PCIe 5.0 SSD效能揭密：速度未達預期的原因

PCIe 5.0 SSD 效能未達預期的原因：1. 散熱問題；2. NAND flash 的讀寫速度；3. SSD 控制晶片的性能；4. 佇列深度(Queue Depth)。很多人把短時間的測試數據，誤會成 PCIe 5.0 SSD 的真實效能；但是，實際上看到的效能數據只是 DRAM cache 的貢獻。

將 4 款第 1 代 SSD 控制片的 PCIe Gen5 M.2 2280 SSD 在相同電腦硬體下做測試，簡短結論就是：Phison PS5026-E26 控制晶片容易發熱，造成降速 (Thermal Throttling)，需要大型、甚至主動散熱片 (含風扇)才能解決問題。

4 款 PCIe 5.0 SSD 產品介紹

Micron Crucial T705

上市日期：2024/3/12
產品官網：https://www.crucial.tw/ssd/t705/ct1000t705ssd3
價格(PChome, 2024/8月)：6,599
DRAM cache：1GB, Micron LPDDR4
NAND flash：Micron 232 layers 3D TLC, B58R FortisFlash, 2400 MT/s
型號：CT1000T705SSD3
Intel 平台測試數據：Micron Crucial T705 Gen5 SSD 值不值得入手？

Micron Crucial T700

上市日期：2023/5/30
產品官網：https://www.crucial.tw/ssd/t700/ct1000t700ssd3
價格(PChome, 2024/8月)：5,150
DRAM cache：1GB, Micron LPDDR4
NAND flash：Micron 232 layers 3D TLC, B58R FortisFlash, 2400 MT/s
型號：CT1000T700SSD3
Intel 平台測試數據：Micron Crucial T700 vs T705：速度、耐用性與價格誰勝出？

T-Force Z540

上市日期：2023/Q2
產品官網：Z540 M.2 PCIe SSD
價格(PChome, 2024/8月)：4,829
DRAM cache：2GB, SK hynix LPDDR4, H9HCNNNBKUMLXR-NEE
NAND flash：Micron 232 layers 3D TLC, B58R FortisFlash, 2400 MT/s
型號：TM8FF1001T0C129
Intel 平台測試數據：T-FORCE Z540 PCIe Gen5 M.2 SSD 深度分析

Seagate FireCuda 540

上市日期：2023/6/22
產品官網：Seagate FireCuda 540
價格(PChome, 2024/8月)：5,699
DRAM cache：2GB, SK hynix LPDDR4, H9HCNNNBKUMLXR-NEE
NAND flash：Micron 232 layers 3D TLC, B58R FortisFlash, 2400 MT/s
型號：ZP1000GM3A004
Intel 平台測試數據：Seagate FireCuda 540 高耐用度與效能的組合

Kingston FURY Renegade G5

上市日期：2025/5/13
產品官網：Kingston FURY Renegade G5
價格(PChome, 2025/9月)：4,999
DRAM cache：1GB, Micron LPDDR4-4266
NAND flash：Kioxia BiCS8 3D TLC 218-layer
型號：SFYR2S/1T0
Intel 平台測試數據：第 2 代 SSD 控制片 SM2508 終結過熱降速夢魘！
備註：內含 5 款 PCIe Gen5 的效能對比結果 ( SM2508 SSD vs PS5026-E26 SSD )

4 款 PCIe 5.0 SSD CrystalDiskMark 測試數據

使用 CrystalDiskMark 來測試 PCIe Gen5 SSD，從數據來看的確都符合官方宣稱的速度！

但是，實際使用上，PCIe 5.0 M.2 SSD的讀寫速度，並非如此！

測試平台的規格如下：
CPU：AMD Ryzen 5 7600X
PCIe 5.0 SSD主機板：華碩TUF-GAMING-X670E-PLUS-WIFI
RAM：Micron Crucial 16GB DDR5 5600 *2
Asus Hyper M.2 x4轉接卡：ASUS Hyper M.2 x16 Gen5 Card，插入主機板 PCIe 5.0 x16 Slot
OS：Windows 11 專業版
測試軟體：CrystalDiskMark
軟體設定：採用 CrystalDiskMark 預設值僅調整以下設定
1. 【設定】>>【NVMe SSD】
2. 【設定檔】>>【最佳效能】+【Read & Write +[Mix]】

Micron Crucial T705

Micron Crucial T700

T-Force Z540

Seagate FireCuda 540

4 款 PCIe 5.0 SSD Iometer 測試數據 – 平均值

使用相同電腦平台進行測試，把測試軟體從 CrystalDiskMark 換成 Iometer。

測試數據令人吃驚，PCIe 5.0 SSD 的讀寫效能與 IOPS 低得離譜。

循序讀取(Sequential Read)

Iometer 測試數據的圖表說明：
X 軸：【QD】指的是 Queue Depth，也就是 Iometer 【Outstanding I/Os】的意思
Y 軸：測試數據的單位，Megabytes per second (MB/s)
測試資料大小：256 KiB。以 1024 當成千，所以是 256 bytes * 1024
測試時間：每個 QD 都傳送固定的資料大小到 SSD，時間持續 15 分鐘。結束後，再進行下一個 QD 值進行相同測試

循序寫入(Sequential Write)

圖表定義同【循序讀取(Sequential Read)】。

隨機讀取(Random Read)

Iometer 測試數據的圖表說明：
X 軸：【QD】指的是 Queue Depth，也就是 Iometer 【Outstanding I/Os】的意思
Y 軸：測試數據的單位，IOPS 就是【每秒的讀寫次數】
測試資料大小：4 KiB。以 1024 當成千，所以是 4 bytes * 1024
測試時間：每個 QD 都傳送固定的資料大小到 SSD，時間持續 15 分鐘。結束後，再進行下一個 QD 值進行相同測試

隨機寫入(Random Write)

圖表定義同【隨機讀取(Random Read)】。

PCIe 5.0 SSD 速度未達預期的原因

PCIe 5.0 SSD 速度未達預期的原因發生在 NAND flash 的讀寫速度。因為：
假使總測試資料量沒有遠大於 DRAM 快取的容量，得到的效能數據幾乎是 DRAM 快取的讀寫速度。
Iometer 是以總測試時間為一個測試週期；測試時間越長總資料量越大(幾乎會遠大於 1TB 的資料量)。
CrystalDiskMark 是以總檔案大小為一個測試週期，測試的總資料量是 GB 的等級。

循序讀取即時數據(Real Time Sequential Read)

在 DRAM 快取的容量被用完之前，下圖的即時測試數據完全可以解釋官方宣稱的 PCIe 5.0 SSD 讀寫速度。

Iometer 測試數據的圖表說明：
X 軸：時間單位【秒】
Y 軸：測試數據的單位，Megabytes per second (MB/s)
測試資料大小：256 KiB。以 1024 當成千，所以是 256 bytes * 1024
測試時間：每個 QD 都傳送固定的資料大小到 SSD，時間持續 3 分鐘。結束後，再進行下一個 QD 值進行相同測試

循序寫入即時數據(Real Time Sequential Write)

圖表定義同【循序讀取即時數據(Real Time Sequential Read)】。

隨機讀取即時數據(Real Time Random Read)

Iometer 測試數據的圖表說明：
X 軸：時間單位【秒】
Y 軸：測試數據的單位，Megabytes per second (MB/s)
測試資料大小：4 KiB。以 1024 當成千，所以是 4 bytes * 1024
測試時間：每個 QD 都傳送固定的資料大小到 SSD，時間持續 3 分鐘。結束後，再進行下一個 QD 值進行相同測試

隨機寫入即時數據(Real Time Random Write)

圖表定義同【隨機讀取即時數據(Real Time Random Read)】。

常見問題

誰需要 PCIe 5.0 SSD 呢？

適合的應用：
文書作業
當成作業系統磁碟
安裝虛擬機應用
架設網站

該避免的應用：
大檔案資料搬移，例如：影片剪輯
追求資料傳輸效能，例如：資料備份磁碟
散熱不佳的電腦或筆電

現階段的替代方案：
把 PCIe 3.0 或 PCIe 4.0 SSD，透過 AMD RAID、Intel VROC 或 Microsoft StorageSpace 的方式，一樣可以提高磁碟存取效能。

最新價格資訊：