金士頓 HyperX Predator PCIe SSD簡測心得

從ThinkPad X240/T440之後的機種算是一個分水嶺,開始採用「M.2」介面擴充槽,取代X230/T430以前使用的mSATA或PCI Express Mini Card。只是M.2的規格非常多種,而且不同長度、腳位、傳輸協定所對應的功能與用途也有所不同。以最新一代的X250/T450為例,WLAN(WiFi)網卡便是使用2230尺寸的M.2擴充卡,WWAN(3.5G/4G網卡)以及SSD則是使用2242尺寸的M.2擴充卡。這次測試的主角:金士頓HyperX Predator PCIe SSD則是「2280」(寬度22公厘、長度80公厘)規格的M.2 SSD,由於已超過X250/T450的支援長度,因此站長特別商借一台2015年版的X1 Carbon進行測試。

傳統的SSD因使用SATA3(6Gbps)介面,傳輸速率會受到限制而讓效能無法再進一步提升,各大廠紛紛規劃新一代的傳輸介面用來取代行之有年的SATA。其實直接將SSD透過高速PCI Expess擴充槽進行資料傳輸,就像安裝一張顯示卡一樣,的確是直截了當的做法,但此法卻不適用於空間有限的筆記型電腦。雖然在mSATA時代也曾推出捨SATA改用PCIe傳輸的SSD,但當時用途多用於工業電腦,一般筆電無法使用。時至今日,隨著M.2規格的擴充卡開始全面普及,讓支援PCIe高速傳輸的M.2 SSD終於開始成為新時代的效能霸主。

▼感謝台灣金士頓公司特別商借最新推出的HyperX Predator PCIe SSD(文後簡稱Predator),而且還是最高規格的480GB版本!Predator有兩種包裝以及容量,所以共有四種銷售組合。分別是:

  • 480GB M.2 SSD + 半高半長轉接卡(HHHL, Half-Height, Half-Length adapter)
  • 480GB M.2 SSD,無轉接卡
  • 240GB M.2 SSD + 半高半長轉接卡(HHHL, Half-Height, Half-Length adapter)
  • 240GB M.2 SSD,無轉接卡

下圖便是Predator 480GB M.2 SSD搭配半高半長轉接卡的全貌。所以Predator的本體其實是一張2280尺寸的M.2 SSD,為了能夠讓桌上型電腦使用,原廠有提供一張M.2轉PCIe的轉接卡。轉接卡也隨包裝提供全高以及半高的矮檔板,方便Mini-ITX等小台主機使用。雖然金士頓提供的HHHL轉接卡看似支援2242/2260/2280/22110四種長度的M.2卡,但只有2280的鎖孔有裝上螺絲底座。HHHL轉接卡採用PCI Express 2.0 x4介面,有效頻寬高達2GB/s,會需要動用到PCIe 2.0 x4便是為了讓讀取速率高達1.4GB/s的Predator能夠充分發揮。

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▼Predator有兩種容量,480GB版本的讀寫效能最好,高達1400MB/s(讀取)、1000MB/s(寫入);240GB版本則是1400MB/s(讀取)、600MB/s(寫入),以上為原廠公布的可壓縮資料傳輸(例如ATTO測速程式)的數值。如果改用AS SSD和CrystalDiskMark進行不可壓縮資料傳輸測試,480GB版本的數值是1100MB/s(讀取)、910MB/s(寫入);240GB版本的數值是1290MB/s(讀取)、600MB/s(寫入)。基本上Predator無論何種容量,都已位於「GB級」讀取效能之列。Predator高速的秘訣在於採用了Marvell公司最新一代的88SS9293控制器,並搭配Toshiba製的19奈米製程MLC NAND Flash。Predator的SSD控制器、快閃記憶體乃至模組本身都是在台灣製造的。480GB的Predator也搭載了兩顆512MB的DDR3L-1600記憶體,合計達1GB,擔任快取記憶體之用。

雖然Predator是M.2 SSD,可安裝於支援2280尺寸SSD的筆記型電腦,但Predator天生就是為極致效能所量身打造的超高速SSD,因此耗電量也會比一般的M.2 SSD高一些。如下圖所示,Predator工作電流為2.5A,坊間支援SATA傳輸協定的M.2 SSD通常是1A左右。Predator在寫入時的最大耗電量可達8.25W,同廠牌的M.2 SSD(SM2280S3)只需要3.08W。但對於桌上型電腦或是不在意電池續航力的使用者,Predator展現出來的高效能正是大家所需要的。

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▼在購買M.2 SSD時,其實要非常小心,避免買了卻系統抓不到,甚至出現裝不上去的窘況發生。這是因為M. 2擴充卡會根據用途而採取不同的「鍵位」(Key)設計,常見有A、B、E、M四種。SSD通常會使用到B Key或是M Key。B Key支援PCIe 2.0×4或是SATA訊號,M Key則支援PCIe 2.0×4/3.0×4或是SATA訊號。坊間的M.2 SSD的「金手指」(接腳)通常會有兩個缺口,代表支援低速的B Key以及高速的M Key。不過這並不代表具備兩種鍵位的SSD會有不同的速度。像Predator此類標榜PCIe 2.0×4的高速M.2 SSD自然沒有支援B Key的需要,所以如下圖所示,Predator便只支援M Key。而Kingston另一款採用Phison控制器的SSD則是通吃兩種Key,但其實只以SATA的速度在運行而已。

為何站長要特別提醒買M.2 SSD時,要注意主機是支援哪種鍵位,因為站長原本想在Dell最新推出的Optiplex 9020m迷你桌機上測試Predator,卻發現9020m竟然只支援B Key!換言之,就算有錢想自行加裝Predator還不行呢。而先前測試過的HP EliteDesk 800 G1迷你桌機也傳出認不出Intel 530 M.2 SSD。這是因為EliteDesk 800 G1只支援透過「PCIe」協定傳輸的M.2 SSD,但市面上的M.2 SSD通常只跑SATA協定而已。因此使用者在升級M.2 SSD最好先查詢主機所能支援的鍵位以及傳輸模式,最好是有使用者的成功升級經驗會更保險。這次站長測試M.2 SSD發生許多不相容的問題,顯見ThinkPad的M.2 SSD相容性問題必須要特別留意,免得白花錢了。

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▼為了能夠讓Predator發揮全部的效能,站長特別商借到X1 Carbon(2015版)進行測試。相較於X250/T450僅有兩個M.2擴充槽 (其實有第三個,但卻是僅支援單面顆粒的隱藏版),2242尺寸的M.2擴充槽還必須拿來跟WWAN(3.5G/4G)網卡或是SSD共用,X1 Carbon擁有完整的三個M.2擴充槽,包含一個2280尺寸的供SSD使用;2242尺寸供WWAN網卡使用;2230尺寸供WLAN使用。X1 Carbon的2280 M.2擴充槽僅支援M Key,但同樣支援SATA訊號,不像EliteDesk 800 G1非得安裝PCIe訊號的M.2 SSD。X1 Carbon同樣採「Big Door」底蓋設計,將鎂鋁合金的底蓋打開,便能輕鬆進行M.2 SSD換裝作業。

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▼雖然很順利地將Predator安裝到X1 Carbon,沒想到開機時竟然出現了錯誤訊息,如下圖所示。但很快就會消失然後進入作業系統。國外的X1 Carbon使用者也有回報完全相同的錯誤訊息,都是安裝Predator發生的。其實這已經是主機BIOS層級的問題,跟軟體層面無關了。所以現階段X1 Carbon可使用Predator,且至少還能夠順利進入作業系統,後來換其他牌子SSD測試時,還有更慘的狀況發生。

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▼站長測試的X1 Caron是市售機,CPU採用i7-5500U,並內建8GB DDR3L-1600記憶體。作業系統是Windows 7 繁體中文專業版。首先使用CrystalDiskMark 3.0.4進行測試,成績非常亮眼,連續讀取成績高達1244MB/s,連續寫入成績也高達998.8MB/s。特別一提的是4K QD32這項目,代表針對有支援AHCI模式及NCQ指令的控制晶片進行隨機的4KB、佇列深度為32的多工讀寫,這個數值會最接近常使用的環境。因為將M.2 SSD當系統碟(安裝作業系統)的情境下,系統並不會只對SSD做單一存取,一定是同時在進行多工作業,因此本項目數值越高,就代表越適合拿來當系統碟。Predator的4K QD32讀取成績高達255.5MB/s,寫入則是156MB/s。上週站長發表的ThinkStation P300 SFF測試中,將Plextor M6e透過PCIe 2.0×4轉接卡測出的4K QD32讀取成績僅有164.6MB/s,只有寫入速度是159.8MB/s小勝Predator一點。

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▼接下來使用AS SSD進行測試,連續讀取的成績依舊亮麗,高達1223.91MB/s;連續寫入也有869.7MB/s。AS SSD的「4K-64 Thrd」項目同樣是測試多工讀寫的成績,Predator的讀寫成績高達294.62MB/s(讀取)以及287.08MB/s(寫入),之前M6e成績僅有184.86MB/s(讀取)以及164.94MB/s(寫入)。不過受測的M6e容量只有256GB,按Plextor原廠的資料,在寫入速度上會比M6e 512GB版本慢一些(但讀取效能是相同的)。

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▼站長也進行PCMark 8的測試,在Storage項目中,Predator的成績高達5004分,測得的頻寬為307.94MB/s。在先前ThinkStation P300 SFF測試中,其實同樣有進行M6e的PCMark 8 Storage項目測試,只是沒有刊出而已。M6e成績則是4946分,頻寬為229.01MB/s。或許有網友會問,為何不直接將M6e安裝到X1 Carbon測試比較公平,問題就在此,因為M6e無法相容於X1 Carbon……。

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▼站長將Plextor的M6e M.2 SSD裝入X1 Carbon之後,沒想到開機時竟然出現錯誤代碼(2013),並要求按Esc鍵才能繼續,但仍舊無法進入作業系統,必須將M6e取下。站長之前曾聽朋友提過M.2 SSD其實有相容性的問題存在,但之前的主機仍使用mSATA,也無從證實。今年起隨著家裡的桌機也開始導入M.2擴充槽,同時測試幾款同樣支援M.2 SSD的新一代桌機、筆電時,才陸續發現M.2 SSD的相容性問題比想像中的嚴重。站長後來特別將X1 Carbon的BIOS升級到最新版,仍舊出現2103錯誤碼訊息。因此站長覺得Predator只是在開機時秀一下錯誤訊息,相較之下問題真的輕微許多。所以本次並無法在X1 Carbon上進行M6e的測試。

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▼測試完筆記型電腦,接下來轉戰桌上型電腦。測試平台是站長認為目前最強大的第五代Core i3迷你桌機,型號是Intel的NUC5i3RYH。Intel將此型迷你桌機稱為NUC(Next Unit of Computing)。站長購買的此款Core i3是名符其實的麻雀雖小,五臟俱全。支援兩條DDR3L-1600記憶體模組,並提供9.5mm高度的2.5吋HDD/SSD槽,以及2280尺寸的M.2 SSD。主機板甚至內建了最新一代的802.11ac+Bluetooth晶片,同時保留了Gigabit Ethernet的RJ45網路孔。視訊輸出端子有Mini HDMI(1.4a)以及Mini DisplayPort(1.2)。站長之前成功使用mDP輸出3840×2160@60Hz畫面至ASUS PB287Q 28吋4K螢幕上,在Youtube上可順暢撥放4K畫質影片,對於這台搭載第五代Core i3 NUC印象深刻,此次測試時更發現竟然支援PCIe 2.0×4傳輸模式!

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▼NUC5i3RYH的BIOS會將HDD/SSD的傳輸模式呈現出來,如下圖所示,當站長將Predator安裝上去時,BIOS可順利找到,並顯示是以PCIe x4模式運作。

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▼Predator在NUC5i3RYH的測試成績與X1 Carbon不相同,雖然連續讀取的速度只有935MB/s,比X1 Carbon慢了許多,但連續寫入速度竟然有1011MB/s。令人驚訝的是4K QD32的讀寫成績都比X1 Carbon高出許多。

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▼在NUC5i3RYH上的AS SSD成績也很優秀,連續讀取仍有1214.24MB/s的佳績,連續寫入也有856.15MB/s。4K-64 Thrd的讀取成績更高達389.22MB/s,比X1 Carbon的294.62MB/s高出許多。

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▼站長也在NUC5i3RYH上進行PCMark 8的Storage項目測試,成績也高達4984分,測得頻寬為276.15MB/s。

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▼以上為Predator的各項測試成績,不愧是金士頓推出的M.2 SSD效能王者。其實這次的測試中,還有另一項有趣的發現。站長有提到X1 Carbon會挑M.2 SSD,測試時站長手邊除了Predator、M6e之外,還有朋友借站長的Kingston M.2 SATA SSD(SM2280S3/120G)。這張採用Phison(群聯電子)PS3108-S8控制器的120GB SSD看似不起眼,但是在M6e慘遭X1 Carbon拒絕、Predator會出現錯誤訊息之際,站長出於好奇便將這張2280尺寸的SSD裝到X1 Carbon上面,原本以為同樣會出現任何警告標示,但卻都沒有!直接順暢地開機進入了作業系統!站長真的是非常傻眼。由於Kingston的M.2 SATA SSD最高只到240GB,所以X1 Carbon換裝這張M.2 SSD的意義不大,但能夠順利通過ThinkPad的BIOS檢查機制,足見其相容性堪比Lenovo原廠認可的M.2 SSD,例如Intel 530以及三星的PM841/951 SSD。

站長會借測這張SM2280S3/120G的原因也跟M.2 SSD有關。日前站長有測試Dell 9020m迷你商用桌機,使用M6e時會發生效能爆弱的問題(只有P300 SFF約六成的效能表現),換上Intel的530 M.2 SSD竟然會出現無法順利使用TrueImage 2015進行系統對拷,當時頗感棘手。後來朋友借站長這支金士頓的M.2 SSD,結果在Dell 9020m上展現神奇的相容性與效能表現,首先是從TrueImage 2015進行系統對拷後,重開機後順利直接進入作業系統,然後進行效能測試時,也符合原廠宣稱的效能表現。當時便對這支SM2280S3/120G印象深刻,沒想到後來竟然還可以順利通過X1 Carbon的考驗,真的讓站長對Phison控制器的表現感到非常神奇。

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▼SM2280S3/120G在NUC5i3RYH BIOS中顯示為M.2 SATA,其實X1 Carbon只支援M Key,但很明顯地同樣可使用SATA協定的M.2 SSD,但前提必須是M.2 SSD也有支援M Key。這次M.2 SSD測試讓站長親身體驗到PCIe 2.0 x4的超高速效能表現,以及各款主機上所存在的M.2 SSD相容性問題。網友在選購M.2 SSD時,最好先研究一下官方公布的規格,並參考網路上的實測報告、網友心得,或是店家的實際經驗。畢竟相容性這問題很難說是主機端或是SSD本身的問題,但目前確實是有這層疑慮在,也歡迎網友分享升級的經驗,感謝!

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Comments

  1. 站長~請教一下Thinkpad W541 是否可以使用 M Key界面M.2? Lenovo似乎沒有這些有關支援M.2.相關規格~

  2. 感謝站長分享~~ ^_^
    不過這段似乎有筆誤
    “•2400GB M.2 SSD + 半高半長轉接卡(HHHL, Half-Height, Half-Length adapter) ” 應該是 240GB

    另外既然站長手邊已有2015 x1c,是否也能簡單跟大家分享呢? ^_^

  3. 感謝指正!已修正~! Thanks!

  4. 根據網路友站的照片顯示,W541好像只支援B-Key SSD(2242尺寸)。

  5. 請問ASUS 主板 MAXIMUS VI HERO (Intel® Z87)能幫了解是否可以順利支援?
    它的擴充槽寫到:
    2 x PCIe 3.0/2.0 x16 (x16 or dual x8, 紅色)
    1 x PCIe 2.0 x16 (黑色) *1
    3 x PCIe 2.0 x1 *2
    剛出來還在觀望中,如果購買當然是以目前硬體設備理想能跑1000mb/s上,很擔心站長提的bios相容性問題(M.2 SATA與M.2 PCIE的速度差很多嗎?

  6. Predator搭配半高半長轉接卡(HHHL)可以順利安裝到 MAXIMUS VI HERO (Intel Z87)的1 x PCIe 2.0 x16 (黑色) 插槽內。

    M.2 SATA受限於6Gbps頻寬限制,無法突破600MB/s大關。但真正的M.2 PCIe,即使是PCIe 2.0×4,也有機會突破700MB/s,甚至1GB/s。

  7. 想要請問一下
    我有看到站長檢測
    NUC5i3RYH BIOS 抓的到 2.0 x4 + sata3
    那同樣的鍵位 2.0 x2 的 m.2抓的到嗎 ? 如果同樣是 B+M的 SSD

  8. 應該也抓得到才對~!

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