組裝自己小巧快速的 PCIe NVMe SSD 固態硬碟外接組合包

自從NVMe SSD(PCIe Gen 3.0 x 4)的固態硬碟推出後,重新定義了SSD的效能速度,如今PCie Gen4更上一層樓,不過目前支援PCIe Gen4x4的介面主機板還算少數,筆者的PC與筆電老早都已經升級了M.2 PCIe SSD,享受過速度後就回不去了,於是覺得隨身碟太慢,外接傳統的SATA SSD也不快,且體積不小,所以自己網購組裝了自己PCIe NVMe SSD固態硬碟外接組合包,覺得滿意。

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之前筆者卸下來的SATA SSD當然不是封存,找個行動的家一樣可以變成一尾活龍,購買了 Apacer AD100 2.5吋硬碟外接盒,取代速度慢容量小的隨身碟。不過發現體積不若隨身碟那麼小巧方便攜帶,且加上外接盒後更是碩大,為了攜帶方便又購買了 SanDisk E60 1TB 行動式外接固態硬碟,果然輕巧了許多,但速度僅是SATA SSD的等級,較新的主機獲筆電都已經支援 USB3.2 Gen2 介面,有10Gbps(1250MB/s)的傳輸速度,於是開始尋找NVMe的行動碟,價格高之外又無法更換想要的容量,於是有了組裝NVMe固態硬碟外接盒的想法,上網購買了WD SN550 1TB NVMe SSD、NVMe SSD外接盒與一個攜帶包。

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WD SN550 1TB NVMe SSD

SATA3的讀寫速度頂多500多Mb/s,若是PCIe SSD規格則高傳輸速度至少1000MB/s 起跳,輕鬆可以超越 2000MB/s,足足是 SATA 6GB/s 的數倍。看到P家的WD藍標SN550 1TB SSD PCIe NVMe固態硬碟特賣,手滑了一下就擁有了。

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背面有詳細的規格說明,採用藍白紙盒包裝,透明窗中可以看到SSD本體,P家購買的是聯強貨。

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打開後抽出是硬塑膠透明包裝,可以防止運送中的晃動,確保產品在紙盒內不會到處遊走。

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筆者購買的是WD Blue SN550  SSD 1TB (NVMe),型號為WDS100T2B0C,採用單儲存顆粒設計,顆粒與控制器之間為標籤貼紙,左邊是NAND(靠固定孔),右邊是控制器晶片。

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採用最新新的96層TLC 3D NAND,PCle Gen3x4高速介面,讀2400M/寫1950M,TBF(平均無故障間隔)高達600萬小時。

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主控為Sandisk 20-82-10023-A1,採用 DRAMless 無緩衝記憶體的設計,但給了5年的有限保固,至少放心不少。

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WD藍標SN550採單面配置,背版無任何晶片與NAND顆粒,有助於散熱。

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ORICO 10Gbps硬碟外接盒 (M2PV-C3)

自從隨著SSD的全面降價和普及,為了讓電腦跑的更快,老實說,SATA介面的SSD已經無法滿足我的需求,了除了全部更新PCIe SSD外,1年以前就開始在尋找M.2 NVMe SSD 10Gbps的外接盒,價格貴到下不了手,直到最近降價了不少,尤其對岸更是多到不知如何挑選。

會挑選這種外接盒主要是講求速度為主,因此M.2 NGFF(SATA)不用考慮,就是要挑M.2 NVME(PCIe)的外接盒。當然還有控制晶片、外觀與尺寸的考量,筆者應為攜帶為主,故以尺寸為優先,所以看上了ORICO M.2(NVMe) SSD USB3.1 TypeC 10Gbps 硬碟外接盒 (M2PV-C3)。

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紙盒的背面詳細列出產品的規格,USB 3.1 Gen2 Type的輸出,代表有支援到10Gbps。

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打開後抽出是有個黑軟塑膠包裝,主要防止運送中的晃動,至少讓人有種受呵護的覺感。

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沒想到配件還不少,ORICO NVMe硬碟外接盒、Type-C轉 Type-C 傳輸線、USB-A 轉 Type-C 傳輸線、螺絲組、散熱片、服務卡、簡易說明書。

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金屬上殼蓋 ,採鰭片式設計,讓有更多的面積散熱。

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背面是ABS塑料,四邊有小突點墊高,也有助空氣的流通與減少刮傷桌面。

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這款M.2硬盤盒的尺寸分別爲108mm(L)* 29.5mm(W)* 13.5mm(H),尤其是寬度29.5mm,可以說相當的小,一般都會40mm左右,雖然外觀不怎麼顯眼亮麗,但這種尺寸是最小的。

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硬盤盒側邊採用的是USB3.1的Type-C介面,最高可支持10Gbps的傳輸速率,很明顯在介面邊有個10數字的圖示。

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在Windows / Mac OS / Linux系統上,即插即用,無需驅動程式和外部電源。

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螺絲是八角的,一般的十字螺絲起子無法開啟,螺絲下方有個電源指示燈。

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所以要解開上蓋,要使用內的附八角螺絲起子,除了螺絲起子外也有塑膠卡扣與預留的螺絲。

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解開鰭片式金屬上殼蓋 ,直接看到電路板。

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卸下後另一面看到USB 3.1 Gen2的Realtek RTL9210主控晶片,最高可支持2TB容量的SSD,且有睡眠模式功能,就是在10分鐘內不使用時它將自動進入睡眠模式,這有助於延長壽命 。

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可連接2230/2242/2260/2280四種規格,利用塑膠卡扣可以調整鎖定。

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附贈的散熱片可以傳導到金屬上殼蓋 ,再由鰭片式設計以更大的面積來散熱。

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體驗與實測

使用傳統的SATA SSD固態硬碟,除了容量與價格浮動外,很少看到速度上有明顯的突破,那是因為SATA3 6Gbs 寫速度頂多有效約570MB/s左右,下圖是維基百科上的PCIe匯流排效能表,得知 PCIe 2.0 x1 理論頻寬有 500MB/s,小輸給 SATA 6Gb/s的570MB/s,但若合併4條使用PCIe 2.0 x4則有2GB/s頻寬,這可能讓SATA3望塵莫及,更何況使用PCIe 3.0 x 4  則會3.938 GB/s(3938.4MB/s)之頻寬,那SATA 3更是不能望其項背啊!

 

雖然標榜著PCIe Gen 3.0 x 4規格,但每家廠商推出的速度有有些落差,且閃存(NAND)有分SLC、MLC、TLC和QLC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,通常會採用耗損平均這類技術,就是將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。

 

瞭解了SSD顆粒後與PCIe會流排後,因為外接所以還要牽涉到USB的介面,你會發現專有的名詞不少,USB 1.0/2.0/3.0、USB 3.1 Gen1/Gen2、USB 3.2有點霧裡看花,在威剛官網上看到一張圖,覺得比較適合一般使用者查看,USB 3.2 Gen2與USB 3.1 Gen2都有10Gbps(1250MB/s)的傳輸速度。

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先來測試一下WD SN550 1TB SSD的效能,所以先插到到主機板上測試,測得數據如下,與官方的讀2400M/寫1950M比一下,讀取好像遜色些,可能筆者背景還有程式在運作吧!不過都還是遠遠大於USB 3.2 Gen2與USB 3.1 Gen2的10Gbps(1250MB/s)傳輸速度,所以外接行動硬碟上排除 NVMe SSD的效能因素。

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上圖中可以可以確定WD SN550 1TB SSD有超過10Gbps(1250MB/s)傳輸速度,挨踢路人甲的筆電有支援USB 3.2 Gen 1 Type-A/C與Thunderbolt 4,想要讓行動硬碟達到應有的速度也不成問題,所以重點就是剩下ORICO M2PV-C3 硬碟外接盒的效能囉!

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使用CrystalDiskinfo來查看資訊,可看規格為NVMe Express 1.4,介面走的是UASP(NVM Express)加速模式。

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Windows 11下CrystalDiskMark測試,數據相當漂亮,與理論值不相上下。

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Windows 11下使用AS SSD Benchmark來側試一下,也是接近理論值。

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使用ATTO Disk Benchmark也是可以達到近理論值。

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不過接上M1的MacBook Air  筆電,表現不如預期,WD SN550 SSD應該不是問題,最有可能的是M1的USB介面與ORICO硬碟外接盒內的Realtek RTL9210主控晶片問題(Mac OS不支援NTFS,所以要將SSD格式化 exFAT)。

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除了介面與晶片的影響外,也不要忽視PCie(NVMe) SSD的速度,筆者換上3年前的2242短版測試,速度就沒那麼漂亮,同樣的外接盒與筆電,可見NVMe SSD也會有影響喔!

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筆者的PC使用USB HUB外接,由於是USB 3.0,最高只到5Gbps,與一般SATA SSD的速度差不多,此時就失去的使用M.2 NVMe(PCIe)的外接盒的意義了,若是你的電腦沒有USB 3.2 Gen2與USB 3.1 Gen2的10Gbps規格,不如買一般SSD的行動固態硬碟即可(如SanDisk E60 1TB 行動固態硬碟)。

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這款ORICO NVMe硬碟外接盒有附Type-C轉 Type-C 與USB-A 轉 Type-C 兩種傳輸線,方便你與電腦連接,算貼心。在速度的要求下,SATA介面的SSD已經無法滿足我的需求了,於是是M.2的PCIe(NVMe) SSD已經完全進入我的視野了。

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鰭片式的金屬上殼蓋 ,放在背包內很容易刮傷其他東西,加上兩條傳輸線,所以買個收納包,雖然不好看,但原廠的尺寸就是很合身。

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不僅合身,內有束帶與網袋,能固定線材與主體,這樣不會晃動。

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參考文章

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