固態硬碟憑藉優異的存取速度優勢，成為時下系統開機碟最佳選擇，無論新購桌上型或筆記型電腦，若仍未採用形同和廉價畫上等號。對玩家而言，最令人熱血產品莫過於PCIe 3.0 x4 NVMe介面規格，另一造廠商為了加速取代SATA 6Gb/s，折衷方案PCIe 3.0 x2 NVMe風潮正興起。特別是在筆電應用方面，還伴隨吹起M.2 Type 2242小尺寸產品風，藉此縮減占用的電路板空間。

PCIe NVMe與SATA存在莫大落差

目前消費性固態硬碟主要傳輸介面，分為SATA與PCIe兩種規格形式，淺而易見的差異點，莫過於真實可用頻寬有數倍之差。SATA 6Gb/s這老朽的規範，真實可用頻寬僅約570MB/s，反觀具有通道組合彈性的PCIe，當前主流PCIe 3.0單條通道頻寬即有984.6MB/s。以當下常見的PCIe 3.0 x4規格來說，頻寬總和大約為3980MB/s，近乎是SATA 6Gb/s的7倍之多。

PCIe介面讓固態硬碟產業眾廠商，著實有著充裕發揮空間，高規格的控制器與快閃記憶體相輔相成，能帶來前所未有之速度體驗。如前述，SATA6Gb/s存取速度頂天也不過570MB/s，然而PCIe 3.0 NVMe產品從早先讀取2000～2500MB/s，發展到現在已能達3000MB/s以上速度。或許再過不久，這也不足以應付高性能消費性固態硬碟所需，得改用PCIe 3.0 x8或者PCIe 4.0規格。

PCIe NVMe價格帶轉趨多樣化

話雖如此，SATA 6Gb/s與PCIe NVMe之間卻也存在成本落差變數，從控制器到成品的報價都是後者比較高。以240/256GB這主流系統碟基本容量級距來說，SATA 6Gb/s介面產品中、低價位區間，是落在1,500～2,000元左右，而PCIe NVMe是在2,000～3,000元附近。當然了，由於性能有相當差距，這般價差是屬於合理的、可接受。

另外只要稍微留意價格會發現，中價位PCIe NVMe介面產品正好落在分水嶺，許多中、低價位產品的讀取速度只達2,000MB/s，反觀高價位產品達3,000MB/s以上逐漸普遍。這是由於轉進PCIeNVMe規格已成為大趨勢，為了加速普及、滿足不同消費族群需求，廠商自然是極盡可能端出各式產品，因此造就這價格帶與性能落差。

台系控制器躍為市場主流

產品區隔化可用手段相當多，由於固態硬碟60～70%成本來自快閃記憶體，其餘的控制器與設計製造等，相比之下猶如零星一角。拋開快閃記憶體部分來談，最能著手的部分莫過於控制器採購，這甚至又包含韌體撰寫、調校等成本。過去控制器市場大多是外商的天下，最近幾年SMI、Phison等台廠捲土重來，更成為市場上的主要供應商。

台系控制器除了理論採購成本較低，這些台廠也普遍著重在經濟實惠，以協助製造商縮短產品開發時程，並且降低製造成本為導向。因此一些設計解決方案，內含韌體已經是再基本不過，要客製化甚至代為生產終端成品亦可。因此那些懂得門道的玩家，自然會覺得怎麼有些品牌固態硬碟，骨子裡看來都是一個模樣，它們確實可能本是同根生。

PCIe 3.0 x2強襲SATA 6Gb/s市場

除了前述做法，廠商也在尋求其他的可行方案，現階段看來趨勢是PCIe 3.0 x2 NVMe。與高性能導向的PCIe 3.0 x4 NVMe相較下，即便頻寬打了對折仍有1969MB/s，這將近是SATA 6Gb/s的4.5倍。換言之，PCIe 3.0 x2 NVMe足以提供讀取1,500MB/s或以上，大約是SATA 6Gb/s機種3倍的最大傳輸速度，因此廠商有意藉由它加速取代SATA 6Gb/s機種。

PCIe 3.0 x2 NVMe已經是現在進行式，Phison於2016年開始布局，去年正式推出型號PS5008-E8控制器。PS5008-E8本身為4個通道架構設計，僅自家主力產品一半數量，而這也是控制成本的手段。其設計符合NVMe 1.2版規範、支援TLC/MLC 3D NAND，參考性能最高循序存取達讀取1600MB/s、寫入1300MB/s，可構成128GB～1024GB容量產品。

產品價差有限成為推動阻礙

如果你經常留意市場，應該已經發現到實體產品蹤跡，這年頭怎麼還有讀取僅約1600MB/s，但標示著PCIe NVMe的產品。舉如ADATA XPG SX6000、Kingston A1000、Lite-On MUX等，並非是採用早期的設計方案，骨子裡正是我們所談論這PCIe 3.0 x2 NVMe控制器。只不過從市場價格來看，無可否認這與PCIe 3.0 x4 NVMe產品之間，當前價差是難以說服消費者。

當然了，由於廠商著眼市場在於系統製造商，桌機玩家是可以忽視這樣的產品存在。受惠者如筆電，前面提及筆電廠商想要提高固態硬碟採用率，但是當前選擇僅SATA 6Gb/s或PCIe 3.0 x4 NVMe一翻兩瞪眼。PCIe 3.0 x2 NVMe角色介於前述兩者之間，理論成本比PCIe 3.0 x4 NVMe略低些許，速度好過SATA 6Gb/s幾倍，是廠商眼中理想SATA 6Gb/s替代人選。

快閃記憶體左右世代交替

對筆電之類系統製造廠商而言，就算固態硬碟報價只便宜區區10美元，但出貨1萬台即省了10萬美元、約等300萬台幣。話雖如此，當筆電之類產品列出細部規格，這差異是否會成為消費者比較點、影響最終選擇，恐怕也是廠商得思考的點。因此亦有些控制器廠商，認為PCIe 3.0 x2 NVMe是有些多餘，只要利用中階低PCIe 3.0 x4 NVMe（4通道之類規格）控制器即可達到相同目的。

對於價格難以拉開有感差距這點，或許可以這麼簡單來講，對於好的、成本較高的控制器設計解決方案，廠商理應當會搭配較高等級快閃記憶體，如此構成高性能、價格帶產品。反向組合即為一般性能等級、價格導向，因此各式實體產品在零售市場的價格，自然而然會有所區隔。PCIe 3.0 x2 NVMe確實為不錯的主意，但是否會曇花一現，就看和低價位PCIe 3.0 x4 NVMe產品之間如何拉扯。

M.2 Type 2242獲筆電廠重視

談論到PCIe 3.0 x2 NVMe固態硬碟，不得不提到另一個新趨勢，那就是M.2 Type 2242短板產品。Type 2242長度僅常見Type 2280約莫一半，對桌上型電腦而言，即便你不是玩家同樣無感、可無視之。然而這對筆記型電腦廠商來說，卻也是個理想的系統開機碟解決方案，著眼點在於縮減占用電路板空間，以騰出寶貴的空間好用來容納其他零組件。

近幾年筆電發展趨勢之一，是盡可能挪出空間給予電池使用，藉此提升電池續航力表現。超輕薄筆電擴充彈性向來不是考量重點，如果有容量足敷使用又較省空間的選擇，筆電廠商同樣樂於見到。即便是生產力機種，廠商亦思索薄型、輕量化的可能性，例如ThinkPad T480就是安排M.2 Type 2242與2.5吋裝置各1 組， 讓需要雙碟的用戶可以彈性建置儲存空間。



目前已經有這樣的產品推出，而且和PCIe 3.0 x2 NVMe控制器應用趨勢相呼應，例如Lite-On T11即為Phison設計方案製品。除此之外，像是WD、Toshiba（RC400已正式發表） 等幾大廠，同樣有M.2 Type 2242產品規劃， 只不過當前偏向商用、OEM。後者行銷目標之一， 無非也是出貨給予系統製造商， 用於各式基於空間考量的設備， 舉如超輕薄筆電甚至是迷你電腦等。

頻寬主宰最高速度，但未必有相對體驗差異

接下來，我們利用手邊的實體產品，進行一些性能簡單概略比較。讓大家藉此窺探，SATA 6Gb/s、PCIe 3.0 x4、PCIe 3.0 x2等介面產品之間，性能實質差異是如何。PCIe 3.0 x2範例組有Kingston A1000、Phison公板，PCIe 3.0 x4則取Plextor M9PeG，而SATA 6Gb/s代表是Plextor S2C。得留意各範例產品的容量有所差異，以下數據並不適合捉對廝殺，僅用來呈現各介面的概略差異。

對於測試所得數據，我們取循序（Seq）和4K存取結果，繪製成圖表來提升閱讀、比較便利性。而在介面差異評估方面，PCIe 3.0 x2 NVMe產品有2個範例組，我們取有在通路零售的A1000當代表，和其他2種介面產品簡易比較之。依據傳輸介面頻寬來看，PCIe 3.0 x2 NVMe規格的A1000居中，以此來看可達PCIe 3.0 x4 NVMe幾成的性能，又能夠比SATA 6Gb/s快上多少。

最高速度如頻寬差異顯著

首先來看最高循序存取速度部分，M9PeG最佳數據是在CrystalDiskMark測得，其Seq Q32T1表現達讀取3199.7MB/s、寫入2040.5MB/s，而A1000相同項目速度為讀取1609.1MB/s、寫入1073.5MB/s，S2C則是接近SATA 6Gb/s頻寬上限的讀取564.5MB/s、寫入528.5MB/s。概略換算來說，A1000表現為M9PeG的一半，讀取與寫入落在50～52％附近，而S2C表現為其讀取35％、寫入49％幅度。

綜觀其他測試來說，AS SSD Benchmark與Anvil´s Storage Utilities兩款測試結果顯示，A1000讀取和寫入都大約是M9PeG的53～56％，符合其介面頻寬僅只有一半這先天差異。至於S2C方面，其表現是A1000的35～49％左右，相對呈現出那2～3倍頻寬差距。ATTO Disk Benchmark彼此落差略小，A1000可達M9PeG約54～64％速度，而S2C相較下是有其41～48％表現。

取中間值或保守點來講，PCIe 3.0 x2 NVMe範例組A1000的最高存取速度，是落在PCIe 3.0 x4 NVMe與SATA 6Gb/s參考比較組中間。當然了，實際上是約為PCIe 3.0 x4 NVMe產品的一半，又如果跟早期或當下入門產品相較，落差所機會縮小些。而SATA 6Gb/s機種讀取速度只有其40％左右，寫入基於都是採用TLC顆粒的先天限制，因此差距縮小至一半。

4KB隨機存取落差相對較小

接著我們彙整了4K單位表現數據，以此來衡量這次3種標的介面產品，會呈現出怎樣的差異。ATTO Disk Benchmark與AS SSD Benchmark測試結果相近，範例組產品之間的差異小了許多，A1000讀取表現達M9PeG的71～74％程度，即便Anvil´s Storage Utilities和CrystalDiskMark差異略多，但是有其55～64％表現說不上多大。而寫入的落差也少了點，A1000最佳表現有M9PeG的90～92％，同樣出現在ATTO Disk Benchmark和AS SSDBenchmark，其餘則是有57～78％程度表現。

A1000與S2C相較之下更加巧妙，即便固態硬碟的循序存取速度一再創新高，然而4K部分想要大幅度拉開並不是那麼容易。故S2C和A1000相比，ATTO Disk Benchmark和rystalDiskMark測得差異並不多，S2C讀取能有A1000約83～88％程度表現，少一點也在74～78％之譜。而寫入方面最小差距出現在CrystalDiskMark，S2C可達A1000約99％表現實力，除了AS SSD Benchmark其餘亦有86～93%不等。

PCIe NVMe與SATA本質差異明確

取一般關注重點循序與4K存取表現來看，PCIe 3.0 x2 NVMe範例組A1000和PCIe 3.0 x4 NVMe的M9PeG相較之下，A1000循序存取速度約莫為其一半、4K至多落後25％，當系統碟的使用體驗理應當不會有莫大差異感。接著透過PCMark 8儲存測試結果，綜觀總得分、頻寬與模擬軟體啟動速度等部分，來比較作為範例組的這3種介面產品差異。

範例組的總得分相當接近，由高至低依序為M9PeG 5088分、A1000 5056分、Phison 5049分、S2C 4921分，差異小到得以忽略之。某程度上來說，PCMark 8是有些不符合時宜，對應新式介面固態硬碟未必完善。但也可以說是，真實使用礙於電腦系統軟硬體架構、人體敏銳度等因素限制，使用體驗確實不至於相差那麼多，PCMark 8如實反映出這樣的結果。

另外來看模擬軟體啟動速度，A1000幾乎都只比M9PeG多出不到1秒，此般差異沒有A、B組比較是難以察覺。而S2C與A1000相較也有這傾向，Microsoft Word這類較小型軟體差異都不到1秒，真正有感差距是Adobe Photoshop light v2/Heavy v2，落差分別接近7秒、17秒。換言之，若存取資料量沒有大到一定程度，各式介面固態硬碟的使用體驗落差，恐怕不如跑分結果那樣顯著。

價格是殘酷的真實決勝點

透過範例組簡單試驗比較下來，證明PCIe 3.0 x2 NVMe固態硬碟有居中的表現，甚至並未遜色於PCIe 3.0 x4 NVMe太多。作為折衷解決方案，性能面應當是無需多慮，決勝關鍵點終究在於價格。儘管首要目標是加速取代SATA 6Gb/s介面產品，礙於PCIe 3.0 x4 NVMe產品已有高低價位之分，入門價格帶更和SATA 6Gb/s重疊。PCIe 3.0 x2 NVMe產品該選用何等快閃記憶體來搭配，以在性能、價位等方面取得平衡點，這是固態硬碟製造商得面對的難題。

測試平台配備

處理器：Intel Core i7-7700K
主機板：ASUS ROG Maximus VIII Extreme
記憶體：Kingston DDR4-2400 16GB x 2
系統碟：Kingston HyperX SSD 240GB
電源供應器：XFX XTR 550W