一分錢一分貨，如何選擇 M.2 NVMe PCIe SSD 固態硬碟

使用過SSD固態硬碟就回不去了，因為傲人的讀取速度讓人難以忘懷，然而速度永遠不嫌慢，M.2 PCIe的固態硬碟又重新定義了傳統SSD的效能速度。目前市面上的主機板都會有M.2插槽，M.2介面的SSD硬碟有PCIe NVMe 及 SATA3兩種規格，且PCIe又有3.0與4.0的協議差異，但你知道 M.2 PCIe的固態硬碟價格落差甚大，其中學問不少，如何選擇 M.2 NVMe PCIe SSD 固態硬碟是個課題，筆者就來說明自己購入的想法。

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SSD閃存的類型

SSD沒有傳統硬碟的機械動作，主要IC有控制晶片與閃存（NAND），而一般常聽到的SLC、MLC、TLC與QLC是閃存的類型，SLC是一個單元可以存儲1個信息，MLC一個單元可以存儲2個信息，TLC則是一個單元可以存儲3個信息，以此類推，QLC(Quad-Level Cell)就是一個單元可以存儲4個信息，也就是在相同體積下能儲存更多的資料，不過單位面積容量就越高，每個單元寫入次數增多造成壽命降低外，其不同電壓狀態越多，控制上容易出現問題，此點也是QLC的缺點。

所以為了減少磨損並延長 SSD 的壽命，大多數的廠商已使用一些演算法，就是將寫入與刪除的動作平均分攤到各個區塊上，這樣可以避免某區塊過度頻繁而導致壽終正寢，不過再好的演算法還是比不上實質的硬體條件，SLC/MLC不容易買到，且價格昂貴，QLC寫入次壽命短，TCL可說是不錯的折衷選擇，購入SSD前一定看閃存的類型，因牽涉到寫入次數的壽命問題，不可忽視。

之前筆者購買的SSD SATA大都是SLC/MLC，如今大都採用TLC/QLC，成本節省後面對的事抹寫次數與效能不如SLC/MLC，因此為了提升SSD效能，有些控制晶片設計出利用快取來加速（使用SLC或DRAM快取），不過近來發現採用 DRAMless 無緩衝記憶體的設計的產品也越來越多，像筆者購買的第一款無內建DRAM的WD SN550 1TB NVMe SSD就是，如下圖，僅單純NAND顆粒與控制晶片，在2280尺寸上看起來相當的簡潔，但有5年保固，就還好。

PCIe 3.0 與 PCIe 4.0

市面上所有的SSD產品攤開來比較，除了容量、技術、規格的不同，價格差異甚大，即使同M.2 PCIe技術的固態硬碟價格也是落差不小，之前曾寫過一篇「M.2 PCIe SSD 與傳統的 SATA SSD 大亂鬥」文章，也為了NAS，購買不是以速度唯一考量的SAMSUNG 860 EVO 1TB SATA SSD，不管速度快或慢，SSD 所採用的 NAND Flash 儲存都會有寫入次數的限制，再快的速度也抵不過短命威脅的重要，因此千萬不要為了速度而忽略保固時間與TBW的寫入資料量，所以速度外，也要注意閃存的類型與TBW的數值。

回歸到SSD的本質與自己的需求來選擇的，了解SSD的基本技術是無庸置疑的，介面的選擇的確影響速度的主要判斷，早期的主機板至少都會有SATA3介面，新的主機板也都支援新的PCIe NVMe M.2介面，SATA3的讀寫速度頂多500多Mb/s，M.2 PCIe SSD機種則高傳輸速度至少 2000MB/s 起跳，輕鬆可超越 3000MB/s 不是難事，足足是 SATA 6GB/s 的數倍。

追求速度永遠是無止境的，M.2介面的SSD硬碟有PCIe NVMe 及 SATA3 兩種規格，老實說SATA3已過時，且到了捉襟見肘地步，PCIe NVMe才是王道，PCIe的版本牽涉到匯流排的效能，一般來說，PCIe Gen3.0 x 4 的理論速度最大到3.94 GB/s，想要突破就得買PCIe Gen4.0 x 4的SSD(最高理論可達7.78GB/s)，無庸置疑，PCIe 4.0絕對是未來SSD的主要戰場。

但賣場上標榜著PCIe Gen 3.0 x 4規格，每家廠商推出的速度有有些落差，且不同的控制晶片使用的快取方式也是各有千秋，最近時常看到PCIe Gen 4.0 規格賣 PCIe Gen 3.0 價格，仔細一看，速度卻也只有PCIe Gen 3.0的極限而已，那可以買嗎？

老實說，我的主機板沒有支援到PCIe Gen 4.0，因看到特價與PCIe Gen3 SSD 差不多，所以選擇PCIe Gen 4.0的WD_Black SN750 SE NVMe SSD（注意有「SE」的版本），採用Phison PS5019-E19控制器，支援PCIe Gen4x4傳輸介面，DRAMless 無緩衝記憶體的設計，但可利用 Host Memory Buffer 使用系統主記憶體作為緩衝，雖然速度只有PCIe Gen 3.0等級，但給了5年的有限保固，至少放心不少。

假如主機板有支援PCIe Gen 4.0，不用懷疑，就直接買PCIe Gen4x4的SSD就對了，不過目前此規格下速度決定價格，連續讀7000MB/s、連讀寫入5000MB/s以上價格所費不貲，確實蠻多人下不了手，此時PCIe 4.0的低檔 M.2 NVMe PCIe SSD是不錯的選擇，網路上常常看到這類型特價，如聖誕節中看到 PNY CS2140 1TB PCIe Gen4x4 SSD固態硬碟，雖然速度僅達到PCIe 3.0×4的頂點而已，打著PCIe 4.0的光環，若是特價時，倒是值得入手。

若沒有特價，物廉價美的PCIe 3.0 NVMe SSD還是較划算，不過筆者較喜歡嘗鮮，買個有PCIe 4.0的外表，卻是PCIe 3.0的速度也甘之如飴，如一堆人拿蘋果手機那種品牌感受一樣，哈哈。

購入PCIe Gen4x4 SSD注意事項

看到P家的PNY CS2140特價不到2000台幣，雖然我的主機板沒有支援到PCIe Gen4，但價格與PCIe Gen3的SSD差不多，手滑了一下就擁有了，包裝上相當簡潔的透明塑膠與厚紙板，右上方直接看到1TB容量與NVMe PCIe Gen4x4版本，速度為讀寫 3600/3200 MB/s。

背面有詳細的規格說明，看到標註產地台灣總是特別親切，搭著PCIe 4.0的外衣，速度僅能達到PCIe 3.0的頂標，筆者特價時購買，若價格調回就不建議(個人見解)。

PNY CS2140 採用新一代PCIe Gen4x4傳輸協議，適合遊戲玩家/創作者/商務升級，150萬小時平均無故障時間和5年的有限保固。

撕開PNY貼紙，看到一顆控制器與儲存閃存，晶片全部集在金手指端，後半部則是裸空的狀態，相當簡潔。

背面無任何晶片與NAND顆粒，有助於散熱。

採用Phison PS5019-E19控制器，28nm製程不支援獨立快取，支援PCIe Gen4x4傳輸介面，DRAMless 無緩衝記憶體的設計，但可利用 Host Memory Buffer 使用系統主記憶體作為緩衝，這種方式可以降低成本，價格會漂亮些。

NAND Flash晶片使用Micron B47R家族的3D TLC顆粒，堆疊層數高達驚人176層。

使用CrystalDiskInfo查看PNY CS2140的基本資訊，由於開拆封，藍色框內的累計讀取與寫入為0，綠色框中的規格為NVMe Express 1.4，紅色框中的傳輸模式可以清楚看到，支援的模式為PCIE 4.0×4，但筆者的主機板有點老舊，只支援PCIe 3.0×4，所以顯示在目前的模式，假如價格沒有很漂亮，原則上沒必要多花錢買到PCIe 4.0的等級，就算你的主機板支援PCIE 4.0×4也僅能跑到PCIe 3.0×4的頂標。

筆者使用CrystalDiskMark簡單測試，數據如下圖所示。PNY CS2140雖然是PCIe 4.0，但速度只有PCIe 3.0等級，原則上沒必要多花錢買到PCIe 4.0的等級，只不過剛好遇到特價購入而已。

Windows 11下使用AS SSD Benchmark來測試，結果數值有差上不少，難怪那多人都喜歡使用CrystalDiskMark來測試。

再使用AJA System Test，數字也沒CrystalDiskMark那麼漂亮。

看似美好的PCIe 4.0×4規格，但很多都是披著PCIe 4.0光環賣高價，其實一分錢一分貨，且細節藏在魔鬼裡，SSD真的與傳統硬碟不一樣，傳統硬碟只要速度與容量的選擇足以下手，但SSD有寫入次數的限制，尤其是QLC真的很短命，即使透過演算法與技巧來增加壽命，畢竟硬體的限制就在哪裡，你放心嗎?

以PNY CS2140為例，PCIe 4.0×4規格僅PCIe 3.0頂標速度，就算筆者的主機板有支援PCIe 4.0也沒用。天下武功是唯快不破，速度很重要但不是唯一考量，MTBF(平均故障間隔)、TBW(寫入總量)、廠商保固、NAND Flash晶片類型都是需要衡量的重點，個人的經驗，不管你的主機板有無支援PCIe 4.0，若PCIe 4.0的SSD價格很漂亮(趨近PCIe 3.0的SSD價格)，可以購入，反之買個PCIe 4.0的SSD應該只是爽度而已，因為除非有剪影片、轉檔或是跑分等特別的需求，不然超過到讀3000M/寫3000M以上真的無感了。