【開箱簡測】慧榮科技(Silicon Motion) SM2504XT 主控初體驗~PCIe Gen5.0 x4 NVMe 1TB QLC SSD 效能簡測 ...

還記得2025年中，Computex 2025裏慧榮科技(Silicon Motion)展示新一代
PCIe Gen5主控，當時分為兩個產品線，一個是四通道配置的SM2504XT、一
個是八通道配置的SM2508，歷經近一年的努力，幾乎成為新一代市售Gen5x4
低溫版SSD搭配的主控。但是，過去一年來，SM2504XT主控相關的SSD幾乎
付之闕如，直到今年才看到搭載SM2504XT主控Acer N8000零售版在對岸推出。


先回顧一下去年慧榮科技(Silicon Motion)對SM2504XT的產品簡報(網路查的)，
讓大家有底。


SM2504XT採用HMB架構與四通道設計，與前一代Gen4x4 HMMB主控的SM2268XT2
相比，循序讀取或寫入快了近一倍，同時也貼近於PCIe Gen5第一代帶DRAM
Cache配置的Phison E26主控的循序讀寫速率。



SM2504XT的重點在於功耗控制，台積電6奈米製程加持，SSD的功耗可以壓在
5W以下，對比先前的 PCIe Gen 5 SSD 產品，節省了30% 的功耗，提高了在
筆電或低功耗產品的應用性，可以稍微舒緩這些產品的散熱設計需求。



網路上查到的相關簡報中，可以發現SMI對於SM2504XT的功耗或是效能／功耗
比都極具信心。





對功耗的部分，其實我較沒興趣留意，因為這向來是SMI的強項，讓我比較
有興趣的是它的糾錯能力簡報，以往QLC NAND的糾錯能力向來較差，SM2504XT
強化的這方面的設計，加入了 4KB LDPC ECC 偵錯以及智慧 AI偵錯能力，
透過縮減ECC時序，提高了搭配QLC NAND時的可靠性，或許是之前賣不太動
QLC NAND的新一代救星。



SM2504XT支援了新的 SCA 分離通道架構，提高 NAND 存取的效率，但這還
要看NAND 廠商的支援程度而定。



最後是慧榮科技(Silicon Motion)官網的SM2504XT規格表。



本來一直想找條Acer N8000來玩，因緣際會朋友提到它手中有一條SM2504XT
QLC SSD ES版，問我想不想玩，當然是要試玩看看是否比前一代強。


以下利用手機簡單拍照，若有傷眼處，敬請見諒。


拿到SSD有嚇到，這似乎是KIOXIA (鎧俠)原廠的ES版，所有標籤等都是原廠
風，因為是QLC NAND，只配置一顆NAND，少了DRAM快取配置，正面看起來更
空虛，不過這也是HMB架構SSD的特色。



ES版採單面設計，背後無任何電路設計。



SM2504XT主控很明顯的靠近金手指部分，型號是SM2504XTF AA，與零售版Acer
N8000的批號一致，有稍微降低了我原本擔憂ES版主控批號可能會有差異。



NAND顆粒型號是TH58LKT3X25BAEG，單顆1TB容量。



透過SMI NVME Flash id工具查詢，這顆NAND製程為218L BiCS8 QLC NAND。




開箱結束，上機去。


本篇僅採取Z890平台，主要是想試試看SM2504XT主控是否能擺脫SM2508主控
在Z890平台裡某些測試軟體中的連續讀取或隨機讀取被限速的問題。



測試環境簡述:


M/B: ASUS ROG MAXIMUS Z890 HERO BIOS 3103
CPU: Intel Core Ultra 7 270K Plus
RAM: G.Skill DDR5-8000 Trident Z5 Royal 24GBx2
VGA: PowerColor RX 9070XT-A
OS SSD: Samsung 9100 PRO 4TB (M.2_1槽)
測試SSD: KIOXIA SM2504XT 1TB QLC ES (M.2_4槽)
SSD散熱器：Thermalright HR-10 2280 PRO
Case: Corsair Airflow 7000D
OS: Windows 11 Enterprise 24H2 64-bit
Driver: Windows Default NVMe Driver



Crystal Diskinfo顯示支援NVMe Express 2.0協定，傳輸模式為PCIe 5.0x4，
剛上機溫度為攝氏30度，有點略高些。



市溫環境的密閉機殼連續高負載讀寫測試，觀察到Crystal Diskinfo最高
運作溫度為攝氏51度，呼應著其低功耗、發熱低的特性。



HWMonitor測得最高溫為攝氏50度。




AIDA64 Read Test Suite，設定檔案容量為1MB及8MB測試。

隨機讀取速率約3719~3882MB/s，與SM2508一樣，出現在Z890平台被限速。



AIDA64 線性讀寫測試，設定檔案容量為8MB。

線性讀取曲線十分平穩，不過很可惜地，與SM2508主控一樣，出現在Z890
平台被限速降至Gen3傳輸率，平均讀取速率3855MB/s；線性寫入曲線在容量
值約前10%的起伏較大，雖然有HMB架構，但撐不了太久，模擬的SLC快取耗
盡後，直接降速至133~220MB/s到最後，平均寫入速率2026MB/s。





AIDA64 隨機讀寫測試，設定檔案容量為8MB。


隨機讀取曲線波動幅度較大些，與SM2508主控一樣，出現在Z890平台被限
速降至Gen3傳輸率，平均讀取速率3464MB/s；隨機寫入曲現相較於連續寫
入曲線，前段起伏更大，不知是因為QLC NAND糾錯導致，或許以後有機會
試TLC NAND再檢視。以往HMB TLC NAND架構的隨機寫入曲線不太會降速，
但是QLC NAND卻出現模擬SLC快取耗盡後，降到連100MB/s速率都不到，似
乎不太適用於大型檔案的隨機寫入，平均寫入速率2323MB/s。





AJA 設定影片格式3840*2160 4K RED HD解析度，編碼16bit RGB，從256MB
至64GB全測一輪，抓取幾項結果。

讀取速率8774~8995MB/s、寫入速率8115~8889MB/s。







Anvil's Storage Utilities分別設定Compress 0Fill或Compress 100%
(Incompressible模式)，勾選Write-Thru選項，從1GB~32GB測一輪，抓取幾項結果。


Compress 0Fill 模式：

連續讀取速率出現一樣Z890平台限速降至Gen3傳輸率的問題，寫入速率較
正常些，但是大檔的寫入速率會降速。








Compress 100% 模式：

連續讀取速率出現一樣Z890平台限速降至Gen3傳輸率的問題，寫入速率較
正常些，但是大檔的寫入速率會降速。








AS SSD分別設定檔案大小為1GB及10GB，並測試Copy 及Compress Benchmark。

1GB容量：循序讀寫速率8778及8180 MB/s，4K-64Thrd讀取574K iops、寫入843K iops。




10GB容量：循序讀寫速率8911及8320 MB/s，4K-64Thrd讀取541K iops、寫入596K iops。





Copy Benchmark 測試項目

1GB容量：ISO讀取速率4234MB/s、程式載入速率1686MB/s。



10GB容量：ISO讀取速率5089MB/s、程式載入速率1706MB/s。



Compress Benchmark 測試項目

1GB的讀寫曲線，寫入曲線在末端起伏較大。



10GB的讀寫曲線，寫入曲線起伏較大。




ATTO Disk Benchmark設定檔案長度為64K、64MB、256MB、512MB、1GB、2GB、
4GB及32GB，設定為Overlapped I/O、0Fill及Random三種模式進行測試。

Overlapped I/O、佇列深度4 (QD4)模式
讀取速率最快10.28GB/s、寫入速率最快至8.97GB/s。



0-Fill型態、佇列深度1 (QD1)模式
讀取速率最快4.53GB/s、寫入速率最快8.23GB/s，寫入速率偶不穩定。


Random型態、佇列深度1 (QD1)模式

讀取速率最快5.37GB/s、寫入速率最快8.20GB/s，大檔的讀取速率不穩定。



Crystal Diskmark v9.0.2，選取NVMe SSD，測試Random及0Fill資料型態，
挑選了64MiB、512MiB、1GiB、2Gib、4GiB、8GiB、16GiB及64GiB不同容量。

Default (Random)型態：

Seq Q8T1的循序讀取速率10416~10920MB/s、寫入速率9167~9432MB/s。
4K Q1T1讀取速率94~114MB/s、寫入速率135~369B/s。



0Fill型態：

Seq Q8T1的循序讀取速率10565~10937MB/s、寫入速率9174~9452MB/s。
4K Q1T1讀取速率94~113MB/s、寫入速率134~368MB/s。



設定1GiB容量，選取隨機資料型態，測試混合模式(Default Mix)的讀寫效能。



設定1GiB容量，選取隨機資料型態，測試真實世界(Real World)模式的讀寫效能。



eZIOmeter 乾淨的全碟環境測試

循序讀取速率平均約10531MB/s、循序寫入速率平均約6762MB/s；4K QD32隨機
讀取最快可達756K IOPS、隨機寫入最快為817K IOPS。



HDTune v5.75設定檔案容量為8MB，各測試選項結果值如下圖。

循序讀寫測試項目

不論是讀取或寫入曲線都出現破圖，看不出實際曲線。最高讀取速率11107MB/s，
平均讀取速率4259MB/s；最高寫入速率8381MB/s，受限於QLC先天問題，最低寫
入速度貼近前五年傳統硬碟機的速率(約100~145MB/s)，平均寫入速率2353MB/s。





隨機讀寫測試項目






額外讀寫測試項目






PCMark 8測試，得分4981，頻寬為677.75MB/s。



PCMark 10測試，分別系統碟及資料碟模式。

系統碟得到分數為4972、頻寬為778MB/s。



資料碟得到分數為7299、頻寬1067MB/s。



3DMark Storage Benchmark：得到5380分。



3DMark DirectStorage Benchmark：

搭配Radeon RX 9070XT顯卡，顯示卡頻寬因SSD共享降至PCIe 5.0x8，開啟
DirectStorage的傳輸率達21.10 GB/s，未支援DirectStorage的環境，傳輸率
在7.94 GB/s。



TxBench設定檔案長度64MB及32GB，測試隨機及0Fill兩種資料型態。

0Fill資料模式




隨機模式





將一個約80GB大小的模擬壓縮檔案，從9100 Pro Gen5 寫入SM2504 XT QLC SSD，

寫入速率約2.9~3.6GB/s。



將一個約80GB大小的模擬隨機檔案，從9100 Pro Gen5 寫入SM2504 XT QLC SSD，

寫入速率約3.3~3.9GB/s




蠻好奇這顆218L BiCS8 QLC NAND的耐寫度，寫入超過12.5TB時，CystalDiskInfo
顯示健康度降1%，若以這值推算健康度降至0%時的TBW寫入量應有機會在1200TW
應該蠻貼近一般1TB TLC NAND的廠商保固寫入量。






再次強調，目前個人幾乎不太玩GAME，不會有任何掛載遊戲或PS5的測試。


測試至此，作個簡單的測試結論：


因為這是ES版的SSD，比較不好用條列式對SSD整體陳述說明。僅能就測試過程
對於SM2504XT主控特性說明優缺點。SM2504XT低溫的優點是值得稱讚，同時，
若不考慮某些軟體在Z890平台被限速的不利因素，在可以讓其發揮效能時，可
以看到循序讀取速率不輸給甚至稍微超過某些帶記憶體快取設計SSD的讀取速
率，這點我在測試過程有發現到。因此，對那些遊戲機的玩家來說這可能是
好事。此外，不論是壓縮環境或非壓縮環境的寫入速率，幾乎差異不大。不像
其它主控的傳輸率有明顯的變動。

至於缺點嘛，首見的就是與SM2508一樣，在Z890平台出現不相容或其它非預期
性的限速問題，從問市公開到現在也快一年了，還是沒無法解決。再者，雖然
官方說加強的提高搭載QLC NAND的整體效能，不過實測還是感覺只作到一半。
也不知是否是ES版，也許將來有廠商推出零售版的TLC/QLC NAND SSD，可以再
驗證看看。




以上不專業之簡單測試到此結束，下台一鞠躬，一切的批評希望廠商能見諒，
本文不作筆戰用，若有指教歡迎大家一起來討論。