2015-09-17
NVMe SSD時代來臨
Intel SSD 750 400GB U.2版本
文: John Lam / 評測中心


為突破 SATA 6Gbps 頻寬限制, Intel 正積極推動 NVMe 控制器介面普及,全新 Intel Z170 系統晶片大幅增加內建 PCIe Lanes 數目並升級至 PCIe Gen 3 規格,能配合新一代 Intel SSD 750 U.2 固態硬碟,單顆最高讀寫速度高達 2.2GB/s Read 、 900MB/s Write , 4K IOPS 最高可達 430,000 ,性能絕非一般 AHCI 規格的 PCIe SSD 可比擬。



Intel Rapid Storage PCIe RAID 0 測試

 

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今代 Intel Z170 平台的其中一個賣點,在於系統晶片大幅增加 PCIe Lanes 數目,並且加入全新 Intel Rapid Storage 14 技術支援最多 3 組 Intel PCIe Storage 裝置,能提供最高 3 組 PCIe Gen x3 介面,可組達成 RAID 0 、 1 及 5 模式。因此我們找來 3 只 Intel SSD 750 400GB U.2 ,測試採用 Z170 系統晶片組成 3x RAID 0 的性能表現。

 

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要啟動 Intel Rapid Storage 14 的 PCIe 裝置支援,用家需要 BIOS 中把 SATA 連接埠模式設定為「 RAID 」,同時要把 Storage OpROM 設定為 UEFI Only ,然後把 M.2 介面的「 RST PCIe Storage Ramapping 」選項「 Enable 」。

 

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重新啟動後,在 Intel Rapid Storage Technology 選擇中找到 3 隻 Intel SSD 750 400GB U.2 固態硬碟,用家可以在 BIOS 中把它選擇 RAID 0 、 1 或 RAID 5 陣列模式,此次我們選擇了 RAID 0 模式, Strip Size 為 128KB ,組成後實際磁碟容量約 1TB 。

 

ATTO Disk Benchmark 2.47

 

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由於 Intel Z170 系統晶片與 CPU 之間採用 DMI 3.0 通訊協定,其最高傳輸速度約為 3.94GB/s ,再扣減 128/130b 編碼及 QoS 頻寬保留,令 Intel SSD 750 400GB 2x RAID 0 與 3x RAID 的最高讀取速度,受限於 DMI 3.0 傳輸頻寬瓶頸,大約 3615MB/s 封頂,寫入速度則尚未磁到頻寬瓶頸,性能仍能保持線性提升, 2x RAID 0 的最高寫入速度為 2115MB/s , 3x RAID 0 則進一步提升至 3107MB/s 。

 

CrystalDiskMark 5.0.2

 

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情況與 ATTO Disk Benchmark 相似, Intel SSD 750 400GB 2x RAID 0 與 3x RAID 的 QD32 連續讀取速度,受限於 DMI 3.0 傳輸頻寬瓶頸,大約在 3600MB/s 封頂, QD32 、 1 Thread  連續寫入則保持線性上升。 相較於其他測試採用 Multi-Thread 方式, CrystalDiskMark 4K QD32 採用 Single Thread 方式,因此讀寫性能均無法受惠於 RAID 0 模式,單一磁碟下性能反而較佳。

 

AS SSD Benchmark 1.8

 

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IOPS 方面,受限於 Z170 系統晶片的 IOPS 吞吐量, Intel SSD 750 400GB RAID 0 模式在讀取方面的性能成長不大, NVMe x1 下 4K QD64 的 IOPS Read 為 360,949 , x2 RAID 0 僅提升至 387,753 , x3 RAID 0 提升幅度更低僅 392,278 。寫入方面, NVMe x 1 與 x2 RAID 0 的性能提升比較明顯, IOPS 由 215,749 提升 325,824 ,但 x3 RAID 0 的只提升至 333,929 。

 

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AS SSD Copy Benchmark 測試, x2 RAID 0 的性能提升顯注, ISO 掛載影像性能由 827.00MB/s 提升至 1231.64MB/s ,應用程式性能由 572.74MB/s 提升至 808.64MB/s ,遊戲性能亦由 770.13MB/s 提升至 1099.52MB/s 。

 

同樣地, x2 RAID 0 與 x3 RAID 0 的性能提升幅度較低,當中以應用程式性能提升只有約~ 19MB/s ,由 808.64MB/s 輕微上升至 827.94MB/s , ISO 掛載影像性能由 1231.64MB/s 提升至 1422.92MB/s ,遊戲性能亦由 1099.52MB/s 提升至 1259.63MB/s 。

 

Anvil's Storage Benchmark

 

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Anvil's Storage Benchmark 測試方面,可以看到在 4K QD32 混合讀寫的 IOPS ,在 x2 RAID 0 下性能提升相當明顯, IOPS 由 207,092.2 提升至 377.145.9 ,但 x3 RAID 0 則不升反跌, IOPS 只有 354,386.9 ,結果令人十分意外。

 

綜合所有測試數據,採用 Z170 系列晶片配搭 Intel SSD 750 400GB U.2 固態硬碟,採用 2 顆組成 RAID 0 後性能提升非常尚算明顯,尤其在寫入性能方面提升接近一倍。使用 3 顆組成 RAID 0 時,卻受限於 Z170 系統晶片的 DMI 3.0 頻寬及 IOPS 吞吐量瓶頸,性能提升有限,部份測試更不升反跌,如需要創建超過 2 顆的 RAID 0 ,必需採用 CPU 的 PCIe Lanes 介面。

 

編輯評語︰

 

Intel SSD 750 系列性能非常強勁,把企業級的技術下放至高階玩家及工作站 SSD 產品市場,率先支援 NVMe 控制器介面,用料、規格高人一等,售價卻與 AHCI 控制器介面的高階 PCIe/M.2 SSD 相約,但性價比完全拋離對手,有意升級 Z170 平台的玩家,不妨考慮配搭 NVMe SSD 。

 

上代 Z97 平台的 PCIe Lanes 數目有限, PCIe SSD 產品難以普及,全新 Z170 系統晶片不僅全面提升至 PCIe Gen 3 規格,內建 PCIe Lanes 數目亦大幅提升,更支援 Intel Rapid Storage PCIe 技術,最高可支援 3 組 PCIe SSD 並支援 RAID 列陣模式,勢必加速 SSD 產品由 SATA 介面過渡至 PCIe ,並以 NVMe 控制器介面普及取代老舊的 AHCI 規格。

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