【綜合簡測】2021年PCIe Gen4.0x4 7組效能型主控NVMe TLC SSD效能大亂評 ~~Intel Z590篇 (圖多)

Day_knight

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上半年測試過後,時至年末,在PCIe Gen5 SSD上市前,補齊目前PCIe
Gen4效能型的SSD納入本次測試,很可惜的SMI效能性主控對應的SSD還
是未上市,在2021年PCIe Gen4效能型主控SSD產品中,確定缺席棄權。


因為PCIe 4.0x4入門型SSD的效能幾乎與PCIe 3.0x4差沒太多,很多是
屬於HMB架構,本篇測試中仍不考慮測試它們。為了解Gen4.0x4 SSD與
Gen 3.0x4的差異,特別將Samsung 970 EVO Plus拉進來一起比較。


受測的產品及規格資料如下表,依上市時間序登場,本篇新納入Seagate
FireCuda 530及Crucial P5 Plus。主控特性可以參考先前的測試文或是
網路文章,目前市面上若以SSD主控延伸的品牌,以PhisonE16或E18主控
的SSD最多,幾乎可以說是機海戰。
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在上述規格表中,雖然各家都是提供5年保固,TBW保固值卻是不同,實
測若以Crystal DiskInfo健康度掉1%的寫入量來看,一樣都是TCL NAND
耐寫度差異性卻極大,或許各廠主控日後可以考慮再修正。不可否認的
是980 PRO的耐寫度表現最佳,SN850其次,VP4300第三,不耐寫的幾乎
都是Phsion系列主控,不論是E16或E18主控,P5 Plus的耐寫度也不佳。
幸好FireCuda 530提供資料救援服務,彌補了耐寫度不佳的缺點。
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若以運作溫度觀察,目前測過SSD散熱器,大概以M13H Hero內附的那組
高散熱器加散熱貼的效果應該是最好,其它的主機板散熱器或是第三方
廠商的SSD散熱器,表現都不如預期。

受測的SSD只有MP600 PRO、VP4100、VP4300出廠已黏上散熱器,其它皆
搭配主機板的SSD散熱器,若以剛上機待機溫度,Phsion E18主控的溫
度都算低,即使是連續性高負載測試產生的廢熱環境,最高溫也是低於
其它競爭對手,不可否認的是Phison E18主控在溫控設計上真的作得用
心,PCIe Gen4 SSD的噴火龍頒給WD SN850英該是實質名歸,即使有散熱
效果的還不錯的散熱器幫它,運作溫度還是高於攝氏80度,若未加散熱
裸測,常會過熱出現其它異常狀況。
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測試環境簡述:

M/B: ASUS MAXIMUS XIII Hero BIOS 0605
CPU: i7-11700K
RAM: GSkill DDR4-3000 8G*4
OS SSD: Samsung 980 PRO 1TB
測試碟:各廠牌SSD,均接在直連CPU通道的NVMe SSD插槽
OS: Windows 10 Enterprise 20H2 or 21H1 64-bit
Driver: Windows Defaut NVMe Driver


以下測試分為幾個部分評比:循序讀寫、4K讀寫、應用軟體整合項目,
這其中又會分為不可壓縮及壓縮環境兩個子項目,這樣合計拆分為八個
測試組別。第九個組別,是某些軟體提供混合環境。由於測試檔案圖檔
太多,均採Excel圖表整理。


(一)非壓縮環境,循序讀寫測試:

AIDA64 線性讀寫測試,設定檔案容量為8MB。
線性讀取平均速率還是VP4300表現最好,MP600 PRO與FireCuda 530分居
第二及第三名;線性寫入的平均速率,FireCuda 530一馬當先奪冠,980
PRO險勝MP600 PRO含恨拿到亞軍。
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Anvils軟體裡,循序讀取以FireCuda 530最快,MP600 PRO次之,SN850
最慢;循序寫入則是VP4300平均表現最佳,MP600 PRO含恨屈居亞軍,
980 PR則是墊底,但整體表現還是快於PCIe Gen3的速率有一段距離。
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AS SSD裡,不論是1GB或10GB容量的循序讀取速率,都是FireCuda 530最
快,第二名跟第三名的SN850或MP600 PRO各有所長;寫入速率在1GB小檔
是VP4300最快,但是10GB容量換由MP600 PRO最快。
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ATTO設定測試型態在Random模式,從64KB、64MB、256MB、512MB、1GB、
2GB、4GB、32GB的檔案容量,各家的曲線直接貼出,讓各位一目瞭然。
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NetworkDLS - DiskMark採預設封包值64K進行測試。平均讀取意外的是
VP4100最強,Phison E18系列主控在此吃鱉;平均寫入速率變成FireCuda
530大幅超車領先。
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HDTune循序讀取/寫入測試,讀取測試前三名競爭十分激烈,最後VP4300
險勝脫穎而出;寫入測試裡VP4300明顯落後,只剩下Phsion E18主控兄
地鬩牆,終由FireCuda 530小勝獲冠。
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HDTune額外讀寫測試,分離出的循序讀寫隨機項目,讀取測試是FireCuda
530最快;寫入測試則是VP4300速度最快,MP600 PRO僅能第二名。
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HDTach 8MB小檔或是32MB大檔讀取/寫入測試,都是FireCuda 530最快
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HDTach-RW 8MB小檔或是32MB大檔讀取/寫入測試,都是FireCuda 530最快。
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Inhouse DiskBenchmark循序讀取是FireCuda 530最快,循序寫入速率反
而是VP4300最快。
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Parkdale循序讀取以P5 Plus平均表現最好;循序寫入反倒是FireCuda
530平均最好,980 PRO表現最弱。
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Q1T1項目,Crystal Diskmark軟體,讀取速率以P5 Plus平均表現最佳,
Phison系主控在讀取測試幾乎全吃鱉;寫入速率反過來是MP600 PRO表現
最好,贏過980 PRO,VP4300在小檔輸給MP600 PRO,讓MP600 PRO奪冠。
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Q8T1項目,Crystal Diskmark軟體裡,讀取速率以VP4300平均表現最佳;
寫入速率反倒是FireCuda 530逆轉勝些微差距贏過VP4300而獲勝奪冠。
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Q32T1測試項目,TxBench循序讀取速率以VP4300平均表現最好;循序寫
入測試陷入三方混戰,最後是FireCuda 530平均表現佳而勝出。
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(二)壓縮環境,循序讀寫測試:

Anvils軟體裡,循序讀取速率平均最快是MP600 PRO,FireCuda 530意外
小輸,SN850落後於其它競爭者一大截;寫入測試還是MP600 PRO平均表
現最快,VP4300竄起擠下FireCuda 530獲得亞軍,980 PRO平均寫入最慢
是所有PCIe Gen4 SSD最慢者。
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ATTO設定測試型態在00000000模式,從64KB、64MB、256MB、512MB、1GB、
2GB、4GB、32GB的檔案容量,各家的曲線直接貼出,讓各位一目瞭然。
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HDTune檔案基準-循序讀寫測試。讀取測試以FirCuda 530最快;寫入測
試以MP600 PRO平均表現最好。
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Q1T1項目,Crystal Diskmark裡讀取速率以MP600 PRO平均表現最快,險
勝FireCuda 530獲冠,前三名仍全是Phison系主控,VP4300意外的掉隊成
成Gen4系列SSD最慢;寫入速率還是MP600 PRO平均表現較好而獲勝,同屬
Phsion系主控E16的VP4100卻是Gen4 SSD吊車尾最慢。
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Q8T1項目,Crystal Diskmark讀取速率是VP4300最快,Phison系主控表
現不一致,VP4100墊底,FireCuda 530雖贏過MP600 PRO,還是輸給
VP4300;寫入速率前三名重洗牌,換成FireCuda 530最快,MP600 PRO其
次,VP4300小輸給MP600 PRO,最慢的仍是VP4100。
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Q32T1測試項目,TxBench循序讀取速率以VP4300最快;循序寫入雖然
MP600 PRO與VP4300緊咬不放,最後由FireCuda 530平均表現最佳。
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(三)非壓縮環境,非循序或非4K讀寫測試:

AIDA64 隨機讀寫測試,設定檔案容量為8MB。隨機讀取平均速率是
VP4300表現最好、Phison E18系列主控的MP600 PRO及FireCuda 530分別
獲得第二及第三名;隨機寫入平均速率仍然是SN850最快,980 PRO次快,
相對地Phison E18主控的寫入幾多是吊車尾,與讀取環境相比反差頗大。
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HDTune額外讀寫測試,分離出的隨機讀寫項目,讀取或寫入測試都是
FireCuda 530最快。
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HDTune隨機讀寫測試,讀取測試除了64KB項目,其餘項目都是FireCuda
530最快;寫入測試裡FireCuda 530秋風掃落葉全拿走冠軍。
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Inhouse Diskbenchmark隨機測試,隨機讀取由980 PRO取得多數的領先;
隨機寫入時反而是VP4300從4K檔案大小起就一路領先到最後。
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512B項目,AS SSD軟體裡設定檔案大小為1GB及10GB兩組,不論是1GB容
量或是10GB容量的讀取/寫入速率都是FireCuda 530遙遙領先其它對手。
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32K項目,Anvils軟體的結果蠻好玩的,同屬Phison主控系列,FireCuda
530大幅領先奪冠,其它的Phsion主控幾乎都敬陪末座,甚至於公版E18
主控的MP600 PRO差不多可以算最弱,還輸給970 EVO Plus。
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128K項目,Anvils軟體裡,980 PRO將其它對手狠狠踩在腳下,同樣的
Phison系列主控表現的依然灰頭土臉,僅FireCuda 530出淤泥而獲得了
第三名。
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Q1T1測試項目,TxBench隨機讀取或寫入測試都以FireCuda 530領先。
隨機讀取最慢的換成是SN850,980 PRO則是隨機寫入最慢者。
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QD32測試項目,Parkdale隨機讀取在FireCuda 530加入後壓著原本的王
者980 PRO打,最後平均表現最快而獲勝;隨機寫入仍是FireCuda 530平
均最快。讀取時的存取時間可觀察到P5 Plus、SN850、MP600 PRO呈現費
時較久的延遲,寫入的存取時間是MP600 PRO及FireCuda 530都一樣快。
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(四)壓縮環境,非循序或非4K讀寫測試:

32K讀取測試項目,Anvils軟體裡仍是Phison E18/E16主控包辦前三名,
FireCuda 530拉大與其它人的差距大幅領先,VP4300仍是PCIe Gen4系列
最弱者,只小贏970 EVO Plus一點點。
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128K讀取測試項目,Anvils軟體裡仍是Phison E18/E16主控包辦前三名,
FireCuda 530拉大與其它人的差距大幅領先,VP4300仍是PCIe Gen4系列
最弱者,這次連970 EVO Plus都追不上成為真正的墊底者。
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Q1T1測試項目,TxBench隨機讀取測試為Phison E18主控對打擂台,最後
由MP600 PRO與FieCuda 530打成平手;隨機寫入變成是三方互相混戰,
還是MP600 600 PRO與FireCuda 530打成平手。
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(五)非壓縮環境,4K相關讀寫測試:

4K QD1項目

Anvils軟體裡,Phison少了壓縮功能加持後,多數讀取速率均明顯低落,
不過FireCuda 530打破這限制,還是表現最佳,980 PRO僅含恨居次,P5
Plus獲得第三名;寫入測試還是FireCuda 530遙遙領先其它人,其它的
Phsion主控全數給P5 Plus,980 PRO意外的寫入速度最慢。
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AS SSD軟體裡,設定檔案大小為1GB及10GB兩組。不論是1GB或是10GB的
讀/寫速率都是FireCuda 530最快,有意思的是,寫入速率測試,大檔或
小檔測試都是P5 Plus居次。
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Crystal Diskmark軟體讀取速率以980 PRO最快,險勝FireCuda 530,P5
Plus是第二代Gen4 SSD最慢的;寫入速率反變成是MP600 PRO最快,也明
顯贏過FireCuda 530,P5 Plus是Gen4 SSD最弱。
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TxBench裡,隨機讀取或寫入都是FireCuda 530最快。讀取最慢的落在
VP4100,寫入最慢落在P5 Plus。
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4K QD4項目

Anvils軟體的讀取速率,前三名分別是FireCuda 530、980 PRO及P5 Plus;
寫入速率仍是FireCuda 530大勝,MP600 PRO居次,VP4300寫入速率最慢。
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4K QD16項目

Anvils軟體的讀取速率是980 PRO最快,FireCuda 530跟980相比還是差了
一段距離,只能吃憋,VP4300主控的多佇效能不佳的弱點使其墊後;寫入
速率FireCuda 530平均表現最好而獲勝,MP600PRO只能居亞軍,VP4300再
度顯示了其主控的弱點,遠遠落後於其它人,甚至於比970 EVO Plus慢。
只是,Phison系列主控不論是MP600 PRO或VP4100均出現很明顯大檔掉速,
E16主控掉的更慘。
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4K Q32T1項目

Crystal Diskmark軟體讀取速率以SN850平均表現最快,Phison系主控落
入領先群,980 PRO輸給前輩970 EVO Plus,但幸好P5 Plus更慢,避免
了慘當墊底王。寫入速率還是SN850最快,FireCuda 530最慢。
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TxBench的隨機讀取或寫入測試都是SN850最快,隨機讀取或寫入最慢的都
是P5 Plus。
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4K QD64項目

AS SSD軟體裡設定檔案大小為1GB及10GB兩組。1GB測試讀取速率是
FireCuda 530最快、10GB測試讀取速率是980 PRO最快;寫入測試中1GB
容量反為MP600 PRO小幅勝出而奪冠、10GB容量為FireCuda 530逆轉勝
過980 PRO而獲勝,980 PRO僅能拿到亞軍。
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(六)壓縮環境,4K相關讀寫測試:

4K QD1項目

Anvils軟體裡,讀取速率不意外的是Phision主控的強項,前三名分別由
E18/E16相關主控拿下,只是FireCuda 530狠甩公版設計的MP600 PRO拉
大了領先差距;寫入測試仍是FireCuda 530一馬當先遙遙領先,其它Gen4
SSD呈現大混戰,P5 Plus平均表現佳而獲得亞軍,MP600 PRO只拿到第三
名,寫入測試可以看得出E18/E16主控並未取得絕對優勢。
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Crystal Diskmark軟體讀取速率前三名都是Phison系列主控,MP600PRO以
些微差距勝過FireCuda 530而取得冠軍,非Phison系主控讀取最快是980
PRO;寫入速率就沒那麼明顯由Phison系全包,MP600 PRO的寫入速率與
FireCuda 530的領先差距開始拉大,第三名則是SN850。P5 Plus的讀取或
寫入速度都是最慢的,全都墊底。
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HDTune檔案基準-隨機測試,讀取/寫入速率以FireCuda 530表現最好。
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TxBench軟體的隨機讀取或寫入測試都是FireCuda 530最快。
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4K QD4項目

Anvils軟體的讀取速率還是由Phsion系列主控包辦前三名,FieCuda 530
表現突出;寫入速率仍由FireCuda 530奪冠,MP600 PRO居次顯勝SN850。
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4K QD16項目

Anvils軟體的讀取測試還是Phsion系列主控包辦前三名,FieCuda 530這
回領先的差距很明顯地縮小,VP4300可以散是倒數第一,SN850在多佇列
表現也很弱,呈現倒數第二名;寫入測試挺好玩,SN850、MP600 PRO及
VP4100都會掉尾速,VP4100掉尾速挺嚴重。平均寫入是FireCuda 530平均
表現最快,MP600 PRO居次,VP4300慘輸970 EVO Plus呈現寫入最慢,意
外地曝露出主控設計的瑕疵。
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4K Q32T1項目

Crystal Diskmark讀取速率以SN850平均表現最好,MP600 PRO小輸,第
三名意外由VP4100獲得。980 PRO竟然比前輩970 EVO Plus還慢,但是
P5 Plus更慘成為墊底;寫入速率仍然是SN850最快,但是最慢的竟然是
FireCuda 530,落後倒數第二名的還有一段距離,這結果真讓人訝異。
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HDTune檔案基準-隨機測試,讀取測試VP4300與SN850並列第一;寫入速
率仍是SN850最快,P5 Plus最慢而墊底。
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TxBench軟體,隨機讀取或寫入測試SN850平均表現最好。隨機寫入980
PRO或VP4300表現都很弱,慘輸給970 EVO Plus。
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(七)非壓縮環境,應用軟體整合測試:

AIDA64 Read Test Suite 1MB或8M環境,線性讀取速率幾乎都是VP4300
表現最好,隨機讀取則是VP4300完封其它對手壓倒性獲勝。若以存取時
間觀察,FieCuda 530均是反應最快,遠勝過其它產品。
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Anvils的非壓縮環境,讀取分數FireCuda 530因4K讀取效能,以約8%差
距險勝980 PRO而拿下冠軍,E18主控公版的MP600 PRO較符合Phison非壓
縮環境表現不佳的特性,拿到第三名。寫入分數仍是FireCuda 530表現
最好,980 PRO因為較弱的循序寫入速率而受到拖累,不僅輸給SN850也
輸給P5 Plus。無庸置疑地總分數排名第一為FireCuda 530,MP600 PRO
拿到第二名,第三名變成SN850。
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AS SSD裡設定檔案大小為1GB及10GB兩組,Copy Benchmark測試項目中,
ISO傳輸FireCuda 530與SN850在不同環境中各有領先。程式載入項目其
實廝殺挺激烈,最後是FireCuda 530全部險勝,980 PRO墊底。遊戲載入
測試則是FireCuda 530及VP4300互有領先。若以存取時間觀察,P5 Plus
在多數測試裡大多是最慢的。
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AS SSD的讀寫分數比較,1GB小檔讀取/寫入速率都是FireCuda 530最快。
10GB大檔讀取雖然980 PRO最快,但寫入落後FireCuda 530一截,總分數
仍不幸敗北,總分是FireCuda 530最高分。
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PCMark 7得分以980 PRO最快,其它細項測試就請直接看圖。
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PCMark 8總得分及頻寬是FireCuda 530最佳,其它細項測試就請直接看圖。
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PCMark 10系統碟或資料碟測試,總得分及頻寬都是P5 Plus最快。
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(八)壓縮環境,應用軟體整合測試:

AJA 設定影片格式為2048*1080 2K-1080解析度,編碼為16bit RGB。
讀取速率FireCuda 530大幅超車贏過其它人獲勝,980 PRO飲恨讓出寶座
而居次;寫入速率為E18與VP4300纏鬥的局面,最後是FireCuda 530平均
表現最好而殺出重圍奪冠,意外的是P5 Plus竟然贏過980 PRO。
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Anvils壓縮環境,讀寫總分Phsion系列憑藉著主控設計架構優勢碾壓其
它對手,E18主控(FireCuda 530或MP600 PRO)領先幅度十分明顯,E16主
控(VP4100)雖然是老兵也贏過非Phison主控產品不小幅度。非Phsion系
列主控則是SN850平均表現最好贏過980 PRO,VP4300因為多佇列或非4K
格式下執行效能低落,使其成為PCIe Gen4效能型產品倒數第一名。
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(九)混合測試:

ATTO設定測試型態在Overlapped I/O,佇列深度4 (QD4)模式,從64KB、
64MB、256MB、512MB、1GB、2GB、4GB、32GB的檔案容量下,各家的曲線
直接貼出,讓各位一目瞭然。
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HDTune檔案基準測試-循序讀寫測試結果。讀取/寫入測試以FireCuda 530
平均表現較好而獲勝。
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4K Q1T1項目

HDTune檔案基準-隨機讀寫測試,讀取方面980 PRO與FireCuda 530各有
所長,但穩定性較佳;寫入是FireCuda 530遙遙領先奪冠。
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4K Q32T1項目

HDTune檔案基準-隨機讀寫測試,讀取或寫入測試都以SN850平均最快,
P5 Plus整體表現最差,還輸給970 EVO Plus,寫入測試中是VP4300還
是表現不佳,為倒數第二弱的寫入。
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測試至此,作個簡單的測試總表:
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以970 EVO Plus為測試基準,將所有的變數納入測試,無疑地FireCuda
530取代MP600 PRO成為新的速度王,也是唯一超過970 EVO Plus效能一
倍的SSD。而其它PCIe Gen4x2 SSD大約只比PCIe Gen3x4快約50%而已。
由於全部變數的測試包含壓縮環境,因此前三名全由Phsion主控包下。
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若將所有的Burst排除於測試時,多數效能會降低約1%或更多,FireCuda
530的差距較大,就再也沒有一倍於970 EVO Plus的效能。P5 Plus不管
有無Burst因素都是PCIe Gen4x4效能最慢的,而980 PRO或是SN850其實
效能差異不大。
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如果將所有壓縮測試排除,Phsion E18主控的FireCuda 530或MP600 PRO
的效能縮減少了將近20%,與其它人的領先幅度明顯的縮減,SN850似乎
在這一代主控中也納入了壓縮加速的功能,因此排出壓縮環境因素後,
SN850小輸給980 PRO約1%,非Phison系主控仍以VP4300表現最好。
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最後將壓縮功能及Burst選項都拿掉,多數受測SSD的效能又會再少個2~3%
的效能減分,980 PRO因此縮小了與SN850領先幅度。同樣地非Phison主控
還是VP4300拿到第三名。
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因此,若以今年各家主控來看,不論是壓縮環境或是非壓縮環境,Phison
E18主控效能在多數測試軟體中無疑是跑分王。


系出Phison E18主控分支的FireCuda 530最讓人驚豔的是在一般系統環境
模擬中的4K Q1T1的效能一致性維持的比MP600 PRO還好,也創造出頗高的
得分。但是E18系列SSD多數不耐寫,這方面真的讓我對它的評價稍有保留。
與其它E18主控SSD產品相比,FireCuda 530的耐寫度有所提升,加上額外
提供資料救援服務真的幫它與較其它E18主控SSD產品相比下額外加分不少。


新起之秀InnoGrit IG5236初試啼聲也表現不凡,循序讀寫環境中繳出了不
差的成績單,擊敗了980 PRO及SN850,但是它的致命缺點在於多佇列環境
中,效能大降甚至於是倒數,這方面或許會讓它無法走出一般家用或商用
的使用環境。此外目市售IG5236主控的SSD,某家產品在Z590平台相容性
在我上半年測試時表現很差,也不知後來是否有推出更新版的韌體來更正。


Samsung 980 PRO這次在PCIe Gen 4.0x4的第二代產品線讓出了以往的霸
主,多數的跑分或效能沒有太讓人驚豔,但是它優異的多佇列效能讓其取
得一定的平衡性,加上Magician軟體的豐富性與韌體更新的便利性,其實
它算是萬用型SSD,難怪不少筆電內建都有980系列相關產品。


WD SN850說真的,這回比980 PRO更讓我失望,目前多數購物網站它的售價
算是偏高,但它的整體表現卻沒有跟上,無形中再度突現它過度昂貴的售
價感。不否認的是SN850的工具軟體作得還不差,可是運作帶來的高溫勢必
將花更多的降溫考量才能維繫它的宣傳效能。


Crucial P5 Plus是最晚加入第二代PCIe Gen4x4的SSD產品,網路上對它的
評價挺兩極化,雖然它的主控是Crucial自製,也可能是某家主控廠幫它代設
計,不過,自己的測試過程或是結果呈現出來的,都感覺它與980 PRO蠻
相似的,不知為什麼就是一路跟著980 PRO的節奏,連官方制定的規格也挺
像的,在商用環境中其實P5 Plus表現沒那麼差,也是可以列入考慮名單。


期代明年的PCIe Gen5 SSD上市,讓今年略帶沉悶的PCIe Gen4x4 SSD市場
能有新的風貌與熱鬧,也希望SMI主控在效能型SSD市場中不要再缺席。



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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