ROG M8E+Intel 750 SSD U.2接口测试

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 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的速度要求極高，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。

Windows 8 即支援 NVMe，系統安裝不麻煩

以下使用 Asus ROG Maximus VIII Extreme 主機板，搭配 Intel SSD 750 固態硬碟，作為實際裝配後軟體層設置範例。如先前提到，NVMe PCIe 固態硬碟想當系統開機碟使用，主機板 BIOS 是必須相對應支援才能達成。此風潮從 Intel 推出 9 系列晶片組開始醞釀，各家主機板廠特別是主打的 Z97 產品，先後在今年上半年起陸續釋出更新 BIOS。

想當然耳，各家主機板廠後續都爭相納入支援，只要不是 H110 這類價格導向產品，要找到相容的主機板是不難。另外在安裝任一種規格、介面形式 PCIe 固態硬碟後，初次開啟電腦建議進主機板 BIOS，載入預設值並加以重新設定，才能確保正常偵測到裝置。至於當資料、工作碟用則是單純些，只要主機板有相對應介面可用，並且能供應裝置所需的 PCIe 通道，加以重新設定 BIOS 後即可。

而在作業系統端，NVMe 是需要額外的控制器驅動程式，不過 Microsoft 打從 Windows 8.0 開始已經內建。唯一變因是自然定律，Microsoft 內建驅動程式屬於通用形式，和固態硬碟廠商自行最佳化版本相比，性能自然可能有些落差。以 Intel 產品為例，Windows 內建驅動程式會將裝置顯示為「標準 NVM Express 控制器」，安裝官方驅動程式之後會變更為顯示品牌與型號等資訊。

▲ Windows 8/8.1/10 已經內建 NVMe 驅動程式，但是可以斟酌安裝固態硬碟廠商所提供版本，理應當更能夠發揮完整性能。

Intel SSD 750 早先只有 400GB、1.2TB 容量選擇，而後加碼推出 800GB 版，有趣的是標示性能比 400GB 版還要低。我們所取得樣品為 2.5 吋、800GB 容量版本，官方標示最高循序存取速度可達讀取 2100MB/s、寫入 800MB/s。實際利用產品配件中的轉接線材與主機板 U.2 介面連結，測試環境以 Windows 10 64bit 專業版為基礎，並且安裝 Intel 官方驅動程式，進行以下簡單測試驗證。

下列幾項簡單試驗結果，最高存取速度是能達到讀取 2165MB/s、寫入 942MB/s 之譜，概觀性能表現不僅符合官方標示值，甚至還能夠超出些許。所得結果和 400GB 官方標示值相當接近，或說表現根本就是同級，也許是官方規格標示保守了點。這或許也足以代表，儘管 2.5 吋版 SSD 750 原始磁碟介面為 SFF-8639，透過長度不算長的線材轉為 U.2，訊號衰減幅度與干擾問題，是不至於對性能造成什麼顯著影響。

▲ ATTO Disk Benchmark - Neither 模式：最高存取速度約為讀取 2165MB/s、寫入 942MB/s。

▲ ATTO Disk Benchmark - IO Comparison Random 模式：最高存取速度約為讀取 1879MB/s、寫入 943MB/s。

▲ AS SSD Benchmark - MB/s 單位顯示：Seq 項目達到讀取 2013.33MB/s、寫入 898.21MB/s。

▲ AS SSD Benchmark - IOPS 單位顯示：子評分為讀取 1519、寫入 1038，綜合評分達到 3278。

▲ AS SSD Compression-Benchmark：讀取速度接近 2048MB/s、寫入則是接近 929MB/s。

 
▲ CrystalDiskMark：兩種測試模式最高速度至少有讀取 2292MB/s、寫入 935.6MB/s。

2015 年只是開端，重頭戲還在後頭

NVMe PCIe 固態硬碟的好，大家應該都已經注視好一段時間，只是可能礙於單價因素而卻步。這篇文章除了溫故知新外，順道提示大家 Intel 的固態硬碟產品線藍圖規劃顯示，2015、2016 年 PCIe 與 SATA 裝置仍共同為主流，但是到了 2017 年將以 NVMe PCIe 為主。這藍圖牽動固態硬碟產品線調整，Intel 今年主力產品之中，僅 SSD 750 為 NVMe PCIe 規格，其餘如 SSD 535 等 3 個系列全為 SATA 機種。

在即將到來的 2016 年，Intel 可能會先後推出多達 7 個系列新品，高階與旗艦平台適用產品線，將以 3D XPoint 記憶體技術結合 NVMe PCIe 為重點。而高價位主流產品線部分，Intel 有意推動 2 個支援 NVMe PCIe 的系列產品，只是所採用快閃記憶體不同於高階產品。至於低價位主流與入門方面，將維持 SATA 6Gb/s 介面規格，最多會有 3 個系列新品推出，快閃記憶體搭配組合亦有變化。

儘管實際推出時程與產品線數量，乃至於正式名稱、型號等資訊還無法確定，但是這已經能夠看出在明年，Intel 將會更為積極的推動 NVMe PCIe 應用。現行 SSD 750 系列固態硬碟與 100 系列晶片組，只是 NVMe PCIe 導入個人平台應用的開端，重頭戲還在明、後年。若是對於 NVMe PCIe 類型產品有高度興趣，近期內打算升級電腦平台或固態硬碟時，不妨多加規劃相容性與擴充彈性。

測試平台

• 處理器：Intel Core i5-6600K
• 主機板：Asus Maximus VIII Extreme 
• 記憶體：Kingston HyperX Predator DDR4 HX430C15PB2K4/16
• 系統碟：Kingston SSDnow V300 120GB
• 作業系統：Windows 10 64bit 專業中文版