让SATA吃“尾气” 高性价比与高性能PCIe SSD导购

　　一直以来，硬盘都被视为限制PC整体性能提升的瓶颈所在。为了进一步提升硬盘接口的数据传输速率，从2000年开始SATA接口逐步取代老旧的PATA接口，并发展成为目前应用最广泛的硬盘接入端口。SATA接口也从当初的SATA 1.0发展至SATA 3.0，接口速率则由最早的1.5Gbps提升到目前主流的6Gbps。同时近几年来固态硬盘快速发展，大有取代传统机械硬盘的趋势。随着固态硬盘性能的不断暴涨，SATA 3.0接口仅6Gbps的理论传输速率已经成为了阻碍SSD性能发挥的桎梏，如何才能进一步提升存储性能呢？

　　最简单的方式就是采用PCIe SSD，现在PCIe SSD普遍采用的是PCIe 2.0 x2通道，理论传输速率达到10Gbps，比起SATA 6Gbps明显快了很多。而部分使用PCIe3.0x4通道的PCIe SSD，理论传输速率更是可以达到32Gbps。近期随着Intel最新的Skylake平台上PCIe通道数的大幅度增加，以及PCIe SSD价格的不断下调，现如今选配PCIe SSD的时机已经成熟。

　　多种板型组成PCIe SSD的外观

　　我们这里所说的PCIe SSD并非专指采用PCIe接口的固态硬盘，而是泛指通过PCIe通道与CPU进行数据交换的固态硬盘。PCIe SSD的接口是一种表现形式，它可能是PCIe传统接口，以类似显卡的插卡式出现；也可能采用M.2或者U.2接口。PCIeSSD的关键在于采用原生PCIe或者桥接主控，这将决定它是否能使用PCIe总线。其具体的部件，如主控芯片、NAND闪存芯片、缓存芯片等等和SATA接口的固态硬盘则是大同小异。另外还有一种PCIe SSD产品，则是一个M.2接口的PCIe SSD插在PCIe转接卡上通过插槽与主板进行连接，供没有M.2插槽的主板使用。

　　插卡式的PCIe SSD是非常容易识别的，而M.2接口的固态硬盘则不一定都是采用原生的PCIe主控。一些采用SATA3主控的M.2接口SSD，其实就是披着M.2外衣的SATA SSD，在性能上与普通的SATA接口产品没有明显差异。那么如何识别一款M.2SSD使用的是SATA 6Gbps还是PCIe通道呢？遗憾的是没有太好的办法，两类M.2 SSD在外形、缺口位置上基本一致，最好的识别方法就是查询M.2SSD所使用的是PCIe主控还是SATA主控芯片。

　　性能的关键 常见PCIe SSD主控介绍

　　目前主流的原生PCIe主控并不多，根据是否支持NVMe可以分为两大类。其中不支持NVMe的主要有Marvell的88SS9183-BNP2主控和三星的S4LNO53X01主控，采用这两款主控的代表产品分别为浦科特的M6e和三星的XP941。而支持NVMe的主控则越来越多，例如三星的UBX主控、Intel的CH29AE41AB0主控、群联的PS5007主控等。

　　Marvell88SS9183主控

　　Marvell 88SS9183是一款早期的原生PCIe主控芯片，基于双核32bit ARM V5处理器设计，其中一颗核心负责闪存接口传输，另一颗核心则负责PCIe接口传输。它采用PCIe2.0x2规范，最大带宽为10Gbps。因此这款主控只属于PCIeSSD中的主流产品，其代表产品是浦科特的M6e。

　　Marvell 88SS9293主控

　　Marvell 88SS9293主控是Marvell 88SS9183的升级版本，采用PCIe 2.0 x4规范，支持8通道，最高持续读写速度分别达到1400MB/s和1000MB/s。该主控在理论上能够支持NVMe标准，但其实际产品金士顿HyperXPreadator、建兴CX1-JB均不支持NVMe。它在性能上比Marvell88SS9183略强。

　　三星S4LNO53X01主控

　　三星S4LNO53X01主控支持PCI-E2.0x4接口，理论最高带宽达到1560MB/s，但是并不支持NVMe标准，软件接口方面还是仅支持AHCI。它在性能上强于Mar vell 88SS9293和Mar vell88SS9183，属于中端PCIe SSD主控，代表产品为三星XP941。

　　群联 PS5007主控

　　群联PS5007主控是一款中高端的原生PCIe SSD主控，该主控采用28nm制程工艺，8通道设计，能够支持MLC、TLC、3D NAND等不同闪存颗粒，支持NVMe1.2标准。群联公司一般都是为通路厂家提供打包的成熟SSD方案，因此该主控常见于通路厂家的PCIe SSD产品上。其代表产品目前有影驰HOF和索泰SONIX两款。其实测性能还是无法和Intel、三星的旗舰产品相匹敌，且没有价格优势，因此暂不推荐此类产品。

　　三星UBX主控

　　三星UBX主控是新一代的高端原生PCIe SSD主控，采用五核心处理器，支持八通道。这款主控芯片支持NVMe标准，采用PCIe 3.0x4规范设计，最大带宽达到32Gbps。其代表产品为三星950PRO，实测最大连续读写速度可以达到2300MB/s和1400MB/s左右，性能非常强悍。

　　Intel CH29AE41AB0

　　CH29A E41A B0是Intel为企业级产品而研发的一款高端原生PCIeSSD主控，但也用在了其消费级750产品上。它的处理器频率达到400MHz，支持极高规格的18通道读写。这款主控芯片同样支持NVMe标准，采用PCIe3.0x4规范，最大带宽达到32G bps，属于目前顶级的PCIe SSD主控产品。

　　高性能PCIe SSD必备什么是NVMe

　　从前文的介绍中我们已经大概知道了NVMe是新一代中高端原生PCIeSSD主控所必备的一项新标准，下面再次让我们简单回顾一下NVMe究竟是什么。由Intel主导的Non-Volatile Memory Express非易失性存储器标准即NVMe规范是专门针对NAND闪存和下一代存储设备所提出的规范。相对AHCI协议，NVMe技术规范可以进一步降低访问延迟，提升效率。比如NVMe取消了AHCI命令执行时对寄存器的读取访问，相比之下AHCI需要4次读取、消耗8000个CPU循环并带来大约2.5微秒的延迟。同时NVMe还可以减少命令的尺寸以及I/O操作的数量，使得带宽和CPU开销能得到节约。同时NVMe还将赋予SSD更好的高队列深度随机读写性能，它最高可支持多达64K的I/O队列，且每个队列最高可包含64K个命令。而使用AHCI协议的SSD只能支持1个I/O队列，每个队列只能容纳32个命令。

　　暂未使用TLC PCIe SSD NAND所用闪存简介

　　由于PCIe SSD定位较高，所以搭配使用的NAND颗粒规格也比较高，目前的主流产品都是使用15～20nm制程的MLC NAND和3D V-NAND MLC颗粒，尚未有采用TLC NAND颗粒的产品上市。其中3D NAND闪存是一种新兴的闪存类型，通过把闪存颗粒堆叠在一起来突破2D或者平面NAND闪存的发展瓶颈。目前，随着晶体管越来越小，NAND密度也越来越高。但是伴随着晶体管越来越小的后果是，闪存颗粒的可靠性及性能越来越低。新的3D NAND技术不再追求缩小cell单元，而是通过3D堆叠技术封装更多cell单元，这样也可以达到容量增多的目的。

　　产品推荐—高性价比传统PCIe SSD

　　随着支持NVMe标准的PCIe SSD产品陆续上市，一些不支持NVMe标准的老型号PCIe SSD都纷纷降价，以便为新型号的产品腾出市场空间。这些非NVMe的老型号PCIe SSD在性能上明显高出SATA SSD一截，而价格则要比刚上市的NVMe型号低很多，因此性价比非常高，适合不盲目追新的用户选购。

　　三星XP 941 512GB

　　三星XP 941采用了三星自家的S4LNO53X01主控，支持PCI-E2.0x4，采用M.2接口，但是在软件接口方面还是AHCI标准。其搭载三星19nm Toggle2.0 MLC闪存颗粒，持续读写速度最高可达1170MB/s和950MB/s，随机读写速度最高为122000 IOPS、72000 IOPS，性能强悍。目前该产品在线下渠道已基本退市，不过在淘宝上还有少量产品在销售，且价格非常实惠，512G B容量的X P 941售价往往在1000元以内。大家在购买时一定记得用CrystalDisk Info这类软件查询其主机写入量、通电时间等数据。

　　三星XP 941 512GB产品资料

　　容量 512GB

　　闪存类型 19nm Toggle DDR 2.0 MLC NAND

　　缓存大小 512MB

　　接口规格 M.2

　　尺寸大小 2280

　　质保年限 三年

　　参考价格 999元

　　金士顿 HyperX Predator 240GB

　　这款固态硬盘采用了Mar vell 88SS9293 8通道原生PCI- E主控芯片。其标称连续读写速度分别可达1400MB/s、600MB/s。同时这款产品还配备了PCIe转接卡，适合主板上没有M.2接口，但希望获得更高SSD性能的玩家选购。

　　金士顿 HyperX Predator 240GB

　　容量 240GB

　　闪存类型 东芝A19nm Toggle 2.0 MLC

　　缓存大小 512MB

　　接口规格 M.2

　　PCIe

　　尺寸大小 2280

　　质保年限 三年

　　参考价格 1499元

　　建兴CX1-JB 256GB

　　建兴CX1-JB是比较冷门的一个产品，在市场上并不多见。建兴CX1-JB也采用原生PCIe接口的Marvell 88SS9293主控，支持PCIe 2.0 x4，采用M.2接口，尺寸为2260规格，比一般的2280产品更加小巧。它搭配了东芝A19 MLC NAND Flash闪存颗粒和三星DDR3高速缓存芯片。标称的持续读写速度高达830MB/s和730MB/s，随机读写速度为100K IOPS。相对于其他采用Marvell 88SS9293主控的产品，它的价格较为低廉。

　　建兴CX1-JB产品资料

　　容量 256GB

　　闪存类型 东芝A19nm MLC NAND

　　接口规格 M.2

　　尺寸大小 2260

　　质保年限 三年

　　参考价格 749元

　　产品推荐—高性能PCIe SSD

　　相信大家已经从前文的介绍中了解到了固态硬盘产品支持NVMe标准的重要性，但是由于支持NVMe的PCIeSSD产品都是刚上市的新品，因此价格较高。这些产品在性能上比非NVMe的老型号PCIe SSD要高出不少，性价比则相对较低，适合发烧级玩家选购。

　　Intel 750 系列 PCIe 400GB

　　Intel 750系列采用自家的CH29A E41A B0主控，支持PCIe 3.0 x4通道，支持NVMe接口标准，采用PCIe插卡式接口。闪存颗粒采用Intel与美光共同研发的20nm MLC 128Gbit NAND。其标称的持续读写速度高达2200MB/s和900MB/s，随机读写速度突破430K IOPS和230K IOPS。如果你想获得一款高性能游戏启动设备，它就是你最好的选择。

　　Intel 750 系列 400G PCIe产品资料

　　容量 400GB

　　闪存类型 20nm MLC 128Gbit NAND

　　接口规格 PCI- E 3.0 x4

　　质保年限 五年

　　参考价格 1999元

　　三星950 PRO 512GB M.2

　　三星950 PRO使用UBX主控，闪存颗粒采用三星自家的3DV-NAND，配备了512MBLPDDR3缓存，标称的连续读写速度可达2500MB/s和1500MB/s，最大4KB随机读写可达300KIOPS和110K IOPS，是M.2SSD里性能非常强劲的一款产品。它值得采用100系主板，拥有32GbpsM.2插槽的用户选购。

　　三星950 PRO 512G M.2产品资料

　　容量 512GB

　　闪存类型 3D V- NAND

　　缓存大小 512MB

　　接口规格 M.2

　　尺寸大小 2280

　　质保年限 五年

　　参考价格 2099元

　　文/林以诺