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A4dfdb0283bafe832c8c11339605a314 Intel 與 Micron 共同研發製造的新世代記憶體 3D XPoint,擁有大於 DRAM 的儲存密度與非揮發性記憶體特性,存取速度又高於一般 NAND 型快閃記憶體,且寫入壽命較長。一般消費者無緣使用 Optane DC Persistent Memory,卻可透過 PCIe NVMe 規範享受 Optane SSD 相關優勢。

3D XPoint 記憶體

不知讀者是否注意到,Intel 採用一般 NAND 快閃記憶體的 SSD,型號尾墜 p 字樣為小寫,而採用 3D XPoint 記憶體的型號尾墜 P 為大寫,藉此判斷該 SSD 所採用的記憶體種類。3D XPoint 為 Intel 與 Micron 共同研發的成果,Intel 採用此記憶體的品牌系列名稱為 Optane,Micron 則為 QuantX,但目前僅有 Intel 朝向一般消費市場推出相關產品。

3D XPoint 相對於 DRAM 或是快閃記憶體有著不同面向的優勢,非揮發性斷電不會遺失資料與較高的儲存密度,為其與 DRAM 相較之後的優點,寫入壽命長、存取延遲短、存取速度快則是與快閃記憶體比較後的結果。

透過 3D XPoint 特性,Intel 於伺服器市場推出採用 DDR4 DIMM 插槽規格 Optane DC Persistent Memory,記憶體階層位於系統記憶體和 SSD 之間,需要如 Xeon Scalable 特殊的處理器支援性,另外則是 Optane SSD DC P4800X 系列。消費市場則以 Optane SSD 為主,包含 Optane SSD 800P/900P/905P,以及作為一般 SATA 6Gb/s 傳統硬碟與 SSD 加速的 Optane Memory。(AMD 部分新款晶片組也可透過 StoreMI 技術使用 Optane Memory)

消費市場最強 SSD!Intel Optane SSD 905P 480GB U.2 版搭載 3D XPoint 實測分析
▲Optane SSD 905P 擁有旗艦款式定位,U.2 版 480GB 容量採用禮盒包裝,外層再加上親膚性塗層。

消費市場最強 SSD!Intel Optane SSD 905P 480GB U.2 版搭載 3D XPoint 實測分析
▲配件為 M.2 2280 轉 U.2(SFF-8639)轉接線、固定螺絲、保固說明書。

消費市場最強 SSD!Intel Optane SSD 905P 480GB U.2 版搭載 3D XPoint 實測分析
▲轉接線材需要另外銜接 SATA Power。

Intel Optane SSD 905P Series 480GB U.2 規格

  • 產品型號:SSDPE21D480GA
  • 外觀形式:2.5“/15mm/U.2
  • 介面速度:PCIe 3.0 x4 NVMe
  • 容量:480GB
  • 寫入壽命:8.76PBW
  • 電源需求:max 12.8W
  • 其它:1600000hrs MTBF

AIC、U.2、M.2 任君選擇

Optane SSD 900P 僅推出 AIC(Add-In Card)/HHHL 與 U.2 2 種版本,到了 Optane SSD 905P 世代,額外新增 M.2 22110 外觀形式版本,AIC/HHHL 與 U.2 版本則是加入更多變化,AIC/HHHL 版本擁有 LED 燈光特效、U.2 版本則於外殼增加許多散熱用鰭片。

Optane SSD 905P 容量版本選擇性,則以 U.2 形式擁有最高彈性,具備 480GB、960GB、1.5TB,AIC/HHHL 則是少了 480GB 版本。M.2 受限於 3D XPoint 記憶體儲存密度仍不及 TLC、QLC 形式快閃記憶體,即便採用較長的 22110 規格,目前僅推出 380GB 容量。

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▲U.2 版本外型相容 2.5 吋儲存裝置鎖點。

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▲外殼高度達 15mm,需要注意少部分機殼位置相容性。

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▲背面與正面金屬外殼均設計不少的散熱鰭片,比較不用擔心 NVMe SSD 過熱降速問題。

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▲U.2 版本使用 SFF-8639 介面規格,外觀相當類似 SATA 或是 SAS,但是內部傳輸 PCIe 差動訊號,使用者可別硬插不相容的線材。

3D XPoint 相對一般 NAND 快閃記憶體擁有不少好處,以 Intel 釋出的相關資訊推導,該記憶體最小定址存取單位應比 NAND 快閃記憶體讀寫(read/program)page、抹除(erase) block 還要小。3D XPoint 單一儲存單元可以改變成 2 種狀態其中之一,用以辨別 0 與 1。儲存單元能夠直接寫入,無須 NAND 寫入前需執行抹除動作,因此 Optane SSD 905P 存取延遲相當低,讀寫均為 10µs,隨機存取表現各容量均在 550000IOPS 以上。

本次測試 U.2 480GB 款式最高連續讀寫速度為 2600MB/s 和 2200MB/s,內部含有 14 顆封裝顆粒,分別為 7 顆 29P64BIANDNF3 和 7 顆 29P16BIALDNF3,前者單顆容量為 64GB 封裝 4 個 16GB 晶粒,後者容量為 16GB 封裝單個 16GB 晶粒,因此 U.2 480GB 實際總容量達 560GB,使用者可用容量為 457863MB,約為 447GB 左右,多餘空間作為 over-provisioning 以及保留給控制器運用。

消費市場最強 SSD!Intel Optane SSD 905P 480GB U.2 版搭載 3D XPoint 實測分析
▲Optane SSD 905P U.2 480GB 內部電路版正面一覽,7 顆 3D XPoint 記憶體封裝顆粒圍繞內建金屬 IHS(Integrated Heat Spreader)的控制器,旁邊封裝較小的晶片為整合型電源管理晶片。

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▲背面另外安排其餘 7 顆封裝顆粒。

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▲Optane SSD 905P U.2 版本採用上、下金屬外殼結構,電路板零組件均塗有導熱膠將廢熱引導至外殼(圖片中已清除)。

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▲7 顆 29P64BIANDNF3 記憶體封裝與控制器位於電路板同側。

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▲7 顆 29P16BIALDNF3 記憶體封裝則位於電路板背面。

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▲EAU46423 SLL3D 主要控制晶片,具備 7 個讀寫通道,計入 3D XPoint 的特性,電路板並沒有額外安裝獨立快取記憶體封裝。

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▲RT5062 整合型電源管理晶片,結合控制器與多組降壓轉換器,推測應為 Richtek 產品。

3D XPoint 另外一個受到推崇的優勢,即為相當良好的寫入壽命,能夠作為密集寫入應用情境產品。以 480GB 為例,總耐寫量可達 8.76PBW!而一般 SSD 還在 TBW 等級遊蕩,8.76PBW 讓這款產品在 5 年保固之內,擁有 10DWPD 每日寫入量。其餘 380GB、960GB、1.5TB 款式 容量分別為 6.93PBW、17.52PBW、27.37PBW,每日寫入量均約為 10DWPD。

消費市場最強 SSD!Intel Optane SSD 905P 480GB U.2 版搭載 3D XPoint 實測分析
▲Optane SSD 905P 效能規格資料表 ,無法復原讀取錯誤率達 10-17 等級,比一般消費級 SSD 更低 。(點圖放大)

消費市場最強 SSD!Intel Optane SSD 905P 480GB U.2 版搭載 3D XPoint 實測分析
▲由於 3D XPoint 的特殊性,Optane SSD 905P 僅支援 NVMe 1.0/1.1 規範,U.2 480GB 版本日常 Windows 10 桌面待機為 39℃(室溫 25℃)。

SSD Toolbox

針對消費市場 SSD 產品,Intel 提供多種軟體讓玩家安裝產品更為簡便,包含 Data Migration Software 資料移轉軟體,從舊型儲存裝置移動資料至 Intel SSD。使用 NVMe 規範的 SSD,也提供 Windows 7、Windows 8/8.1、Windows 10 驅動程式,以便讓舊款作業系統也能夠安裝於此系列 SSD。

日常管理提供 SSD Toolbox 軟體,提供檢測、Secure Erase、韌體升級功能,並提供 System Tuner,讓舊款作業系統能夠針對 SSD 特性,調整相關運作機制。SSD Toolbox 最後 1 個分頁,則是提供系統相關資訊檢視。

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▲SSD Toolbox 軟體首頁,點擊按鈕提供 S.M.A.R.T. 資訊。

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▲SSD Toolbox 提供快速與全面 2 種診斷掃描。

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▲Secure Erase 負責清除 SSD 內部資料。

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▲Optane SSD 905P 的 Secure Erase 比較類似於全區寫入 0 或是 Sanitize,因此需要較長的作業時間。

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▲若是安裝於較為老舊的作業系統,SSD Toolbox 也能夠調整相關功能機制。

 

(下一頁:老化測試,效能不老)

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