Intel 750 1.2TB

2015年，Intel 首款消費級NVMe傳輸規范的PCI-E 3.0 SSD--750系列終于到來，比AHCI更進的NVMe規范，比SATA更快的PCI-E 3.0傳輸接口。

編輯評價

隨著SSD產品的性能暴漲，SATA接口已成限制著SSD性能的絆腳石。而Intel 750 PCI-E SSD的推出，向我們展示PCIe-NVMe 才是未來SSD的發展趨勢。

機械硬盤讀取延遲比較高，尤其是讀取零散存放在硬盤各個位置的小文件，性能尤其令人糟心。人們想通過各種方法技術去優化它，AHCI就是被普遍采用的一種技術。AHCI （Serial ATA Advanced Host Controller Interface）串行ATA高級主控接口的縮寫，是在Intel的指導下，由多家公司聯合研發的接口標準，它允許存儲驅動程序啟用高級串行 ATA 功能，如NCQ這樣專門縮減尋道時間的優化方式。綜合來看，AHCI相比于之前IDE，能夠提升硬盤綜合性能大約10-30%。

然而，SSD與機械硬盤工作原理完全不同，前者采用電信號存儲，使用存儲介質是硅芯片；后者采用磁信號存儲，存儲介質是磁盤。機械硬盤最快傳輸速度僅僅200MB/s上下，SSD的性能卻遠超過這一數值。這樣一來，專為機械硬盤設計的AHCI優化并不太適合SSD設備上。溫徹斯特硬盤就像是工業時代遺留下來的產物，當我們早已跨過信息時代，向移動互聯網時代邁進時，你看發現工業時代的機械硬盤與這個時代格格不入。還好，SSD固態硬盤的出現，摧枯拉朽般就推翻HDD幾十年建立的存儲王國。HDD的失敗在于它的性能瓶頸根本無法突破，而SSD的成功卻相反，沒人知道它的性能極限在哪里。

2007年，Intel 就召集相關廠商 ，包括三星、美光、戴爾、Marvell 、NetAPP、EMC、IDT等，成立了NVMe小組，準備著手在即將到來SSD時代建立新的存儲規范標準。而他們的目標，就是要將未來存儲產品的性能，從SATA和AHCI之中解放出來。2015年，Intel 首款消費級NVMe傳輸規范的PCI-E 3.0 SSD--750系列終于到來，比AHCI更進的NVMe規范，比SATA更快的PCI-E 3.0傳輸接口（雙向帶寬高達8GB/s），再加上1.2TB超大容量，1.25GB變態緩存空間，怪獸級性能表現，堪稱當前最強性能的消費級SSD。

2011年時，Non-Volatile Memory Express 非易失性存儲器標準即NVMe規范正式出爐，這是專門針對NVND閃存和下一代存儲設備所提出的規范。它基于閃存的特點而研發，其目的是盡可能縮小存儲系統和內存帶寬之間的差距。NVMe面向的是PCIe SSD，原生PCIe主控與CPU直接相連，而不是傳統方式，通過南橋控制器中轉，再連接CPU。NVMe精簡了調用方式，執行命令時不需要讀取寄存器；而AHCI每條命令則需要讀取4次寄存器，一共會消耗8000次CPU循環，從而造成2.5μs的延遲。

NVMe的另一個重點則是提高SSD的IOPS（每秒讀寫次數）性能。如果我們有詳細了解過SSD的主控參數，應該知道會有隊列深度這個參數。理論上，IOPS=隊列深度/ IO延遲，故IOPS的性能，與隊列深度有較大的關系（但IOPS并不與隊列深度成正比，因為實際應用中，隨著隊列深度的增大，IO延遲也會提高）。市面上性能不錯的SATA接口SSD，在隊列深度上都可以達到32，然而這也是AHCI所能做到的極限。但目前高端的企業級PCIe SSD，其隊列深度可能要達到128，甚至是256才能夠發揮出最高的IOPS性能。而NVMe標準下，最大的隊列深度可達64000。此外，NVMe的隊列數量也從AHCI的1，提高了64000。

在功耗方面，NVMe加入了自動功耗狀態切換和動態能耗管理功能，設備從能耗狀態0閑置50ms后可以迅速切換到能耗狀態1，在500ms閑置后又會進入能耗更低的狀態2。雖然切換能耗狀態會產生短暫延遲，但閑置時這兩種狀態下的功耗可以控制在非常低的水平，因此在能耗管理上，相比起主流的SATA接口SSD擁有較大優勢，這一點對增加筆記本電腦等移動設備的續航尤其有幫助。另外，因為原生PCIe可以與CPU直連，數據傳輸時沒有了中間轉接過程所產生的功耗，也會在一定程度上降低能耗。

相比于傳統的AHCI，NVMe規范擁有更多的優勢。早就2013年，三星就推出2.5英寸NVMe固態硬盤XS1715系列，Intel 也在2014年發布了多款NVMe SSD，包括DC P3700、DC P3600、DC P3500。不過，在消費級市場，雖然也看到不少PCI-E接口SSD，但均為AHCI模式，并非NVMe。隨著Intel 750 PCI-E 3.0 SSD的推出，才正式宣告NVMe SSD進入消費端市場。

Intel 750系列 PCI-E 3.0 SSD擁有兩種容量，分別是400G及1.2TB。PCI-E 3.0 NVMe接口傳輸，完全打破傳統SATA3.0 僅600MB/s的傳輸極限。從官方給數據來看，性能極為恐怖，400GB的持續讀寫速度高達2200、900MB/s，4K隨機讀寫性能達到430K/230K IOPS，而1.2TB的持續讀寫更是高達2400、1200MB/s，4K隨機讀寫性能高達440K/290K IOPS，目前幾乎沒有一款SSD能達到這樣性能傳輸上限。

Intel 750是一款采用PCI-E 3.0x4接口的SSD，其雙向帶寬達到8GB/s，不過目前在售的所有Intel主板的PCH芯片組都只能支持PCI-E 2.0標準，因此它在Z97、Z87、B85等主流主板上必須直連CPU才能發揮出最大性能，這就意味著用戶得犧牲部分顯卡帶寬與性能，來換取存儲性能上的提升。即使支持PCI-E3.0標準的Intel 100系列芯片組上市，我們也建議PCI-E SSD與CPU直連，以便降低延遲，提升存儲性能。

目前，絕大部分的主板只支持IDE、AHCI及RAID三種存儲設備的工作模式。想要讓主板支持NVMe工作模式，廠商就必須對主板BIOS進行升級。不過Intel 宣稱不保證8系列芯片組以及以前產品的兼容性，主要是主板廠商可能不愿意修改老芯片的BIOS，因此想加入NVMe以及引導系統的功能，要留意所有的主板BIOS里有無增加NVMe標準更新。從實際使用情況來看，有支持NVMe的主板，并不會像AHCI那樣有一個工作模式，但可以識別出NVMe SSD。

軟件端，目前Windows 8.1及Windows10都已內置了微軟的NVMe驅動，在Windows7或更低版本的系統，要手動安裝Intel 官方的NVMe驅動才能在系統中識別出Intel 750系列 PCI-E SSD。我們建議使用時，還是安裝Intel 官方驅動，因為SSD使用微軟自帶的NVMe驅動所發揮出的性能遠低于Intel 驅動的狀態，連續讀取速度甚至不到Intel驅動的一半。

本次測試我們主要測試Intel 750 SSD 1.2TB SSD的理論性能以及實際應用測試，使用前需在官網下載專用驅動并保證SSD 4K對齊。理論測試軟件分為AS SSD Benchmark。

AS SSD Benchmark是一款專門的固態硬盤基準性能測試，它的測試內容很全面，包括了4個方面的測試（順序讀寫、4K隨機讀寫、64線程4K讀寫、尋道時間）。在測試中，測試文件的大小為1G Byte。通過AS SSD Benchmark的測試，可以很全面的了解一款SSD的性能。

2400/1200 MB/s的持續讀寫、440，000/290，000 IOPS的隨機讀寫的成績，足以讓Intel 750成為目前消費級SSD的翹楚。而回歸Intel 750 SSD本身，支持18通道CH29AE41AB0主控搭配32顆優質20nm MLC顆粒，以及支持NVMe接口標準的PCIe 3.0×4接口，超強性能的基礎正在于此。