Ak sa pýtate, ktoré rozhranie by sa malo použiť pre SSD s podporou NVMe, potom každý (kto vie, čo je NVMe) odpovie: samozrejme PCIe 3.0 x4! Je pravda, že s odôvodnením bude mať pravdepodobne ťažkosti. V najlepšom prípade dostaneme odpoveď, že takéto jednotky podporujú PCIe 3.0 x4 a na šírke pásma rozhrania záleží. Niečo to má, ale všetko sa o tom začalo až vtedy, keď sa to v niektorých prevádzkach v rámci „bežného“ SATA zaplnilo na niektoré disky. Ale medzi jeho 600 MB/s a (rovnako teoretickými) 4 GB/s rozhrania PCIe 3.0 x4 je len priepasť naplnená množstvom možností! Čo ak stačí jedna linka PCIe 3.0, keďže je to už jeden a pol krát viac ako SATA600? Palivo do ohňa prikladajú výrobcovia ovládačov, ktorí hrozia prechodom na PCIe 3.0 x2 v budgetových produktoch, ako aj fakt, že mnohí používatelia nemajú také a také. Presnejšie, teoreticky existujú, ale môžete ich uvoľniť iba prekonfigurovaním systému alebo dokonca zmenou niečoho v ňom, čo nechcete robiť. Chcem si však kúpiť špičkový pevný disk, ale existujú obavy, že z toho nebude mať žiadny úžitok (dokonca ani morálna spokojnosť s výsledkami testovacích nástrojov).

Ale je to tak alebo nie? Inými slovami, je naozaj potrebné zamerať sa výlučne na podporovaný režim prevádzky – alebo je to v praxi ešte možné vzdať sa zásad? To sme sa dnes rozhodli skontrolovať. Nech je kontrola rýchla a netvrdí, že je vyčerpávajúca, ale prijaté informácie by mali stačiť (ako sa nám zdá) aspoň na zamyslenie... Medzitým sa stručne zoznámime s teóriou.

PCI Express: existujúce štandardy a ich šírka pásma

Začnime tým, čo je PCIe a ako rýchlo toto rozhranie funguje. Často sa to nazýva „zbernica“, čo je trochu ideologicky nesprávne: ako taká neexistuje zbernica, ku ktorej sú pripojené všetky zariadenia. V skutočnosti existuje sada pripojení point-to-point (podobná mnohým iným sériovým rozhraniam) s radičom v strede a zariadeniami k nemu pripojenými (každé z nich môže byť samo osebe rozbočovačom ďalšej úrovne).

najprv Verzia PCI Express sa objavil takmer pred 15 rokmi. Orientácia na použitie vo vnútri počítača (často v rámci tej istej dosky) umožnila štandardnú vysokú rýchlosť: 2,5 gigatransakcií za sekundu. Keďže rozhranie je sériové a plne duplexné, jeden PCIe pruh (x1; vlastne atómová jednotka) poskytuje prenos dát rýchlosťou až 5 Gbps. Avšak v každom smere - iba polovica z toho, t.j. 2,5 Gb / s, a to je plná rýchlosť rozhrania, a nie "užitočná": na zlepšenie spoľahlivosti je každý bajt kódovaný 10 bitmi, takže teoretická šírka pásma jedna linka PCIe 1.x je približne 250 MB/s v každom smere. V praxi je stále potrebné prenášať informácie o službách a v dôsledku toho je správnejšie hovoriť o ≈200 MB / s prenosu používateľských dát. Čo však v tom čase nielen pokrývalo potreby väčšiny zariadení, ale poskytovalo aj solídnu zásobu: stačí pripomenúť, že predchodca PCIe v segmente masových systémových rozhraní, teda zbernica PCI, poskytoval priepustnosť 133 MB/s. A aj keď vezmeme do úvahy nielen masovú implementáciu, ale aj všetky možnosti PCI, potom maximum bolo 533 MB / s a ​​pre celú zbernicu, t. j. taký PS bol rozdelený na všetky zariadenia, ktoré sú k nemu pripojené. Tu 250 MB / s (pretože PCI zvyčajne poskytuje plnú, neužitočnú šírku pásma) na linku - pri výhradnom použití. A pre zariadenia, ktoré potrebujú viac, bola pôvodne poskytnutá možnosť agregovať niekoľko liniek do jedného rozhrania, a to mocninou dvoch - od 2 do 32, tj. štandardizované x32 variant už mohol prenášať až 8 GB/s v každom smere. V osobných počítačoch sa x32 nepoužíval kvôli zložitosti vytvárania a šľachtenia zodpovedajúcich ovládačov a zariadení, takže variant so 16 riadkami sa stal maximom. Používali ho (a stále používajú) hlavne grafické karty, keďže väčšina zariadení toho až tak veľa nepotrebuje. Vo všeobecnosti ich stačí značný počet a jeden riadok, ale niektorí úspešne používajú x4 aj x8: len na tému úložiska - radiče RAID alebo SSD.

Čas sa nezastavil a asi pred 10 rokmi sa objavila druhá verzia PCIe. Vylepšenia sa netýkali len rýchlosti, ale aj v tomto smere bol urobený krok vpred – rozhranie začalo poskytovať 5 gigatransakcií za sekundu pri zachovaní rovnakej kódovacej schémy, teda zdvojnásobila sa priepustnosť. A v roku 2010 sa opäť zdvojnásobil: PCIe 3.0 poskytuje 8 (namiesto 10) gigatransakcií za sekundu, ale redundancia sa znížila - teraz sa 130 používa na kódovanie 128 bitov a nie 160, ako predtým. V princípe je už na papieri pripravená verzia PCIe 4.0 s ďalším zdvojnásobením rýchlostí, no v blízkej budúcnosti sa jej hardvérovo masívne nedočkáme. V skutočnosti sa PCIe 3.0 stále používa na mnohých platformách v spojení s PCIe 2.0, pretože výkon druhého z nich jednoducho ... nie je potrebný pre mnohé aplikácie. A tam, kde je to potrebné, funguje stará dobrá metóda agregácie riadkov. Len každý z nich sa za posledné roky stal štyrikrát rýchlejším, t. j. PCIe 3.0 x4 je PCIe 1.0 x16, najrýchlejší slot v počítačoch so strednou nulou. Túto možnosť podporujú špičkové radiče SSD a odporúčame ju používať. Je jasné, že ak takáto príležitosť existuje - veľa nestačí. A ak nie je? Vyskytnú sa nejaké problémy, a ak áno, aké? To je otázka, ktorou sa musíme zaoberať.

Metodika testovania

Spustite testy s rôzne verzieŠtandard PCIe nie je ťažký: takmer všetky radiče vám umožňujú používať nielen ten, ktorý podporujú, ale aj všetky staršie. S počtom pruhov je to zložitejšie: chceli sme priamo otestovať varianty s jedným alebo dvoma pruhmi PCIe. Doska Asus H97-Pro Gamer, na ktorej bežne používame Čipová súprava Intel H97 celá sada nepodporuje, no okrem „procesorového“ x16 slotu (ktorý sa bežne používa) má ešte jeden, ktorý funguje v režimoch PCIe 2.0 x2 alebo x4. Využili sme túto trojicu a pridali sme k nej režim PCIe 2.0 „procesorového“ slotu, aby sme posúdili, či existuje rozdiel. V tomto prípade však medzi procesorom a SSD nie sú žiadni cudzí „sprostredkovatelia“, ale pri práci so slotom „čipová súprava“ existuje: samotná čipová súprava, ktorá je v skutočnosti pripojená k procesoru rovnakým PCIe 2.0 x4 . Mohli by sme pridať niekoľko ďalších režimov prevádzky, ale stále sme sa chystali vykonať hlavnú časť štúdie na inom systéme.

Faktom je, že sme sa rozhodli využiť túto príležitosť a zároveň preveriť jednu „mestskú legendu“, a to presvedčenie o užitočnosti použitia špičkových procesorov na testovanie diskov. Zobrali sme teda osemjadrový Core i7-5960X – príbuzného Core i3-4170 zvyčajne používaného v testoch (ide o Haswell a Haswell-E), ktorý má však štyrikrát viac jadier. Navyše, doska Asus Sabertooth X99 nájdená v košoch je pre nás dnes užitočná prítomnosťou PCI slot e x4, v skutočnosti schopný pracovať ako x1 alebo x2. V tomto systéme sme testovali tri x4 varianty (PCIe 1.0/2.0/3.0) z procesora a čipsetu PCIe 1.0 x1, PCIe 1.0 x2, PCIe 2.0 x1 a PCIe 2.0 x2 (vo všetkých prípadoch sú konfigurácie čipsetu na diagramoch označené ikonu (c)). Má teraz zmysel obrátiť sa na prvú verziu PCIe vzhľadom na skutočnosť, že sotva existuje jedna doska, ktorá podporuje iba túto verziu štandardu a dokáže zaviesť systém zo zariadenia NVMe? Z praktického hľadiska nie, ale a priori si overiť očakávaný pomer PCIe 1.1 x4 = PCIe 2.0 x2 a podobne, nám to príde vhod. Ak test ukáže, že škálovateľnosť zbernice zodpovedá teórii, znamená to, že nezáleží na tom, že sa nám zatiaľ nepodarilo získať prakticky významné spôsoby pripojenia PCIe 3.0 x1 / x2: prvý bude presne identický s PCIe 1.1 x4 alebo PCIe 2.0 x2 a druhý - PCIe 2.0 x4 . A my ich máme.

Čo sa týka softvéru, obmedzili sme sa iba na Anvil’s Storage Utilities 1.1.0: celkom dobre meria rôzne nízkoúrovňové charakteristiky diskov, ale nič viac nepotrebujeme. Naopak: akýkoľvek vplyv ostatných komponentov systému je krajne nežiaduci, takže nízkoúrovňové syntetické látky nemajú pre naše účely alternatívu.

Ako „pracovné telo“ sme použili 240 GB Patriot Hellfire. Ako sa pri testovaní zistilo, nejde o držiteľa výkonnostného rekordu, no jeho rýchlostné charakteristiky celkom zodpovedajú výsledkom. najlepšie SSD rovnakej triedy a rovnakej kapacity. Áno, a na trhu sú už aj pomalšie zariadenia a bude ich viac. V zásade bude možné zopakovať testy s niečím rýchlejším, ale ako sa nám zdá, nie je to potrebné - výsledky sú predvídateľné. Ale nepredbiehajme, ale pozrime sa, čo sme dostali.

Výsledky testu

Pri testovaní Hellfire sme si všimli, že maximálnu rýchlosť na sekvenčných operáciách z neho dokáže „vyžmýkať“ iba viacvláknová záťaž, takže aj toto treba brať do úvahy do budúcnosti: teoretická priepustnosť je teoretická, pretože „skutočná“ ” údaje prijaté v rôzne programy podľa rôznych scenárov budú viac závisieť nie od toho, ale od tých istých programov a scenárov - samozrejme v prípade, keď do toho nezasahujú okolnosti vyššej moci :) Práve takéto okolnosti teraz sledujeme: už bolo povedané vyššie že PCIe 1 .x x1 je ≈200 MB/s, a to je presne to, čo vidíme. Dva pruhy PCIe 1.x alebo jeden pruh PCIe 2.0 sú dvakrát rýchlejšie, a to je presne to, čo vidíme. Štyri pruhy PCIe 1.x, dva pruhy PCIe 2.0 alebo jeden pruh PCIe 3.0 sú dvakrát rýchlejšie, čo sa potvrdilo pri prvých dvoch možnostiach, takže tretia pravdepodobne nebude iná. To znamená, že v zásade je škálovateľnosť podľa očakávania ideálna: operácie sú lineárne, Flash sa s nimi dobre vyrovnáva, takže na rozhraní záleží. Blesk sa zastaví urobit dobre na PCIe 2.0 x4 na zápis (takže PCIe 3.0 x2 postačí). Čítanie "môže" viac, ale posledný krok už dáva jeden a pol, a nie dva (ako by potenciálne malo byť) zvýšenie. Poznamenávame tiež, že nie je badateľný rozdiel medzi radičom čipsetu a procesora a ani medzi platformami. LGA2011-3 je však trochu vpredu, ale len trochu.

Všetko je hladké a krásne. ale šablóny sa netrhajú: maximum v týchto testoch je len o niečo viac ako 500 MB/s a dokonca aj SATA600 alebo (v prílohe dnešného testovania) PCIe 1.0 x4 / PCIe 2.0 x2 / PCIe 3.0 x1. Je to tak: nebojte sa vydania rozpočtových ovládačov pre PCIe x2 alebo prítomnosti iba toľkých riadkov (a verzie štandardu 2.0) v slotoch M.2 na niektorých doskách, keď viac nie je potrebné. Niekedy nie je potrebné toľko: maximálne výsledky sa dosahujú s radom 16 príkazov, čo nie je typické pre masový softvér. Častejšie je tu rad s 1-4 príkazmi, a preto si vystačíte s jedným riadkom úplne prvého PCIe a dokonca aj s úplne prvým SATA. Existujú však režijné náklady a podobne, takže rýchle rozhranie je užitočné. Avšak príliš rýchlo - snáď nie na škodu.

A v tomto teste sa platformy správajú inak a s jedným frontom príkazov sa správajú zásadne inak. „Problém“ vôbec nie je v tom, že veľa jadier je zlých. Stále sa tu nepoužívajú, snáď okrem jedného, ​​a nie natoľko, aby sa režim zosilnenia rozvinul so silou a hlavným. Máme teda rozdiel asi 20 % vo frekvencii jadier a jedenapolnásobok vo vyrovnávacej pamäti – v Haswell-E pracuje na nižšej frekvencii, a nie synchrónne s jadrami. Vo všeobecnosti môže byť horná platforma užitočná iba na vykopnutie maximálneho „yops“ cez režim s viacerými vláknami s veľkou hĺbkou frontu príkazov. Jediná škoda je, že z pohľadu praktická práca toto je veľmi sférická syntetika vo vákuu :)

Podľa záznamov sa stav vecí zásadne nezmenil – v každom zmysle. Ale smiešne, na oboch systémoch sa režim PCIe 2.0 x4 v slote „procesora“ ukázal ako najrýchlejší. Na obidvoch! A s viacerými kontrolami/opätovnými kontrolami. V tomto bode sa možno pýtate, či to potrebujete toto sú vaše nové štandardy Alebo je lepšie sa vôbec nikam neponáhľať...

Pri práci s blokmi rôznych veľkostí sa rúca teoretická idylka, že zvyšovanie rýchlosti rozhrania má stále zmysel. Výsledné čísla sú také, že by stačilo pár liniek PCIe 2.0, no v skutočnosti je v tomto prípade výkon nižší ako pri PCIe 3.0 x4, aj keď občas nie. A vôbec, tu v oveľa väčšej miere „boduje“ rozpočtová platforma tej najvyššej. Ale práve takéto operácie sa nachádzajú hlavne v aplikačnom softvéri, t.j. tento diagram je najbližšie realite. V dôsledku toho nie je nič prekvapujúce, že hrubé rozhrania a trendy protokoly nedávajú žiadny „wow efekt“. Presnejšie povedané, tí, ktorí prechádzajú z mechaniky, dostanú, ale presne to isté, ako to poskytne akýkoľvek pevný disk s akýmkoľvek rozhraním.

Celkom

Aby sme uľahčili vnímanie obrazu nemocnice ako celku, použili sme skóre dané programom (celkové - za čítanie a zápis), ktoré sme normalizovali podľa režimu "čipovej sady" PCIe 2.0 x4: tento moment je to on, kto je najdostupnejší, pretože sa nachádza aj na platformách LGA1155 alebo AMD bez toho, aby bolo potrebné „uraziť“ grafickú kartu. Okrem toho je ekvivalentom PCIe 3.0 x2, ktorý sa rozpočtoví kontrolóri pripravujú na zvládnutie. Áno a na novom platforma AMD AM4, opäť je to tento režim, ktorý možno získať bez ovplyvnenia diskrétnej grafickej karty.

Čo teda vidíme? Použitie PCIe 3.0 x4, ak je to možné, je určite vhodnejšie, ale nie nevyhnutné: prináša doslova o 10 % dodatočný výkon diskom NVMe strednej triedy (vo svojom pôvodne špičkovom segmente). A dokonca aj vtedy - kvôli operáciám sa vo všeobecnosti v praxi tak často nestretávame. Prečo je táto možnosť implementovaná v tomto prípade? Po prvé, bola tu taká príležitosť, ale vrecko neťahá pažbu. Po druhé, existujú disky a rýchlejšie ako náš testovací Patriot Hellfire. Po tretie, existujú také oblasti činnosti, kde sú záťaže, ktoré sú „netypické“ pre stolný systém, úplne typické. A práve tam je výkon úložného systému najdôležitejší, alebo prinajmenšom schopnosť urobiť jeho časť veľmi rýchlo. To ale neplatí pre bežné osobné počítače.

V nich, ako vidíme, použitie PCIe 2.0 x2 (alebo teda PCIe 3.0 x1) nevedie k dramatickému poklesu výkonu - iba o 15-20%. A to aj napriek tomu, že v tomto prípade sme potenciálne možnosti ovládača obmedzili štvornásobne! Pre mnohé operácie táto priepustnosť postačuje. Tu už jeden pruh PCIe 2.0 nestačí, preto má zmysel, aby radiče podporovali presne PCIe 3.0 – a v podmienkach vážneho nedostatku pruhov v moderný systém toto bude fungovať dobre. Šírka x4 je navyše užitočná – aj keď v systéme nie je podpora moderných verzií PCIe, stále vám umožní pracovať normálnou rýchlosťou (aj keď pomalšou, ako by potenciálne mohla), ak je k dispozícii viac či menej široký slot .

V zásade veľký počet scenárov, v ktorých sa samotná flash pamäť ukáže ako úzke miesto (áno, je to možné a vlastné nielen mechanike), vedie k tomu, že štyri pruhy tretej verzie PCIe na tomto disku predbiehajú prvý asi 3,5-krát - teoretická priepustnosť týchto dvoch prípadov sa líši 16-krát. Z čoho, samozrejme, nevyplýva, že by ste sa mali ponáhľať so zvládnutím veľmi pomalých rozhraní – ich čas je nenávratne preč. Ide len o to, že mnohé funkcie rýchlych rozhraní možno implementovať až v budúcnosti. Alebo v podmienkach, s ktorými sa bežný používateľ bežného počítača nikdy v živote priamo nestretne (s výnimkou tých, ktorí sa radi merajú s tým, čo vedia). Vlastne, to je všetko.

). Jedným z kritérií pre túto myšlienku bolo bezplatné používanie portov USB 3.0 doma. Keďže základné dosky platformy am2 neboli vybavené takýmito portami, existuje len jedna cesta von - použiť ovládač.
Neexistovali žiadne otázky týkajúce sa doručenia - trať bola medzinárodná a všetko bolo správne sledované.
Ale obal (presnejšie jeho absencia) - odrádza. Predajca je buď naivný až nerozvážnosť, alebo je vlastníkom celej kopy oceľových vajec. Pretože antistatická taška s ovládačom sa balí jednoducho poštou. Bez náznaku obalového / tesniaceho materiálu. V dôsledku toho mi bol ovládač doručený s prasknutým kondenzátorom (+ ešte jeden na podmienke). A v komentároch cez jeden kupujúci píšu o poškriabanom disku s ovládačmi alebo ohnutom montážnom ráme.

Čo sa týka disku s ovládačom. Konkrétne v mojom prípade nemôžem skontrolovať jeho použiteľnosť / výkon. Pretože nemám vybavenie, aby som si to prečítal. Existuje však niekoľko upozornení:
1) V systéme Windows 10 ovládač nevyžaduje inštaláciu ovládača. (Potvrdzujem!)
2) V recenziách píšu, že predajca pošle ovládač na požiadanie. (Nemôžem sa vyjadriť, neprihlásil som sa. Nebolo potrebné)
3) Ovládač (pre XP, VISTA, 7 a 8) je vždy možné stiahnuť na model čipu - VL805.


Úprimne povedané, okrem zárubne s kondenzátormi už nie je možné nájsť chybu v inštalácii. Spájkované čisté a čisté.
Geometricky je doska malých rozmerov a ľahko sa zmestí aj do tenkej systémovej jednotky, ale neexistuje na to zodpovedajúci montážny rám. (Ideálna by bola podľa mňa možnosť výberu pri objednávke. Ale je to pravda, sny...)


Čip VL805 „dokáže“ štyri porty USB 3.0. Dve z nich (A F) smerujú von a dve (19 kolíkov) sú nasmerované do systémovej jednotky. Vedľa posledne menovaného je 4-pinový molex konektor pre externé napájanie.


Na testy rýchlosti som použil nasledujúce externé disky:
1) Pamäťová karta pripojená pomocou čítačky kariet USB 3.0 ().
[Ďalej na všetkých snímkach obrazovky vľavo sú merania na starom porte 2.0. A vpravo na novom - 3.0]

2) 2,5 palca HDD západný digitál WD Scorpio Blue 320 GB () spárovaný s „vreckom“ USB 3.0

3) SSD OCZ Vertex 2 () spárovaný s vyššie spomínaným externým boxom od AgeStar.

Čo na to povedať. Hodnoty čísel sa ukázali ako očakávané, pretože USB 2.0 je starý a pomalý port. A rozdiel v rýchlosti medzi ním a portom USB 3.0 bude o to citeľnejší, čím rýchlejší disk hodláte použiť.
Ak hovoríme konkrétne o tejto uvažovanej doske, potom sa kvôli nedbanlivosti predajcu môže stať, že pri jej nákupe budete musieť pracovať s spájkovačkou a / alebo stiahnuť ovládač z internetu. Na druhej strane je to jedna z najlacnejších možností, ako vybaviť starší počítač rýchlejším rozhraním.

Teraz sa lúčim. Buď milý!