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價格與壽命優勢兼具之 3D TLC NAND 代表作——ADATA XPG SX7000 NVMe SSD

威剛科技 (ADATA Technology) 於推出其 3D NAND SSD 之旗艦 XPG SX8000 系列之後,因應市場涵蓋面之擴張策略,伴隨著 SX8000 所掀起之 3D 熱潮,順勢釋出其面對中高階市場之強力中鋒——XPG SX7000 系列。

XPG SX7000 與 SX8000 系列採用相同之慧榮 (SMI) SM2260 控制器搭配初代 IMFT 3D NAND 顆粒之解決方案。而 SX7000 與後者最大之不同點在於其 NAND 被規劃為 TLC 模式,以此,SX7000 具備較低之生產成本,及更具戰略性之價格優勢。茲整理 XPG SX7000 系列性能諸元表列如下:

容量128GB256GB512GB1TB
型號ASX7000NP-128GT-CASX7000NP-256GT-CASX7000NP-512GT-CASX7000NP-1TT-C
控制器SMI SM2260SMI SM2260SMI SM2260SMI SM2260
顆粒組成IMFT 3D TLC 48GB *3IMFT 3D TLC 96GB *3IMFT 3D TLC 192GB *3--
快取記憶體NANYA NT5CC128M16IP *2NANYA NT5CC128M16IP *2NANYA NT5CC128M16IP *2--
介面PCIe 3.0x4PCIe 3.0x4PCIe 3.0x4PCIe 3.0x4
最高QD32循序讀寫速度660/450 MB/s1370/810 MB/s1800/850 MB/s1800/840 MB/s
4K隨機讀寫效能35K/95K IOPS70K/130K IOPS130K/140K IOPS130K/140K IOPS
最高寫入資料量80 TBW160 TBW320 TBW640 TBW
MTBF2,000,000 小時2,000,000 小時2,000,000 小時2,000,000 小時
保固五年有限保固五年有限保固五年有限保固五年有限保固

由上表可得知 XPG SX7000 全系列皆配備與 SX8000 相同之 256MB*2 之快取記憶體,其最高寫入資料量以及 MTBF 亦不亞於 MLC 模式之 SX8000。此外,XPG SX7000 也與 SX8000 系列同享五年保固。

著眼於讓消費者能有更豐富之產品認知,此次特別取得了 XPG SX7000 系列不同容量之成員來進行一系列之效能評測。以期眾 DIYer 於消費決策時,能擁有更充足之決策資訊。

實物開箱

XPG SX7000 NVMe SSD 其彩盒外觀除了維持 ADATA 之洗鍊設計外,側邊亦揭示產品本身之特性:採用加強式低密度奇偶檢查碼運算控制模式(advanced LDPC)、具備 DRAM 快取與 SLC 模式快取,兼具資料正確性與讀寫加速性。

XPG SX7000 之規格型式為 M.2 2280,接腳腳位為 M key,傳輸協定最高支援 PCIe 3.0x4 模式。

XPG SX7000 128G/256G/512G 之顆粒組成皆為相同容量正面兩顆、背面一顆,共三顆 3D NAND 顆粒之組成型式。各產品之正面與背面皆焊有一顆 256MB DDR3L 記憶體作為快取。

測試環境

測試平台之規格:

考量為避免不同主機板上 CPU 之節能設置之不同而干預 SSD 運作等非客觀性因素,於測試時 BIOS 中之 C1E、C3/C6 及 CPU EIST 節能功能皆設定為關閉狀態,以降低測試平台本身所帶來之誤差。測試平台之作業系統皆更新至最新狀態。

基本測試結果

AS SSD Benchmark 測試

AS SSD Benchmark 針對 XPG SX7000 512G 基本測試循序讀取 1567.16 MB/s、寫入 837.94 MB/s。4K 讀取 34.99 MB/s、寫入 172.41 MB/s。

使用 AS SSD Compression-Benchmark 測試之結果顯示,憑藉著充足之快取空間,XPG SX7000 512G 之讀寫曲線十分平順,且面對於不同壓縮比例之資料,其皆擁有一致之傳輸速率。

此外,AS SSD Benchmark 針對 XPG SX7000 系列各容量所得之測試結果表列如下:

容量128GB256GB512GB
循序讀取速度619.94 MB/s1256.18 MB/s1567.16 MB/s
循序寫入速度412.13 MB/s801.76 MB/s837.94 MB/s
4K隨機讀取速度35.08 MB/s35.05 MB/s34.99 MB/s
4K隨機寫入速度167.48 MB/s172.33 MB/s172.41 MB/s

Anvil's Storage Utilities 測試

Anvil's Storage Utilities 對於 XPG SX7000 512G 測試顯示 4MB 區塊之循序讀取 1455.58 MB/s、寫入 851.21 MB/s。4K 讀取 35.42 MB/s、寫入 179.0 MB/s。循序讀取部分由前述 AS SSD Benchmark 之表現較高,但其餘交集項目之差異並不顯著,可列入測試數據之浮動範圍之中。

CrystalDiskMark 測試

CrystalDiskMark 對於 XPG SX7000 512G 測試結果多佇列(QD32)循序讀取為 1834 MB/s、寫入 856.6 MB/s。4K 讀取 38.33 MB/s、寫入 214.3 MB/s。此外,將測試資料設定為 zero fill 之結果,QD32 循序讀取 1834 MB/s、寫入 863.2 MB/s。 4K 讀取 38.33 MB/s、寫入 214.7 MB/s。由以上數據顯示,測試資料之可壓縮程度並不會影響其傳輸速度。

而 CrystalDiskMark 針對 XPG SX7000 系列不同容量規格所得之測試結果表列如下:

容量128GB256GB512GB
QD32循序讀取速度663.3 MB/s1378 MB/s1834 MB/s
QD32循序寫入速度439.2 MB/s829.9 MB/s856.6 MB/s
4K隨機讀取速度38.21 MB/s38.24 MB/s38.33 MB/s
4K隨機寫入速度207.2 MB/s211.8 MB/s214.3 MB/s

TxBENCH 測試

TxBENCH 測試結果 QD32 循序讀取 1829.559 MB/s、寫入 848.920 MB/s。4K 讀取 36.935 MB/s、寫入 180.310 MB/s。

進階效能測試

ATTO Disk Benchmark——Neither 測試模式

以 ATTO Disk Benchmark 對於 XPG SX7000 512G 進行 Neither 模式測試,最高傳輸速度約為讀取 1706 MB/s、寫入 870 MB/s。傳輸速度並不會因為佇列深度設定,而產生在傳輸區塊超過一定程度時之降速影響。

ATTO Disk Benchmark——I/O Comparison Random 測試模式

以 ATTO Disk Benchmark 對於 XPG SX7000 512G 進行 I/O Comparison Random 測試,最高傳輸速度約為讀取 1516 MB/s、寫入 870 MB/s。傳輸速度並不會因為佇列深度設定,而產生在傳輸區塊超過一定程度時之降速影響。

ATTO Disk Benchmark——Overlapped I/O QD8 測試模式

以 ATTO Disk Benchmark 對於 XPG SX7000 512G 進行 Overlapped I/O QD8 測試,最高傳輸速度約為讀取 1763 MB/s、寫入 882 MB/s。

AIDA64 Disk Benchmark 讀取測試

以 AIDA64 Disk Benchmark 對於 XPG SX7000 系列不同容量規格所得之讀取測試結果表列如下:

容量128GB256GB512GB
平均線性讀取速度1996.6 MB/s2014.6 MB/s2015.3 MB/s
平均隨機讀取速度726.7 MB/s726.6 MB/s723.2 MB/s
平均緩衝讀取速度2003.9 MB/s2023.3 MB/s2021.1 MB/s

由以上結果可得知,XPG SX7000 系列不同容量 SSD 於 AIDA64 Disk Benchmark 之讀取測試,均有相近之性能表現。

AIDA64 Disk Benchmark 線性寫入測試

於 AIDA64 Disk Benchmark 對於 XPG SX7000 128G 進行線性寫入測試其結果顯示,測試之最終傳輸區塊大小為 64KB,而寫入速率大抵於 40 MB/s 與 70 MB/s 之間來回震盪,平均寫入速率為 56.3 MB/s。

而針對於 XPG SX7000 256G 進行線性寫入測試其結果顯示,測試之最終傳輸區塊大小為 128MB,寫入速率大抵座落於 107 MB/s,偶有超越 800 MB/s 之峰值震盪,平均寫入速率為 131.2 MB/s。

再對於 XPG SX7000 512G 進行線性寫入測試。其結果顯示:測試之最終傳輸區塊大小為 1MB,而寫入速率大抵於 87.5 MB/s 與 886.6 MB/s 之間來回震盪,平均寫入速率為 381.2 MB/s。

AIDA64 Disk Benchmark 隨機寫入測試

於 AIDA64 Disk Benchmark 對於 XPG SX7000 128G 進行隨機寫入測試其結果顯示,於前 10% 之區塊,寫入速率保持於 450 MB/s 之水準,而超越 10% 之後,其性能曲線會於 5.8 MB/s 與 450 MB/s 之間來回震盪。

而針對於 XPG SX7000 256G 進行隨機寫入測試其結果顯示,於前 15% 之區塊,寫入速率保持於 880 MB/s 之水準,而超越 15% 之後,其性能曲線會於 17 MB/s 與 880 MB/s 之間來回震盪。

再對於 XPG SX7000 512G 進行隨機寫入測試其結果顯示,於前 35%之區塊,寫入速率保持於 420 MB/s 之水準,而超越 35% 之後,其性能曲線會於 28 MB/s 與 420 MB/s 之間來回震盪。

系列效能測試

我們將 XPG SX7000 同系列之 128GB、256GB、512GB 之測試結果進行交叉分析,所得之結果分述如下:

循序讀寫傳輸率

比較三種不同容量之 XPG SX7000 SSD 於 AS SSD Benchmark 測得之循序讀寫傳輸率可得知,當容量在 256GB 以下之情況下,循序寫入率將隨 SSD 之容量而受影響。而當容量在 256GB 以上時,循序寫入傳輸率將不再有所上升。但無論在單一佇列或 QD32 多佇列條件下,XPG SX7000 512GB 之循序讀取表現仍超越同系列 256GB 之產品。

4K讀寫傳輸率

XPG SX7000 系列於不同容量產品其 4K 讀寫結果皆十分相近,其微小差異來自於測試誤差。可以理解因 SSD 在小量存取上必需經由控制器來進行最佳化處理,以此容易形成效能瓶頸。而 4K 讀寫結果係解決方案(包含主控及針對 NAND 顆粒最佳化之韌體)本身之效能特性,基本上並不會因為 SSD 容量之不同而有所影響。

佇列深度比較

比較不同容量之佇列深度測試結果,可得知在讀取狀態之下,XPG SX7000 512G 可以承受更高之同時佇列請求,也能提供更佳之 IOPS 表現。雖然在單一佇列之 4K 傳輸率上有其系統上限,但 XPG SX7000 512G 於多佇列情況下能夠處理得更好。

在寫入部分,可以觀察到 XPG SX7000 之 256G 與 512G 其 IOPS 效能十分相近,而 128G 於多佇列之寫入效能約為其他兩者之 2/3。

不同傳輸區塊之比較

比較不同容量產品於 ATTO Disk Benchmark Neither 測試模式之結果,可得知於讀取狀態下,高容量之 256GB 及 512GB 在大傳輸區塊時可以有更高的傳輸率表現。而全系列在小區塊傳輸條件下,因囿於方案自身之效能,各自之表現會相近。

在寫入部分,XPG SX7000 128GB 於寫入表現上有一落差,其他容量產品於不同傳輸區塊之寫入表現皆十分相近。

3D TLC NAND 令 SSD 兼具價格與壽命優勢

由以上之各項測試數據可得知,XPG SX7000 NVMe SSD 之表現對比其市場定位,其表現可謂恰如其分。且相對較低之生產成本令其擁有更多之價格優勢。又復以其所採用之 3D 製程 NAND 本身物理特性之優勢,而具備超越以往 2D 製程之高讀寫耐受度。由上,XPG SX7000 系列實為一擁有高性能價格比之熱門選擇。