PCIe Gen4 NVMe 固態硬碟能跑多快?希捷 FireCuda 520 開箱實測

不知道大家現在選購電腦時,是否會將M.2介面的SSD(固態硬碟),列為重要的配備選項呢?許多人都知道 SSD 相較於 HDD,有資料存取速度更快的優勢,就連電腦開機速度也非常有感的快!而隨著 SSD 的普及,電腦DIY玩家們早已選擇以SSD做為系統開機資料碟用,若資料存取容量不夠就再增添大容量的 HDD,來兼顧預算和資料存取上的需求。

不過,對於採用M.2插槽的SSD,有些網友們可能一知半解。有些人知道這介面的SSD資料存取速度不會受限於 SATA III介面,但是如何選擇能真正發揮出M.2插槽的SSD,真的是得先做些功課才行,免得花冤望錢。

M.2模組的特性

首先,我們先來了解一下甚麼是 M.2,它的由來又是為何。M.2也稱為Next Generation Form Factor(NGFF),是電腦內部擴充卡及相關連接器規範。M.2採用了全新的物理布局和連接器,為了是取代 PCI Express Mini 及 mSATA 標準。

M.2模組可適用於相當多種功能介面卡,例如常見的Wi-Fi與藍牙、固態硬碟,還有衛星導航、近場通信(NFC),數位廣播。M.2若採用NVM Express的設計,能充分利用PCI Express儲存裝置的高效能,同時執行大量I/O操作。

M.2的設計可以有效利用PCB與最小化模組兩著的空間,且允許22mm寬與不同長度的模組和雙面組件群。市售的M.2擴充卡長度有30、42、60、80和110mm等規格。舉例如是標示2242就表表為22mm寬/42mm長,而2280則表示22mm寬/80mm長;例如常見的SSD產品會標示 M.2 2280 SSD讓大家知道這個SSD產品採M.2介面,並且為80mm長。


圖 / 採用M.2介面的SSD與安裝方式如上圖

 

PCI Express 4.0 SSD 時代來臨?

PCIe是目前電腦匯流排頻寬最快的插槽設計,目前 PCIe Gen3 為主流,顯示卡也多半採用這個介面,但在2019年後開始有PCIe Gen4的產品出現。PCIe Gen4 的頻寬較 PCIe Gen3 高,每條 Lane 的頻寬可達 2GB/s,較 PCIe Gen3 提升一倍。

AMD在2019年7月,宣布其Ryzen 3000 處理器搭配X570 晶片的主機板,將支援 PCIe 4.0 介面,後續廠商也陸續推出了採用PCIe 4.0 x4 規格的 M.2 SSD,並漸漸成為在乎資料存取速度的用家選購。

相較於PCIe 3.0 x4 M.2 SSD,其最高順序讀速及寫速均難以超越3.2GB/s,但PCIe 4.0 x4 M.2 SSD讀取送度可輕鬆超越5GB/s,寫入速度則是可以輕鬆超越4.2GB/s,不過速度的快慢還是與平台規格有些差異。不過無論是支援PCIe 4.0 M.2 SSD的主機板,或PCIe 4.0 M.2 SSD,目前的售價都還不夠親民,且Intel暫時還不會導入,這點先跟大家報告一下。

要注意的是,有些主機板雖然提供M.2插槽,但大家要確認一下是否為資料走的是 PCIe 還是 SATA 3.0 介面,走 SATA 的速度就和您安裝一顆SATA SSD一樣受限制(例如讀寫無法超越550/MBs),且採用NAM Express controller的PCIe M.2速度才是最快者,(PCIe 3.0 M.2 SSD讀取最快可輕鬆3,000 MB/s、寫入則可達2,000 MB/s),這兩者速度差了4~5倍。

簡單彙整一下,M.2 SSD若使用SATA 3.0 規格的最大速度受限在 600MB/s,而PCIe Gen 2 x2 通道最高可達 1,000MB/s,PCIe Gen 2 x4 通道最高可達 2,000MB/s,而Gen 3 x4 通道最高可達 4,000MB/s,而PCIe Gen 4 x4可以輕鬆跨越 4,000MB/s 門檻!

希捷 FireCuda 520 M.2 PCIe Gen4 x4 NVMe 固態硬碟

這篇要為大家介紹的,正是採用 M.2 PCIe Gen4 設計的固態硬碟 – 希捷 FireCuda 520;希捷將 FireCuda 520 SSD 定調為專為電競與內容創作而生的最佳產品,能承受長時間的重度使用、擁有最低的延遲還有優異的遊戲效能表現,廠商標榜最高可達 5,000 MB/s與5,000 MO/s。

產品採雙面 M.2 2280 SSD 規格尺寸設計,為 PCIe Gen4 x4, NVMe 1.3、3D TLC NAND等規格,具 180 萬小時的 MTBF(平均故障間隔)和 2,800 的 TBW(Terabytes Written,可寫入的位元總數)。該系列目前提供 500GB、1TB,以及 2TB 等容量選擇,產品亦支援希捷的 SeaTools SSD GUI,提供 SSD管理和狀況監控功能,並附五年有限保固(PCIe Gen 4 x4 NVME 中的 x4代表了使用PCIe x4 速度)。

我的電腦使用的是FireCuda 510(PCIe Gen3 x4 NVMe),剛好可以來跟 FireCuda 520 PK一下速度差異(官方宣稱速度超越前代將近45%)。兩者在硬體的配置設計上是一至的,不過控制器型號不一樣,這些細節稍後再來描述。

產品不用做任何設定,就能與 AMD 最新的 X570 晶片組主機板相容,也能直接安裝在任何一款 PCIe Gen4 主機板。話不多說,先來幾張開箱照片分享吧~

 

開箱


圖 / 希捷 FireCuda 520 SSD 產品採吊卡紙盒式設計,可以看到產品為希捷 FIRECUDA GAMING系列,這代表專為電競而生的產品設計;彩盒上面會以貼紙來區分SSD的容量版本。


圖 / 取出產品後可以發現產品正反面都有標籤貼紙,其中正面有清楚的  FIRECUDA GAMING 520 Series PCIe Gen4 SSD 字樣與圖騰資訊。


圖 / 背面則是有詳細的產品SN、PN、型號細節、多國安規ICON,以及產品名稱與容量標示。


圖 / 將正面的貼紙撕下後,發現還有一層貼紙,此時可以看到右邊有一顆動態記憶體,用來做資料快取用。


圖 / FireCuda 520 SSD 主控制器晶片標示為 SEAGATE  STXZP010BE70 型號,不過實際在官方的規格表中,可以看到有 E16 控制器資訊,意即同為台廠 Phison 型號 PS5016-E16 旗艦型控制器。該控制器採用PCIe 4.0 x4 通道,並支援NVMe 1.3,為 TSMC 28nm 製造與製程。


圖 / FireCuda 520 SSD 選用了 96 層 TLC 3D NAND 新製品,1TB 容量版本於電路板正反面各自安裝 1 個韓國海力士 SK hynix 的 H5AN4G8NBJR-UHC 動態記憶體,單顆容量 4Gb。


圖 / 而攸關資料儲存空間的快閃記憶體規格為TABBG65AWV,內部為 BiCS4 96 層 TLC 紀錄形式快閃記憶體,單顆封裝容量為 256GB,正反面各配置兩顆。

 


圖 / Seagate FireCuda 520 各容量版本規格比較表。

 

效能測試

測試平台

處理器:AMD Ryzen 5 3600X
主機板:msi MEG X570 ACE
記憶體:TEAM T-FORCE DELTA RGB DDR4 3200 16GBx2
顯示卡:msi GEFORCE 1660 SUPER
電源供應器:SUPER FLOWER 600W 80 PLUS SILVER SF600R14SE
作業系統:Microsoft Windows 10 Pro 64bit (1903)

圖 / 測試平台使用微星的MEG X570 ACE主機板(ATX),搭配十銓雙通道 8GB DDR4-3600 記憶體x2,以及微星 GEFORCE 1660 SUPER 顯示卡與Windows 10 Pro 64bit (1903)作業系統


圖 / M.2 安裝方式相當簡單,一開始是源自於筆記型電腦設計用,後來桌上型電腦的主機板才導入並漸為主流;找到主機板的M.2介面插槽,設法將產品正確固定上去免設定,系統就會自動抓取到裝置了。


圖 / 中低階主機板安裝M.2介面零組件就是直接以螺絲上鎖固定住產品


圖 / 微星這片高階主機板多了導熱金屬片設計,可以有效將SSD的熱源導出。


圖 / 面積相當大的金屬導熱片,裡面還有導熱墊來有效將SSD的熱源傳導到金屬材質中。


圖 / 微星這張主機板安裝M.2的導熱金屬片時直接以一個螺絲就能同時固定住導熱片和SSD。


圖 / 微星的MEG X570 ACE主機板全貌,具有強悍的超頻功能設計與擴充性

 

跑分

 


圖 / 首先我們以 SSD Toolbox 這套軟體來檢視產品資訊;可以看到產品名稱與詳細Model Name、SN、韌體資訊,以及偵測為 PCIe 4.0 x4  / NVM Express 安裝狀態。

 

圖 / 以TxBENCH小測一下,哇!!看到沒,讀取速度可達4813.143 mB/s,而寫入速度則是4328.320 mB/s !

 


圖 / 同時比較一下容量一樣1TB,採用PCIe Gen3 ×4的 FIRECUDA  510,FIRECUDA  520讀取速度快上1.6倍,寫入速度則是快上近2倍!


圖 / 容量一樣1TB採用PCIe Gen3 ×4 的 FIRECUDA  510

 


圖 / 接著以CrystalDiskMark 做存取速度測試,發現最高讀取速度上達4987.4 MB/s,寫入速度則為3935.9MB/s !

圖 / 接著以AS SSD Benchmark 跑測試,讀取達4092.16 MB/s、寫入達3847.67 MB/s,總分來到無敵高的6,605分!!


圖 / 接著以ATTO Disk Benchmark來測試,發現最高的讀取速度達 5,130 MB/s、寫入達 3,960 MB/s,真的是相當飛速啊~

 

心得總結

無論您是否為遊戲玩家,或是經常做資料存取的內容創作者,都強烈建議將電腦內的資料儲存碟換上速度快、容量又夠用的SSD,如果最近剛好正打算汰換升級桌上型電腦系統,那麼建議可以考慮更換支援 PCIe 4.0 的主機板(目前只有AMD的 X570主機板有支援),搭配一個像是本文介紹的希捷 FireCuda 520 M.2 PCIe Gen4 x4 NVMe 固態硬碟,若作為系統碟不但能夠節省系統開關機,以及程式開啟時間,在做程式的影音資料讀取、轉檔時更能省下許多等待時間!

雖然目前PCIe 4.0 的平台建置費用不低,但 FireCuda 520所帶來的強悍效能與節省寶貴工作時間,真的還是相當值得投資。若目前尚沒有打算汰換主機板與處理器來升級 PCIe 4.0 ,那麼希捷的 FireCuda 510 不妨也參考一下,產品售價與效能表現都相當迷人啊!

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