PCI express 3.0 слот за проширување. Што е PCI Express. Формати на магистрали PCI-E

PCI - Експрес (PCIePCI -Д)- доследен, универзална гумапрвпат објавен 22 јули 2002 годинана годината.

Е општо, обединувачкимагистрала за сите јазли на матичната плоча, во која коегзистираат сите уреди поврзани со неа. Дојде да замени застарена гума PCIи неговите варијации АГП, поради зголемените барања за проток на автобусот и неможноста да се подобрат брзинските перформанси на вториот по разумни трошоци.

Гумата делува како прекинувач, едноставно испраќање сигнал од една до друга точкабез да го менувате. Ова овозможува, без очигледно губење на брзината, со минимални промени и грешкипренесуваат и примаат сигнал.

Податоците за автобусот одат симплекс(full duplex), односно истовремено во двете насоки со иста брзина и сигналпо должината на линиите тече континуирано, дури и кога уредот е исклучен (како D.C., или бит сигнал од нули).

Синхронизацијаконструирани со употреба на излишен метод. Тоа е, наместо 8 битасе пренесуваат информации 10 бита, од кои две се официјален (20% ) и послужете во одредена низа светилнициЗа синхронизацијагенератори на часовници или идентификување на грешки. Затоа, декларираната брзина за една линија внатре 2,5 Gbps, всушност е еднаква на приближно 2,0 Gbpsвистински.

Исхранасекој уред во автобусот, избран посебно и регулиран со помош на технологија ASPM (Активно управување со моќта на државата). Овозможува кога уредот е во мирување (без испраќање сигнал) спуштете го неговиот генератор на часовникоти ставете го автобусот во режим намалена потрошувачка на енергија. Ако не се прими сигнал во рок од неколку микросекунди, уредот се смета за неактивнаи се префрла во режим очекувања(времето зависи од типот на уредот).

Карактеристики на брзина во две насоки PCI - Експрес 1.0 :*

1 x PCI-E~ 500 Mbps

4x PCI-E~ 2 Gbps

8 x PCI-E~ 4 Gbps

16x PCI-E~ 8 Gbps

32x PCI-E~ 16 Gbps

*Брзината на пренос на податоци во една насока е 2 пати помала од овие индикатори

15 јануари 2007 година, PCI-SIGобјави ажурирана спецификација наречена PCI-Express 2.0

Главното подобрување беше во 2 пати зголемена брзинапренос на податоци ( 5,0 GHz, против 2,5 GHzВ стара верзија). Исто така подобрена протокол за комуникација од точка до точка(точка-до-точка), изменета софтверска компонентаи додаден систем софтверски мониторингспоред брзината на гумата. Во исто време, таа беше зачувана компатибилностсо верзии на протокол PCI-E 1.x

Во новата верзија на стандардот ( PCI -Експрес 3.0 ), главната иновација ќе биде модифициран систем за кодирањеИ синхронизација. Наместо 10 битсистеми ( 8 битаинформации, 2 битаофицијално), ќе се применува 130 бита (128 битаинформации, 2 битаофицијално). Ова ќе се намали загубиво брзина од 20% до ~ 1,5%. Ќе биде и редизајниран алгоритам за синхронизацијапредавател и приемник, подобрени PLL(фаза-заклучена јамка).Брзина на преноссе очекува да се зголеми 2 пати(во споредба со PCI-E 2.0), при што компатибилноста ќе останесо претходните верзии PCI-Express.

Кога менувате само една видео картичка, внимавајте да земете предвид дека новите модели можеби едноставно не одговараат на вашата матична плоча, бидејќи нема само неколку различни типови на слотови за проширување, туку и неколку различни верзии од нив (и за AGP и за PCI Express). . Ако не сте сигурни во вашето знаење за оваа тема, ве молиме внимателно прочитајте го делот.

Како што забележавме погоре, видео картичката се вметнува во посебен слот за проширување на матичната плоча на компјутерот и преку овој слот видео чипот разменува информации со централен процесорсистеми. На матични плочиНајчесто, постојат слотови за проширување од еден или два различни типа, кои се разликуваат по пропусниот опсег, поставките за напојување и други карактеристики, а не сите од нив се погодни за инсталирање видео картички. Важно е да ги знаете конекторите достапни во системот и да ја купите само видео картичката што одговара на нив. Различните конектори за проширување се физички и логички некомпатибилни, а видео картичката дизајнирана за еден тип нема да се вклопи во друг и нема да работи.

За среќа, во изминато време, не само слотови за проширување на ISA и VESA Local Bus (кои се од интерес само за идните археолози) и соодветните видео картички паднаа во заборав, туку и видео картичките за PCI слотови практично исчезнаа, и сите AGP модели се безнадежно застарени. И сите се модерни графички процесориТие користат само еден тип на интерфејс - PCI Express. Претходно, стандардот AGP беше широко користен; овие интерфејси значително се разликуваат едни од други, вклучително и пропусната моќ, можностите предвидени за напојување на видео картичката, како и други помалку важни карактеристики.

Само многу мал дел од модерните матични плочи немаат слотови PCI Express, и ако вашиот систем е толку стар што користи видео картичка AGP, тогаш нема да можете да го надградите - треба да го промените целиот систем. Ајде внимателно да ги разгледаме овие интерфејси; ова се слотовите што треба да ги барате на вашите матични плочи. Погледнете ги фотографиите и споредете.

AGP (Забрзана графичка порта или напредна графичка порта) е интерфејс со голема брзина базиран на спецификацијата PCI, но создаден специјално за поврзување видео картички и матични плочи. Магистралата AGP, иако е подобро прилагодена за видео адаптери во споредба со PCI (не Express!), обезбедува директна комуникација помеѓу централниот процесор и видео чипот, како и некои други карактеристики кои ги зголемуваат перформансите во некои случаи, на пример, GART - способност за читање текстури директно од меморија за случаен пристап, без да ги копирате во видео меморија; повисоки брзини на часовникот, поедноставени протоколи за пренос на податоци итн., но овој тип на слот е безнадежно застарен и нови производи со него не се објавени долго време.

Но, сепак, за ред, да го споменеме овој тип. Спецификациите на AGP се појавија во 1997 година, кога Интел ја објави првата верзија на спецификацијата, вклучувајќи две брзини: 1x и 2x. Во втората верзија (2.0) се појави AGP 4x, а во 3.0 - 8x. Ајде да ги разгледаме сите опции подетално:
AGP 1x е 32-битна врска која работи на 66 MHz, со проток од 266 MB/s, што е двојно поголема од опсегот на PCI (133 MB/s, 33 MHz и 32 бита).
AGP 2x е 32-битен канал кој работи со двојно поголем пропусен опсег од 533 MB/s на иста фреквенција од 66 MHz поради пренос на податоци на два фронта, слично на DDR меморијата (само за насока „кон видео картичката“).
AGP 4x е истиот 32-битен канал кој работи на 66 MHz, но како резултат на дополнителни измени, постигната е четирикратна „ефективна“ фреквенција од 266 MHz, со максимална пропусност поголема од 1 GB/s.
AGP 8x - дополнителните промени во оваа модификација овозможија да се добие автопат до 2,1 GB/s.

Видео картичките со AGP интерфејс и соодветните слотови на матичните плочи се компатибилни во одредени граници. Видео картичките оценети за 1,5V не работат во слотови од 3,3V и обратно. Сепак, постојат и универзални конектори кои ги поддржуваат двата типа на табли. Видео картичките дизајнирани за морално и физички застарен AGP слот не се разгледуваат долго време, па затоа за да дознаете за старите AGP системи, подобро е да ја прочитате статијата:

PCI Express (PCIe или PCI-E, да не се меша со PCI-X), порано познат како Arapahoe или 3GIO, се разликува од PCI и AGP по тоа што е сериски а не паралелен интерфејс, овозможувајќи помалку пинови и поголема пропусност. PCIe е само еден пример за движење од паралелни кон сериски автобуси; други примери за ова движење се HyperTransport, Serial ATA, USB и FireWire. Важна предност на PCI Express е тоа што овозможува повеќе единечни ленти да се наредени во еден канал за да се зголеми пропусната моќ. Повеќеканалниот сериски дизајн ја зголемува флексибилноста, на бавните уреди може да им се доделат помалку линии со мал број контакти, а брзите уреди може да се доделат повеќе.

Интерфејсот PCIe 1.0 пренесува податоци со 250 MB/s по лента, што е речиси двојно повеќе од капацитетот на конвенционалните PCI слотови. Максималниот број на ленти поддржани од слотови PCI Express 1.0 е 32, што дава проток до 8 GB/s. Слот за PCIe со осум работни ленти е приближно споредлив во овој параметар со најбрзата верзија AGP - 8x. Што е уште поимпресивно ако се земе предвид можноста за истовремено пренос во двете насоки при големи брзини. Најчестите слотови PCI Express x1 обезбедуваат пропусен опсег на една лента (250 MB/s) во секоја насока, додека PCI Express x16, кој се користи за видео картички и комбинира 16 ленти, обезбедува пропусен опсег до 4 GB/s во секоја насока.

Иако врската помеѓу два PCIe уреди понекогаш се состои од неколку ленти, сите уреди поддржуваат една лента на минимум, но опционално може да се справат со повеќе од нив. Физички, картичките за проширување на PCIe се вклопуваат и работат нормално во сите слотови со еднаков или поголем број ленти, така што картичката PCI Express x1 ќе работи непречено во слотови x4 и x16. Исто така, физички поголем слот може да работи со логично помал број линии (на пример, изгледа како обичен x16 конектор, но само 8 линии се пренасочени). Во која било од горенаведените опции, самиот PCIe ќе го избере највисокиот можен режим и ќе работи нормално.

Најчесто за видео адаптери се користат x16 конектори, но има и табли со x1 конектори. И повеќето матични плочи со два слота PCI Express x16 работат во режим x8 за да создадат системи SLI и CrossFire. Физички, другите опции за слот, како што е x4, не се користат за видео картички. Да ве потсетам дека сето ова важи само за физичко ниво, има и матични плочи со физички PCI-E x16 конектори, но во реалноста со 8, 4 или дури и 1 канал. И сите видео картички дизајнирани за 16 канали ќе работат во такви слотови, но со пониски перформанси. Патем, на фотографијата погоре се прикажани слотовите x16, x4 и x1, а за споредба е оставен и PCI (подолу).

Иако разликата во игрите не е толку голема. Еве, на пример, преглед на две матични плочи на нашата веб-страница, која ја испитува разликата во брзината на 3D игрите на две матични плочи, пар тест видео картички во кои работат во режими со 8 и 1 канали, соодветно:

Споредбата што нè интересира е на крајот од статијата, обрнете внимание на последните две табели. Како што можете да видите, разликата во средните поставки е многу мала, но во тешки режими почнува да се зголемува, а голема разлика е забележана во случај на помалку моќна видео картичка. Ве молиме имајте предвид.

PCI Express не се разликува само по пропусната моќ, туку и по новите можности за потрошувачка на енергија. Оваа потреба се појави затоа што слотот AGP 8x (верзија 3.0) може да пренесе само не повеќе од 40 вати вкупно, што веќе недостасуваше во видео картичките од тоа време дизајнирани за AGP, кои беа инсталирани со една или две стандардни четири-пински моќност конектори. Слот PCI Express може да носи до 75W, со дополнителни 75W достапни преку стандардниот шест-пински конектор за напојување (видете го последниот дел од овој дел). Неодамна се појавија видео картички со два такви конектори, кои вкупно даваат до 225 W.

Потоа, групата PCI-SIG, која развива релевантни стандарди, ги претстави главните спецификации на PCI Express 2.0. Втората верзија на PCIe го удвои стандардниот пропусен опсег, од 2,5 Gbps на 5 Gbps, така што конекторот x16 може да пренесува податоци со брзина до 8 GB/s во секоја насока. Во исто време, PCIe 2.0 е компатибилен со PCIe 1.1; старите картички за проширување обично работат добро кај новите матични плочи.

Спецификациите PCIe 2.0 поддржуваат брзини на пренос од 2,5 Gbps и 5 Gbps, ова е направено за да се обезбеди компатибилност наназад со постоечки решенија PCIe 1.0 и 1.1. Компатибилноста со PCI Express 2.0 наназад овозможува користење на наследените решенија од 2,5 Gb/s во слотови од 5,0 Gb/s, кои потоа едноставно ќе работат со помала брзина. А уредите дизајнирани според спецификациите на верзијата 2.0 можат да поддржуваат брзини од 2,5 Gbps и/или 5 Gbps.

Иако главната иновација во PCI Express 2.0 е брзината двојно зголемена на 5 Gbps, ова не е единствената промена, има и други модификации за зголемување на флексибилноста, нови механизми за контрола на програматабрзина на поврзување итн. Најмногу нè интересираат промените поврзани со напојувањето на уредите, бидејќи барањата за напојување на видео картичките постојано се зголемуваат. PCI-SIG разви нова спецификација за справување со зголемената потрошувачка на енергија на графичките картички, што ги проширува сегашните можности за напојување на 225/300 W по графичка картичка. За поддршка на оваа спецификација, се користи нов 2x4-пински конектор за напојување, дизајниран да обезбеди напојување на графички картички од високата класа.

Видео картичките и матичните плочи со поддршка за PCI Express 2.0 се појавија во широка продажба веќе во 2007 година, а сега не можете да најдете други на пазарот. Двата големи производители на видео чипови, AMD и NVIDIA, објавија нови линии на графички процесори и видео картички засновани на нив, поддржувајќи го зголемениот пропусен опсег на втората верзија на PCI Express и искористувајќи ги новите можности за електрична енергија за картички за проширување. Сите тие се компатибилни наназад со матичните плочи кои имаат слотови PCI Express 1.x, иако во некои ретки случаи постои некомпатибилност, па затоа треба да бидете внимателни.

Всушност, појавата на третата верзија на PCIe беше очигледен настан. Во ноември 2010 година, конечно беа одобрени спецификациите за третата верзија на PCI Express. Иако овој интерфејс има брзина на пренос од 8 Gt/s наместо 5 Gt/s во верзијата 2.0, тој пропусната моќповторно се зголеми точно двапати во споредба со стандардот PCI Express 2.0. За да го направите ова, користевме различна шема за кодирање за податоците испратени преку автобусот, но таа беше компатибилна со претходните верзии PCI Express останува ист. Првите производи од верзијата PCI Express 3.0 беа претставени во летото 2011 година, а вистинските уреди само што почнаа да се појавуваат на пазарот.

Избувна цела војна меѓу производителите на матични плочи за правото први да воведат производ со поддршка за PCI Express 3.0 (главно базиран на Интел чипсет Z68), а неколку компании ги презентираа соодветните соопштенија за печатот одеднаш. Иако во моментот на ажурирање на водичот, едноставно нема видео картички со таква поддршка, така што едноставно не е интересно. До моментот кога е потребна поддршка за PCIe 3.0, ќе се појават сосема различни табли. Најверојатно, тоа ќе се случи не порано од 2012 година.

Патем, можеме да претпоставиме дека PCI Express 4.0 ќе биде претставен во текот на следните неколку години, а новата верзија, исто така, повторно ќе го удвои пропусниот опсег на побарувачката до тоа време. Но, тоа нема да се случи наскоро, а ние се уште не сме заинтересирани.

Надворешен PCI Express

Во 2007 година, PCI-SIG, формална група за стандарди PCI решенија Express, го објави усвојувањето на спецификацијата PCI Express External Cabling 1.0, која го опишува стандардот за пренос на податоци преку надворешниот интерфејс PCI Express 1.1. Оваа верзија овозможува пренос на податоци со брзина од 2,5 Gbps, а следната треба да ја зголеми пропусната моќ на 5 Gbps. Стандардот вклучува четири надворешни конектори: PCI Express x1, x4, x8 и x16. Постарите конектори се опремени со посебен јазик што го олеснува поврзувањето.

Надворешната верзија на интерфејсот PCI Express може да се користи не само за поврзување надворешни видео картички, но исто така и за надворешни погони и други картички за проширување. Максималната препорачана должина на кабелот е 10 метри, но може да се зголеми со поврзување на каблите преку повторувач.

Теоретски, ова би можело да им го олесни животот на љубителите на лаптопите, кога користат вградено видео јадро со мала моќност кога работат на батерии и моќна надворешна видео картичка кога се поврзани со десктоп монитор. Надградбата на таквите видео картички е значително полесна, нема потреба да се отвора куќиштето за компјутер. Производителите можат да направат целосно нови системи за ладење кои не се ограничени со карактеристиките на картичките за проширување, а треба да има помалку проблеми со напојувањето - најверојатно, ќе се користат надворешни напојувања, дизајнирани специјално за одредена видео картичка; тие можат да бидат изградени во едно надворешно куќиште со видео картичка, користејќи еден систем за ладење. Можеби ќе го олесни составувањето системи на повеќе видео картички (SLI/CrossFire), а со оглед на постојаниот раст на популарноста на мобилните решенија, таквиот надворешен PCI Express требаше да добие одредена популарност.

Требаше, но не победија. Од есента 2011 година надворешни опцииПрактично нема видео картички на пазарот. Нивниот опсег е ограничен со застарени модели на видео чипови и тесен избор на компатибилни лаптопи. За жал, бизнисот со надворешни видео картички не отиде понатаму и полека изумре. Веќе не слушаме ни победнички рекламни изјави од производителите на лаптоп... Можеби моќта на модерните мобилни видео картички едноставно стана доволна дури и за тешки 3D апликации, вклучувајќи и многу игри.

Останува надеж за развој на надворешни решенија во перспективен интерфејс за поврзување периферни уреди Thunderbolt, порано познат како Light Peak. Развиен е од корпорацијата Интел врз основа на технологијата DisplayPort, а првите решенија веќе ги објави Apple. Thunderbolt ги комбинира можностите на DisplayPort и PCI Express и ви овозможува да се поврзете надворешни уреди. Сепак, досега тие едноставно не постојат, иако каблите веќе постојат:

Во оваа статија не ги допираме застарените интерфејси; огромното мнозинство на современи видео картички се дизајнирани за интерфејсот PCI Express 2.0, така што при изборот на видео картичка, предлагаме да ја разгледате само таа; сите податоци за AGP се обезбедени само за референца. Новите табли користат интерфејс PCI Express 2.0, комбинирајќи ја брзината од 16 ленти PCI Express, што дава пропусност до 8 GB/s во секоја насока, што е неколку пати повеќе од истата карактеристика на најдобриот AGP. Покрај тоа, PCI Express работи со такви брзини во секоја насока, за разлика од AGP.

Од друга страна, производите со поддршка за PCI-E 3.0 сè уште не се појавија, така што нема многу смисла да се земат предвид. Ако зборуваме за надградба на стара или за купување нова таблаили истовремено менување на системот и видео картичките, тогаш само треба да купите табли со интерфејсот PCI Express 2.0, кој ќе биде сосема доволен и најраспространет неколку години, особено затоа што производите од различни верзии на PCI Express се компатибилни едни со други.

Во пролетта 1991 година, Интел го заврши развојот на првата прототип верзија на автобусот PCI. Инженерите имаа задача да развијат ефтино и со високи перформанси решение кое ќе ги реализира можностите на процесорите 486, Pentium и Pentium Pro. Покрај тоа, неопходно беше да се земат предвид грешките направени од VESA при дизајнирањето на VLB автобусот (електричното оптоварување не дозволуваше поврзување на повеќе од 3 картички за проширување), а исто така и да се имплементираат автоматско поставувањеуреди.

Во 1992 година, се појави првата верзија на автобусот PCI, Интел објави дека стандардот на автобусот ќе биде отворен и ја создаде групата за специјални интереси на PCI. Благодарение на ова, секој заинтересиран развивач има можност да креира уреди за PCI автобусот без да мора да купи лиценца. Првата верзија на автобусот имаше часовна фреквенција од 33 MHz, можеше да биде 32- или 64-битна, а уредите можеа да работат со сигнали од 5 V или 3,3 V. Теоретски, протокот на автобусот беше 133 MB / s, но во реалноста пропусната моќ беше околу 80 MB/s

Главни карактеристики:

• автобуска фреквенција - 33,33 или 66,66 MHz, синхрони пренос;
• ширина на магистралата - 32 или 64 бита, мултиплексирана магистрала (адресата и податоците се пренесуваат преку истите линии);
• максималната пропусност за 32-битната верзија која работи на 33,33 MHz е 133 MB/s;
• мемориски адресен простор - 32 бита (4 бајти);
• адресен простор на I/O порти - 32 бита (4 бајти);
• конфигурациски адресен простор (за една функција) - 256 бајти;
• напон - 3,3 или 5 V.

Фотографии на конектори:

MiniPCI - 124 пински
MiniPCI Express MiniSata/mSATA - 52 пински
Apple MBA SSD, 2012 година
Apple SSD, 2012 година
Apple PCIe SSD
MXM, графичка картичка, 230 / 232 пински
MXM2 NGIFF 75 пинови KEY A PCIe x2 KEY B PCIe x4 Sata SMBus
MXM3, графичка картичка, 314 пински
PCI 5V
PCI универзална
PCI-X 5v
AGP Universal
AGP 3.3v
AGP 3.3 v + АДС моќ
PCIe x1
PCIe x16
Прилагодено PCIe
ISA 8 бит
ISA 16 битна
eISA
VESA
NuBus
ПДС
ПДС
Слот за проширување на Apple II/GS
PC/XT/AT магистрала за проширување 8 бита
ISA (индустриска стандардна архитектура) - 16 бита
eISA
МБА - Микро автобус архитектура 16 битна
MBA - Micro Bus архитектура со 16 битно видео
МБА - Микро автобус архитектура 32 битна
MBA - Micro Bus архитектура со 32 битно видео
ISA 16 + VLB (VESA)
Процесор Директен слот PDS
601 процесор Директен слот PDS
LC процесор Директен слот PERCH
NuBus
PCI (Peripheral Computer Interconnect) - 5v
PCI 3.3v
CNR (Комуникации / мрежен подигач)
AMR (подигнување на аудио/модем)
ACR (Напреден подигач за комуникација)
PCI-X (Периферен PCI) 3.3v
PCI-X 5v
Опција PCI 5v + RAID - ARO
AGP 3.3v
AGP 1,5v
AGP Universal
AGP Pro 1,5v
AGP Pro 1,5v+ADC напојување
PCIe (Експрес интерконекција на периферната компонента) x1
PCIe x4
PCIe x8
PCIe x16

PCI 2.0

Првата верзија на основниот стандард што стана широко распространета користеше и картички и слотови со напон на сигнал од само 5 волти. Врвна пропусност - 133 MB/s.

PCI 2.1 - 3.0

Тие се разликуваа од верзијата 2.0 со можноста за истовремена работа на неколку господари на автобуси (англиски bus-master, т.н. конкурентен режим), како и појавата на универзални картички за проширување способни да работат и во слотови со напон од 5 волти , и во слотови со користење на 3,3 волти (со фреквенција од 33 и 66 MHz, соодветно). Максималниот проток за 33 MHz е 133 MB/s, а за 66 MHz е 266 MB/s.

• Верзија 2.1 - работа со картички дизајнирани за напон од 3,3 волти, а присуството на соодветни далноводи беа опционални.
• Верзија 2.2 - картичките за проширување направени во согласност со овие стандарди имаат универзален клуч за конектор за напојување и се способни да работат во многу подоцнежни типови на слотови за автобуси PCI, како и, во некои случаи, во слотови за верзија 2.1.
• Верзија 2.3 - Некомпатибилна со PCI картички дизајнирани да користат 5 волти, и покрај континуираната употреба на 32-битни слотови со клуч од 5 волти. Картичките за проширување имаат универзален конектор, но не можат да работат во 5-волти слотови од претходните верзии (до 2,1 вклучено).
• Верзија 3.0 - ја комплетира транзицијата кон PCI картички од 3,3 волти, PCI картичките од 5 волти повеќе не се поддржани.

PCI 64

Продолжување на основниот PCI стандард, воведен во верзија 2.1, што го удвојува бројот на ленти за податоци, а со тоа и пропусната моќ. Слот PCI 64 е проширена верзија на обичниот слот PCI. Формално, компатибилноста на 32-битни картички со 64-битни слотови (под услов да има заеднички поддржан сигнал напон) е целосна, но компатибилноста на 64-битна картичка со 32-битни слотови е ограничена (во секој случај ќе има губење на перформансите). Работи на часовна фреквенција од 33 MHz. Врвна пропусност - 266 MB/s.

• Верзија 1 - користи 64-битен PCI слот и напон од 5 волти.
• Верзија 2 - користи 64-битен PCI слот и напон од 3,3 волти.

PCI 66

PCI 66 е еволуција од 66 MHz на PCI 64; користи 3,3 волти во слотот; картичките имаат универзален или 3,3 V. максималната пропусност е 533 MB/s.

PCI 64/66

Комбинацијата на PCI 64 и PCI 66 овозможува четири пати поголема брзина на пренос на податоци во споредба со основен стандард PCI; користи 64-битни 3.3V слотови, компатибилни само со универзални, и 3.3V 32-битни картички за проширување. Картичките PCI64/66 имаат или универзален (но со ограничена компатибилност со 32-битни слотови) или фактор на форма од 3,3 волти (последната опција е фундаментално некомпатибилна со 32-битни 33-MHz слотови на популарни стандарди). Врвна пропусност - 533 MB/s.

PCI-X

PCI-X 1.0 е проширување на магистралата PCI64 со додавање на две нови работни фреквенции, 100 и 133 MHz, како и посебен механизам за трансакција за подобрување на перформансите кога повеќе уреди работат истовремено. Генерално наназад компатибилен со сите 3,3V и генерички PCI картички. PCI-X картичките обично се имплементираат во 64-битен 3.3B формат и имаат ограничена наназад компатибилност со слотови PCI64/66, а некои PCI-X картички се во универзален формат и се способни да работат (иако ова нема речиси никаква практична вредност ) во обичен PCI 2.2/2.3. Во тешки случаи, за да бидете целосно сигурни во функционалноста на комбинацијата на матичната плоча и картичката за проширување, треба да ги погледнете списоците за компатибилност на производителите на двата уреди.

PCI-X 2.0

PCI-X 2.0 - натамошно проширување на можностите на PCI-X 1.0; Додадени се фреквенции од 266 и 533 MHz, како и корекција на грешка на паритет при пренос на податоци (ECC). Овозможува разделување на 4 независни 16-битни магистрали, што се користи исклучиво во вграден и индустриски системи ; Напонот на сигналот е намален на 1,5 V, но конекторите се компатибилни наназад со сите картички користејќи сигнален напон од 3,3 V. Во моментов, за непрофесионалниот сегмент на пазарот на компјутери со високи перформанси (моќни работни станици и сервери влезно ниво), во која се користи магистралата PCI-X, се произведуваат многу малку матични плочи што ја поддржуваат магистралата. Пример за матична плоча за овој сегмент е ASUS P5K WS. Во професионалниот сегмент се користи во RAID контролери и SSD дискови за PCI-E.

Мини PCI

Форм фактор PCI 2.2, наменет за употреба главно во лаптопи.

PCI Express

PCI Express, или PCIe, или PCI-E (исто така познат како 3GIO за трета генерација I/O; да не се меша со PCI-X и PXI) - компјутерски автобус(иако на физичко ниво не е автобус, бидејќи е врска точка до точка), користејќи софтверски модел PCI автобуси и физички протокол со високи перформанси заснован на сериски пренос на податоци. Развојот на стандардот PCI Express го започна Интел по напуштањето на автобусот InfiniBand. Официјално, првата основна спецификација на PCI Express се појави во јули 2002 година. Развојот на стандардот PCI Express го спроведува PCI Special Interest Group.

За разлика од стандардот PCI, кој користеше заедничка магистрала за пренос на податоци со повеќе уреди поврзани паралелно, PCI Express, генерално, е пакетна мрежа со топологија на ѕвезди. Уредите PCI Express комуницираат едни со други преку медиум формиран од прекинувачи, при што секој уред е директно поврзан преку точка-до-точка врска со прекинувачот. Покрај тоа, автобусот PCI Express поддржува:

• жешка размена на картички;
• гарантиран пропусен опсег (QoS);
• управување со енергијата;
• следење на интегритетот на пренесените податоци.

Автобусот PCI Express е наменет да се користи само како локален автобус. Бидејќи софтверски модел PCI Express во голема мера е наследен од PCI, постоечките системи и контролори може да се модифицираат за да ја користат магистралата PCI Express само со замена физичко ниво, без измена софтвер. Високите врвни перформанси на магистралата PCI Express овозможуваат да се користи наместо AGP автобуси, а уште повеќе PCI и PCI-X. Де факто, PCI Express ги замени овие автобуси во персоналните компјутери.

• MiniCard (Mini PCIe) - замена за Mini PCI форма факторот. Конекторот за Mini Card ги има следните автобуси: x1 PCIe, 2.0 и SMBus.
  • M.2 е втората верзија на Mini PCIe, до x4 PCIe и SATA.
• ExpressCard - слично на PCMCIA форма фактор. Конекторот ExpressCard поддржува x1 PCIe и USB 2.0 автобуси; картичките ExpressCard поддржуваат топло приклучување.
• AdvancedTCA, MicroTCA - форма фактор за модуларна телекомуникациска опрема.
  
• Мобилен PCI Express модул (MXM) е фактор на индустриска форма создаден за лаптопи од NVIDIA. Се користи за поврзување на графички акцелератори.
• Спецификациите на кабелот PCI Express овозможуваат должината на една врска да достигне десетици метри, што овозможува да се создаде компјутер чии периферни уреди се наоѓаат на значително растојание.
  
• StackPC - спецификација за градење на натрупување компјутерски системи. Оваа спецификација ги опишува проширувачките конектори StackPC, FPE и нивните релативни позиции.

И покрај фактот што стандардот дозволува x32 линии по порта, таквите решенија се физички прилично обемни и не се достапни.

година ослободување	Верзија PCI Express	Кодирање	Брзина трансфери	Пропусен опсег на x линии
				× 1	× 2	× 4	× 8	× 16
2002	1.0	8б/10б	2,5 GT/s	2	4	8	16	32
2007	2.0	8б/10б	5 GT/s	4	8	16	32	64
2010	3.0	128б/130б	8 GT/s	~7,877	~15,754	~31,508	~63,015	~126,031
2017	4.0	128б/130б	16 GT/s	~15,754	~31,508	~63,015	~126,031	~252,062
2019	5.0	128б/130б	32 GT/s	~32	~64	~128	~256	~512

PCI Express 2.0

PCI-SIG ја објави спецификацијата PCI Express 2.0 на 15 јануари 2007 година. Клучни иновации во PCI Express 2.0:

• Зголемена пропусност: пропусен опсег од една линија 500 MB/s, или 5 GT/s ( Гигатрансакции/и).
• Направени се подобрувања на протоколот за пренос помеѓу уредите и софтверскиот модел.
• Динамична контрола на брзината (за контрола на брзината на комуникација).
• Предупредување за пропусен опсег (за известување софтвер за промени во брзината и ширината на автобусот).
• Услуги за контрола на пристап - Изборни способности за управување со трансакции од точка до точка.
• Контрола на истекот на извршувањето.
• Ресетирањето на нивото на функцијата е изборен механизам за ресетирање на функциите на PCI во рамките на PCI уред.
• Редефинирање на ограничувањето на моќноста (за редефинирање на ограничувањето на моќноста на слотот при поврзување уреди кои трошат повеќе енергија).

PCI Express 2.0 е целосно компатибилен со PCI Express 1.1 (старите ќе работат во матични плочи со нови конектори, но само со брзина од 2,5 GT/s, бидејќи старите чипсети не можат да поддржат двојни стапки на пренос на податоци; новите видео адаптери ќе работат без проблеми во стари PCI Express 1.x конектори).

PCI Express 2.1

Во однос на физичките карактеристики (брзина, конектор) одговара на 2.0, во софтверскиот дел се додадени функции кои се планира целосно да се имплементираат во верзијата 3.0. Бидејќи повеќето матични плочи се продаваат со верзија 2.0, имањето само видео картичка со 2.1 не ви дозволува да користите режим 2.1.

PCI Express 3.0

Во ноември 2010 година беа одобрени спецификациите за PCI Express 3.0. Интерфејсот има брзина на пренос на податоци од 8 GT/s ( Гигатрансакции/и). Но, и покрај ова, неговата вистинска пропусност сепак беше двојно зголемена во споредба со стандардот PCI Express 2.0. Ова беше постигнато благодарение на поагресивната шема за кодирање 128b/130b, каде што 128 бита од податоците испратени преку магистралата се кодирани во 130 бита. Во исто време, се одржува целосна компатибилност со претходните верзии на PCI Express. Картичките PCI Express 1.x и 2.x ќе работат во слотот 3.0 и, обратно, картичката PCI Express 3.0 ќе работи во слотови 1.x и 2.x.

PCI Express 4.0

Групата за специјални интереси на PCI (PCI SIG) изјави дека PCI Express 4.0 може да се стандардизира пред крајот на 2016 година, но во средината на 2016 година, кога голем број чипови веќе се подготвуваа за производство, медиумите објавија дека стандардизацијата се очекува на почетокот на 2017 година ќе има пропусност од 16 GT/s, односно ќе биде двојно побрз од PCIe 3.0.

Оставете го вашиот коментар!

Вовед Во минатото, масовниот потрошувач беше првенствено заинтересиран за само два типа на SSD-дискови: или премиум модели со голема брзина како Samsung 850 PRO, или понуди со вредност за парите како Crucial BX100 или SanDisk Ultra II. Односно, сегментацијата на пазарот на SSD беше исклучително слаба, а конкуренцијата меѓу производителите, иако се развиваше во областите на перформанси и цена, јазот помеѓу решенијата на највисоко и долно ниво остана прилично мал. Ваквата состојба делумно се должи на фактот што самата SSD технологија значително го подобрува корисничкото искуство за работа со компјутер, и затоа прашањата за специфична имплементација бледнеат во позадина за многумина. Од истата причина, потрошувачките SSD-дискови се вклопија во старата инфраструктура, која првично беше фокусирана на механички хард дискови. Ова во голема мера ја олесни нивната имплементација, но ги смести SSD-а во прилично тесна рамка, што во голема мера го ограничи и растот на пропусната моќ и намалувањето на латентноста на потсистемот на дискот.

Но, до одредено време, оваа состојба на работите им одговараше на сите. SSD-технологијата беше нова, а корисниците што мигрираа на SSD-дискови беа задоволни со нивните купувања иако во суштина добиваа производи кои всушност не функционираа најдобро, а перформансите беа запрени од вештачки бариери. Сепак, до денес, SSD дисковите можеби може да се сметаат за вистински мејнстрим. Секој сопственик на персонален компјутер кој се почитува, ако нема барем еден SSD во својот систем, е многу сериозен да купи еден во многу блиска иднина. И во овие услови, производителите едноставно се принудени да размислуваат како конечно да развијат целосна конкуренција: да ги уништат сите бариери и да продолжат кон производство на пошироки производни линии кои се фундаментално различни во понудените карактеристики. За среќа, за ова е подготвено сета потребна почва и, пред сè, повеќето развивачи на SSD имаат желба и можност да започнат со производство на производи кои работат не преку наследениот SATA интерфејс, туку преку многу попродуктивниот PCI Express автобус.

Бидејќи пропусниот опсег на SATA е ограничен на 6 Gb/s, максималната брзина на водечките SATA SSD-дискови не надминува околу 500 MB/s. Сепак, современите дискови базирани на флеш меморија се способни за многу повеќе: на крајот на краиштата, ако размислите за тоа, тие имаат повеќе заедничко со системската меморија отколку со механичките хард дискови. Што се однесува до автобусот PCI Express, тој сега активно се користи како транспортен слој при поврзување на графички картички и други дополнителни контролери кои бараат размена на податоци со голема брзина, на пример, Thunderbolt. Една лента Gen 2 PCI Express обезбедува 500 MB/s пропусен опсег, додека лентата PCI Express 3.0 може да достигне брзина до 985 MB/s. Така, интерфејс картичката инсталирана во слотот PCIe x4 (со четири ленти) може да разменува податоци со брзина до 2 GB/s во случајот со PCI Express 2.0 и до речиси 4 GB/s кога се користи третата генерација на PCI Express. Ова се одлични индикатори кои се сосема погодни за модерни погони со цврста состојба.

Од горенаведеното, природно произлегува дека покрај SATA SSD-дисковите, брзите погони кои користат автобус PCI Express постепено треба да станат широко распространети на пазарот. И ова навистина се случува. Во продавниците можете да најдете неколку модели на потрошувачки SSD-дискови од водечки производители, направени во форма на картички за проширување или картички M.2 кои користат различни верзии на автобусот PCI Express. Решивме да ги составиме и да ги споредиме во однос на перформансите и другите параметри.

Учесниците на тестот

Intel SSD 750 400 GB

На пазарот на цврсти погони, Интел се придржува до прилично неконвенционална стратегија и не посветува премногу внимание на развојот на SSD-дискови за сегментот на потрошувачи, концентрирајќи се на производи за сервери. Сепак, тоа не ги прави нејзините предлози неинтересни, особено кога станува збор за цврсто возење за автобусот PCI Express. Во овој случај, Интел одлучи да ја прилагоди својата најнапредна серверска платформа за употреба во SSD клиент со високи перформанси. Токму така се роди Intel SSD 750 400 GB, кој доби не само импресивни карактеристики на изведба и голем број технологии на ниво на сервер одговорни за доверливоста, туку и поддршка за новоформираниот интерфејс NVMe, за кој треба да се кажат неколку зборови одделно. .

Ако зборуваме за конкретни подобрувања на NVMe, тогаш прво треба да се спомене намалувањето на општите трошоци. На пример, испраќањето на најчестите 4K блокови во новиот протокол бара издавање само една команда наместо две. И целиот сет на контролни инструкции е толку многу поедноставен што нивната обработка на ниво на двигател го намалува оптоварувањето на процесорот и резултирачките одложувања за најмалку половина. Втората важна иновација е поддршката за длабинско поставување и мултитаскинг, што се состои во способноста да се создаваат повеќе редици за барања паралелно наместо претходно постоечката единечна редица за 32 команди. Протоколот за интерфејс NVMe е способен да опслужува до 65536 редици, а секоја од нив може да содржи до 65536 команди. Всушност, сите ограничувања се целосно елиминирани, а тоа е многу важно за серверските средини каде што потсистемот на дискот може да биде предмет на огромен број истовремени I/O операции.

Но, и покрај тоа што работи преку интерфејсот NVMe, Intel SSD 750 сè уште не е диск за сервер, туку диск за потрошувачи. Да, речиси истата хардверска платформа како во овој диск се користи во SSD-и од класата на сервери Intel DC P3500, P3600 и P3700, но Intel SSD 750 користи поевтини обични MLC NAND, а дополнително фирмверот е изменет. Производителот верува дека благодарение на ваквите промени, добиениот производ ќе им се допадне на ентузијастите, бидејќи комбинира висока моќност, фундаментално нов интерфејс NVMe и не премногу страшна цена.

Intel SSD 750 е картичка со половина висина PCIe x4 која може да користи четири ленти од 3,0 и да постигне последователни стапки на пренос до 2,4 GB/s и случајна брзина на работа до 440 илјади IOPS. Навистина, најобемната модификација од 1,2 TB има највисоки перформанси, но верзијата од 400 GB што ја добивме за тестирање е малку побавна.

Погонската плоча е целосно покриена со оклоп. На предната страна е алуминиумски радијатор, а на задната страна има украсна метална плоча која всушност не доаѓа во допир со микроциркулите. Треба да се напомене дека употребата на радијатор овде е неопходност. Главниот контролер на Intel SSD генерира многу топлина, а под големо оптоварување, дури и диск опремен со такво ладење може да се загрее до температури од околу 50-55 степени. Но, благодарение на претходно инсталираното ладење, нема навестување за пригушување - перформансите остануваат константни дури и при континуирана и интензивна употреба.

Intel SSD 750 е базиран на сервер контролер Ниво на Интел CH29AE41AB0, кој работи на фреквенција од 400 MHz и има осумнаесет (!) канали за поврзување на флеш меморија. Кога ќе земете во предвид дека повеќето потрошувачки SSD контролери имаат осум или четири канали, станува јасно дека Intel SSD 750 всушност може да пумпа значително повеќе податоци низ магистралата отколку конвенционалните SSD модели.

Што се однесува до користената флеш меморија, Intel SSD 750 не прави никакви иновации во оваа област. Се заснова на обичен MLC NAND од Intel, произведен со процесна технологија од 20 nm и има прошарани јадра со волумен од 64 и 128 Gbit. Треба да се напомене дека повеќето други производители на SSD ја напуштија таквата меморија многу одамна, префрлајќи се на чипови направени по потенки стандарди. И самиот Интел почна да ги конвертира не само своите потрошувачки, туку и дисковите на серверот во 16nm меморија. Сепак, и покрај сето ова, Intel SSD 750 е опремен со постара меморија, која наводно има поголем ресурс.

Потеклото на серверот на Intel SSD 750 може да се следи и во фактот дека вкупната количина на флеш меморија во овој SSD е 480 GiB, од кои само околу 78 проценти се достапни за корисникот. Остатокот е наменет за фондот за замена, собирање смет и технологии за заштита на податоци. Intel SSD 750 имплементира шема слична на RAID 5, традиционална за водечки дискови, на ниво на MLC NAND чип, што ви овозможува успешно да ги вратите податоците дури и ако еден од чиповите целосно откажа. Покрај тоа, Intel SSD обезбедува целосна заштитаподатоци од прекини во напојувањето. Intel SSD 750 има два електролитски кондензатори, а нивниот капацитет е доволен за нормално исклучување на уредот во офлајн режим.

Kingston HyperX Predator 480 GB

Kingston HyperX Predator е многу потрадиционално решение во споредба со Intel SSD 750. Прво, работи преку протоколот AHCI, а не преку NVMe, и второ, овој SSD бара почестата магистрала PCI Express 2.0 за да се поврзе со системот. Сето ова ја прави верзијата на Kingston нешто побавна - врвните брзини за секвенцијални операции не надминуваат 1400 MB/s, а случајните - 160 илјади IOPS. Но, HyperX Predator не наметнува никакви посебни барања на системот - тој е компатибилен со која било, вклучително и постари платформи.

Во исто време, погонот има не сосема едноставен двокомпонентен дизајн. Самиот SSD е плоча во формат M.2, кој е надополнет со PCI Express адаптер кој ви овозможува да поврзете M.2 дискови преку редовни PCIe слотови со целосна големина. Адаптерот е дизајниран како картичка PCIe x4 со половина висина која ги користи сите четири ленти на PCI Express. Благодарение на овој дизајн, Kingston го продава својот HyperX Predator во две верзии: како PCIe SSD за десктоп компјутери и како M.2 диск за мобилни системи (во овој случај, адаптерот не е вклучен во испораката).

Kingston HyperX Predator е базиран на Marvell Altaplus контролерот (88SS9293), кој, од една страна, поддржува четири ленти PCI Express 2.0, а од друга, има осум канали за поврзување на флеш меморија. На овој моментОва е најбрзиот комерцијално достапен SSD контролер на Marvell со поддршка за PCI Express. Сепак, Marvell наскоро ќе има побрзи наследници со поддршка за NVMe и PCI Express 3.0, кои чипот Altaplus ги нема.

Затоа што таа самата Компанијата Кингстонне произведува ниту контролери ниту меморија, склопувајќи ги своите SSD-дискови од базата на елементи купени од други производители, нема ништо чудно во фактот што HyperX Predator PCIe SSD се базира не само на контролер од трета страна, туку и на 128-гигабити 19-nm MLC NAND чипови Компанија Toshiba. Таквата меморија има ниска набавна цена и сега е инсталирана во многу производи од Кингстон (и други компании), а првенствено во модели за широка потрошувачка.

Сепак, употребата на таква меморија доведе до парадокс: и покрај фактот што, според неговото формално позиционирање, Kingston HyperX Predator PCIe SSD е премиум производ, тој доаѓа само со тригодишна гаранција, а наведената средна вредност времето помеѓу неуспесите е значително помало од она на водечките SATA SSD-дискови од другите производители.

Kingston HyperX Predator, исто така, не обезбедува никакви посебни технологии за заштита на податоците. Но, погонот има релативно голема површина скриена од очите на корисникот, чија големина е 13 проценти од вкупниот капацитет на погонот. Резервната флеш меморија вклучена во неа се користи за собирање ѓубре и израмнување на абењето, но првенствено се троши за замена на неуспешни мемориски ќелии.

Останува само да додадеме дека дизајнот на HyperX Predator не обезбедува ништо специјални средствада се отстрани топлината од контролорот. За разлика од повеќето други решенија со високи перформанси, овој погон нема ладилник. Сепак, овој SSD воопшто не е склон кон прегревање - неговата максимална дисипација на топлина е само малку повисока од 8 W.

OCZ Revodrive 350 480 GB

OCZ Revodrive 350 со право може да се нарече еден од најстарите потрошувачки SSD со интерфејс PCI Express. Назад во деновите кога ниту еден од другите производители не ни размислуваше за ослободување на клиентски PCIe SSD, во опсег на моделиКомпанијата OCZ имаше RevoDrive 3 (X2) - прототипот на модерниот Revodrive 350. Сепак, корените на погонот OCZ PCIe, кои се враќаат во минатото, го прават нешто чуден предлог во споредба со сегашните конкуренти. Додека повеќето производители на компјутерски дискови со високи перформанси користат модерни контролери со домашна поддршка за магистралата PCI Express, Revodrive 350 имплементира многу сложена и јасно неоптимална архитектура. Се заснова на два или четири (во зависност од волуменот) контролери SandForce SF-2200, кои се собрани во RAID низа на нула ниво.

Ако зборуваме за моделот OCZ Revodrive 350 480 GB кој учествуваше во ова тестирање, тогаш тој всушност се заснова на четири SATA SSD-дискови со капацитет од 120 GB, од кои секоја е базирана на сопствен SF-2282 чип (аналог на широко користен SF-2281) . Овие елементи потоа се комбинираат во една низа од четири дела RAID 0. Сепак, за оваа цел, не се користи многу познат RAID контролер, туку комерцијален процесор за виртуелизација (VCA 2.0) OCZ ICT-0262. Сепак, многу е веројатно дека ова име крие редизајниран Marvell 88SE9548 чип, кој е четири-портен SAS/SATA 6 Gb/s RAID контролер со интерфејс PCI Express 2.0 x8. Но, дури и да е така, инженерите на OCZ напишаа свој фирмвер и драјвер за овој контролер.

Единственоста на софтверската компонента RevoDrive 350 лежи во фактот што го имплементира не баш класичниот RAID 0, туку нешто слично на него со интерактивно балансирање на оптоварување. Наместо да го разбие протокот на податоци во блокови со фиксна големина и последователно да ги пренесува на различни контролери SF-2282, технологијата VCA 2.0 вклучува анализа и флексибилна редистрибуција на I/O операциите во зависност од моменталната зафатеност на контролерите на флеш меморијата. Затоа, RevoDrive 350 на корисникот му изгледа како монолитен SSD. Невозможно е да се влезе во неговиот BIOS и невозможно е да се открие дека RAID низа е скриена во длабочините на овој SSD без детално запознавање со хардверот. Покрај тоа, за разлика од конвенционалните RAID низи, RevoDrive 350 ги поддржува сите типични функции на SSD: SMART мониторинг, TRIM и безбедно бришење.

RevoDrive 350 е достапен во форма на табли со интерфејс PCI Express 2.0 x8. И покрај фактот дека сите осум интерфејс линии се всушност користени, наведените бројки за перформанси се значително пониски од нивната вкупна теоретска пропусност. Максималната брзина на секвенцијалните операции е ограничена на 1800 MB/s, а извршувањето на случајните операции не надминува 140 илјади IOPS.

Вреди да се напомене дека OCZ RevoDrive 350 е дизајниран како плочка PCI Express x8 со целосна висина, односно овој диск е физички поголем од сите други SSD-дискови што учествуваат во тестирањето и затоа не може да се инсталира во системи со низок профил. Предната површина на плочата RevoDrive 350 е покриена со украсна метална обвивка, која исто така делува како радијатор за основниот чип на RAID контролер. Контролерите SF-2282 се наоѓаат на задната страна на плочата и немаат никакво ладење.

За да ја формира низата флеш мемории, OCZ користеше чипови од својата матична компанија, Toshiba. Се користат чипови произведени со процесна технологија од 19 nm и со капацитет од 64 Gbit. Вкупниот износ на флеш меморија во RevoDrive 350 480 GB е 512 GB, но 13% е резервиран за внатрешни потреби - израмнување на абење и собирање ѓубре.

Вреди да се напомене дека архитектурата на RevoDrive 350 не е единствена. Постојат уште неколку модели на слични SSD-дискови на пазарот, кои работат на принципот на „RAID низа SATA SSD-и базирани на контролери SandForce“. Сепак, сите такви решенија, како дискот OCZ PCIe што се разгледува, имаат непријатен недостаток - нивните перформанси при операциите за запишување се намалуваат со текот на времето. Ова се должи на особеностите на внатрешните алгоритми на контролорите SandForce, чија операција TRIM не ја враќа брзината на запишување на првобитното ниво.

Неспорниот факт дека RevoDrive 350 е еден чекор понизок од дисковите PCI Express од новата генерација, е нагласен со фактот што овој диск има само три години гаранција, а неговиот гарантиран ресурс за снимање е само 54 TB - неколку пати помалку од онаа на нејзините конкуренти. Покрај тоа, и покрај фактот што RevoDrive 350 е заснован на истиот дизајн како серверот Z-Drive 4500, тој нема никаква заштита од пренапони на струја. Сепак, сето ова не го спречува OCZ, со својата карактеристична дрскост, да го позиционира RevoDrive 350 како премиум решение на ниво на Intel SSD 750.

Plextor M6e Black Edition 256 GB

Веднаш треба да се забележи дека погонот Plextor M6e Black Edition е директен наследник на добро познатиот модел M6e. Сличноста на новиот производ со неговиот претходник може да се види речиси во сè, ако зборуваме за техничката, а не за естетската компонента. Новиот SSD има и двокомпонентен дизајн, вклучувајќи го самиот погон во формат M.2 2280 и адаптер кој ви овозможува да го инсталирате во кој било обичен PCIe x4 (или побрз) слот. Исто така, се базира на осумканален Marvell 88SS9183 контролер, кој комуницира со надворешниот свет преку две линии PCI Express 2.0. Исто како и претходната модификација, M6e Black Edition користи Toshiba MLC флеш меморија.

Ова значи дека додека M6e Black Edition изгледа како картичка со полувисока PCI Express x4 кога е составена, овој SSD всушност користи само две ленти PCI Express 2.0. Оттука и не многу импресивните брзини, кои се само малку повисоки од перформансите на традиционалните SATA SSD-дискови. Номиналната изведба за секвенцијални операции е ограничена на 770 MB/s, а за произволни операции – 105 илјади IOPS. Вреди да се напомене дека Plextor M6e Black Edition работи со користење на наследениот протокол AHCI, а тоа обезбедува негова широка компатибилност со различни системи.

И покрај фактот дека Plextor M6e Black Edition, како и Kingston HyperX Predator, е комбинација на PCI Express адаптер и „јадро“ во формат на картичка M.2, невозможно е да се одреди ова од предната страна. Целиот погон е скриен под фигурирана црна алуминиумска обвивка, во чиј центар има вграден црвен радијатор, кој треба да ја отстрани топлината од контролерот и мемориските чипови. Пресметката на дизајнерите е јасна: слична шема на бои е широко користена во различни хардвери за игри, така што Plextor M6e Black Edition ќе изгледа хармонично покрај многу матични плочи за игри и видео картички од повеќето водечки производители.

Флеш-мемориската низа во Plextor M6e Black Edition е опремена со 19-nm MLC NAND чипови од втората генерација на Toshiba со капацитет од 64 Gbit. Резервата што се користи за заменскиот фонд и функционирањето на внатрешните алгоритми за нивелирање на абењето и собирање смет се издвојува 7 проценти од вкупниот волумен. Сè друго е достапно за корисникот.

Поради употребата на прилично слаб контролер Marvell 88SS9183 со надворешен автобус PCI Express 2.0 x2, погонот Plextor M6e Black Edition треба да се смета за прилично бавен PCIe SSD. Сепак, ова не го спречува производителот да го класифицира овој производ во горната ценовна категорија. Од една страна, сè уште е побрз од SATA SSD, а од друга, има добри карактеристики на доверливост: има долг MTBF и е покриен со петгодишна гаранција. Сепак, во него не се имплементирани посебни технологии кои можат да го заштитат M6e Black Edition од напонски бранови или да го зголемат неговиот животен век.

Samsung SM951 256 GB

Samsung SM951 е најнеостварливиот погон на денешното тестирање. Факт е дека првично ова е производ за склопувачи на компјутери, па затоа е прилично слабо претставен во продажбата на мало. Сепак, ако сакате, сè уште е можно да го купите, па затоа не одбивме да го разгледаме SM951. Покрај тоа, судејќи според карактеристиките, ова е модел со многу брзо дејство. Дизајниран е да работи на магистралата PCI Express 3.0 x4, го користи протоколот AHCI и ветува импресивни брзини: до 2150 MB/s за секвенцијални операции и до 90 илјади IOPS за случајни операции. Но што е најважно, со сето ова, Samsung SM951 е поевтин од многу други PCIe SSD-дискови, па затоа неговото пребарување за продажба може да има многу специфична економска оправданост.

Друга карактеристика на Samsung SM951 е тоа што доаѓа во формат M.2. Првично ова решение е насочено кон мобилни системи, така што со уредот не се вклучени адаптери за PCIe слотови со целосна големина. Сепак, ова тешко може да се смета за сериозен недостаток - повеќето водечки матични плочи имаат и слотови за интерфејс M.2 на одборот. Покрај тоа, потребните табли за адаптер се широко достапни за продажба. Самиот Samsung SM951 е плочка на формалниот фактор M.2 2280, чиј конектор има клуч од типот М, што укажува на потребата од SSD со четири PCI Express линии.

Samsung SM951 се базира на исклучително моќен Samsung UBX контролер, развиен од производителот специјално за SSD-дискови со интерфејс PCI Express. Се заснова на три јадра со ARM архитектура и, теоретски, е способен да работи со двете команди AHCI и NVMe. Во предметниот SSD, само режимот AHCI е овозможен во контролерот. Но, верзијата NVMe на овој контролернаскоро може да се види во новиот SSD за потрошувачи што Samsung треба да го лансира оваа есен.

Поради фокусот на OEM, ниту гарантниот период ниту предвидената издржливост не се обезбедени за предметниот погон. Креаторите на системи во кои ќе се инсталира SM951, или продавачите мора да ги пријават овие параметри. Сепак, треба да се забележи дека 3D V-NAND, кој сега активно го промовира Samsung во потрошувачките SSD како побрз и посигурен тип на флеш меморија, не се користи во SM951. Наместо тоа, тој користи конвенционален рамнински Toggle Mode 2.0 MLC NAND, веројатно произведен со технологија од 16 nm (некои извори сугерираат технологија на процес од 19 nm). Ова значи дека не треба да се очекува SM951 да ја има истата висока издржливост како водечкиот SATA 850 PRO погон. Во овој параметар, SM951 е поблиску до конвенционалните модели на средно ниво; згора на тоа, само 7 проценти од низата на флеш-мемории се распределени за вишок во овој SSD. Samsung SM951 нема посебни технологии на ниво на сервер за заштита на податоците од прекини во напојувањето. Со други зборови, акцентот во овој модел е единствено на брзината, а се друго е отсечено за да се намалат трошоците.

Вреди да се забележи уште една точка. Под големо оптоварување, Samsung SM951 покажува доста сериозно загревање, што на крајот може да доведе дури и до гасење. Затоа, во системите со високи перформанси, препорачливо е да се организира барем проток на воздух за SM951, или уште подобро, да се покрие со радијатор.

Компаративни карактеристики на тестираните SSD дискови

Проблеми со компатибилноста

Како и секоја нова технологија, погоните со цврста состојба со интерфејс PCI Express сè уште не можат да се пофалат со 100% работа без проблеми со која било платформа, особено со постарите. Затоа, треба да изберете соодветен SSD не само врз основа на карактеристиките на потрошувачите, туку и со внимание на компатибилноста. И тука е важно да се имаат предвид две точки.

Како прво, различни SSD дискови можат да користат различни броеви на PCI Express ленти и различни генерацииоваа гума е 2.0 или 3.0. Затоа, пред да купите PCIe-диск, треба да бидете сигурни дека системот каде што планирате да го инсталирате има слободен слот со потребната пропусност. Се разбира, побрзите PCIe SSD-дискови се компатибилни наназад со бавните слотови, но во овој случај, купувањето SSD со голема брзина нема премногу смисла - едноставно нема да може да го ослободи својот целосен потенцијал.

Plextor M6e Black Edition има најширока компатибилност во оваа смисла - потребни се само две ленти за PCI Express 2.0, а таков слободен слот веројатно ќе се најде на речиси секоја матична плоча. На Kingston HyperX Predator веќе му се потребни четири ленти за PCI Express 2.0: многу табли имаат и такви PCIe слотови, но некои евтини платформи можеби немаат дополнителни слотови со четири или повеќе ленти за PCI Express. Ова е особено точно за матичните плочи изградени на чипсети од пониско ниво, чиј вкупен број линии може да се намали на шест. Затоа, пред да купите Kingston HyperX Predator, проверете дали системот има слободен слот со четири или повеќе ленти за PCI Express.

OCZ Revodrive 350 претставува потежок проблем - веќе бара осум ленти за PCI Express. Таквите слотови обично не се имплементираат од чипсетот, туку од процесорот. Затоа, оптимално место за користење на таков погон се платформите LGA 2011/2011-3, каде што контролорот на процесорот PCI Express има вишок на ленти, што му овозможува да сервисира повеќе од една видео картичка. Во системи со LGA 1155/1150/1151 процесори, OCZ Revodrive 350 ќе биде соодветен само ако се користи графиката вградена во процесорот. Во спротивно, во корист на погонот со цврста состојба, ќе мора да одземете половина од линиите од графичкиот процесор, префрлајќи го во режимот PCI Express x8.

Intel SSD 750 и Samsung SM951 се нешто слични на OCZ Revodrive 350: тие исто така се претпочитаат да се користат во слотови PCI Express напојувани од процесорот. Сепак, причината овде не е бројот на ленти - тие бараат само четири ленти PCI Express, туку генерирањето на овој интерфејс: и двата од овие дискови се способни да го користат зголемениот пропусен опсег на PCI Express 3.0. Сепак, постои исклучок: најновите Intel чипсети од 100-тата серија, дизајнирани за процесори од семејството Skylake, добија поддршка за PCI Express 3.0, така што во најновите LGA 1151 плочи тие можат да се инсталираат без грижа на совест во чипсетот. PCIe слотови, до кои најмалку четири линии.

Постои втор дел од проблемот со компатибилноста. Покрај сите ограничувања поврзани со пропусната моќ на различни варијации на слотови PCI Express, постојат и ограничувања поврзани со користените протоколи. Најнепроблематични во оваа смисла се SSD-дисковите кои работат преку AHCI. Поради фактот што тие го имитираат однесувањето на обичен SATA контролер, тие можат да работат со која било, дури и стара, платформа: тие се гледаат во BIOS-от на која било матична плоча, тие можат да бидат дискови за подигање, а за нивното работење во оперативниот систем не се потребни дополнителни драјвери. Со други зборови, Kingston HyperX Predator и Plextor M6e Black Edition се два од најбеспрекорните PCIe SSD-дискови.

Што е со другиот пар на AHCI погони? Ситуацијата со нив е малку посложена. OCZ Revodrive 350 работи во оперативниот систем преку свој двигател, но и покрај тоа, нема проблеми со тоа што овој погон е бутабилен. Ситуацијата е полоша со Samsung SM951. Иако овој SSD комуницира со системот преку наследниот протокол AHCI, тој нема свој BIOS, и затоа мора да се иницијализира БИОС на матична плочатакси. За жал, не сите матични плочи, особено старите, го поддржуваат овој SSD. Затоа, можеме да зборуваме само со целосна доверба за неговата компатибилност со табли базирани на најновите чипсети на Intel од 90-тата и 100-тата серија. Во други случаи, тој едноставно не може да се види матична плоча. Се разбира, ова нема да ве спречи да го користите Samsung SM951 во оперативен систем каде што лесно се иницијализира од драјверот AHCI, но во овој случај ќе мора да заборавите на можноста за подигнување од SSD со голема брзина.

Но, најголемата непријатност може да предизвика Intel SSD 750, кој работи преку новиот интерфејс NVMe. Возачите потребни за поддршка на SSD-дискови што го користат овој протокол се достапни само на најновите оперативни системи. Така, во Linux, поддршката за NVMe се појави во верзијата на кернелот 3.1; „Вродениот“ двигател NVMe е достапен во системите на Microsoft, почнувајќи од Windows 8.1 и Виндоус сервер 2012 R2; а во OS X, компатибилноста со NVMe дискови е додадена во верзијата 10.10.3. Покрај тоа, NVMe SSD не е поддржан од сите матични плочи. За да може таквите дискови да се користат како погони за подигање, BIOS-от на матичната плоча исто така мора да има соодветен драјвер. Сепак, производителите ја имаат вградено потребната функционалност само во повеќето најновите верзииобјавен фирмвер за најновите модели на матични плочи. Затоа, преземете поддршка операционен системсо NVMe дискови се достапни само на најмодерните табли за ентузијасти, базирани на комплети Интел логика Z97, Z170 и X99. Во постарите и поевтини платформи, корисниците ќе можат да користат NVMe SSD само како втори дискови во ограничен сет на оперативни системи.

И покрај фактот што се обидовме да ги опишеме сите можни комбинации на платформи и дискови PCI Express, главниот заклучок од горенаведеното е ова: компатибилноста на PCIe SSD со матични плочи не е толку очигледно прашање како во случајот со SATA SSD-дискови. Затоа, пред да купите кој било брз погон со цврста состојба што работи преку PCI Express, проверете ја неговата компатибилност со одредена матична плоча на веб-страницата на производителот.

Тест конфигурација, алатки и методологија за тестирање

Тестирањето се врши во операционата сала Microsoft систем Windows 8.1 Professional x64 со ажурирање, кој правилно ги препознава и сервисира современите дискови со цврста состојба. Тоа значи дека за време на процесот на тестирање, како и при нормална секојдневна употреба на SSD, командата TRIM е поддржана и активно се користи. Мерењата на перформансите се вршат со погони во „искористена“ состојба, што се постигнува со нивно претходно пополнување со податоци. Пред секој тест, погоните се чистат и одржуваат со помош на командата TRIM. Помеѓу поединечните тестови има 15-минутна пауза, наменета за правилен развој на технологијата за собирање ѓубре. Сите тестови користат рандомизирани, некомпресибилни податоци, освен ако не е поинаку наведено.

Користени апликации и тестови:

Јометар 1.1.0

Мерење на брзината на секвенцијално читање и пишување податоци во блокови од 256 KB (најтипична големина на блок за секвенцијални операции во задачи на работната површина). Брзините се проценуваат во рок од една минута, по што се пресметува просекот.
Мерење на брзината на случајно читање и пишување во блокови од 4 KB (оваа големина на блок се користи во огромното мнозинство на операции во реалниот живот). Тестот се изведува двапати - без редица за барање и со редица за барање со длабочина од 4 команди (типично за десктоп апликации кои активно работат со разгранет датотечен систем). Блоковите на податоци се порамнети во однос на страниците на флеш меморијата на дисковите. Проценката на брзината се врши три минути, по што се пресметува просекот.
Воспоставување на зависност од случајни брзини на читање и запишување при ракување со диск со блокови од 4 KB од длабочината на редот за барање (кои се движат од една до 32 команди). Блоковите на податоци се порамнети во однос на страниците на флеш меморијата на дисковите. Проценката на брзината се врши три минути, по што се пресметува просекот.
Воспоставување на зависност од случајни брзини на читање и пишување кога уредот работи со блокови со различни големини. Се користат блокови со големина од 512 бајти до 256 KB. Длабочината на редот за барање за време на тестот е 4 команди. Блоковите на податоци се порамнети во однос на страниците на флеш меморијата на дисковите. Проценката на брзината се врши три минути, по што се пресметува просекот.
Мерење на перформансите при мешани оптоварувања со повеќе нишки и одредување на неговата зависност од односот помеѓу операциите за читање и запишување. Тестот се изведува двапати: за секвенцијални читања и запишувања во блокови од 128 KB, извршени во две независни нишки и за случајни операции со блокови од 4 KB, извршени во четири нишки. Во двата случаи, односот помеѓу операциите за читање и запишување варира во чекори од 20 проценти. Проценката на брзината се врши три минути, по што се пресметува просекот.
Студија за деградација на перформансите на SSD при обработка на континуиран тек на операции за случаен запишување. Се користат блокови со големина од 4 KB и длабочина на редот од 32 команди. Блоковите на податоци се порамнети во однос на страниците на флеш меморијата на дисковите. Времетраењето на тестот е два часа, моменталните мерења на брзината се вршат секоја секунда. На крајот од тестот, дополнително се проверува способноста на погонот да ги врати своите оригинални вредности поради работата на технологијата за собирање ѓубре и по извршувањето на командата TRIM.

CrystalDiskMark 5.0.2
Синтетички тест кој обезбедува типични индикатори за перформанси за погони со цврста состојба, измерени на површина на дискот од 1 гигабајт „на врвот“ датотечен систем. Од целиот сет на параметри што може да се проценат со помош на оваа алатка, обрнуваме внимание на брзината на секвенцијално читање и пишување, како и на извршувањето на случајно читање и запишување на блокови од 4 KB без ред за барање и со длабочина на редот од 32 команди.
PCMark 8 2.0
Тест заснован на емулирање на вистинско оптоварување на дискот, што е типично за различни популарни апликации. На дискот што се тестира, во датотеката се креира една партиција NTFS системза целиот достапен капацитет и PCMark 8 го извршува тестот за секундарно складирање. Резултатите од тестот ги земаат предвид и конечните перформанси и брзината на извршување на поединечните тест траги генерирани од различни апликации.
Тестови за копирање на датотеки
Овој тест ја мери брзината на копирање директориуми со датотеки различни типови, како и брзината на архивирање и деархивирање на датотеки во уредот. За копирање, користете го стандардот Алатка за Windows– Алатка за робокопирање, при архивирање и отпакување – 7-zip архивер верзија 9.22 бета. Тестовите вклучуваат три групи датотеки: ISO – сет што вклучува неколку слики од дискот со дистрибуции на програми; Програма – сет што е претходно инсталиран софтверски пакет; Работа – збир на работни датотеки, вклучувајќи канцелариски документи, фотографии и илустрации, pdf-датотеки и мултимедијални содржини. Секој сет има вкупна големина на датотека од 8 GB.

Компјутер со матична плоча се користи како платформа за тестирање ASUS плоча Z97-Pro Основен процесор i5-4690K со интегрирана графика Јадрото на Интел HD графика 4600 и 16 GB DDR3-2133 SDRAM. Дисковите со SATA интерфејс се поврзуваат со контролерот SATA 6 Gb/s вграден во чипсетот на матичната плоча и работат во режим AHCI. Дисковите со интерфејс PCI Express се инсталирани во првиот слот PCI Express 3.0 x16 со целосна брзина. Користените драјвери се Intel Rapid Storage Technology (RST) 13.5.2.1000 и Intel Windows NVMe двигател 1.2.0.1002.

Обемот и брзината на пренос на податоци во одредниците се означени во бинарни единици (1 KB = 1024 бајти).

Покрај петте главни херои на овој тест - клиентски SSD со интерфејс PCI Express, го додадовме и најбрзиот SATA SSD - Samsung 850 PRO.

Како резултат на тоа, списокот на тестирани модели ја доби следнава форма:

Intel SSD 750 400 GB (SSDPEDMW400G4, фирмвер 8EV10135);
Kingston HyperX Predator PCIe 480 GB (SHPM2280P2H/480G, фирмвер OC34L5TA);
OCZ RevoDrive 350 480 GB (RVD350-FHPX28-480G, фирмвер 2,50);
Plextor M6e Black Edition 256 GB (PX-256M6e-BK, фирмвер 1.05);
Samsung 850 Pro 256 GB (MZ-7KE256, фирмвер EXM01B6Q);
Samsung SM951 256 GB (MZHPV256HDGL-00000, фирмвер BXW2500Q).

Изведба

Секвенцијално чита и пишува

Новата генерација на погони со цврста состојба, пренесена во магистралата PCI Express, првенствено треба да се одликува со високи секвенцијални брзини на читање и запишување. И токму тоа го гледаме на графиконот. Сите PCIe SSD-дискови се попродуктивни од најдобриот SATA SSD – Samsung 850 PRO. Сепак, дури и нешто едноставно како секвенцијално читање и пишување покажува огромни разлики помеѓу SSD-дисковите од различни производители. Покрај тоа, верзијата на користената автобуска PCI Express не е одлучувачка. Најдобрите перформанси овде може да ги постигне PCI Express 3.0 x4 погонот на Samsung SM951, а на второ место е Kingston HyperX Predator, кој работи преку PCI Express 2.0 x4. Прогресивниот NVMe погон Intel SSD 750 беше само на третото место.

Случајно читање

Ако зборуваме за случајно читање, тогаш, како што може да се види од дијаграмите, PCIe SSD-а не се особено различни по брзина од традиционалните SATA SSD-дискови. Покрај тоа, ова не се однесува само на погоните AHCI, туку и на производот што работи со каналот NVMe. Всушност подобро од Samsung 850 ПРО изведбаСамо тројца учесници во овој тест можат да покажат случајни операции за читање на мали редици за барање: Samsung SM951, Intel SSD 750 и Kingston HyperX Predator.

Иако операциите на редот за длабоко пребарување за персонални компјутерине се типични, сепак ќе погледнеме како перформансите на предметниот SSD зависи од длабочината на редот за барање при читање блокови од 4 килобајти.

Графиконот јасно покажува како решенијата што работат преку PCI Express 3.0 x4 можат да ги надминат сите други SSD-дискови. Кривите што одговараат на Samsung SM951 и Intel SSD 750 се значително повисоки од графиконите на другите дискови. Врз основа на горниот дијаграм, може да се извлече уште еден заклучок: OCZ RevoDrive 350 е срамно бавен погон со цврста состојба. Во операциите за случајно читање, тој е приближно половина подобар од SATA SSD, што се должи на неговата RAID архитектура и употребата на застарени контролери од втората генерација SandForce.

Покрај ова, предлагаме да погледнеме како брзината на случајно читање зависи од големината на податочниот блок:

Овде сликата е малку поинаква. Како што се зголемува големината на блокот, операциите почнуваат да наликуваат на секвенцијални, така што не само архитектурата и моќта на контролорот SSD почнуваат да играат улога, туку и пропусниот опсег на магистралата што ја користат. На големи блокови подобри перформансиобезбеди Samsung SM951, Intel SSD 750 и Kingston HyperX Predator.

Рандом пишува

Некаде, мораше да се појават придобивките од интерфејсот NVMe со мала латентност и високо-паралелниот контролер Intel SSD 750. Покрај тоа, големиот бафер DRAM достапен во овој SSD овозможува многу ефикасно кеширање на податоци. Како резултат на тоа, Intel SSD 750 обезбедува неспоредливи брзини на случаен запис дури и кога редот за барање е минимален.

Може да видите појасно што се случува со перформансите за случаен запишување додека се зголемува длабочината на редот за барање следниот распоред, покажувајќи ја зависноста на брзината на случајното пишување во блокови од 4 килобајти од длабочината на редот за барање:

Изведбата на Intel SSD 750 се скали додека длабочината на редот не достигне 8 команди. Ова е типично однесување за потрошувачките SSD-дискови. Сепак, новиот производ на Интел е различен по тоа што неговите брзини на случаен запис се значително повисоки од сите други дискови со цврста состојба, вклучувајќи ги и најбрзите PCIe модели како Samsung SM951 или Kingston HyperX Predator. Со други зборови, за повремени оптоварувања на пишување, Intel SSD 750 нуди фундаментално подобри перформанси од кој било друг SSD. Со други зборови, префрлањето на интерфејсот NVMe ви овозможува да ја подобрите брзината на случаен запис. И ова е секако важна карактеристика, но првенствено за серверските дискови. Всушност, Intel SSD 750 е токму близок роднина на модели како што се Intel DC P3500, P3600 и P3700.

Следниот графикон ги прикажува перформансите на случајно пишување како функција на големината на податочниот блок.

Како што се зголемуваат димензиите на блоковите, Intel SSD 750 ја губи својата безусловна предност. Samsung SM951 и Kingston HyperX Predator почнуваат да произведуваат приближно исти перформанси.


Бидејќи SSD-дисковите стануваат поевтини, тие повеќе не се користат како чисто системски дискови и стануваат редовни работни дискови. Во такви ситуации, SSD не добива само рафинирано оптоварување во форма на пишување или читање, туку и мешани барања, кога операциите за читање и запишување се иницирани од различни апликации и мора да се обработуваат истовремено. Сепак, целосно дуплекс работењето останува значаен проблем за современите SSD контролери. Кога се мешаат читања и пишувања во иста редица, брзината на повеќето SSD-дискови од потрошувачки квалитет значително паѓа. Ова стана причина за спроведување на посебна студија, во која проверуваме како функционираат SSD-дисковите кога е неопходно да се обработат последователни операции кои пристигнуваат прошарани. Следните неколку графикони го прикажуваат најтипичниот случај за десктоп компјутери, каде што односот на операциите за читање и запишување е 4 спрема 1.

Со секвенцијално мешано оптоварување со доминантни операции за читање, што е типично за конвенционалните персонални компјутери, Samsung SM951 и Kingston HyperX Predator обезбедуваат најдобри перформанси. Случајното мешано оптоварување се покажува како потежок тест за SSD-дисковите и го остава Samsung SM951 во водство, но Intel SSD 750 се движи на второто место. Во исто време, Plextor M6e Black Edition, Kingston HyperX Predator и OCZ RevoDrive 350 генерално излегува дека е значително полош од обичен SATA SSD.

Следниот пар графикони дава подетална слика за перформансите при мешани оптоварувања, прикажувајќи ја зависноста на брзината на SSD од односот на операциите за читање и запишување на него.

Сè што е кажано погоре е добро потврдено со горните графикони. Со мешано оптоварување со секвенцијални операции, најдобри перформанси покажува Samsung SM951, кој се чувствува како риба во вода кога работи со какви било сериски податоци. За произволни мешани операции ситуацијата е малку поинаква. Двата дискови на Samsung, SM951 што работи преку PCI Express 3.0 x4 и обичниот SATA 850 PRO, даваат многу добри резултати на овој тест, надминувајќи ги речиси сите други SSD-дискови. Во некои случаи, само Intel SSD 750 може да им одолее, кој, благодарение на командниот систем NVMe, е совршено оптимизиран за работа со случајни пишувања. И кога уделот на записите во мешаниот проток на трансакции се зголемува на 80 проценти или повеќе, тој скока напред.

Резултати во CrystalDiskMark

CrystalDiskMark е популарна и едноставна апликација за репер што работи на врвот на датотечниот систем и произведува резултати кои се лесно повторливи од обичните корисници. Показателите за изведба добиени во него треба да ги надополнат деталните графикони што ги изградивме врз основа на тестовите во IOmeter.

Четирите прикажани дијаграми имаат само теоретска вредност, прикажувајќи врвни перформанси што не се постигнуваат при типични оптоварувања на клиентите. Во персоналните компјутери никогаш нема длабочина на редот за барање од 32 команди, но во специјалните тестови ви овозможува да добиете максимални индикатори за перформанси. И во овој случај, водечките перформанси со голема разлика ги дава Intel SSD 750, кој има архитектура наследена од дисковите на серверот, каде што големата длабочина на редот за барања е сосема нормална.

Но, овие четири дијаграми се од практичен интерес - прикажуваат перформанси под оптоварување, што е типично за персоналните компјутери. И тука најдобри перформанси дава Samsung SM951, кој заостанува зад Intel SSD 750 само со случаен 4 KB пишува.

PCMark 8 2.0, случаи за вистинска употреба

Тест пакетот Futuremark PCMark 8 2.0 е интересен бидејќи не е од синтетичка природа, туку, напротив, се базира на тоа како функционираат вистинските апликации. За време на неговото поминување се репродуцираат вистински сценарија-траги за користење на дискот во вообичаени десктоп задачи и се мери брзината на нивното извршување. Тековната верзија на овој тест симулира оптоварување што се преземени од реалните апликации за игри на Battlefield 3 и World of Warcraft и софтверски пакети од Abobe и Microsoft: After Effects, Illustrator, InDesign, Photoshop, Excel, PowerPoint и Word. Конечниот резултат се пресметува во форма на просечната брзина што ја покажуваат погоните при поминување на тест рути.

Тестот PCMark 8 2.0, кој ги оценува перформансите на системите за складирање во реални апликации, јасно ни кажува дека има само два PCIe дискови, чија брзина е фундаментално повисока од онаа на конвенционалните модели со SATA интерфејс. Тоа се Samsung SM951 и Intel SSD 750, кои победуваат на многу други тестови. Другите PCIe SSD-дискови, на пример, Plextor M6e Black Edition и Kingston HyperX Predator, заостануваат зад лидерите за повеќе од еден и пол пати. Па, OCZ ReveDrive 350 покажува искрено слаби перформанси. Тој е повеќе од двапати побавен од најдобрите PCIe SSD-дискови и е дури побавен од Samsung 850 PRO, кој работи преку SATA интерфејс.

Интегралниот резултат на PCMark 8 мора да биде дополнет со индикатори за изведба произведени од флеш-уреди кога поминувате поединечни тест траги кои симулираат различни опции за оптоварување во реалниот живот. Факт е дека под различни оптоварувања, флеш-уредите често се однесуваат малку поинаку.

Без оглед на апликацијата за која зборуваме, во секој случај, највисоките перформанси ги обезбедува еден од SSD дисковите со интерфејс PCI Express 3.0 x4: или Samsung SM951 или Intel SSD 750. Интересно е што другите PCIe SSD во некои случаи генерално обезбедуваат само брзини на ниво на SATA SSD-дискови. Всушност, предноста на истите Kingston HyperX Predator и Plextor M6e Black Edition во однос на Samsung 850 PRO може да се види само во Adobe Photoshop, Battlefield 3 и Microsoft Word.

Копирање датотеки

Имајќи предвид дека погоните со цврста состојба се воведуваат во персоналните компјутери се повеќе и пошироко, решивме да додадеме на нашата методологија мерење на перформансите за време на вообичаените операции со датотеки - при копирање и работа со архиватори - кои се изведуваат „внатре“ во уредот. . Ова е типична активност на дискот што се јавува кога SSD не делува како системски уред, туку како обичен диск.

Во тестовите за копирање, лидери се уште се истите Samsung SM951 и Intel SSD 750. Меѓутоа, ако зборуваме за големи секвенцијални датотеки, тогаш Kingston HyperX Predator може да се натпреварува со нив. Морам да кажам дека со едноставно копирање, скоро сите PCIe SSD-дискови се побрзи од Samsung 850 PRO. Има само еден исклучок - Plextor M6e Black Edition. И OCZ RevoDrive 350, кој во другите тестови постојано се наоѓаше во позиција на безнадежен аутсајдер, неочекувано го надминува не само SATA SSD, туку и најбавниот PCIe SSD.

Втората група на тестови беше спроведена при архивирање и деархивирање директориум со работни датотеки. Фундаменталната разлика во овој случај е што половина од операциите се изведуваат со посебни датотеки, а втората половина со една голема архивска датотека.

Слична е ситуацијата и кога се работи со архиви. Единствената разлика е што овде Samsung SM951 успева самоуверено да се отцепи од сите свои конкуренти.

Како функционираат TRIM и собирање ѓубре во позадина

При тестирање на различни SSD-дискови, секогаш проверуваме како тие се справуваат со командата TRIM и дали можат да соберат ѓубре и да ги вратат своите перформанси без поддршка од оперативниот систем, односно во ситуација кога командата TRIM не е издадена. Вакво тестирање беше спроведено и овој пат. Дизајнот на овој тест е стандарден: откако ќе создадеме долго континуирано оптоварување на пишување податоци, што доведува до деградација на брзината на пишување, ја оневозможуваме поддршката за TRIM и чекаме 15 минути, за време на кои SSD-то може да се обиде сам да се опорави користејќи сопствено собирање ѓубре. алгоритам, но без надворешна помош оперативен систем, и мерење на брзината. Потоа командата TRIM се присилува на погонот - и по кратка пауза, брзината повторно се мери.

Резултатите од ова тестирање се прикажани во следната табела, која покажува за секој тестиран модел дали реагира на TRIM со бришење на неискористената флеш меморија и дали може да набави чисти страници за флеш меморија за идни операции доколку не му се издаде команда TRIM. За дисковите што можеа да вршат собирање ѓубре без командата TRIM, ја наведовме и количината на флеш меморија што беше независно ослободена од контролерот SSD за идни операции. Ако уредот се користи во средина без поддршка за TRIM, тоа е точно количеството податоци што може да се зачуваат на уредот со голема почетна брзина по неактивност.

И покрај фактот што висококвалитетната поддршка за командата TRIM стана индустриски стандард, некои производители сметаат дека е прифатливо да се продаваат дискови што не ја спроведуваат целосно оваа команда. Таков негативен пример покажува OCZ Revodrive 350. Формално, тој го разбира TRIM, па дури и се обидува да направи нешто кога ја прима оваа команда, но не се зборува за целосно враќање на брзината на запишување на нејзините оригинални вредности. И нема ништо чудно во ова: Revodrive 350 се заснова на контролери SandForce, кои се одликуваат со нивната неповратна деградација на перформансите. Според тоа, тој е присутен и во Revodrive 350.

Сите други PCIe SSD-дискови работат со TRIM исто како и нивните SATA колеги. Тоа е, идеално: во оперативните системи кои ја издаваат оваа команда на дисковите, перформансите остануваат на постојано високо ниво.

Сепак, сакаме повеќе - висококвалитетниот погон треба да може да врши собирање ѓубре без да ја издаде командата TRIM. И тука се издвојува Plextor M6e Black Edition - погон кој може самостојно да ослободи значително повеќе флеш меморија за претстојните операции отколку неговите конкуренти. Иако, се разбира, до еден или друг степен, автономното собирање ѓубре работи за сите SSD-дискови што ги тестиравме, со исклучок на Samsung SM951. Со други зборови, при нормална употреба во модерни срединиПерформансите на Samsung SM951 нема да се намалат, меѓутоа, во случаи кога TRIM не е поддржан, користењето на овој SSD не се препорачува.

заклучоци

Веројатно треба да почнеме да ги сумираме резултатите со наведување на фактот дека SSD-дисковите за потрошувачи со интерфејсот PCI Express веќе не се егзотични или некои експериментални производи, туку цел сегмент на пазарот во кој играат најбрзите хард-држави дискови за ентузијасти. Нормално, ова значи и дека со PCIe SSD-дисковите веќе долго време немало проблеми: тие ги поддржуваат сите функции што ги имаат SATA SSD-овите, но во исто време се попродуктивни и понекогаш имаат некои нови интересни технологии.

Во исто време, пазарот на клиентски PCIe SSD не е толку преполн, и досега само компании со висок инженерски потенцијал можеа да влезат во групата на производители на такви погони со цврста состојба. Ова се должи на фактот дека независните развивачи на масовно произведени SSD контролери сè уште немаат дизајнерски решенија што ќе им овозможат да започнат со производство на PCIe дискови со минимален инженерски напор. Затоа, секој од PCIe SSD дисковите што моментално се претставени на полиците на продавниците е оригинален и уникатен на свој начин.

Во ова тестирање, успеавме да ги собереме петте најпопуларни и најчести PCIe SSD, наменети за работа како дел од персоналните компјутери. И врз основа на резултатите од запознавањето со нив, станува јасно дека купувачите кои сакаат да се префрлат на користење на погони со цврста состојба со прогресивен интерфејс, сè уште нема да се соочат со сериозни маки на избор. Во повеќето случаи, изборот ќе биде јасен, тестираните модели се разликуваат толку многу во нивните потрошувачки квалитети.

Генерално, најатрактивниот PCIe SSD модел се покажа Samsung SM951. Ова е брилијантно решение од еден од лидерите на пазарот, кој работи преку магистралата PCI Express 3.0 x4, кој не само што излегува дека може да обезбеди највисоки перформанси при типични обични работни оптоварувања, туку е и значително поевтин од сите други PCIe дискови.

Сепак, Samsung SM951 сè уште не е совршен. Прво, не содржи никакви посебни технологии насочени кон зголемување на доверливоста, но кај производите на премиум ниво сè уште би сакале да ги имаат. Второ, овој SSD е доста тешко да се најде за продажба во Русија - тој не се доставува до нашата земја преку официјални канали. За среќа, можеме да предложиме да се обрне внимание на добра алтернатива - Интел SSD 750. Овој SSD исто така работи преку PCI Express 3.0 x4 и е само малку зад Samsung SM951. Но, тој е директен роднина на моделите на сервери, и затоа има висока доверливост и работи со користење на протоколот NVMe, што му овозможува да демонстрира ненадмината брзина во случајните операции за пишување.

Во принцип, во споредба со Samsung SM951 и Intel SSD 750, другите SSD-дискови со интерфејс PCIe изгледаат прилично слаби. Сепак, сè уште има ситуации кога ќе треба да претпочитаат некој друг PCIe SSD модел. Факт е дека напредните дискови на Samsung и Intel се компатибилни само со модерни матични плочи изградени на Intel чипсети од деведесеттата или стотата серија. Во постарите системи, тие можат да работат само како „втор диск“, а вчитувањето на оперативниот систем од нив ќе биде невозможно. Затоа, ниту Samsung SM951 ниту Intel SSD 750 не се погодни за надградба на платформи од претходните генерации, а изборот ќе мора да биде на погонот Kingston HyperX Predator, што, од една страна, може да обезбеди добри перформанси, а од друга, гарантирано дека нема никакви проблеми со компатибилноста со постарите платформи.

Ова прашање ми беше поставено повеќе од еднаш, па сега ќе се обидам да одговорам што е можно појасно и накратко. За да го направите ова, ќе дадам слики од слотовите за проширување PCI Express и PCI на матичната плоча за појасно разбирање и, се разбира, ќе ги наведам главните разлики во карактеристиките, т.е. многу наскоро ќе дознаете кои се овие интерфејси и како изгледаат.

Значи, прво, ајде накратко да одговориме на прашањето, што точно е PCI Express и PCI?

Што е PCI Express и PCI?

PCIе компјутерска паралелна влезно/излезна магистрала за поврзување на периферни уреди со матичната плоча на компјутерот. PCI се користи за поврзување: видео картички, звучни картички, мрежни картички, ТВ приемници и други уреди. PCI интерфејсот е застарен, така што веројатно нема да можете да најдете, на пример, модерна видео картичка што се поврзува преку PCI.

PCI Express(PCIe или PCI-E) е компјутерска сериска влезна/излезна магистрала за поврзување на периферните уреди со матичната плоча на компјутерот. Оние. во овој случај, двонасочно сериска врска, кои можат да имаат неколку линии (x1, x2, x4, x8, x12, x16 и x32) колку повеќе такви линии, толку е поголема пропусната моќ на магистралата PCI-E. Интерфејсот PCI Express се користи за поврзување уреди како што се видео картички, звучни картички, мрежни картички, SSD дисковии други.

Постојат неколку верзии на интерфејсот PCI-E: 1.0, 2.0 и 3.0 (верзијата 4.0 ќе биде објавена наскоро). Овој интерфејс обично се означува, на пример, вака PCI-E 3.0 x16, што значи PCI Express 3.0 верзија со 16 ленти.

Ако зборуваме за тоа дали, на пример, видео картичка што има интерфејс PCI-E 3.0 ќе работи на матична плоча што поддржува само PCI-E 2.0 или 1.0, програмерите велат дека сè ќе работи, само се разбира имајте на ум дека пропусниот опсег ќе биде ограничен од можностите на матичната плоча. Затоа, во овој случај, плаќајте повеќе за видео картичка со повеќе нова верзија PCI Express мислам дека не вреди ( ако само за иднината, т.е. Дали планирате да купите нова матична плоча со PCI-E 3.0?). Исто така, и обратно, да речеме дека имате матична плочаја поддржува верзијата PCI Express 3.0 и верзијата на видео картичката, да речеме, 1.0, тогаш оваа конфигурација исто така треба да работи, но само со можности PCI-E 1.0, т.е. Овде нема ограничување, бидејќи видео картичката во овој случај ќе работи на границата на нејзините можности.

Разлики помеѓу PCI Express и PCI

Главната разлика во карактеристиките е, се разбира, пропусната моќ; за PCI Express е многу повисока, на пример, PCI на 66 MHz има проток од 266 MB/s, а PCI-E 3.0 (x16) 32 Gb/s.

Однадвор, интерфејсите се исто така различни, така што поврзувањето, на пример, видео картичката PCI Express со слотот за проширување на PCI нема да работи. Интерфејсите на PCI Express со различен број на ленти се исто така различни, сега ќе го покажам сето ова на слики.

PCI Express и PCI слотови за проширување на матичните плочи

PCI и AGP слотови

PCI-E x1, PCI-E x16 и PCI слотови