顆粒數量、製程、韌體真的會有差嗎?固態硬碟的效能影響因素

相信大部分的使用者在挑選固態硬碟時,首先都會從記憶體控制器去做選擇,的確,控制器的影響相當地大,不同的控制器會有全然不同的效能

表現。只是,同樣控制器的產品卻也會因為不同廠商所撰寫的韌體而會有效能上的落差,另外,同廠牌的同一系列產品在不同容量上所標示的效能也會不同。近期固態硬碟記憶體顆粒也進入了34nm到25nm的替換期,更小的製程除了可以提升單位容量的密度以降低成本之外,在效能上也有一定程度的提升。這一次SSD實驗室將要討論除了控制器本身的差異之外,還有哪些因素會影響到固態硬碟的效能表現,以讓各位讀者在挑選產品時可以有更多的參考依據。

■     容量及顆粒數
在購買固態硬碟時,首先會發現到的就是同一系列的產品,寫入速度都會隨著容量變小而減少,這是為什麼呢?因為像是40GB左右這樣小容量的產品,廠商為了節省成本,大多只會配置八個以下的記憶體顆粒,然而大部分的記憶體控制器多為八通道設計,理論上來說就要搭配八個記憶體顆粒才可以發揮出完全的效能,一旦顆粒數量少了,資料傳輸的通道數也就少了。
但一樣是八個記憶體顆粒的產品,較低總容量的為何效能也還是較差呢?其實影響的因素較為複雜,與控制器對於容量的控管方式以及不同單位容量的記憶體顆粒封裝方式都有關係。總之,同一系列的產品,通常容量越少的在連續寫入及小檔案(例如4KB)隨機寫入的效能上都會表現得比較差。
 
圖 / 同一系列的產品在寫入效能上大部分都是隨著容量而提升
■     記憶體顆粒製程的影響
今年的固態硬碟進入了記憶體顆粒製程34nm到25nm的替換期,許多大廠也都推出了採用新一代製程的產品,Intel 的X25-M G2及320系列(G3)、以及Micron旗下副品牌-Crucial的C300及m4(C400)就是很好的例子。而同樣容量、控制器也相同的情況下,新一代產品比起舊有的,各方面的測試成績都有明顯地進步,尤其是在4KB隨機寫入IOPS上,更是成長許多,這樣的進步讓固態硬碟在做為系統碟時可以增加許多整體效能。
另一個明顯的例子就是Intel的510系列與Crucial m4,控制器都一樣為Marvell 88SS9174-BKK2,但Intel使用34nm製程、Crucial則為25nm製程的記憶體顆粒,所得到的效能表現卻是截然不同,不過這其中的差別當然還包含了電路板設計的不同以及各自對於控制器所撰寫的韌體差異。
圖 / Intel 510系列與Crucial m4使用一樣的Marvell 88SS9174控制器,但效能卻差異甚大。
圖 / 左方為510系列120GB,右方為m4 128GB,可以看出在4K QD32的測試上,效能差了近三倍之多!
■     韌體版本的差異
韌體的不同對於固態硬碟來說也會有影響嗎?許多人都忽略掉了這樣的一個因素,但其實韌體反而比控制器對效能上的影響更大。有在使用OCZ VERTEX 2的使用者,自行更新韌體後一定會發現,到1.29版之後,在CrystalDiskMark及AS SSD Benchmark的各項寫入測試上反而變慢了,小檔案的讀取速度也會有影響,但ATTO Disk Benchmark所測得的最大傳輸速度卻還是差不多。
另外就是Kingston的V+、V+100系列的差別,其內部的控制器、快取記憶體、顆粒、甚至電路板都是一樣的,其實不同點是在於韌體上的重大更新,V+100系列新增加了全時啟動的垃圾蒐集(Garbage Collection)等功能,在測試上可以明顯看出在各項的寫入效能都有所增長。
圖 / 左邊的V+與右邊的V+100相比較根本看不出差別
圖 / 實際測試之後發現V+100在小檔案的寫入效能上明顯比前一代要多上許多。
■     影響效能的因素還有更多
固態硬碟的構造雖然看似簡單,但就算是同樣的控制器及記憶體顆粒,不同廠商做出來的產品效能也還是不一樣,本篇所介紹的這幾點主要是在對其「物理因素」做探討,然而影響效能的也絕對不只這些。主機板的SATA模式要在AHCI(Advanced Host Controller Interface,進階主機控制器介面)的設定下才能夠允許系統軟體與裝置溝通並開啟進階SATA功能,像是Windows 7作業系統就對固態硬碟有做優化指令。下一期小編將會把「SSD實驗室」與「特別企劃」的內容做一個結合,來擴大描述儲存裝置在IDE、AHCI及RAID的SATA模式下,各會有怎樣的效能表現,而Win 7又會對其做何種支援呢?盡請期待。

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