引言
今天想要選購一個外接固態硬碟(external SSD),該如何進行?
另外在市面上還可以看到隨身碟(USB flash drive)與傳統外接硬碟(external HDD)這兩種。
其特性與差異整理如下表:
特點 | 隨身碟 | 固態硬碟(SSD) | 外接(機械)硬碟(HDD) |
---|---|---|---|
速度 | 速度較慢 | 非常快,低讀寫延遲 | 最慢、高讀寫延遲 |
容量 | 8 GB 到 1 TB | 250, 500 GB, 1, 2, 4 TB | 1, 2, 4, 5, 6, 8, 10 TB |
體積 | 小巧,便於攜帶 | 小型,便於攜帶 | 較大,相對較重 |
熱處理 | 差 | 散熱片導熱 | 不需處理 |
優點 | 便宜、小巧 | 速度快、體積小 | 容量大、單位成本低 |
缺點 | 速度差異大 | 價格普遍較高、不適合長時間供電 | 機械結構:耗電大、怕摔、有噪音 |
市場平均每 GB 成本(TWD/GB) | 約 3.58 元 | 外接成品約 2.59 元或自組 M.2 約 2.33~2.54 | 約 1.26 元 |
外接機械硬碟(HDD):以其高容量和低單位成本著稱,但速度較慢,且因機械結構而更易受到物理損壞。通常為組裝 NAS 的首選。
隨身碟
隨身碟與固態硬碟的差異主要在於容量與速度的考量,隨身碟其特性為小巧好攜帶,但市面上太多節約成本的考量導致
速度參差不齊
。隨身碟是單位成本最貴的,但容量也不過 32, 64, 128 GB 為常見選擇,其價位也差不多為 100 (32 GB)到 500 元(128 GB)附近。
市售產品有像是:
- Kingston DT Max 256 GB:TWD 799。
- 威剛 UE800 256 GB:TWD 999。
- 廣穎 Marvel M80 250 GB:TWD 945。
- 創見 ESD310C 256 GB:TWD 1,199。
SSD
固態硬碟市場上有分為
成品型 SSD
與自組 NVMe M.2 SSD + 外接盒
成品型 自組 NVMe M.2 SSD + 外接盒 外觀較為小巧,包裝內部通常裡面會提供一個 SSD 硬碟本體與一條線,買來拆開包裝後就直接無痛使用。不需要再管東管西。 一切都很自由,可以自行選擇不同的廠商、記憶體顆粒、主控晶片、外接盒的控制器等,且整體價格上會在更低一點。
M.2 指的是一種小型、高效的介面規格,並支援多種訊號協定。其中用於 SSD 的協定為 SATA 與 PCI Express(PCIe) 兩種傳輸協定。
- SATA 最快速度為 6 Gbps,實際最高速度為 600 MB/s。如果可以請選擇 NVMe 而不要選擇 SATA,否則會受限於 SATA 的速度無法跑滿 USB 3.2 Gen 2 的 1000 MB/s。
- NVMe 是一種專為使用 PCIe 介面的快閃記憶體而設計的通訊協定,其中在選購 SSD 時會標記 PCIe Gen3 或是 PCIe Gen4,PCIe Gen 4 具有比 PCIe Gen3 更快的速度,但若選擇組裝外接 SSD,USB Gen 2 的速度選擇 PCIe Gen 3 即可,可以達到最快讀寫速度 1000 MB/s 左右。
本篇文章會以 NVMe M.2 SSD + 外接盒為出發點,進行選購注意參數說明。
硬碟選擇優先順序
- 好攜帶:隨身碟 > SSD > HDD
- 高效能:SSD > 隨身碟 > HDD
- 考慮超大容量:HDD > SSD > 隨身碟
- 成本考量:隨身碟 > HDD > SSD
- 作業系統開機:SSD > HDD > 隨身碟
- 怕摔:隨身碟 > SSD » HDD
- 功耗:SSD > 隨身碟 > HDD
- 不缺錢:SSD > 隨身碟 > HDD
USB 外接介面規格
無論外接硬碟內部採用何種協定或技術,最終都會透過 USB 介面與主機或其他裝置進行通訊。USB 規範歷經多次改版,各版本之命名與規格易令人混淆。現階段常見的 USB 版本主要包括:
- USB 3.2 Gen 1:最高傳輸速度約 500 MB/s。
- USB 3.2 Gen 2:最高傳輸速度約 1200 MB/s。
- USB 3.2 Gen 2×2:最高傳輸速度約 2400 MB/s。
下表列出各 USB 規範對應的行銷名稱、傳輸頻寬、理論與實際速度、先前命名、介面選項及線長:
行銷名稱 | 對應規格 | 傳輸頻寬 | 理論最快速度 | 實際單檔讀取速度 | 先前名為 | 介面選項 | 線長 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
USB 5Gbps | USB 3.2 Gen 1 | 5 Gbps | 500 MB/s | 450-500 MB/s | USB 3.1 Gen 1、USB 3.0 | USB-A、USB Micro B、USB-C | < 1 m |
USB 10Gbps | USB 3.2 Gen 2 | 10 Gbps | ≈ 1,200 MB/s | 950-1,000 MB/s | USB 3.1 Gen 2、USB 3.1 | USB-A、USB Micro B、USB-C | < 1 m |
USB 20Gbps | USB 3.2 Gen 2×2 | 20 Gbps | ≈ 2,400 MB/s | 1800-1,900 MB/s | × | USB-C | < 0.8 m |
USB 20Gbps | USB4 Gen 2×2 | 20 Gbps | ≈ 2,400 MB/s | 1800-1,900 MB/s | × | USB-C | < 0.8 m |
USB 40Gbps | USB4 Gen 3×2 | 40 Gbps | ≈ 4,800 MB/s | 3,700-3,800 MB/s | × | USB-C | < 0.8 m |
USB 80Gbps | USB4 v2.0 | 80 Gbps | ≈ 9,600 MB/s | 5,000-6,250 MB/s | × | USB-C | < 0.8 m |
以 iPhone 15 Pro 支援 USB 10Gbps(USB 3.2 Gen 2)規範,理論最高速度可達 1200 MB/s;而 iPhone 15 僅支援 USB 2.0,其最高速度僅為 480 Mbps(約 60 MB/s)。
若將 NVMe M.2 SSD 用作外接硬碟,目前 2024 年主流產品均採用 USB 10Gbps 規範,實際讀寫速度約為 1000 MB/s。在選購 NVMe M.2 SSD 時,建議挑選讀寫速度達 1000 MB/s 以上之產品。例如,「鎧俠 KIOXIA Exceria G2 1TB/M.2 PCIe Gen3」產品,其循序讀取與寫入速度分別可達 2100 MB/s 與 1700 MB/s,並採用 TLC 顆粒,容量為 1 TB,同時享有五年保固。
- 根據 USB 編碼方式的差異,理論上最高傳輸速度可能會略有差異。實際速度根據不同的顆粒、快取機制也有所差異,可多參考網路上的性能指標評測。實際單檔速度僅為讀取速度,實際單檔寫入速度通常會相同或更低一些。
- 目前市面上支援 USB4 v2.0 的裝置主要基於 Intel Thunderbolt 5 晶片。這些晶片符合 USB4 v2.0 規格,並與其相容,但 USB4 v2.0 認證計畫仍在 USB-IF 的規劃階段,尚無正式通過認證的產品。
- 在 USB 3.x 規範中,其命名包含空格;而 USB4 正式名稱則移除了空格,且不附加「.0」後綴。
NVMe M.2 SSD 選購注意參數
TLC 還是 QLC?
在選用 SSD(固態硬碟)時,TLC
(Triple-Level Cell)通常是比 QLC
(Quad-Level Cell)更優先的選擇。QLC 並非目前市場的主流選擇,尤其在需要高耐用性和穩定性的應用中。
常見的 SSD 類型包括 TLC
(每個單元儲存 3 位元)、QLC
(每個單元儲存 4 位元),以及偶爾會看到的 MLC
(Multi-Level Cell,每個單元儲存 2 位元)。
- 位元數與單元數量的關係:每個單元儲存的位元數越少,要達到相同容量所需的單元數量就越多。例如,MLC(2 位元)比 TLC(3 位元)需要更多的單元來達到相同的儲存容量。
- 耐用性與壽命:由於單元數量更多,資料可以有更多的冗餘來避免讀寫失敗,這意味著壽命較長。MLC 因為每個單元儲存的位元數較少,所以在同等容量下,單元數量更多,耐用性更高。
- 資料處理速度:此外,處理更少位元的單元在資料讀寫上也相對較快。
因此,在選擇 SSD 時,特別是對於需要高性能和長壽命的應用,TLC 是比 QLC 更合適的選擇。
選擇 PCIe Gen 3 還是 PCIe Gen 4?
市面上大多數外接盒的主控晶片支援 PCIe Gen 3,並搭配 USB 3.2 Gen 2 的傳輸速度(理論值約 10 Gbps,實際傳輸速度約 1000-1200 MB/s)。因此,對於一般使用情境選擇 PCIe Gen 3 確保頻寬讀寫速度大於 1200 MB/s 就足夠。
若要組裝進階的 USB 3.2 Gen 2×2 系統以追求更快的傳輸速度,則必須確認外接盒的控制晶片是否支援此標準,並且所選的 NVMe M.2 SSD 其讀寫性能要大於 2400 MB/s。
是否需要 DRAM?
在選擇 NVMe M.2 SSD 時,建議優先選擇具備至少 1 GB DRAM 的型號,避免選擇 DRAMless(無 DRAM)版本。
DRAM(動態隨機存取記憶體)在 NVMe M.2 SSD 中扮演快取的角色,能夠顯著提升資料傳輸效率,尤其在處理隨機讀寫操作時表現尤為出色。其主要功能是儲存檔案的映射表(mapping table),這張表記錄了資料在 NAND 快閃記憶體中的實際儲存位置。有了 DRAM,SSD 可以快速定位並存取資料,大幅縮短反應時間,提升整體性能。
為了降低成本,部分 NVMe M.2 SSD 不配置額外的 DRAM 晶片,這類產品通常會標註為「DRAMless」。沒有獨立 DRAM 的 SSD 會依賴兩種替代方案來儲存映射表與快取資料:
- NAND 快閃記憶體本身:直接將映射表儲存在 NAND 中,但由於 NAND 的存取速度遠低於 DRAM,這會導致性能下降。
- 主機記憶體(電腦的 DRAM):透過「主機記憶體緩衝(host memory buffer,HMB)」技術,SSD 可以經由 PCIe 介面直接存取電腦的 DRAM 作為快取。
外接硬碟採用 USB 協定,而 HMB 技術僅適用於 PCIe 介面,不支援 USB 協定。因此,在 USB 外接應用中,DRAMless SSD 無法利用主機記憶體來提升性能。
外接硬碟盒控制晶片的選擇?
選擇外接硬碟盒控制晶片時,首要考慮的是 M.2 插槽所支援的協定,市面上有 SATA 與 PCIe(NVMe)。該控制晶片負責橋接 PCIe 或 SATA 將其轉換為 USB 介面。這也直接影響外接硬碟盒支援的 USB 3.2 速度。市面常見晶片為:
主控晶片 | USB 協定 | 傳輸頻寬 |
---|---|---|
瑞昱 RTL9210 | USB 3.2 Gen 2 | 10 Gbps |
瑞昱 RTL9210b | USB 3.2 Gen 2 + SATA | 10 Gbps |
智微 JMS583 | USB 3.2 Gen 2 | 10 Gbps |
祥碩 ASM2362 | USB 3.2 Gen 2 | 10 Gbps |
祥碩 ASM2364 | USB 3.2 Gen 2×2 | 20 Gbps |
祥碩 ASM2464PD | USB 4/Thunderbolt Gen 3×2 | 40 Gbps |
以上晶片都是臺灣製造,即便是淘寶買的 SSD 外接盒也不外乎這三個晶片。而網路上對於三款控制晶片的測試並不多,所以並非考量 SSD 性能差異的因素。此外,USB3.2 Gen 2x2,SSD 的讀寫速度需大於 2400 MB/s,才能發揮其速度。
部分可能會看到使用 Intel JHL7440 晶片,這晶片相對於今日比較舊了。其對應晶片可以選擇 ASM2464PD 取代。
買滑蓋式還是掀蓋式的外接盒?
如果可以優先選擇掀蓋式而不是滑蓋式。
市面上許多標榜免工具即可安裝,這種大多數為滑蓋式,像是抽屜一樣即可取出 M.2 SSD,滑蓋式的散熱通常裡面會蓋上獨立的散熱遮罩,並沒辦法直接把熱導到機殼。反之,掀蓋式沒有滑動的行為,所以散熱條貼在 SSD 上後,蓋上外殼可以直接把熱導到外殼。不過這些可以再網路上找到更多的評測進行選擇。
SSD 正常使用溫度?
目前安裝於桌上型使用溫度平常為 42℃,一般工作溫度為 50 ~ 55℃ 之間,若超過 60℃ 會使 SSD 降速並降低使用壽命。
硬碟的格式化選擇?
exFAT 為優先考量。可以實現跨裝置的需求。
選擇 exFAT 可以實現跨裝置(Windows, macOS, iOS, Android)並正常讀取硬碟內資料。
如果只在特定裝置工作,可根據作業系統選擇對應的格式。
- Windows:NTFS
- macOS / iPad / iOS:AFPS
- Android:exFAT
跑不到預期速度?
請確定線長、USB 孔的支援、控制晶片支援的 PCIe、控制晶片韌體、SSD 本身的快取。
速度這件事情是組裝或購買高速 SSD 蠻容易注重的點,畢竟錢都花了,沒跑到預期速度當然會蠻嘔的。
如果沒有跑到預期速度,可以檢查以下幾點:
- 線長是否短於 0.8 m?
- 電腦的 USB 孔確定是否支援所需的 USB 版本?
- 如果有使用 Type C 轉 Type A,轉接頭是否不良?
- M.2 SSD 本身讀寫速度是否滿足 USB 的速度(本身 PCIe 讀寫只有 2000 Mbps,總跑不到 USB4 的速度吧?)
- 控制晶片本身的效能
- 控制晶片的韌體是否為最新版?
- SSD 本身的快取空間滿了、溫度過高會降速
- 有沒有開啟寫入快取?
結論
考慮到實際應用、容量、成本、散熱、廠商口碑等因素,往往會取決於決定哪款 SSD,在選擇之前可以多查詢網路上的讀寫實測。
如果真的沒心力進行評估哪款 M.2 SSD 的話,選擇大廠、較多人買的成品 SSD 也比較不會踩雷。
例如 2025 年市面上比較常看到的外接 SSD 產品如下:
- ADATA SD810
- ADATA SE880
- ADATA SE900G
- Crucial X9 Pro
- Crucial X10 Pro
- Kingston XS1000
- Kingston XS2000
- SanDisk Extreme PRO Portable SSD V2
- SK hynix Beetle X31
- TeamGroup T-Force M200
這幾款外接 SSD 在外觀設計與防護性能方面表現優異。然而,受限於小巧尺寸,散熱設計可能有所取捨。
此外,儘管都支援 USB 3.2 Gen 2×2(20 Gbps),但由於 NVMe 控制晶片與快取配置不同,部分產品能發揮極限速度,而其他則可能略有差異。
建議購買前參考實測評測,以確保符合需求。唯一可以確定的是,這類終端產品的售價相對較高。
參考文獻
- 兩種 M.2 SSD 固態硬碟的類型:SATA 和 NVMe
- NVMe vs M.2 vs SATA vs PCIe: What are these SSDs?
- 最新 SSD 固態硬碟顆粒SLC/MLC/TLC/QLC有什麼區別?
- USB 3.1 Gen 1、Gen 2 及 USB 3.2 的差異為何?
- The New USB standard: USB 3.2 Explained
- USB4® | USB-IF
- 使用 iPhone 15 的 USB-C 連接器充電及連接
- 原價屋查價
- 欣亞數位線上估價
- SSD Database
- SSD_Buying_Guide_List.pdf
- Understanding File Systems
- USB-IF LICENSED MARK(S) REQUIREMENTS
- Thunderbolt 5 Performance Explained: Real-World Insights