追求極限效能之新款SSD - CORSAIR Neutron GTX效能實測

[windwithme]

近幾年來Solid-State Drive固態硬碟是能快速提升電腦效能的利器
需要3D效能當然首重VGA，需要多工轉檔或繪圖就要選擇高階CPU
除此之外，一般開關機、存取檔案或是開啟軟體等IO傳輸就必須要靠SSD
Intel與AMD在兩年前陸續推出開始支援原生SATA3的多款晶片組
現在各家SSD品牌都把重點放在追求SATA3 6Gb/s頻寬的更高效能



目前美商CORSAIR海盜船在SSD產品線共有6種
運用不同控制晶片與NAND Flash來豐富自家SSD的效能與多樣化
對於主流的SandForce與Marvell控制器也有對應的SSD型號
也就是先前CORSAIR主力的Performance與Force Series兩個產品線
2012年時又推出新的SSD產品線，名稱為Neutron Series，也是本篇的主角

Neutron Series分為一般版本與GTX版本
首先看到產品外包裝，可以看到型號為Neutron GTX，為效能較高的版本


內容物
左方為黑色2.5轉3.5吋固定架、SSD安裝螺絲與產品保固說明書
右方Neutron GTX 240GB


金屬外殼使用沉穩的灰色系烤漆，摸起來有霧面顆粒的質感
CORSAIR提供五年保固，在容量規格有120/240/480GB共三種
尺寸為2.5吋，容量為240GB，官方規格在ATTO Disk Benchmark最高可達到550/470 MB/s
Random 4K讀取最高可達90 IOPS與Random 4K寫入最高可達85 IOPS


背殼與正面外殼的材質與配色一樣，右下方為SATA3與電源接孔
外殼有兩張銀色雷射貼紙，為了保固或內部硬體的安全著想，個人建議還是保持原貌比較好


Neutron Series不論是否為GTX版本，在厚度方面皆為7mm
對PC使用上並沒有影響，但對薄型機身越來越多的NB市場能有更好的擴充性
畢竟已有許多NB將2.5吋SATA裝置改為7mm HDD，對使用者升級SSD將更便利


Neutron GTX 240GB內部一覽
正反兩片的灰色外殼並沒有螺絲固定，而是使用卡榫式的固定設計
首先要提醒網友，拆開外殼會破壞保固貼紙並喪失保固，請勿輕易嘗試
此面PCB上有八顆TOSHIBA TH58TEG7DDJTA20，為Toggle NAND Flash快閃記憶體
左方為一顆Samsung K4T1G084QF，規格為DDR2 800，容量為128MB


另一面PCB需要拆掉固定在外殼上的三顆螺絲才可以看到
同樣有一顆Samsung K4T1G084QF，讓DRAM Cache容量共達到256MB
也同樣有八顆TOSHIBA TH58TEG7DDJTA20，NAND Flash與Plextor M5 Pro相同規格
此款19nm製程的TOSHIBA NAND Flash單顆容量16GB，共有256GB
使用類似SanForce架構的設計，將16GB拿來當緩衝區使用，所以標示為240GB


控制晶片是CORSAIR Neutron Series的主要賣點
採用Link_A_Media推出的LM87800 Controller，外殼與晶片中間有加裝一層散熱膠
效能與現今主流SandForce與Marvell控制器差異為何，以下會有更詳細的測試


測試平台為Intel Z77晶片組，使用GIGABYTE Z77X-UP5 TH
Z77市場定位在中高階的規格，強調使用兩個最新Thunderbolt傳輸Port
第五代超耐久技術採用IR3550 PowIRstage，讓供電晶片明顯降低溫是另一特色

[windwithme]

搭載三根PCI-E X16、三根PCI-E X1與一根傳統PCI，在設計、用料與擴充性都有著不錯的平衡點
Intel晶片組以往在IO傳輸能力表現都較高，加上7系列晶片組已正式支援Raid 0 Trim功能


測試平台
CPU: Intel Core i5-3570K
MB: GIGABYTE Z77X-UP5 TH
DRAM: CORSAIR Dominator Platinum CMD16GX3M4A2400C9
VGA: Intel HD Graphics 4000
HD: CORSAIR Neutron GTX 240GB / TOSHIBA 5400轉 500GB
POWER: XIGMATEK Tauro 400W Bronze
Cooler: XIGMATEK HDT-S1283
OS: Windows7 Ultimate 64bit


單顆CORSAIR Neutron GTX 240GB安裝在白色SATA3
非OS系統碟，裡面沒有任何資料，在Intel Z77平台做效能測試
HD Tune Pro 5.00
Black Size是此軟體比較特殊的一環，左邊為預設值64K，右邊更改為8MB
64K - Read - Average 448.0 MB/s Access Time 0.028ms
8MB - Read - Average 521.7 MB/s Access Time 0.029ms


64K - Write - Average 173.5 MB/s Access Time 0.024ms
8MB - Write - Average 389.5 MB/s Access Time 0.026ms


在64K Write項目表現較不穩定，不過在其他方面都有高效能的水準
尤其在Access Time都沒有超過0.030ms的表現，有助於縮短等待時間

File Benchmark
Sequential 4KB randon Read - 93132 IOPS / Write - 84069 IOPS
ATTO DISK Benchmark超過128KB以上測試時就達到最高讀取550.3 Mb/s，寫入465.1 MB/s


ATTO Disk Benchmark在官方規格標示最高可達到550/470 MB/s
而在Random 4K讀取效能最高可達90 IOPS與Random 4K寫入效能最高可達85 IOPS
以上兩款軟體在測試後所得到的數據，看起來已經與官方最高效能規格幾乎一樣

CrystalDiskMark
Seq Read - 533.6 MB/s Write - 457.5 MB/s
<All 0xFF, 0Fill> Read - 533.7 MB/s Write - 458.7 MB/s
<All 0x00, 1Fill> Read - 533.7 MB/s Write - 457.8 MB/s


CrystalDiskMark預設測試為隨機測試與兩種純粹循序模式都有一樣的速度表現
這部份與Marvell Controller比較相似，也是LM87800 Controller的優勢之一
此外在Write Seq與4K QD32項目也比Marvell Controller還高一些

AS SSD Benchmark - 1136
Seq Read - 516.87 MB/s Write - 440.97 MB/s
4K - 64Thrd Read - 363.93 MB/s Write - 302.26 MB/s


AS SSD Benchmark總分拿到1136的高分，對眾多SATA3 SSD來說這是相當高的分數
4K-64Thrd突破300MB/s以上是新一代高效能SSD的指標之一
Compression Benchmark數據也呈現一直線的水平數據
Read大約在510MB/s以上，Write也約落在429MB/s

PCMark Vantage - HDD Score : 75785
SSD Benchmark TOTAL => 4577.92


5分鐘 - 100% Read / 100% Random 4KB
Total I/Os per Second => 94687.41


5分鐘 - 100% Write / 100% Random 4KB
Total I/Os per Second => 84414.03


以上可以看到IOMETER 2008在Random Read / Write 4KB數據都相當地高
重要的是反覆測試超過30分鐘以上，也沒有SanForce使用一段時間會衰退的現象
Neutron GTX採用LM87800 Controller應該也有和Marvell標榜的效能不衰退技術

[windwithme]

將Neutron GTX 240GB安裝Windows7 Ultimate 64bit做開機時間測試
網路晶片驅動程式尚未安裝，其他硬體驅動程式與Intel Smart Response Technology皆已安裝
BootRacer
Time to Logon 3~4 seconds
Time to Desktop 9.373~10.436 seconds


安裝網路晶片驅動程式並加裝網路線後
Time to Logon 4~5 seconds
Time to Desktop 9.202~11.964 seconds


基本上進到桌面後網路會開始搜尋一小段時間，以上可看到有網路裝置在開機時間上多花個1~2秒
Neutron GTX在開機速度上也相當令人滿意，在只有安裝硬體驅動程式後最多只需近12秒
當然隨著使用者安裝的常駐程式多寡，開機速度也會隨著變慢，這邊只是提供一個基本環境下的參考

接著第二部份就是使用兩顆240GB運行Raid 0模式


兩顆CORSAIR Neutron GTX 240GB安裝在白色SATA3
非OS系統碟，裡面沒有任何資料，在Intel Z77平台做效能測試
HD Tune Pro 5.00
Black Size是此軟體比較特殊的一環，左邊為預設值64K，右邊更改為8MB
64K - Read - Average 1044.0 MB/s Access Time 0.035ms
8MB - Read - Average 1047.6 MB/s Access Time 0.034ms


64K - Write - Average 888.5 MB/s Access Time 0.013ms
8MB - Write - Average 886.9 MB/s Access Time 0.013ms


Raid 0模式後，不論Black Size設定64K或是8MB都可以達到很高的速度
而且以上速度已經有單顆SSD近兩倍速度效能

File Benchmark
Sequential 4KB randon Read - 110266 IOPS / Write - 129829 IOPS
ATTO DISK Benchmark超過8KB以上測試時就達到最高讀取1109 Mb/s，寫入930.2 MB/s


Sequential 4KB randon Read增加18%，4KB randon Write增加54%
ATTO DISK Benchmark在8KB就能已經能接近最高效能
這部份讓使用小容量檔案時更容易發揮到Neutron GTX高速優勢

CrystalDiskMark
Seq Read - 1019 MB/s Write - 900.5 MB/s
<All 0xFF, 0Fill> Read - 1036 MB/s Write - 901.2 MB/s
<All 0x00, 1Fill> Read - 1006 MB/s Write - 900.6MB/s


CrystalDiskMark數據與上面HD Tune Pro差不多，都是近兩倍的效能

AS SSD Benchmark - 1897
Seq Read - 994.13 MB/s Write - 900.63 MB/s
4K - 64Thrd Read - 553.72 MB/s Write - 508.71 MB/s


AS SSD Benchmark總分大約有67%的增進，Seq Write效能有比單顆SSD的2倍還高一點

PCMark Vantage - HDD Score : 96420
SSD Benchmark TOTAL => 7779.48


PCMark Vantage - HDD Score增加約67%，SSD Benchmark TOTAL增加約70%

將Neutron GTX 240GB Raio 0安裝Windows7 Ultimate 64bit做開機時間測試
網路晶片驅動程式尚未安裝，其他硬體驅動程式與Intel Smart Response Technology皆已安裝
BootRacer
Time to Logon 3~4 seconds
Time to Desktop 9.248~10.216 seconds


Raid 0後在開機時間只快一點點，那0.幾秒的時間差異也可以視為誤差值
不過9.2~10.2秒也是個人使用過的最快開機速度，比起以往幾款SSD需要11~14秒還要快許多

[windwithme]

CORSAIR Neutron GTX Raid 0模式下表現很好，在很多測試軟體都有幾乎2倍的效能
而其他多數軟體也會有70%左右的效能增進，尤其在寫入方面的曲線會更加穩定
Intel Rapid Storage Technology開始對7系列晶片組支援Raid 0 Trim功能
對很多愛好SSD或是追求高速傳輸能力的消費者來說是一大福音，也讓SSD應用層面更加廣泛



CORSAIR Neutron Series將保固拉長為五年，採用新款LM87800 Controller
Neutron為ONFI NAND Flash，較為平價並有256GB可以完整使用
Neutron GTX為Toggle NAND Flash，效能較高並使用16GB容量做為緩衝區
以上是在256GB容量時，兩款Neutron的幾點不同處
SATA3 SSD在讀取效能已經邁入500 MB/s以上有一段很長的時間
近期SSD設計不外乎追求寫入400~500 MB/s以上或4K項目往300 MB/s以上邁進
此外使用一段時間後效能不衰退與85~95K Random 4K IOPS也是主要目標
可以看到SATA3 SSD都在努力追求填飽6Gb/s的頻寬，在效能方面也越來越高
此回分享的CORSAIR Neutron GTX在許多項目的效能都是SSD市場的數一數二高
價位上也會偏高一些，搭配新款Controller，提供給高階SSD市場不同的新SSD選擇