خانه › برنامه ها › اسلات توسعه PCI express 3.0. PCI Express چیست؟ فرمت های گذرگاه PCI-E

اسلات توسعه PCI express 3.0. PCI Express چیست؟ فرمت های گذرگاه PCI-E

PCI - بیان (PCIePCI -E)– اتوبوس سریالی و جهانی اولین بار رونمایی شد 22 جولای 2002از سال.

است عمومی, متحد کنندهیک گذرگاه برای تمام گره‌های برد سیستم که در آن همه دستگاه‌های متصل به آن با هم وجود دارند. برای تعویض لاستیک قدیمی آمده است PCIو تغییرات آن AGP، به دلیل افزایش نیاز به توان گذرگاه اتوبوس و ناتوانی در بهبود عملکرد سرعت دومی با هزینه مناسب.

لاستیک به عنوان عمل می کند تعویض، به سادگی یک سیگنال ارسال می کند از یک نقطه به نقطه دیگربدون تغییر آن این اجازه می دهد تا، بدون از دست دادن آشکار سرعت، با کمترین تغییرات و خطاسیگنال را ارسال و دریافت می کند.

داده های اتوبوس می رود سیمپلکس(فول دوبلکس) یعنی همزمان در هر دو جهت با سرعت یکسان و علامتدر امتداد خطوط به طور مداوم جریان دارد، حتی زمانی که دستگاه خاموش است (مانند دی سی، یا یک سیگنال بیتی از صفر).

هماهنگ سازیبا استفاده از روش اضافی ساخته شده است. یعنی به جای 8 بیتاطلاعات منتقل می شود 10 بیت، که دو تای آنها هستند رسمی (20% ) و به ترتیب خاصی سرو کنید چراغ های دریاییبرای هماهنگ سازیژنراتورهای ساعت یا شناسایی خطاها. بنابراین، سرعت اعلام شده برای یک خط در 2.5 گیگابیت بر ثانیه، در واقع برابر است با تقریبا 2.0 گیگابیت بر ثانیهواقعی

تغذیههر دستگاه در اتوبوس، به طور جداگانه انتخاب شده و با استفاده از فناوری تنظیم می شود ASPM (مدیریت توان دولتی فعال). این اجازه می دهد زمانی که دستگاه بیکار است (بدون ارسال سیگنال) ژنراتور ساعتش را پایین بیاورو اتوبوس را در حالت قرار دهید کاهش مصرف انرژی. اگر در عرض چند میکروثانیه سیگنالی دریافت نشود، دستگاه غیر فعال در نظر گرفته می شودو به حالت سوئیچ می کند انتظارات(زمان بستگی به نوع دستگاه دارد).

ویژگی های سرعت در دو جهت PCI - Express 1.0 :*

1 ایکس PCI-E~ 500 مگابیت بر ثانیه

4 برابر PCI-E~ 2 گیگابیت بر ثانیه

8 ایکس PCI-E~ 4 گیگابیت بر ثانیه

16 برابر PCI-E~ 8 گیگابیت بر ثانیه

32 برابر PCI-E~ 16 گیگابیت بر ثانیه

*سرعت انتقال داده در یک جهت 2 برابر کمتر از این نشانگرها است

15 ژانویه 2007، PCI-SIGمشخصات به روز شده ای به نام منتشر کرد PCI-Express 2.0

بهبود اصلی در بود 2 برابر افزایش سرعتانتقال داده ها ( 5.0 گیگاهرتز، در برابر 2.5 گیگاهرتز V نسخه قدیمی). همچنین بهبود یافته است پروتکل ارتباط نقطه به نقطه(نقطه به نقطه)، اصلاح شده جزء نرم افزاریو سیستم اضافه شده نظارت بر نرم افزاربا توجه به سرعت لاستیک در عین حال حفظ شد سازگاریبا نسخه های پروتکل PCI-E 1.x

در نسخه جدید استاندارد ( PCI -Express 3.0 ) نوآوری اصلی خواهد بود سیستم کدگذاری اصلاح شدهو هماهنگ سازی. بجای 10 بیتسیستم های ( 8 بیتاطلاعات، 2 بیترسمی)، اعمال خواهد شد 130 بیت (128 بیتاطلاعات، 2 بیترسمی). این کاهش خواهد یافت تلفاتدر سرعت از 20% تا 1.5%. همچنین بازطراحی خواهد شد الگوریتم همگام سازیفرستنده و گیرنده، بهبود یافته است PLL(حلقه قفل فاز).سرعت انتقالانتظار می رود افزایش یابد 2 بار(در مقایسه با PCI-E 2.0)، که در آن سازگاری باقی خواهد ماندبا نسخه های قبلی PCI-Express.

هنگام تعویض فقط یک کارت گرافیک، حتماً در نظر داشته باشید که مدل های جدید ممکن است به سادگی با مادربرد شما مناسب نباشند، زیرا نه تنها چندین نوع مختلف اسلات توسعه، بلکه چندین نسخه مختلف از آنها (برای AGP و PCI Express) وجود دارد. . اگر از دانش خود در این زمینه مطمئن نیستید، لطفاً بخش را با دقت بخوانید.

همانطور که در بالا اشاره کردیم، کارت گرافیک در یک شکاف توسعه ویژه در مادربرد رایانه قرار می گیرد و از طریق این شکاف، تراشه ویدیویی اطلاعات را با آن مبادله می کند. پردازنده مرکزیسیستم های. بر مادربردهابیشتر اوقات، یک یا دو نوع مختلف اسلات توسعه وجود دارد که از نظر پهنای باند، تنظیمات برق و سایر مشخصات متفاوت هستند و همه آنها برای نصب کارت های ویدیویی مناسب نیستند. مهم است که کانکتورهای موجود در سیستم را بشناسید و فقط کارت گرافیکی را خریداری کنید که با آنها مطابقت دارد. کانکتورهای توسعه مختلف از نظر فیزیکی و منطقی ناسازگار هستند و کارت گرافیکی که برای یک نوع طراحی شده است در نوع دیگری قرار نمی گیرد و کار نخواهد کرد.

خوشبختانه، در طول زمان گذشته، نه تنها اسلات های توسعه ISA و VESA Local Bus (که فقط مورد توجه باستان شناسان آینده هستند) و کارت های ویدئویی مربوطه به فراموشی سپرده شده اند، بلکه کارت های ویدئویی برای اسلات های PCI نیز عملا ناپدید شده اند، و همه مدل های AGP به طرز ناامیدکننده ای منسوخ شده اند. و همه مدرن هستند پردازنده های گرافیکیآنها فقط از یک نوع رابط استفاده می کنند - PCI Express. پیش از این، استاندارد AGP به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گرفت؛ این رابط ها به طور قابل توجهی با یکدیگر متفاوت هستند، از جمله توان عملیاتی، قابلیت های ارائه شده برای تغذیه کارت گرافیک، و همچنین سایر ویژگی های کمتر مهم.

فقط بخش بسیار کوچکی از مادربردهای مدرن اسلات PCI Express ندارند و اگر سیستم شما آنقدر قدیمی است که از کارت گرافیک AGP استفاده می کند، نمی توانید آن را ارتقا دهید - باید کل سیستم را تغییر دهید. بیایید نگاهی دقیق‌تر به این رابط‌ها بیندازیم؛ اینها اسلات‌هایی هستند که باید در مادربردهای خود جستجو کنید. عکس ها را ببینید و مقایسه کنید.

AGP (درگاه گرافیکی تسریع شده یا پورت گرافیک پیشرفته) یک رابط پرسرعت بر اساس مشخصات PCI است، اما به طور خاص برای اتصال کارت‌های ویدئویی و مادربردها ایجاد شده است. گذرگاه AGP، اگرچه در مقایسه با PCI (نه Express!) برای آداپتورهای ویدئویی مناسب‌تر است، اما ارتباط مستقیمی بین پردازنده مرکزی و تراشه ویدیویی و همچنین برخی ویژگی‌های دیگر را فراهم می‌کند که در برخی موارد عملکرد را افزایش می‌دهد، به عنوان مثال، GART - توانایی خواندن متن ها به طور مستقیم از رم، بدون کپی کردن آنها در حافظه ویدئویی؛ سرعت ساعت بالاتر، پروتکل های انتقال داده ساده و غیره، اما این نوع اسلات به طرز ناامیدکننده ای منسوخ شده و محصولات جدیدی با آن مدت زیادی است که عرضه نشده اند.

اما با این حال، برای نظم، اجازه دهید این نوع را ذکر کنیم. مشخصات AGP در سال 1997 ظاهر شد، زمانی که اینتل اولین نسخه از مشخصات را منتشر کرد، شامل دو سرعت: 1x و 2x. در نسخه دوم (2.0) AGP 4x و در 3.0 - 8x ظاهر شد. بیایید همه گزینه ها را با جزئیات بیشتر در نظر بگیریم:
AGP 1x یک لینک 32 بیتی است که با فرکانس 66 مگاهرتز کار می کند، با توان عملیاتی 266 مگابایت بر ثانیه، که دو برابر پهنای باند PCI (133 مگابایت بر ثانیه، 33 مگاهرتز و 32 بیت) است.
AGP 2x یک کانال 32 بیتی است که با دو برابر پهنای باند 533 مگابایت بر ثانیه در همان فرکانس 66 مگاهرتز به دلیل انتقال داده در دو جبهه مشابه حافظه DDR (فقط برای جهت "به کارت ویدئو") کار می کند.
AGP 4x همان کانال 32 بیتی است که با فرکانس 66 مگاهرتز کار می کند، اما در نتیجه تغییرات بیشتر، فرکانس "موثر" چهار برابری 266 مگاهرتز با حداکثر توان عملیاتی بیش از 1 گیگابایت بر ثانیه به دست آمد.
AGP 8x - تغییرات اضافی در این اصلاح امکان دستیابی به توان حداکثر 2.1 گیگابایت در ثانیه را فراهم کرد.

کارت‌های ویدئویی با رابط AGP و اسلات‌های مربوطه روی مادربردها در محدوده‌های خاصی سازگار هستند. کارت‌های ویدیویی دارای ولتاژ 1.5 ولت در شیارهای 3.3 ولت کار نمی‌کنند و بالعکس. با این حال، اتصالات جهانی نیز وجود دارد که از هر دو نوع برد پشتیبانی می کند. کارت های ویدئویی طراحی شده برای یک اسلات AGP از نظر اخلاقی و فیزیکی قدیمی مدت زیادی است که مورد توجه قرار نگرفته اند، بنابراین برای آشنایی با سیستم های قدیمی AGP، بهتر است مقاله را مطالعه کنید:

PCI Express (PCIe یا PCI-E که نباید با PCI-X اشتباه گرفته شود)، که قبلا به نام Arapahoe یا 3GIO شناخته می‌شد، با PCI و AGP تفاوت دارد زیرا یک رابط سریالی است و نه موازی و اجازه می‌دهد پین‌های کمتر و پهنای باند بالاتری داشته باشد. PCIe تنها یک نمونه از حرکت از گذرگاه های موازی به سریال است؛ نمونه های دیگر این حرکت عبارتند از HyperTransport، Serial ATA، USB و FireWire. یک مزیت مهم PCI Express این است که اجازه می دهد چندین خط منفرد در یک کانال انباشته شوند تا توان عملیاتی افزایش یابد. طراحی سریال چند کاناله انعطاف‌پذیری را افزایش می‌دهد، دستگاه‌های کند را می‌توان خطوط کمتری با تعداد کم مخاطب اختصاص داد و دستگاه‌های سریع را می‌توان بیشتر اختصاص داد.

رابط PCIe 1.0 داده ها را با سرعت 250 مگابایت بر ثانیه در هر خط انتقال می دهد که تقریباً دو برابر ظرفیت اسلات های PCI معمولی است. حداکثر تعداد خطوط پشتیبانی شده توسط اسلات PCI Express 1.0 32 است که حداکثر 8 گیگابایت بر ثانیه را ارائه می دهد. یک اسلات PCIe با هشت خط کار تقریباً در این پارامتر با سریعترین نسخه AGP - 8x قابل مقایسه است. هنگامی که توانایی انتقال همزمان در هر دو جهت با سرعت بالا را در نظر بگیرید، بسیار چشمگیرتر است. رایج‌ترین اسلات‌های PCI Express x1 پهنای باند تک خطی (250 مگابایت بر ثانیه) را در هر جهت ارائه می‌کنند، در حالی که PCI Express x16 که برای کارت‌های ویدیویی استفاده می‌شود و 16 خط را ترکیب می‌کند، تا 4 گیگابایت بر ثانیه پهنای باند را در هر جهت ارائه می‌کند.

اگرچه اتصال بین دو دستگاه PCIe گاهی اوقات از چندین خط تشکیل می شود، همه دستگاه ها حداقل از یک خط پشتیبانی می کنند، اما می توانند به صورت اختیاری تعداد بیشتری از آنها را مدیریت کنند. از نظر فیزیکی، کارت‌های توسعه PCIe در هر شکاف‌هایی با تعداد خطوط مساوی یا بیشتر به طور معمول مناسب هستند و کار می‌کنند، بنابراین کارت PCI Express x1 به راحتی در اسلات‌های x4 و x16 کار می‌کند. همچنین، یک اسلات فیزیکی بزرگتر می تواند با تعداد خطوط منطقی کمتری کار کند (به عنوان مثال، به نظر می رسد یک رابط معمولی x16 است، اما تنها 8 خط مسیریابی می شود). در هر یک از گزینه های بالا، خود PCIe بالاترین حالت ممکن را انتخاب می کند و به طور معمول کار می کند.

اغلب از کانکتورهای x16 برای آداپتورهای ویدئویی استفاده می شود، اما تخته هایی با کانکتور x1 نیز وجود دارد. و اکثر مادربردهای دارای دو اسلات PCI Express x16 در حالت x8 برای ایجاد سیستم های SLI و CrossFire کار می کنند. از نظر فیزیکی، سایر گزینه‌های اسلات، مانند x4، برای کارت‌های ویدیویی استفاده نمی‌شوند. به شما یادآوری می کنم که همه اینها فقط در سطح فیزیکی صدق می کند؛ مادربردهایی با کانکتورهای فیزیکی PCI-E x16 نیز وجود دارند، اما در واقع با 8، 4 یا حتی 1 کانال. و هر کارت گرافیکی که برای 16 کانال طراحی شده باشد، در چنین شکاف هایی کار می کند، اما با عملکرد پایین تر. ضمناً عکس بالا اسلات های x16، x4 و x1 را نشان می دهد و برای مقایسه PCI نیز سمت چپ (در زیر) قرار دارد.

اگرچه تفاوت در بازی ها چندان زیاد نیست. به عنوان مثال، در اینجا بررسی دو مادربرد در وب سایت ما است که تفاوت سرعت بازی های سه بعدی را در دو مادربرد بررسی می کند، یک جفت کارت ویدیوی آزمایشی که در آنها به ترتیب در حالت 8 کانال و 1 کانال کار می کنند:

مقایسه مورد نظر ما در انتهای مقاله است، به دو جدول آخر توجه کنید. همانطور که می بینید، تفاوت در تنظیمات متوسط بسیار ناچیز است، اما در حالت های سنگین شروع به افزایش می کند و در مورد کارت گرافیک کمتر قدرتمند تفاوت زیادی مشاهده می شود. لطفا یادداشت بردارید.

PCI Express نه تنها در توان عملیاتی، بلکه در قابلیت های مصرف برق جدید نیز متفاوت است. این نیاز به این دلیل به وجود آمد که اسلات AGP 8x (نسخه 3.0) در مجموع می تواند تنها بیش از 40 وات را انتقال دهد که قبلاً در کارت های ویدیویی آن زمان طراحی شده برای AGP وجود نداشت که با یک یا دو توان چهار پین استاندارد نصب شده بودند. اتصال دهنده ها اسلات PCI Express می تواند تا 75 وات را حمل کند و 75 وات اضافی از طریق کانکتور برق استاندارد شش پین در دسترس است (به بخش آخر این قسمت مراجعه کنید). اخیراً کارت های ویدیویی با دو اتصال دهنده ظاهر شده اند که در مجموع تا 225 وات می دهد.

متعاقباً، گروه PCI-SIG که استانداردهای مربوطه را توسعه می دهد، مشخصات اصلی PCI Express 2.0 را ارائه کرد. نسخه دوم PCIe پهنای باند استاندارد را دو برابر کرد، از 2.5 گیگابیت بر ثانیه به 5 گیگابیت بر ثانیه، به طوری که کانکتور x16 می تواند داده ها را با سرعت 8 گیگابایت بر ثانیه در هر جهت انتقال دهد. در عین حال، PCIe 2.0 با PCIe 1.1 سازگار است؛ کارت های توسعه قدیمی معمولاً در مادربردهای جدید به خوبی کار می کنند.

مشخصات PCIe 2.0 از سرعت انتقال هر دو 2.5 گیگابیت بر ثانیه و 5 گیگابیت در ثانیه پشتیبانی می کند، این برای اطمینان از سازگاری با عقب انجام می شود. راه حل های موجود PCIe 1.0 و 1.1. سازگاری با PCI Express 2.0 به راه حل های قدیمی 2.5 گیگابیت بر ثانیه اجازه می دهد تا در اسلات های 5.0 گیگابیت بر ثانیه استفاده شوند، که سپس به سادگی با سرعت کمتری کار می کنند. و دستگاه های طراحی شده با مشخصات نسخه 2.0 می توانند از سرعت 2.5 گیگابیت بر ثانیه و/یا 5 گیگابیت در ثانیه پشتیبانی کنند.

اگرچه نوآوری اصلی در PCI Express 2.0 سرعت دو برابر شدن به 5 گیگابیت در ثانیه است، این تنها تغییر نیست، تغییرات دیگری برای افزایش انعطاف پذیری وجود دارد، مکانیسم های جدیدی برای کنترل برنامهسرعت اتصال و غیره. ما بیشتر به تغییرات مربوط به منبع تغذیه دستگاه ها علاقه مندیم، زیرا نیازهای برق کارت های ویدئویی به طور پیوسته در حال افزایش است. PCI-SIG مشخصات جدیدی را برای مقابله با افزایش مصرف برق کارت‌های گرافیک ایجاد کرده است که قابلیت‌های منبع تغذیه فعلی را به 225/300 وات در هر کارت گرافیک افزایش می‌دهد. برای پشتیبانی از این مشخصات، یک کانکتور برق 2x4 پین جدید استفاده شده است که برای تامین برق کارت های گرافیکی پیشرفته طراحی شده است.

کارت‌های ویدئویی و مادربردهایی با پشتیبانی از PCI Express 2.0 در سال 2007 در فروش گسترده ظاهر شدند و اکنون دیگر نمی‌توانید در بازار پیدا کنید. هر دو سازنده بزرگ تراشه‌های ویدئویی، AMD و NVIDIA، خطوط جدیدی از پردازنده‌های گرافیکی و کارت‌های ویدئویی مبتنی بر آن‌ها را منتشر کرده‌اند که از افزایش پهنای باند نسخه دوم PCI Express پشتیبانی می‌کنند و از قابلیت‌های برق جدید برای کارت‌های توسعه بهره می‌برند. همه آنها با مادربردهایی که دارای اسلات PCI Express 1.x روی برد هستند سازگار هستند، اگرچه در برخی موارد نادر ناسازگاری وجود دارد، بنابراین باید مراقب باشید.

در واقع، ظهور نسخه سوم PCIe یک رویداد آشکار بود. در نوامبر 2010، در نهایت مشخصات نسخه سوم PCI Express تایید شد. اگرچه این رابط دارای سرعت انتقال 8 Gt/s به جای 5 Gt/s در نسخه 2.0 است، اما توان عملیاتیدوباره دقیقاً دو برابر در مقایسه با استاندارد PCI Express 2.0 افزایش یافت. برای انجام این کار، از یک طرح کدگذاری متفاوت برای داده های ارسال شده از طریق اتوبوس استفاده کردیم، اما با نسخه های قبلی PCI Express ثابت می ماند. اولین محصولات نسخه PCI Express 3.0 در تابستان 2011 ارائه شد و دستگاه های واقعی به تازگی در بازار ظاهر شده اند.

جنگ کاملی بین سازندگان مادربرد درگرفت تا حق اولین کسی باشد که محصولی با پشتیبانی از PCI Express 3.0 (عمدتا بر اساس چیپست اینتل Z68)، و چندین شرکت به طور همزمان بیانیه های مطبوعاتی مربوطه را ارائه کردند. اگرچه در زمان به روز رسانی راهنما، به سادگی هیچ کارت گرافیکی با چنین پشتیبانی وجود ندارد، بنابراین جالب نیست. تا زمانی که پشتیبانی PCIe 3.0 مورد نیاز باشد، بردهای کاملاً متفاوتی ظاهر می شوند. به احتمال زیاد، این اتفاق زودتر از سال 2012 نخواهد افتاد.

به هر حال، می‌توان فرض کرد که PCI Express 4.0 طی چند سال آینده معرفی می‌شود و نسخه جدید نیز یک بار دیگر پهنای باند مورد تقاضا را تا آن زمان دو برابر خواهد کرد. اما این به زودی اتفاق نمی افتد و ما هنوز علاقه ای به آن نداریم.

PCI Express خارجی

در سال 2007، PCI-SIG، یک گروه استانداردهای رسمی راه حل های PCI Express، از پذیرش مشخصات کابل کشی خارجی PCI Express 1.0 خبر داد که استاندارد انتقال داده را در رابط خارجی PCI Express 1.1 توصیف می کند. این نسخه امکان انتقال اطلاعات را با سرعت 2.5 گیگابیت در ثانیه فراهم می کند و نسخه بعدی باید توان عملیاتی را به 5 گیگابیت بر ثانیه افزایش دهد. استاندارد شامل چهار کانکتور خارجی است: PCI Express x1، x4، x8 و x16. کانکتورهای قدیمی مجهز به یک زبانه مخصوص هستند که اتصال را آسان تر می کند.

نسخه خارجی رابط PCI Express نه تنها برای اتصال قابل استفاده است کارت های ویدئویی خارجی، بلکه برای درایوهای خارجی و سایر کارت های توسعه. حداکثر طول کابل توصیه شده 10 متر است، اما می توان آن را با اتصال کابل ها از طریق یک تکرار کننده افزایش داد.

از نظر تئوری، این می‌تواند زندگی را برای دوستداران لپ‌تاپ آسان‌تر کند، زمانی که از یک هسته ویدئویی داخلی کم مصرف در هنگام کار با باتری و یک کارت گرافیک خارجی قدرتمند هنگام اتصال به مانیتور رومیزی استفاده می‌کنند. ارتقاء چنین کارت های ویدیویی به طور قابل توجهی آسان تر است؛ نیازی به باز کردن کیس رایانه شخصی نیست. تولیدکنندگان می‌توانند سیستم‌های خنک‌کننده کاملاً جدیدی بسازند که با ویژگی‌های کارت‌های توسعه محدود نمی‌شوند، و باید مشکلات کمتری در منبع تغذیه وجود داشته باشد - به احتمال زیاد، از منابع تغذیه خارجی استفاده می‌شود که به طور خاص برای یک کارت ویدیویی خاص طراحی شده‌اند؛ آنها می‌توانند ساخته شوند. با استفاده از یک سیستم خنک کننده، با یک کارت ویدئویی در یک کیس خارجی. ممکن است مونتاژ سیستم‌ها بر روی چندین کارت گرافیک (SLI/CrossFire) را آسان‌تر کند و با توجه به رشد مداوم محبوبیت راه‌حل‌های موبایل، چنین PCI Express خارجی باید تا حدی محبوبیت پیدا می‌کرد.

آنها باید داشته باشند، اما برنده نشدند. از پاییز 2011 گزینه های خارجیعملا هیچ کارت گرافیکی در بازار وجود ندارد. محدوده آنها به دلیل مدل های قدیمی تراشه های ویدئویی و انتخاب محدودی از لپ تاپ های سازگار محدود شده است. متأسفانه، تجارت کارت‌های ویدئویی خارجی بیشتر از این پیش نرفت و به آرامی از بین رفت. ما دیگر حتی اظهارات تبلیغاتی برنده‌ای را از تولیدکنندگان لپ‌تاپ نمی‌شنویم... شاید قدرت کارت‌های ویدئویی مدرن موبایل حتی برای برنامه‌های کاربردی سه بعدی، از جمله بسیاری از بازی‌ها، کافی باشد.

امیدی برای توسعه راه حل های خارجی در یک رابط امیدوار کننده برای اتصال وجود دارد دستگاه های جانبیتاندربولت، که قبلا به عنوان قله نور شناخته می شد. این توسط شرکت اینتل بر اساس فناوری DisplayPort توسعه یافته است و اولین راه حل ها قبلاً توسط اپل منتشر شده است. Thunderbolt قابلیت های DisplayPort و PCI Express را با هم ترکیب می کند و به شما امکان اتصال را می دهد دستگاه های خارجی. با این حال، تا کنون آنها به سادگی وجود ندارند، اگرچه کابل ها از قبل وجود دارند:

در این مقاله ما به رابط‌های قدیمی اشاره نمی‌کنیم؛ اکثریت قریب به اتفاق کارت‌های ویدئویی مدرن برای رابط PCI Express 2.0 طراحی شده‌اند، بنابراین هنگام انتخاب کارت گرافیک، پیشنهاد می‌کنیم فقط آن را در نظر بگیرید؛ تمام داده‌های AGP فقط برای مرجع ارائه می‌شوند. بردهای جدید از رابط PCI Express 2.0 استفاده می کنند که سرعت 16 خط PCI Express را با هم ترکیب می کند، که خروجی تا 8 گیگابایت بر ثانیه را در هر جهت می دهد که چندین برابر بیشتر از همان ویژگی بهترین AGP است. علاوه بر این، PCI Express برخلاف AGP با چنین سرعت هایی در هر جهت کار می کند.

از سوی دیگر، محصولاتی که از PCI-E 3.0 پشتیبانی می‌کنند هنوز به بازار نیامده‌اند، بنابراین فکر کردن به آن‌ها نیز منطقی نیست. اگر در مورد ارتقاء یک قدیمی یا خرید صحبت می کنیم هیئت مدیره جدیدیا همزمان با تغییر سیستم و کارت های ویدئویی، فقط باید بردهایی را با رابط PCI Express 2.0 خریداری کنید، که برای چندین سال کاملاً کافی و گسترده خواهد بود، به خصوص که محصولات نسخه های مختلف PCI Express با یکدیگر سازگار هستند.

در بهار سال 1991، اینتل توسعه اولین نسخه اولیه گذرگاه PCI را تکمیل کرد. مهندسان وظیفه داشتند راه حلی ارزان قیمت و با کارایی بالا ایجاد کنند که توانایی های پردازنده های 486، پنتیوم و پنتیوم پرو را درک کند. علاوه بر این، لازم بود اشتباهات VESA در هنگام طراحی باس VLB در نظر گرفته شود (بار الکتریکی اجازه اتصال بیش از 3 کارت توسعه را نمی دهد) و همچنین پیاده سازی راه اندازی خودکاردستگاه ها

در سال 1992، اولین نسخه از گذرگاه PCI ظاهر شد، اینتل اعلام کرد که استاندارد اتوبوس باز خواهد بود و گروه علاقه ویژه PCI را ایجاد کرد. با تشکر از این، هر توسعه دهنده علاقه مند این فرصت را دارد که بدون نیاز به خرید مجوز، دستگاه هایی را برای گذرگاه PCI ایجاد کند. اولین نسخه گذرگاه دارای فرکانس ساعت 33 مگاهرتز بود، می‌توانست 32 یا 64 بیتی باشد و دستگاه‌ها می‌توانستند با سیگنال‌های 5 ولت یا 3.3 ولت کار کنند. از نظر تئوری، توان گذرگاه اتوبوس 133 مگابایت بر ثانیه بود، اما در واقعیت توان خروجی حدود 80 مگابایت بر ثانیه بود

ویژگی های اصلی:

فرکانس اتوبوس - 33.33 یا 66.66 مگاهرتز، انتقال همزمان؛
عرض اتوبوس - 32 یا 64 بیت، گذرگاه چندگانه (آدرس و داده ها از طریق همان خطوط منتقل می شوند).
حداکثر توان عملیاتی برای نسخه 32 بیتی که در 33.33 مگاهرتز کار می کند، 133 مگابایت بر ثانیه است.
فضای آدرس حافظه - 32 بیت (4 بایت)؛
فضای آدرس پورت های ورودی/خروجی - 32 بیت (4 بایت)؛
فضای آدرس پیکربندی (برای یک تابع) - 256 بایت.
ولتاژ - 3.3 یا 5 ولت.

عکس کانکتورها:

MiniPCI - 124 پین
MiniPCI Express MiniSata/mSATA - 52 پین

اپل MBA SSD، 2012
SSD اپل، 2012
Apple PCIe SSD
MXM، کارت گرافیک، 230 / 232 پین
MXM2 NGIFF 75 پین کلید A PCIe x2 KEY B PCIe x4 Sata SMBus
MXM3، کارت گرافیک، 314 پین
PCI 5 ولت
PCI Universal
PCI-X 5v
AGP یونیورسال
AGP 3.3 v
AGP 3.3 v + ADS Power
PCIe x1
PCIe x16
PCIe سفارشی
ISA 8 بیت
ISA 16 بیت
eISA
VESA
NuBus
PDS
PDS
اسلات توسعه Apple II/GS
گذرگاه توسعه PC/XT/AT 8 بیتی
ISA (معماری استاندارد صنعت) - 16 بیت
eISA
MBA - معماری Micro Bus 16 بیتی
MBA - معماری Micro Bus با ویدیوی 16 بیتی
MBA - معماری Micro Bus 32 بیتی
MBA - معماری Micro Bus با ویدیوی 32 بیتی
ISA 16 + VLB (VESA)
اسلات مستقیم پردازنده PDS
اسلات مستقیم پردازنده 601 PDS
اسلات مستقیم پردازنده LC PERCH
NuBus
PCI (اتصال کامپیوتر جانبی) - 5 ولت
PCI 3.3v
CNR (ارتباطات / افزایش دهنده شبکه)
AMR (رایزر صوتی/مودم)
ACR (افزایش دهنده ارتباطات پیشرفته)
PCI-X (PCI-Peripheral) 3.3 ولت
PCI-X 5v
گزینه PCI 5v + RAID - ARO
AGP 3.3v
AGP 1.5v
AGP یونیورسال
AGP Pro 1.5v
قدرت AGP Pro 1.5v+ADC
PCIe (اکسپرس اتصال اجزای جانبی) x1
PCIe x4
PCIe x8
PCIe x16

PCI 2.0

اولین نسخه از استاندارد پایه که به طور گسترده گسترش یافت، از کارت ها و اسلات ها با ولتاژ سیگنال تنها 5 ولت استفاده می کرد. حداکثر توان - 133 مگابایت بر ثانیه.

PCI 2.1 - 3.0

آنها با نسخه 2.0 در امکان کارکرد همزمان چندین استاد اتوبوس (انگلیسی bus-master، به اصطلاح حالت رقابتی) و همچنین ظاهر کارت های توسعه جهانی که قادر به کارکرد هر دو در اسلات با استفاده از ولتاژ 5 ولت هستند، متفاوت بودند. و در اسلات ها با استفاده از 3.3 ولت (به ترتیب با فرکانس 33 و 66 مگاهرتز). حداکثر توان برای 33 مگاهرتز 133 مگابایت بر ثانیه و برای 66 مگاهرتز 266 مگابایت بر ثانیه است.

نسخه 2.1 - کار با کارت های طراحی شده برای ولتاژ 3.3 ولت و وجود خطوط برق مناسب اختیاری بود.
نسخه 2.2 - کارت های توسعه که مطابق با این استانداردها ساخته شده اند دارای یک کلید اتصال دهنده برق هستند و می توانند در بسیاری از انواع بعدی اسلات های اتوبوس PCI و همچنین در برخی موارد در اسلات های نسخه 2.1 کار کنند.
نسخه 2.3 - با وجود استفاده مداوم از اسلات های 32 بیتی با کلید 5 ولت، با کارت های PCI طراحی شده برای استفاده از 5 ولت ناسازگار است. کارت های توسعه دارای یک کانکتور جهانی هستند، اما نمی توانند در اسلات های 5 ولتی نسخه های قبلی (تا 2.1 شامل) کار کنند.
نسخه 3.0 - انتقال به کارت های PCI 3.3 ولت را تکمیل می کند، کارت های PCI 5 ولت دیگر پشتیبانی نمی شوند.

PCI 64

توسعه استاندارد پایه PCI، معرفی شده در نسخه 2.1، که تعداد خطوط داده و در نتیجه توان عملیاتی را دو برابر می کند. اسلات PCI 64 نسخه توسعه یافته اسلات PCI معمولی است. به طور رسمی، سازگاری کارت های 32 بیتی با اسلات های 64 بیتی (به شرط وجود ولتاژ سیگنال پشتیبانی شده مشترک) کامل است، اما سازگاری کارت های 64 بیتی با اسلات های 32 بیتی محدود است (در هر صورت وجود خواهد داشت. از دست دادن عملکرد). با فرکانس ساعت 33 مگاهرتز کار می کند. حداکثر توان - 266 مگابایت بر ثانیه.

نسخه 1 - از یک اسلات PCI 64 بیتی و ولتاژ 5 ولت استفاده می کند.
نسخه 2 - از یک اسلات PCI 64 بیتی و ولتاژ 3.3 ولت استفاده می کند.

PCI 66

PCI 66 یک تکامل 66 مگاهرتز از PCI 64 است. از 3.3 ولت در شیار استفاده می کند. کارت ها دارای ضریب فرم جهانی یا 3.3 ولت هستند.پیک توان 533 مگابایت بر ثانیه است.

PCI 64/66

ترکیب PCI 64 و PCI 66 سرعت انتقال داده را چهار برابر بیشتر می کند استاندارد پایه PCI; از اسلات های 64 بیتی 3.3 ولت، سازگار فقط با اسلات های جهانی، و کارت های توسعه 3.3 ولتی 32 بیتی استفاده می کند. کارت‌های استاندارد PCI64/66 یا یک یونیورسال (اما با سازگاری محدود با اسلات‌های 32 بیتی) یا یک ضریب شکل 3.3 ولتی دارند (گزینه دوم اساساً با اسلات‌های 32 بیتی 33 مگاهرتز استانداردهای رایج ناسازگار است). حداکثر توان - 533 مگابایت بر ثانیه.

PCI-X

PCI-X 1.0 گسترش گذرگاه PCI64 با افزودن دو فرکانس کاری جدید، 100 و 133 مگاهرتز، و همچنین مکانیزم تراکنش جداگانه برای بهبود عملکرد زمانی که چندین دستگاه به طور همزمان کار می کنند، است. به طور کلی با تمام کارت های 3.3 ولت و PCI عمومی سازگار است. کارت‌های PCI-X معمولاً با فرمت 64 بیتی 3.3B پیاده‌سازی می‌شوند و سازگاری محدودی با اسلات‌های PCI64/66 دارند و برخی از کارت‌های PCI-X در فرمت جهانی هستند و می‌توانند کار کنند (اگرچه این تقریباً هیچ ارزش عملی ندارد. ) در یک PCI معمولی 2.2/2.3. در موارد دشوار، برای اطمینان کامل از عملکرد ترکیب مادربرد و کارت توسعه، باید به لیست های سازگاری سازندگان هر دو دستگاه نگاه کنید.

PCI-X 2.0

PCI-X 2.0 - گسترش بیشتر قابلیت های PCI-X 1.0؛ فرکانس های 266 و 533 مگاهرتز و همچنین تصحیح خطای برابری در حین انتقال داده ها (ECC) اضافه شده است. امکان تقسیم به 4 گذرگاه 16 بیتی مستقل را می دهد که منحصراً در آن استفاده می شود توکار و سیستم های صنعتی ; ولتاژ سیگنال به 1.5 ولت کاهش یافته است، اما کانکتورها با همه کارت ها با ولتاژ سیگنال 3.3 ولت سازگار هستند. در حال حاضر، برای بخش غیرحرفه ای بازار رایانه های با کارایی بالا (ایستگاه های کاری و سرورهای قدرتمند). سطح ورودی) که در آن از گذرگاه PCI-X استفاده شده است، تعداد بسیار کمی مادربرد پشتیبانی کننده گذرگاه تولید می شود. نمونه ای از مادربردهای این بخش ASUS P5K WS است. در بخش حرفه ای در کنترلرهای RAID و درایوهای SSD برای PCI-E استفاده می شود.

مینی PCI

فرم فاکتور PCI 2.2، که عمدتاً برای استفاده در لپ تاپ ها در نظر گرفته شده است.

PCI Express

PCI Express، یا PCIe، یا PCI-E (همچنین به عنوان 3GIO برای نسل سوم ورودی/خروجی شناخته می‌شود؛ نباید با PCI-X و PXI اشتباه گرفته شود) - اتوبوس کامپیوتر(اگرچه در سطح فیزیکی یک گذرگاه نیست، یک اتصال نقطه به نقطه است)، با استفاده از مدل نرم افزاراتوبوس های PCI و یک پروتکل فیزیکی با کارایی بالا بر اساس انتقال داده سریال. توسعه استاندارد PCI Express توسط اینتل پس از کنار گذاشتن گذرگاه InfiniBand آغاز شد. به طور رسمی، اولین مشخصات اولیه PCI Express در جولای 2002 ظاهر شد. توسعه استاندارد PCI Express توسط گروه علاقه ویژه PCI انجام می شود.

برخلاف استاندارد PCI که از یک گذرگاه مشترک برای انتقال داده با چندین دستگاه متصل به موازات هم استفاده می کرد، PCI Express به طور کلی یک شبکه بسته با توپولوژی ستاره. دستگاه‌های PCI Express از طریق رسانه‌ای که توسط سوئیچ‌ها تشکیل می‌شود، با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند و هر دستگاه مستقیماً توسط یک اتصال نقطه به نقطه به سوئیچ متصل می‌شود. علاوه بر این، باس PCI Express پشتیبانی می کند:

کارت های مبادله داغ؛
پهنای باند تضمین شده (QoS)؛
مدیریت انرژی؛
نظارت بر یکپارچگی داده های ارسالی

اتوبوس PCI Express فقط به عنوان یک اتوبوس محلی استفاده می شود. زیرا مدل نرم افزار PCI Express عمدتاً از PCI به ارث رسیده است، سیستم‌ها و کنترل‌کننده‌های موجود را می‌توان برای استفاده از گذرگاه PCI Express تنها با جایگزینی تغییر داد. سطح فیزیکی، بدون تغییر نرم افزار. عملکرد بالای گذرگاه PCI Express امکان استفاده از آن را به جای گذرگاه های AGP و حتی بیشتر از آن PCI و PCI-X می دهد. در واقع، PCI Express جایگزین این اتوبوس ها در رایانه های شخصی شد.

MiniCard (Mini PCIe) - جایگزینی برای فرم فاکتور Mini PCI. کانکتور Mini Card دارای گذرگاه های زیر است: x1 PCIe، 2.0 و SMBus.
- M.2 نسخه دوم Mini PCIe است، تا x4 PCIe و SATA.
ExpressCard - شبیه به فرم فاکتور PCMCIA. کانکتور ExpressCard از گذرگاه‌های x1 PCIe و USB 2.0 پشتیبانی می‌کند؛ کارت‌های ExpressCard از اتصال داغ پشتیبانی می‌کنند.
AdvancedTCA، MicroTCA - فرم فاکتور برای تجهیزات مخابراتی مدولار.
Mobile PCI Express Module (MXM) یک فرم صنعتی است که توسط NVIDIA برای لپ‌تاپ‌ها ایجاد شده است. برای اتصال شتاب دهنده های گرافیکی استفاده می شود.
مشخصات کابل PCI Express اجازه می دهد تا طول یک اتصال به ده ها متر برسد که این امکان ایجاد رایانه ای را فراهم می کند که دستگاه های جانبی آن در فاصله قابل توجهی قرار دارند.
StackPC - مشخصات ساختمانی قابل انباشته سیستم های کامپیوتری. این مشخصات کانکتورهای توسعه StackPC، FPE و موقعیت های نسبی آنها را توضیح می دهد.

علیرغم این واقعیت که استاندارد خطوط x32 را در هر پورت مجاز می کند، چنین راه حل هایی از نظر فیزیکی بسیار حجیم هستند و در دسترس نیستند.

سال رهایی	نسخه PCI Express	کد نویسی	سرعت نقل و انتقالات	پهنای باند در خطوط x
سال رهایی	نسخه PCI Express	کد نویسی	سرعت نقل و انتقالات	× 1	× 2	×4	×8	× 16
2002	1.0	8b/10b	2.5 GT/s	2	4	8	16	32
2007	2.0	8b/10b	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

PCI-SIG مشخصات PCI Express 2.0 را در 15 ژانویه 2007 منتشر کرد. نوآوری های کلیدی در PCI Express 2.0:

افزایش توان عملیاتی: پهنای باند یک خط 500 مگابایت بر ثانیه یا 5 GT/s ( گیگا تراکنش/ها).
بهبودهایی در پروتکل انتقال بین دستگاه ها و مدل نرم افزار انجام شده است.
کنترل سرعت پویا (برای کنترل سرعت ارتباط).
هشدار پهنای باند (برای اطلاع نرم افزار از تغییرات سرعت و عرض اتوبوس).
خدمات کنترل دسترسی - قابلیت های مدیریت تراکنش نقطه به نقطه اختیاری.
کنترل زمان اجرا
تنظیم مجدد سطح عملکرد یک مکانیسم اختیاری برای تنظیم مجدد عملکردهای PCI در یک دستگاه PCI است.
بازتعریف محدودیت توان (برای بازتعریف محدودیت توان اسلات هنگام اتصال دستگاه‌هایی که انرژی بیشتری مصرف می‌کنند).

PCI Express 2.0 کاملاً با PCI Express 1.1 سازگار است (آداپتورهای قدیمی در مادربردهایی با کانکتورهای جدید کار می کنند، اما فقط با سرعت 2.5 GT/s، زیرا چیپست های قدیمی نمی توانند از سرعت انتقال داده دو برابر پشتیبانی کنند؛ آداپتورهای ویدیویی جدید بدون مشکل کار می کنند. کانکتورهای قدیمی PCI Express 1.x).

PCI Express 2.1

از نظر مشخصات فیزیکی (سرعت، کانکتور) با 2.0 مطابقت دارد؛ در قسمت نرم افزار، توابعی اضافه شده است که قرار است در نسخه 3.0 به طور کامل پیاده سازی شوند. از آنجایی که اکثر مادربردها با نسخه 2.0 فروخته می شوند، تنها داشتن کارت گرافیک با 2.1 امکان استفاده از حالت 2.1 را به شما نمی دهد.

PCI Express 3.0

در نوامبر 2010، مشخصات PCI Express 3.0 تایید شد. این رابط دارای سرعت انتقال داده 8 GT/s ( گیگا تراکنش/ها). اما با وجود این، توان عملیاتی واقعی آن در مقایسه با استاندارد PCI Express 2.0 دو برابر شد. این به لطف یک طرح رمزگذاری تهاجمی تر 128b/130b به دست آمد، که در آن 128 بیت داده ارسال شده از طریق گذرگاه در 130 بیت کدگذاری می شود. در عین حال، سازگاری کامل با نسخه های قبلی PCI Express حفظ می شود. کارت‌های PCI Express 1.x و 2.x در اسلات 3.0 و برعکس، کارت PCI Express 3.0 در اسلات‌های 1.x و 2.x کار خواهند کرد.

PCI Express 4.0

گروه علاقه ویژه PCI (PCI SIG) اعلام کرد که PCI Express 4.0 می تواند قبل از پایان سال 2016 استاندارد شود، اما در اواسط سال 2016، زمانی که تعدادی از تراشه ها در حال آماده سازی برای تولید بودند، رسانه ها گزارش دادند که انتظار می رود استانداردسازی در اوایل سال 2017 انجام شود. گذردهی 16 GT/s خواهد داشت، یعنی دو برابر سریعتر از PCIe 3.0 خواهد بود.

نظر خود را بگذارید

مقدمه در گذشته، مصرف کنندگان انبوه در درجه اول فقط به دو نوع SSD علاقه مند بودند: یا مدل های پرسرعت پریمیوم مانند Samsung 850 PRO، یا پیشنهادات با ارزش برای پول مانند Crucial BX100 یا SanDisk Ultra II. یعنی تقسیم‌بندی بازار SSD بسیار ضعیف بود و رقابت بین تولیدکنندگان، اگرچه در زمینه‌های عملکرد و قیمت توسعه یافت، شکاف بین راه‌حل‌های سطح بالا و پایین بسیار کم بود. این وضعیت تا حدودی به این دلیل بود که خود فناوری SSD به طور قابل توجهی تجربه کاربر از کار با رایانه را بهبود می بخشد و بنابراین مسائل مربوط به اجرای خاص برای بسیاری در پس زمینه محو می شود. به همین دلیل، SSD های مصرف کننده در زیرساخت قدیمی که در ابتدا بر روی مکانیکی متمرکز بود، قرار گرفتند هارد دیسک ها. این امر اجرای آنها را تا حد زیادی تسهیل کرد، اما SSD ها را در یک چارچوب نسبتاً باریک قرار داد، که تا حد زیادی رشد توان عملیاتی و کاهش تأخیر زیرسیستم دیسک را محدود کرد.

اما تا زمان معینی این وضعیت برای همه مناسب بود. فناوری SSD جدید بود، و کاربرانی که به SSD مهاجرت می‌کردند، از خرید خود راضی بودند، حتی با وجود اینکه اساساً محصولاتی را دریافت می‌کردند که در واقع بهترین عملکرد را نداشتند، زیرا عملکرد آنها توسط موانع مصنوعی متوقف می‌شد. با این حال، تا امروز، SSD ها را شاید بتوان واقعاً جریان اصلی در نظر گرفت. هر صاحب یک رایانه شخصی که به خود احترام می گذارد، اگر حداقل یک SSD در سیستم خود نداشته باشد، در آینده بسیار نزدیک در مورد خرید یک SSD بسیار جدی است. و در این شرایط، تولیدکنندگان به سادگی مجبور می شوند به این فکر کنند که چگونه در نهایت رقابت تمام عیار را توسعه دهند: از بین بردن همه موانع و حرکت به سمت تولید خطوط تولید گسترده تر که اساساً در ویژگی های ارائه شده متفاوت هستند. خوشبختانه، همه زمینه های لازم برای این امر فراهم شده است و اول از همه، اکثر توسعه دهندگان SSD تمایل و فرصت دارند تا شروع به تولید محصولاتی کنند که نه از طریق رابط SATA قدیمی، بلکه از طریق گذرگاه بسیار پربازده PCI Express کار می کنند.

از آنجایی که پهنای باند SATA به 6 گیگابیت بر ثانیه محدود شده است، حداکثر سرعت SSD های پرچمدار SATA از حدود 500 مگابایت بر ثانیه تجاوز نمی کند. با این حال، درایوهای مبتنی بر حافظه فلش مدرن قادر به کارهای بسیار بیشتری هستند: به هر حال، اگر به آن فکر کنید، آنها اشتراکات بیشتری با حافظه سیستمنسبت به مکانیکی دیسکهای سخت. در مورد گذرگاه PCI Express، اکنون به طور فعال به عنوان یک لایه انتقال هنگام اتصال کارت های گرافیک و سایر کنترلرهای اضافی که نیاز به تبادل داده با سرعت بالا دارند، به عنوان مثال، Thunderbolt استفاده می شود. یک خط Gen 2 PCI Express پهنای باند 500 مگابایت بر ثانیه را فراهم می کند، در حالی که یک خط PCI Express 3.0 می تواند به سرعت 985 مگابایت بر ثانیه برسد. بنابراین، یک کارت رابط نصب شده در یک اسلات PCIe x4 (با چهار خط) می تواند داده ها را با سرعت حداکثر 2 گیگابایت بر ثانیه در مورد PCI Express 2.0 و تا تقریباً 4 گیگابایت در ثانیه هنگام استفاده از نسل سوم PCI Express تبادل کند. اینها نشانگرهای عالی هستند که برای درایوهای حالت جامد مدرن کاملاً مناسب هستند.

از موارد فوق، طبیعتاً نتیجه می شود که علاوه بر SSD های SATA، درایوهای پرسرعت با استفاده از باس PCI Express باید به تدریج در بازار گسترده شوند. و این واقعا در حال وقوع است. در فروشگاه ها می توانید چندین مدل از SSD های مصرفی از تولید کنندگان پیشرو را پیدا کنید که به شکل کارت های توسعه یا کارت های M.2 ساخته شده اند که از نسخه های مختلف اتوبوس PCI Express استفاده می کنند. تصمیم گرفتیم آنها را کنار هم بگذاریم و از نظر عملکرد و سایر پارامترها با هم مقایسه کنیم.

شرکت کنندگان در آزمون

اینتل SSD 750 400 گیگابایت

در بازار درایو حالت جامد، اینتل از یک استراتژی نسبتاً غیر متعارف پیروی می کند و توجه زیادی به توسعه SSD برای بخش مصرف کننده نمی کند و روی محصولات برای سرورها تمرکز می کند. با این حال، این پیشنهادات او را جالب نمی کند، به خصوص وقتی صحبت از یک درایو حالت جامد برای اتوبوس PCI Express باشد. در این مورد، اینتل تصمیم گرفت پیشرفته ترین پلت فرم سرور خود را برای استفاده در SSD مشتری با کارایی بالا تطبیق دهد. این دقیقاً همان چیزی است که Intel SSD 750 400 GB متولد شد که نه تنها ویژگی های عملکرد چشمگیر و تعدادی از فناوری های سطح سرور مسئول قابلیت اطمینان را دریافت کرد، بلکه از رابط جدید NVMe نیز پشتیبانی کرد که چند کلمه در مورد آن باید جداگانه گفته شود. .

اگر در مورد بهبودهای خاص NVMe صحبت کنیم، ابتدا باید به کاهش هزینه های سربار اشاره کرد. به عنوان مثال، ارسال رایج‌ترین بلوک‌های 4K در پروتکل جدید نیازمند صدور تنها یک فرمان به جای دو فرمان است. و کل مجموعه دستورالعمل های کنترلی آنقدر ساده شده است که پردازش آنها در سطح درایور بار پردازنده و تاخیرهای ناشی از آن را حداقل به نصف کاهش می دهد. دومین نوآوری مهم، پشتیبانی از خط لوله عمیق و چندوظیفگی است، که شامل توانایی ایجاد صف های درخواستی متعدد به صورت موازی به جای صف واحد قبلی برای 32 دستور است. پروتکل رابط NVMe قادر به سرویس دهی تا 65536 صف است و هر یک از آنها می تواند تا 65536 فرمان را شامل شود. در واقع، هر گونه محدودیت به طور کلی حذف می شود، و این برای محیط های سرور که در آن زیرسیستم دیسک ممکن است در معرض تعداد زیادی از عملیات I/O همزمان باشد، بسیار مهم است.

اما علیرغم کار از طریق رابط NVMe، SSD 750 اینتل هنوز یک درایو سرور نیست، بلکه یک درایو مصرف کننده است. بله، تقریباً همان پلتفرم سخت افزاری در این درایو در SSD های کلاس سرور Intel DC P3500، P3600 و P3700 استفاده می شود، اما SSD 750 اینتل از MLC NAND معمولی ارزان تر استفاده می کند و علاوه بر این، سیستم عامل نیز اصلاح شده است. سازنده معتقد است که به لطف چنین تغییراتی، محصول به دست آمده برای علاقه مندان جذاب خواهد بود، زیرا اساساً قدرت بالا را ترکیب می کند. رابط جدید NVMe و هزینه نه چندان ترسناک.

SSD 750 اینتل یک کارت PCIe x4 نیم قد است که می تواند از چهار خط 3.0 استفاده کند و نرخ انتقال متوالی تا 2.4 گیگابایت بر ثانیه و سرعت عملیات تصادفی تا 440 هزار IOPS را به دست آورد. درست است که جادارترین اصلاح 1.2 ترابایتی بالاترین عملکرد را دارد، اما نسخه 400 گیگابایتی که برای آزمایش دریافت کردیم کمی کندتر است.

صفحه درایو کاملاً با زره پوشانده شده است. در قسمت جلویی آن یک رادیاتور آلومینیومی است و در قسمت پشتی یک صفحه فلزی تزئینی وجود دارد که در واقع با ریز مدارها تماس ندارد. لازم به ذکر است که استفاده از رادیاتور در اینجا یک ضرورت است. کنترل کننده اصلی SSD اینتل گرمای زیادی تولید می کند و تحت بار زیاد، حتی یک درایو مجهز به چنین خنک کننده ای می تواند تا دمای حدود 50-55 درجه گرم شود. اما به لطف خنک کننده از پیش نصب شده، هیچ نشانه ای از دریچه گاز وجود ندارد - عملکرد حتی در هنگام استفاده مداوم و فشرده ثابت می ماند.

اینتل SSD 750 بر پایه یک کنترلر سرور است سطح اینتل CH29AE41AB0 که در فرکانس 400 مگاهرتز کار می کند و هجده کانال (!) برای اتصال فلش مموری دارد. وقتی در نظر بگیرید که اکثر کنترل‌کننده‌های SSD مصرف‌کننده دارای هشت یا چهار کانال هستند، مشخص می‌شود که SSD 750 اینتل در واقع می‌تواند داده‌های بیشتری را در گذرگاه نسبت به مدل‌های SSD معمولی پمپ کند.

در مورد فلش مموری استفاده شده، SSD 750 اینتل هیچ نوآوری در این زمینه ندارد. این مبتنی بر MLC NAND معمولی ساخت اینتل است که با استفاده از فناوری فرآیند 20 نانومتری تولید می شود و دارای هسته هایی با حجم 64 و 128 گیگابیت است. لازم به ذکر است که اکثر سازندگان دیگر SSD مدت‌ها پیش چنین حافظه‌ای را کنار گذاشتند و به تراشه‌های ساخته شده با استانداردهای نازک‌تر روی آوردند. و خود اینتل نه تنها مصرف کننده، بلکه درایوهای سرور را به حافظه 16 نانومتری تبدیل کرده است. با این حال، با وجود همه اینها، SSD 750 اینتل به حافظه قدیمی تری مجهز است که ظاهرا منبع بالاتری دارد.

منشاء سرور SSD 750 اینتل را نیز می توان در این واقعیت جستجو کرد که مجموع حافظه فلش در این SSD 480 گیگابایت است که تنها حدود 78 درصد آن در دسترس کاربر است. مابقی به صندوق جایگزینی، جمع آوری زباله و فناوری های حفاظت از داده ها اختصاص می یابد. SSD 750 اینتل یک طرح RAID 5 مانند، سنتی برای درایوهای پرچمدار، در سطح تراشه NAND MLC اجرا می کند، که به شما امکان می دهد حتی اگر یکی از تراشه ها به طور کامل از کار بیفتد، اطلاعات را با موفقیت بازیابی کنید. علاوه بر این، SSD اینتل فراهم می کند حفاظت کاملداده های مربوط به قطع برق SSD 750 اینتل دارای دو خازن الکترولیتی است و ظرفیت آنها برای خاموش شدن معمولی درایو در حالت آفلاین کافی است.

کینگستون هایپر ایکس Predator 480 گیگابایت

Kingston HyperX Predator یک راه حل بسیار سنتی تر در مقایسه با SSD 750 اینتل است. اولاً از طریق پروتکل AHCI کار می کند نه NVMe و ثانیاً این SSD برای اتصال به سیستم به گذرگاه PCI Express 2.0 رایج تر نیاز دارد. همه اینها نسخه کینگستون را تا حدودی کندتر می کند - اوج سرعت برای عملیات متوالی از 1400 مگابایت بر ثانیه تجاوز نمی کند و موارد تصادفی - 160 هزار IOPS. اما HyperX Predator هیچ الزام خاصی را به سیستم تحمیل نمی کند - با هر یک از جمله پلتفرم های قدیمی سازگار است.

در عین حال، درایو دارای طراحی نه کاملاً ساده دو جزئی است. SSD خود یک برد در فرم فاکتور M.2 است که با یک آداپتور PCI Express تکمیل می شود که به شما امکان می دهد درایوهای M.2 را از طریق اسلات های معمولی PCIe با اندازه کامل وصل کنید. این آداپتور به عنوان یک کارت PCIe x4 نیم قد طراحی شده است که از هر چهار خط PCI Express استفاده می کند. به لطف این طراحی، کینگستون HyperX Predator خود را در دو نسخه به فروش می رساند: به عنوان یک SSD PCIe برای رایانه های رومیزی و به عنوان درایو M.2 برای سیستم های تلفن همراه (در این مورد، آداپتور در تحویل گنجانده نشده است).

Kingston HyperX Predator بر اساس کنترلر Marvell Altaplus (88SS9293) ساخته شده است که از یک سو از چهار خط PCI Express 2.0 پشتیبانی می کند و از سوی دیگر دارای هشت کانال برای اتصال فلش مموری است. بر این لحظهاین سریعترین کنترلر SSD تجاری موجود مارول با پشتیبانی از PCI Express است. با این حال، مارول به زودی با پشتیبانی از NVMe و PCI Express 3.0 که تراشه Altaplus فاقد آن است، جانشینان سریع تری خواهد داشت.

چون خودش شرکت کینگستوننه کنترلر و نه حافظه تولید نمی کند، SSD های خود را از پایه عنصر خریداری شده از سایر سازندگان مونتاژ می کند، هیچ چیز عجیبی در این واقعیت وجود ندارد که HyperX Predator PCIe SSD نه تنها بر روی یک کنترلر شخص ثالث، بلکه بر اساس 128 گیگابیت نیز ساخته شده است. تراشه های 19 نانومتری MLC NAND شرکت توشیبا. چنین حافظه ای قیمت خرید پایینی دارد و اکنون در بسیاری از محصولات کینگستون (و سایر شرکت ها) و در درجه اول در مدل های مصرف کننده نصب می شود.

با این حال، استفاده از چنین حافظه‌ای باعث ایجاد یک تناقض شده است: با وجود این واقعیت که، با توجه به موقعیت رسمی آن، Kingston HyperX Predator PCIe SSD یک محصول ممتاز است، اما تنها با سه سال گارانتی ارائه می‌شود و میانگین ذکر شده زمان بین خرابی ها به طور قابل توجهی کمتر از SSD های پرچمدار SATA سایر سازندگان است.

Kingston HyperX Predator همچنین هیچ فناوری حفاظت از داده خاصی را ارائه نمی دهد. اما درایو دارای ناحیه نسبتاً وسیعی از چشم کاربر پنهان است که اندازه آن 13 درصد از کل ظرفیت درایو است. فلش مموری پشتیبان موجود در آن برای جمع آوری زباله و تراز کردن سایش استفاده می شود، اما در درجه اول صرف جایگزینی سلول های حافظه خراب می شود.

فقط باید اضافه کنیم که طراحی HyperX Predator هیچ چیزی را ارائه نمی دهد وسایل خاصبرای حذف گرما از کنترلر برخلاف اکثر راه حل های با کارایی بالا، این درایو هیت سینک ندارد. با این حال، این SSD به هیچ وجه مستعد گرم شدن بیش از حد نیست - حداکثر اتلاف حرارت آن فقط کمی بیشتر از 8 وات است.

OCZ Revodrive 350 480 گیگابایت

OCZ Revodrive 350 را به حق می توان یکی از قدیمی ترین SSD های مصرف کننده با رابط PCI Express نامید. در روزهایی که هیچ یک از سازندگان دیگر حتی به انتشار SSD های PCIe مشتری فکر نمی کردند. محدوده مدلشرکت OCZ RevoDrive 3 (X2) را داشت - نمونه اولیه Revodrive 350 مدرن. با این حال، ریشه های درایو OCZ PCIe که به گذشته برمی گردد، آن را در مقایسه با رقبای فعلی پیشنهادی عجیب و غریب می سازد. در حالی که اکثر سازندگان درایوهای رایانه شخصی با کارایی بالا از کنترلرهای مدرن با پشتیبانی بومی برای گذرگاه PCI Express استفاده می کنند، Revodrive 350 یک معماری بسیار پیچیده و به وضوح غیربهینه را پیاده سازی می کند. این بر اساس دو یا چهار (بسته به حجم) کنترلر SandForce SF-2200 است که در یک آرایه RAID سطح صفر مونتاژ می شوند.

اگر در مورد مدل OCZ Revodrive 350 480 گیگابایتی صحبت کنیم که در این آزمایش شرکت کرد، در واقع بر اساس چهار درایو SATA SSD با ظرفیت 120 گیگابایت است که هر کدام بر اساس تراشه SF-2282 خود (آنالوگ به طور گسترده استفاده می شود SF-2281). سپس این عناصر در یک آرایه RAID 0 چهار قسمتی ترکیب می شوند. با این حال، برای این منظور، نه یک کنترلر RAID بسیار آشنا، بلکه از یک پردازنده مجازی سازی اختصاصی (VCA 2.0) OCZ ICT-0262 استفاده می شود. با این حال، این نام بسیار محتمل است که یک چیپ بازطراحی شده Marvell 88SE9548 را پنهان کند که یک کنترلر RAID چهار پورت SAS/SATA 6 گیگابیت بر ثانیه با رابط PCI Express 2.0 x8 است. اما حتی اگر چنین باشد، مهندسان OCZ سیستم عامل و درایور خود را برای این کنترلر نوشتند.

منحصربه‌فرد بودن مؤلفه نرم‌افزاری RevoDrive 350 در این واقعیت نهفته است که نه کاملاً RAID 0 کلاسیک، بلکه چیزی شبیه به آن با متعادل‌سازی بار تعاملی پیاده‌سازی می‌کند. فناوری VCA 2.0 به جای شکستن جریان داده به بلوک‌های با اندازه ثابت و انتقال متوالی آنها به کنترل‌کننده‌های مختلف SF-2282، شامل تجزیه و تحلیل و توزیع مجدد انعطاف‌پذیر عملیات ورودی/خروجی بسته به اشغال فعلی کنترل‌کننده‌های فلش مموری است. بنابراین، RevoDrive 350 برای کاربر مانند یک SSD یکپارچه به نظر می رسد. ورود به BIOS آن غیرممکن است و کشف اینکه یک آرایه RAID در اعماق این SSD پنهان است بدون آشنایی دقیق با سخت افزار غیرممکن است. علاوه بر این، برخلاف آرایه‌های RAID معمولی، RevoDrive 350 از تمام عملکردهای SSD معمولی پشتیبانی می‌کند: نظارت هوشمند، عملیات TRIM و پاک کردن امن.

RevoDrive 350 در قالب بردهایی با رابط PCI Express 2.0 x8 موجود است. علیرغم این واقعیت که تمام هشت خط رابط در واقع استفاده می شود، ارقام عملکرد بیان شده به طور قابل توجهی کمتر از کل توان عملیاتی نظری آنها است. حداکثر سرعت عملیات متوالی به 1800 مگابایت بر ثانیه محدود شده است و عملکرد عملیات تصادفی از 140 هزار IOPS تجاوز نمی کند.

شایان ذکر است که OCZ RevoDrive 350 به عنوان یک برد PCI Express x8 تمام قد طراحی شده است، یعنی این درایو از نظر فیزیکی بزرگتر از سایر SSD های شرکت کننده در تست است و بنابراین نمی توان آن را در سیستم های کم مشخصات نصب کرد. سطح جلویی برد RevoDrive 350 با یک پوشش فلزی تزئینی پوشیده شده است که به عنوان رادیاتور برای تراشه کنترلر RAID پایه نیز عمل می کند. کنترلرهای SF-2282 در سمت عقب برد قرار گرفته اند و هیچ خنک کننده ای ندارند.

برای تشکیل آرایه حافظه فلش، OCZ از تراشه های شرکت مادرش، توشیبا، استفاده کرد. از تراشه های تولید شده با فناوری فرآیند 19 نانومتری و با ظرفیت 64 گیگابیت استفاده می شود. مقدار کل حافظه فلش در RevoDrive 350 480 GB 512 گیگابایت است، اما 13٪ برای نیازهای داخلی - تسطیح سایش و جمع آوری زباله در نظر گرفته شده است.

شایان ذکر است که معماری RevoDrive 350 منحصر به فرد نیست. چندین مدل دیگر از SSD های مشابه در بازار وجود دارد که بر اساس اصل "آرایه RAID از SSD های SATA مبتنی بر کنترلرهای SandForce" کار می کنند. با این حال، همه این راه حل ها، مانند درایو OCZ PCIe مورد بررسی، دارای یک اشکال ناخوشایند هستند - عملکرد آنها در عملیات نوشتن با گذشت زمان کاهش می یابد. این به دلیل ویژگی های الگوریتم های داخلی کنترلرهای SandForce است که عملکرد TRIM آن سرعت نوشتن را به سطح اصلی باز نمی گرداند.

این واقعیت غیرقابل انکار که RevoDrive 350 یک پله پایین تر از درایوهای PCI Express نسل جدید است، با این واقعیت تأکید می کند که این درایو فقط سه سال گارانتی دارد و منبع ضبط تضمین شده آن فقط 54 ترابایت است - چندین برابر کمتر از از رقبای خود. علاوه بر این، با وجود این واقعیت که RevoDrive 350 بر اساس طراحی مشابه سرور Z-Drive 4500 است، هیچ محافظتی در برابر نوسانات برق ندارد. با این حال، همه اینها مانع از این نمی شود که OCZ با جسارت مشخص خود، RevoDrive 350 را به عنوان یک راه حل برتر در سطح SSD 750 اینتل قرار دهد.

Plextor M6e Black Edition 256 گیگابایت

بلافاصله باید توجه داشت که درایو Plextor M6e Black Edition جانشین مستقیم مدل معروف M6e است. شباهت محصول جدید به نسل قبلی خود را تقریباً در همه چیز می توان مشاهده کرد، اگر از جنبه فنی و نه زیبایی شناختی صحبت کنیم. SSD جدید همچنین دارای طراحی دو جزئی است، از جمله خود درایو با فرمت M.2 2280 و آداپتوری که به شما امکان می دهد آن را در هر اسلات معمولی PCIe x4 (یا سریعتر) نصب کنید. همچنین بر اساس یک کنترلر هشت کانالی Marvell 88SS9183 است که از طریق دو خط PCI Express 2.0 با دنیای خارج ارتباط برقرار می کند. درست مانند اصلاح قبلی، M6e Black Edition از فلش مموری MLC Toshiba استفاده می کند.

این بدان معناست که در حالی که M6e Black Edition هنگام مونتاژ شبیه یک کارت PCI Express x4 با ارتفاع نیم‌قد به نظر می‌رسد، این SSD در واقع فقط از دو خط PCI Express 2.0 استفاده می‌کند. از این رو سرعت های نه چندان چشمگیر، که فقط کمی بالاتر از عملکرد SSD های SATA سنتی هستند. عملکرد اسمی برای عملیات متوالی به 770 مگابایت بر ثانیه و برای عملیات دلخواه - 105 هزار IOPS محدود شده است. شایان ذکر است که Plextor M6e Black Edition با استفاده از پروتکل قدیمی AHCI عمل می کند و این امر سازگاری گسترده آن را با سیستم های مختلف تضمین می کند.

علیرغم این واقعیت که Plextor M6e Black Edition، مانند Kingston HyperX Predator، ترکیبی از یک آداپتور PCI Express و یک "هسته" در قالب کارت M.2 است، تعیین این موضوع از سمت جلو غیرممکن است. کل درایو زیر یک محفظه آلومینیومی مشکی شکل پنهان شده است که در مرکز آن یک رادیاتور قرمز تعبیه شده است که باید گرما را از کنترلر و تراشه های حافظه حذف کند. محاسبه طراحان واضح است: یک طرح رنگی مشابه به طور گسترده در سخت افزارهای مختلف بازی استفاده می شود، بنابراین Plextor M6e Black Edition در کنار بسیاری از مادربردهای بازی و کارت های ویدئویی از اکثر تولید کنندگان پیشرو هماهنگ به نظر می رسد.

آرایه حافظه فلش در Plextor M6e Black Edition از نسل دوم تراشه های 19 نانومتری MLC NAND توشیبا با ظرفیت 64 گیگابیت تشکیل شده است. ذخیره مورد استفاده برای صندوق جایگزینی و اجرای الگوریتم های داخلی تسطیح سایش و جمع آوری زباله 7 درصد از کل حجم را به خود اختصاص داده است. همه چیز دیگر در دسترس کاربر است.

به دلیل استفاده از یک کنترلر نسبتا ضعیف Marvell 88SS9183 با گذرگاه خارجی PCI Express 2.0 x2، درایو Plextor M6e Black Edition را باید یک SSD نسبتاً کند PCIe در نظر گرفت. اما این امر مانع از طبقه بندی این محصول توسط تولید کننده در رده قیمتی بالا نمی شود. از یک طرف، هنوز هم سریعتر از یک SSD SATA است، و از سوی دیگر، دارای ویژگی های قابلیت اطمینان خوبی است: دارای MTBF طولانی است و دارای گارانتی پنج ساله است. با این حال، هیچ فناوری خاصی که بتواند M6e Black Edition را در برابر نوسانات ولتاژ محافظت کند یا عمر مفید آن را افزایش دهد، در آن پیاده سازی نشده است.

سامسونگ SM951 256 گیگابایت

سامسونگ SM951 گریزان ترین درایو در آزمایش امروز است. واقعیت این است که در ابتدا این محصولی برای مونتاژکنندگان رایانه است ، بنابراین در خرده فروشی ها نسبتاً ضعیف ارائه می شود. با این حال، در صورت تمایل، همچنان امکان خرید آن وجود دارد، بنابراین ما از در نظر گرفتن SM951 خودداری نکردیم. علاوه بر این، با قضاوت بر اساس ویژگی ها، این یک مدل بسیار سریع است. این برای کار بر روی گذرگاه PCI Express 3.0 x4 طراحی شده است، از پروتکل AHCI استفاده می کند و سرعت قابل توجهی را نوید می دهد: تا 2150 مگابایت بر ثانیه برای عملیات متوالی و تا 90 هزار IOPS برای عملیات تصادفی. اما مهمتر از همه، با همه اینها، Samsung SM951 ارزان تر از بسیاری از SSD های PCIe دیگر است، بنابراین جستجوی فروش آن ممکن است توجیه اقتصادی بسیار خاصی داشته باشد.

یکی دیگر از ویژگی های سامسونگ SM951 این است که با فرمت M.2 عرضه می شود. در ابتدا این راه حل در نظر گرفته شده است سیستم های موبایل، بنابراین هیچ آداپتوری برای اسلات PCIe با اندازه کامل همراه درایو نیست. با این حال، به سختی می توان این را یک اشکال جدی در نظر گرفت - اکثر مادربردهای پرچمدار دارای اسلات رابط M.2 نیز هستند. علاوه بر این، بردهای آداپتور لازم به طور گسترده برای فروش در دسترس هستند. سامسونگ SM951 خود بردی از فرم فاکتور M.2 2280 است که کانکتور آن دارای کلید نوع M است که نشان دهنده نیاز به SSD با چهار خط PCI Express است.

Samsung SM951 بر اساس یک کنترلر فوق العاده قدرتمند سامسونگ UBX است که توسط سازنده به طور خاص برای SSD با رابط PCI Express توسعه یافته است. این مبتنی بر سه هسته با معماری ARM است و در تئوری، قادر به کار با هر دو دستور AHCI و NVMe است. در SSD مورد نظر فقط حالت AHCI در کنترلر فعال است. اما نسخه NVMe از این کنترلربه زودی می توان در یک SSD مصرفی جدید که سامسونگ قرار است پاییز امسال عرضه کند، دیده شود.

با توجه به تمرکز OEM، نه دوره گارانتی و نه استقامت پیش بینی شده برای درایو مورد نظر ارائه نشده است. سازندگان سیستم هایی که SM951 در آنها نصب می شود یا فروشندگان باید این پارامترها را اعلام کنند. با این حال، لازم به ذکر است که 3D V-NAND، که اکنون به طور فعال توسط سامسونگ در حافظه های SSD مصرف کننده به عنوان یک نوع حافظه فلش سریع تر و قابل اطمینان تر تبلیغ می شود، در SM951 استفاده نمی شود. در عوض، از حالت معمولی Toggle Mode 2.0 MLC NAND استفاده می کند که احتمالاً با استفاده از فناوری 16 نانومتری تولید شده است (برخی منابع فناوری فرآیند 19 نانومتری را پیشنهاد می کنند). این بدان معناست که نباید انتظار داشت که SM951 استقامت بالایی مانند درایو پرچمدار SATA 850 PRO داشته باشد. در این پارامتر، SM951 به مدل‌های معمولی سطح متوسط نزدیک‌تر است؛ علاوه بر این، تنها 7 درصد از آرایه حافظه فلش برای افزونگی در این SSD اختصاص داده شده است. Samsung SM951 هیچ فناوری خاصی در سطح سرور برای محافظت از داده ها در برابر قطع برق ندارد. به عبارت دیگر تاکید در این مدل صرفا بر روی سرعت است و بقیه موارد برای کاهش هزینه قطع شده است.

یک نکته دیگر قابل توجه است. تحت بار زیاد، سامسونگ SM951 گرمایش بسیار جدی را نشان می‌دهد که در نهایت حتی می‌تواند منجر به دریچه گاز شود. بنابراین، در سیستم های با کارایی بالا، توصیه می شود حداقل جریان هوا را برای SM951 سازماندهی کنید، یا بهتر است آن را با رادیاتور بپوشانید.

ویژگی های مقایسه ای SSD های آزمایش شده

مسائل مربوط به سازگاری

مانند هر فناوری جدید، درایوهای حالت جامد با رابط PCI Express هنوز نمی توانند با هیچ پلتفرمی، به ویژه پلتفرم های قدیمی تر، 100% بدون مشکل کار کنند. بنابراین، شما باید یک SSD مناسب را نه تنها بر اساس ویژگی های مصرف کننده، بلکه با توجه به سازگاری انتخاب کنید. و در اینجا مهم است که دو نکته را در نظر داشته باشید.

اول از همه، SSD های مختلف می توانند از تعداد خطوط مختلف PCI Express استفاده کنند و نسل های مختلفاین لاستیک 2.0 یا 3.0 است. بنابراین، قبل از خرید درایو PCIe، باید مطمئن شوید که سیستمی که قصد نصب آن را دارید، دارای اسلات رایگان با پهنای باند مورد نیاز است. البته، SSD های سریعتر PCIe با اسلات های آهسته سازگار هستند، اما در این مورد، خرید یک SSD پرسرعت چندان منطقی نیست - به سادگی نمی تواند پتانسیل کامل خود را آزاد کند.

Plextor M6e Black Edition از این نظر بیشترین سازگاری را دارد - تنها به دو خط PCI Express 2.0 نیاز دارد و چنین اسلات رایگان احتمالاً تقریباً در هر مادربردی وجود خواهد داشت. Kingston HyperX Predator در حال حاضر به چهار خط PCI Express 2.0 نیاز دارد: بسیاری از بردها همچنین دارای چنین اسلات PCIe هستند، اما برخی از پلتفرم های ارزان قیمت ممکن است دارای اسلات اضافی با چهار یا بیشتر خطوط PCI Express نباشند. این امر به ویژه در مورد مادربردهای ساخته شده بر روی چیپست های سطح پایین تر، که تعداد کل خطوط آن را می توان به شش کاهش داد، صادق است. بنابراین، قبل از خرید Kingston HyperX Predator، مطمئن شوید که سیستم دارای یک اسلات رایگان با چهار یا چند خط PCI Express است.

OCZ Revodrive 350 یک مشکل دشوارتر را ایجاد می کند - در حال حاضر به هشت خط PCI Express نیاز دارد. چنین اسلات ها معمولاً نه توسط چیپست، بلکه توسط پردازنده اجرا می شوند. بنابراین، مکان بهینه برای استفاده از چنین درایو، پلتفرم های LGA 2011/2011-3 است، جایی که کنترل کننده پردازنده PCI Express دارای تعداد خطوط اضافی است که به آن اجازه می دهد بیش از یک کارت گرافیک را سرویس دهد. در سیستم هایی با پردازنده های LGA 1155/1150/1151، OCZ Revodrive 350 تنها در صورتی مناسب خواهد بود که از گرافیک های تعبیه شده در CPU استفاده شود. در غیر این صورت، به نفع درایو حالت جامد، باید نیمی از خطوط را از GPU بردارید و آن را به حالت PCI Express x8 تغییر دهید.

اینتل SSD 750 و Samsung SM951 تا حدودی شبیه به OCZ Revodrive 350 هستند: همچنین استفاده از آنها در اسلات های PCI Express که توسط پردازنده تامین می شود ترجیح داده می شود. با این حال، دلیل در اینجا تعداد خطوط نیست - آنها فقط به چهار خط PCI Express نیاز دارند، بلکه تولید این رابط است: هر دوی این درایوها قادر به استفاده از پهنای باند افزایش یافته PCI Express 3.0 هستند. با این حال، یک استثنا وجود دارد: جدیدترین چیپست های اینتل از سری 100، که برای پردازنده های خانواده Skylake طراحی شده اند، از PCI Express 3.0 پشتیبانی می کنند، بنابراین در آخرین بردهای LGA 1151 می توان آنها را بدون خجالت در چیپست نصب کرد. اسلات های PCIe که حداقل چهار خط به آنها می رسد.

بخش دوم مشکل سازگاری وجود دارد. علاوه بر تمام محدودیت‌های مربوط به توان عملیاتی انواع مختلف اسلات‌های PCI Express، محدودیت‌های مرتبط با پروتکل‌های مورد استفاده نیز وجود دارد. از این نظر بدون مشکل ترین SSD ها هستند که از طریق AHCI کار می کنند. با توجه به این واقعیت که آنها رفتار یک کنترلر SATA معمولی را تقلید می کنند، می توانند با هر پلتفرم، حتی قدیمی، کار کنند: آنها در BIOS هر مادربردی دیده می شوند، می توانند دیسک های بوت، و برای عملکرد آنها در سیستم عامل هیچ درایور اضافی مورد نیاز نیست. به عبارت دیگر، Kingston HyperX Predator و Plextor M6e Black Edition دو تا از بی دردسرترین SSD های PCIe هستند.

در مورد جفت دیگر درایوهای AHCI چطور؟ وضعیت با آنها کمی پیچیده تر است. OCZ Revodrive 350 در سیستم عامل از طریق درایور خود اجرا می شود، اما با وجود این، هیچ مشکلی برای بوت شدن این درایو وجود ندارد. وضعیت در مورد Samsung SM951 بدتر است. اگرچه این SSD از طریق پروتکل قدیمی AHCI با سیستم ارتباط برقرار می کند، بایوس مخصوص به خود را ندارد و بنابراین باید مقداردهی اولیه شود. بایوس مادربردهزینه ها متاسفانه همه مادربردها به خصوص مادربردهای قدیمی از این SSD پشتیبانی نمی کنند. بنابراین، ما فقط می توانیم با اطمینان کامل در مورد سازگاری آن با بردهای مبتنی بر آخرین چیپست های سری 90 و 100 اینتل صحبت کنیم. در موارد دیگر، او ممکن است به سادگی دیده نشود مادربرد. البته این امر شما را از استفاده از SM951 سامسونگ در سیستم عاملی که به راحتی توسط درایور AHCI مقداردهی اولیه می شود، منع نمی کند، اما در این صورت باید امکان بوت شدن از یک SSD پرسرعت را فراموش کنید.

اما بزرگترین ناراحتی می تواند ناشی از SSD 750 اینتل باشد که از طریق رابط جدید NVMe کار می کند. درایورهای مورد نیاز برای پشتیبانی از SSD هایی که از این پروتکل استفاده می کنند فقط در آخرین سیستم عامل ها موجود هستند. بنابراین، در لینوکس، پشتیبانی NVMe در هسته نسخه 3.1 ظاهر شد. درایور NVMe "ذاتی" در سیستم های مایکروسافت موجود است که با ویندوز 8.1 شروع می شود ویندوز سرور 2012 R2; و در OS X، سازگاری با درایوهای NVMe در نسخه 10.10.3 اضافه شد. علاوه بر این، NVMe SSD توسط همه مادربردها پشتیبانی نمی شود. برای اینکه چنین درایوهایی به عنوان درایوهای بوت مورد استفاده قرار گیرند، بایوس مادربرد نیز باید دارای درایور مناسب باشد. با این حال، تولید کنندگان عملکردهای لازم را فقط در اکثر موارد ایجاد کرده اند آخرین نسخه هاسیستم عامل منتشر شده برای آخرین مدل های مادربرد. بنابراین، پشتیبانی را دانلود کنید سیستم عاملبا درایوهای NVMe فقط در مدرن ترین بردها برای علاقه مندان در دسترس است، بر اساس کیت ها منطق اینتل Z97، Z170 و X99. در پلتفرم‌های قدیمی‌تر و ارزان‌تر، کاربران می‌توانند از NVMe SSD تنها به عنوان درایو دوم در مجموعه‌ای از سیستم‌عامل‌های محدود استفاده کنند.

علیرغم این واقعیت که ما سعی کردیم تمام ترکیبات ممکن از پلتفرم ها و درایوهای PCI Express را شرح دهیم، نتیجه اصلی از موارد فوق این است: سازگاری SSD های PCIe با مادربردها به اندازه مورد SSD های SATA واضح نیست. بنابراین، قبل از خرید هر درایو حالت جامد پرسرعت که از طریق PCI Express کار می‌کند، حتماً سازگاری آن را با یک مادربرد خاص در وب‌سایت سازنده بررسی کنید.

پیکربندی تست، ابزار و روش تست

آزمایش در اتاق عمل انجام می شود سیستم مایکروسافت Windows 8.1 Professional x64 with Update که درایوهای حالت جامد مدرن را به درستی تشخیص می دهد و سرویس می دهد. این بدان معنی است که در طول فرآیند تست، مانند استفاده روزمره عادی از SSD، فرمان TRIM پشتیبانی می شود و به طور فعال استفاده می شود. اندازه گیری عملکرد با درایوها در حالت "استفاده شده" انجام می شود که با پر کردن آنها با داده ها به دست می آید. قبل از هر آزمایش، درایوها با استفاده از دستور TRIM تمیز و نگهداری می شوند. 15 دقیقه مکث بین تست های فردی وجود دارد که برای توسعه صحیح فناوری جمع آوری زباله اختصاص داده شده است. همه آزمون‌ها از داده‌های تصادفی و غیرقابل تراکم استفاده می‌کنند، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد.

کاربردها و تست های مورد استفاده:

آیومتر 1.1.0

اندازه گیری سرعت خواندن و نوشتن متوالی داده ها در بلوک های 256 کیلوبایتی (معمولی ترین اندازه بلوک برای عملیات متوالی در وظایف دسکتاپ). سرعت ها در عرض یک دقیقه تخمین زده می شوند و پس از آن میانگین محاسبه می شود.
اندازه گیری سرعت خواندن و نوشتن تصادفی در بلوک های 4 کیلوبایتی (این اندازه بلوک در اکثریت قریب به اتفاق عملیات های واقعی استفاده می شود). آزمایش دو بار انجام می شود - بدون صف درخواست و با یک صف درخواست با عمق 4 دستور (معمولی برای برنامه های دسکتاپ که به طور فعال با یک سیستم فایل منشعب کار می کنند). بلوک های داده نسبت به صفحات حافظه فلش درایوها تراز شده اند. ارزیابی سرعت به مدت سه دقیقه انجام می شود و پس از آن میانگین محاسبه می شود.
ایجاد وابستگی سرعت خواندن و نوشتن تصادفی هنگام کار کردن درایو با بلوک‌های 4 کیلوبایتی به عمق صف درخواست (از یک تا 32 دستور). بلوک های داده نسبت به صفحات حافظه فلش درایوها تراز شده اند. ارزیابی سرعت به مدت سه دقیقه انجام می شود و پس از آن میانگین محاسبه می شود.
ایجاد وابستگی به سرعت خواندن و نوشتن تصادفی زمانی که درایو با بلوک هایی با اندازه های مختلف کار می کند. بلوک هایی با حجم از 512 بایت تا 256 کیلوبایت استفاده می شود. عمق صف درخواست در طول تست 4 دستور است. بلوک های داده نسبت به صفحات حافظه فلش درایوها تراز شده اند. ارزیابی سرعت به مدت سه دقیقه انجام می شود و پس از آن میانگین محاسبه می شود.
اندازه گیری عملکرد تحت بارهای کاری چند رشته ای مختلط و تعیین وابستگی آن به نسبت بین عملیات خواندن و نوشتن. آزمایش دو بار انجام می شود: برای خواندن و نوشتن متوالی در بلوک های 128 کیلوبایتی، در دو رشته مستقل و برای عملیات تصادفی با بلوک های 4 کیلوبایتی، در چهار رشته اجرا می شود. در هر دو مورد، نسبت بین عملیات خواندن و نوشتن در 20 درصد افزایش متفاوت است. ارزیابی سرعت به مدت سه دقیقه انجام می شود و پس از آن میانگین محاسبه می شود.
مطالعه کاهش عملکرد SSD هنگام پردازش یک جریان پیوسته از عملیات نوشتن تصادفی. بلوک هایی با اندازه 4 کیلوبایت و عمق صف 32 دستور استفاده می شود. بلوک های داده نسبت به صفحات حافظه فلش درایوها تراز شده اند. مدت زمان تست دو ساعت است، اندازه گیری سرعت لحظه ای در هر ثانیه انجام می شود. در پایان تست، توانایی درایو برای بازگرداندن عملکرد خود به مقادیر اولیه به دلیل عملکرد فناوری جمع‌آوری زباله و پس از اجرای دستور TRIM، علاوه بر این بررسی می‌شود.

CrystalDiskMark 5.0.2
یک تست مصنوعی که شاخص های عملکرد معمولی را برای SSD های اندازه گیری شده روی یک ناحیه دیسک 1 گیگابایتی "در بالا" ارائه می دهد. سیستم فایل. از کل مجموعه پارامترهایی که می توان با استفاده از این ابزار ارزیابی کرد، ما به سرعت خواندن و نوشتن متوالی و همچنین عملکرد خواندن و نوشتن تصادفی بلوک های 4 کیلوبایتی بدون صف درخواست و با عمق صف توجه می کنیم. 32 دستور.
PCMark 8 2.0
آزمایشی مبتنی بر شبیه سازی بار دیسک واقعی که برای انواع مختلف معمول است برنامه های محبوب. در درایو مورد آزمایش، یک پارتیشن واحد در فایل ایجاد می شود سیستم NTFSبرای کل ظرفیت موجود، و PCMark 8 تست ذخیره سازی ثانویه را اجرا می کند. نتایج آزمون هم عملکرد نهایی و هم سرعت اجرای تک تک ردپای آزمایش تولید شده توسط برنامه های مختلف را در نظر می گیرد.
تست های کپی فایل
این تست سرعت کپی کردن فهرست فایل ها را اندازه گیری می کند انواع متفاوتو همچنین سرعت بایگانی و حذف فایل های داخل درایو. برای کپی از استاندارد استفاده کنید ابزار ویندوز– ابزار Robocopy، هنگام بایگانی و باز کردن – بایگانی 7-zip نسخه 9.22 بتا. این آزمایش ها شامل سه مجموعه فایل است: ISO - مجموعه ای که شامل چندین تصویر دیسک با توزیع برنامه است. برنامه – مجموعه ای که یک بسته نرم افزاری از پیش نصب شده است. Work – مجموعه ای از فایل های کاری، شامل اسناد اداری، عکس ها و تصاویر، فایل های پی دی اف و محتوای چند رسانه ای. حجم فایل هر مجموعه 8 گیگابایت است.

یک کامپیوتر با مادربرد به عنوان یک پلت فرم تست استفاده می شود برد ایسوس Z97-Pro پردازنده هسته ای i5-4690K با گرافیک یکپارچه هسته اینتلگرافیک HD 4600 و 16 گیگابایت DDR3-2133 SDRAM. درایوهای دارای رابط SATA به کنترلر SATA 6 Gb/s تعبیه شده در چیپست مادربرد متصل می شوند و در حالت AHCI کار می کنند. درایوهای دارای رابط PCI Express در اولین اسلات PCI Express 3.0 x16 با سرعت کامل نصب شده اند. درایورهای مورد استفاده عبارتند از Intel Rapid Storage Technology (RST) 13.5.2.1000 و Intel Windows NVMe driver 1.2.0.1002.

حجم و سرعت انتقال داده ها در بنچمارک ها به واحدهای باینری (1 کیلوبایت = 1024 بایت) نشان داده شده است.

علاوه بر پنج قهرمان اصلی این تست - SSD های مشتری با رابط PCI Express، ما همچنین سریعترین SATA SSD - Samsung 850 PRO را اضافه کردیم.

در نتیجه، لیست مدل های آزمایش شده به شکل زیر بود:

اینتل SSD 750 400 گیگابایت (SSDPEDMW400G4، سیستم عامل 8EV10135)؛
Kingston HyperX Predator PCIe 480 GB (SHPM2280P2H/480G، سیستم عامل OC34L5TA)؛
OCZ RevoDrive 350 480 گیگابایت (RVD350-FHPX28-480G، سیستم عامل 2.50)؛
Plextor M6e Black Edition 256 گیگابایت (PX-256M6e-BK، سیستم عامل 1.05)؛
سامسونگ 850 پرو 256 گیگابایت (MZ-7KE256، سیستم عامل EXM01B6Q)؛
سامسونگ SM951 256 گیگابایت (MZHPV256HDGL-00000، سیستم عامل BXW2500Q).

کارایی

متوالی می خواند و می نویسد

نسل جدید درایوهای حالت جامد که به گذرگاه PCI Express منتقل شده‌اند، در درجه اول باید با سرعت بالای خواندن و نوشتن متوالی متمایز شوند. و این دقیقاً همان چیزی است که در نمودار می بینیم. همه درایوهای SSD PCIe نسبت به بهترین SATA SSD - Samsung 850 PRO کارآمدتر هستند. با این حال، حتی چیزی به سادگی خواندن و نوشتن متوالی، تفاوت های زیادی بین SSD های سازنده های مختلف نشان می دهد. علاوه بر این، نسخه اتوبوس PCI Express استفاده شده تعیین کننده نیست. بهترین عملکرد را در اینجا می توان با درایو PCI Express 3.0 x4 Samsung SM951 به دست آورد و در رتبه دوم Kingston HyperX Predator قرار دارد که از طریق PCI Express 2.0 x4 کار می کند. درایو پیشرفته NVMe اینتل SSD 750 تنها در جایگاه سوم قرار داشت.

به صورت تصادفی می خواند

اگر در مورد خواندن تصادفی صحبت کنیم، همانطور که از نمودارها مشخص است، SSD های PCIe از نظر سرعت تفاوت خاصی با SSD های SATA سنتی ندارند. علاوه بر این، این نه تنها برای درایوهای AHCI، بلکه در مورد محصولی که با کانال NVMe کار می کند نیز صدق می کند. در واقع بهتر از سامسونگ 850 عملکرد PROتنها سه شرکت‌کننده در این آزمون می‌توانند عملیات خواندن تصادفی را در صف‌های درخواست کوچک نشان دهند: Samsung SM951، Intel SSD 750 و Kingston HyperX Predator.

اگرچه عملیات صف پرس و جو عمیق برای کامپیوترهای شخصیمعمولی نیستند، ما همچنان به این خواهیم پرداخت که چگونه عملکرد SSD مورد نظر به عمق صف درخواست هنگام خواندن بلوک های 4 کیلوبایتی بستگی دارد.

نمودار به وضوح نشان می دهد که چگونه راه حل های اجرا شده از طریق PCI Express 3.0 x4 می توانند عملکرد بهتری نسبت به سایر SSD ها داشته باشند. منحنی های مربوط به Samsung SM951 و Intel SSD 750 به طور قابل توجهی بالاتر از نمودارهای درایوهای دیگر است. بر اساس نمودار بالا، می توان یک نتیجه دیگر گرفت: OCZ RevoDrive 350 یک درایو حالت جامد بسیار کند است. در عملیات خواندن تصادفی، تقریباً نصف یک SATA SSD است که به دلیل معماری RAID و استفاده از کنترلرهای نسل دوم SandForce قدیمی است.

علاوه بر این، پیشنهاد می کنیم ببینیم که چگونه سرعت خواندن تصادفی به اندازه بلوک داده بستگی دارد:

در اینجا تصویر کمی متفاوت است. با افزایش اندازه بلوک، عملیات شروع به شبیه شدن به عملیات های متوالی می کند، بنابراین نه تنها معماری و قدرت کنترلر SSD، بلکه پهنای باند گذرگاهی که استفاده می کنند نیز شروع به ایفای نقش می کند. روی بلوک های بزرگ عملکرد بهتر Samsung SM951، Intel SSD 750 و Kingston HyperX Predator را ارائه دهید.

تصادفی می نویسد

در جایی، مزایای رابط NVMe با تأخیر کم و کنترلر SSD 750 اینتل بسیار موازی ظاهر می شد. علاوه بر این، بافر بزرگ DRAM موجود در این SSD امکان ذخیره سازی بسیار کارآمد داده را فراهم می کند. در نتیجه، SSD 750 اینتل سرعت نوشتن تصادفی بی‌نظیری را حتی زمانی که صف درخواست حداقل است، ارائه می‌کند.

با افزایش عمق صف درخواست، می توانید با وضوح بیشتری ببینید که چه اتفاقی برای عملکرد نوشتن تصادفی می افتد برنامه بعدی، وابستگی سرعت نوشتن تصادفی در بلوک های 4 کیلوبایتی را به عمق صف درخواست نشان می دهد:

عملکرد SSD 750 اینتل تا زمانی که عمق صف به 8 دستور برسد مقیاس می شود. این رفتار معمولی برای SSD های مصرف کننده است. با این حال، محصول جدید اینتل از این جهت متفاوت است که سرعت نوشتن تصادفی آن به طور قابل توجهی بالاتر از سایر درایوهای حالت جامد است، از جمله سریع‌ترین مدل‌های PCIe مانند Samsung SM951 یا Kingston HyperX Predator. به عبارت دیگر، تحت بارهای نوشتن گاه به گاه، SSD 750 اینتل عملکردی اساساً بهتر از هر SSD دیگری ارائه می دهد. به عبارت دیگر، تغییر به رابط NVMe به شما امکان می دهد تا سرعت نوشتن تصادفی را بهبود بخشید. و این قطعاً یک ویژگی مهم است، اما در درجه اول برای درایوهای سرور. در واقع، اینتل SSD 750 دقیقاً یکی از نزدیکان مدل هایی مانند Intel DC P3500، P3600 و P3700 است.

نمودار زیر عملکرد نوشتن تصادفی را به عنوان تابعی از اندازه بلوک داده نشان می دهد.

با افزایش اندازه بلوک، SSD 750 اینتل مزیت بی قید و شرط خود را از دست می دهد. Samsung SM951 و Kingston HyperX Predator تقریباً عملکرد مشابهی را تولید می کنند.

همانطور که SSD ها ارزان تر می شوند، دیگر به عنوان درایوهای صرفاً سیستمی استفاده نمی شوند و به درایوهای کاری معمولی تبدیل می شوند. در چنین شرایطی، SSD نه تنها یک بار تصفیه شده را به صورت نوشتن یا خواندن دریافت می کند، بلکه درخواست های ترکیبی را نیز دریافت می کند، زمانی که عملیات خواندن و نوشتن توسط برنامه های مختلف آغاز می شود و باید به طور همزمان پردازش شوند. با این حال، عملکرد تمام دوبلکس همچنان یک مشکل مهم برای کنترلرهای SSD مدرن است. هنگام مخلوط کردن خواندن و نوشتن در یک صف، سرعت اکثر SSD های درجه مصرف کننده به طور قابل توجهی کاهش می یابد. این دلیلی شد برای انجام یک مطالعه جداگانه، که در آن ما بررسی می کنیم که SSD ها چگونه کار می کنند زمانی که لازم است عملیات متوالی را که به صورت پراکنده می رسند پردازش کنیم. دو نمودار بعدی معمول ترین حالت را برای دسکتاپ ها نشان می دهد، که در آن نسبت عملیات خواندن به نوشتن 4 به 1 است.

Samsung SM951 و Kingston HyperX Predator با یک بار ترکیبی متوالی با عملیات خواندن غالب، که برای رایانه‌های شخصی معمولی معمول است، بهترین عملکرد را ارائه می‌کنند. یک بار ترکیبی تصادفی برای SSD ها آزمایش سخت تری است و سامسونگ SM951 را در صدر قرار می دهد، اما SSD 750 اینتل در جایگاه دوم قرار می گیرد.در همان زمان، Plextor M6e Black Edition، Kingston HyperX Predator و OCZ RevoDrive 350 به طور کلی بدتر از یک SATA SSD معمولی است.

جفت نمودار بعدی تصویر دقیق تری از عملکرد تحت بارهای مختلط ارائه می دهد و وابستگی سرعت SSD را به نسبت عملیات خواندن و نوشتن روی آن نشان می دهد.

همه آنچه در بالا گفته شد به خوبی توسط نمودارهای بالا تأیید می شود. با بار مختلط با عملیات متوالی، بهترین عملکرد را Samsung SM951 نشان می‌دهد که هنگام کار با هر داده سریالی، مانند ماهی در آب احساس می‌شود. برای عملیات مختلط دلخواه وضعیت کمی متفاوت است. هر دو درایو سامسونگ، SM951 که از طریق PCI Express 3.0 x4 اجرا می شود، و SATA 850 PRO معمولی، نتایج بسیار خوبی در این تست ارائه می دهند و تقریباً از همه SSD های دیگر بهتر عمل می کنند. در برخی موارد، تنها SSD 750 اینتل می تواند در برابر آنها مقاومت کند، که به لطف سیستم فرمان NVMe، برای کار با نوشتن های تصادفی کاملاً بهینه شده است. و وقتی سهم سوابق در جریان تراکنش مختلط به 80 درصد یا بیشتر افزایش یابد، جلوتر می رود.

نتایج در CrystalDiskMark

CrystalDiskMark یک برنامه معیار محبوب و ساده است که در بالای سیستم فایل اجرا می شود و نتایجی را تولید می کند که به راحتی توسط کاربران عادی قابل تکرار است. شاخص‌های عملکرد به‌دست‌آمده در آن باید نمودارهای دقیقی را که بر اساس آزمایش‌های IOMeter ساخته‌ایم تکمیل کنند.

چهار نمودار نشان داده شده فقط ارزش تئوری دارند و اوج عملکرد را نشان می دهند که در حجم کاری معمولی مشتری قابل دستیابی نیست. هرگز در رایانه های شخصی عمق صف درخواست 32 دستور وجود ندارد، اما در آزمایش های ویژه به شما امکان می دهد حداکثر شاخص های عملکرد را دریافت کنید. و در این مورد، عملکرد پیشرو با حاشیه زیاد توسط Intel SSD 750 ارائه می‌شود که دارای معماری به ارث رسیده از درایوهای سرور است که در آن عمق صف درخواست زیاد کاملاً طبیعی است.

اما این چهار نمودار مورد توجه عملی هستند - آنها عملکرد را تحت بار نمایش می دهند که برای رایانه های شخصی معمول است. و در اینجا بهترین عملکرد را سامسونگ SM951 ارائه می دهد که تنها با نوشتن تصادفی 4 کیلوبایتی از SSD 750 اینتل عقب مانده است.

PCMark 8 2.0، موارد استفاده واقعی

بسته آزمایشی Futuremark PCMark 8 2.0 جالب است زیرا ماهیت مصنوعی ندارد، بلکه برعکس، بر اساس نحوه عملکرد برنامه های واقعی است. در طول عبور آن، سناریوهای واقعی استفاده از دیسک در وظایف معمول دسکتاپ بازتولید می شود و سرعت اجرای آنها اندازه گیری می شود. نسخه فعلی این آزمون بارهای کاری را شبیه سازی می کند که از برنامه های بازی واقعی Battlefield 3 و World of Warcraft و بسته های نرم افزاری Abobe و Microsoft گرفته شده است: After Effects، Illustrator، InDesign، Photoshop، Excel، PowerPoint و Word. نتیجه نهایی به صورت میانگین سرعتی که درایوها هنگام عبور از مسیرهای آزمایشی نشان می دهند محاسبه می شود.

تست PCMark 8 2.0 که عملکرد سیستم‌های ذخیره‌سازی را در برنامه‌های کاربردی واقعی ارزیابی می‌کند، به وضوح به ما می‌گوید که تنها دو درایو PCIe وجود دارد که سرعت آن‌ها اساساً از مدل‌های معمولی با رابط SATA بالاتر است. اینها سامسونگ SM951 و Intel SSD 750 هستند که در بسیاری از آزمایشات دیگر برنده شدند. سایر SSD های PCIe، به عنوان مثال، Plextor M6e Black Edition و Kingston HyperX Predator، بیش از یک و نیم برابر از رهبران عقب هستند. خوب، OCZ ReveDrive 350 عملکرد ضعیفی را نشان می دهد. سرعت آن بیش از دو برابر بهترین SSD های PCIe است و حتی از Samsung 850 PRO که از طریق رابط SATA کار می کند کندتر است.

نتیجه جدایی ناپذیر PCMark 8 باید با نشانگرهای عملکرد تولید شده توسط درایوهای فلش در هنگام عبور از ردیابی های آزمایشی فردی تکمیل شود که گزینه های مختلف بارگذاری واقعی را شبیه سازی می کند. واقعیت این است که تحت بارهای مختلف، درایوهای فلش اغلب کمی متفاوت رفتار می کنند.

هر برنامه ای که صحبت می کنیم، در هر صورت، بالاترین عملکرد را یکی از SSD ها با رابط PCI Express 3.0 x4 ارائه می دهد: Samsung SM951 یا Intel SSD 750. جالب اینجاست که سایر SSD های PCIe در برخی موارد معمولاً فقط سرعت ارائه می دهند. در سطح SSD های SATA . در واقع، مزیت همان Kingston HyperX Predator و Plextor M6e Black Edition نسبت به Samsung 850 PRO فقط در فتوشاپ، Battlefield 3 و Microsoft Word.

کپی کردن فایل ها

با توجه به اینکه درایوهای حالت جامد به طور گسترده‌تری در رایانه‌های شخصی معرفی می‌شوند، تصمیم گرفتیم اندازه‌گیری عملکرد را در طول عملیات رایج فایل - هنگام کپی و کار با بایگانی‌ها - که در داخل درایو انجام می‌شوند به روش خود اضافه کنیم. . این یک فعالیت معمولی دیسک است که زمانی رخ می دهد که SSD نه به عنوان یک درایو سیستم، بلکه به عنوان یک دیسک معمولی عمل می کند.

در تست های کپی، رهبران هنوز همان Samsung SM951 و Intel SSD 750 هستند. با این حال، اگر ما در مورد فایل های متوالی بزرگ صحبت می کنیم، Kingston HyperX Predator می تواند با آنها رقابت کند. باید بگویم که با یک کپی ساده، تقریباً همه SSD های PCIe سریعتر از Samsung 850 PRO هستند. تنها یک استثنا وجود دارد - Plextor M6e Black Edition. و OCZ RevoDrive 350 که در تست های دیگر به طور مداوم خود را در موقعیت یک خارجی ناامید می دید، به طور غیرمنتظره ای نه تنها از SATA SSD، بلکه از کندترین SSD PCIe نیز بهتر عمل می کند.

گروه دوم تست ها هنگام بایگانی و از حالت آرشیو کردن دایرکتوری با فایل های کاری انجام شد. تفاوت اساسی در این مورد این است که نیمی از عملیات با فایل های جداگانه و نیمه دوم با یک فایل آرشیو بزرگ انجام می شود.

هنگام کار با آرشیو وضعیت مشابه است. تنها تفاوت این است که در اینجا سامسونگ SM951 موفق می شود با اطمینان از همه رقبای خود جدا شود.

نحوه کار TRIM و جمع آوری زباله پس زمینه

هنگام تست SSD های مختلف، ما همیشه بررسی می کنیم که آنها چگونه با فرمان TRIM برخورد می کنند و آیا می توانند زباله ها را جمع آوری کنند و عملکرد خود را بدون پشتیبانی از سیستم عامل بازیابی کنند، یعنی در شرایطی که دستور TRIM صادر نمی شود. چنین آزمایشی این بار نیز انجام شد. طراحی این تست استاندارد است: پس از ایجاد یک بار مداوم طولانی در نوشتن داده ها، که منجر به کاهش سرعت نوشتن می شود، پشتیبانی TRIM را غیرفعال می کنیم و 15 دقیقه صبر می کنیم، در طی آن SSD می تواند با استفاده از مجموعه زباله های خود به تنهایی بازیابی کند. الگوریتم، اما بدون کمک خارجی سیستم عامل، و اندازه گیری سرعت. سپس دستور TRIM به زور روی درایو قرار می گیرد - و پس از یک مکث کوتاه، سرعت دوباره اندازه گیری می شود.

نتایج این آزمایش در جدول زیر نشان داده شده است که برای هر مدل آزمایش شده نشان می دهد که آیا با پاک کردن فلش مموری استفاده نشده به TRIM پاسخ می دهد و اگر دستور TRIM برای آن صادر نشود می تواند صفحات حافظه فلش تمیز را برای عملیات آینده تهیه کند. برای درایوهایی که قادر به جمع آوری زباله بدون دستور TRIM بودند، مقدار حافظه فلش را نیز مشخص کردیم که به طور مستقل توسط کنترلر SSD برای عملیات آینده آزاد شده است. اگر درایو در محیطی بدون پشتیبانی از TRIM استفاده شود، این دقیقاً همان مقدار داده ای است که می توان پس از عدم فعالیت با سرعت اولیه بالایی در درایو ذخیره کرد.

علیرغم اینکه پشتیبانی باکیفیت از دستور TRIM به یک استاندارد صنعتی تبدیل شده است، برخی از سازندگان فروش درایوهایی را که این دستور را به طور کامل اجرا نمی کنند قابل قبول می دانند. چنین مثال منفی توسط OCZ Revodrive 350 نشان داده شده است. به طور رسمی، TRIM را درک می کند، و حتی سعی می کند کاری را هنگام دریافت این دستور انجام دهد، اما صحبتی از بازگشت کامل سرعت نوشتن به مقادیر اولیه وجود ندارد. و هیچ چیز عجیبی در این مورد وجود ندارد: Revodrive 350 مبتنی بر کنترلرهای SandForce است که با کاهش عملکرد غیرقابل برگشت خود متمایز می شوند. بر همین اساس در Revodrive 350 نیز وجود دارد.

همه SSD های PCIe دیگر مانند همتایان SATA خود با TRIM کار می کنند. یعنی ایده آل: در سیستم عامل هایی که این فرمان را به درایوها صادر می کنند، عملکرد به طور مداوم در سطح بالایی باقی می ماند.

با این حال، ما چیزهای بیشتری می خواهیم - یک درایو با کیفیت بالا باید بتواند جمع آوری زباله را بدون صدور فرمان TRIM انجام دهد. و در اینجا Plextor M6e Black Edition متمایز است - درایوی که می تواند به طور مستقل حافظه فلش بیشتری را برای عملیات های آینده نسبت به رقبای خود آزاد کند. اگرچه، البته، تا حدی یا دیگری، جمع‌آوری زباله خودکار برای همه SSD‌هایی که آزمایش کردیم، به استثنای SM951 سامسونگ کار می‌کند. به عبارت دیگر، در طول استفاده معمولی در محیط های مدرنعملکرد Samsung SM951 کاهش نمی یابد، اما در مواردی که TRIM پشتیبانی نمی شود، استفاده از این SSD توصیه نمی شود.

نتیجه گیری

احتمالاً باید خلاصه کردن نتایج را با بیان این واقعیت شروع کنیم که SSD های مصرف کننده با رابط PCI Express دیگر محصولات عجیب و غریب یا برخی از محصولات آزمایشی نیستند، بلکه یک بخش کامل از بازار هستند که در آن ها درایوهای حالت جامد با سریع ترین عملکرد برای علاقه مندان بازی می کنند. طبیعتاً این بدان معناست که برای مدت طولانی هیچ مشکلی با درایوهای SSD PCIe وجود نداشته است: آنها از تمام عملکردهایی که درایوهای SSD SATA دارند پشتیبانی می کنند، اما در عین حال بهره وری بیشتری دارند و گاهی اوقات فناوری های جالب جدیدی دارند.

در عین حال، بازار مشتری PCIe SSD چندان شلوغ نیست و تاکنون تنها شرکت‌هایی با پتانسیل مهندسی بالا توانسته‌اند وارد گروه تولیدکنندگان چنین درایوهای حالت جامد شوند. این به دلیل این واقعیت است که توسعه دهندگان مستقل کنترلرهای SSD تولید انبوه هنوز راه حل های طراحی ندارند که به آنها اجازه می دهد با حداقل تلاش مهندسی شروع به تولید درایوهای PCIe کنند. بنابراین، هر یک از SSD های PCIe که در حال حاضر در قفسه های فروشگاه ارائه می شوند، در نوع خود اصلی و منحصر به فرد هستند.

در این آزمایش، ما توانستیم پنج مورد از محبوب‌ترین و رایج‌ترین SSD‌های PCIe را با هدف کارکرد به عنوان بخشی از رایانه‌های شخصی گرد هم بیاوریم. و بر اساس نتایج آشنایی با آنها، مشخص می‌شود که خریدارانی که می‌خواهند به استفاده از درایوهای حالت جامد با رابط پیشرونده روی بیاورند، هنوز با مشکل جدی انتخاب مواجه نخواهند شد. در بیشتر موارد، انتخاب روشن خواهد بود، مدل های آزمایش شده در کیفیت مصرف کننده خود بسیار متفاوت هستند.

به طور کلی، جذاب ترین مدل PCIe SSD مشخص شد سامسونگ SM951. این یک راه حل عالی از یکی از رهبران بازار است که از طریق گذرگاه PCI Express 3.0 x4 کار می کند، که نه تنها به نظر می رسد می تواند بالاترین عملکرد را در حجم های کاری معمولی ارائه دهد، بلکه به طور قابل توجهی ارزان تر از همه درایوهای PCIe دیگر است.

با این حال، سامسونگ SM951 هنوز کامل نیست. اولاً، هیچ فناوری خاصی با هدف افزایش قابلیت اطمینان وجود ندارد، اما در محصولات سطح برتر هنوز هم می خواهید آنها را داشته باشید. ثانیا، یافتن این SSD برای فروش در روسیه بسیار دشوار است - از طریق کانال های رسمی به کشور ما عرضه نمی شود. خوشبختانه، ما می توانیم توجه به یک جایگزین خوب را پیشنهاد کنیم - اینتل SSD 750. این SSD همچنین از طریق PCI Express 3.0 x4 اجرا می شود و تنها کمی از Samsung SM951 فاصله دارد. اما بستگان مستقیم مدل‌های سرور است، و بنابراین قابلیت اطمینان بالایی دارد و با استفاده از پروتکل NVMe کار می‌کند، که به آن اجازه می‌دهد سرعتی بی‌نظیر را در عملیات نوشتن تصادفی نشان دهد.

در اصل، در مقایسه با Samsung SM951 و Intel SSD 750، سایر SSD ها با رابط PCIe نسبتا ضعیف به نظر می رسند. با این حال، هنوز شرایطی وجود دارد که آنها مجبورند مدل PCIe SSD دیگری را ترجیح دهند. واقعیت این است که درایوهای پیشرفته سامسونگ و اینتل فقط با مادربردهای مدرن ساخته شده بر روی چیپست های سری نود یا صدم اینتل سازگار هستند. در سیستم های قدیمی تر، آنها فقط می توانند به عنوان "دیسک دوم" کار کنند و بارگیری سیستم عامل از آنها غیرممکن خواهد بود. بنابراین، نه سامسونگ SM951 و نه SSD 750 اینتل برای ارتقاء پلتفرم های نسل های قبلی مناسب نیستند و انتخاب باید روی درایو باشد. Kingston HyperX Predator، که از یک طرف می تواند عملکرد خوبی را ارائه دهد و از طرف دیگر تضمین می شود که با پلتفرم های قدیمی مشکل سازگاری نداشته باشد.

بیش از یک بار این سوال از من پرسیده شده است، بنابراین اکنون سعی می کنم تا حد امکان به طور واضح و مختصر به آن پاسخ دهم. برای این کار، تصاویری از اسلات های توسعه PCI Express و PCI روی مادربرد برای درک واضح تر ارائه می دهم و البته، من تفاوت های اصلی را در ویژگی ها نشان می دهم، یعنی .. خیلی زود متوجه خواهید شد که این رابط ها چیست و چه شکلی هستند.

بنابراین، ابتدا اجازه دهید به طور خلاصه به این سوال پاسخ دهیم که PCI Express و PCI دقیقا چیست؟

PCI Express و PCI چیست؟

PCIیک گذرگاه ورودی/خروجی موازی کامپیوتر برای اتصال دستگاه های جانبی به مادربرد کامپیوتر است. PCI برای اتصال: کارت های ویدئویی، کارت های صدا، کارت های شبکه، تیونرهای تلویزیون و سایر دستگاه ها استفاده می شود. رابط PCI قدیمی است، بنابراین احتمالاً نمی توانید مثلاً یک کارت گرافیک مدرن که از طریق PCI متصل می شود، پیدا کنید.

PCI Express(PCIe یا PCI-E) یک کامپیوتر است اتوبوس سریال I/O برای اتصال دستگاه های جانبی به مادربرد کامپیوتر. آن ها در این مورد، دو طرفه اتصال سریال، که می تواند چندین خط (x1، x2، x4، x8، x12، x16 و x32) داشته باشد، هر چه تعداد این خطوط بیشتر باشد، گذرگاه PCI-E بیشتر است. رابط PCI Express برای اتصال دستگاه هایی مانند کارت های ویدئویی، کارت های صدا, کارت های شبکه, درایوهای SSDو دیگران.

چندین نسخه از رابط PCI-E وجود دارد: 1.0، 2.0 و 3.0 (نسخه 4.0 به زودی منتشر خواهد شد). این رابط معمولاً به عنوان مثال به این شکل تعیین می شود PCI-E 3.0 x16یعنی نسخه PCI Express 3.0 با 16 خط.

اگر به عنوان مثال در مورد اینکه آیا کارت گرافیکی که دارای رابط PCI-E 3.0 است روی مادربردی که فقط PCI-E 2.0 یا 1.0 را پشتیبانی می کند یا خیر صحبت کنیم، توسعه دهندگان می گویند که همه چیز کار خواهد کرد، فقط البته به خاطر داشته باشید که پهنای باند با توجه به قابلیت های مادربرد محدود خواهد شد. بنابراین، در این مورد، برای یک کارت ویدئویی با مبلغ بیشتری پرداخت کنید نسخه جدید PCI Express فکر می کنم ارزشش را ندارد ( اگر فقط برای آینده، یعنی. آیا قصد خرید مادربرد جدید با PCI-E 3.0 را دارید؟). همچنین، و بالعکس، فرض کنید که دارید مادربرداز نسخه PCI Express 3.0 و نسخه کارت گرافیک، مثلاً 1.0 پشتیبانی می کند، پس این پیکربندی نیز باید کار کند، اما فقط با قابلیت های PCI-E 1.0، یعنی. در اینجا هیچ محدودیتی وجود ندارد، زیرا کارت گرافیک در این مورد در حد توانایی خود کار می کند.

تفاوت بین PCI Express و PCI

تفاوت اصلی در ویژگی ها البته در توان پردازشی است؛ برای PCI Express بسیار بالاتر است، به عنوان مثال، PCI در 66 مگاهرتز دارای توان خروجی 266 مگابایت بر ثانیه و PCI-E 3.0 (x16) است. 32 گیگابیت بر ثانیه.

از نظر خارجی، رابط ها نیز متفاوت هستند، بنابراین اتصال، به عنوان مثال، یک کارت گرافیک PCI Express به یک اسلات توسعه PCI کار نخواهد کرد. رابط های PCI Express با تعداد خطوط مختلف نیز متفاوت است، اکنون همه اینها را در تصاویر نشان می دهم.