Intel 750 1.2TB

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2015年，intel 首款消费级NVMe传输规范的PCI-E 3.0 SSD--750系列终于到来，比AHCI更进的NVMe规范，比SATA更快的PCI-E 3.0传输接口。

随着SSD产品的性能暴涨，SATA接口已成限制着SSD性能的绊脚石。而Intel 750 PCI-E SSD的推出，向我们展示PCIe-NVMe 才是未来SSD的发展趋势。

机械硬盘读取延迟比较高，尤其是读取零散存放在硬盘各个位置的小文件，性能尤其令人糟心。人们想通过各种方法技术去优化它，AHCI就是被普遍采用的一种技术。AHCI （Serial ATA Advanced Host Controller Interface）串行ATA高级主控接口的缩写，是在Intel的指导下，由多家公司联合研发的接口标准，它允许存储驱动程序启用高级串行 ATA 功能，如NCQ这样专门缩减寻道时间的优化方式。综合来看，AHCI相比于之前IDE，能够提升硬盘综合性能大约10-30%。

然而，SSD与机械硬盘工作原理完全不同，前者采用电信号存储，使用存储介质是硅芯片；后者采用磁信号存储，存储介质是磁盘。机械硬盘最快传输速度仅仅200MB/s上下，SSD的性能却远超过这一数值。这样一来，专为机械硬盘设计的AHCI优化并不太适合SSD设备上。温彻斯特硬盘就像是工业时代遗留下来的产物，当我们早已跨过信息时代，向移动互联网时代迈进时，你看发现工业时代的机械硬盘与这个时代格格不入。还好，SSD固态硬盘的出现，摧枯拉朽般就HDD几十年建立的存储王国。HDD的失败在于它的性能瓶颈根本无法突破，而SSD的成功却相反，没人知道它的性能极限在哪里。

2007年，Intel 就召集相关厂商 ，包括三星、美光、戴尔、Marvell 、NetAPP、EMC、IDT等，成立了NVMe小组，准备着手在即将到来SSD时代建立新的存储规范标准。而他们的目标，就是要将未来存储产品的性能，从SATA和AHCI之中解放出来。2015年，Intel 首款消费级NVMe传输规范的PCI-E 3.0 SSD--750系列终于到来，比AHCI更进的NVMe规范，比SATA更快的PCI-E 3.0传输接口（双向带宽高达8GB/s），再加上1.2tb超大容量，1.25GB变态缓存空间，怪兽级性能表现，堪称当前最强性能的消费级SSD。

2011年时，Non-Volatile Memory Express 非易失性存储器标准即NVMe规范正式出炉，这是专门针对NVND闪存和下一代存储设备所提出的规范。它基于闪存的特点而研发，其目的是尽可能缩小存储系统和内存带宽之间的差距。NVMe面向的是PCIe SSD，原生PCIe主控与CPU直接相连，而不是传统方式，通过南桥控制器中转，再连接CPU。NVMe精简了调用方式，执行命令时不需要读取寄存器；而AHCI每条命令则需要读取4次寄存器，一共会消耗8000次CPU循环，从而造成2.5μs的延迟。

NVMe的另一个重点则是提高SSD的IOPS（每秒读写次数）性能。如果我们有详细了解过SSD的主控参数，应该知道会有队列深度这个参数。理论上，IOPS=队列深度/ IO延迟，故IOPS的性能，与队列深度有较大的关系（但IOPS并不与队列深度成正比，因为实际应用中，随着队列深度的增大，IO延迟也会提高）。市面上性能不错的SATA接口SSD，在队列深度上都可以达到32，然而这也是AHCI所能做到的极限。但目前高端的企业级PCIe SSD，其队列深度可能要达到128，甚至是256才能够发挥出最高的IOPS性能。而NVMe标准下，最大的队列深度可达64000。此外，NVMe的队列数量也从AHCI的1，提高了64000。

在功耗方面，NVMe加入了自动功耗状态切换和动态能耗管理功能，设备从能耗状态0闲置50ms后可以迅速切换到能耗状态1，在500ms闲置后又会进入能耗更低的状态2。虽然切换能耗状态会产生短暂延迟，但闲置时这两种状态下的功耗可以控制在非常低的水平，因此在能耗管理上，相比起主流的SATA接口SSD拥有较大优势，这一点对增加笔记本电脑等移动设备的续航尤其有帮助。另外，因为原生PCIe可以与CPU直连，数据传输时没有了中间转接过程所产生的功耗，也会在一定程度上降低能耗。

相比于传统的AHCI，NVMe规范拥有更多的优势。早就2013年，三星就推出2.5英寸NVMe固态硬盘XS1715系列，Intel 也在2014年了多款NVMe SSD，包括DC P3700、DC P3600、DC P3500。不过，在消费级市场，虽然也看到不少PCI-E接口SSD，但均为AHCI模式，并非NVMe。随着Intel 750 PCI-E 3.0 SSD的推出，才正式宣告NVMe SSD进入消费端市场。

Intel 750系列 PCI-E 3.0 SSD拥有两种容量，分别是400G及1.2TB。PCI-E 3.0 NVMe接口传输，完全打破传统SATA3.0 仅600MB/s的传输极限。从官方给数据来看，性能极为恐怖，400GB的持续读写速度高达2200、900MB/s，4K随机读写性能达到430K/230K IOPS，而1.2TB的持续读写更是高达2400、1200MB/s，4K随机读写性能高达440K/290K IOPS，目前几乎没有一款SSD能达到这样性能传输上限。

Intel 750是一款采用PCI-E 3.0x4接口的SSD，其双向带宽达到8GB/s，不过目前在售的所有Intel主板的PCH芯片组都只能支持PCI-E 2.0标准，因此它在Z97、Z87、B85等主流主板上必须直连CPU才能发挥出最大性能，这就意味着用户得牺牲部分显卡带宽与性能，来换取存储性能上的提升。即使支持PCI-E3.0标准的Intel 100系列芯片组上市，我们也建议PCI-E SSD与CPU直连，以便降低延迟，提升存储性能。

目前，绝大部分的主板只支持IDE、AHCI及RAID三种存储设备的工作模式。想要让主板支持NVMe工作模式，厂商就必须对主板BIOS进行升级。不过Intel 宣称不保证8系列芯片组以及以前产品的兼容性，主要是主板厂商可能不愿意修改老芯片的BIOS，因此想加入NVMe以及引导系统的功能，要留意所有的主板BIOS里有无增加NVMe标准更新。从实际使用情况来看，有支持NVMe的主板，并不会像AHCI那样有一个工作模式，但可以识别出NVMe SSD。

软件端，目前Windows 8.1及Windows10都已内置了微软的NVMe驱动，在Windows7或更低版本的系统，要手动安装Intel 官方的NVMe驱动才能在系统中识别出Intel 750系列 PCI-E SSD。我们建议使用时，还是安装Intel 官方驱动，因为SSD使用微软自带的NVMe驱动所发挥出的性能远低于Intel 驱动的状态，连续读取速度甚至不到Intel驱动的一半。

本次测试我们主要测试Intel 750 SSD 1.2TB SSD的理论性能以及实际应用测试，使用前需在官网下载专用驱动并保证SSD 4K对齐。理论测试软件分为AS SSD Benchmark。

AS SSD Benchmark是一款专门的固态硬盘基准性能测试，它的测试内容很全面，包括了4个方面的测试（顺序读写、4K随机读写、64线程4K读写、寻道时间）。在测试中，测试文件的大小为1G Byte。通过AS SSD Benchmark的测试，可以很全面的了解一款SSD的性能。

2400/1200 MB/s的持续读写、440，000/290，000 IOPS的随机读写的成绩，足以让Intel 750成为目前消费级SSD的翘楚。而回归Intel 750 SSD本身，支持18通道CH29AE41AB0主控搭配32颗优质20nm MLC颗粒，以及支持NVMe接口标准的PCIe 3.0×4接口，超强性能的基础正在于此。