近年來(lái)，不論是一般個(gè)人桌面計(jì)算機(jī)、筆記本電腦，甚至一些新世代的服務(wù)器中，都可以看到所謂的NVMe SSD的蹤跡，這種NVMe SSD跟以往的SSD又有什么不同呢？

NVMe (Non-Volatile?Memory) SSD，是基于PCIe接口下的SSD，存取數(shù)據(jù)透過(guò)PCIe總線(xiàn)附加的非揮發(fā)性?xún)?nèi)存媒介，為一種新型態(tài)的固態(tài)內(nèi)存?zhèn)鬏攨f(xié)議，與先前SSD最大的差異，便是傳輸接口的不同。也就是說(shuō)，NVMe這個(gè)協(xié)定就是專(zhuān)為SSD量身打照，與先前SSD使用SATA協(xié)議相比，SATA協(xié)議是從HDD發(fā)展過(guò)來(lái)，對(duì)SSD這高速低延遲的儲(chǔ)存裝置來(lái)說(shuō)，就顯得綁手綁腳。受惠于傳輸接口的進(jìn)步，NVMe SSD明顯提升不少速度，一口氣從原本SATA 6G (600MB/s)的速度，到目前最新Gen4 x4 Lane (7.88GB/s)的速度。

除了速度方面的提升，NVMe同時(shí)也有效降低延遲。如同前面所提到，NVMe主要應(yīng)用于PCIe SSD，原生PCIe主控與CPU直接相連；而不是傳統(tǒng)SATA連結(jié)方式，通過(guò)南橋控制器中轉(zhuǎn)，再連接CPU。除了具備高速低延遲的特性以外，NVMe SSD從外觀來(lái)看，最明顯的差別便是支持M.2 slot這個(gè)鏈接接口，對(duì)比早期SATA接口2.5吋 SSD，體績(jī)明顯縮小許多，讓筆記本電腦可以更加輕薄。

在NVMe SSD逐漸成為市場(chǎng)主流的情況，廠商如何在市場(chǎng)上得到青睞？一款NVMe SSD產(chǎn)品，除了內(nèi)部層層測(cè)試，也少不了送出去進(jìn)行各種認(rèn)證測(cè)試。最直接的方式便是透過(guò)「Protocol Test（協(xié)議測(cè)試）」以及「Regression Test（回歸測(cè)試）」來(lái)驗(yàn)證其產(chǎn)品是否能通過(guò)測(cè)試。我們與知名測(cè)試驗(yàn)證工具開(kāi)發(fā)商Ulink合作，利用其開(kāi)發(fā)的測(cè)試工具來(lái)對(duì)NVMe SSD進(jìn)行驗(yàn)證。那Protocol test以及Regression test是什么測(cè)試內(nèi)容？以下為兩個(gè)測(cè)試相關(guān)介紹：

1. NVMe Protocol Test:

為了驗(yàn)證NVMe SSD功能是否正常符合Spec規(guī)范（NVM Express 1.3d），利用Protocol Test針對(duì)controller進(jìn)行functional check，確認(rèn)回傳值是否符合spec規(guī)范。Protocol Test測(cè)試項(xiàng)目如下：

1. Abort
2. Create/Delete IO Queue
3. Async Event Request
4. Device Self Test
5. Sanitize
6. Controller Capabilities
7. Identify
8. Get Log
9. Get/Set Feature
10. Compare
11. Flush
12. Read, Write, Write Uncorrectable, Write Zero
13. Power States
14. Data Set Management
15. Firmware Download
16. Format NVM
17. NVM Resets

2. NVMe Regression test:

在上面功能驗(yàn)證是否符合spec后，接著進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)驗(yàn)證。除了在正常power cycle下的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)是否能正常以外，我們也會(huì)驗(yàn)證在非預(yù)期斷電的情況下，SSD是否能正常起動(dòng)斷電保護(hù)機(jī)制，確保數(shù)據(jù)正確性。最后我們也會(huì)依照J(rèn)EDEC定義的工作量（JEDEC 219A）進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的壓力測(cè)試，確保SSD能在長(zhǎng)時(shí)間讀寫(xiě)下依然能保證其數(shù)據(jù)正確性。Regression Test測(cè)試項(xiàng)目如下：

1. Power Cycle with Random commands
2. Power Cycle with Data compare
3. MD5 with power cycle
4. JEDEC Workload Client/Enterprise

除了提供NVMe SSD Protocol Test & Regression Test驗(yàn)證報(bào)告以外，我們可以針對(duì)產(chǎn)品無(wú)法通過(guò)驗(yàn)證的測(cè)項(xiàng)進(jìn)行結(jié)果分析，協(xié)助廠商解決并通過(guò)驗(yàn)證。相信透過(guò)這兩大項(xiàng)測(cè)試層層把關(guān)，通過(guò)嚴(yán)苛考驗(yàn)的產(chǎn)品能在市面上帶給客戶(hù)信任感。

對(duì)于現(xiàn)今SSD產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，不僅Protocol Test & Regression Test的驗(yàn)證，也需要可靠度（Reliability）驗(yàn)證來(lái)確保質(zhì)量。擁有完整設(shè)備的百佳泰，亦能提供其他相關(guān)類(lèi)型測(cè)試，例如利用高／低溫與高／低電壓環(huán)境條件，對(duì)SSD進(jìn)行可靠度驗(yàn)證；效能方面除能依照客制化條件測(cè)試之外，也可提供SNIA client/enterprise test，針對(duì)SSD效能進(jìn)行解析。在SSD領(lǐng)域耕耘多年的百佳泰，能提供兼具廣度與深度的測(cè)試服務(wù)。

現(xiàn)今SSD主流已從當(dāng)初的2.5吋SATA SSD進(jìn)化到體積只有一半不到的M.2 NVMe SSD。當(dāng)體積越小，代表了速度將有明顯地提升，延遲也會(huì)降低，而體積小的SSD也更能應(yīng)用在更廣泛的地方，如車(chē)載系統(tǒng)、亦或是未來(lái)5G架構(gòu)系統(tǒng)的應(yīng)用。NAND Flash為SSD內(nèi)部擔(dān)任儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的組件，一般來(lái)說(shuō)，影響NAND Flash數(shù)據(jù)保存，除了抹寫(xiě)次數(shù)（PE/Cycle），溫度也是另一個(gè)因素；如在極端的條件下使用，在長(zhǎng)時(shí)間與不同的溫度變化也會(huì)對(duì)NAND Flash數(shù)據(jù)保存（Data Retention）造成影響。為何這兩點(diǎn)會(huì)影響到SSD數(shù)據(jù)保存呢？我們簡(jiǎn)單概述一下NAND Flash基本原理。

NAND Flash基本操作的主要三動(dòng)作：寫(xiě)入、讀取、抹除。

• 寫(xiě)入: 數(shù)據(jù)在NAND Flash中是以電子形式（electrical charge）儲(chǔ)存。儲(chǔ)存電子的高低電位，取決于Control Gate所被施加的電壓（圖1），當(dāng)一正電壓加于Control Gate時(shí)，傳送電子通過(guò)第一個(gè)絕緣體進(jìn)入Floating Gate內(nèi)，當(dāng)Floating Gate被注入負(fù)電子時(shí)，在位中1就會(huì)變成0，此時(shí)為寫(xiě)入。
• 讀取: 當(dāng)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，同樣會(huì)在Control Gate施加電壓，吸住Floating Gate里的電子，利用電流來(lái)感應(yīng)Floating Gate里的電子數(shù)量，靠感應(yīng)到的電子數(shù)量轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制的0與1，最后輸出成數(shù)據(jù)，此時(shí)為讀取。
• 抹除: 當(dāng)Control Gate加進(jìn)負(fù)電壓時(shí)，會(huì)將電子傳送到Floating Gate外，而當(dāng)負(fù)電子從Floating Gate移除后，位也就從0變回1，此時(shí)為抹除。

圖1

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隨著讀取、抹寫(xiě)次數(shù)上升，電子多次穿越將造成漏電情況，也就是電子無(wú)法維持在Floating Gate，而導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。此類(lèi)型情況也會(huì)隨著芯片制程提升（MLC->TLC），導(dǎo)致薄膜層越薄，使電子穿越所能承受的次數(shù)變的更少。另一方面，當(dāng)SSD處于高溫下，也會(huì)影響電子的行為導(dǎo)致無(wú)法正確保存數(shù)據(jù)。針對(duì)上述情況，JEDEC固態(tài)技術(shù)協(xié)會(huì)已對(duì)一般客戶(hù)及企業(yè)訂出了溫度規(guī)范（圖2），可見(jiàn)溫度對(duì)于SSD數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的影響不可小覷。

圖2

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SSD高溫老化測(cè)試案例分析

由于車(chē)用乃至于工業(yè)用的SSD，特別注重?cái)?shù)據(jù)保存能力以及可在高溫下維持功能與性能（如延遲時(shí)間（Latency））。百佳泰針對(duì)溫度是否會(huì)對(duì)SSD數(shù)據(jù)保存（Data Retention）造成影響，特別挑選四個(gè)市面上常見(jiàn)M.2 NVMe SSD來(lái)進(jìn)行高溫老化測(cè)試，利用長(zhǎng)時(shí)間高溫加速老化，觀察這些SSD在接近壽命終點(diǎn)時(shí)的情況。

在進(jìn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)前，我們已將這些SSD維持相同的條件：已經(jīng)使用過(guò)一段時(shí)間、并寫(xiě)入了大量的數(shù)據(jù)（寫(xiě)入數(shù)據(jù)內(nèi)容依據(jù)JEDEC協(xié)會(huì)規(guī)范制定）。在確認(rèn)SSD狀態(tài)以及SMART（Self-Monitoring Analysis and Reporting Technology）皆正常后，將SSD斷電放進(jìn)烤箱，設(shè)置4種不同時(shí)間與溫度進(jìn)行測(cè)試。當(dāng)完成指定的長(zhǎng)時(shí)間溫度測(cè)試后，再將SSD從烤箱取出，最終在測(cè)試儀器上執(zhí)行SSD SMART檢查以及全碟讀取檢查。 (圖3)

圖3

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Phase 0: 40°C/24HR

第一階段測(cè)試我們先用正常溫度40°C來(lái)檢視這4個(gè)SSD狀態(tài)，作用于基準(zhǔn)值并跟后續(xù)高溫測(cè)試進(jìn)行比較。從圖4來(lái)看，經(jīng)過(guò)40°C/24HR后，4個(gè)SSD在執(zhí)行全碟讀取檢查的運(yùn)行時(shí)間相差不大；但SSD A所需的時(shí)間較其他三個(gè)長(zhǎng)一些。

另從全碟讀取檢查的指令響應(yīng)時(shí)間統(tǒng)計(jì)百分比來(lái)看（圖5），SSD A的延遲時(shí)間在Rank B區(qū)間較其他三顆稍多了些。

圖4

圖5

(Rank A低于0.5mSec，代表延遲低，性能好；而當(dāng)Rank高于10mSec，則代表延遲高，性能差。故Rank能集中在AB是相對(duì)好的)

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Phase 1: 125°C/24HR

第二階段測(cè)試我們進(jìn)入高溫狀態(tài)（125°C）并連續(xù)24小時(shí)烘烤SSD，來(lái)觀察125度高溫是否對(duì)SSD有影響。從圖6來(lái)看，經(jīng)過(guò)125°C/24HR后，4個(gè)SSD在執(zhí)行全碟讀取檢查的運(yùn)行時(shí)間都因?yàn)楦邷囟冮L(zhǎng)；而SSD A在這階段的測(cè)試?yán)锼璧臅r(shí)間也相較于其他3顆明顯變得更長(zhǎng)，從結(jié)果判斷得知SSD A會(huì)因高溫而影響效率。

從全碟讀取檢查的指令響應(yīng)時(shí)間統(tǒng)計(jì)百分比來(lái)看，SSD A開(kāi)始在Rank C/D出現(xiàn)些許延遲的現(xiàn)象；SSD B也表現(xiàn)出輕微的延遲，SSD C & D則未有明顯的影響。到目前為止4個(gè)SSD尚未出現(xiàn)狀態(tài)錯(cuò)誤（SMART error），或command error的情況發(fā)生。

圖6

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Phase 2: 125°C/120HR

從Phase 1結(jié)果來(lái)看，4個(gè)SSD的性能尚未分出勝負(fù)。這一階段，我們一樣維持125度，但將時(shí)間拉長(zhǎng)5倍到120HR觀察。從圖7來(lái)看，經(jīng)過(guò)125°C/120HR后，4個(gè)SSD都因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間高溫讓執(zhí)行全碟讀取檢查的運(yùn)行時(shí)間拉長(zhǎng)，尤以SSD A來(lái)看，所需的時(shí)間竟拉到了近5小時(shí)之高。

從全碟讀取檢查的指令響應(yīng)時(shí)間統(tǒng)計(jì)百分比來(lái)看， SSD A因在長(zhǎng)時(shí)間及高溫的狀態(tài)下，呈現(xiàn)高延遲現(xiàn)象；相較于Phase 1的Rank D數(shù)據(jù)，竟達(dá)12倍之多的差距（18.8%）。此外，SSD B也不遑多讓?zhuān)舆t時(shí)間相對(duì)提升；而SSD D也在此時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)延遲的情況（Rank B）。

在這一階段測(cè)試環(huán)節(jié)中，SSD C全身而退，尚未出現(xiàn)任何影響。到目前為止4顆SSD也還未出現(xiàn)狀態(tài)錯(cuò)誤（SMART error），及command error情況發(fā)生。

圖7

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?Final Phase: 150°C/168HR

從先前3個(gè)測(cè)項(xiàng)結(jié)果來(lái)看，4個(gè)SSD尚未出現(xiàn)狀態(tài)錯(cuò)誤（SMART error），但已有兩個(gè)SSD出現(xiàn)明顯延遲，導(dǎo)致性能顯著下降。為了測(cè)試極端狀況并加速老化速度，在最后一項(xiàng)測(cè)試環(huán)節(jié)我們將溫度提升至150度，時(shí)間拉長(zhǎng)7倍，總共168HR，從中觀察這4個(gè)SSD在極端條件會(huì)出現(xiàn)什么樣的情況。

從測(cè)試結(jié)果中（圖8）我們發(fā)現(xiàn)SSD A在烤完拿到儀器上開(kāi)始執(zhí)行全碟讀取檢查時(shí)就出現(xiàn)問(wèn)題，除無(wú)法正常讀取外，SSD固件回報(bào)也呈現(xiàn)狀態(tài)錯(cuò)誤（SMART error）。而SSD C & SSD D則是在全碟讀取檢查撐了一段時(shí)間后才出現(xiàn)error無(wú)法完成讀取，隨后也出現(xiàn)SSD固件回報(bào)狀態(tài)錯(cuò)誤（SMART error）。在最終測(cè)試環(huán)節(jié)中，只有SSD B脫穎而出，能完成全碟讀取檢查；SSD A、C、D在全碟讀取檢查過(guò)程均發(fā)生command error情況，只有SSD B未出現(xiàn)狀態(tài)錯(cuò)誤（SMART error）及無(wú)command error的情況產(chǎn)生。

圖8

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測(cè)試總結(jié)

縱觀上述測(cè)試，我們可以發(fā)現(xiàn)隨著長(zhǎng)時(shí)間與溫度的增加，部分SSD在執(zhí)行全碟檢查時(shí)效率下降；其中3個(gè)SSD也因時(shí)間不斷的拉長(zhǎng)以及溫度的提升最終導(dǎo)致因數(shù)據(jù)保存出現(xiàn)問(wèn)題而產(chǎn)生讀取錯(cuò)誤的情況。從低延遲時(shí)間級(jí)距Rank A來(lái)看，隨著溫度與時(shí)間不斷增加，造成延遲時(shí)間的情況也隨之加深，并導(dǎo)致控制器糾錯(cuò)時(shí)間增加，響應(yīng)時(shí)間拉長(zhǎng)。

值得一提的是，SSD B表現(xiàn)優(yōu)異，除順利通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間高溫測(cè)試外，在全碟讀取檢查延遲時(shí)間也都保持在高水平之上，相對(duì)其他3個(gè)SSD可靠不少。

圖9

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結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間高溫的嚴(yán)峻測(cè)試，大部分SSD已無(wú)法負(fù)荷而出現(xiàn)數(shù)據(jù)保存問(wèn)題，然而，還是有SSD能通過(guò)嚴(yán)苛的測(cè)試環(huán)境。雖現(xiàn)今M.2 NVMe SSD會(huì)因體積及散熱等問(wèn)題出現(xiàn)資料保存錯(cuò)誤情況，但還是可以透過(guò)原料控制，以及控制器固件調(diào)校技術(shù)，讓SSD能在嚴(yán)苛的條件中執(zhí)行存取任務(wù)，完整保留數(shù)據(jù)，維持?jǐn)?shù)據(jù)正確性。除了本次的測(cè)試案例外，百佳泰也可依照客戶(hù)需求，針對(duì)溫度/時(shí)間進(jìn)行客制化、階梯化設(shè)置，為您的產(chǎn)品迅速找出極限點(diǎn)；并從所提供的詳細(xì)測(cè)試報(bào)告中協(xié)助您改善產(chǎn)品弱點(diǎn)，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力！

3D NAND Flash 與 PCIe/NVMe 的革命性突破

在SSD的內(nèi)部構(gòu)造中，閃存芯片顆粒是決定產(chǎn)品成本、使用壽命與讀寫(xiě)速度的技術(shù)核心，共分為SLC、MLC、TLC三種類(lèi)型。一般而言，SLC有著最快速的程序編程與讀取、使用壽命最長(zhǎng)〈可抹寫(xiě)次數(shù)最多〉、價(jià)格最高〈單位成本儲(chǔ)存容量較低〉，主要用于一些高端的軍工規(guī)或企業(yè)級(jí)SSD；MLC的速度、壽命、價(jià)格適中，是目前中高階企業(yè)級(jí)SSD的主流應(yīng)用趨勢(shì)；而低價(jià)SSD則普遍采用TLC顆粒，容量較高且價(jià)格相對(duì)低廉，但在性能、穩(wěn)定度與使用壽命上卻略顯不足。

在2016下半年度各大品牌開(kāi)始采用可垂直堆棧數(shù)層儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的3D NAND Flash技術(shù)使單位儲(chǔ)存成本大幅下降后，SSD便突破傳統(tǒng)平面式閃存的物理極限，擴(kuò)大了以往因顧及生產(chǎn)成本而受限的容量規(guī)格。舉例來(lái)說(shuō)，威剛科技于COMPUTEX 2017中華民國(guó)固態(tài)磁盤(pán)技術(shù)推廣協(xié)會(huì)〈SSDA〉攤位所展出的「SU900」SSD，就是利用3D NAND Flash技術(shù)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，使其即便在使用MLC顆粒的狀況下，也可達(dá)到2TB的超大容量。

此外，3D NAND Flash制程技術(shù)也讓TLC SSD的可抹寫(xiě)次數(shù)有所提升。在2D NAND Flash技術(shù)的時(shí)代，提升SSD的容量是要靠著微縮每個(gè)儲(chǔ)存單位，來(lái)增加儲(chǔ)存密度。然而微縮儲(chǔ)存單位的作法，卻也令SSD的可抹寫(xiě)次數(shù)降低，造成容量較大的TLC SSD在耐用程度上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及SLC/MLC SSD。但在3D NAND Flash改采垂直立體的堆棧方式來(lái)擴(kuò)增容量后，每一層儲(chǔ)存單位微縮程度不需太大，使TLC SSD能在保持低廉價(jià)格的同時(shí)，也逐漸減少與MLC SSD在使用壽命上〈可抹寫(xiě)次數(shù)〉的差距。

而NVMe的應(yīng)用更讓SSD突破了傳統(tǒng)SATA Gen3的最大帶寬限制，如SSD龍頭之一的東芝（TOSHIBA）于今年COMPUTEX在百佳泰攤位上首度曝光的「XG5」系列消費(fèi)級(jí)NVMe SSD，除了使用領(lǐng)先全球的64層3D堆棧技術(shù)使其在NAND  Flash芯片體積不變的情況下容量提升至1TB，更運(yùn)用PCIe Gen3 x4 通道，NVMe Revision 1.2.1，使「XG5」的連續(xù)讀取、寫(xiě)入速度大幅提升至 3,000 MB/s 和 2,100 MB/s。這樣的連續(xù)讀取效能已是傳統(tǒng)6Gb/s SATA接口的5.4倍，連續(xù)寫(xiě)入速度也快了3.8倍。

技術(shù)革新對(duì)于企業(yè)級(jí)SSD用戶(hù)之影響

以上提及的3D NAND Flash新技術(shù)讓單位成本下降；NVMe的應(yīng)用加大了帶寬的使用，將使過(guò)去因成本考慮而未使用SSD、或目前是以HDD和SSD互相搭配使用的用戶(hù)、增加升級(jí)現(xiàn)有硬設(shè)備之意愿。舉例來(lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)交易次數(shù)頻繁的商家可藉由購(gòu)入SSD來(lái)加快服務(wù)器〈Server〉的數(shù)據(jù)處理速度以減少用戶(hù)的等待時(shí)間；或利用SSD較穩(wěn)定、耐用的特性來(lái)減少企業(yè)的總持有成本(TCO)?？梢灶A(yù)見(jiàn)未來(lái)在企業(yè)應(yīng)用面上，SSD將逐漸分食HDD市場(chǎng)。

然而，市面上的企業(yè)級(jí)SSD、服務(wù)器操作系統(tǒng)、及硬設(shè)備種類(lèi)可說(shuō)是五花八門(mén)，使用者在面對(duì)以上各項(xiàng)主要對(duì)象相互搭配時(shí)，SSD是否會(huì)發(fā)生效能降低、錯(cuò)誤率上升、或甚至無(wú)法驅(qū)動(dòng)等兼容性問(wèn)題，是各大廠商都需面臨的挑戰(zhàn)。在各式Server平臺(tái)運(yùn)作時(shí)的應(yīng)用程序Workload表現(xiàn)也考驗(yàn)著這些新型的企業(yè)級(jí)NVMe SSD。以網(wǎng)絡(luò)交易平臺(tái)主要使用的Database Server為例，由于同一時(shí)間將有「多位使用者」在「同個(gè)交易平臺(tái)網(wǎng)站」上消費(fèi)，事務(wù)數(shù)據(jù)是以隨機(jī)方式大量產(chǎn)生的高負(fù)載狀態(tài)，NVMe SSD能否維持其快速的Random Read/Write IOPs，便是Database Server使用者相當(dāng)重視的效能。

此外，企業(yè)用Server對(duì)其選購(gòu)的SSD能否維持長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)作也相當(dāng)重視，一般來(lái)說(shuō)，我們可以透過(guò)穩(wěn)定性測(cè)試〈Stability Test〉來(lái)了解SSD的穩(wěn)定性。在以下的測(cè)試案例中，我們對(duì)兩種相近規(guī)格〈A廠牌v.s. B廠牌〉的企業(yè)級(jí)NVMe SSD在相同的服務(wù)器與操作系統(tǒng)中，創(chuàng)造9種不同的數(shù)據(jù)負(fù)載量〈由高負(fù)載到低負(fù)載依序?yàn)?K 100/0 RW; 4K 100/0 RW; 0.5K 100/0 RW; 8K 65/35 RW; 4K 65/35 RW; 0.5K 65/35 RW; 8K 0/100 RW; 4K 0/100 RW; 0.5K 0/100 RW〉來(lái)了解A牌與B牌SSD在連續(xù)五次運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的反應(yīng)延遲時(shí)間〈Latency〉。

A牌企業(yè)級(jí)NVMe SSD

B牌企業(yè)級(jí)NVMe SSD

從上表可以看出，A牌SSD在連續(xù)5次處理9種不同數(shù)據(jù)量的過(guò)程中，反應(yīng)延遲時(shí)間短且穩(wěn)定〈介于0.02-0.1毫秒間〉，圖形因而呈現(xiàn)著較為平穩(wěn)且無(wú)太大波動(dòng)的狀態(tài)。反觀B牌SSD不但平均反應(yīng)延遲時(shí)間較長(zhǎng)〈介于0.05-0.2毫秒間〉；同種數(shù)據(jù)負(fù)載量在不同回合所需要的反應(yīng)延遲時(shí)間差異也較大〈ex:觀察連續(xù)五回合的紫色十字狀定點(diǎn)聯(lián)機(jī)而成的曲線(xiàn)圖，在第一回合只需0.05毫秒的反應(yīng)延遲時(shí)間，卻在第二回合需要0.2毫秒〉，圖形因此有著較大的波動(dòng)。藉由上述的測(cè)試報(bào)告，企業(yè)級(jí)SSD制造商可更全面的了解其產(chǎn)品質(zhì)量在市場(chǎng)上的定位針對(duì)弱點(diǎn)加以改進(jìn)來(lái)增加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

事實(shí)上，3D NAND Flash技術(shù)與NVM-e的應(yīng)用除了將使企業(yè)用SSD需求大幅提升外，對(duì)消費(fèi)市場(chǎng)上的一般使用者亦影響深遠(yuǎn)。

SSD搶搭電競(jìng)熱潮，進(jìn)攻一般消費(fèi)市場(chǎng)

新世代玩家對(duì)于游戲感官刺激及內(nèi)容豐富度近乎苛求，造就了高規(guī)格電競(jìng)PC及其周邊升級(jí)零件市場(chǎng)的大幅度成長(zhǎng)。過(guò)去，玩家由于對(duì)SSD的價(jià)格、質(zhì)量與效能尚有疑慮，會(huì)選擇優(yōu)先升級(jí)核心零件如CPU、內(nèi)存，或顯示適配器等來(lái)提升其PC效能。然而對(duì)于配備已非同日而語(yǔ)的現(xiàn)代玩家來(lái)說(shuō)，整體的游戲流暢度，除了游戲在執(zhí)行中是否會(huì)遞延〈lag〉外，另包括安裝、啟動(dòng)游戲、及過(guò)關(guān)加載其他場(chǎng)景的時(shí)間也漸受重視，而SSD在這些面向的數(shù)據(jù)處理速度上，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越傳統(tǒng)HDD的，消費(fèi)者也因此對(duì)SSD有越來(lái)越高的期待。

關(guān)于SSD以及HDD兩種硬盤(pán)在游戲執(zhí)行時(shí)的表現(xiàn)，我們也透過(guò)以下測(cè)試結(jié)果來(lái)加以分析，測(cè)試的樣本分別為一HDD以及不同廠牌、規(guī)格之SSD來(lái)執(zhí)行，兩種硬盤(pán)皆安裝了最低需求容量40GB的熱門(mén)第一人稱(chēng)射擊游戲Call of Duty: Ghosts來(lái)了解其在效能上的差異： 

由上表可知，基本安裝容量需求40GB的游戲在傳統(tǒng)SATA Gen3接口HDD〈藍(lán)色直方圖〉和四種不同廠牌之SATA Gen3 SDD（紅、綠、紫、灰色直方圖），在安裝時(shí)間上平均差了2倍以上（19分鐘v.s. 平均7分鐘）；與最新NVMe Gen3 x 4 SSD（橘色直方圖）更相差將近10倍（19分鐘v.s. 2分半鐘），更遑論日后更高容量需求的游戲大作，高容量游戲在HDD硬件上執(zhí)行，必定會(huì)較SSD硬件的數(shù)據(jù)加載時(shí)間更長(zhǎng)，進(jìn)而會(huì)影響到使用者體驗(yàn)。

看準(zhǔn)這股對(duì)于SSD需求的趨勢(shì)，各大品牌也在今年的臺(tái)北國(guó)際計(jì)算機(jī)展中紛紛推出以最新技術(shù)3D NAND Flash打造的消費(fèi)型NVMe SSD。除了前述的Toshiba 64層3D TLC NVMe SSD「XG5」系列外，威剛科技也于會(huì)中展出多款專(zhuān)為職業(yè)玩家設(shè)計(jì)的「XPG」系列電競(jìng)用SSD。此外，創(chuàng)見(jiàn)信息更于今年加入卡位，推出最新的3D MLC NVMe SSD「MTE 850」，期望搶占電競(jìng)市場(chǎng)大餅。

然而，新型的NVMe消費(fèi)級(jí)SSD也將面對(duì)諸如兼容性或功耗表現(xiàn)等挑戰(zhàn)。由于市售來(lái)自各廠牌的PC系統(tǒng)、平板計(jì)算機(jī)、RAID、芯片組以及操作系統(tǒng)有近千種，制造商在產(chǎn)品上市前，應(yīng)透過(guò)嚴(yán)格的兼容性測(cè)試來(lái)確保其能在市場(chǎng)的多元產(chǎn)品組合下仍能發(fā)揮應(yīng)有的功能與效能。此外，NVMe SSD有自動(dòng)切換功耗狀態(tài)的功能，能使設(shè)備在不同工作需求下〈閑置／低度/中度/高度運(yùn)轉(zhuǎn)〉切換至不同的用電模式〈Power Status〉，除了可提升移動(dòng)設(shè)備〈筆電、平板計(jì)算機(jī)〉的續(xù)航能力，也為其電池帶來(lái)更長(zhǎng)的使用壽命，對(duì)市場(chǎng)上的一般消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，可謂尤其重要。但就像在兼容性上可能遇到的挑戰(zhàn)一樣，NVMe SSD的不同耗電模式也可能因?yàn)榕c系統(tǒng)不兼容而無(wú)法被準(zhǔn)確辨認(rèn)或驅(qū)動(dòng)，因此，廠商應(yīng)透過(guò)完整的功耗測(cè)試，來(lái)避免日后可能發(fā)生的消費(fèi)糾紛。

結(jié)語(yǔ)

從今年臺(tái)北國(guó)際計(jì)算機(jī)展的觀察中可看出，3D NAND Flash技術(shù)與NVMe的應(yīng)用在不久的將來(lái)全面取代傳統(tǒng)2D NAND Flash、SATA Gen3接口后，SSD將以快速、穩(wěn)定、耐用、大容量等特性與日漸平民化的價(jià)格席卷企業(yè)級(jí)用戶(hù)市場(chǎng)。在消費(fèi)市場(chǎng)方面，全球電競(jìng)熱潮也正帶動(dòng)著SSD成為一般用戶(hù)必備的計(jì)算機(jī)周邊升級(jí)零件之一。未來(lái)，百佳泰還是會(huì)持續(xù)與SSDA各家廠商合作，用最專(zhuān)業(yè)的測(cè)試咨詢(xún)服務(wù)為您的產(chǎn)品把關(guān)，增加市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，與您一同迎接固態(tài)硬盤(pán)產(chǎn)品與技術(shù)的新時(shí)代。