M9Pe 系列是 Plextor 年度重點新品,讀取速度首度突破 3000MB/s、首度導入 RGB LED 與 3D NAND。

3 種版本規劃,筆電、桌機與多種定位市場通吃

Plextor 於 Compute 2017 活動期間,揭露下一代 PCIe 3.0 x4 NVMe 固態硬碟訊息,命名為 M9Pe 系列共計有 3 種版本,預定在 2 月正式上市銷售。為人關注的快閃記憶體部分,M9Pe 系列改採用 Toshiba 的 BiCS3 顆粒(TLC 3D NAND、64-layer),這也是 Plextor 首度導入 3D NAND 應用。另外更迎合電競、遊戲玩家喜好,為介面卡形式版本 M9PeY,新加入時下流行的 RGB LED 燈光效果。

M9Pe 系列產品線規劃模式,如同先前 M8Pe、M8Se 這兩個 PCIe 3.0 x4 NVMe 系列產品,分成半高半長介面卡 M9PeY、M.2 Type 2280 包含散熱片 M9PeG、M.2 Type 2280 裸板 M9PeGN 等 3 種版本。核心設計植基於 M9PeGN,利用這 M.2 Type 2280 規格模組,加上配件延伸出 M9PeY 與 M9PeG,通吃桌機、筆電與遊戲、玩家、工作、影音處理等多樣市場。

編按:M9PeY 官方型號完整寫法為 M9Pe(Y)、M9PeG 則是 M9Pe(G),和 M9PeGN 相較下稍嫌拗口,故在內文將之簡化。

Plextor M9Pe 系列計有 3 種版本,M9PeY、M9PeG、M9PeGN 任君挑選。

首先來看 M9PeY,採用半高半長(Half-Height / Half-Length)PCIe x4 介面卡(Add-In-Card)形式設計。產品提供半高(Low-Profile)檔板配件,適用於絕大多數桌上型電腦,選這個版本最能省去散熱處理問題。外觀設計延續自 M8SeY,那偌大鋁合金材質散熱片有著流線線條設計,官方強調除了視覺美感也具有熱能導流作用,另外是將 Plextor 標誌底色由藍換成火紅色。

雖然看似大同小異,關鍵賣點在於頂部位置,Plextor 首度導入 RGB LED 應用,使其成為閃閃發亮電腦零組件一員。閒置時以單色循環表示,有資料存取會像七彩霓虹燈同時發出多色,除了視覺效果也有替代機殼前置面板硬碟燈號的效用,3 種顯示模式設計算是周延。不過目前屬於封閉式型態,想要和主機板廠的燈光同步功能搭配使用,目前消息是得寄望在未來的新產品。

桌上型電腦另一種常見選項 M9PeG,是採用 M.2 Type 2280 長度尺寸設計,出廠裝配了流線化設計鋁合金散熱片,只不過並未導入 RGB LED 燈光功能。得留意散熱片對於產品厚度的影響,256、512GB 版本的電路板為單面線路設計布局,厚度只有 4.7mm,1TB 由於是雙面因此來到 5.3mm。此外多了這散熱片,並不適合具有散熱輔助機構的主機板,以及許多薄型化筆記型電腦裝配。

作為 M9Pe 系列的設計基礎,M9PeGN 結構就比較簡單、純粹,機構特點和前一代產品相同。256、512GB 版本設計厚度僅 2.3mm,1TB 版本由於是雙面線路設計布局,因此厚度來到 3.65mm,但基本上各式電腦是都能夠安裝。在此設計基礎下,M9Pe 全系列都提供 256GB、512GB、1TB 容量選擇,之前兩款產品曾有的 128GB 容量版本正式被捨棄。

維持典型搭配組合,首度導入 3D NAND 應用

M9PeGN 系列核心用料部分,維持 Plextor 主力產品一貫的組合,採用 Marvell 控制器搭配 Toshiba 快閃記憶體,以下取無須再拆解的 M9PeGN 來當檢視範例。控制器是耳熟能詳的 88SS1093,原廠初始設計規格為 PCIe 3.0 x4、NVMe 1.1b、8 通道、支援 LDPC(Low Density Parity Check,低密度奇偶檢查碼),得以和 15/16nm、MLC/TLC/3D NAND 顆粒良好搭配。

Plextor M9PeGN 完整樣式,主要元件包含主控制器、2 顆快閃記憶體、動態隨機存取記憶體。
和前兩款 PCIe 3.0 x4 NVMe 產品一樣,採用 Marvell 型號 88SS1093 控制器。

目前各大快閃記憶體晶圓廠,普遍聚焦在提升 3D NAND 產能、調整供貨量占比,使得舊有 2D NAND 越來越奇貨可居,這成為 Plextor 加速推出 M9Pe 系列的關鍵因素之一。而這也是 Plextor 首度導入 3D NAND 應用,相對意味採用 2D NAND 的 M8Se 甚至是 M8Pe 會相繼成為歷史,但 TLC 相較於 MLC 類型顆粒優劣等種種,礙於時勢所趨無須再論戰些什麼。

Plextor 送測樣品皆為 512GB 容量版本,就內部用料示意組 M9PeGN 來看,配備 2 顆型號 TH58TFT1T23BAEF 顆粒。這是 Toshiba 當前銷售主力,官方稱為 BiCS3 屬於 TLC 3D NAND 類型產品,這 3D NAND 堆疊結構為 64 層。應用在此的成品單顆容量 256GB,坦白說缺乏規格資料得以參考,只獲知裸晶設計規格是 512Gbit,再透過 4CE 堆疊封裝成顆粒成品。

Toshiba 製 BiCS3 快閃記憶體,屬於 512Gbit、TLC 3D NAND。

用以搭配的動態隨機存取記憶體,256GB 與 512GB 版本同為 512MB,而 1TB 版本倍增至 1024MB。以示意組 M9PeGN 來說,是採用熟面孔 Nanya 製品,型號 NT6CL128M32BM-H2 屬於 LPDDR3L-1600 規格,設計容量 4Gb 換算過來即為 512MB。

M9Pe 系列整合自家 TrueSpeed 實境效能、Robust Data Hold-out Algorithm 先進資料延伸演算法 、PlexNitro 快取加速韌體等技術功能設計,藉以在性能、性能一致性、資料存取準確度、耐用性之間,取得合宜平衡點。不同於 M8Se 系列的地方在於,Plextor 將有限保固服務由 3 年提升至 5 年,讓消費者採購時不用再糾結。

動態隨機存取記憶體採用 LPDDR3L-1600 規格。

在此用料、設計基礎之下,M9Pe 系列標示存取速度跨入 3000 俱樂部,最高可達 3200MB/s 之譜(256GB 版本為 3000MB/s),寫入速度依產品容量由大至小為 2100、2000、1000MB/s。規格標示隨機存取速度也有所提升,1TB 版本高達讀取 400000IOPS、寫入300000IOPS,遠遠超越 M8Se 系列甚至比 M8Pe 系列高出一截。

設計耐用度參考指標 TBW(Terabyte Written,寫入兆位元組),依產品容量由大至小分別是 640、320、160TBW,維持和 M8Se 系列相同水準、略低於 M8Pe 系列。基於 5 年有限保固這但書,以測試樣品 512GB 版本來推算,每日資料寫入承受量約為 175.3GB,相當於 0.34DWPD(Device Write Per Day,裝置每日寫入量),每天可以寫入產品設計容量 34% 左右比例資料。

有端倪出什麼來嗎?以我們曾介紹的 M8SeGN 為例,基於 3 年保固推算結果為每日約 292GB、0.57DWPD、57% 比例。換言之,Plextor 為了滿足部分消費者的採購行為,選擇將保固從 3 年提升至 5 年,但是產品的理論耐用度並未變動。不過就 Microsoft 針對固態硬碟應用所做的評估來看,Windows 環境每日寫入 80GB 資料已經算是高負載,因此一般使用並無須多慮。

Plextor M9Pe series
M9Pe 系列主要規格、性能相同,因此以 M9PeY 規格簡表作為代表。

加入 3000MB/s 速度俱樂部,概觀性能有感提升

我們針對 M9PeY、M9PeG、M9PeGN 進行概觀性能測試,雖然三者本是同根生,但基於正常測試誤差等因素,所得結果難免出現互有高低現象。Anvil’s Storage Utilities 測試大抵而言,最高讀取速度出現在 M9PeG,達到 2569MB/s 之譜,寫入差異相對小一些,最佳者 M9PeY 速度為 712.60MB/s。其讀取速度普遍優於 M8Se 系列,惟寫入可能遇上了相容性之類問題,所以比 M8Se 系列低了不少。尤以 4K 最為明顯,未達 3MB/s 簡直只比硬碟略好,故寫入測試結果暫且忽略之,我們會再和原廠商討、確認。

AS SSD Benchmark 看起來正常多了,尤其是讀寫綜合評分突破 3000 分,比大約 2000 分的 M8Se 系列高出一大截,其寫入表現是為關鍵。Seq 最佳表現為 M9PeGN 達到 2818.16MB/s,寫入部分則是 M9PeG 有 1869.78MB/s 速度,不過整體差異都小於 75MB/s、2%。而 4K 部分以 4K-64Thrd 模式、IOPS 單位來看,最佳值都出現在 M9PeGN,達到讀取 231707IOPS、寫入 242436IOPS。

Plextor 官方所提供測試指南註記,M9Pe 系列的 NVMe 佇列深度設置為 256,是權衡應用負載、穩定性之後做出的策略,這將會對 ATTO Disk Benchmark 測試結果造成些影響。於 Neither 測試模式下,讀取最佳值 2909MB/s 出現在 M9PeY,寫入則是 M9PeG 達到 2030MB/s,這測試模式相當趨近官方標示值。Plextor 所提及佇列深度特性,在 Overlapped IO QD8 測試模式可以觀察到,最佳速度都在讀取 3030MB/s、寫入 2024MB/s 之上,惟隨著寫入單位加大至 12MB 左右,開始出現了速度降低跡象。

CrystalDiskMark 所得差異同樣算小,以預設隨機亂數測試模式來說,Seq Q32T1 模式最佳值讀取 3228.6MB/s 為 M9PeY,而寫入部分 M9PeGN 跑出 2044.7MB/s,整體和官方標示相符合。4K 取基本的 4KiB Q1T1 來看,畢竟相較於其他負載條件,這和多數個人使用狀況比較接近點。讀取皆能達到 65MB/s 之譜,寫入則是 M9PeY 達到 207.5MB/s,高、低落差小於 6MB/s。

在 TxBENCH 測試模式是讀取方面發揮較佳,Sequential Max(128KB)QD32 最佳者 M9PeG 有 3201.053MB/s,最低的 M9PeGN 亦有不俗的 3196.209MB/s,而 Random 4KB QD1 都能達到 62MB/s 之譜。最高寫入速度則是落在 1676~1786MB/s 之間,4K 部分為 160~172MB/s 左右。就以上各項測試整體言,M9Pe 系列無論讀取或寫入速度,和 M8Se 系列相比都帶來相當幅度提升。

PCMark 8 Storage 測試總得分都在 5080 分上下,頻寬則是介於 526.37~539.71MB/s 之間,這部分是以 M9PeGN 測試結果最佳。和 M8Se 系列存檔數據相比,總得分高 30 餘分或許不起眼,但是頻寬至少可達 526MB/s,和 M8Se 系列相較增加約莫 90MB/s 或以上,這部分同樣是有感的進步。

快取、真實寫入速度進化,性能一致性表現更亮眼

概觀性能測試到最後,簡單試驗 PlexNitro 快取加速韌體,套用在 M9Pe 系列上的設定策略。我們是在新品開封之後先進行了這項測試,從相近的曲線變動可以看出,快取加速效益可達 1195MB/s 之譜,作用容量區間推估有 7~8GB 左右、占產品設計容量 1.5% 比例左右。而在快取飽和之後,真實寫入速度落在 500MB/s 上下跳動,軟體測得最小值為 470MB/s 左右。和 M8Se 系列相較之下,加速效益明顯高了一大截,真實寫入速度也是有不小幅度提升。

由於進階測試相當耗時,再加上 M9Pe 系列本是同根生,因此只選擇 M9PeGN 當代表進行。使用 ULINK DriveMaster 2015 NVMe 軟體暨測具,進行 4K 隨機寫入性能一致性測試,藉此評估在比較極端狀態下的髒碟表現。M9PeGN 速度呈現少見的開低走高變化,起始僅 10188IOPS 而最大值出現在性能轉折點,也就是填寫 50% 資料時達到 19036IOPS,之後合理的下滑至填寫達 90% 附近,此時性能表現和 M8SeGN 交叉。而後持續滑落至結尾的表現是 7415IOPS,比起 4867IOPS 的 M8SeGN 出色許多,就整體性能變動而言,M9SeGN 韌體調校看來是傾向追求性能一致性。

M9PeGN 與 M8PeGN 存檔數據比較圖。
M9PeGN 與 M8PeGN 存檔數據比較圖細部數據,結尾 Random Read/Write 為綜合評價,故兩者差異縮小了些。

最後來聊聊溫度,開放測試平台、環境溫度約 23°C,測試過程中多次透過軟體查看,就基本而言是都落在 50°C 以內。其中配有大型散熱片的 M9PeY,觀測到最高溫度僅 38°C,有趣的是 M9PeG 固然配備散熱片 ,觀測所得溫度卻和 M9PeGN 相差甚微。M9PeG 裝配散熱片的真實效益,由於變數多導致難以一時間下定論,還得跟原廠討論、確認之,因此這邊暫且不進一步細究。

M9Pe 系列的機構與視覺設計,都是承襲自 M8Se 系列,但是 Plextor 為 M9PeY 首度導入 RGB LED 燈光效果,對特定玩家來說應該有吸引力。在概觀性能部分,和 M8Se 系列相較有顯著提升,特別是 TLC 類型顆粒的典型罩門,M9Pe 系列快取加速和真實寫入速度都有所長進。個人更為看重的髒碟性能,M9Pe 系列也帶來有感的提升,並不亞於採用 MLC 類型顆粒的競爭產品。

由於預定上市時間是在 2 月,因此建議售價在撰稿期間尚未出爐,只能說希望價格策略不會讓人感到意外。目前 PCIe 3.0 x4 NVMe 產品市場也進入戰國時代,看報價單可以說是各廠牌、TLC / MLC 顆粒大亂鬥,裏頭有難以三言兩語道盡的眉角。總而言之,M9Pe 系列整體是令人感到滿意,如果最近有採購需求,其價格又落在預算範圍內,我們給予的評價是很值得列為參考選項。

廠商資訊

Plextor  http://www.goplextor.com

測試平台

處理器:Intel Core i5-6600K
主機板:Asus Prime Z270-A
記憶體:Kingston KVR24N17D8/16 x 2(DDR-2400、16GB)
系統碟:Kingston HyperX SSD 240GB
電源供應器:XFX XTR 750W(P1-750B-BEFX)
其他:ULINK DriveMaster 2015 NVMe

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