#首席生活家#老夫卿發少年狂——老主板升級PCIE NVMe SSD攻略

最近接連入手了好幾個PCIE NVMe主控的高端SSD，性能都不錯，想起家裡還有一台4770K+華碩MAXIMUS-VI-EXTREME主板的老主機，打算分配一個SSD給老主機使用。說實話，這台主機的性能並不比現在的7700K+Z270差多少，唯一比較遺憾的就是不支持NVMe，無法發揮PCIE NVMe主控的高端SSD的性能。上網查了很多教程，結合自己多年MOD主板BIOS的經驗，終於順利的給這塊Z87主板增加了對NVMe的支持。接下來就分享一下讓老主板煥發第二春，用上PCIE NVMe SSD的幾點經驗。

★什麼是NVMe★

首先我們來了解一下什麼是NVMe。

我們知道，傳統的機械硬碟是靠磁頭在磁碟盤面上來回移動讀取數據的，讀取延遲比較高。硬碟存儲數據並不是連續存儲的，一個文件有可能被零散存放在硬碟各個磁軌上，要完整讀取一個文件，磁頭有時候需要來回跑很多次，所以讀寫速度非常慢，尤其是隨機4K讀寫，這也讓傳統機械硬碟成為系統性能的瓶頸。為了優化機械硬碟超高的讀取延遲，AHCI （Serial ATA Advanced Host Controller Interface）串列ATA高級主控介面應運而生。Intel和多家存儲巨頭聯合研發的AHCI允許存儲驅動程序啟用高級串列ATA功能，如AHCI獨有的NCQ技術，能夠有針對性的縮減尋道時間，以此對機械硬碟的性能進行優化。對比老邁的IDE模式，AHCI能夠提升機械硬碟綜合性能約10-30%。不過SSD的工作原理與機械硬碟完全不同，SSD採用的是電信號進行存儲，使用的存儲介質是硅晶元；HDD採用磁信號進行存儲，存儲介質是磁碟。因此，專為機械硬碟而設計的AHCI優化並不適用於固態硬碟。所以，Intel主導的Non-Volatile Memory Express（簡稱NVMe）非易失性存儲器標準即NVMe規範在2011年正式出爐，這是專門針對NAND快閃記憶體和下一代存儲設備所提出的規範。它專門針對快閃記憶體的特點而研發，其目的是儘可能的縮小存儲系統和內存帶寬之間的差距。

我們很多用戶在使用SATA介面的SSD時，在BIOS中都可以看到IDE和AHCI模式可以進行選擇，但是真正適合SSD的NVMe模式卻只針對PCIE NVMe主控的SSD才有用。因此，我們要享受NVMe帶來的高速體驗，首先需要一塊採用PCIE NVMe主控的SSD，還有就是主板必須支持NVMe。

★哪些老主板能夠支持NVMe★

目前官方正式宣布支持NVMe的有intel的100 和200系列晶元組主板，例如採用Z170、B250、Z270等這些晶元組的主板都可以完美支持NVMe，很多intel 9系列的主板也可以通過升級官方新版BIOS來增加對NVMe的支持。而那些相對比較久遠的intel 6、7、8系列主板，廠家一般都沒有提供官方的NVMe升級版BIOS（老型號主板升級BIOS就增加新功能，那麼新型號主板還有誰買），對於這部分主板，用戶就需要自己手動對BIOS進行MOD來增加對NVMe的支持了。說實話，很多原先的X79、Z87高端平台，性能還強於目前的很多主流平台。對這些主板的BIOS進行MOD以增加對NVMe的支持，具有很大的實用價值。

（4770K+華碩MAXIMUS-VI-EXTREME主板的老主機綜合性能並不落後）

★沒有M.2介面的老主板如何用上PCIE NVMe SSD★

除了BIOS支持NVMe之外，還需要主板上有相應的硬體介面支持才能用上PCIE NVMe SSD。對於Z170、B250、Z270等主板來說，主板上一般都有已經配備了走PCIE匯流排的M.2介面，那麼直接選購M.2介面的PCIE NVMe SSD就可以了；而部分Z97和B150主板上雖然有M.2介面，但只支持SATA主控的SSD的話，同樣不支持PCIE NVMe SSD。例如我的華碩MAXIMUS-VI-EXTREME主板，雖然通過mini PCIE擴展卡提供了M.2介面，但只支持SATA主控的SSD，所以要享受PCIE NVMe SSD帶來的高速體驗的話，只能購買帶PCIE轉接卡的PCIE NVMe SSD，直接把SSD安裝到PCIE 3.0插槽上。

PCIE NVMe SSD我有好幾個，但是能直接安裝到華碩MAXIMUS-VI-EXTREME主板上的只有帶PCIE轉接卡的浦科特M8PeY。

帶PCIE轉接卡的浦科特M8PeY的包裝盒明顯比普通M.2介面的M8Pe要大許多，而且包裝盒上有標註HHHL Add-in Card/NVM Express SSD。HHHL Add-in Card指的其實就是PCIE轉接卡，轉接卡上有一個M.2介面，連接了M.2介面的M8Pe SSD。這個轉接卡在網上單買的話大概需要三四百元，並不便宜。而浦科特M8PeY的這個轉接卡，用在其他PCIE NVMe主控的M.2 SSD上也是可以的。

★老主板BIOS MOD教程★

網上有不少老主板修改BIOS增加對NVMe支持的教程，其原理很簡單，就是提取新型號主板BIOS中的NVMe模塊，添加到老主板的BIOS中。但是很多網友在實踐過程中發現添加這個模塊說起來簡單，操作起來卻不一定能夠成功。根據我個人的經驗，失敗的原因主要有一下幾點：1、BIOS容量太小，添加NVMe模塊后BIOS文件體積太大；2、老主板BIOS中原先的RST OROM版本太低，添加NVMe模塊后兼容性不好；3、添加的NVMe模塊與原先的BIOS不匹配。

我總結的BIOS修改步驟有以下五步：

1、在老主板的官網上下載最新的BIOS，而且必須是支持EFI的版本。例如我使用的華碩MAXIMUS-VI-EXTREME主板，官網的最新版BIOS版本號為1603，下載後備用。

2、下載相同品牌更新型號的支持NVMe的主板BIOS，用於提取NVMe模塊。例如我下載了華碩Z97 DELUXE支持NVMe的BIOS，版本號為0401。為什麼不選最新的Z270系列，因為Z97與Z87的血緣關係最接近，兼容性應該會更好。

3、下載UEFI BIOS Updater 1.65程序，用於升級老主板BIOS中的RST OROM版本，下載后解壓縮得到一個名為UBU_v1_65的文件夾。以我的華碩MAXIMUS-VI-EXTREME主板為例，1603版本的BIOS文件名為MAXIMUS-VI-EXTREME-ASUS-1603.CAP，把該文件拷貝到UBU_v1_65文件夾中，運行UBU.Bat批處理文件，會彈出如下圖的程序窗口。在第一個選項中填入數字1進入RST OROM升級菜單，然後填入數字8把RST OROM升級到V15.1.0.2545，然後保存文件退出。

4、下載AMI BIOS的編輯工具軟體MMTool，使用MMTool打開剛才下載的華碩Z97 DELUXE支持NVMe的BIOS文件，文件名為Z97-DELUXE-USB31-ASUS-0401.CAP。打開BIOS文件后在下方的BIOS模塊中找到Nvme、NvmeSmm、NVMEINT13等三個模塊，用滑鼠左鍵單擊后，在上方的選項卡中選擇「提取」，並點擊選定下方的「提取解壓縮」，在提取路徑中把三個模塊提取后的文件名分別命名為：Nvme.ffs、NvmeSmm.ffs、NVMEINT13.ffs。

隨後用MMTool軟體打開前面修改並保存好的華碩MAXIMUS-VI-EXTREME主板的BIOS文件MAXIMUS-VI-EXTREME-ASUS-1603.CAP，找到CSMCORE模塊，用滑鼠左鍵單擊這個模塊，接著在上方的選項卡中選擇「插入」，點擊勾選下方的「插入壓縮」，在「模塊文件」的路徑中選擇前面保存好的Nvme.ffs、NvmeSmm.ffs、NVMEINT13.ffs等三個文件並進行插入。插入成功后，在CSMCORE模塊相同卷（一般是卷03或者卷04）的末尾可以看到Nvme、NvmeSmm、NVMEINT13等三個模塊，說明插入已經成功，保存並退出MMTool。至此，老主板支持NVMe的BIOS文件已經修改完畢。

如果插入這三個模塊后添加NVMe失敗，可以另外下載Z170的主板BIOS，用上述方法提取其中的NVMeExpressDxE模塊后只插入NVMeExpressDxE模塊，同樣可以讓老主板支持NVMe。單純插入NVMeExpressDxE模塊對比前面插入Nvme、NvmeSmm、NVMEINT13等三個模塊的好處是佔用BIOS文件的空間更小，適合那些BIOS容量較小的老主板。大家可以根據自己主板的具體情況和兼容性進行嘗試和選擇。

5、除了華碩之外其他品牌的主板，修改後的BIOS文件直接用主板自帶的刷新工具進行刷新即可。華碩主板的刷新工具在刷新前會自動檢測BIOS文件，如果發現是自行修改過的，會出現錯誤提示而限制BIOS文件的刷新。我們可以把修改好的BIOS文件拷貝到U盤上，把文件名改為M6E.CAP，利用華碩主板自帶的USB BIOS Flashback功能對BIOS進行強制刷新。具體操作方法是把存有修改版BIOS的U盤連接到主板上帶有USB BIOS Flashback標識的USB介面上，然後關機，在不切斷電源的情況下長按主板I/O面板上的USB BIOS Flashback按鍵，直到按鍵上的指示燈閃爍時鬆開按鍵，指示燈會繼續閃爍，等到停止閃爍時說明BIOS已經刷新完畢，就可以重新開機了。

如果你的華碩主板不支持USB BIOS Flashback功能，也可以下載華碩的EZ Update程序，導入BIOS文件時選擇未修改的原版BIOS文件，在通過驗證並準備開始刷新時把修改版BIOS的文件名改為與原版BIOS一模一樣並在同一文件夾目錄下把原版文件替換掉，然後點擊「更新」進行BIOS升級，以此「偷天換日」來刷新BIOS。

★實際性能測試★

完成華碩M6E主板的BIOS改造之後，就要來實際測試一下對PCIE NVMe SSD的支持程度了。浦科特M8PeY的PCIE版本其實就是一個M.2介面的SSD加上一個PCIE轉接卡。PCIE轉接卡上有一個M.2介面，安裝有一個2280規格的M8Pe SSD，PCIE轉接卡上還有兩組LED燈，一組是白光常亮的，另外一組是紅光帶呼吸燈燈效的。SSD本身和M.2介面的M8Pe完全沒有兩樣，SSD的PCB上有一個主控晶元+一個緩存顆粒+兩個NAND顆粒。主控晶元採用Marvell 88SS1093，三核心8通道，原生支持PCIE NVMe主控，採用28nm製程，每個通道支持8CE/Die，最高支持2TB的容量，支持NAND Edge error-correcting和LDPC技術。緩存方面採用了三星的LPDDR3顆粒，單顆容量512MB，頻率為1600MHz。NAND顆粒則採用了東芝原廠BGA封裝的Toggle 15nm MLC NAND，單顆容量256GB，一共兩顆組成512G的總容量。隨SSD附送有一個「矮個子」的PCI固定擋板，因此M8PeY也可以安裝在超薄機箱內。

完成硬體安裝之後進入Windows系統，在「設備管理器」中可以看到增加了一個「標準NVM Express控制器」，說明已經成功為Z87主板添加了對NVMe的支持。

★測試篇★

測試成績對比：

從測試結果中可以看到，作為目前PCIE NVMe SSD的旗艦級產品，浦科特M8PeY 512G在Z170主板上的性能表現是非常強勁的，基本代表了目前家用固態硬碟的頂級性能。而在我對Z87主板的BIOS進行改造之後，浦科特M8PeY也能夠在Z87主板上服役，而且表現也同樣很搶眼，ASS SSD的分數在Z170上是3077分，在Z87上是3006分，相差2.3%；Anvil』s Storage Utilities的分數在Z170上是10826.66，在Z87上是10798.47，相差0.26%；PCMARK8的Storage分數在Z170上是5096，在Z87上是5091，相差0.098%。在Z87上的各項測試成績均以極小的幅度落後於Z170平台，落後幅度在誤差範圍內，而且考慮到兩個平台的內存頻率相去甚遠，所以這個測試成績說明Z87主板在修改BIOS之後是完全可以完整支持NVMe的。

★首席生活家觀點★

一、通過實踐可以得出結論，自己手動修改老主板BIOS為老主板添加對NVMe的支持的做法是完全行之有效的。而且老主板在增加對NVMe的支持后，使用PCIE NVMe SSD的效能與目前主流的Z170、Z270主板幾乎是沒有差別的。大家可以根據自己主板的實際情況來選擇修改BIOS的具體方法。正在使用老主板的用戶，如果想要體驗一下PCIE NVMe SSD的高速快感，可以試試按照本文的方法對自己的主板BIOS進行修改。不過改BIOS有風險，操作須謹慎。

二、針對那些本身就配備有走PCIE匯流排的M.2介面的老主板來說，只需要在BIOS中添加支持NVMe的相關模塊並且購買一款採用PCIE NVMe主控的SSD就可以享受NVMe帶來的高速SSD使用體驗。而針對那些本身並沒有配備走PCIE匯流排的M.2介面的老主板來說，除了在BIOS中增加NVMe模塊之外，在選購SSD時還要注意必須購買類似浦科特M8PeY這樣的帶有PCIE轉接卡的PCIE NVMe SSD。類似的PCIE轉接卡在網店上的售價一般在三百多元左右，不過不知道在兼容性方面是否存在一些問題。我個人的看法是，雖然自帶PCIE轉接卡的SSD會稍貴一些，但是在售後和兼容性方面會更有保證。