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沒PCIe 4.0也能衝6,500 MB/s超高讀取速率,Western Digital WD_BLACK AN1500 NVMe SSD 2TB擴充卡開箱試用

文.圖/Lucky 2021-03-08 08:20:00
雖說Intel終於讓自己的處理器和主機板支援了PCIe 4.0通道功能,讓SSD的速率能夠打破3,500 MB/s的限制,但有個大前提是玩家必須使用最新的第11代處理器,和對應的500晶片組(少部分400晶片組可透過BIOS更新)主機板才行,對於多數玩家來說,這樣的替換成本來說實在有些太高了。

但山不轉路轉,儲存裝置大廠Western Digital利用主機板閒置的PCIe插槽,推出了PCIe X8介面的WD_BLACK SSD擴充卡,讓玩家不必更換任何設備,就能獲得進6,000MB/s以上的讀取速率!原理到底是什麼,就讓小編一邊開箱、一邊說明吧!



主機板PCIe通道設計簡單介紹
目前主機板上常見的PCIe通道版本主要可以分為PCIe 3.0和PCIe 4.0兩種,在通道頻寬上後者是前者的兩倍,且PCIe通道還能夠設計成多種介面外型還具備一定程度的供電能力,這也是為什麼顯示卡和M.2 SSD明明大小和插槽外觀差麼多,卻都是走PCIe通道的原因,同時也是M.2 SSD不用像SATA介面的HDD、SSD一樣需要額外連接電供的主因。

不過影響通道頻寬的因素除了PCIe的版本之外,通道的數量也是一大因素,這就好比時速30的4線道與時速60的單線道,到底哪個比較不容易塞車是類似的概念。

在主機板上,PCIe通道的設計多分為16條(x16)、8條(x8)、4條(x4)和1條(x1),其中x16、x8多是供顯示卡使用,在外觀上兩者看起來都是一樣的PCIe X16介面,但由於處理器和南橋控制晶片的限制,除了少數頂級主機板能夠支援兩個x16通道,多數主機板只有在使用單一裝置的時候會走x16模式,如果插入兩個裝置就會均分掉頻寬,將通道模式改為兩個x8。

多數主機板的PCIe通道數量如果要達x16條,必須限定是單裝置的情況,如果有兩個裝置,通道數量就會均分,變成dual x8


至於X4則主要是提供M.2 SSD,如果主機板是走PCIe 3.0的通道版本,其所能提供的最大頻寬約為3,500 MB/s,PCIe 4.0則可以達到7,000 MB/s,在整體速率上的差異可以說是相當巨大(當然價格也是…)。

最後X1則是供一些外接無線網卡或小型的裝置使用,由於USB整體頻寬和供電能力的提升,使得PCIe x1的實用率越來越低,目前已經有部分主機板開始將PCIe x1的插槽捨棄,好將通道集中起來以提供額外的M.2插槽。

使用PCIe通道的插槽與通道數量簡單示意。


看到這邊,如果玩家可以檢查一下自己的主機板,如果是ATX以上的尺寸應該可以發現主機板提供的PCIe x16介面插槽可能多達2~3個以上,但相信多數玩家除了擇一插上了顯卡外,剩下的插槽應該都是空閒著。(畢竟大部分的需求都已經透過主機板上面內建的功能晶片補齊了)

而既然都是空著,又與M.2 SSD一樣都是走PCIe通道,而且通道數量有的可是來到x8以上,比M.2插槽的X4還更多!如果把這些剩餘的通道拿來安裝硬碟豈不就能讓硬碟獲得更高的速率嗎?

沒有錯,Western Digital便是利用這點,推出了WD_BLACK AN1500 NVMe SSD讓玩家能夠利用主機板閒置的PCIe x16介面插槽,打破PCIe 3.0 M.2 SSD的3,500 MB/s的頻寬限制,為玩家帶來更好的存取效率。

WD_BLACK AN1500 NVMe 2TB SSD開箱
AN1500 SSD在容量的選擇上提供了1TB、2TB和4TB三種容量,小編本次開箱的是2TB的版本。在外觀設計上,AN1500與自家的WD_BLACK黑標家族使用相同的設計語言,黑色的工業風鋁合金外殼為硬碟提供保護和散熱,內部本身也有設置溫度控制晶片,避免存取時的高溫影響儲存顆粒的壽命。

AN1500正面外觀。

硬碟外殼上印有產品的型號。

硬碟背面在設計上有加入斑馬紋的設計,增添一些視覺看點。


此外,既然冠上了象徵電競的WD_BLACK標籤,在頂部加入一排RGB燈條自然也是理所當然的,玩家可以透過WD_BLACK Dashboard同步程式控制燈效功能。

顯示卡頂部設有RGB燈條,尾端則印有WD_BLACK的字樣。


AN1500的插槽介面長度為PCIe X8,玩家的主機板如果沒有對應插槽的話,可以直接插在和顯示卡一樣的PCIe X16插槽上,至於內部的通道方面,AN1500走的是PCIe Gen3 x8,同時本身具備隨插即用的功能,所以不需要事先下載任何軟體,開機就能立刻使用。

AN1500的介面尺寸PCIe x8,通道設計則為PCIe Gen3 x8,玩家安裝時只要像一般顯示卡一樣插在PCIe x16插槽的位置即可。

安裝時需要拆掉一格機殼檔板。

拆開外殼可以看到SSD是透過導熱膠條與外殼來進行散熱。

小編入手的2TB版本是使用2顆1TB的SN730 SSD,並組成RAID 0來達到更快的讀寫效率。

晶片的控制器是 Marvell 的88NR2241。

RGB燈效示範。

由於是安裝在PCIe x16插槽上,所以玩家需要注意顯示卡與硬碟之間距離,以防影響到散熱。(圖中的顯示卡為2 SLot厚度的RTX 3060 Ti FE Edition)


效能實測
在速度驗證上,小編使用不支援PCIe 4.0的Intel Core i9-9900K搭配Z390主機板,根據官方資料,AN1500的讀取速率可以達到6,500 MB/s,寫入速率則為4,200MB/s,並提供了5年有限保固服務。

AN1500提供1TB、2TB、4TB三種容量,並且內鍵溫度感應器,所以可以在CrystalDisk Info中顯示溫度狀態。


從CrystalDisk Mark 8.0中,AN1500的讀取速率達到了6,544 MB/s,寫入速率也來到4,462 MB/s,比官方的宣稱的4,200 MB/s還要更高,表現相當不錯。

AN1500在CrystalDisk Mark 8.0中的讀寫速率來到6,544/ 4,462 MB/s,其中寫入速率比官方宣稱的4,200 MB/s還要高上一些。


另外ATTO的速率中,AN1500在128KB到256KB出現了巨大的分界線,寫入效率從2.63 GB/s瞬間提高到4.08 GB/s,同時讀取速率也在256KB到512KB的時候出現了瞬間拉大幅拉高的現象。

此外,我們還可以發現AN1500在小檔案上的寫入效能會大於讀取,直到512 KB時寫入速率達到極限後才被讀取速率超越,因此從結果來說,AN1500用在大型檔案存取上會更好的發揮它效率優勢。

在ATTO中,寫入速率在256KB出現大幅度提升,讀取速率則是在512KB後有明顯增長。


高速與容量不必左右為難
AN1500利用多數玩家只會使用一個PCIe x16插槽替玩家提供了M.2 SSD和SATA硬碟以外的擴充選擇,提供幾乎與PCIe 4.0 M.2 SSD相同的超高讀寫速率,卻不需要特別更換主機板或處理器,讓玩家在擴充上的限制更少,也擺脫PCIe 3.0 M.2 SSD速度上限的煩惱。


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