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D4008779100419b9cd21e0db40c9c34f 近來許多的主機板或是筆記型電腦,均會安排 M.2 升級空間,若是廠商安排的 M.2 插槽為 M key 版本,則能夠升級為採用 PCIe NVMe 介面的高速 SSD。Plextor 將於 3 月底大量鋪貨旗下新款旗艦產品 M9Pe,我們就來觀察 M.2 版本的表現。

Intel Flexble I/O 變出花樣、AMD Ryzen 直連處理器

SATA 6Gb/s 之後,不少新式介面都想要在消費市場爭奪大餅,如 SATA Express、原名 SFF-8639 的 U.2,如今看來 SATA Express 似乎已注定出局,而 U.2 則在部分領域依然占有一部分市場。目前較火紅的介面為原名 NGFF 的 M.2,透過不同 key 缺口區分不同應用類型,並納入 USB、SATA、PCIe 等多種傳輸介面規範。在主機板或是筆電內部經常可以看到 B key 或是 M key 的形式,前者大多數用來連接 SATA 介面 SSD,而後者即為此篇文章主力,主事 PCIe x4 NVMe 介面 SSD。

多年之前,Intel 從 80 系列世代晶片組導入 Flexble I/O,部分 HSIO 通道可以依據實際需求,自由轉換為 PCIe、SATA、USB 3.1 Gen1 等介面,而這項技術到了最新的 Z370 晶片組依然一脈相承。只是 HSIO 通道配置有其數量上限,目前多數主機板均會導入快速切換器晶片,當使用部分 M.2 插槽連結 PCIe NVME SSD,相對應的 SATA 埠就會無法使用。

AMD 雖然在去年以 Ryzen 和 Ryzen Threadripper 宣示重返消費性效能與高階市場,晶片組部分卻稍微有些欲振乏力,連接週邊的 PCIe 規格僅是 2.0,安裝 PCIe 3.0 x4 NVMe SSD 的效能表現直接砍半。幸好處理器部分扣除顯示卡佔去的 PCIe 3.0 x16 和連結晶片組的 PCIe 3.0 x4,還剩餘 1 組 PCIe 3.0 x4 可以使用。

前述緣故加上 PCIe 3.0 x4 NVMe SSD 的高階定位,不少主機板均會安排 1~3 個 M.2 插槽,HEDT 平台更可因為處理器 PCIe 通道分拆彈性因素,利用轉接卡支援更多的 M.2 插槽。筆電部分則得力於 M.2 體積優勢,有助內部空間規劃,可惜成本因素考量,NVMe SSD 不見得列為標配,往往僅預留升級插槽,或是安裝小容量版本。

Plextor M9Pe(G)、M9PeGN 規格

  • 產品型號:PX-512M9PeG,PX-512M9PeGN
  • 外觀形式:M.2 M key 2280
  • 介面速度:PCIe 3.0 x4 NVMe
  • 容量:512GB
  • 寫入壽命:320TB
  • 電源需求:3.3V/2.5A
  • 其它:1500000hrs MTBF

散熱片、裸裝任君選購

依照 Plextor 過往的產品規劃邏輯,針對高階市場的 M9Pe 也會推出眾多外觀形式版本,包含 HHHL 半高介面卡、M.2 2280 安裝散熱片或是裸裝的版本,這次參與測試的版本即為後兩者,目標市場為具備 M.2 M key 插槽的主機板或是筆記型電腦。M9Pe(G) 和 M9PeGN 外觀均使用 M.2 M key 2280 形式,使用 PCIe 3.0 x4 NVMe 介面連結,M9Pe(G) 額外安排與 HHHL 版本相同設計概念的流線型散熱片。

升級 M.2 PCIe x4 NVMe SSD 的優質之選,Plextor M9Pe(G) 與 M9PeGN 上機測試
▲M9Pe(G) 與 M9PeGN 的外包裝尺寸相同,M9Pe(G) 另外開孔展示散熱片設計。

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▲包裝背部資訊均相同。

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▲M9Pe 依據不同容量規格,而擁有不同的效能表現,受測品清一色為 512GB。

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▲褪去紙盒包裝,內部使用可以輕鬆開啟的塑膠泡殼,並附贈 1 顆 M.2 固定螺絲。

Plextor M9Pe 3 種外觀規格基礎均以 M.2 2280 的 SSD 進行變化,M9Pe(G) 上方安排 1 組流線型散熱片,內部並以導熱墊引出運作廢熱,厚度達 4.7mm~5.3mm,適合一般桌上型電腦、桌機替代型筆電使用者選購;M9PeGN 則沒有安排散熱片,比較適合筆電升級,或是主機板已經附贈 M.2 散熱片的使用者採買。

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▲下方 M9Pe(G) 額外加裝 1 個散熱片,上方 M9PeGN 則因為安裝空間考量沒有安排。

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▲512GB 版本均為單面上料,背部沒有安排任何零件。須注意 M9Pe(G) 散熱片與 SSD 電路板之間黏貼保固貼紙,移除散熱片將會喪失保固。

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▲M9Pe(G) 散熱片使用流線造型,左方以紅底白字印刷品牌標誌。

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▲散熱片與 SSD 本體之間安排導熱墊引導運作廢熱。

LITE-ON 所推出的 SSD 一直都是以優秀的選料自居,M9Pe 系列也不意外地持續使用 Marvell 88SS1093-BTB2 控制晶片,最高能夠以 8 通道/8CE 方式配置快閃記憶體顆粒,支援 MLC 或是 TLC 運作方式,第三代 LPDC 偵錯與除錯技術能夠大幅延長快閃記憶體使用壽命。快取記憶體則能夠依據省電性或是效能需求,支援 LPDDR2、LPDDR3、DDR3、DDR4 等,M9Pe 在 512GB 版本安排 1 顆 Nanya LPDDR3 512MB,等效時脈 1600MHz。

快閃記憶體負責作為實際資料的載體,512GB 版本選用 2 顆 Toshiba TH58TFT1T23BAEF 256GB 組成,為該廠 BiCS3 64 層 3D TLC 世代製品,單一快閃記憶體應封裝 4 顆 512Gbit 晶粒,通道以及 CE 堆疊方式則由於該廠未提供公開資訊未能知曉。

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▲88SS1093-BTB2 控制晶片,對外負責 PCIe 3.0 x4 NVMe 介面,對內最高支援 8 通道/8CE 快閃記憶體配置。

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▲Nanya LPDDR3 NT6CL128M32BM-H2 512MB,作為快取記憶體之用。

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▲單一 TH58TFT1T23BAEF 快閃記憶體容量為 256GB,共安排 2 顆組合成 512GB 容量。

透過動態的 SLC 快取分配技術,使用者能夠使用這顆 SSD 所有的容量,不必額外切出 1 塊使用不到的空間。而該廠多年經驗累積下來的 TrueSpeed 垃圾回收機制、TrueProtect 128bit ECC 與 Robust Data Hold-out 演算法,依然整合進入最新款產品當中。

M9Pe(G) 與 M9Pe(GN) 均具備 256GB、512GB、1TB 容量版本選擇,效能和總寫入量則與容量正相關,譬如 1TB 版本的連續讀寫可達 3200MB/s 與 2100MB/s,隨機讀寫也是較高的 400000 IOPS 和 300000 IOPS。寫入量依據容量不同由小至大分別為 160TB、320TB、640TB,但 MTBF 均為 150 萬小時,保固年限也都是 5 年。

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▲M9Pe(G)、M9PeGN 不同容量版本的規格資訊。

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▲CrystalDiskInfo 抓取的 M9Pe(G) 相關資訊。

筆電輕鬆升級 M9PeGN

由於 M.2 外觀尺寸相較 2.5 吋硬碟小巧,多數新款筆電若要以 SSD 取代傳統硬碟存放作業系統,均以 M.2 規格作為首要考量。不過許多使用者受限於購機預算,採購筆電的第一時間不見得將選購配件技能點滿,或是官方選購價相較市場價格高出一截不划算,而沒有選擇 SSD 版本。之後想要升級成 M.2 NVMe SSD,M9PeGN 就是很不錯的選購對象。

升級示範使用 GIGABYTE Sabre 17,這是款較為輕薄的 17 吋電競筆電,入門至中階款式盡量壓低價格而沒有配備 SSD,或是僅安裝 128GB 小容量 SATA 6Gb/s SSD。該款筆電內建 1 組 M.2 插槽,長度最長支援 2280 規格,並同時相容 SATA 6Gb/s 的 B key 與 PCIe 3.0 x4 的 M Key,只要卸下電池與底部 D 殼螺絲,即可換裝 M9PeGN,加上 Windows 10 採用線上認證啟用方式,若是先將驅動程式下載完畢,整個升級時間不到 1 小時即可完成。

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▲GIGABYTE Sabre 17 電競筆電具有多種顯示卡規格,2.5 公斤的重量也具備一定的移動性。

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▲拆裝筆電有一定的風險性,並請記得一定要先行移除電池,若電池內建在機身之中,請於開啟 D 殼後先行移除電池與主機板的連接線材。

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▲卸下底部 16 顆螺絲,即可開啟 D 殼。

升級 M.2 PCIe x4 NVMe SSD 的優質之選,Plextor M9Pe(G) 與 M9PeGN 上機測試
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▲商借的 Sabre 17 原本就包含 1 組 SSD,因此 M.2 插槽預先貼上導熱墊,能夠移植給 M9PeGN 繼續服役。

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▲Windows 10 簡化安裝流程、Sabre 17 配備 Intel 第七代行動版 Core i5 處理器,再加上高速 SSD M9PeGN,使得重新安裝升級過程費時不到 1 小時。

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▲Sabre 17 內建 1TB 7200RPM 傳統硬碟與 M9PeGN 的讀寫速度比較,提升幅度相當驚人。

小卡同享高效能,散熱片非雞肋

廠商同時送來具備散熱片的 M9Pe(G) 以及僅有 SSD 本體的 M9PeGN,均為 512GB 版本,因此相較以往花了 2 倍時間進行相關測試,藉此查看散熱片對於運作溫度的影響程度,以及是否足以成為影響效能表現的因素之一。

以佇列深度調整為 8 的 ATTO Disk Benchmark Overlapped I/O 測試此項目相互比較,M9Pe(G) 最高讀寫速度分別為 3084MB/s 和 2020MB/s,M9PeGN 則為 3087MB/s 和 2014MB/s,相異程度均不達 0.1%,也就是沒有差異,兩者表現也比過往曾經測試過的 PCIe 3.0 x4 NVMe SSD 成績高出 500MB/s~1000MB/s 左右。

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▲ATTO Disk Benchmark 子項目 I/O Comparison 測試樣本選擇 Random,M9Pe(G) 和 M9PeGN 的表現十分接近,最快讀寫約為 2200MB/s 和 2000MB/s 左右。

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▲ATTO Disk Benchmark Overlapped I/O 的佇列深度調整為 8,M9Pe(G) 和 M9PeGN 最高讀寫表現均可突破 3000MB/s 和 2000MB/s。(讀取傳輸大小超過 24MB 之後的下降幅度,為該產品佇列深度設定為 256 的結果,廠商表示這是權宜效能表現與穩定性後做出的決策)

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▲ATTO Disk Benchmark I/O Neither 子項目讀寫速度最高可達 2945MB/s 和 2024MB/s 以上。

CrystalDiskMark 也是呈現相同的效能表現,循序讀取依序為 3131.7MB/s 以及 3149.5MB/s,循序寫入則為 2027.2MB/s。值得注意的是近來新款 SSD 4K 隨機讀取速度均有相當明顯的上升情況,M9Pe(G) 和 M9PeGN 也來到 63.02MB/s 和 64.73MB/s 之譜,對於日常作業較為零散的存取有著相當大的幫助。

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▲CrystalDiskMark 預設隨機亂數讀寫狀況十分理想,特別是 4K 隨機讀取進步頗多。

Anvil's Storage Utilities 利用多種讀寫狀況測試儲存空間存取,其中包含循序 4MB 以及不同佇列深度的 4K 隨機讀寫,每個項目除了相當詳盡的反應時間、IOPS、MB/s 表現之外,最後則會加權所有表現列出得分,方便使用者比較不同儲存空間的表現。AS SSD Benchmark 大致上也是如此,只是測試內容子項目的設定略有不同。

由於相容性的因素,廠商建議測試這兩套軟體之前,先行關閉 Windows 作業系統的寫入緩衝區排清功能,才會呈現比較正常的讀寫速度。M9Pe(G) 和 M9PeGN 在 Anvil's Storage Utilities 分別獲得 12945 分和 12748 分,AS SSD Benchmark 則是 3059 分與 3053 分,相較過去的產品同樣也有不小的進步幅度。

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▲M9Pe(G) 和 M9PeGN 在 Anvil's Storage Utilities 分別獲得12945.41 分和 12748.07 分,循序讀寫速度超過 2600MB/s 和 1800MB/s,4K 佇列深度 16 隨機讀寫超過 170000 IOPS 和 270000 IOPS。

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▲AS SSD Benchmark 得分均在 3000 分以上。

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▲AS SSD Benchmark 4K 佇列 64 讀寫 IOPS 表現均超過 210000IOPS 和 260000IOPS。

實際應用效能部分,還是 PCMark 8 的 Storage 測試子項目莫屬,透過該程式模擬內容創意軟體、辦公室軟體、遊戲軟體的實際操作情形,給予實務應用環境更真實的效能判讀。M9Pe(G) 和 M9PeGN 在此獲得 560MB/s 以上的實際應用頻寬,分數也超越 5080 分。

至於長期連續寫入速度部分,SLC 快取加速區間約在 10GB 以下,之後快閃記憶體真實寫入速度約在 492MB/s~499MB/s 左右,接近儲存空間寫滿後期更不會再往下探或是出現大幅上下震盪情況。

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▲PCMark 8 Storage 子項目測試頻寬均超過 560MB/s 以上。

最後的 IOMeter 寫入一致性能表現,先行針對儲存空間寫入 2 倍以上的容量,使其達到穩定態,接著量測 3 小時 4K 佇列 32 隨機寫入的 IOPS。由於測試時間長達 3 小時以上,能夠稍微看出有無散熱片對於這款 M9Pe SSD 的影響。M9Pe(G) 因為散熱片的關係,溫度表現為 66℃,而 M9PeGN 則是 69℃。

升級 M.2 PCIe x4 NVMe SSD 的優質之選,Plextor M9Pe(G) 與 M9PeGN 上機測試
▲雖然 M9Pe(G) 的長期重負載溫度溫度尚不足以大幅影響效能,但依然建議做好通風散熱規劃。

溫度方面的差距以及略低的 IOPS 表現,可以推測 M9PeGN 已觸及過熱保護界限(表定運作室溫為 0℃~70℃),M9Pe(G) 終場表現為 14200IOP 左右,反之 M9PeGN 為略低的 13900IOPS 左右。縱使最終影響看起來並不大,卻也顯示出散熱片的重要性,M9PeGN 裝設時建議使用主機板附贈的散熱片,裝載筆電內部也建議額外購買適當厚度的導熱墊,將廢熱引導至電路板藉由銅箔散去,或是引導至金屬外殼。

升級 M.2 PCIe x4 NVMe SSD 的優質之選,Plextor M9Pe(G) 與 M9PeGN 上機測試
▲IOMeter 4K 佇列 32 隨機寫入變化趨勢表,M9Pe(G) 和 M9PeGN 趨勢走向相同,但後者表現略低 2%。

升級 M.2 PCIe x4 NVMe SSD 的優質之選,Plextor M9Pe(G) 與 M9PeGN 上機測試
▲IOMeter 4K 佇列 32 隨機寫入,M9Pe(G) 每 5 分鐘的數據資料。

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▲IOMeter 4K 佇列 32 隨機寫入,M9PeGN 每 5 分鐘的數據資料。

多種外觀形式滿足應用場合需求

M.2 NVMe SSD 透過 PCIe 通道享有超越 SATA 6Gb/s 的頻寬,但是因為零組件尺寸不大,致使高效能控制晶片的廢熱成為難題。M9Pe(G) 使用 1 組流線型散熱片負責引導散去廢熱,M9PeGN 雖然沒有安排散熱片,卻是以標準 M.2 2280 身材迎合筆電、小型電腦、主機板附贈散熱片等安裝空間應用場合,2 者各有擅長。

依據多種測試程式綜合判斷,M9Pe(G) 和 M9PeGN 各項測試均位列前段班,情感面依然使用多數玩家喜愛的 Marvell 控制器以及 Toshiba BiCS3 快閃記憶體,全系列容量均提供 5 年保固。M9Pe 將於 3 月正式上市,相較先前訊息略晚,勢必遭遇其它同質產品競爭;若定價策略正確,M9Pe 不錯的效能應可殺出重圍。

 

廠商資訊

光寶科技 http://www.goplextor.com/tw/

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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