文/图林以诺
一直以来,硬盘都被视为限制PC整体性能提升的瓶颈所在。为了进一步提升硬盘接口的数据传输速率,从2000年开始SATA接口逐步取代老旧的PATA接口,并发展成为目前应用最广泛的硬盘接入端口。SATA接口也从当初的SATA1.0发展至SATA3.0,接口速率则由最早的1.5Gbps提升到目前主流的6Gbps。同时近几年来固态硬盘快速发展,大有取代传统机械硬盘的趋势。随着固态硬盘性能的不断暴涨,SATA3.0接口仅6Gbps的理论传输速率已经成为了阻碍SSD性能发挥的桎梏,如何才能进一步提升存储性能呢?
最简单的方式就是采用PCIeSSD,现在PCIeSSD普遍采用的是PCIe2.0x2通道,理论传输速率达到10Gbps,比起SATA6Gbps明显快了很多。而部分使用PCIe3.0x4通道的PCIeSSD,理论传输速率更是可以达到32Gbps。近期随着Intel最新的Skylake平台上PCIe通道数的大幅度增加,以及PCIeSSD价格的不断下调,现如今选配PCIeSSD的时机已经成熟。
多种板型组成PCIeSSD的外观
我们这里所说的PCIeSSD并非专指采用PCIe接口的固态硬盘,而是泛指通过PCIe通道与CPU进行数据交换的固态硬盘。PCIeSSD的接口是一种表现形式,它可能是PCIe传统接口,以类似显卡的插卡式出现;也可能采用M.2或者U.2接口。PCIeSSD的关键在于采用原生PCIe或者桥接主控,这将决定它是否能使用PCIe总线。其具体的部件,如主控芯片、NAND闪存芯片、缓存芯片等等和SATA接口的固态硬盘则是大同小异。另外还有一种PCIeSSD产品,则是一个M.2接口的PCIeSSD插在PCIe转接卡上通过插槽与主板进行连接,供没有M.2插槽的主板使用。
插卡式的PCIeSSD是非常容易识别的,而M.2接口的固态硬盘则不一定都是采用原生的PCIe主控。一些采用SATA3主控的M.2接口SSD,其实就是披着M.2外衣的SATASSD,在性能上与普通的SATA接口产品没有明显差异。那么如何识别一款M.2SSD使用的是SATA6Gbps还是PCIe通道呢?遗憾的是没有太好的办法,两类M.2SSD在外形、缺口位置上基本一致,最好的识别方法就是查询M.2SSD所使用的是PCIe主控还是SATA主控芯片。
性能的关键常见PCIeSSD主控介绍
目前主流的原生PCIe主控并不多,根据是否支持NVMe可以分为两大类。其中不支持NVMe的主要有Marvell的88SS9183-BNP2主控和三星的S4LNO53X01主控,采用这两款主控的代表产品分别为浦科特的M6e和三星的XP941。而支持NVMe的主控则越来越多,例如三星的UBX主控、Intel的CH29AE41AB0主控、群联的PS5007主控等。
Marvell88SS9183主控
Marvell88SS9183是一款早期的原生PCIe主控芯片,基于双核32bitARMV5处理器设计,其中一颗核心负责闪存接口传输,另一颗核心则负责PCIe接口传输。它采用PCIe2.0x2规范,最大带宽为10Gbps。因此这款主控只属于PCIeSSD中的主流产品,其代表产品是浦科特的M6e。
Marvell88SS9293主控
Marvell88SS9293主控是Marvell88SS9183的升级版本,采用PCIe2.0x4规范,支持8通道,最高持续读写速度分别达到1400MB/s和1000MB/s。该主控在理论上能够支持NVMe标准,但其实际产品金士顿HyperXPreadator、建兴CX1-JB均不支持NVMe。它在性能上比Marvell88SS9183略强。
三星S4LNO53X01主控
三星S4LNO53X01主控支持PCI-E2.0x4接口,理论最高带宽达到1560MB/s,但是并不支持NVMe标准,软件接口方面还是仅支持AHCI。它在性能上强于Marvell88SS9293和Marvell88SS9183,属于中端PCIeSSD主控,代表产品为三星XP941。
群联PS5007主控
群联PS5007主控是一款中高端的原生PCIeSSD主控,该主控采用28nm制程工艺,8通道设计,能够支持MLC、TLC、3DNAND等不同闪存颗粒,支持NVMe1.2标准。群联公司一般都是为通路厂家提供打包的成熟SSD方案,因此该主控常见于通路厂家的PCIeSSD产品上。其代表产品目前有影驰HOF和索泰SONIX两款。其实测性能还是无法和Intel、三星的旗舰产品相匹敌,且没有价格优势,因此暂不推荐此类产品。
三星UBX主控
三星UBX主控是新一代的高端原生PCIeSSD主控,采用五核心处理器,支持八通道。这款主控芯片支持NVMe标准,采用PCIe3.0x4规范设计,最大带宽达到32Gbps。其代表产品为三星950PRO,实测最大连续读写速度可以达到2300MB/s和1400MB/s左右,性能非常强悍。
IntelCH29AE41AB0
CH29AE41AB0是Intel为企业级产品而研发的一款高端原生PCIeSSD主控,但也用在了其消费级750产品上。它的处理器频率达到400MHz,支持极高规格的18通道读写。这款主控芯片同样支持NVMe标准,采用PCIe3.0x4规范,最大带宽达到32Gbps,属于目前顶级的PCIeSSD主控产品。