我們可以從另一種角度,來看 SSD 750 和 M8Pe 之間的差異,又是否有那價值。

Intel vs. Plextor,PCIe 3.0 x4 NVMe 固態硬碟性能一致性友誼賽
▲ ULINK DriveMaster 2015 除了相容既有 AHCI、SATA 類型裝置,還新增支援 NVMe。

範例組取現成的 Intel SSD 750(AIC、400GB)與 Plextor M8PeG(M.2、512GB),後者我們另外加上 M.2 轉 PCIe 轉接卡,和 SSD 750 一樣安裝在主機板上第 1 根 PCIe x16 插槽(取用處理器所內建 PCIe 3.0 通道)。而 SSD 600p 部分,由於 TLC 應用產品並不怎麼吸引玩家,因此我們並未另外借來測試比較,未來如有機會再提供這類數據讓大家參考。

就官方規格標示而言,M8PeG 循序存取速度是在 SSD 750 之上,可達讀取 2300MB/s、寫入 1300MB/s,SSD 750 則是讀取 2200MB/s、寫入 900MB/s。至於 4K 隨機存取方面,SSD 750 標示值讀取 430000IOPS、寫入 230000IOPS,而 M8PeG 則為讀取 260000IOPS、寫入 250000IOPS,這對於實測結果有著不同程度的影響。

首先來看焦點項目 4K 隨機寫入腳本,測試模式是從空碟狀態開始連續寫入資料,直到完整填寫滿設計容量 2 次為止。相對代表的是寫入掉速,藉由記錄檔來觀察性能變化,IOPS 數值高者為佳。SSD 750 果不其然有極佳表現,起始值高達 112540IOPS,反觀多數 2.5 吋、SATA 6Gb/s 機種是在 1~3 萬不等,至於對照組 M8PeG 為看似一般的 33578IOPS。

SSD 750 變動很合理的開高走低,但填寫至 50% 時仍有 83061IOPS 表現,M8PeG 則是逆向往上提升到 47061IOPS。填寫 100% 是假定必然的髒碟狀態分水嶺,之後性能固然還會降低,但是降幅不再如前面區段來得大,因此我們將之稱為性能平原。以結尾當標的來看,SSD 750 所得結果 15885IOPS,M8PeG 則為 9087IOPS,兩相比較是 SSD 750 較佳。

Intel vs. Plextor,PCIe 3.0 x4 NVMe 固態硬碟性能一致性友誼賽▲ 4K 隨機寫入變化曲線圖。

至於測試腳本所提供綜合評價值,M8PeG 讀取是較佳的 262899IOPS,SSD 750 為略低一些的 253262IOPS。但重點 4K 寫入部分,SSD 750 有 29752IOPS,高於 18363IOPS 的 M8PeG 不少。掉速是固態硬碟的自然現象,越接近結尾表現仍較佳者,意味真實使用的頓挫、落差感會較小。單看數值並不怎麼直覺,我們試舉一些測試經驗,來當測試結尾極端值的比較組。

2.5 吋、SATA 6Gb/s 機種裡,結尾能有近萬表現的產品,可說是只有 OCZ 自家 Indilinx 控制器高階機種。風評頗佳的 Marvell 設計方案,大多落在 5,000~6,000IOPS 附近,而 SandForce 設計方案是 4,000~5,000IOPS 左右。至於新主流 TLC 應用產品,通常是在 2000~2500IOPS,也許你認為偏差,其實先前那波台系控制器搭 MLC 顆粒熱潮產品,表現也不過如此而已。

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▲ 4K 隨機寫入節錄數據。

讀取混合模式差距縮小,使用體驗或接近

4K 隨機寫入測試腳本,主要是用以觀察寫入掉速,評估髒碟狀態下的表現如何。但固態硬碟並不會只有寫入而沒有讀取,因此我們也使用性能一致性(Performance Consistency)腳本,執行讀取與寫入混合測試,來看產品的整體表現。另外附加參考數據為服務品質(Quality of Service),也是執行讀寫混合測試,由於企業應用才會重視這項表現,因此以下就不加以敘述之。

性能一致性腳本測試模式,預設為讀取與寫入各 50%、隨機 4K、Queue Depth=32,結果是取 99.9% 最慢的 IOPS 和平均 IOPS 相除而來。誠如 4K 隨機寫入所帶出來的平均讀取參考值,M8PeG 表現是在 SSD 750 之上,看來讀取讓 M8PeG 在性能一致性腳本占有優勢。SSD 750 所得結果為 12263IOPS,而 M8PeG 表現是較佳的 16164IOPS,兩造差異縮小了許多。

(編按:4K 隨機寫入測試腳本未節錄出來的輔助數據,隨機與循序讀取表現值都是 M8PeG 比較高)

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▲ 性能一致性腳本,讀取與寫入混合測試所得結果。

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▲ 服務品質測試結果。

就試驗結果而言,如果你很重性寫入掉速這議題,那麼 SSD 750 毫無疑問,在髒碟情況底下是能提供較佳的性能體驗。但一般應用的真實體驗,M8PeG 所能提供的速度感,是有機會凌駕在 SSD 750 之上。該如何抉擇,我們想就讓預算來說話,充裕且對附加設計要求高者,是值得攻頂選擇 SSD 750。反之,預算較為有限、運作負載量較低時,M8Pe 系列算是相當實惠。

測試平台

  • 處理器:Intel Core i7-4770K
  • 主機板:Asus Z97-PRO(Wi-Fi ac)
  • 記憶體:Kingston HyperX Genesis PnP DDR3-1600 4GB x 2
  • 系統碟:Kingston HyperX SSD 240GB
  • 作業系統:Windows 10 Pro 64bit 中文版

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