【綜合簡測】2018年十支NVMe MLC/TLC SSD 512GB 大亂鬥 (圖多,不喜勿入)

Day_knight

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自從電腦的SSD從SATA轉成PCI-e或NVMe的階段,一直在找讓自己覺得滿
意的產品,於是浪費了一些時間,找了很多家產品來試。本來這篇測試
報告當初設定是以NVMe MLC 500GB左右為測試基準,惟工作忙碌,截稿
一直往後拖延,拖到今年,連TLC SSD也加入測試中,本來是想等SMI
2262EN或是Phison PS5012-E12的主控產品,一直等不到實品,本篇只好
捨棄它們囉。


以下測試純粹以個人使用過的心得,原則上一家主控可能挑2-3家產品,
但最後每個主控只挑一個產品來評比。

為什麼沒有Intel HHL產品呢?實在是它400G SSD的單價太貴了,小弟
也負擔不起啊。2017年或2018年消費級NVMe SSD多半以Samsung 960 Pro
為假想敵,本篇也以Samsung 960 Pro當基準,看看最後那家產品才是真
的贏過960 Pro或是沒人贏過它?


因測試過程繁雜,僅將測試結果值,利用Excel加以整理圖說。


測試環境簡述:

M/B: ASUS X299-Deluxe BIOS 1401
CPU: i9-7900X
RAM: GSkill DDR4-3000 8G*4
OS SSD: Samsung 850 Pro 512GB
測試碟: 如附表 (全都未裝上散熱貼片)
OS: Windows 10 Enterprise 1803 64-bit
Driver: Windows 10 Default Standard NVMe Driver


測試SSD的韌體,都已儘量更新到最新版本,除了Toshiba XG4為NVMe1.1
版規格,其餘都至少是NVMe1.2以上的規格,裸碟長期測試過程最低溫的
是Intel 760p及ADATA SX8000NP,雖然Samsung 970 Pro的運作溫度是最
高的,但意外的是少見降速的情況。
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AIDA64 Read Test Suite,設定檔案容量為1MB及8MB來測,

在1MB環境下,760p的隨機讀取速率意外贏過其它各家商品,8MB環境下,
WD Black (2018)在各項目的表現最優。
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AIDA64 線性讀寫測試,設定檔案容量為8MB。

線性讀取速率不論是最大值或是平均值,都是WD Black(2018)最快,寫入
方面,雖然WD Black (2018)最大值贏過Samsung 970 Pro,平均寫入以
Samsung 970 Pro寫入最快。
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AJA 設定影片格式為2048*1556 2K-1080解析度,編碼為16bit RGB,從
64MB~64GB全測一輪。

讀取方面,WD Black (2018)贏了最多項目;寫入方面,在4GB容量以下,
WD Black (2018)比Samsung 960/970都快,8GB以上容量讓TLC的缺點一
覽無遺,表現瞬間從天堂掉到地獄。
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Anvil's Storage Utilities分別設為Compress 0Fill或Compress 100%
(Incompressible模式),測試過程皆勾選Write-Thru選項,從1GB~32GB
全測一輪。

循序讀取在Compress 0Fill下,Toshiba XG5表現挺好的;寫入方面,在
4GB容量以下,WD Black (2018)比Samsung 960/970都快,8GB以上容量
寫入速率掉的很快。
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循序讀取在Compress 100%下,Toshiba XG5表現仍是最快;寫入方面,
在4GB容量以下,WD Black (2018)比Samsung 960/970都快,8GB以上容
量寫入速率也快速下滑。
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4K讀取在Compress 0Fill下,Phison主控的優勢脫穎而出,不過SMI2263XT
在Compress 0Fill裡,多數寫入項目還勝過Samsung 970 Pro。
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4K讀取在Compress 100%下,SMI2263XT表現比SMI2262好,也贏過Samsung
970 Pro;寫入方面SMI2263XT到16GB以後才大輸,已算很稀有的極限。
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4KQD4讀取在Compress 0Fill下,Phison主控的優勢脫穎而出;寫入方面
則是Samsung 970 Pro表現較平穩且贏得多數項目。
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4KQD4在Compress 100%下,Samsung 970 Pro在讀寫大都持續領先。
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4KQD16讀取在Compress 0Fill下,Phison主控的優勢脫穎而出;寫入方面
則是Samsung 970 Pro表現較平穩且贏得多數項目,WD Black (2018)也贏
過Samsung 960 Pro。
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4KQD16在Compress 100%下,Samsung 970 Pro在讀寫全都領先,WD Black
(2018)寫入方面贏過Samsung 960 Pro。
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32K及128K (Compress 0Fill)讀取測試,Phison主控表現都很棒。
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在Compress 100%下的32K讀取測試,Samsung 970 Pro有驚無險贏過Samsung
960 Pro,128K讀取測試意外地發現SMI2260主控效能的低落。
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Compress 0Fill環境裡讀取分數以Phison主控表現都很耀眼,寫入及整
體分數以Samsung 970 Pro最高,WD Black (2018)在小檔的整體分數快
於Samsung 960 Pro。
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Compress 100%環境裡,讀寫分數及整體分數以Samsung 970 Pro最高,
WD Black (2018)在小檔的整體分數快於Samsung 960 Pro。
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AS SSD分別設定檔案大小為1GB,並測試Copy Benchmark。

循序讀取方面,Samsung 970 Pro以些微差距擊敗960 Pro,循序讀寫則是
WD Black (2018)微幅領先Samsung 970 Pro。
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不論4K或4K-64讀寫,Samsung 970 Pro都是最快,但也可以看出WD Black
(2018)取代Samsung 960 Pro的企圖心。
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512B讀寫測試項目,Samsung 970 Pro佔不到任何便宜,相反地SMI主控
表現還不錯,讀取由SMI2263XT獲勝,寫入則是SMI2262贏。
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由於整體讀寫方面仍以Samsung 970 Pro表現較好,總分數當然也是最高分。
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Copy Benchmark 測試項目,WD Black (2018)整體表限最佳,Toshiba XG5
表現不俗,但似乎與Phison主控不相上下。
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ATTO Diskbenchmark設定檔案長度為64K、64MB、256MB、512MB、1GB、
2GB、4GB及32GB,測試模式設定為Overlapped I/O、Neither、I/O 0Fill、
I/O Random四種模式進行測試。這樣的組合將會產生100多種圖檔,為節
省篇幅僅秀出64KB、1GB、4GB及32GB這四種,其餘就請看總表比較結果。

檔案長度為64KB時,四種模式下的各碟讀寫曲線圖。
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檔案長度為1GB時,四種模式下的各碟讀寫曲線圖。
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檔案長度為4GB時,四種模式下的各碟讀寫曲線圖。
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檔案長度為32GB時,四種模式下的各碟讀寫曲線圖。
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CrystalDisk v5.5.0採Default及0Fill,測試50MiB、500MiB、1GiB、
4GiB、8GiB及32GiB。

Seq Q32T1項目:0Fill或Default環境裡,Samsung 970 Pro讀取速度最
快,寫入速率WD Black (2018),領先大半場,因TLC體質於大檔區落敗。
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4K Q32T1項目:不論是0Fill或Default環境裡,XG4讀取速度意外地快,
寫入速率則是以Phison主控的Hellfire最快。
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Seq項目:0Fill或Default環境裡,Samsung 970 Pro讀取速度最快,寫
入速率WD Black (2018),領先大半場,因TLC體質於大檔區落敗。
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4K項目:0Fill環境裡,SMI 2262與SMI 2263XT讀取速度互有領先,寫入
速率蠻意外的是SMI2262還贏過Samsung 970 Pro;0Fill環境裡,Samsung
970驚險地贏過SMI 2263XT,寫入速率則是SMI 2263XT贏得多數項目。
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NetworkDLS - DiskMark採預設封包值64K,檔案容量為2.5G測試結果。

平均讀取速率以Intel 760p最快,平均寫入速率反倒WD Black(2018)最快。
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HDTune v5.7設定檔案容量為8MB,各測試選項結果如下。

循序序讀寫測試項目

平均讀取速率及最大讀取速率都是WD Black (2018)最快,平均寫入速率
則是Samsung 970 Pro贏過WD Black (2018)。
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隨機讀寫測試項目

讀取測試中,Plextor M8PeY在多數項目都跑最快,寫入速率則是Samsung
970 Pro全贏。
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額外讀寫測試項目

讀取測試中,Toshiba XG5贏了不少項目,寫入測試只看到Samsung 970
Pro在Random Seek贏過別人。
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File Benchmark選項以Block Size 512MB檔案長度為基準,設定50MB、
500MB、2000MB及4000MB,並分別測試資料型態為Zero及Mixed。

循序讀寫測試,讀取速率較為混亂,寫入速率以WD Black (2018)最快。
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4KB random single 讀取速率在Mixed型態較亂,但在Zero型態,Phison
主控的特性又讓其出頭天囉,寫入速率皆以SMI 2263XT最快。
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4KB random multi(32)讀取速率以Toshiba XG4最快,寫入速率較為紛雜。
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HD-Tach 讀取效能測試,分別針對8mb(Quick Zone)及32mb(Long Zone)測試。

8mb(Quick Zone):平均讀取速率以SMI 2263XT最快,Samsung 960 Pro
則是第二名。
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32mb(Long Zone):平均讀取速率以Samsung 970 Pro最快,SMI 2263XT
贏過Samsung 960 Pro 取得第二名。
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HD-Tach RW 讀寫效能測試,分別針對8mb(Quick Zone)及32mb(Long Zone)測試。
8mb(Quick Zone):平均讀取速率以Samsung 970 Pro最快、平均寫入速率
是SMI2263XT最快。
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32mb(Long Zone):平均讀取/寫入速率以Samsung 970 Pro最快。
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InHouse DiskBenchMark測試結果

循序讀取Toshiba XG5些微差距贏過WD Black (2018),寫入方面就非MLC
的Samsung 970/960 Pro。
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隨機讀取,Toshiba XG5基本上表現屬於領先群,寫入速率則大幅領先。
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Parkdale v2.97設定Block Size 64KB及1MB,把檔案大小從250MB~4000MB全測過一輪。

循序讀取蠻意外的是SMI 2262在這軟體中幾乎快擊敗Samsung 960 Pro,
循序寫入則是Samsung 970 Pro與WD Black (2018)互拼。
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隨機讀取大致分為兩個世界,前段班以Toshiba XG5表現還不錯,隨基寫
入則是Samsung 970 Pro大幅獲勝。
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PCMark 7測試

總分數或原始得分數Samsung 970 Pro最高分。
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PCMark 8測試

分數是Plextor M8PeY最高分,Samsung 970/960 Pro與WD Black不相上下。
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頻寬是Samsung 970 Pro最高,最低是Toshiba XG5。
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TxBench設定檔案長度64MB、512MB、4GB及32GB,分別測試隨機及0Fill
資料方式的結果。

循序讀取速率全由Samsung 970 Pro領先,寫入方面,WD Black (2018)
TLC的劣勢導致它在大檔效能急降。
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Random 512K QD1讀取速率全由Samsung 970 Pro領先,寫入方
面可以看出WD Black (2018) TLC的劣勢。
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Random 4K QD1讀取速率在0Fill下,可以看到Phison主控的優勢。寫入方
面,Random模式下,SMI 2263XT寫入速率比預期好。
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Random 4K QD32讀取速率幾乎由Toshiba XG4取得完勝,寫入測試概分為
兩個集團,各集團內成員互有廝殺。
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測試至此,作個簡單的比較結論表:
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2017/2018年幾乎各家都將Samsung 960 Pro當作假想敵,結果真的贏過
Samsung 960 Pro的只有Samsung 970 Pro及WD Black (2018),SMI2262
雖然還是略輸給Samsung 960 Pro,但輸得不多。最讓人驚豔的是無快取
設計的SMI2263XT,比起某些有快取設計的主控產品,表現還好。

真心期待新版SMI2262EN或Phison PS5012-E12上市,看看在逐漸平靜化
的NVMe SSD能否激出火花,測試中對WD Black (2018)的數據感觸良多,
假如它改採MLC顆粒,而不是TLC顆粒,這樣2018前四季消費級的NVMe
SSD龍頭會不會換人作呢?


以上不專業之簡單測試到此結束,下台一鞠躬,一切的批評希望廠
商能見諒,本文不作筆戰用,若有指教歡迎大家一起來討論。
 
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