在超輕薄筆記本電腦（NB）如Ultrabook及Ultrathin NB以及行動(dòng)裝置的帶動(dòng)需求成長(zhǎng)下，固態(tài)硬盤（Solid State Drive；SSD）不僅成為平板裝置的核心儲(chǔ)存媒介，也逐漸成為高階筆記本電腦的內(nèi)建標(biāo)準(zhǔn)配備，取代部分傳統(tǒng)硬盤的運(yùn)用，更帶動(dòng)全球SSD的年成長(zhǎng)率。隨著超輕薄設(shè)計(jì)已成為趨勢(shì)，加上SSD成本價(jià)格也持續(xù)下降，民眾從原本尚在觀望的階段，也紛紛轉(zhuǎn)而展現(xiàn)高度興趣，市調(diào)機(jī)構(gòu)IHS iSuppli更預(yù)計(jì)SSD出貨量于2017年將會(huì)到達(dá)2.27億臺(tái)規(guī)模。

百佳泰（Allion Labs, Inc）身為測(cè)試驗(yàn)證領(lǐng)導(dǎo)專家，也對(duì)SSD產(chǎn)品與市場(chǎng)的發(fā)展保持關(guān)切，為了解目前市面上SSD的真實(shí)性能，我們于近日從市場(chǎng)上挑選了11顆不同國(guó)際品牌的SSD進(jìn)行測(cè)試，并針對(duì)效能表現(xiàn)（Performance）和功耗表現(xiàn)（Power Consumption）兩大項(xiàng)目進(jìn)行多項(xiàng)交叉分析評(píng)比，模擬測(cè)試SSD在真實(shí)使用情況下的耐用性和穩(wěn)定度的表現(xiàn)是否合乎其所標(biāo)榜的水平。百佳泰并將測(cè)試結(jié)果所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，忠實(shí)客觀揭露SSD整體和細(xì)部的比較評(píng)量，提供廠商在開發(fā)時(shí)和消費(fèi)者購(gòu)買時(shí)的參考資料，了解目前市面上販賣的SSD之中，普遍存在的優(yōu)缺點(diǎn)。

此次做測(cè)試使用的11顆SSD皆為2012年第三季到2013年第二季市面上所購(gòu)買的產(chǎn)品，接口為mSATA（SATA 3.0），其中有三款容量大小標(biāo)示為120GB，其余皆為128GB。不同品牌型號(hào)的受測(cè)產(chǎn)品按照英文字母由A開始編排，表一中顯示出受測(cè)產(chǎn)品的容量以及品牌國(guó)籍。

 

表一：受測(cè)SSD總表

測(cè)試環(huán)境

采用完全相同的電腦系統(tǒng)搭配接口Windows 7 x64 SP1與受測(cè)SSD相接進(jìn)行測(cè)試。

• 相同受測(cè)平臺(tái)：
• 相同測(cè)試工具、情境、檔案與受測(cè)時(shí)間

 

測(cè)試工具

本次就效能表現(xiàn)共使用了11種不同工具進(jìn)行測(cè)試，執(zhí)行了多種媒體讀寫效能測(cè)試及讀寫效能評(píng)估模擬測(cè)試，而這些不同的工具中又涵蓋了許多不同的測(cè)項(xiàng)，包括不同情境任務(wù)下整體讀寫效能、數(shù)據(jù)存取所需時(shí)間的最大/小值、讀寫速度的最大/小值、不同速度的連續(xù)/隨機(jī)讀寫速度測(cè)試，在此我們特別挑選了2項(xiàng)測(cè)試工具「Allion Benchmark Test」和「CrystalDiskMark」，進(jìn)行分析這11顆SSD的表現(xiàn)。而針對(duì)功耗表現(xiàn)的測(cè)試則使用了2個(gè)工具進(jìn)行測(cè)試，在這篇報(bào)告中則選擇了「Allion Power Consumption」這項(xiàng)工具進(jìn)行仔細(xì)的分析評(píng)比。

Performance	Current Consumption
Allion Benchmark Test CrystalDiskMark	Allion Power Consumption Test

本次測(cè)試我們所采用的效能表現(xiàn)測(cè)試工具又各自細(xì)分為多個(gè)測(cè)項(xiàng)，在每一次測(cè)試結(jié)果出來(lái)后儀器上都會(huì)顯示分?jǐn)?shù)，分?jǐn)?shù)越高表示在本測(cè)項(xiàng)中性能表現(xiàn)越好，分?jǐn)?shù)越低則反之；取得每顆SSD的分?jǐn)?shù)后，我們將此11顆受測(cè)SSD依照分?jǐn)?shù)表現(xiàn)做排名，名次越高代表在這項(xiàng)目的測(cè)試表現(xiàn)越優(yōu)秀，名次越低則相反（Best: 11/Worst: 1），加總各測(cè)項(xiàng)的名次后，就是此測(cè)試工具的總排名（Overall Rank）；至于功耗表現(xiàn)測(cè)試工具的數(shù)值，數(shù)字越大代表耗電量越高，排名越低，因此排名依據(jù)為原始數(shù)據(jù)越低名次越高，代表較省電。

測(cè)試排名：

1. Allion Benchmark Test

這支測(cè)試程序由百佳泰針對(duì)SSD的特性及驗(yàn)證重點(diǎn)所開發(fā)，特點(diǎn)在能模擬實(shí)際使用者的使用情境進(jìn)行效能表現(xiàn)測(cè)試。Allion Benchmark Test搭配測(cè)試接口為Windows 7 x64 SP1，分別執(zhí)行了七種不同類別的讀寫測(cè)項(xiàng)，為求客觀公正，11顆SSD在每個(gè)測(cè)項(xiàng)中全部都測(cè)了五次，并平均這五次的數(shù)值得到以上的原始數(shù)據(jù)，根據(jù)各測(cè)項(xiàng)排名得到了此測(cè)試工具測(cè)試過(guò)后的SSD性能表現(xiàn)總排名。按照排名整體表現(xiàn)最佳的SSD為G，其次為H，最差的兩名則為A和J。

表二：Allion Benchmark Test的原始數(shù)據(jù)一覽表

此次在Allion Benchmark Test測(cè)項(xiàng)中，針對(duì)「Windows開機(jī)」、「電競(jìng)游戲」、「BT下載」及「解/壓縮文件案」等幾種情境進(jìn)行模擬測(cè)試。將表二的數(shù)值轉(zhuǎn)換成柱形圖示，更能一目了然地呈現(xiàn)出這11顆SSD在模擬現(xiàn)實(shí)使用狀況下的讀寫速度，能夠更清晰地分析各項(xiàng)速度。綜合排名上G硬盤的表現(xiàn)最優(yōu)秀，但是并不是每一個(gè)測(cè)項(xiàng)都拿到冠軍，例如在Windows開機(jī)上輸給了C硬盤與F硬盤，但是在電競(jìng)游戲讀速與壓縮文件案寫速測(cè)項(xiàng)上速度最快，并在BT下載寫速上排名第二；而表現(xiàn)最差則為I，在七個(gè)測(cè)項(xiàng)中有六項(xiàng)速度最慢。

表三：Allion Benchmark Test測(cè)試結(jié)果比較表-Windows 7 x64 SP1

整體而言，就這11顆SSD的各測(cè)項(xiàng)數(shù)值自身比較之下，可以見到特定的項(xiàng)目都會(huì)跑出比較好的結(jié)果，例如：Windows開機(jī)、電競(jìng)游戲讀速及BT下載讀速上表現(xiàn)均優(yōu)于其他測(cè)項(xiàng)。因?yàn)樵瓌t上SSD在處理大檔案時(shí)平均速度會(huì)比較快；而解/壓縮文件案測(cè)項(xiàng)主要是隨機(jī)寫入占整體workload較大比例，因此各顆SSD的throughput相較其他測(cè)項(xiàng)差了點(diǎn)。

不同于傳統(tǒng)的硬盤，SSD標(biāo)榜著高效能和快速度，為了有別于一般常見針對(duì)不同檔案大小的讀寫速度測(cè)試，百佳泰特別開發(fā)了專屬的客制化測(cè)試Program，并根據(jù)大量搜集的用戶行為資料，設(shè)計(jì)出最接近真實(shí)情形的實(shí)際工作量（Workload）測(cè)試方法，模擬SSD在不同使用者情境下的使用情形，進(jìn)行實(shí)際的模擬測(cè)試。除了上述幾項(xiàng)的模擬測(cè)試之外，百佳泰還能提供媒體檔案播放（Media Playback）、因特網(wǎng)瀏覽（Internet Browsing）、防病毒軟件（Antivirus Software）、檔案復(fù)制/刪除（File Copy/Delete）、系統(tǒng)備份/還原（System Backup/Recovery）…等許多不同的測(cè)試，能夠協(xié)助廠商徹底了解SSD在各個(gè)不同任務(wù)時(shí)的優(yōu)劣表現(xiàn)，幫助在產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)增強(qiáng)與改進(jìn)，以臻完美。

2. CrystalDiskMark

除了模擬不同使用情況下的測(cè)試之外，另一個(gè)我們?cè)诖私榻B的則是運(yùn)用效能診斷工具進(jìn)行隨機(jī)（Random）與持續(xù)（Sequential）讀寫的測(cè)試。本次選定的是CrystalDiskMark測(cè)試工具的1024K持續(xù)讀寫和4KQD1（Queue Depth）隨機(jī)讀寫測(cè)試，測(cè)試SSD在單純處理大檔案時(shí)和小檔案時(shí)的表現(xiàn)，做為一個(gè)綜合的評(píng)比，其評(píng)比的原始數(shù)據(jù)是來(lái)自于每顆SSD各五次測(cè)試結(jié)果的平均值。

表四：CrystalDiskMark的原始數(shù)據(jù)一覽表

根據(jù)上表的數(shù)據(jù)顯示出表現(xiàn)最佳的是F硬盤，排名最后的則是J硬盤。

 

表五：Performance Evaluation Test Result測(cè)試結(jié)果比較表-CrystalDiskMark、Windows 7 x64 SP1

從表五的比較圖標(biāo)可以看出，平均來(lái)說(shuō)，SSD在處理1024K時(shí)的連續(xù)讀寫速度都明顯大于4K隨機(jī)讀寫測(cè)試，幾乎都多達(dá)四倍快速。雖然一般來(lái)說(shuō)通常儲(chǔ)存媒介在讀取數(shù)據(jù)的速率會(huì)優(yōu)于寫入數(shù)據(jù)時(shí)的速率，不過(guò)我們發(fā)現(xiàn)到F硬盤在處理1024K檔案時(shí)，讀取與寫入都有極為相近的速度，然而，盡管F硬盤整體比較之下是速度最快的硬盤，但在處理小檔案4K時(shí)表現(xiàn)不甚理想，因此，若要優(yōu)化F硬盤的效能，便可加強(qiáng)在小檔案讀寫能力，以臻更優(yōu)異的整體表現(xiàn)。

同時(shí)我們觀察到，這11顆SSD在1024K檔案連續(xù)讀取時(shí)的表現(xiàn)上，因?yàn)槭轻槍?duì)大檔案的讀取所以整體的速度較接近，從最慢的D硬盤470MB/s到最快的C硬盤535 MB/s差距不大；但連續(xù)寫入速度差距幅度卻明顯從F硬盤的473 MB/s驟降至C硬盤的135 MB/s，速度差了3.5倍。而其中最需要注意的是C硬盤，因?yàn)樗?024K檔案連續(xù)讀取時(shí)速度最快，達(dá)到535MB/s，但是連續(xù)寫入速度時(shí)卻反而變成最慢的135 MB/s，速度差了將近四倍，如此大的差距顯示出產(chǎn)品本身的不穩(wěn)定性，這些都是SSD在設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)所需要注意且克服的部分。

表六：4K Random Read/Write QD1測(cè)試結(jié)果比較表-CrystalDiskMark、Windows 7 x64 SP1

透過(guò)表六細(xì)看這11顆SSD在4K檔案隨機(jī)讀寫表現(xiàn)上，可以明顯地看出硬盤I在4K隨機(jī)寫入速度明顯慢于其他SSD，也代表著該產(chǎn)品必須再加強(qiáng)控制芯片對(duì)讀寫動(dòng)作的運(yùn)算處理，確保質(zhì)量的可靠度。

3. Allion Power Consumption Test

由于SSD硬盤采用NAND Flash（閃存）作為儲(chǔ)存媒介，在無(wú)須傳統(tǒng)硬盤的機(jī)械式盤片與馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)之下，相較于傳統(tǒng)硬盤，SSD不但可防震耐撞，其所標(biāo)榜的省電也是SSD一大特色之一。因此除了效能表現(xiàn)測(cè)試之外，百佳泰本次也針對(duì)功耗表現(xiàn)這個(gè)項(xiàng)目挑選兩款工具來(lái)測(cè)試這11顆SSD，以下是采用我們獨(dú)家開發(fā)的Allion Power Consumption Test測(cè)試工具，檢視他們通電時(shí)的瞬間功耗量、不同檔案大小讀寫時(shí)所需的瓦數(shù)和待機(jī)或休眠等不同電力狀態(tài)下的耗電量，綜合分析不同使用情境時(shí)的耗電表現(xiàn)。

表七：Allion Power Consumption Test的原始數(shù)據(jù)一覽表

在Allion Power Consumption Test里面，詳加細(xì)分為16種不同的測(cè)項(xiàng)，除了有SSD通電瞬間的瞬間最大功耗量（Maximum start Watt）還有64K檔案連續(xù)讀寫耗電量、4K檔案隨機(jī)讀寫耗電量，以及在閑置、待機(jī)、休眠時(shí)的不同耗電量。不過(guò)部分受測(cè)產(chǎn)品例如A、C、D、E四顆硬盤在某些測(cè)項(xiàng)表現(xiàn)上并不支持此功能，因此無(wú)法得出數(shù)據(jù)。而在Allion Power Consumption Test中，以F硬盤的表現(xiàn)最好，而D硬盤的表現(xiàn)最差。

表八：Maximum Start Power測(cè)試結(jié)果比較表

為了打造流暢的使用者經(jīng)驗(yàn)提供更新穎的技術(shù)，超輕薄短小的筆記本電腦例如Ultrabook紛紛采取SSD做為新一代儲(chǔ)存媒介。對(duì)于筆記本電腦或是平板電腦這些行動(dòng)裝置來(lái)說(shuō)，越長(zhǎng)的待機(jī)時(shí)間對(duì)使用者而言就越為方便，SSD在提供高效能之際也必須得維持低功耗，因此優(yōu)秀的節(jié)電能力也影響著使用者的使用經(jīng)驗(yàn)。如表八所示，在Allion Power Consumption Test的首個(gè)測(cè)項(xiàng)就是通電時(shí)的瞬間最大耗功量（Maximum start power），F(xiàn)硬盤以1119mW成為此測(cè)項(xiàng)的冠軍，第二次之則為A硬盤的1167mW；而表現(xiàn)最差的則為D硬盤的2428mW和G的2853mW。由比較圖標(biāo)可以發(fā)現(xiàn)G硬盤的耗電量為F的2.5倍，如此顯著的差異，代表部分廠商的產(chǎn)品在節(jié)電能力上仍有長(zhǎng)足的進(jìn)步空間、廠商必須在維持穩(wěn)定的功耗表現(xiàn)時(shí)必須同時(shí)考慮到節(jié)電裝置的設(shè)計(jì)，才能有效滿足行動(dòng)需求。

又從不同檔案大?。ㄈ绫砭藕捅硎┳x寫角度來(lái)看的話，平均來(lái)說(shuō)SSD在處理大檔案時(shí)所需耗電量比處理小檔案時(shí)大，執(zhí)行64K檔案連續(xù)讀寫平均值分別是2381mW和2734mW；處理4K檔案隨機(jī)讀寫平均則是1934mW和2406mW，顯示了SSD內(nèi)部controller的設(shè)計(jì)方式會(huì)影響在SSD在讀取不同檔案大小的耗電量，因此廠商在開發(fā)的時(shí)候更得注意各個(gè)細(xì)節(jié)。因此雖然SSD標(biāo)榜具有高速與低功耗優(yōu)勢(shì)，實(shí)際的測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果上而言，卻仍有相當(dāng)大的發(fā)展空間。不管是連接接口、控制芯片到閃存的設(shè)計(jì)上，任何一個(gè)細(xì)節(jié)都會(huì)影響到SSD整體的性能表現(xiàn)。

表九：64K Sequential Read/Write (mW)測(cè)試結(jié)果比較表

 

表十：4K Random Read/Write (mW)測(cè)試結(jié)果比較表

綜觀以上兩大類效能表現(xiàn)和功耗表現(xiàn)的測(cè)試，百佳泰以專業(yè)實(shí)驗(yàn)室角度分析部分廠商在開發(fā)設(shè)計(jì)SSD時(shí)，已經(jīng)越來(lái)越可以讓硬盤在高速運(yùn)作（例如：64K檔案讀寫）的同時(shí)降低更多的功耗，例如硬盤F，不只跑得快也更省電了。雖然本次只針對(duì)以上兩大類表現(xiàn)做測(cè)試，但包含效能衰退、耐受性、穩(wěn)定度、兼容性…等幾個(gè)重要指標(biāo)，都是在打造SSD時(shí)不能忽略的重點(diǎn)。尤其是SSD在隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)、讀寫次數(shù)增加之后，造成效能退化或是可用儲(chǔ)存空間減少，都會(huì)影響到SSD整體的表現(xiàn)。因此我們建議廠商采取多面面俱到和客制化的測(cè)試計(jì)劃，找出癥結(jié)點(diǎn)，才能讓自家的SSD能在市場(chǎng)上脫穎而出。