古人說,初戀無限好,只是近黃昏,想像一下,目前您手上還是使用前一個世代的機器,上一代的強者X58,這張主機板上目前就是還在使用著
Marvell 9128這款Sata 3控制晶片,當然大家在最近的P67、Z68中,應該都知道SandyBirdge架構下有2個原生SATA 3的Port,效能上應該也不用在這次
著墨太多,可是翻了翻一些測試會發現,其中INTEL的X58 晶片最被忽略,不做測試。

原因或許大家都知道,就是Marvell 9128這顆控制晶片效能不彰所致。

今天,對於一個可能之前抱持買了X58之後,會使用好幾年的Power user來說,或許,也會想要知道,裝上SSD之後的表現,會是怎樣的一個狀態?
那到底跟SandyBirdge架構下的2個原生SATA 3效能上差異,會有多少呢? 這次就測給大家看。

這次,使用的是OCZ的VERTEX 3 240G這款SSD,分成單顆與Raid-0模式,比較看看如何在P67/Z68上,單顆就能破讀寫500MB的極致速度,在X58
Marvell 9128上是否效能一致!?又或者…..?

先來簡單介紹這顆OCZ VERTEX 3 240G的基本規格-
OCZ VERTEX內部使用了SandForce的SF-2281 Controller,並且具有8個可以及時快速與eMLC NAND溝通的Channels。
顆粒製程為目前最新的25nm,6Gbps SATA III

這次上場的OCZ VERTEX 3 240G,當然Raid-0就需要用上兩顆,目前來說,這兩顆的價格已經相當是一整台電腦了

用OCZ VERTEX 3 240G 塞爆你/妳的X58頻寬吧!

拆開內盒,會發現附贈一個3.5吋轉2.5吋的轉接架
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全部配置如圖
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附送的急速貼紙..別看錯了,絕對不是MY ASS…(是說,這Z字還真讓我有種錯覺0.0
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2.5吋轉接架有著OCZ的自家LOGO
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當然防靜電包裝也是不能免滴~
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開苞之後~
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正面有這款(VERTEX 3)頂級3的正身貼紙
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拆~
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可以看到這款OCZ VERTEX 3 NAND使用INTEL顆粒,25nm
顆粒上重要的訊息就是這是一顆16G單顆容量,然後正反兩面各有八顆(共16顆記憶體顆粒)的一個產品。
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這顆控制晶片,也就是這款OCZ VERTEX 3 240G的心臟-SandForce第二代的SF-2281 Controller
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然後,以下就是幾張PCB版上的Layout配置圖,再配上OCZ FB官方頁面上的一些找到的些技術規格資料。
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平均擦寫演算法:
顧名思義,大家都知道每個快閃記憶體的每個塊是有擦寫(Erase)限制的,尤其是在MLC的快閃記憶體上面,
每個塊的擦寫次數從5xnm工藝的5,000次,到34nm的3,000次,以及現在25nm的1,500次到2000次之間,
雖然現在Intel/Mircon已經推出原廠掛保證的25nm eMLC,達到34nm3,000次的擦寫限制數。但每一次的工藝進步提升的就是單位容量比率,
在同樣尺寸的TSOP 48腳封裝大小下,nm指的就是每個閘極壁之間的距離,當這工藝越進步,單位容量是可能翻倍提升,
例如34nm的每顆4GB容量,到了25nm,變成是8GB容量起跳,不過這越見越擠的空間,就代表中間儲存的電子進出的空間有限,
閘極壁變薄,間接減低了耐久壽命,為了怕同樣的電子不停的擦寫,導致某些塊容易提早升天,
因此我們需要藉由控制器的平均演算法把資料平等的寫入到每個不同的區塊內,儘量讓每個區塊的壽命都是均等的。

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新一代SATA III延續上一代SATA II頗受好評的SF-1200/1500設計,名為DuraWrite的技術仍然是這一代的重點,
它包含了平均擦寫演算法(Wear leveling),以及更進步的垃圾回收功能(Recycling),以及特殊的RAISE還有內建先進的ECC偵錯演算法。

垃圾資料回收功能:
在早期的Indilinx之中,後來的FW版本有加入了一個名為Garbage collection(簡稱:GC),
用意是把一些冗餘資料表單做抹除動作,減少快閃記憶體的佔用性,這些在SandForce上被稱為(Recycler),雖名稱不同,作用是一樣的。
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RAISE:內建的RAID 5功能,應該說它的作用方式很像是RAID 5,是一個獨立的冗餘陣列結構,這個功用的主要目標,
是在於改進故障機率,保障壓縮資料的安全,這完全是因為SandForce的壓縮技術;早期的SSD並沒有注意到這個問題的存在,
也就是說不管是Intel、Indilinx等等,都只注意到速度的提升,卻忘記了所謂的寫入放大率,簡單來說,我們下命令寫入資料後,
通常系統會再追加一些例如檔案標頭等等的冗餘數據,造成真正寫入到快閃記憶體的比例超過1:1的狀態,
就好比是欲寫入100KB的資料,有可能實際上寫入的是110KB,不但會降低真正可使用空間,也會讓快閃記憶體擦寫次數增加,
但問題是你用Windows的檔案管理員還是只能看到100KB,你無法看到多餘的10KB在哪裡?
所以如何降低這個寫入放大的比例,是SandForce主要技術的最終目的,根據SandForce的測試報告,從SF-1500系列開始,
它們的寫入放大率就幾乎維持在0.5x,也就是1:0.5的狀態,剛剛的例子寫100KB,
實際上真正入快閃記憶體的可能才50KB左右,這效率相當驚人,同時也因為這個超高效率,讓SandForce控制器有比別人更多的容錯空間,
或者是讓同樣為MLC的快閃記憶體提高到接近SLC的擦寫水準。

以上所介紹的技術,都是在韌體內配合主控自動在背景執行,用戶僅須配合我們前面跟大家分享的基本篇、
進階篇內所介紹的硬體、軟體(主機板、作業系統)的搭配,就可讓這些技術發揮得更淋漓盡致。
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初次看到SandForce的固態硬碟,跟以往JMircon或者是Indilinx等揹了一顆Buffer的固態硬碟有很大的不同,
根據SandForce的block diagram圖示,正確來說SF一開始就不打算用Buffer,這特色同樣的也保留在SF-2000系列。
因為SF選擇了跟ARM7等級不同的CPU,它使用了一家名為tensilica公司的570T處理器,這家公司的微處理器,都帶有DSP功能,
甚麼是DSP呢?也就是數位訊號處理器,達到更快的反應速度與更低的延遲,來處理資料運算以及剛剛上面SandForce專利的SSD技術,
這在廠商端來說馬上就省下一顆Buffer的成本,對於使用者端來說,也不需要害怕重要資料正好在Buffer內來不及回寫到快閃記憶體內保存。
SandForce最強悍的效能特色,也就是及時資料壓縮之下還能保有相當高的IOPS隨機小檔寫入能力,可說是目前的控制器中效能最好的一款。

畢竟以使用者來說,Windows系列的作業系統,都相當依賴所謂的背景多工寫入,來達到使用者介面的順暢運作,
這些背景寫入是我們在前臺桌面看不到的,而且Windows幾乎是以零碎大小約4KB左右的檔案占最多數,也因此現在的控制器廠商,
都要以4KB隨機寫入為主要的速度目標。

由於早期的控制器,並沒有壓縮功能,也沒有像SandForce內建類似鏡像的架構,因此在用戶可用空間上,是有比較高的比例可運用,
舉例來說,完整快閃記憶體空間128GB的Vertex一代,OCZ的產品標示為120GB,這120GB就是真正可用的空間,8GB去哪了呢?
一部分要放所謂的表頭,磁柱、磁扇大小等的資訊,另外空間主要給傳統硬碟的磁頭起降區用

(雖然這些SSD用不到,可是這空間還是得被保留而無法使用)

Windows根據IDEMA協會規定必須要扣掉的格式化空間,這些空間是用戶看不見以及不能使用的。
那麼從新一代的SandForce主控制器,這些不能使用的空間因為要保留給RAISE等的技術使用,所以還會再扣掉些,
IDEMA協會稱為OP(over provision),超規空間使用,這些空間使用率,又跟快閃記憶體的體質息息相關,如果是比較差的快閃記憶體,
SandForce認為需要更多的OP來做壞塊管理跟替換的動作已達到延長壽命的目的。而現在OCZ使用的25nm工藝快閃記憶體,
基本上都已經挑過,擦寫次數也至少都拉高到3,000次以上,與34nm工藝快閃記憶體的基本規格相同。也因此SandForce只需要約7%的OP空間,
也就是扣掉剛剛8GB後再減掉7%的空間,最後用戶真正可用空間就是111.79GB,也相當是112GB,這部分在IDEMA規定理是合理的使用值,
目前市場上採用SandForce主控的產品也無一例外。
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測試硬體組件:
CPU: I7 975
主機板: MSI XPower X58
RAM: 宇帷 AVEXIR Blitz系列 DDR3-1600 2G*6=12GB
PSU:  SilverStone 銀欣850W
VGA:  MSI N560GTX-TI HAWK
Cooler: Thermalright 全銅散熱器
HDD: OCZ VERTEX 3 240G*2 Raid-0
作業系統: Windows7 64bit 中文版
機殼:銀欣RV03B-W 烏鴉3

測試方法:
單碟:
將被測碟接在Marvell 9128之上,設為非系統碟(內無任何資料)
主機板開啟AHCI。

雙碟:
進Marvell 9128改為RAID,按CTRL+M進入Marvell 9128的BIOS設定,將兩碟組為RAID 0,其餘設定皆預設值

注意:

由於這張MSI XPOWER的BIOS版本停留在1.60,故,Marvell 9128晶片的BIOS也是舊版的1013。
在當時測試時就有發現,MSI版本跟網路上找到的最新Marvell 9128的1029 BIOS版本,在效能上差異為每秒30/MB以上!
所以,如果看完測試之後,真的想在您的X58上建置這樣的SSD RAID-0系統,小弟建議先將您系統上的Marvell 9128晶片BIOS
由這張1013版本直接升級到最新1029或以上,效能上會快上不少,尤其是Raid-0架構下!
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單碟測試

CRYSTAL顯示資訊
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AnvilBenchmark單碟測試
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as-ssd單碟測試
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ATTO單碟測試
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CrystalDiskMark3_0_1b單碟測試
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HD Tune Pro v4.61&4.60單碟測試數據
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看完以上這些單碟測試,大概就能發現,其實在Marvell 9128晶片上,效能部分實在很難跟目前的P67/Z68原生Sata III對打!!
整個幾乎是很難看,而SandForce的SF-2281 Controller,使用於Marvell 9128單碟,也完全無法發揮應有的效能…真的很慘=_=..

IO METER 2008
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開始測試Raid-0

因為由於一開始就是架構在舊的Marvell 9128 1013 bios,所以以下幾張,順便測試一下新舊BIOS的效能差異給各位大大參考。

Marvell 9128 1013 BIOS  AnvilBenchmark
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Marvell 9128 1029 BIOS  AnvilBenchmark
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Marvell 9128 1013 BIOS ATTO
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Marvell 9128 1029 BIOS ATTO
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看完以上新舊BIOS版本,應該就能發現,雖然寫入部分還是沒有多大進展,但就讀取上來說,幅度是可以看見的,這或許就是Marvell 9128的極限了吧!(笑!)

以下這些開始就是新版BIOS 1029 RAID-0的所有測試數據了。

AS SSD
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CrystalDiskMark3_0_1b
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HD Tune Pro v4.61& 4.60
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IO METER 2008
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結論:看完以上測試之後的結論大概就以下幾點了!

如果,妳/你原本建構X58就是希望再用上個幾年不準備淘汰,對於目前的SandyBirdge也還不想急著換,想等IVY!
那SSD單碟下的Marvell 9128晶片配置,幾乎可以用垃圾效能來形容!!

真要建構X58上的強悍讀取效能,目前就只有一次購足兩顆OCZ VERTEX 3 240G了。

其他的結論就如下了~因為標題本來想用上這些,但實在太多了,真的也不知道該怎麼選,索性…(是這個性吧?XD
就把這些標題當成今天的結論好了,恩哼!

1.用OCZ VERTEX 3 240G塞爆你的X58唯一的2個洞吧

2.潮到濕的OCZ VERTEX 3讓X58 Marvell 9128 HOLD不住了!

3.只要給OCZ VERTEX 3一個MOVE..X58的兩個洞就HOLD不住了!

4.這麼潮又會噴又可以塞爆妳穴穴的SSD,不買嗎?”

5.前後一起插,歡樂塞爆它

6.慾求不滿之 OCZ Vertex 3

支援硬體廠商:
美商OCZ/大衛肯尼

感謝你(妳)的收看~

z.