SSD從入門到敗家:PCIe(NVMe)固態硬碟主控盤點

2020-12-16 流石雪菜

看了(很久之前的)上期的讀者可能已經發現,SSD主控的發展重心已經從美國(馬維爾、SF)轉移到臺灣(慧榮、群聯等),接下來會到哪裡呢?我希望是中國大陸,諸如聯芸、憶芯等廠商已經推出了值得一用的產品。

今天來介紹一下PCIe總線接口的固態硬碟主控,相對於SATA,PCIe擁有更高的帶寬、更高效的傳輸協議(NVMe),當然價格也會更高,而且目前即使是高端主板一般也最多只有3條PCIe m.2(當然可以用PCIe插槽來轉接,就是一些主板不支持從PCIe插槽的硬碟啟動系統)。這次我不按照性能來分類,而是按品牌,這樣大家的思路會更清晰一些。

臺系主控:慧榮

慧榮一直是大家耳熟能詳的晶片企業,早年間其U盤主控就很有名,在固態硬碟時代到來之後也很早就進入固態硬碟主控領域。

慧榮的第一款PCIe主控是SM2260,PCIe3.0X4、八快閃記憶體通道,最知名的實際產品就是英特爾的600P。這款主控怎麼樣呢?爛,很爛,但是畢竟只是試水產品,性能差一點也能原諒(反正我沒買,風涼話還不會說嗎?)。

接下來就是SM2262家族,包括SM2262和SM2262EN,也是PCIe3.0X4、八快閃記憶體通道,在性能上提高很明顯,而且最為可貴的是其能耗和發熱水平都較低,涼快的特性讓其成為筆記本用m.2固態硬碟最合適的主控。代表產品有英特爾760P和近一年來比較火的海康威視C2000Pro(紫光快閃記憶體版)。封裝面積較大,所以一般SM2262的單面m.2 2280固態硬碟只有兩個快閃記憶體顆粒,(大容量情況下)這就對單個快閃記憶體顆粒的容量要求較高。

然後是SM2263家族,SM2263和SM2263EN,其定位為廉價的PCIe3.0X4固態硬碟,因為快閃記憶體速度的進步,所以廉價產品的快閃記憶體通道數量為4條。因為2263EN支持QLC的特性,所以被用於首批QLC固態硬碟,例如英特爾660P和美光英睿達P1。

更為廉價的解決方案是SM2263XT,XT的意思上期提到過,是無外置DRAM緩存,和2263一樣的四通道、PCIe3.0X4設計,面向入門級NVMe產品,如阿斯加特AN/AN2。

前期的SM2263XT和SM2263的封裝相同,2263XT後期有一款小封裝、長方形的,和群聯的E13很相似,可能是為了進一步降低成本。

惠普SSD所使用的「HP主控」就是慧榮改名,比如EX900的主控就是SM2263XT打標,EX920的主控就是SM2262。現在的固態硬碟企業為了體現自己的技術實力都比較喜歡給別家的東西貼自己的牌。

面向企業級應用,慧榮推出了配置最高的SM2270,16條快閃記憶體通道、PCIe3.0X8,目前似乎並沒有實際產品推出。

儘管慧榮的方案大多面向廉價產品,但是慧榮並沒有推出PCIe3.0X2的主控。

慧榮早已準備好了PCIe4.0主控,但目前僅僅停留在展示階段,離產品上市還有一段時間。

臺系主控:群聯

作為臺系主控的兩大巨頭之一,群聯自然也有很多PCIe主控產品,

PS5007-E7,屬於較早期的PCIe3.0X4主控,性能一般,代表產品有建興T10,現在該主控基本被淘汰。而且這一主控的封裝比較特殊,和現在主流的主控有些格格不入。

PS5008-E8/E8T,到目前為止仍然是群聯的入門主力主控,PCIe3.0X2,E8帶外置DRAM緩存(代表產品建興T11),E8T是無緩方案(具體產品……想不起來了)。

PS5012-E12,目前的主流PCIe3.0X4主控,性能優秀(但是發熱很大),八快閃記憶體通道。

PS5012-E12C,E12的閹割版,快閃記憶體通道由8條縮減到4條。

PS5013-E13T,PCIe3.0X4的廉價主控,長方形的小封裝,4快閃記憶體通道,無外置緩存但持續讀寫性能比E12C要強不少,同時支持BGA SSD方案。

PS5016-E16,目前屈指可數的幾款量產的PCIe4.0主控之一(另一款是前幾天在CES2020上三星展示的980Pro所使用的主控),8通道,28nm工藝導致其功耗很大,必須安裝大體積的散熱片,相對來說性能表現也比較一般,並沒有完全發揮PCIe4.0X4的全部實力,但即使這樣也比幾乎所有PCIe3.0X4主控強得多。

PS5016-E19T,出現在群聯官網上的主控,目前並沒有規格PDF,也是PCIe4.0X4主控,從型號中的T可以推測這是一款無DRAM主控。相對於E16在性能上有所縮減,和主流的PCIe3.0主控差不多。

美系主控:美滿(馬維爾,Marvell)

老牌主控廠商馬牌當然也有NVMe主控產品。

首先是88SS1092/1093,二者沒太大的差別,前者面向企業應用(有一些軟體上的高級特性),後者面向個人用戶。這款主控推出幾年,一直是馬牌高端NVMe主控的中堅力量,其封裝面積很大,正方形的封裝辨識度很高。使用其的產品有浦科特M9系列。當然這款主控也被下遊廠商貼牌過,比如現在的西數3D黑盤SN700/750(閃迪至尊超極速)的主控就是打了閃迪標的1093。雖然這是一款古老的產品(NVMe1.1時代推出),但令人意外的是這款主控竟一路支持到NVMe1.3(個人猜測應該是固件的升級),對快閃記憶體也是從15nmTLC到96層3D NAND通吃,真可謂一代神主控。

本著高低搭配的原則,馬維爾也有定位中低端的NVMe主控。

88NV1140,是一款比較罕見的PCIe3.0x1主控,無外置緩存方案,但是可能因為性能太弱(現在也沒有幾款X1的m.2插槽的主板),實際產品寥寥無幾。

88NV1160,同樣的無緩方案,但是接口升級到PCIe3.0X2,性能終於達到了主流水平。實際產品是西數SN500(也是打閃迪的標)。

美系主控:英特爾

英特爾的主控主要用於企業級產品,民用的英特爾固態硬碟一般使用慧榮主控。

英特爾的主控在性能表現上不是很搶眼,但規格一般都比較豪華,快閃記憶體通道數量也都非常多,而且支持很多企業級的高級功能。

目前實用的傲騰主控只有英特爾自己有,因為只有英特爾懂自己的3D_XPoint。

大陸系主控:

聯芸:MAP1001和MAP1002,前者帶緩存,後者無外置緩存,均為PCIe3.0X4。

憶芯:Star1000/1000P,PCIe3.0X4,性能表現優秀,已經有幾款產品上市,如建興T10Plus、阿斯加特AN3+。

韓系主控:三星

三星的主控外界了解不多,主要是高端產品,同時兼顧企業用和民用。主要有960系列(960Pro/EVO/sm961/pm961/sm963/pm963等)使用的Polaris和970系列(970Pro/970EVO/pm981/pm981a/pm983等)使用的Phoenix,性能都很強。

還有一些沒有提到的NVMe主控,但我介紹的這些主控已經覆蓋了市面上99%的NVMe產品,說不定你的電腦用的就是上文介紹的產品。

Sasuga Setsuna

ETAC Labs——An organization of Mizuiro-Aqua

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