Υποδοχή επέκτασης PCI express 3.0. Τι είναι το PCI Express. Μορφές διαύλου PCI-E
PCI - Εξπρές (PCIePCI -ΜΙ)– Παρουσιάστηκε για πρώτη φορά σειριακό, γενικό λεωφορείο 22 Ιουλίου 2002της χρονιάς.
Είναι γενικός, ενωτικήένα δίαυλο για όλους τους κόμβους της πλακέτας συστήματος, στον οποίο συνυπάρχουν όλες οι συσκευές που είναι συνδεδεμένες σε αυτήν. Ήρθε για να αντικαταστήσει ένα ξεπερασμένο ελαστικό PCIκαι οι παραλλαγές του AGP, λόγω αυξημένων απαιτήσεων για διεκπεραίωση διαύλου και αδυναμίας βελτίωσης της απόδοσης ταχύτητας του τελευταίου με λογικό κόστος.
Το ελαστικό λειτουργεί ως διακόπτης, στέλνοντας απλώς ένα σήμα από το ένα σημείο στο άλλοχωρίς να το αλλάξω. Αυτό επιτρέπει, χωρίς εμφανή απώλεια ταχύτητας, με ελάχιστες αλλαγές και λάθημετάδοση και λήψη σήματος.
Τα δεδομένα στο λεωφορείο πηγαίνουν απλός(full duplex), δηλαδή ταυτόχρονα και προς τις δύο κατευθύνσεις με την ίδια ταχύτητα, και σήμακατά μήκος των γραμμών ρέει συνεχώς, ακόμα και όταν η συσκευή είναι απενεργοποιημένη (όπως D.C., ή ένα σήμα bit των μηδενικών).
Συγχρονισμόςκατασκευάστηκε με χρήση πλεονάζουσας μεθόδου. Δηλαδή αντί για 8 bitμεταδίδονται πληροφορίες 10 bit, δύο εκ των οποίων είναι επίσημος (20% ) και σερβίρετε με συγκεκριμένη σειρά φάρουςΓια συγχρονισμόςγεννήτριες ρολογιών ή εντοπισμός σφαλμάτων. Επομένως, η δηλωμένη ταχύτητα για μία γραμμή μέσα 2,5 Gbps, στην πραγματικότητα ισούται με περίπου 2,0 Gbpsπραγματικός.
Θρέψηκάθε συσκευή στο λεωφορείο, επιλέγεται ξεχωριστά και ρυθμίζεται με χρήση τεχνολογίας ASPM (Διαχείριση Ενεργής Πολιτικής Ενέργειας). Επιτρέπει όταν η συσκευή είναι σε αδράνεια (χωρίς αποστολή σήματος) χαμηλώστε τη γεννήτρια ρολογιού τουκαι βάλτε το λεωφορείο σε λειτουργία μειωμένη κατανάλωση ενέργειας. Εάν δεν ληφθεί σήμα μέσα σε λίγα μικροδευτερόλεπτα, η συσκευή θεωρείται ανενεργήκαι μεταβαίνει σε λειτουργία προσδοκίες(ο χρόνος εξαρτάται από τον τύπο της συσκευής).
Χαρακτηριστικά ταχύτητας σε δύο κατευθύνσεις PCI - Express 1.0 :*
1 Χ PCI-E~ 500 Mbps
4x PCI-E~ 2 Gbps
8 Χ PCI-E~ 4 Gbps
16x PCI-E~ 8 Gbps
32x PCI-E~ 16 Gbps
*Η ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων προς μία κατεύθυνση είναι 2 φορές χαμηλότερη από αυτούς τους δείκτες
15 Ιανουαρίου 2007, PCI-SIGκυκλοφόρησε μια ενημερωμένη προδιαγραφή που ονομάζεται PCI-Express 2.0
Η κύρια βελτίωση ήταν στο 2 φορές αυξημένη ταχύτηταμετάδοση δεδομένων ( 5,0 GHz, κατά 2,5 GHz V παλιά εκδοχή). Επίσης βελτιώθηκε πρωτόκολλο επικοινωνίας από σημείο σε σημείο(dot-to-dot), τροποποιημένο στοιχείο λογισμικούκαι προστέθηκε σύστημα παρακολούθηση λογισμικούανάλογα με την ταχύτητα του ελαστικού. Παράλληλα διατηρήθηκε συμβατότηταμε εκδόσεις πρωτοκόλλου PCI-E 1.χ
Στη νέα έκδοση του προτύπου ( PCI -Express 3.0 ), η κύρια καινοτομία θα είναι τροποποιημένο σύστημα κωδικοποίησηςΚαι συγχρονισμός. Αντί 10 bitσυστήματα ( 8 bitπληροφορίες, 2 bitεπίσημο), θα ισχύει 130 bit (128 bitπληροφορίες, 2 bitεπίσημος). Αυτό θα μειώσει απώλειεςσε ταχύτητα από 20% σε ~1,5%. Θα επανασχεδιαστεί επίσης αλγόριθμος συγχρονισμούπομπός και δέκτης, βελτιωμένοι PLL(κλειδωμένος βρόχος φάσης).Ταχύτητα μετάδοσηςαναμένεται να αυξηθεί 2 φορές(σε σύγκριση με PCI-E 2.0), όπου η συμβατότητα θα παραμείνειμε προηγούμενες εκδόσεις PCI-Express.
Όταν αλλάζετε μόνο μία κάρτα γραφικών, φροντίστε να λάβετε υπόψη ότι τα νέα μοντέλα μπορεί απλώς να μην ταιριάζουν στη μητρική σας πλακέτα, καθώς δεν υπάρχουν μόνο πολλοί διαφορετικοί τύποι υποδοχών επέκτασης, αλλά και πολλές διαφορετικές εκδόσεις τους (τόσο για AGP όσο και για PCI Express) . Εάν δεν είστε σίγουροι για τις γνώσεις σας σχετικά με αυτό το θέμα, διαβάστε προσεκτικά την ενότητα.
Όπως σημειώσαμε παραπάνω, η κάρτα βίντεο εισάγεται σε μια ειδική υποδοχή επέκτασης στη μητρική πλακέτα του υπολογιστή και μέσω αυτής της υποδοχής το τσιπ βίντεο ανταλλάσσει πληροφορίες με κεντρικός επεξεργαστήςσυστήματα. Επί μητρικές πλακέτεςΤις περισσότερες φορές, υπάρχουν υποδοχές επέκτασης ενός ή δύο διαφορετικών τύπων, που διαφέρουν ως προς το εύρος ζώνης, τις ρυθμίσεις ισχύος και άλλα χαρακτηριστικά και δεν είναι όλες κατάλληλες για την εγκατάσταση καρτών βίντεο. Είναι σημαντικό να γνωρίζετε τις υποδοχές που είναι διαθέσιμες στο σύστημα και να αγοράσετε μόνο την κάρτα βίντεο που ταιριάζει με αυτές. Οι διαφορετικές υποδοχές επέκτασης είναι φυσικά και λογικά ασύμβατες και μια κάρτα βίντεο που έχει σχεδιαστεί για έναν τύπο δεν ταιριάζει σε άλλον και δεν λειτουργεί.
Ευτυχώς, κατά το παρελθόν, όχι μόνο οι υποδοχές επέκτασης ISA και VESA Local Bus (που ενδιαφέρουν μόνο τους μελλοντικούς αρχαιολόγους) και οι αντίστοιχες κάρτες βίντεο έχουν βυθιστεί στη λήθη, αλλά και οι κάρτες βίντεο για τις υποδοχές PCI έχουν πρακτικά εξαφανιστεί και όλα τα μοντέλα AGP είναι απελπιστικά ξεπερασμένα. Και όλοι είναι σύγχρονοι GPUΧρησιμοποιούν μόνο έναν τύπο διεπαφής - PCI Express. Προηγουμένως, το πρότυπο AGP χρησιμοποιήθηκε ευρέως· αυτές οι διεπαφές διαφέρουν σημαντικά μεταξύ τους, συμπεριλαμβανομένης της απόδοσης, των δυνατοτήτων που παρέχονται για την τροφοδοσία της κάρτας βίντεο, καθώς και άλλων λιγότερο σημαντικών χαρακτηριστικών.
Μόνο ένα πολύ μικρό μέρος των σύγχρονων μητρικών δεν έχει υποδοχές PCI Express και αν το σύστημά σας είναι τόσο παλιό που χρησιμοποιεί κάρτα γραφικών AGP, τότε δεν θα μπορείτε να την αναβαθμίσετε - πρέπει να αλλάξετε ολόκληρο το σύστημα. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά σε αυτές τις διεπαφές· αυτές είναι οι υποδοχές που πρέπει να αναζητήσετε στις μητρικές σας. Δείτε φωτογραφίες και συγκρίνετε.
Το AGP (Accelerated Graphics Port ή Advanced Graphics Port) είναι μια διεπαφή υψηλής ταχύτητας που βασίζεται στην προδιαγραφή PCI, αλλά δημιουργήθηκε ειδικά για τη σύνδεση καρτών βίντεο και μητρικών. Ο δίαυλος AGP, αν και είναι καλύτερος για προσαρμογείς βίντεο σε σύγκριση με PCI (όχι Express!), παρέχει άμεση σύνδεση μεταξύ του κεντρικού επεξεργαστή και του τσιπ βίντεο, καθώς και ορισμένες άλλες δυνατότητες που αυξάνουν την απόδοση σε ορισμένες περιπτώσεις, για παράδειγμα, το GART - τη δυνατότητα ανάγνωσης υφών απευθείας από τη μνήμη RAM, χωρίς την αντιγραφή τους στη μνήμη βίντεο. υψηλότερες ταχύτητες ρολογιού, απλοποιημένα πρωτόκολλα μεταφοράς δεδομένων κ.λπ., αλλά αυτός ο τύπος υποδοχής είναι απελπιστικά ξεπερασμένος και νέα προϊόντα με αυτήν δεν έχουν κυκλοφορήσει εδώ και πολύ καιρό.
Ωστόσο, για λόγους σειράς, ας αναφέρουμε αυτόν τον τύπο. Οι προδιαγραφές AGP εμφανίστηκαν το 1997, όταν η Intel κυκλοφόρησε την πρώτη έκδοση της προδιαγραφής, που περιλαμβάνει δύο ταχύτητες: 1x και 2x. Στη δεύτερη έκδοση (2.0) εμφανίστηκε το AGP 4x και σε 3.0 - 8x. Ας εξετάσουμε όλες τις επιλογές με περισσότερες λεπτομέρειες:
Το AGP 1x είναι μια σύνδεση 32 bit που λειτουργεί στα 66 MHz, με απόδοση 266 MB/s, που είναι διπλάσιο από το εύρος ζώνης PCI (133 MB/s, 33 MHz και 32 bit).
Το AGP 2x είναι ένα κανάλι 32 bit που λειτουργεί με διπλάσιο εύρος ζώνης 533 MB/s στην ίδια συχνότητα 66 MHz λόγω μετάδοσης δεδομένων σε δύο μέτωπα, παρόμοια με τη μνήμη DDR (μόνο για την κατεύθυνση "προς την κάρτα βίντεο").
Το AGP 4x είναι το ίδιο κανάλι 32-bit που λειτουργεί στα 66 MHz, αλλά ως αποτέλεσμα περαιτέρω τροποποιήσεων, επιτεύχθηκε τετραπλάσια «αποτελεσματική» συχνότητα 266 MHz, με μέγιστη απόδοση μεγαλύτερη από 1 GB/s.
AGP 8x - πρόσθετες αλλαγές σε αυτήν την τροποποίηση κατέστησαν δυνατή την απόκτηση απόδοσης έως και 2,1 GB/s.
Οι κάρτες βίντεο με διεπαφή AGP και οι αντίστοιχες υποδοχές στις μητρικές κάρτες είναι συμβατές εντός ορισμένων ορίων. Οι κάρτες βίντεο με ονομαστική τάση 1,5 V δεν λειτουργούν σε υποδοχές 3,3 V και αντίστροφα. Ωστόσο, υπάρχουν επίσης γενικοί σύνδεσμοι που υποστηρίζουν και τους δύο τύπους σανίδων. Οι κάρτες βίντεο που έχουν σχεδιαστεί για μια ηθικά και φυσικά ξεπερασμένη υποδοχή AGP δεν έχουν εξεταστεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, επομένως για να μάθετε για παλιά συστήματα AGP, θα ήταν καλύτερα να διαβάσετε το άρθρο:
Το PCI Express (PCIe ή PCI-E, που δεν πρέπει να συγχέεται με το PCI-X), παλαιότερα γνωστό ως Arapahoe ή 3GIO, διαφέρει από το PCI και το AGP στο ότι είναι μια σειριακή και όχι παράλληλη διεπαφή, επιτρέποντας λιγότερες ακίδες και υψηλότερο εύρος ζώνης. Το PCIe είναι μόνο ένα παράδειγμα της μετάβασης από τους παράλληλους σε σειριακούς διαύλους· άλλα παραδείγματα αυτής της κίνησης είναι τα HyperTransport, Serial ATA, USB και FireWire. Ένα σημαντικό πλεονέκτημα του PCI Express είναι ότι επιτρέπει τη στοίβαξη πολλαπλών μεμονωμένων λωρίδων σε ένα κανάλι για αύξηση της απόδοσης. Ο σειριακός σχεδιασμός πολλαπλών καναλιών αυξάνει την ευελιξία, στις αργές συσκευές μπορούν να εκχωρηθούν λιγότερες γραμμές με μικρό αριθμό επαφών και οι γρήγορες συσκευές μπορούν να εκχωρηθούν περισσότερες.
Η διεπαφή PCIe 1.0 μεταφέρει δεδομένα με ταχύτητα 250 MB/s ανά λωρίδα, η οποία είναι σχεδόν διπλάσια από τη χωρητικότητα των συμβατικών υποδοχών PCI. Ο μέγιστος αριθμός λωρίδων που υποστηρίζονται από υποδοχές PCI Express 1.0 είναι 32, γεγονός που παρέχει απόδοση έως και 8 GB/s. Μια υποδοχή PCIe με οκτώ λωρίδες εργασίας είναι περίπου συγκρίσιμη σε αυτήν την παράμετρο με την ταχύτερη έκδοση AGP - 8x. Κάτι που είναι ακόμα πιο εντυπωσιακό αν σκεφτεί κανείς τη δυνατότητα ταυτόχρονης μετάδοσης και προς τις δύο κατευθύνσεις σε υψηλές ταχύτητες. Οι πιο συνηθισμένες υποδοχές PCI Express x1 παρέχουν εύρος ζώνης μίας λωρίδας (250 MB/s) προς κάθε κατεύθυνση, ενώ το PCI Express x16, το οποίο χρησιμοποιείται για κάρτες βίντεο και συνδυάζει 16 λωρίδες, παρέχει έως και 4 GB/s εύρος ζώνης προς κάθε κατεύθυνση.
Αν και η σύνδεση μεταξύ δύο συσκευών PCIe μερικές φορές αποτελείται από πολλές λωρίδες, όλες οι συσκευές υποστηρίζουν τουλάχιστον μία λωρίδα, αλλά προαιρετικά μπορούν να χειριστούν περισσότερες από αυτές. Φυσικά, οι κάρτες επέκτασης PCIe ταιριάζουν και λειτουργούν κανονικά σε οποιεσδήποτε υποδοχές με ίσο ή μεγαλύτερο αριθμό λωρίδων, επομένως μια κάρτα PCI Express x1 θα λειτουργεί ομαλά σε υποδοχές x4 και x16. Επίσης, μια φυσικά μεγαλύτερη υποδοχή μπορεί να λειτουργήσει με λογικά μικρότερο αριθμό γραμμών (για παράδειγμα, μοιάζει με κανονική υποδοχή x16, αλλά δρομολογούνται μόνο 8 γραμμές). Σε οποιαδήποτε από τις παραπάνω επιλογές, το ίδιο το PCIe θα επιλέξει την υψηλότερη δυνατή λειτουργία και θα λειτουργεί κανονικά.
Τις περισσότερες φορές, οι υποδοχές x16 χρησιμοποιούνται για προσαρμογείς βίντεο, αλλά υπάρχουν και πλακέτες με υποδοχές x1. Και οι περισσότερες μητρικές με δύο υποδοχές PCI Express x16 λειτουργούν σε λειτουργία x8 για τη δημιουργία συστημάτων SLI και CrossFire. Φυσικά, άλλες επιλογές υποδοχής, όπως το x4, δεν χρησιμοποιούνται για κάρτες βίντεο. Να σας υπενθυμίσω ότι όλα αυτά ισχύουν μόνο για το φυσικό επίπεδο· υπάρχουν και μητρικές με φυσικές υποδοχές PCI-E x16, αλλά στην πραγματικότητα με 8, 4 ή και 1 κανάλια. Και οποιεσδήποτε κάρτες βίντεο έχουν σχεδιαστεί για 16 κανάλια θα λειτουργούν σε τέτοιες υποδοχές, αλλά με χαμηλότερη απόδοση. Παρεμπιπτόντως, η παραπάνω φωτογραφία δείχνει τις υποδοχές x16, x4 και x1, και για σύγκριση, το PCI είναι επίσης αριστερά (κάτω).
Αν και η διαφορά στα παιχνίδια δεν είναι τόσο μεγάλη. Εδώ, για παράδειγμα, είναι μια ανασκόπηση δύο μητρικών στον ιστότοπό μας, η οποία εξετάζει τη διαφορά στην ταχύτητα των τρισδιάστατων παιχνιδιών σε δύο μητρικές, ένα ζευγάρι δοκιμαστικών καρτών βίντεο στις οποίες λειτουργούν σε λειτουργίες 8 καναλιών και 1 καναλιών, αντίστοιχα:
Η σύγκριση που μας ενδιαφέρει είναι στο τέλος του άρθρου, προσοχή στους δύο τελευταίους πίνακες. Όπως μπορείτε να δείτε, η διαφορά στις μεσαίες ρυθμίσεις είναι πολύ μικρή, αλλά σε βαριές λειτουργίες αρχίζει να αυξάνεται και μια μεγάλη διαφορά σημειώνεται στην περίπτωση μιας λιγότερο ισχυρής κάρτας βίντεο. Παρακαλώ σημειώστε.
Το PCI Express δεν διαφέρει μόνο ως προς την απόδοση, αλλά και στις νέες δυνατότητες κατανάλωσης ενέργειας. Αυτή η ανάγκη προέκυψε επειδή η υποδοχή AGP 8x (έκδοση 3.0) μπορεί να μεταφέρει μόνο 40 watt συνολικά, κάτι που ήδη έλειπε από τις κάρτες γραφικών της εποχής που είχαν σχεδιαστεί για AGP, οι οποίες είχαν εγκατασταθεί με μία ή δύο τυπική ισχύ τεσσάρων ακίδων συνδετήρες. Η υποδοχή PCI Express μπορεί να μεταφέρει έως και 75 W, με επιπλέον 75 W διαθέσιμα μέσω της τυπικής υποδοχής τροφοδοσίας έξι ακίδων (δείτε την τελευταία ενότητα αυτού του τμήματος). Πρόσφατα, εμφανίστηκαν κάρτες γραφικών με δύο τέτοιες υποδοχές, οι οποίες συνολικά αποδίδουν έως και 225 W.
Στη συνέχεια, ο όμιλος PCI-SIG, ο οποίος αναπτύσσει σχετικά πρότυπα, παρουσίασε τις κύριες προδιαγραφές του PCI Express 2.0. Η δεύτερη έκδοση του PCIe διπλασίασε το τυπικό εύρος ζώνης, από 2,5 Gbps σε 5 Gbps, έτσι ώστε η υποδοχή x16 να μπορεί να μεταφέρει δεδομένα με ταχύτητες έως και 8 GB/s προς κάθε κατεύθυνση. Ταυτόχρονα, το PCIe 2.0 είναι συμβατό με το PCIe 1.1· οι παλιές κάρτες επέκτασης συνήθως λειτουργούν καλά σε νέες μητρικές.
Η προδιαγραφή PCIe 2.0 υποστηρίζει ταχύτητες μεταφοράς 2,5 Gbps και 5 Gbps, αυτό γίνεται για να διασφαλιστεί η συμβατότητα προς τα πίσω με υπάρχουσες λύσεις PCIe 1.0 και 1.1. Η συμβατότητα PCI Express 2.0 backwards επιτρέπει τη χρήση παλαιούχων λύσεων 2,5 Gb/s σε υποδοχές 5,0 Gb/s, οι οποίες στη συνέχεια θα λειτουργούν απλώς σε χαμηλότερη ταχύτητα. Και οι συσκευές που έχουν σχεδιαστεί για τις προδιαγραφές της έκδοσης 2.0 μπορούν να υποστηρίξουν ταχύτητες 2,5 Gbps ή/και 5 Gbps.
Αν και η κύρια καινοτομία στο PCI Express 2.0 είναι η ταχύτητα που διπλασιάστηκε στα 5 Gbps, αυτή δεν είναι η μόνη αλλαγή· υπάρχουν άλλες τροποποιήσεις για την αύξηση της ευελιξίας, νέοι μηχανισμοί για έλεγχος προγράμματοςταχύτητα σύνδεσης κ.λπ. Μας ενδιαφέρουν περισσότερο οι αλλαγές που σχετίζονται με την τροφοδοσία των συσκευών, καθώς οι απαιτήσεις ισχύος των καρτών βίντεο αυξάνονται σταθερά. Η PCI-SIG έχει αναπτύξει μια νέα προδιαγραφή για να καλύψει την αυξανόμενη κατανάλωση ενέργειας των καρτών γραφικών, επεκτείνει τις τρέχουσες δυνατότητες τροφοδοσίας στα 225/300 W ανά κάρτα γραφικών. Για την υποστήριξη αυτής της προδιαγραφής, χρησιμοποιείται μια νέα υποδοχή τροφοδοσίας 2x4 ακίδων, σχεδιασμένη να παρέχει τροφοδοσία σε κάρτες γραφικών προηγμένης τεχνολογίας.
Οι κάρτες βίντεο και οι μητρικές με υποστήριξη για PCI Express 2.0 εμφανίστηκαν σε ευρεία πώληση το 2007 και τώρα δεν μπορείτε να βρείτε άλλες στην αγορά. Και οι δύο μεγάλοι κατασκευαστές τσιπ βίντεο, η AMD και η NVIDIA, έχουν κυκλοφορήσει νέες σειρές GPU και καρτών βίντεο που βασίζονται σε αυτές, υποστηρίζοντας το αυξημένο εύρος ζώνης της δεύτερης έκδοσης του PCI Express και εκμεταλλευόμενοι τις νέες δυνατότητες ηλεκτρικής ενέργειας για κάρτες επέκτασης. Όλες είναι συμβατές με μητρικές πλακέτες που διαθέτουν υποδοχές PCI Express 1.x, αν και σε ορισμένες σπάνιες περιπτώσεις υπάρχει ασυμβατότητα, επομένως πρέπει να είστε προσεκτικοί.
Στην πραγματικότητα, η εμφάνιση της τρίτης έκδοσης του PCIe ήταν ένα προφανές γεγονός. Τον Νοέμβριο του 2010 εγκρίθηκαν τελικά οι προδιαγραφές για την τρίτη έκδοση του PCI Express. Αν και αυτή η διεπαφή έχει ρυθμό μεταφοράς 8 Gt/s αντί για 5 Gt/s στην έκδοση 2.0, διακίνησηκαι πάλι αυξήθηκε ακριβώς δύο φορές σε σύγκριση με το πρότυπο PCI Express 2.0. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιήσαμε ένα διαφορετικό σχήμα κωδικοποίησης για δεδομένα που αποστέλλονται μέσω του διαύλου, αλλά ήταν συμβατό με ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣΤο PCI Express παραμένει το ίδιο. Τα πρώτα προϊόντα της έκδοσης PCI Express 3.0 παρουσιάστηκαν το καλοκαίρι του 2011 και οι πραγματικές συσκευές μόλις άρχισαν να εμφανίζονται στην αγορά.
Ένας ολόκληρος πόλεμος ξέσπασε μεταξύ των κατασκευαστών μητρικών πλακών για το δικαίωμα να είναι ο πρώτος που θα εισαγάγει ένα προϊόν με υποστήριξη για το PCI Express 3.0 (κυρίως Intel chipset Z68), και αρκετές εταιρείες παρουσίασαν αντίστοιχα δελτία τύπου ταυτόχρονα. Αν και κατά τη στιγμή της ενημέρωσης του οδηγού, απλά δεν υπάρχουν κάρτες βίντεο με τέτοια υποστήριξη, επομένως απλά δεν είναι ενδιαφέρον. Μέχρι να χρειαστεί η υποστήριξη PCIe 3.0, θα εμφανιστούν εντελώς διαφορετικές πλακέτες. Πιθανότατα, αυτό θα συμβεί όχι νωρίτερα από το 2012.
Παρεμπιπτόντως, μπορούμε να υποθέσουμε ότι το PCI Express 4.0 θα παρουσιαστεί τα επόμενα χρόνια και η νέα έκδοση θα διπλασιάσει και πάλι το εύρος ζώνης σε ζήτηση μέχρι εκείνη τη στιγμή. Αυτό όμως δεν θα συμβεί σύντομα και δεν μας ενδιαφέρει ακόμα.
Εξωτερικό PCI Express
Το 2007, η PCI-SIG, μια επίσημη ομάδα προτύπων Λύσεις PCIΗ Express, ανακοίνωσε την υιοθέτηση της προδιαγραφής PCI Express External Cableing 1.0, η οποία περιγράφει το πρότυπο μεταφοράς δεδομένων μέσω της εξωτερικής διεπαφής PCI Express 1.1. Αυτή η έκδοση επιτρέπει τη μεταφορά δεδομένων με ταχύτητα 2,5 Gbps και η επόμενη θα πρέπει να αυξήσει την απόδοση στα 5 Gbps. Το πρότυπο περιλαμβάνει τέσσερις εξωτερικές υποδοχές: PCI Express x1, x4, x8 και x16. Οι παλαιότεροι σύνδεσμοι είναι εξοπλισμένοι με μια ειδική γλώσσα που διευκολύνει τη σύνδεση.
Η εξωτερική έκδοση της διεπαφής PCI Express μπορεί να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο για σύνδεση εξωτερικές κάρτες γραφικών, αλλά και για εξωτερικές μονάδες δίσκου και άλλες κάρτες επέκτασης. Το μέγιστο συνιστώμενο μήκος καλωδίου είναι 10 μέτρα, αλλά μπορεί να αυξηθεί συνδέοντας τα καλώδια μέσω ενός επαναλήπτη.
Θεωρητικά, αυτό θα μπορούσε να κάνει τη ζωή πιο εύκολη για τους λάτρεις των φορητών υπολογιστών, όταν χρησιμοποιούν έναν ενσωματωμένο πυρήνα βίντεο χαμηλής κατανάλωσης όταν λειτουργούν με μπαταρίες και μια ισχυρή εξωτερική κάρτα βίντεο όταν συνδέονται σε επιτραπέζια οθόνη. Η αναβάθμιση τέτοιων καρτών βίντεο είναι πολύ πιο εύκολη· δεν χρειάζεται να ανοίξετε τη θήκη του υπολογιστή. Οι κατασκευαστές μπορούν να κατασκευάσουν εντελώς νέα συστήματα ψύξης που δεν περιορίζονται από τα χαρακτηριστικά των καρτών επέκτασης και θα πρέπει να υπάρχουν λιγότερα προβλήματα με την τροφοδοσία ρεύματος - πιθανότατα θα χρησιμοποιηθούν εξωτερικά τροφοδοτικά, σχεδιασμένα ειδικά για μια συγκεκριμένη κάρτα βίντεο, μπορούν να κατασκευαστούν σε μια εξωτερική θήκη με κάρτα βίντεο, χρησιμοποιώντας ένα σύστημα ψύξης. Μπορεί να διευκολύνει τη συναρμολόγηση συστημάτων σε πολλαπλές κάρτες γραφικών (SLI/CrossFire) και δεδομένης της συνεχούς αύξησης της δημοτικότητας των λύσεων για φορητές συσκευές, τέτοιο εξωτερικό PCI Express θα έπρεπε να έχει αποκτήσει κάποια δημοτικότητα.
Έπρεπε, αλλά δεν κέρδισαν. Από το φθινόπωρο του 2011 εξωτερικές επιλογέςΠρακτικά δεν υπάρχουν κάρτες γραφικών στην αγορά. Η γκάμα τους περιορίζεται από απαρχαιωμένα μοντέλα τσιπ βίντεο και μια περιορισμένη επιλογή συμβατών φορητών υπολογιστών. Δυστυχώς, η δραστηριότητα των εξωτερικών καρτών γραφικών δεν προχώρησε περισσότερο και σιγά σιγά έσβησε. Δεν ακούμε πια νικηφόρες διαφημιστικές δηλώσεις από κατασκευαστές φορητών υπολογιστών... Ίσως η δύναμη των σύγχρονων καρτών βίντεο για κινητά να έχει απλώς γίνει αρκετή ακόμα και για απαιτητικές εφαρμογές 3D, συμπεριλαμβανομένων πολλών παιχνιδιών.
Παραμένει ελπίδα για την ανάπτυξη εξωτερικών λύσεων σε μια πολλά υποσχόμενη διεπαφή για συνδεσιμότητα περιφερειακές συσκευές Thunderbolt, παλαιότερα γνωστό ως Light Peak. Αναπτύχθηκε από την Intel Corporation με βάση την τεχνολογία DisplayPort και οι πρώτες λύσεις έχουν ήδη κυκλοφορήσει από την Apple. Το Thunderbolt συνδυάζει τις δυνατότητες του DisplayPort και του PCI Express και σας επιτρέπει να συνδεθείτε εξωτερικές συσκευές. Ωστόσο, μέχρι στιγμής απλά δεν υπάρχουν, αν και υπάρχουν ήδη καλώδια:
Σε αυτό το άρθρο δεν θίγουμε ξεπερασμένες διεπαφές· η συντριπτική πλειονότητα των σύγχρονων καρτών γραφικών έχει σχεδιαστεί για τη διασύνδεση PCI Express 2.0, επομένως, όταν επιλέγετε μια κάρτα βίντεο, προτείνουμε να λάβετε υπόψη μόνο αυτήν· όλα τα δεδομένα στο AGP παρέχονται μόνο για αναφορά. Οι νέες πλακέτες χρησιμοποιούν τη διασύνδεση PCI Express 2.0, συνδυάζοντας την ταχύτητα 16 λωρίδων PCI Express, η οποία δίνει απόδοση έως και 8 GB/s σε κάθε κατεύθυνση, που είναι αρκετές φορές μεγαλύτερη από το ίδιο χαρακτηριστικό του καλύτερου AGP. Επιπλέον, το PCI Express λειτουργεί σε τέτοιες ταχύτητες προς κάθε κατεύθυνση, σε αντίθεση με το AGP.
Από την άλλη πλευρά, τα προϊόντα με υποστήριξη για PCI-E 3.0 δεν έχουν κυκλοφορήσει ακόμη, επομένως δεν έχει και πολύ νόημα να τα εξετάσουμε. Αν μιλάμε για αναβάθμιση ενός παλιού ή για αγορά νέο διοικητικό συμβούλιοή ταυτόχρονα να αλλάξετε το σύστημα και τις κάρτες γραφικών, τότε απλά πρέπει να αγοράσετε πλακέτες με τη διεπαφή PCI Express 2.0, η οποία θα είναι αρκετά επαρκής και πιο διαδεδομένη για αρκετά χρόνια, ειδικά επειδή τα προϊόντα διαφορετικών εκδόσεων του PCI Express είναι συμβατά μεταξύ τους.
Την άνοιξη του 1991, η Intel ολοκλήρωσε την ανάπτυξη της πρώτης πρωτότυπης έκδοσης του διαύλου PCI. Οι μηχανικοί είχαν επιφορτιστεί με την ανάπτυξη μιας φθηνής και υψηλής απόδοσης λύσης που θα πραγματοποιούσε τις δυνατότητες των επεξεργαστών 486, Pentium και Pentium Pro. Επιπλέον, ήταν απαραίτητο να ληφθούν υπόψη τα λάθη που έκανε η VESA κατά τον σχεδιασμό του διαύλου VLB (το ηλεκτρικό φορτίο δεν επέτρεπε τη σύνδεση περισσότερων από 3 καρτών επέκτασης) και επίσης να εφαρμοστεί αυτόματη ρύθμισησυσκευές.
Το 1992, εμφανίστηκε η πρώτη έκδοση του διαύλου PCI, η Intel ανακοίνωσε ότι το πρότυπο διαύλου θα ήταν ανοιχτό και δημιούργησε την Ομάδα Ειδικού Ενδιαφέροντος PCI. Χάρη σε αυτό, κάθε ενδιαφερόμενος προγραμματιστής έχει την ευκαιρία να δημιουργήσει συσκευές για το δίαυλο PCI χωρίς να χρειάζεται να αγοράσει άδεια. Η πρώτη έκδοση του διαύλου είχε συχνότητα ρολογιού 33 MHz, μπορούσε να είναι 32 ή 64 bit και οι συσκευές μπορούσαν να λειτουργήσουν με σήματα 5 V ή 3,3 V. Θεωρητικά, η απόδοση του διαύλου ήταν 133 MB / s, αλλά στην πραγματικότητα η απόδοση ήταν περίπου 80 MB/s
Τα κύρια χαρακτηριστικά:
- συχνότητα διαύλου - 33,33 ή 66,66 MHz, σύγχρονη μετάδοση.
- πλάτος διαύλου - 32 ή 64 bit, πολυπλεξικός δίαυλος (η διεύθυνση και τα δεδομένα μεταδίδονται στις ίδιες γραμμές).
- Η μέγιστη απόδοση για την έκδοση 32-bit που λειτουργεί στα 33,33 MHz είναι 133 MB/s.
- χώρος διευθύνσεων μνήμης - 32 bit (4 byte).
- χώρος διευθύνσεων των θυρών I/O - 32 bit (4 byte).
- χώρος διευθύνσεων διαμόρφωσης (για μία λειτουργία) - 256 byte.
- τάση - 3,3 ή 5 V.
Φωτογραφίες συνδετήρων:
| MiniPCI - 124 pin | |
| MiniPCI Express MiniSata/mSATA - 52 pin | |
| Apple MBA SSD, 2012 | |
| Apple SSD, 2012 | |
| Apple PCIe SSD | |
| MXM, κάρτα γραφικών, 230 / 232 pin | |
|
MXM2 NGIFF 75 ακίδες KEY A PCIe x2 KEY B PCIe x4 Sata SMBus |
|
| MXM3, κάρτα γραφικών, 314 pin | |
| PCI 5V |  |
| PCI Universal | |
| PCI-X 5v | |
| AGP Universal | |
| AGP 3.3 v | |
| AGP 3.3 v + ADS Power | |
| PCIe x1 | |
| PCIe x16 | |
| Προσαρμοσμένο PCIe | |
| ISA 8bit |  |
| ISA 16 bit | |
| eISA | |
| VESA | |
| NuBus | |
| PDS | |
| PDS | |
| Υποδοχή επέκτασης Apple II/GS |  |
| Δίαυλος επέκτασης PC/XT/AT 8 bit | |
| ISA (βιομηχανική τυπική αρχιτεκτονική) - 16 bit | |
| eISA | |
| MBA - Αρχιτεκτονική Micro Bus 16 bit | |
| MBA - Αρχιτεκτονική Micro Bus με βίντεο 16 bit | |
| MBA - Αρχιτεκτονική Micro Bus 32 bit | |
| MBA - Αρχιτεκτονική Micro Bus με βίντεο 32 bit | |
| ISA 16 + VLB (VESA) | |
| Επεξεργαστής Άμεση υποδοχή PDS | |
| 601 Επεξεργαστής Άμεση υποδοχή PDS | |
| Επεξεργαστής LC Άμεση υποδοχή PERCH | |
| NuBus | |
| PCI (Peripheral Computer Interconnect) - 5v |  |
| PCI 3.3v | |
| CNR (Επικοινωνίες / ανύψωση δικτύου) | |
| AMR (Audio/Modem Riser) | |
| ACR (Προηγμένη ανύψωση επικοινωνίας) | |
| PCI-X (Peripheral PCI) 3,3v | |
| PCI-X 5v | |
| Επιλογή PCI 5v + RAID - ARO | |
| AGP 3.3v |  |
| AGP 1,5v | |
| AGP Universal | |
| AGP Pro 1,5v | |
| Ισχύς AGP Pro 1,5v+ADC | |
| PCIe (express interconnect περιφερειακού εξαρτήματος) x1 | |
| PCIe x4 | |
| PCIe x8 | |
| PCIe x16 |
PCI 2.0
Η πρώτη έκδοση του βασικού προτύπου που έγινε ευρέως διαδεδομένη χρησιμοποίησε κάρτες και υποδοχές με τάση σήματος μόνο 5 βολτ. Μέγιστη απόδοση - 133 MB/s.
PCI 2.1 - 3.0
Διαφέρουν από την έκδοση 2.0 από τη δυνατότητα ταυτόχρονης λειτουργίας πολλών κυρίων διαύλου (αγγλικά bus-master, η λεγόμενη ανταγωνιστική λειτουργία), καθώς και από την εμφάνιση καθολικών καρτών επέκτασης που μπορούν να λειτουργούν και στις δύο υποδοχές χρησιμοποιώντας τάση 5 βολτ. , και σε υποδοχές με χρήση 3 ,3 βολτ (με συχνότητα 33 και 66 MHz, αντίστοιχα). Η μέγιστη απόδοση για 33 MHz είναι 133 MB/s και για 66 MHz είναι 266 MB/s.
- Έκδοση 2.1 - εργασία με κάρτες σχεδιασμένες για τάση 3,3 βολτ και η παρουσία κατάλληλων γραμμών τροφοδοσίας ήταν προαιρετική.
- Έκδοση 2.2 - οι κάρτες επέκτασης που κατασκευάζονται σύμφωνα με αυτά τα πρότυπα διαθέτουν κλειδί σύνδεσης γενικής χρήσης και μπορούν να λειτουργήσουν σε πολλούς μεταγενέστερους τύπους υποδοχών διαύλου PCI, καθώς και, σε ορισμένες περιπτώσεις, σε υποδοχές έκδοσης 2.1.
- Έκδοση 2.3 - Μη συμβατό με κάρτες PCI που έχουν σχεδιαστεί για χρήση 5 βολτ, παρά τη συνεχιζόμενη χρήση υποδοχών 32 bit με κλειδί 5 βολτ. Οι κάρτες επέκτασης διαθέτουν υποδοχή γενικής χρήσης, αλλά δεν μπορούν να λειτουργήσουν σε υποδοχές 5 βολτ παλαιότερων εκδόσεων (μέχρι 2,1).
- Έκδοση 3.0 - ολοκληρώνει τη μετάβαση σε κάρτες PCI 3,3 volt, οι κάρτες PCI 5 volt δεν υποστηρίζονται πλέον.
PCI 64
Μια επέκταση του βασικού προτύπου PCI, που εισήχθη στην έκδοση 2.1, που διπλασιάζει τον αριθμό των λωρίδων δεδομένων και επομένως τη διεκπεραίωση. Η υποδοχή PCI 64 είναι μια εκτεταμένη έκδοση της κανονικής υποδοχής PCI. Τυπικά, η συμβατότητα καρτών 32 bit με υποδοχές 64 bit (με την προϋπόθεση ότι υπάρχει κοινή υποστηριζόμενη τάση σήματος) είναι πλήρης, αλλά η συμβατότητα μιας κάρτας 64 bit με υποδοχές 32 bit είναι περιορισμένη (σε κάθε περίπτωση θα υπάρχει απώλεια απόδοσης). Λειτουργεί σε συχνότητα ρολογιού 33 MHz. Μέγιστη απόδοση - 266 MB/s.
- Έκδοση 1 - χρησιμοποιεί υποδοχή PCI 64-bit και τάση 5 βολτ.
- Έκδοση 2 - χρησιμοποιεί υποδοχή PCI 64-bit και τάση 3,3 βολτ.
PCI 66
Το PCI 66 είναι μια εξέλιξη 66 MHz του PCI 64. χρησιμοποιεί 3,3 βολτ στην υποδοχή. Οι κάρτες έχουν συντελεστή μορφής γενικής χρήσης ή 3,3 V. Η μέγιστη απόδοση είναι 533 MB/s.
PCI 64/66
Ο συνδυασμός PCI 64 και PCI 66 επιτρέπει τετραπλάσια ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων σε σύγκριση με βασικό πρότυπο PCI; χρησιμοποιεί υποδοχές 64-bit 3,3V, συμβατές μόνο με τις καθολικές, και κάρτες επέκτασης 3,3V 32-bit. Οι κάρτες PCI64/66 έχουν είτε γενική (αλλά με περιορισμένη συμβατότητα με υποδοχές 32 bit) είτε παράγοντα μορφής 3,3 volt (η τελευταία επιλογή είναι θεμελιωδώς ασύμβατη με υποδοχές 32-bit 33 MHz δημοφιλών προτύπων). Μέγιστη απόδοση - 533 MB/s.
PCI-X
Το PCI-X 1.0 είναι μια επέκταση του διαύλου PCI64 με την προσθήκη δύο νέων λειτουργικών συχνοτήτων, 100 και 133 MHz, καθώς και ενός ξεχωριστού μηχανισμού συναλλαγών για τη βελτίωση της απόδοσης όταν λειτουργούν πολλές συσκευές ταυτόχρονα. Γενικά συμβατό προς τα πίσω με όλες τις κάρτες 3,3 V και γενικές κάρτες PCI. Οι κάρτες PCI-X συνήθως υλοποιούνται σε μορφή 64-bit 3,3B και έχουν περιορισμένη συμβατότητα προς τα πίσω με τις υποδοχές PCI64/66, ενώ ορισμένες κάρτες PCI-X είναι σε γενική μορφή και μπορούν να λειτουργήσουν (αν και αυτό δεν έχει σχεδόν καμία πρακτική αξία ) σε κανονικό PCI 2.2/2.3. Σε δύσκολες περιπτώσεις, για να είστε απόλυτα σίγουροι για τη λειτουργικότητα του συνδυασμού της μητρικής πλακέτας και της κάρτας επέκτασης, πρέπει να δείτε τις λίστες συμβατότητας των κατασκευαστών και των δύο συσκευών.
PCI-X 2.0
PCI-X 2.0 - περαιτέρω επέκταση των δυνατοτήτων του PCI-X 1.0. Έχουν προστεθεί συχνότητες 266 και 533 MHz, καθώς και διόρθωση σφαλμάτων ισοτιμίας κατά τη μετάδοση δεδομένων (ECC). Επιτρέπει τον διαχωρισμό σε 4 ανεξάρτητους διαύλους 16-bit, που χρησιμοποιείται αποκλειστικά σε ενσωματωμένο και βιομηχανικά συστήματα ; Η τάση σήματος έχει μειωθεί στα 1,5 V, αλλά οι υποδοχές είναι συμβατές με όλες τις κάρτες που χρησιμοποιούν τάση σήματος 3,3 V. Επί του παρόντος, για το μη επαγγελματικό τμήμα της αγοράς υπολογιστών υψηλής απόδοσης (ισχυροί σταθμοί εργασίας και διακομιστές επίπεδο εισόδου), στον οποίο χρησιμοποιείται ο δίαυλος PCI-X, παράγονται πολύ λίγες μητρικές που υποστηρίζουν το δίαυλο. Ένα παράδειγμα μητρικής πλακέτας για αυτό το τμήμα είναι το ASUS P5K WS. Στον επαγγελματικό τομέα χρησιμοποιείται σε ελεγκτές RAID και μονάδες SSD για PCI-E.
Μίνι PCI
Form factor PCI 2.2, που προορίζεται για χρήση κυρίως σε φορητούς υπολογιστές.
PCI Express
PCI Express, ή PCIe, ή PCI-E (επίσης γνωστό ως 3GIO για I/O 3ης γενιάς, δεν πρέπει να συγχέεται με PCI-X και PXI) - λεωφορείο υπολογιστή(αν και σε φυσικό επίπεδο δεν είναι λεωφορείο, όντας μια σύνδεση από σημείο σε σημείο), χρησιμοποιώντας μοντέλο λογισμικούΔιαύλους PCI και ένα φυσικό πρωτόκολλο υψηλής απόδοσης που βασίζεται σε σειριακή μετάδοση δεδομένων. Η ανάπτυξη του προτύπου PCI Express ξεκίνησε από την Intel μετά την εγκατάλειψη του διαύλου InfiniBand. Επίσημα, η πρώτη βασική προδιαγραφή PCI Express εμφανίστηκε τον Ιούλιο του 2002. Η ανάπτυξη του προτύπου PCI Express πραγματοποιείται από την Ομάδα Ειδικού Ενδιαφέροντος PCI.
Σε αντίθεση με το πρότυπο PCI, το οποίο χρησιμοποιούσε έναν κοινό δίαυλο για μεταφορά δεδομένων με πολλαπλές συσκευές συνδεδεμένες παράλληλα, το PCI Express, γενικά, είναι ένα δίκτυο πακέτων με τοπολογία αστεριών. Οι συσκευές PCI Express επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω ενός μέσου που σχηματίζεται από διακόπτες, με κάθε συσκευή να συνδέεται απευθείας με μια σύνδεση σημείου προς σημείο με το διακόπτη. Επιπλέον, ο δίαυλος PCI Express υποστηρίζει:
- hot swap κάρτες?
- εγγυημένο εύρος ζώνης (QoS).
- διαχείριση ενέργειας;
- παρακολούθηση της ακεραιότητας των μεταδιδόμενων δεδομένων.
Ο δίαυλος PCI Express προορίζεται για χρήση μόνο ως τοπικός δίαυλος. Επειδή μοντέλο λογισμικούΤο PCI Express κληρονομείται σε μεγάλο βαθμό από την PCI, τα υπάρχοντα συστήματα και ελεγκτές μπορούν να τροποποιηθούν για να χρησιμοποιούν το δίαυλο PCI Express αντικαθιστώντας μόνο σωματικό επίπεδο, χωρίς τροποποίηση λογισμικό. Η υψηλή απόδοση αιχμής του διαύλου PCI Express επιτρέπει τη χρήση του αντί για τους διαύλους AGP, και ακόμη περισσότερο τα PCI και PCI-X. De facto, η PCI Express αντικατέστησε αυτούς τους διαύλους σε προσωπικούς υπολογιστές.
- MiniCard (Mini PCIe) - αντικατάσταση του παράγοντα φόρμας Mini PCI. Η υποδοχή Mini Card έχει τους ακόλουθους διαύλους: x1 PCIe, 2.0 και SMBus.
- Το M.2 είναι η δεύτερη έκδοση του Mini PCIe, έως x4 PCIe και SATA.
- ExpressCard - παρόμοια με τον παράγοντα μορφής PCMCIA. Η υποδοχή ExpressCard υποστηρίζει διαύλους x1 PCIe και USB 2.0, ενώ οι κάρτες ExpressCard υποστηρίζουν hot plugging.
- AdvancedTCA, MicroTCA - παράγοντας μορφής για αρθρωτό τηλεπικοινωνιακό εξοπλισμό.
- Το Mobile PCI Express Module (MXM) είναι ένας παράγοντας βιομηχανικής μορφής που δημιουργήθηκε για φορητούς υπολογιστές από την NVIDIA. Χρησιμοποιείται για τη σύνδεση επιταχυντών γραφικών.
- Οι προδιαγραφές του καλωδίου PCI Express επιτρέπουν το μήκος μιας σύνδεσης να φτάσει τα δεκάδες μέτρα, γεγονός που καθιστά δυνατή τη δημιουργία ενός υπολογιστή του οποίου οι περιφερειακές συσκευές βρίσκονται σε σημαντική απόσταση.
- StackPC - προδιαγραφή για στοίβαγμα κτιρίων συστήματα υπολογιστών. Αυτή η προδιαγραφή περιγράφει τους συνδέσμους επέκτασης StackPC, FPE και τις σχετικές θέσεις τους.
Παρά το γεγονός ότι το πρότυπο επιτρέπει γραμμές x32 ανά θύρα, τέτοιες λύσεις είναι φυσικά αρκετά ογκώδεις και δεν είναι διαθέσιμες.
| Ετος ελευθέρωση |
Εκδοχή PCI Express |
Κωδικοποίηση | Ταχύτητα μεταγραφές |
Εύρος ζώνης σε γραμμές x | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ×1 | ×2 | ×4 | ×8 | × 16 | ||||
| 2002 | 1.0 | 8β/10β | 2,5 GT/s | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 |
| 2007 | 2.0 | 8β/10β | 5 GT/s | 4 | 8 | 16 | 32 | 64 |
| 2010 | 3.0 | 128b/130b | 8 GT/s | ~7,877 | ~15,754 | ~31,508 | ~63,015 | ~126,031 |
| 2017 | 4.0 | 128b/130b | 16 GT/s | ~15,754 | ~31,508 | ~63,015 | ~126,031 | ~252,062 |
| 2019 |
5.0 | 128b/130b | 32 GT/s | ~32 | ~64 | ~128 | ~256 | ~512 |
PCI Express 2.0
Το PCI-SIG κυκλοφόρησε την προδιαγραφή PCI Express 2.0 στις 15 Ιανουαρίου 2007. Βασικές καινοτομίες στο PCI Express 2.0:
- Αυξημένη απόδοση: εύρος ζώνης μιας γραμμής 500 MB/s, ή 5 GT/s ( Gigatransactions/s).
- Έχουν γίνει βελτιώσεις στο πρωτόκολλο μεταφοράς μεταξύ συσκευών και του μοντέλου λογισμικού.
- Δυναμικός έλεγχος ταχύτητας (για έλεγχο της ταχύτητας επικοινωνίας).
- Ειδοποίηση εύρους ζώνης (για ειδοποίηση λογισμικού για αλλαγές στην ταχύτητα και το πλάτος του διαύλου).
- Υπηρεσίες ελέγχου πρόσβασης - Προαιρετικές δυνατότητες διαχείρισης συναλλαγών από σημείο σε σημείο.
- Έλεγχος χρονικού ορίου εκτέλεσης.
- Η επαναφορά επιπέδου λειτουργίας είναι ένας προαιρετικός μηχανισμός για την επαναφορά των λειτουργιών PCI σε μια συσκευή PCI.
- Επαναπροσδιορισμός του ορίου ισχύος (για επαναπροσδιορισμό του ορίου ισχύος της υποδοχής κατά τη σύνδεση συσκευών που καταναλώνουν περισσότερη ενέργεια).
Το PCI Express 2.0 είναι πλήρως συμβατό με το PCI Express 1.1 (οι παλιές θα λειτουργούν σε μητρικές πλακέτες με νέες υποδοχές, αλλά μόνο με ταχύτητα 2,5 GT/s, καθώς τα παλιά chipset δεν μπορούν να υποστηρίξουν διπλούς ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων· οι νέοι προσαρμογείς βίντεο θα λειτουργούν χωρίς προβλήματα στο παλιές υποδοχές PCI Express 1.x).
PCI Express 2.1
Από πλευράς φυσικών χαρακτηριστικών (ταχύτητα, σύνδεσμος) αντιστοιχεί σε 2.0· στο τμήμα λογισμικού έχουν προστεθεί λειτουργίες που σχεδιάζεται να υλοποιηθούν πλήρως στην έκδοση 3.0. Δεδομένου ότι οι περισσότερες μητρικές πλακέτες πωλούνται με την έκδοση 2.0, το να έχετε μόνο μια κάρτα βίντεο με 2.1 δεν σας επιτρέπει να χρησιμοποιήσετε τη λειτουργία 2.1.
PCI Express 3.0
Τον Νοέμβριο του 2010 εγκρίθηκαν οι προδιαγραφές για το PCI Express 3.0. Η διεπαφή έχει ρυθμό μεταφοράς δεδομένων 8 GT/s ( Gigatransactions/s). Ωστόσο, παρά το γεγονός αυτό, η πραγματική του απόδοση διπλασιάστηκε σε σύγκριση με το πρότυπο PCI Express 2.0. Αυτό επιτεύχθηκε χάρη σε ένα πιο επιθετικό σχήμα κωδικοποίησης 128b/130b, όπου 128 bit δεδομένων που αποστέλλονται μέσω του διαύλου κωδικοποιούνται σε 130 bit. Ταυτόχρονα, διατηρείται η πλήρης συμβατότητα με προηγούμενες εκδόσεις του PCI Express. Οι κάρτες PCI Express 1.x και 2.x θα λειτουργούν στην υποδοχή 3.0 και, αντίθετα, μια κάρτα PCI Express 3.0 θα λειτουργεί σε υποδοχές 1.x και 2.x.
PCI Express 4.0
Η Ομάδα Ειδικού Ενδιαφέροντος PCI (PCI SIG) δήλωσε ότι το PCI Express 4.0 θα μπορούσε να τυποποιηθεί πριν από το τέλος του 2016, αλλά στα μέσα του 2016, όταν ένας αριθμός τσιπ ετοιμάζονταν ήδη για παραγωγή, τα μέσα ενημέρωσης ανέφεραν ότι η τυποποίηση αναμενόταν στις αρχές του 2017 θα έχει απόδοση 16 GT/s, δηλαδή θα είναι διπλάσια από το PCIe 3.0.
Αφήστε το σχόλιό σας!
Εισαγωγή Στο παρελθόν, ο μαζικός καταναλωτής ενδιαφερόταν πρωτίστως για δύο μόνο τύπους SSD: είτε για μοντέλα υψηλής ταχύτητας premium όπως το Samsung 850 PRO, είτε για προσφορές αξίας για τα χρήματα όπως το Crucial BX100 ή το SanDisk Ultra II. Δηλαδή, η κατάτμηση της αγοράς SSD ήταν εξαιρετικά αδύναμη και ο ανταγωνισμός μεταξύ των κατασκευαστών, αν και αναπτύχθηκε στους τομείς της απόδοσης και της τιμής, το χάσμα μεταξύ λύσεων κορυφαίου και κατώτερου επιπέδου παρέμεινε αρκετά μικρό. Αυτή η κατάσταση οφειλόταν εν μέρει στο γεγονός ότι η ίδια η τεχνολογία SSD βελτιώνει σημαντικά την εμπειρία του χρήστη στην εργασία με έναν υπολογιστή, και ως εκ τούτου τα ζητήματα συγκεκριμένης εφαρμογής ξεθωριάζουν στο παρασκήνιο για πολλούς. Για τον ίδιο λόγο, οι SSD καταναλωτών εντάχθηκαν στην παλιά υποδομή, η οποία αρχικά επικεντρωνόταν στη μηχανική σκληροι ΔΙΣΚΟΙ. Αυτό διευκόλυνε πολύ την εφαρμογή τους, αλλά τοποθέτησε τους SSD σε ένα αρκετά στενό πλαίσιο, το οποίο περιόρισε σε μεγάλο βαθμό τόσο την αύξηση της απόδοσης όσο και τη μείωση του λανθάνοντος χρόνου του υποσυστήματος του δίσκου.
Αλλά μέχρι ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, αυτή η κατάσταση ταίριαζε σε όλους. Η τεχνολογία SSD ήταν νέα και οι χρήστες που μετεγκαταστάθηκαν σε SSD ήταν ευχαριστημένοι με τις αγορές τους, παρόλο που έπαιρναν ουσιαστικά προϊόντα που στην πραγματικότητα δεν είχαν την καλύτερη απόδοση, με την απόδοση να συγκρατείται από τεχνητά εμπόδια. Ωστόσο, μέχρι σήμερα, οι SSD μπορούν ίσως να θεωρηθούν πραγματικά mainstream. Οποιοσδήποτε ιδιοκτήτης προσωπικού υπολογιστή που σέβεται τον εαυτό του, αν δεν έχει τουλάχιστον έναν SSD στο σύστημά του, είναι πολύ σοβαρός να αγοράσει έναν στο πολύ κοντινό μέλλον. Και σε αυτές τις συνθήκες, οι κατασκευαστές απλώς αναγκάζονται να σκεφτούν πώς να αναπτύξουν επιτέλους πλήρη ανταγωνισμό: να καταστρέψουν όλα τα εμπόδια και να προχωρήσουν στην παραγωγή ευρύτερων σειρών προϊόντων που διαφέρουν θεμελιωδώς ως προς τα προσφερόμενα χαρακτηριστικά. Ευτυχώς, έχει προετοιμαστεί όλο το απαραίτητο έδαφος για αυτό και, πρώτα απ 'όλα, οι περισσότεροι προγραμματιστές SSD έχουν την επιθυμία και την ευκαιρία να ξεκινήσουν να παράγουν προϊόντα που δεν λειτουργούν μέσω της παλαιού τύπου διεπαφής SATA, αλλά μέσω του πολύ πιο παραγωγικού διαύλου PCI Express.
Δεδομένου ότι το εύρος ζώνης SATA περιορίζεται στα 6 Gb/s, η μέγιστη ταχύτητα των ναυαρχίδων SATA SSD δεν υπερβαίνει περίπου τα 500 MB/s. Ωστόσο, οι σύγχρονες μονάδες που βασίζονται σε μνήμη flash μπορούν να κάνουν πολλά περισσότερα: τελικά, αν το καλοσκεφτείτε, έχουν περισσότερα κοινά με μνήμη συστήματοςπαρά με μηχανικό σκληροι ΔΙΣΚΟΙ. Όσον αφορά το δίαυλο PCI Express, χρησιμοποιείται πλέον ενεργά ως στρώμα μεταφοράς κατά τη σύνδεση καρτών γραφικών και άλλων πρόσθετων ελεγκτών που απαιτούν ανταλλαγή δεδομένων υψηλής ταχύτητας, για παράδειγμα, Thunderbolt. Μια λωρίδα Gen 2 PCI Express παρέχει 500 MB/s εύρους ζώνης, ενώ μια λωρίδα PCI Express 3.0 μπορεί να φτάσει ταχύτητες έως και 985 MB/s. Έτσι, μια κάρτα διασύνδεσης που είναι εγκατεστημένη σε μια υποδοχή PCIe x4 (με τέσσερις λωρίδες) μπορεί να ανταλλάσσει δεδομένα με ταχύτητες έως και 2 GB/s στην περίπτωση του PCI Express 2.0 και έως σχεδόν 4 GB/s όταν χρησιμοποιείται PCI Express τρίτης γενιάς. Αυτοί είναι εξαιρετικοί δείκτες που είναι αρκετά κατάλληλοι για σύγχρονους δίσκους στερεάς κατάστασης.
Από τα παραπάνω, φυσικά προκύπτει ότι εκτός από τους SATA SSD, οι δίσκοι υψηλής ταχύτητας που χρησιμοποιούν το δίαυλο PCI Express θα πρέπει σταδιακά να διαδοθούν ευρέως στην αγορά. Και αυτό πραγματικά συμβαίνει. Στα καταστήματα μπορείτε να βρείτε πολλά μοντέλα καταναλωτικών SSD από κορυφαίους κατασκευαστές, κατασκευασμένα με τη μορφή καρτών επέκτασης ή καρτών M.2 που χρησιμοποιούν διαφορετικές εκδόσεις του διαύλου PCI Express. Αποφασίσαμε να τα συγκεντρώσουμε και να τα συγκρίνουμε ως προς την απόδοση και άλλες παραμέτρους.
Συμμετέχοντες στο τεστ
Intel SSD 750 400 GBΣτην αγορά μονάδας δίσκου στερεάς κατάστασης, η Intel ακολουθεί μια μάλλον αντισυμβατική στρατηγική και δεν δίνει μεγάλη προσοχή στην ανάπτυξη SSD για το τμήμα των καταναλωτών, επικεντρώνοντας την προσοχή σε προϊόντα για διακομιστές. Ωστόσο, αυτό δεν κάνει τις προτάσεις της να μην ενδιαφέρουν, ειδικά όταν πρόκειται για μονάδα δίσκου στερεάς κατάστασης για το λεωφορείο PCI Express. Σε αυτήν την περίπτωση, η Intel αποφάσισε να προσαρμόσει την πιο προηγμένη πλατφόρμα διακομιστή της για χρήση σε SSD πελάτη υψηλής απόδοσης. Έτσι ακριβώς γεννήθηκε ο Intel SSD 750 400 GB, ο οποίος έλαβε όχι μόνο εντυπωσιακά χαρακτηριστικά απόδοσης και μια σειρά από τεχνολογίες σε επίπεδο διακομιστή υπεύθυνων για την αξιοπιστία, αλλά και υποστήριξη για τη διεπαφή NVMe, για την οποία πρέπει να ειπωθούν λίγα λόγια ξεχωριστά .
Αν μιλάμε για συγκεκριμένες βελτιώσεις στο NVMe, τότε αξίζει να αναφερθεί πρώτα η μείωση των γενικών εξόδων. Για παράδειγμα, η αποστολή των πιο κοινών μπλοκ 4K στο νέο πρωτόκολλο απαιτεί την έκδοση μόνο μιας εντολής αντί για δύο. Και ολόκληρο το σύνολο των οδηγιών ελέγχου έχει απλοποιηθεί τόσο πολύ που η επεξεργασία τους σε επίπεδο προγράμματος οδήγησης μειώνει το φορτίο του επεξεργαστή και τις καθυστερήσεις που προκύπτουν τουλάχιστον κατά το ήμισυ. Η δεύτερη σημαντική καινοτομία είναι η υποστήριξη για deep pipelining και multitasking, η οποία συνίσταται στη δυνατότητα δημιουργίας πολλαπλών ουρών αιτημάτων παράλληλα αντί της προηγούμενης μονής ουράς για 32 εντολές. Το πρωτόκολλο διασύνδεσης NVMe είναι ικανό να εξυπηρετεί έως και 65536 ουρές και καθεμία από αυτές μπορεί να περιέχει έως και 65536 εντολές. Στην πραγματικότητα, τυχόν περιορισμοί εξαλείφονται εντελώς και αυτό είναι πολύ σημαντικό για περιβάλλοντα διακομιστή όπου το υποσύστημα δίσκου μπορεί να υπόκειται σε έναν τεράστιο αριθμό ταυτόχρονων λειτουργιών I/O.
Ωστόσο, παρά το γεγονός ότι λειτουργεί μέσω της διεπαφής NVMe, ο Intel SSD 750 εξακολουθεί να μην είναι μονάδα διακομιστή, αλλά μονάδα καταναλωτή. Ναι, σχεδόν η ίδια πλατφόρμα υλικού με αυτήν τη μονάδα χρησιμοποιείται σε SSD κατηγορίας διακομιστή Intel DC P3500, P3600 και P3700, αλλά ο Intel SSD 750 χρησιμοποιεί φθηνότερο συνηθισμένο MLC NAND και επιπλέον τροποποιείται το υλικολογισμικό. Ο κατασκευαστής πιστεύει ότι χάρη σε τέτοιες αλλαγές, το προϊόν που θα προκύψει θα προσελκύσει τους λάτρεις, καθώς συνδυάζει βασικά υψηλή ισχύ νέα διεπαφή NVMe και όχι πολύ τρομακτικό κόστος.
Η Intel SSD 750 είναι μια κάρτα μισού ύψους PCIe x4 που μπορεί να χρησιμοποιήσει τέσσερις λωρίδες 3.0 και να επιτύχει διαδοχικούς ρυθμούς μεταφοράς έως και 2,4 GB/s και τυχαίες ταχύτητες λειτουργίας έως και 440 χιλιάδες IOPS. Είναι αλήθεια ότι η πιο ευρύχωρη τροποποίηση 1,2 TB έχει την υψηλότερη απόδοση, αλλά η έκδοση 400 GB που λάβαμε για δοκιμή είναι λίγο πιο αργή.
Η πλακέτα κίνησης είναι πλήρως καλυμμένη με θωράκιση. Στην μπροστινή πλευρά είναι καλοριφέρ αλουμινίου, και στην πίσω πλευρά υπάρχει μια διακοσμητική μεταλλική πλάκα που δεν έρχεται ουσιαστικά σε επαφή με τα μικροκυκλώματα. Πρέπει να σημειωθεί ότι η χρήση καλοριφέρ εδώ είναι απαραίτητη. Ο κύριος ελεγκτής ενός Intel SSD παράγει πολλή θερμότητα και υπό υψηλό φορτίο, ακόμη και ένας δίσκος εξοπλισμένος με τέτοια ψύξη μπορεί να θερμανθεί σε θερμοκρασίες περίπου 50-55 μοίρες. Αλλά χάρη στην προεγκατεστημένη ψύξη, δεν υπάρχει κανένας υπαινιγμός στραγγαλισμού - η απόδοση παραμένει σταθερή ακόμη και κατά τη συνεχή και εντατική χρήση.
Ο Intel SSD 750 βασίζεται σε έναν ελεγκτή διακομιστή επίπεδο Intel CH29AE41AB0, που λειτουργεί σε συχνότητα 400 MHz και διαθέτει δεκαοκτώ (!) κανάλια σύνδεσης μνήμης flash. Αν σκεφτεί κανείς ότι οι περισσότεροι ελεγκτές SSD καταναλωτών έχουν είτε οκτώ είτε τέσσερα κανάλια, γίνεται σαφές ότι ο Intel SSD 750 μπορεί στην πραγματικότητα να αντλεί σημαντικά περισσότερα δεδομένα στο δίαυλο από τα συμβατικά μοντέλα SSD.
Όσον αφορά τη μνήμη flash που χρησιμοποιείται, ο Intel SSD 750 δεν κάνει καμία καινοτομία σε αυτόν τον τομέα. Βασίζεται σε κανονικό MLC NAND της Intel, που παράγεται με τεχνολογία διεργασίας 20 nm και έχει πυρήνες με όγκο 64 και 128 Gbit διάσπαρτα. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι οι περισσότεροι άλλοι κατασκευαστές SSD εγκατέλειψαν αυτήν τη μνήμη εδώ και πολύ καιρό, μεταβαίνοντας σε τσιπ κατασκευασμένα σε πιο λεπτά πρότυπα. Και η ίδια η Intel έχει αρχίσει να μετατρέπει όχι μόνο τις μονάδες των καταναλωτών της, αλλά και τις μονάδες διακομιστή σε μνήμη 16nm. Ωστόσο, παρ 'όλα αυτά, ο Intel SSD 750 είναι εξοπλισμένος με παλαιότερη μνήμη, η οποία υποτίθεται ότι έχει υψηλότερο πόρο.
Η προέλευση διακομιστή του Intel SSD 750 μπορεί επίσης να εντοπιστεί στο γεγονός ότι η συνολική ποσότητα μνήμης flash σε αυτόν τον SSD είναι 480 GiB, εκ των οποίων μόνο το 78% περίπου είναι διαθέσιμο στον χρήστη. Το υπόλοιπο διατίθεται στο ταμείο αντικατάστασης, στις τεχνολογίες συλλογής σκουπιδιών και προστασίας δεδομένων. Ο Intel SSD 750 εφαρμόζει ένα σχήμα τύπου RAID 5, παραδοσιακό για μονάδες ναυαρχίδας, σε επίπεδο τσιπ MLC NAND, το οποίο σας επιτρέπει να επαναφέρετε με επιτυχία δεδομένα ακόμα και αν ένα από τα τσιπ αποτύχει εντελώς. Επιπλέον, ο SSD της Intel παρέχει πλήρη προστασίαδεδομένα από διακοπές ρεύματος. Ο Intel SSD 750 διαθέτει δύο ηλεκτρολυτικούς πυκνωτές και η χωρητικότητά τους είναι επαρκής για κανονικό τερματισμό της μονάδας σε λειτουργία εκτός σύνδεσης.
Kingston HyperX Predator 480 GB
Το Kingston HyperX Predator είναι μια πολύ πιο παραδοσιακή λύση σε σύγκριση με τον Intel SSD 750. Πρώτον, λειτουργεί μέσω του πρωτοκόλλου AHCI, όχι μέσω του NVMe, και δεύτερον, αυτός ο SSD απαιτεί τον πιο κοινό δίαυλο PCI Express 2.0 για να συνδεθεί στο σύστημα. Όλα αυτά κάνουν την έκδοση Kingston κάπως πιο αργή - οι μέγιστες ταχύτητες για διαδοχικές λειτουργίες δεν υπερβαίνουν τα 1400 MB/s και οι τυχαίες - 160 χιλιάδες IOPS. Αλλά το HyperX Predator δεν επιβάλλει ειδικές απαιτήσεις στο σύστημα - είναι συμβατό με οποιαδήποτε, συμπεριλαμβανομένων των παλαιότερων πλατφορμών.
Ταυτόχρονα, ο δίσκος έχει μια όχι εντελώς απλή σχεδίαση δύο συστατικών. Ο ίδιος ο SSD είναι μια πλακέτα σε μορφή M.2, η οποία συμπληρώνεται από έναν προσαρμογέα PCI Express που σας επιτρέπει να συνδέσετε μονάδες M.2 μέσω κανονικών υποδοχών PCIe πλήρους μεγέθους. Ο προσαρμογέας έχει σχεδιαστεί ως κάρτα PCIe x4 μισού ύψους που χρησιμοποιεί και τις τέσσερις λωρίδες PCI Express. Χάρη σε αυτόν τον σχεδιασμό, η Kingston πουλάει το HyperX Predator της σε δύο εκδόσεις: ως PCIe SSD για επιτραπέζιους υπολογιστές και ως μονάδα δίσκου M.2 για κινητά συστήματα (σε αυτήν την περίπτωση, ο προσαρμογέας δεν περιλαμβάνεται στην παράδοση).
Το Kingston HyperX Predator βασίζεται στον ελεγκτή Marvell Altaplus (88SS9293), ο οποίος, αφενός, υποστηρίζει τέσσερις λωρίδες PCI Express 2.0 και, αφετέρου, διαθέτει οκτώ κανάλια για τη σύνδεση μνήμης flash. Επί αυτή τη στιγμήΑυτός είναι ο ταχύτερος εμπορικά διαθέσιμος ελεγκτής SSD της Marvell με υποστήριξη PCI Express. Ωστόσο, η Marvell θα έχει σύντομα ταχύτερους διαδόχους με υποστήριξη για NVMe και PCI Express 3.0, που δεν διαθέτει το τσιπ Altaplus.
Γιατί η ίδια εταιρεία Kingstonδεν παράγει ούτε ελεγκτές ούτε μνήμη, συναρμολογώντας τα SSD του από τη βάση στοιχείων που αγοράστηκαν από άλλους κατασκευαστές, δεν υπάρχει τίποτα περίεργο στο γεγονός ότι το HyperX Predator PCIe SSD βασίζεται όχι μόνο σε ελεγκτή τρίτου κατασκευαστή, αλλά και σε 128 gigabit Τσιπ MLC NAND 19 nm της εταιρείας Toshiba. Τέτοια μνήμη έχει χαμηλή τιμή αγοράς και εγκαθίσταται πλέον σε πολλά προϊόντα της Kingston (και άλλων εταιρειών) και κυρίως σε μοντέλα καταναλωτών.
Ωστόσο, η χρήση μιας τέτοιας μνήμης έχει προκαλέσει ένα παράδοξο: παρά το γεγονός ότι, σύμφωνα με την επίσημη θέση του, ο Kingston HyperX Predator PCIe SSD είναι ένα premium προϊόν, συνοδεύεται από εγγύηση μόνο τριών ετών και η αναφερόμενη μέση Ο χρόνος μεταξύ των βλαβών είναι σημαντικά μικρότερος από αυτόν των ναυαρχίδων SATA SSD άλλων κατασκευαστών.
Το Kingston HyperX Predator επίσης δεν παρέχει ειδικές τεχνολογίες προστασίας δεδομένων. Αλλά η μονάδα έχει μια σχετικά μεγάλη περιοχή κρυμμένη από τα μάτια του χρήστη, το μέγεθος της οποίας είναι το 13 τοις εκατό της συνολικής χωρητικότητας της μονάδας. Η εφεδρική μνήμη flash που περιλαμβάνεται σε αυτήν χρησιμοποιείται για τη συλλογή σκουπιδιών και την εξομάλυνση της φθοράς, αλλά δαπανάται κυρίως για την αντικατάσταση κελιών μνήμης που έχουν αποτύχει.
Μένει μόνο να προσθέσουμε ότι ο σχεδιασμός του HyperX Predator δεν παρέχει καμία ειδικά μέσαγια να αφαιρέσετε τη θερμότητα από τον ελεγκτή. Σε αντίθεση με τις περισσότερες άλλες λύσεις υψηλής απόδοσης, αυτή η μονάδα δεν διαθέτει ψύκτρα. Ωστόσο, αυτός ο SSD δεν είναι καθόλου επιρρεπής σε υπερθέρμανση - η μέγιστη διάχυση θερμότητας είναι μόνο ελαφρώς μεγαλύτερη από 8 W.
OCZ Revodrive 350 480 GB
Το OCZ Revodrive 350 μπορεί δικαίως να ονομαστεί ένα από τα παλαιότερα καταναλωτικά SSD με διεπαφή PCI Express. Πίσω στην εποχή που κανένας από τους άλλους κατασκευαστές δεν σκεφτόταν καν να κυκλοφορήσει πελάτες PCIe SSD, στο γκάμα μοντέλωνΗ εταιρεία OCZ είχε το RevoDrive 3 (X2) - το πρωτότυπο του σύγχρονου Revodrive 350. Ωστόσο, οι ρίζες του δίσκου OCZ PCIe, που πηγαίνουν πίσω στο παρελθόν, το καθιστούν μια κάπως περίεργη πρόταση σε σύγκριση με τους σημερινούς ανταγωνιστές. Ενώ οι περισσότεροι κατασκευαστές μονάδων υπολογιστή υψηλής απόδοσης χρησιμοποιούν σύγχρονους ελεγκτές με εγγενή υποστήριξη για το δίαυλο PCI Express, το Revodrive 350 εφαρμόζει μια πολύ περίπλοκη και σαφώς μη βέλτιστη αρχιτεκτονική. Βασίζεται σε δύο ή τέσσερις (ανάλογα με τον όγκο) ελεγκτές SandForce SF-2200, οι οποίοι συναρμολογούνται σε μια συστοιχία RAID μηδενικού επιπέδου.
Αν μιλάμε για το μοντέλο OCZ Revodrive 350 480 GB που συμμετείχε σε αυτή τη δοκιμή, τότε στην πραγματικότητα βασίζεται σε τέσσερις SATA SSD χωρητικότητας 120 GB, καθένας από τους οποίους βασίζεται στο δικό του τσιπ SF-2282 (ανάλογο του ευρέως χρησιμοποιούμενο SF-2281). Αυτά τα στοιχεία στη συνέχεια συνδυάζονται σε μια ενιαία συστοιχία τεσσάρων μερών RAID 0. Ωστόσο, για το σκοπό αυτό, δεν χρησιμοποιείται ένας πολύ οικείος ελεγκτής RAID, αλλά ένας ιδιόκτητος επεξεργαστής εικονικοποίησης (VCA 2.0) OCZ ICT-0262. Ωστόσο, είναι πολύ πιθανό αυτό το όνομα να κρύβει ένα επανασχεδιασμένο τσιπ Marvell 88SE9548, το οποίο είναι ένας ελεγκτής RAID τεσσάρων θυρών SAS/SATA 6 Gb/s με διεπαφή PCI Express 2.0 x8. Αλλά ακόμα κι αν ναι, οι μηχανικοί της OCZ έγραψαν το δικό τους υλικολογισμικό και πρόγραμμα οδήγησης για αυτόν τον ελεγκτή.
Η μοναδικότητα του στοιχείου λογισμικού RevoDrive 350 έγκειται στο γεγονός ότι δεν εφαρμόζει το κλασικό RAID 0, αλλά κάτι παρόμοιο με αυτό με διαδραστική εξισορρόπηση φορτίου. Αντί να σπάσει τη ροή δεδομένων σε μπλοκ σταθερού μεγέθους και να τα μεταδώσει διαδοχικά σε διαφορετικούς ελεγκτές SF-2282, η τεχνολογία VCA 2.0 περιλαμβάνει ανάλυση και ευέλικτη ανακατανομή των λειτουργιών I/O ανάλογα με την τρέχουσα πληρότητα των ελεγκτών μνήμης flash. Επομένως, το RevoDrive 350 μοιάζει με ένα μονολιθικό SSD στον χρήστη. Είναι αδύνατο να μπείτε στο BIOS του και είναι αδύνατο να ανακαλύψετε ότι μια συστοιχία RAID είναι κρυμμένη στα βάθη αυτού του SSD χωρίς λεπτομερή εξοικείωση με το υλικό. Επιπλέον, σε αντίθεση με τις συμβατικές συστοιχίες RAID, το RevoDrive 350 υποστηρίζει όλες τις τυπικές λειτουργίες SSD: παρακολούθηση SMART, λειτουργία TRIM και Secure Erase.
Το RevoDrive 350 διατίθεται με τη μορφή πλακών με διασύνδεση PCI Express 2.0 x8. Παρά το γεγονός ότι χρησιμοποιούνται και οι οκτώ γραμμές διεπαφής, οι αναφερόμενες τιμές απόδοσης είναι αισθητά χαμηλότερες από τη συνολική τους θεωρητική απόδοση. Η μέγιστη ταχύτητα των διαδοχικών λειτουργιών περιορίζεται στα 1800 MB/s και η απόδοση των τυχαίων λειτουργιών δεν υπερβαίνει τις 140 χιλιάδες IOPS.
Αξίζει να σημειωθεί ότι το OCZ RevoDrive 350 έχει σχεδιαστεί ως πλακέτα PCI Express x8 πλήρους ύψους, δηλαδή, αυτή η μονάδα είναι φυσικά μεγαλύτερη από όλους τους άλλους SSD που συμμετέχουν στη δοκιμή και επομένως δεν μπορεί να εγκατασταθεί σε συστήματα χαμηλού προφίλ. Η μπροστινή επιφάνεια της πλακέτας RevoDrive 350 καλύπτεται με ένα διακοσμητικό μεταλλικό περίβλημα, το οποίο λειτουργεί επίσης ως ψυγείο για το βασικό τσιπ ελεγκτή RAID. Τα χειριστήρια SF-2282 βρίσκονται στην πίσω πλευρά της πλακέτας και δεν διαθέτουν ψύξη.
Για να σχηματίσει τη συστοιχία μνήμης flash, η OCZ χρησιμοποίησε τσιπ από τη μητρική της εταιρεία, την Toshiba. Χρησιμοποιούνται τσιπ που παράγονται με τεχνολογία διεργασίας 19 nm και έχουν χωρητικότητα 64 Gbit. Η συνολική ποσότητα μνήμης flash στο RevoDrive 350 480 GB είναι 512 GB, αλλά το 13% προορίζεται για εσωτερικές ανάγκες - ισοπέδωση φθοράς και συλλογή σκουπιδιών.
Αξίζει να σημειωθεί ότι η αρχιτεκτονική του RevoDrive 350 δεν είναι μοναδική. Υπάρχουν πολλά ακόμη μοντέλα παρόμοιων SSD στην αγορά, που λειτουργούν με την αρχή μιας «συστοιχίας RAID SATA SSD που βασίζεται σε ελεγκτές SandForce». Ωστόσο, όλες αυτές οι λύσεις, όπως η μονάδα OCZ PCIe που εξετάζουμε, έχουν ένα δυσάρεστο μειονέκτημα - η απόδοσή τους στις λειτουργίες εγγραφής υποβαθμίζεται με την πάροδο του χρόνου. Αυτό οφείλεται στις ιδιαιτερότητες των εσωτερικών αλγορίθμων των ελεγκτών SandForce, η λειτουργία TRIM των οποίων δεν επαναφέρει την ταχύτητα εγγραφής στο αρχικό επίπεδο.
Το αδιαμφισβήτητο γεγονός ότι το RevoDrive 350 είναι ένα βήμα χαμηλότερα από τους δίσκους PCI Express της νέας γενιάς τονίζεται από το γεγονός ότι αυτή η μονάδα έχει μόνο τρία χρόνια εγγύηση και ο εγγυημένος πόρος εγγραφής είναι μόνο 54 TB - αρκετές φορές λιγότερο από των ανταγωνιστών της. Επιπλέον, παρά το γεγονός ότι το RevoDrive 350 βασίζεται στον ίδιο σχεδιασμό με τον διακομιστή Z-Drive 4500, δεν έχει καμία προστασία από υπερτάσεις ρεύματος. Ωστόσο, όλα αυτά δεν εμποδίζουν την OCZ, με το χαρακτηριστικό της θράσος, να τοποθετήσει το RevoDrive 350 ως premium λύση στο επίπεδο Intel SSD 750.
Plextor M6e Black Edition 256 GB
Θα πρέπει αμέσως να σημειωθεί ότι ο δίσκος Plextor M6e Black Edition είναι άμεσος διάδοχος του γνωστού μοντέλου M6e. Η ομοιότητα του νέου προϊόντος με τον προκάτοχό του φαίνεται σχεδόν σε όλα, αν μιλάμε για το τεχνικό παρά για το αισθητικό στοιχείο. Ο νέος SSD διαθέτει επίσης σχεδιασμό δύο συστατικών, συμπεριλαμβανομένης της ίδιας της μονάδας σε μορφή M.2 2280 και ενός προσαρμογέα που σας επιτρέπει να τον εγκαταστήσετε σε οποιαδήποτε κανονική υποδοχή PCIe x4 (ή πιο γρήγορη). Βασίζεται επίσης σε έναν ελεγκτή οκτώ καναλιών Marvell 88SS9183, ο οποίος επικοινωνεί με τον έξω κόσμο μέσω δύο γραμμών PCI Express 2.0. Όπως και η προηγούμενη τροποποίηση, το M6e Black Edition χρησιμοποιεί μνήμη flash Toshiba MLC.
Αυτό σημαίνει ότι ενώ η M6e Black Edition μοιάζει με κάρτα PCI Express x4 μισού ύψους όταν συναρμολογείται, αυτός ο SSD χρησιμοποιεί στην πραγματικότητα μόνο δύο λωρίδες PCI Express 2.0. Εξ ου και οι όχι πολύ εντυπωσιακές ταχύτητες, οι οποίες είναι μόνο ελαφρώς υψηλότερες από την απόδοση των παραδοσιακών SATA SSD. Η ονομαστική απόδοση για διαδοχικές λειτουργίες περιορίζεται στα 770 MB/s και για αυθαίρετες λειτουργίες – 105 χιλιάδες IOPS. Αξίζει να σημειωθεί ότι το Plextor M6e Black Edition λειτουργεί χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο AHCI παλαιού τύπου και αυτό διασφαλίζει την ευρεία συμβατότητά του με διάφορα συστήματα.
Παρά το γεγονός ότι το Plextor M6e Black Edition, όπως και το Kingston HyperX Predator, είναι ένας συνδυασμός προσαρμογέα PCI Express και "πυρήνα" σε μορφή κάρτας M.2, είναι αδύνατο να προσδιοριστεί αυτό από την μπροστινή πλευρά. Ολόκληρη η μονάδα είναι κρυμμένη κάτω από ένα μαύρο περίβλημα από αλουμίνιο, στο κέντρο της οποίας είναι ενσωματωμένο ένα κόκκινο ψυγείο, το οποίο θα πρέπει να αφαιρεί τη θερμότητα από το χειριστήριο και τα τσιπ μνήμης. Ο υπολογισμός των σχεδιαστών είναι σαφής: ένας παρόμοιος συνδυασμός χρωμάτων χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορα είδη παιχνιδιών, έτσι το Plextor M6e Black Edition θα φαίνεται αρμονικό δίπλα σε πολλές μητρικές κάρτες παιχνιδιών και κάρτες βίντεο από τους περισσότερους κορυφαίους κατασκευαστές.
Η συστοιχία μνήμης flash στο Plextor M6e Black Edition είναι εξοπλισμένη με τα τσιπ MLC NAND δεύτερης γενιάς 19 nm της Toshiba με χωρητικότητα 64 Gbit. Το αποθεματικό που χρησιμοποιείται για το ταμείο αντικατάστασης και τη λειτουργία εσωτερικών αλγορίθμων για την ισοπέδωση της φθοράς και τη συλλογή απορριμμάτων διατίθεται στο 7 τοις εκατό του συνολικού όγκου. Όλα τα άλλα είναι διαθέσιμα στον χρήστη.
Λόγω της χρήσης ενός μάλλον αδύναμου ελεγκτή Marvell 88SS9183 με εξωτερικό δίαυλο PCI Express 2.0 x2, ο δίσκος Plextor M6e Black Edition θα πρέπει να θεωρείται μάλλον αργός SSD PCIe. Ωστόσο, αυτό δεν εμποδίζει τον κατασκευαστή να ταξινομήσει αυτό το προϊόν στην ανώτερη κατηγορία τιμής. Αφενός, εξακολουθεί να είναι πιο γρήγορος από έναν SATA SSD, και από την άλλη, έχει καλά χαρακτηριστικά αξιοπιστίας: έχει μακρύ MTBF και καλύπτεται από πενταετή εγγύηση. Ωστόσο, δεν έχουν εφαρμοστεί ειδικές τεχνολογίες που να μπορούν να προστατεύσουν το M6e Black Edition από υπερτάσεις ή να αυξήσουν τη διάρκεια ζωής του.
Samsung SM951 256 GB
Το Samsung SM951 είναι η πιο άπιαστη μονάδα δίσκου στις σημερινές δοκιμές. Το γεγονός είναι ότι αρχικά αυτό είναι ένα προϊόν για συναρμολογητές υπολογιστών, επομένως παρουσιάζεται στις λιανικές πωλήσεις μάλλον κακώς. Ωστόσο, εάν το επιθυμείτε, είναι ακόμα δυνατή η αγορά του, επομένως δεν αρνηθήκαμε να εξετάσουμε το SM951. Επιπλέον, αν κρίνουμε από τα χαρακτηριστικά, πρόκειται για ένα μοντέλο πολύ γρήγορης δράσης. Έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί στο δίαυλο PCI Express 3.0 x4, χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο AHCI και υπόσχεται εντυπωσιακές ταχύτητες: έως 2150 MB/s για διαδοχικές λειτουργίες και έως 90 χιλιάδες IOPS για τυχαίες λειτουργίες. Αλλά το πιο σημαντικό, με όλα αυτά, ο Samsung SM951 είναι φθηνότερος από πολλούς άλλους PCIe SSD, οπότε η αναζήτησή του για πώληση μπορεί να έχει μια πολύ συγκεκριμένη οικονομική αιτιολόγηση.
Ένα άλλο χαρακτηριστικό του Samsung SM951 είναι ότι έρχεται σε μορφή M.2. Αρχικά αυτή η λύση στοχεύει κινητά συστήματα, επομένως δεν περιλαμβάνονται προσαρμογείς για υποδοχές PCIe πλήρους μεγέθους στη μονάδα δίσκου. Ωστόσο, αυτό δύσκολα μπορεί να θεωρηθεί σοβαρό μειονέκτημα - οι περισσότερες μητρικές πλακέτες έχουν επίσης υποδοχές διασύνδεσης M.2. Επιπλέον, οι απαραίτητες πλακέτες προσαρμογέα διατίθενται ευρέως προς πώληση. Το ίδιο το Samsung SM951 είναι μια πλακέτα του παράγοντα μορφής M.2 2280, η υποδοχή του οποίου έχει ένα κλειδί τύπου M, υποδεικνύοντας την ανάγκη για έναν SSD με τέσσερις γραμμές PCI Express.
Το Samsung SM951 βασίζεται σε έναν εξαιρετικά ισχυρό ελεγκτή Samsung UBX, που αναπτύχθηκε από τον κατασκευαστή ειδικά για SSD με διεπαφή PCI Express. Βασίζεται σε τρεις πυρήνες με αρχιτεκτονική ARM και, θεωρητικά, μπορεί να λειτουργεί με εντολές AHCI και NVMe. Στον εν λόγω SSD, μόνο η λειτουργία AHCI είναι ενεργοποιημένη στον ελεγκτή. Αλλά η έκδοση NVMe αυτού του ελεγκτήθα μπορούσε σύντομα να φανεί σε έναν νέο καταναλωτή SSD που πρόκειται να κυκλοφορήσει η Samsung αυτό το φθινόπωρο.
Λόγω της εστίασης OEM, ούτε η περίοδος εγγύησης ούτε η προβλεπόμενη αντοχή παρέχονται για την εν λόγω μονάδα δίσκου. Οι κατασκευαστές συστημάτων στα οποία θα εγκατασταθεί το SM951 ή οι πωλητές πρέπει να δηλώσουν αυτές τις παραμέτρους. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι το 3D V-NAND, το οποίο πλέον προωθείται ενεργά από τη Samsung σε καταναλωτικούς SSD ως ταχύτερο και πιο αξιόπιστο τύπο μνήμης flash, δεν χρησιμοποιείται στο SM951. Αντίθετα, χρησιμοποιεί συμβατική επίπεδη λειτουργία εναλλαγής 2.0 MLC NAND, που προφανώς παράγεται με τεχνολογία 16 nm (ορισμένες πηγές προτείνουν τεχνολογία διεργασίας 19 nm). Αυτό σημαίνει ότι το SM951 δεν πρέπει να αναμένεται να έχει την ίδια υψηλή αντοχή με το ναυαρχίδα SATA 850 PRO. Σε αυτήν την παράμετρο, το SM951 είναι πιο κοντά στα συμβατικά μοντέλα μεσαίου επιπέδου· επιπλέον, μόνο το 7 τοις εκατό της συστοιχίας μνήμης flash εκχωρείται για πλεονασμό σε αυτόν τον SSD. Το Samsung SM951 δεν διαθέτει ειδικές τεχνολογίες σε επίπεδο διακομιστή για την προστασία των δεδομένων από διακοπές ρεύματος. Με άλλα λόγια, η έμφαση σε αυτό το μοντέλο είναι αποκλειστικά στην ταχύτητα και όλα τα άλλα κόβονται για να μειωθεί το κόστος.
Ένα ακόμη σημείο αξίζει να σημειωθεί. Υπό υψηλό φορτίο, το Samsung SM951 παρουσιάζει αρκετά σοβαρή θέρμανση, η οποία τελικά μπορεί να οδηγήσει ακόμη και σε στραγγαλισμό. Επομένως, σε συστήματα υψηλής απόδοσης, είναι σκόπιμο να οργανώσετε τουλάχιστον τη ροή αέρα για το SM951 ή καλύτερα να το καλύψετε με ένα ψυγείο.
Συγκριτικά χαρακτηριστικά δοκιμασμένων SSD
Ζητήματα συμβατότητας
Όπως κάθε νέα τεχνολογία, οι μονάδες στερεάς κατάστασης με διασύνδεση PCI Express δεν μπορούν ακόμη να καυχηθούν για 100% απρόσκοπτη λειτουργία με καμία πλατφόρμα, ειδικά με παλαιότερες. Επομένως, πρέπει να επιλέξετε έναν κατάλληλο SSD όχι μόνο με βάση τα χαρακτηριστικά των καταναλωτών, αλλά και με γνώμονα τη συμβατότητα. Και εδώ είναι σημαντικό να έχουμε κατά νου δύο σημεία.Πρώτα απ 'όλα, διαφορετικοί SSD μπορούν να χρησιμοποιούν διαφορετικούς αριθμούς λωρίδων PCI Express και διαφορετικές γενιέςαυτό το ελαστικό είναι 2,0 ή 3,0. Επομένως, πριν αγοράσετε μια μονάδα PCIe, πρέπει να βεβαιωθείτε ότι το σύστημα στο οποίο σκοπεύετε να την εγκαταστήσετε έχει μια ελεύθερη υποδοχή με το απαιτούμενο εύρος ζώνης. Φυσικά, οι ταχύτεροι SSD PCIe είναι συμβατοί με αργές υποδοχές, αλλά σε αυτήν την περίπτωση, η αγορά ενός SSD υψηλής ταχύτητας δεν έχει νόημα - απλά δεν θα είναι σε θέση να απελευθερώσει πλήρως τις δυνατότητές του.
Το Plextor M6e Black Edition έχει την ευρύτερη συμβατότητα από αυτή την άποψη - απαιτεί μόνο δύο λωρίδες PCI Express 2.0 και μια τέτοια δωρεάν υποδοχή θα βρεθεί πιθανώς σε σχεδόν οποιαδήποτε μητρική πλακέτα. Το Kingston HyperX Predator απαιτεί ήδη τέσσερις λωρίδες PCI Express 2.0: πολλές πλακέτες έχουν επίσης τέτοιες υποδοχές PCIe, αλλά ορισμένες φθηνές πλατφόρμες ενδέχεται να μην έχουν επιπλέον υποδοχές με τέσσερις ή περισσότερες λωρίδες PCI Express. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για μητρικές πλακέτες που είναι κατασκευασμένες σε chipset χαμηλότερου επιπέδου, ο συνολικός αριθμός των γραμμών των οποίων μπορεί να μειωθεί σε έξι. Επομένως, προτού αγοράσετε ένα Kingston HyperX Predator, βεβαιωθείτε ότι το σύστημα διαθέτει δωρεάν υποδοχή με τέσσερις ή περισσότερες λωρίδες PCI Express.
Το OCZ Revodrive 350 θέτει ένα πιο δύσκολο πρόβλημα - απαιτεί ήδη οκτώ λωρίδες PCI Express. Τέτοιες υποδοχές συνήθως υλοποιούνται όχι από το chipset, αλλά από τον επεξεργαστή. Επομένως, το βέλτιστο μέρος για τη χρήση μιας τέτοιας μονάδας δίσκου είναι οι πλατφόρμες LGA 2011/2011-3, όπου ο ελεγκτής επεξεργαστή PCI Express έχει υπερβολικό αριθμό λωρίδων, επιτρέποντάς του να εξυπηρετεί περισσότερες από μία κάρτες βίντεο. Σε συστήματα με επεξεργαστές LGA 1155/1150/1151, το OCZ Revodrive 350 θα είναι κατάλληλο μόνο εάν χρησιμοποιούνται τα γραφικά που είναι ενσωματωμένα στην CPU. Διαφορετικά, υπέρ της μονάδας στερεάς κατάστασης, θα πρέπει να αφαιρέσετε τις μισές γραμμές από τη GPU, μεταβαίνοντάς την σε λειτουργία PCI Express x8.
Οι Intel SSD 750 και Samsung SM951 μοιάζουν κάπως με το OCZ Revodrive 350: είναι επίσης προτιμότερο να χρησιμοποιηθούν σε υποδοχές PCI Express που τροφοδοτούνται από τον επεξεργαστή. Ωστόσο, ο λόγος εδώ δεν είναι ο αριθμός των λωρίδων - απαιτούν μόνο τέσσερις λωρίδες PCI Express, αλλά η δημιουργία αυτής της διεπαφής: και οι δύο αυτές μονάδες είναι ικανές να χρησιμοποιούν το αυξημένο εύρος ζώνης του PCI Express 3.0. Ωστόσο, υπάρχει μια εξαίρεση: τα τελευταία chipset Intel της 100ης σειράς, σχεδιασμένα για επεξεργαστές της οικογένειας Skylake, έχουν λάβει υποστήριξη για το PCI Express 3.0, επομένως στις πιο πρόσφατες πλακέτες LGA 1151 μπορούν να εγκατασταθούν χωρίς θλίψη στο chipset Υποδοχές PCIe, στις οποίες τουλάχιστον τέσσερις γραμμές.
Υπάρχει ένα δεύτερο μέρος στο πρόβλημα συμβατότητας. Εκτός από όλους τους περιορισμούς που σχετίζονται με την απόδοση διαφόρων παραλλαγών των υποδοχών PCI Express, υπάρχουν επίσης περιορισμοί που σχετίζονται με τα πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται. Οι πιο χωρίς προβλήματα από αυτή την άποψη είναι οι SSD που λειτουργούν μέσω AHCI. Λόγω του γεγονότος ότι μιμούνται τη συμπεριφορά ενός κανονικού ελεγκτή SATA, μπορούν να εργαστούν με οποιαδήποτε, ακόμη και παλιά, πλατφόρμες: εμφανίζονται στο BIOS οποιασδήποτε μητρικής πλακέτας, μπορούν να δίσκους εκκίνησης, και για τη λειτουργία τους στο λειτουργικό σύστημα δεν απαιτούνται επιπλέον προγράμματα οδήγησης. Με άλλα λόγια, το Kingston HyperX Predator και το Plextor M6e Black Edition είναι δύο από τους πιο απροβλημάτιστους PCIe SSD.
Τι γίνεται με το άλλο ζεύγος μονάδων δίσκου AHCI; Η κατάσταση μαζί τους είναι λίγο πιο περίπλοκη. Το OCZ Revodrive 350 εκτελείται στο λειτουργικό σύστημα μέσω του δικού του προγράμματος οδήγησης, αλλά παρόλα αυτά, δεν υπάρχουν προβλήματα με την εκκίνηση αυτής της μονάδας. Η κατάσταση είναι χειρότερη με το Samsung SM951. Παρόλο που αυτός ο SSD επικοινωνεί με το σύστημα μέσω του πρωτοκόλλου AHCI παλαιού τύπου, δεν έχει δικό του BIOS και επομένως πρέπει να αρχικοποιηθεί BIOS μητρικής πλακέταςαμοιβές. Δυστυχώς, δεν υποστηρίζουν όλες οι μητρικές, ειδικά οι παλιές, αυτόν τον SSD. Επομένως, μπορούμε μόνο να μιλήσουμε με απόλυτη σιγουριά για τη συμβατότητά του με πλακέτες που βασίζονται στα τελευταία chipset της Intel της 90ης και 100ης σειράς. Σε άλλες περιπτώσεις, μπορεί απλώς να μην φαίνεται μητρική πλακέτα. Φυσικά, αυτό δεν θα σας εμποδίσει να χρησιμοποιήσετε το Samsung SM951 σε ένα λειτουργικό σύστημα όπου αρχικοποιείται εύκολα από το πρόγραμμα οδήγησης AHCI, αλλά σε αυτή την περίπτωση θα πρέπει να ξεχάσετε τη δυνατότητα εκκίνησης από έναν SSD υψηλής ταχύτητας.
Αλλά τη μεγαλύτερη ταλαιπωρία μπορεί να προκαλέσει ο Intel SSD 750, ο οποίος λειτουργεί μέσω της νέας διεπαφής NVMe. Τα προγράμματα οδήγησης που απαιτούνται για την υποστήριξη SSD που χρησιμοποιούν αυτό το πρωτόκολλο είναι διαθέσιμα μόνο στα πιο πρόσφατα λειτουργικά συστήματα. Έτσι, στο Linux, η υποστήριξη NVMe εμφανίστηκε στην έκδοση πυρήνα 3.1. Το "έμφυτο" πρόγραμμα οδήγησης NVMe είναι διαθέσιμο σε συστήματα της Microsoft, ξεκινώντας από τα Windows 8.1 και Windows Server 2012 R2; και στο OS X, προστέθηκε συμβατότητα με μονάδες NVMe στην έκδοση 10.10.3. Επιπλέον, ο NVMe SSD δεν υποστηρίζεται από όλες τις μητρικές πλακέτες. Για να χρησιμοποιηθούν τέτοιες μονάδες ως μονάδες εκκίνησης, το BIOS της μητρικής πλακέτας πρέπει επίσης να διαθέτει το κατάλληλο πρόγραμμα οδήγησης. Ωστόσο, οι κατασκευαστές έχουν ενσωματώσει την απαραίτητη λειτουργικότητα μόνο στα περισσότερα πιο πρόσφατες εκδόσειςυλικολογισμικό που κυκλοφόρησε για τα πιο πρόσφατα μοντέλα μητρικών πλακών. Επομένως, κατεβάστε την υποστήριξη λειτουργικό σύστημαμε μονάδες NVMe είναι διαθέσιμες μόνο στις πιο σύγχρονες πλακέτες για τους λάτρεις, με βάση κιτ Λογική της Intel Z97, Z170 και X99. Σε παλαιότερες και φθηνότερες πλατφόρμες, οι χρήστες θα μπορούν να χρησιμοποιούν NVMe SSD μόνο ως δεύτερους δίσκους σε ένα περιορισμένο σύνολο λειτουργικών συστημάτων.
Παρά το γεγονός ότι προσπαθήσαμε να περιγράψουμε όλους τους πιθανούς συνδυασμούς πλατφορμών και μονάδων PCI Express, το κύριο συμπέρασμα από τα παραπάνω είναι το εξής: η συμβατότητα των PCIe SSD με μητρικές δεν είναι τόσο προφανής ερώτηση όσο στην περίπτωση των SATA SSD. Επομένως, πριν αγοράσετε οποιαδήποτε μονάδα στερεάς κατάστασης υψηλής ταχύτητας που λειτουργεί μέσω PCI Express, φροντίστε να ελέγξετε τη συμβατότητά της με μια συγκεκριμένη μητρική πλακέτα στον ιστότοπο του κατασκευαστή.
Διαμόρφωση δοκιμής, εργαλεία και μεθοδολογία δοκιμών
Η εξέταση πραγματοποιείται στο χειρουργείο Σύστημα Microsoft Windows 8.1 Professional x64 με ενημέρωση, που αναγνωρίζει και εξυπηρετεί σωστά τις σύγχρονες μονάδες SSD. Αυτό σημαίνει ότι κατά τη διαδικασία δοκιμής, όπως και στην κανονική καθημερινή χρήση του SSD, η εντολή TRIM υποστηρίζεται και χρησιμοποιείται ενεργά. Οι μετρήσεις απόδοσης εκτελούνται με μονάδες δίσκου σε κατάσταση «μεταχειρισμένη», η οποία επιτυγχάνεται με την προπλήρωσή τους με δεδομένα. Πριν από κάθε δοκιμή, οι μονάδες δίσκου καθαρίζονται και συντηρούνται χρησιμοποιώντας την εντολή TRIM. Υπάρχει μια παύση 15 λεπτών μεταξύ των επιμέρους δοκιμών, που διατίθεται για τη σωστή ανάπτυξη της τεχνολογίας συλλογής σκουπιδιών. Όλες οι δοκιμές χρησιμοποιούν τυχαιοποιημένα, ασυμπίεστα δεδομένα εκτός εάν αναφέρεται διαφορετικά.Εφαρμογές και δοκιμές που χρησιμοποιούνται:
Ιόμετρο 1.1.0
Μέτρηση της ταχύτητας διαδοχικής ανάγνωσης και εγγραφής δεδομένων σε μπλοκ των 256 KB (το πιο τυπικό μέγεθος μπλοκ για διαδοχικές λειτουργίες σε εργασίες επιφάνειας εργασίας). Οι ταχύτητες υπολογίζονται μέσα σε ένα λεπτό και μετά υπολογίζεται ο μέσος όρος.
Μέτρηση της ταχύτητας τυχαίας ανάγνωσης και γραφής σε μπλοκ 4 KB (αυτό το μέγεθος μπλοκ χρησιμοποιείται στη συντριπτική πλειοψηφία των πραγματικών λειτουργιών). Η δοκιμή πραγματοποιείται δύο φορές - χωρίς ουρά αιτήματος και με ουρά αιτήματος με βάθος 4 εντολών (συνήθης για εφαρμογές επιτραπέζιου υπολογιστή που λειτουργούν ενεργά με διακλαδισμένο σύστημα αρχείων). Τα μπλοκ δεδομένων είναι ευθυγραμμισμένα σε σχέση με τις σελίδες μνήμης flash των μονάδων δίσκου. Η αξιολόγηση της ταχύτητας πραγματοποιείται για τρία λεπτά, μετά τα οποία υπολογίζεται ο μέσος όρος.
Καθιέρωση της εξάρτησης των τυχαίων ταχυτήτων ανάγνωσης και εγγραφής κατά τη λειτουργία μιας μονάδας δίσκου με μπλοκ 4 KB από το βάθος της ουράς αιτημάτων (που κυμαίνεται από μία έως 32 εντολές). Τα μπλοκ δεδομένων είναι ευθυγραμμισμένα σε σχέση με τις σελίδες μνήμης flash των μονάδων δίσκου. Η αξιολόγηση της ταχύτητας πραγματοποιείται για τρία λεπτά, μετά τα οποία υπολογίζεται ο μέσος όρος.
Καθιέρωση της εξάρτησης των τυχαίων ταχυτήτων ανάγνωσης και εγγραφής όταν η μονάδα λειτουργεί με μπλοκ διαφορετικών μεγεθών. Χρησιμοποιούνται μπλοκ που κυμαίνονται σε μέγεθος από 512 byte έως 256 KB. Το βάθος της ουράς αιτημάτων κατά τη διάρκεια της δοκιμής είναι 4 εντολές. Τα μπλοκ δεδομένων είναι ευθυγραμμισμένα σε σχέση με τις σελίδες μνήμης flash των μονάδων δίσκου. Η αξιολόγηση της ταχύτητας πραγματοποιείται για τρία λεπτά, μετά τα οποία υπολογίζεται ο μέσος όρος.
Μέτρηση της απόδοσης υπό μικτό φόρτο εργασίας πολλαπλών νημάτων και προσδιορισμός της εξάρτησής της από την αναλογία μεταξύ των λειτουργιών ανάγνωσης και εγγραφής. Η δοκιμή πραγματοποιείται δύο φορές: για διαδοχικές αναγνώσεις και εγγραφή σε μπλοκ 128 KB, που εκτελούνται σε δύο ανεξάρτητα νήματα και για τυχαίες πράξεις με μπλοκ 4 KB, που εκτελούνται σε τέσσερα νήματα. Και στις δύο περιπτώσεις, η αναλογία μεταξύ των πράξεων ανάγνωσης και εγγραφής ποικίλλει κατά 20 τοις εκατό αυξήσεις. Η αξιολόγηση της ταχύτητας πραγματοποιείται για τρία λεπτά, μετά τα οποία υπολογίζεται ο μέσος όρος.
Μελέτη της υποβάθμισης της απόδοσης του SSD κατά την επεξεργασία μιας συνεχούς ροής λειτουργιών τυχαίας εγγραφής. Χρησιμοποιούνται μπλοκ μεγέθους 4 KB και βάθος ουράς 32 εντολών. Τα μπλοκ δεδομένων είναι ευθυγραμμισμένα σε σχέση με τις σελίδες μνήμης flash των μονάδων δίσκου. Η διάρκεια της δοκιμής είναι δύο ώρες, εκτελούνται στιγμιαίες μετρήσεις ταχύτητας κάθε δευτερόλεπτο. Στο τέλος της δοκιμής, ελέγχεται επιπλέον η ικανότητα της μονάδας να επαναφέρει την απόδοσή της στις αρχικές της τιμές λόγω της λειτουργίας της τεχνολογίας συλλογής σκουπιδιών και μετά την εκτέλεση της εντολής TRIM.
CrystalDiskMark 5.0.2
Μια συνθετική δοκιμή που παρέχει τυπικούς δείκτες απόδοσης για μονάδες στερεάς κατάστασης, μετρημένες σε μια επιφάνεια δίσκου 1 gigabyte "στο επάνω μέρος" σύστημα αρχείων. Από ολόκληρο το σύνολο των παραμέτρων που μπορούν να αξιολογηθούν χρησιμοποιώντας αυτό το βοηθητικό πρόγραμμα, δίνουμε προσοχή στην ταχύτητα της διαδοχικής ανάγνωσης και εγγραφής, καθώς και στην απόδοση τυχαίας ανάγνωσης και εγγραφής μπλοκ 4 KB χωρίς ουρά αιτήματος και με βάθος ουράς 32 εντολές.
PCMark 8 2.0
Μια δοκιμή που βασίζεται στην εξομοίωση ενός πραγματικού φορτίου δίσκου, η οποία είναι τυπική για διάφορους δημοφιλείς εφαρμογές. Στη μονάδα που ελέγχεται, δημιουργείται ένα μεμονωμένο διαμέρισμα στο αρχείο Σύστημα NTFSγια ολόκληρη τη διαθέσιμη χωρητικότητα και το PCMark 8 εκτελεί τη δοκιμή Δευτερεύουσας αποθήκευσης. Τα αποτελέσματα των δοκιμών λαμβάνουν υπόψη τόσο την τελική απόδοση όσο και την ταχύτητα εκτέλεσης μεμονωμένων ιχνών δοκιμής που δημιουργούνται από διάφορες εφαρμογές.
Δοκιμές αντιγραφής αρχείων
Αυτή η δοκιμή μετρά την ταχύτητα αντιγραφής καταλόγων αρχείων ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ, καθώς και την ταχύτητα αρχειοθέτησης και αφαίρεσης αρχειοθέτησης αρχείων μέσα στη μονάδα δίσκου. Για αντιγραφή, χρησιμοποιήστε το πρότυπο Εργαλείο Windows– Βοηθητικό πρόγραμμα Robocopy, κατά την αρχειοθέτηση και αποσυμπίεση – 7-zip archiver έκδοση 9.22 beta. Οι δοκιμές περιλαμβάνουν τρία σετ αρχείων: ISO – ένα σύνολο που περιλαμβάνει πολλές εικόνες δίσκου με διανομές προγραμμάτων. Πρόγραμμα – ένα σετ που είναι ένα προεγκατεστημένο πακέτο λογισμικού. Εργασία – ένα σύνολο αρχείων εργασίας, συμπεριλαμβανομένων εγγράφων γραφείου, φωτογραφιών και εικονογραφήσεων, αρχείων pdf και περιεχομένου πολυμέσων. Κάθε σετ έχει συνολικό μέγεθος αρχείου 8 GB.
Ένας υπολογιστής με μητρική πλακέτα χρησιμοποιείται ως πλατφόρμα δοκιμών πλακέτα ASUS Z97-Pro Επεξεργαστής πυρήνα i5-4690K με ενσωματωμένα γραφικά Πυρήνας Intel HD Graphics 4600 και 16 GB DDR3-2133 SDRAM. Οι μονάδες με διεπαφή SATA συνδέονται με τον ελεγκτή SATA 6 Gb/s που είναι ενσωματωμένος στο chipset της μητρικής πλακέτας και λειτουργούν σε λειτουργία AHCI. Οι μονάδες δίσκου με διασύνδεση PCI Express εγκαθίστανται στην πρώτη υποδοχή πλήρους ταχύτητας PCI Express 3.0 x16. Τα προγράμματα οδήγησης που χρησιμοποιούνται είναι Intel Rapid Storage Technology (RST) 13.5.2.1000 και πρόγραμμα οδήγησης Intel Windows NVMe 1.2.0.1002.
Ο όγκος και η ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων σε δείκτες αναφοράς υποδεικνύονται σε δυαδικές μονάδες (1 KB = 1024 byte).
Εκτός από τους πέντε βασικούς ήρωες αυτής της δοκιμής - SSD πελάτη με διεπαφή PCI Express, προσθέσαμε επίσης τον ταχύτερο SATA SSD - Samsung 850 PRO.
Ως αποτέλεσμα, η λίστα των δοκιμασμένων μοντέλων πήρε την ακόλουθη μορφή:
Intel SSD 750 400 GB (SSDPEDMW400G4, υλικολογισμικό 8EV10135);
Kingston HyperX Predator PCIe 480 GB (SHPM2280P2H/480G, υλικολογισμικό OC34L5TA);
OCZ RevoDrive 350 480 GB (RVD350-FHPX28-480G, υλικολογισμικό 2.50);
Plextor M6e Black Edition 256 GB (PX-256M6e-BK, υλικολογισμικό 1.05);
Samsung 850 Pro 256 GB (MZ-7KE256, υλικολογισμικό EXM01B6Q);
Samsung SM951 256 GB (MZHPV256HDGL-00000, υλικολογισμικό BXW2500Q).
Εκτέλεση
Διαδοχικές διαβάζει και γράφει
Η νέα γενιά μονάδων στερεάς κατάστασης, που μεταφέρονται στο δίαυλο PCI Express, θα πρέπει να διακρίνεται κυρίως από υψηλές διαδοχικές ταχύτητες ανάγνωσης και εγγραφής. Και αυτό ακριβώς βλέπουμε στο γράφημα. Όλοι οι PCIe SSD αποδεικνύονται πιο παραγωγικοί από τον καλύτερο SATA SSD – Samsung 850 PRO. Ωστόσο, ακόμη και κάτι τόσο απλό όσο η διαδοχική ανάγνωση και εγγραφή δείχνει τεράστιες διαφορές μεταξύ των SSD διαφορετικών κατασκευαστών. Επιπλέον, η έκδοση του διαύλου PCI Express που χρησιμοποιείται δεν είναι καθοριστική. Η καλύτερη απόδοση εδώ μπορεί να επιτευχθεί από τη μονάδα δίσκου PCI Express 3.0 x4 του Samsung SM951 και στη δεύτερη θέση βρίσκεται το Kingston HyperX Predator, που λειτουργεί μέσω PCI Express 2.0 x4. Η προοδευτική μονάδα NVMe Intel SSD 750 ήταν μόνο στην τρίτη θέση.
Τυχαίες αναγνώσεις
Αν μιλάμε για τυχαία ανάγνωση, τότε, όπως φαίνεται από τα διαγράμματα, οι PCIe SSD δεν διαφέρουν ιδιαίτερα σε ταχύτητα από τους παραδοσιακούς SATA SSD. Επιπλέον, αυτό δεν ισχύει μόνο για μονάδες AHCI, αλλά και για το προϊόν που λειτουργεί με το κανάλι NVMe. Πραγματικά καλύτερο από το Samsung 850 απόδοση PROΜόνο τρεις συμμετέχοντες σε αυτήν τη δοκιμή μπορούν να επιδείξουν λειτουργίες τυχαίας ανάγνωσης σε μικρές ουρές αιτημάτων: Samsung SM951, Intel SSD 750 και Kingston HyperX Predator.
Αν και βαθιές λειτουργίες ουράς ερωτήματος για προσωπικούς υπολογιστέςδεν είναι τυπικά, θα συνεχίσουμε να δούμε πώς η απόδοση του εν λόγω SSD εξαρτάται από το βάθος της ουράς αιτημάτων κατά την ανάγνωση μπλοκ 4 kilobyte.
Το γράφημα δείχνει ξεκάθαρα πώς οι λύσεις που εκτελούνται μέσω PCI Express 3.0 x4 μπορούν να ξεπεράσουν όλους τους άλλους SSD. Οι καμπύλες που αντιστοιχούν στα Samsung SM951 και Intel SSD 750 είναι σημαντικά υψηλότερες από τα γραφήματα άλλων δίσκων. Με βάση το παραπάνω διάγραμμα, μπορεί να εξαχθεί ένα ακόμη συμπέρασμα: το OCZ RevoDrive 350 είναι μια επαίσχυντα αργή μονάδα δίσκου στερεάς κατάστασης. Στις λειτουργίες τυχαίας ανάγνωσης, είναι περίπου το μισό καλύτερο από έναν SATA SSD, κάτι που οφείλεται στην αρχιτεκτονική του RAID και στη χρήση απαρχαιωμένων ελεγκτών SandForce δεύτερης γενιάς.
Εκτός από αυτό, προτείνουμε να δούμε πώς η ταχύτητα τυχαίας ανάγνωσης εξαρτάται από το μέγεθος του μπλοκ δεδομένων:
Εδώ η εικόνα είναι λίγο διαφορετική. Καθώς το μέγεθος του μπλοκ αυξάνεται, οι λειτουργίες αρχίζουν να μοιάζουν με διαδοχικές, οπότε όχι μόνο η αρχιτεκτονική και η ισχύς του ελεγκτή SSD αρχίζει να παίζει ρόλο, αλλά και το εύρος ζώνης του διαύλου που χρησιμοποιούν. Σε μεγάλα μπλοκ καλύτερη απόδοσηπαρέχετε τα Samsung SM951, Intel SSD 750 και Kingston HyperX Predator.
Γράφει ο Random
Κάπου έπρεπε να εμφανιστούν τα οφέλη της διεπαφής NVMe χαμηλής καθυστέρησης και του υψηλής παράλληλου ελεγκτή Intel SSD 750. Επιπλέον, η μεγάλη προσωρινή μνήμη DRAM που είναι διαθέσιμη σε αυτόν τον SSD επιτρέπει πολύ αποτελεσματική αποθήκευση δεδομένων στην κρυφή μνήμη. Ως αποτέλεσμα, ο Intel SSD 750 προσφέρει ασύγκριτες τυχαίες ταχύτητες εγγραφής ακόμα και όταν η ουρά αιτημάτων είναι ελάχιστη.
Μπορείτε να δείτε πιο καθαρά τι συμβαίνει με την απόδοση τυχαίας εγγραφής καθώς αυξάνεται το βάθος της ουράς αιτημάτων επόμενο πρόγραμμα, που δείχνει την εξάρτηση της ταχύτητας της τυχαίας γραφής σε μπλοκ 4 kilobyte από το βάθος της ουράς αιτήματος:
Η απόδοση του Intel SSD 750 κλιμακώνεται μέχρι το βάθος της ουράς να φτάσει τις 8 εντολές. Αυτή είναι τυπική συμπεριφορά για SSD καταναλωτών. Ωστόσο, το νέο προϊόν της Intel είναι διαφορετικό καθώς οι ταχύτητες τυχαίας εγγραφής του είναι σημαντικά υψηλότερες από οποιεσδήποτε άλλες μονάδες στερεάς κατάστασης, συμπεριλαμβανομένων των ταχύτερων μοντέλων PCIe όπως το Samsung SM951 ή το Kingston HyperX Predator. Με άλλα λόγια, για περιστασιακούς φόρτους εργασίας εγγραφής, ο Intel SSD 750 προσφέρει ουσιαστικά καλύτερες επιδόσεις από οποιονδήποτε άλλο SSD. Με άλλα λόγια, η εναλλαγή στη διεπαφή NVMe σάς επιτρέπει να βελτιώσετε την ταχύτητα τυχαίας εγγραφής. Και αυτό είναι σίγουρα ένα σημαντικό χαρακτηριστικό, αλλά κυρίως για μονάδες διακομιστών. Στην πραγματικότητα, ο Intel SSD 750 είναι ακριβώς ένας στενός συγγενής μοντέλων όπως τα Intel DC P3500, P3600 και P3700.
Το παρακάτω γράφημα δείχνει την απόδοση τυχαίας εγγραφής ως συνάρτηση του μεγέθους του μπλοκ δεδομένων.
Καθώς τα μεγέθη των μπλοκ αυξάνονται, ο Intel SSD 750 χάνει το άνευ όρων πλεονέκτημά του. Το Samsung SM951 και το Kingston HyperX Predator αρχίζουν να παράγουν περίπου την ίδια απόδοση.
Καθώς οι SSD γίνονται φθηνότεροι, δεν χρησιμοποιούνται πλέον ως αμιγώς μονάδες δίσκου συστήματος και γίνονται κανονικοί δίσκοι εργασίας. Σε τέτοιες περιπτώσεις, ο SSD λαμβάνει όχι μόνο ένα εκλεπτυσμένο φορτίο με τη μορφή εγγραφής ή ανάγνωσης, αλλά και μικτά αιτήματα, όταν οι λειτουργίες ανάγνωσης και εγγραφής ξεκινούν από διαφορετικές εφαρμογές και πρέπει να υποβληθούν σε επεξεργασία ταυτόχρονα. Ωστόσο, η λειτουργία full-duplex παραμένει ένα σημαντικό πρόβλημα για τους σύγχρονους ελεγκτές SSD. Όταν αναμειγνύεται η ανάγνωση και η εγγραφή στην ίδια ουρά, η ταχύτητα των περισσότερων SSD καταναλωτικής ποιότητας πέφτει αισθητά. Αυτό έγινε ο λόγος για τη διεξαγωγή μιας ξεχωριστής μελέτης, στην οποία ελέγχουμε πώς λειτουργούν οι SSD όταν είναι απαραίτητο να επεξεργαστούμε διαδοχικές λειτουργίες που φτάνουν διάσπαρτες. Τα επόμενα δύο γραφήματα δείχνουν την πιο χαρακτηριστική περίπτωση για επιτραπέζιους υπολογιστές, όπου η αναλογία πράξεων ανάγνωσης προς εγγραφή είναι 4 προς 1.
Με ένα διαδοχικό μικτό φορτίο με κυρίαρχες λειτουργίες ανάγνωσης, που είναι χαρακτηριστικό για τους συμβατικούς προσωπικούς υπολογιστές, το Samsung SM951 και το Kingston HyperX Predator παρέχουν την καλύτερη απόδοση. Ένα τυχαίο μικτό φορτίο αποδεικνύεται πιο δύσκολο τεστ για τους SSD και αφήνει το Samsung SM951 στην πρώτη θέση, αλλά ο Intel SSD 750 περνά στη δεύτερη θέση. Ταυτόχρονα, τα Plextor M6e Black Edition, Kingston HyperX Predator και OCZ RevoDrive Ο 350 γενικά αποδεικνύεται αισθητά χειρότερος από έναν κανονικό SATA SSD.
Το επόμενο ζεύγος γραφημάτων δίνει μια πιο λεπτομερή εικόνα της απόδοσης υπό μικτά φορτία, δείχνοντας την εξάρτηση της ταχύτητας του SSD από την αναλογία των λειτουργιών ανάγνωσης και εγγραφής σε αυτό.
Όλα όσα αναφέρθηκαν παραπάνω επιβεβαιώνονται καλά από τα παραπάνω γραφήματα. Με μικτό φορτίο με διαδοχικές λειτουργίες, η καλύτερη απόδοση δείχνει το Samsung SM951, το οποίο μοιάζει με ψάρι στο νερό όταν εργάζεται με οποιαδήποτε σειριακά δεδομένα. Για αυθαίρετες μικτές λειτουργίες η κατάσταση είναι ελαφρώς διαφορετική. Και οι δύο δίσκοι της Samsung, ο SM951 που τρέχει μέσω PCI Express 3.0 x4, και ο κανονικός SATA 850 PRO, δίνουν πολύ καλά αποτελέσματα σε αυτή τη δοκιμή, ξεπερνώντας σχεδόν όλους τους άλλους SSD. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μόνο ο Intel SSD 750 μπορεί να τους αντισταθεί, ο οποίος, χάρη στο σύστημα εντολών NVMe, είναι τέλεια βελτιστοποιημένος για εργασία με τυχαίες εγγραφές. Και όταν το μερίδιο των εγγραφών στη ροή μικτών συναλλαγών αυξάνεται στο 80 τοις εκατό ή υψηλότερο, προχωρά.
Αποτελέσματα στο CrystalDiskMark
Το CrystalDiskMark είναι μια δημοφιλής και απλή εφαρμογή συγκριτικής αξιολόγησης που εκτελείται πάνω από το σύστημα αρχείων και παράγει αποτελέσματα που μπορούν να επαναληφθούν εύκολα από τους απλούς χρήστες. Οι δείκτες απόδοσης που λαμβάνονται σε αυτό θα πρέπει να συμπληρώνουν τα λεπτομερή γραφήματα που κατασκευάσαμε βάσει δοκιμών στο IOmeter.
Τα τέσσερα διαγράμματα που εμφανίζονται έχουν μόνο θεωρητική αξία, παρουσιάζοντας μέγιστη απόδοση που δεν μπορεί να επιτευχθεί σε τυπικούς φόρτους εργασίας πελατών. Δεν υπάρχει ποτέ βάθος ουράς αιτημάτων 32 εντολών σε προσωπικούς υπολογιστές, αλλά σε ειδικές δοκιμές σας επιτρέπει να λαμβάνετε δείκτες μέγιστης απόδοσης. Και σε αυτή την περίπτωση, η κορυφαία απόδοση με μεγάλο περιθώριο έχει ο Intel SSD 750, ο οποίος έχει μια αρχιτεκτονική που κληρονομήθηκε από μονάδες διακομιστών, όπου ένα μεγάλο βάθος ουράς αιτημάτων είναι απολύτως φυσιολογικό.
Αλλά αυτά τα τέσσερα διαγράμματα παρουσιάζουν πρακτικό ενδιαφέρον - εμφανίζουν απόδοση υπό φορτίο, κάτι που είναι χαρακτηριστικό για προσωπικούς υπολογιστές. Και εδώ την καλύτερη απόδοση δίνει το Samsung SM951, που υστερεί σε σχέση με τον Intel SSD 750 μόνο με τυχαίες εγγραφές 4 KB.
PCMark 8 2.0, θήκες πραγματικής χρήσης
Το πακέτο δοκιμής Futuremark PCMark 8 2.0 είναι ενδιαφέρον γιατί δεν είναι συνθετικής φύσης, αλλά, αντίθετα, βασίζεται στο πώς λειτουργούν οι πραγματικές εφαρμογές. Κατά το πέρασμά του, αναπαράγονται πραγματικά σενάρια-ίχνη χρήσης του δίσκου σε κοινές εργασίες επιφάνειας εργασίας και μετράται η ταχύτητα εκτέλεσής τους. Η τρέχουσα έκδοση αυτού του τεστ προσομοιώνει φόρτους εργασίας που λαμβάνονται από εφαρμογές παιχνιδιών πραγματικών στοιχημάτων του Battlefield 3 και του World of Warcraft και πακέτα λογισμικού από την Abobe και τη Microsoft: After Effects, Illustrator, InDesign, Photoshop, Excel, PowerPoint και Word. Το τελικό αποτέλεσμα υπολογίζεται με τη μορφή της μέσης ταχύτητας που εμφανίζουν οι κινητήρες όταν περνούν τις δοκιμαστικές διαδρομές.
Η δοκιμή PCMark 8 2.0, η οποία αξιολογεί την απόδοση των συστημάτων αποθήκευσης σε πραγματικές εφαρμογές, μας λέει ξεκάθαρα ότι υπάρχουν μόνο δύο μονάδες PCIe, η ταχύτητα των οποίων είναι θεμελιωδώς υψηλότερη από αυτή των συμβατικών μοντέλων με διεπαφή SATA. Αυτά είναι τα Samsung SM951 και Intel SSD 750, που κερδίζουν σε πολλές άλλες δοκιμές. Άλλοι PCIe SSD, για παράδειγμα, το Plextor M6e Black Edition και το Kingston HyperX Predator, υστερούν από τους ηγέτες κατά περισσότερο από μιάμιση φορά. Λοιπόν, το OCZ ReveDrive 350 δείχνει ειλικρινά κακή απόδοση. Είναι περισσότερο από δύο φορές πιο αργό από τα καλύτερα PCIe SSD και είναι ακόμη πιο αργό από το Samsung 850 PRO, το οποίο λειτουργεί μέσω διεπαφής SATA.
Το αναπόσπαστο αποτέλεσμα του PCMark 8 πρέπει να συμπληρωθεί με δείκτες απόδοσης που παράγονται από μονάδες flash κατά τη διέλευση μεμονωμένων δοκιμαστικών ιχνών που προσομοιώνουν διάφορες επιλογές φόρτωσης στην πραγματική ζωή. Το γεγονός είναι ότι κάτω από διαφορετικά φορτία, οι μονάδες flash συχνά συμπεριφέρονται ελαφρώς διαφορετικά.
Όποια και αν είναι η εφαρμογή για την οποία μιλάμε, σε κάθε περίπτωση, η υψηλότερη απόδοση παρέχεται από έναν από τους δίσκους SSD με διεπαφή PCI Express 3.0 x4: είτε Samsung SM951 είτε Intel SSD 750. Είναι ενδιαφέρον ότι άλλοι PCIe SSD σε ορισμένες περιπτώσεις γενικά παρέχουν μόνο ταχύτητες σε επίπεδο SATA SSD . Στην πραγματικότητα, το πλεονέκτημα του ίδιου Kingston HyperX Predator και Plextor M6e Black Edition έναντι του Samsung 850 PRO φαίνεται μόνο στο Adobe Photoshop, Battlefield 3 και Microsoft Word.
Αντιγραφή αρχείων
Λαμβάνοντας υπόψη ότι οι μονάδες στερεάς κατάστασης εισάγονται σε προσωπικούς υπολογιστές όλο και ευρύτερα, αποφασίσαμε να προσθέσουμε στη μεθοδολογία μας μια μέτρηση της απόδοσης κατά τη διάρκεια κοινών λειτουργιών αρχείων - κατά την αντιγραφή και την εργασία με αρχειοθέτες - που εκτελούνται "μέσα" στη μονάδα . Αυτή είναι μια τυπική δραστηριότητα δίσκου που εμφανίζεται όταν ο SSD δεν λειτουργεί ως μονάδα δίσκου συστήματος, αλλά ως κανονικός δίσκος.
Στις δοκιμές αντιγραφής, οι ηγέτες εξακολουθούν να είναι οι ίδιοι Samsung SM951 και Intel SSD 750. Ωστόσο, αν μιλάμε για μεγάλα διαδοχικά αρχεία, τότε το Kingston HyperX Predator μπορεί να τα ανταγωνιστεί. Πρέπει να πω ότι με απλή αντιγραφή, σχεδόν όλοι οι PCIe SSD αποδεικνύονται ταχύτεροι από τον Samsung 850 PRO. Υπάρχει μόνο μία εξαίρεση – το Plextor M6e Black Edition. Και το OCZ RevoDrive 350, το οποίο σε άλλες δοκιμές βρισκόταν σταθερά στη θέση ενός απελπισμένου αουτσάιντερ, απροσδόκητα ξεπερνά όχι μόνο τον SATA SSD, αλλά και τον πιο αργό PCIe SSD.
Η δεύτερη ομάδα δοκιμών πραγματοποιήθηκε κατά την αρχειοθέτηση και κατάργηση της αρχειοθέτησης ενός καταλόγου με αρχεία εργασίας. Η θεμελιώδης διαφορά σε αυτή την περίπτωση είναι ότι οι μισές από τις λειτουργίες εκτελούνται με ξεχωριστά αρχεία και το δεύτερο μισό με ένα μεγάλο αρχείο αρχειοθέτησης.
Η κατάσταση είναι παρόμοια όταν εργάζεστε με αρχεία. Η μόνη διαφορά είναι ότι εδώ το Samsung SM951 καταφέρνει να ξεφύγει με σιγουριά από όλους τους ανταγωνιστές του.
Πώς λειτουργεί η TRIM και η συλλογή απορριμμάτων φόντου
Κατά τη δοκιμή διαφόρων SSD, ελέγχουμε πάντα πώς χειρίζονται την εντολή TRIM και αν μπορούν να συλλέξουν σκουπίδια και να επαναφέρουν την απόδοσή τους χωρίς υποστήριξη από το λειτουργικό σύστημα, δηλαδή σε μια κατάσταση που δεν εκδίδεται η εντολή TRIM. Τέτοιες δοκιμές έγιναν και αυτή τη φορά. Ο σχεδιασμός αυτής της δοκιμής είναι στάνταρ: αφού δημιουργήσουμε ένα μακροχρόνιο συνεχές φορτίο στην εγγραφή δεδομένων, το οποίο οδηγεί σε υποβάθμιση της ταχύτητας εγγραφής, απενεργοποιούμε την υποστήριξη TRIM και περιμένουμε 15 λεπτά, κατά τη διάρκεια των οποίων ο SSD μπορεί να προσπαθήσει να ανακτήσει μόνος του χρησιμοποιώντας το δικό του αλγόριθμος συλλογής σκουπιδιών, αλλά χωρίς εξωτερική βοήθεια λειτουργικό σύστημα και μετρήστε την ταχύτητα. Στη συνέχεια, η εντολή TRIM επιβάλλεται στη μονάδα δίσκου - και μετά από μια μικρή παύση, η ταχύτητα μετράται ξανά.Τα αποτελέσματα αυτής της δοκιμής φαίνονται στον παρακάτω πίνακα, ο οποίος δείχνει για κάθε μοντέλο που δοκιμάστηκε εάν ανταποκρίνεται στο TRIM διαγράφοντας τη μη χρησιμοποιημένη μνήμη flash και εάν μπορεί να προμηθευτεί καθαρές σελίδες μνήμης flash για μελλοντικές λειτουργίες, εάν δεν εκδοθεί εντολή TRIM. Για μονάδες που μπορούσαν να εκτελέσουν συλλογή απορριμμάτων χωρίς την εντολή TRIM, υποδείξαμε επίσης την ποσότητα μνήμης flash που ελευθερώθηκε ανεξάρτητα από τον ελεγκτή SSD για μελλοντικές λειτουργίες. Εάν η μονάδα χρησιμοποιείται σε περιβάλλον χωρίς υποστήριξη TRIM, αυτή είναι ακριβώς η ποσότητα δεδομένων που μπορεί να αποθηκευτεί στη μονάδα με υψηλή αρχική ταχύτητα μετά από αδράνεια.
Παρά το γεγονός ότι η υποστήριξη υψηλής ποιότητας για την εντολή TRIM έχει γίνει βιομηχανικό πρότυπο, ορισμένοι κατασκευαστές θεωρούν αποδεκτή την πώληση μονάδων δίσκου που δεν εφαρμόζουν πλήρως αυτήν την εντολή. Ένα τέτοιο αρνητικό παράδειγμα αποδεικνύεται από το OCZ Revodrive 350. Τυπικά, κατανοεί το TRIM και προσπαθεί να κάνει κάτι όταν λαμβάνει αυτήν την εντολή, αλλά δεν γίνεται λόγος για πλήρη επιστροφή της ταχύτητας εγγραφής στις αρχικές τιμές. Και δεν υπάρχει τίποτα περίεργο σε αυτό: το Revodrive 350 βασίζεται σε ελεγκτές SandForce, οι οποίοι διακρίνονται από τη μη αναστρέψιμη υποβάθμιση της απόδοσής τους. Αντίστοιχα, υπάρχει και στο Revodrive 350.
Όλοι οι άλλοι SSD PCIe λειτουργούν με το TRIM όπως και οι αντίστοιχοι SATA. Δηλαδή, ιδανικό: σε λειτουργικά συστήματα που εκδίδουν αυτήν την εντολή σε μονάδες δίσκου, η απόδοση παραμένει σε σταθερά υψηλό επίπεδο.
Ωστόσο, θέλουμε περισσότερα - μια μονάδα δίσκου υψηλής ποιότητας θα πρέπει να μπορεί να πραγματοποιεί συλλογή απορριμμάτων χωρίς να εκδίδει την εντολή TRIM. Και εδώ ξεχωρίζει το Plextor M6e Black Edition - μια μονάδα δίσκου που μπορεί ανεξάρτητα να ελευθερώσει σημαντικά περισσότερη μνήμη flash για επερχόμενες λειτουργίες από τους ανταγωνιστές της. Αν και, φυσικά, στον έναν ή τον άλλο βαθμό, η αυτόνομη συλλογή απορριμμάτων λειτουργεί για όλους τους SSD που δοκιμάσαμε, με εξαίρεση το Samsung SM951. Με άλλα λόγια, κατά την κανονική χρήση σε σύγχρονα περιβάλλονταΗ απόδοση του Samsung SM951 δεν θα υποβαθμιστεί, ωστόσο, σε περιπτώσεις που δεν υποστηρίζεται το TRIM, δεν συνιστάται η χρήση αυτού του SSD.
συμπεράσματα
Θα πρέπει πιθανώς να αρχίσουμε να συνοψίζουμε τα αποτελέσματα δηλώνοντας το γεγονός ότι οι καταναλωτικές SSD με τη διεπαφή PCI Express δεν είναι πλέον εξωτικά ή κάποια πειραματικά προϊόντα, αλλά ένα ολόκληρο τμήμα της αγοράς στο οποίο παίζουν οι δίσκοι στερεάς κατάστασης με την ταχύτερη απόδοση για τους λάτρεις. Φυσικά, αυτό σημαίνει επίσης ότι δεν υπάρχουν προβλήματα με τους SSD PCIe εδώ και πολύ καιρό: υποστηρίζουν όλες τις λειτουργίες που έχουν οι SATA SSD, αλλά ταυτόχρονα είναι πιο παραγωγικοί και μερικές φορές έχουν μερικές νέες ενδιαφέρουσες τεχνολογίες.Ταυτόχρονα, η αγορά SSD PCIe πελάτη δεν είναι τόσο γεμάτη και μέχρι στιγμής μόνο εταιρείες με υψηλές μηχανολογικές δυνατότητες μπόρεσαν να εισέλθουν στην ομάδα των κατασκευαστών τέτοιων δίσκων στερεάς κατάστασης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι ανεξάρτητοι προγραμματιστές ελεγκτών SSD μαζικής παραγωγής δεν έχουν ακόμη σχεδιαστικές λύσεις που τους επιτρέπουν να αρχίσουν να παράγουν μονάδες PCIe με ελάχιστη προσπάθεια μηχανικής. Επομένως, κάθε ένα από τα PCIe SSD που παρουσιάζονται αυτή τη στιγμή στα ράφια των καταστημάτων είναι πρωτότυπο και μοναδικό με τον δικό του τρόπο.
Σε αυτήν τη δοκιμή, μπορέσαμε να συγκεντρώσουμε τους πέντε πιο δημοφιλείς και πιο συνηθισμένους PCIe SSD, που στοχεύουν στη λειτουργία ως μέρος προσωπικών υπολογιστών. Και με βάση τα αποτελέσματα της γνωριμίας τους, γίνεται σαφές ότι οι αγοραστές που θέλουν να στραφούν στη χρήση δίσκων στερεάς κατάστασης με προοδευτική διεπαφή δεν θα αντιμετωπίσουν ακόμη σοβαρά προβλήματα επιλογής. Στις περισσότερες περιπτώσεις, η επιλογή θα είναι ξεκάθαρη, τα δοκιμασμένα μοντέλα διαφέρουν τόσο πολύ στις καταναλωτικές τους ιδιότητες.
Συνολικά, αποδείχθηκε ότι ήταν το πιο ελκυστικό μοντέλο PCIe SSD Samsung SM951. Αυτή είναι μια εξαιρετική λύση από έναν από τους ηγέτες της αγοράς, που λειτουργεί μέσω του διαύλου PCI Express 3.0 x4, ο οποίος όχι μόνο αποδεικνύεται ότι μπορεί να παρέχει την υψηλότερη απόδοση σε τυπικούς κοινούς φόρτους εργασίας, αλλά είναι επίσης σημαντικά φθηνότερος από όλους τους άλλους δίσκους PCIe.
Ωστόσο, το Samsung SM951 εξακολουθεί να μην είναι τέλειο. Πρώτον, δεν περιέχει ειδικές τεχνολογίες που στοχεύουν στην αύξηση της αξιοπιστίας, αλλά σε προϊόντα κορυφαίου επιπέδου θα ήθελε κανείς να τις έχει. Δεύτερον, αυτός ο SSD είναι αρκετά δύσκολο να βρεθεί προς πώληση στη Ρωσία - δεν παρέχεται στη χώρα μας μέσω επίσημων καναλιών. Ευτυχώς, μπορούμε να προτείνουμε να δώσετε προσοχή σε μια καλή εναλλακτική - Intel SSD 750. Αυτός ο SSD τρέχει επίσης μέσω PCI Express 3.0 x4 και βρίσκεται μόνο ελαφρώς πίσω από το Samsung SM951. Αλλά είναι άμεσος συγγενής των μοντέλων διακομιστών και επομένως έχει υψηλή αξιοπιστία και λειτουργεί χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο NVMe, το οποίο του επιτρέπει να επιδεικνύει αξεπέραστη ταχύτητα σε λειτουργίες τυχαίας εγγραφής.
Κατ 'αρχήν, σε σύγκριση με τα Samsung SM951 και Intel SSD 750, άλλοι SSD με διεπαφή PCIe φαίνονται μάλλον αδύναμοι. Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν περιπτώσεις που θα πρέπει να προτιμήσουν κάποιο άλλο μοντέλο PCIe SSD. Το γεγονός είναι ότι οι προηγμένες μονάδες Samsung και Intel είναι συμβατές μόνο με σύγχρονες μητρικές πλακέτες που έχουν κατασκευαστεί σε chipset Intel της ενενηκοστής ή εκατοστής σειράς. Σε παλαιότερα συστήματα, μπορούν να λειτουργήσουν μόνο ως "δεύτερος δίσκος" και η φόρτωση του λειτουργικού συστήματος από αυτά θα είναι αδύνατη. Επομένως, ούτε το Samsung SM951 ούτε το Intel SSD 750 είναι κατάλληλα για την αναβάθμιση πλατφορμών προηγούμενων γενεών και η επιλογή θα πρέπει να είναι στη μονάδα δίσκου Kingston HyperX Predator, το οποίο αφενός μπορεί να προσφέρει καλή απόδοση και αφετέρου είναι εγγυημένο ότι δεν θα έχει κανένα πρόβλημα συμβατότητας με παλαιότερες πλατφόρμες.
Μου έχει γίνει αυτή η ερώτηση περισσότερες από μία φορές, οπότε τώρα θα προσπαθήσω να την απαντήσω όσο το δυνατόν πιο ξεκάθαρα και συνοπτικά. φυσικά, θα αναφέρω τις κύριες διαφορές στα χαρακτηριστικά, δηλ. πολύ σύντομα θα μάθετε ποιες είναι αυτές οι διεπαφές και πώς μοιάζουν.
Λοιπόν, πρώτα, ας απαντήσουμε εν συντομία στην ερώτηση, τι ακριβώς είναι το PCI Express και το PCI;
Τι είναι το PCI Express και το PCI;
PCIείναι ένας δίαυλος παράλληλης εισόδου/εξόδου υπολογιστή για τη σύνδεση περιφερειακών συσκευών στη μητρική πλακέτα του υπολογιστή. Το PCI χρησιμοποιείται για τη σύνδεση: καρτών βίντεο, καρτών ήχου, καρτών δικτύου, δέκτη τηλεόρασης και άλλων συσκευών. Η διεπαφή PCI είναι ξεπερασμένη, επομένως πιθανότατα δεν θα μπορείτε να βρείτε, για παράδειγμα, μια σύγχρονη κάρτα βίντεο που συνδέεται μέσω PCI.
PCI Express(PCIe ή PCI-E) είναι ένας υπολογιστής σειριακό λεωφορείο I/O για σύνδεση περιφερειακών συσκευών στη μητρική πλακέτα υπολογιστή. Εκείνοι. σε αυτή την περίπτωση, αμφίδρομη σειριακή σύνδεση, που μπορεί να έχει πολλές γραμμές (x1, x2, x4, x8, x12, x16 και x32) όσο περισσότερες τέτοιες γραμμές, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόδοση του διαύλου PCI-E. Η διεπαφή PCI Express χρησιμοποιείται για τη σύνδεση συσκευών όπως κάρτες γραφικών, κάρτες ήχου, κάρτες δικτύου, Μονάδες SSDκαι άλλοι.
Υπάρχουν διάφορες εκδόσεις της διεπαφής PCI-E: 1.0, 2.0 και 3.0 (Η έκδοση 4.0 θα κυκλοφορήσει σύντομα). Αυτή η διεπαφή συνήθως ορίζεται, για παράδειγμα, έτσι PCI-E 3.0 x16, που σημαίνει έκδοση PCI Express 3.0 με 16 λωρίδες.
Αν μιλάμε για το αν, για παράδειγμα, μια κάρτα γραφικών που έχει διασύνδεση PCI-E 3.0 θα λειτουργήσει σε μια μητρική πλακέτα που υποστηρίζει μόνο PCI-E 2.0 ή 1.0, οι προγραμματιστές λένε ότι όλα θα λειτουργήσουν, απλά να έχετε κατά νου ότι το εύρος ζώνης θα περιοριστεί από τις δυνατότητες της μητρικής πλακέτας. Επομένως, σε αυτήν την περίπτωση, πληρώστε επιπλέον για μια κάρτα βίντεο με περισσότερα νέα έκδοση PCI Express νομίζω ότι δεν αξίζει τον κόπο ( έστω και μόνο για το μέλλον, δηλ. Σκοπεύετε να αγοράσετε μια νέα μητρική με PCI-E 3.0;). Επίσης, και αντίστροφα, ας πούμε ότι έχετε μητρική πλακέταυποστηρίζει την έκδοση PCI Express 3.0 και την έκδοση της κάρτας γραφικών, ας πούμε, 1.0, τότε αυτή η διαμόρφωση θα πρέπει επίσης να λειτουργεί, αλλά μόνο με δυνατότητες PCI-E 1.0, π.χ. Δεν υπάρχει περιορισμός εδώ, καθώς η κάρτα βίντεο σε αυτήν την περίπτωση θα λειτουργεί στο όριο των δυνατοτήτων της.
Διαφορές μεταξύ PCI Express και PCI
Η κύρια διαφορά στα χαρακτηριστικά είναι, φυσικά, η απόδοση· για το PCI Express είναι πολύ υψηλότερη, για παράδειγμα, το PCI στα 66 MHz έχει απόδοση 266 MB/sec και το PCI-E 3.0 (x16) 32 Gb/s.
Εξωτερικά, οι διεπαφές είναι επίσης διαφορετικές, επομένως η σύνδεση, για παράδειγμα, μιας κάρτας βίντεο PCI Express σε μια υποδοχή επέκτασης PCI δεν θα λειτουργήσει. Οι διασυνδέσεις PCI Express με διαφορετικούς αριθμούς λωρίδων είναι επίσης διαφορετικές, τώρα θα τα δείξω όλα αυτά σε εικόνες.
Υποδοχές επέκτασης PCI Express και PCI σε μητρικές πλακέτες
Υποδοχές PCI και AGP
Υποδοχές PCI-E x1, PCI-E x16 και PCI
