Krmilnik vodila PCI express. Kaj je PCI Express
Računalniki imajo že dolgo časa vodilo PCI Express v3.0 x16; Preizkusi sodobnih video adapterjev kažejo hitrosti približno 12 GB/s na tem vodilu. Rad bi naredil modul na FPGA, ki ima enako hitrost. Vendar imajo razpoložljivi FPGA krmilnik STROJNE OPREME samo za PCIe v3.0 x8; Izvedbe SOFT IP Core obstajajo, vendar so zelo drage. Vendar obstaja izhod.
FPGA Virtex 7 VX330T ima dva krmilnika PCI Express v3.0 x8; Očitna rešitev je postavitev stikala, ki ima ob strani konektor x16 in dve vodili x8, ki sta povezani na FPGA. Posledica tega je struktura, kot je ta:
Modul HTG-728 podjetja HighTechGlobal je bil izdelan po tej shemi.
Podjetje Alpha-Data ubira drugo pot. Modul ADM-PCIE-KU3-X16 nima stikala. Toda konektor x16 daje dva vodila x8. FPGA lahko implementira dva neodvisna krmilnika. Za to vsebuje FPGA dva signala za ponastavitev in dve referenčni frekvenci. Toda ta modul bo deloval samo v posebnih matičnih ploščah, kjer sta dva priključka x8 izhodna tudi na priključek x16. Nisem videl takih matičnih plošč, vendar očitno obstajajo.
Naše podjetje se je odločilo za implementacijo modula FMC122P z notranjim stikalom. Glavna naloga je bila preveriti največjo hitrost izmenjave. Druga enako pomembna naloga je doseči združljivost z obstoječo programsko opremo in komponentami FPGA.
Krmilnik PCI Express za Virtex 7 se radikalno razlikuje od krmilnikov za Virtex 6, Kintex 7. Postal je bolj priročen, vendar je drugačen. Slika prikazuje blokovni diagram krmilnika:
Krmilnik ima dva dela, Completer in Requester, od katerih ima vsak dve vodili AXI_Stream. Zahteve iz vodila PCI Express prihajajo prek vozlišča Completer. Te zahteve so poslane vodilu m_axis_cq. Vodilo s_axis_cc mora prejeti odgovor uporabniške komponente. Običajno je to dostopno vozlišče do notranjih registrov FPGA.
Preko vozlišča Requester na vodilu s_axis_rq krmilnik DMA pošilja zahteve vodilu PCI Express. Odgovori prihajajo prek vodila m_axis_rc.
Simulacija avtobusa
IP Core vključuje primer projekta, ki vam lahko pomaga razumeti, kako deluje. Projekt je napisan v Verilogu in je na žalost lahko tudi primer, kako se ne razvijati. Poglejmo primer blokovnega diagrama.
Ta diagram je vzet iz opisa IP Core. Na prvi pogled je vse v redu - čudovita slika, lahko jo pokažete vodjem, vodjem projektov in strankam. Težave se začnejo pri izvajanju. Obstaja veliko mest v tem sistemu, kjer se zmogljivosti Veriloga uporabljajo za dostop do objektov z uporabo absolutne poti. Po mojem mnenju je edino, kjer je to upravičeno v tem sistemu, zaobiti vozlišča GTP za modeliranje na ravni PIPE. Vendar ni nobene potrebe po vzpostavitvi povezave med userapp_tx in userapp_rx z uporabo absolutnih poti.
V projektu je videti takole:
Komponenta pci_exp_usrapp_tx ima funkcijo TSK_SYSTEM_INITIALIZATION ki pokliče funkcijo iz pci_exp_userapp_cfg prek absolutne poti:
board.RP.cfg_usrapp.TSK_WRITE_CFG_DW(v nadaljevanju imenujem funkcija tisto, kar je opisano v Verilogu skozi nalogo). Pogledamo komponento pci_exp_userapp_cfg, kaj vidimo: cfg_ds_bus_number<= board.RP.tx_usrapp.RP_BUS_DEV_FNS;
Poglejmo komponento pci_exp_userapp_rc, tam je ista stvar: board.RP.com_usrapp.TSK_PARSE_FRAME(`RX_LOG);
To ni samo slogovno napačno. To vam preprečuje uporabo modela v vašem projektu. Prvič, sploh ni nujno, da se bo v vašem lastnem projektu datoteka najvišje ravni imenovala board in bo tam ostala ista hierarhija. Drugič, lahko sta dve komponenti. Oba primera sta se nam zgodila. Moral sem delati z Verilogom, čeprav mi sploh ni všeč. Izkazalo se je, da lahko z malo preureditve celotno komponento root_port spravimo v popolnoma hierarhično obliko. Nastale datoteke komponent so bile:
- xilinx_pcie_3_0_7vx_rp_m2.v
- pci_exp_usrapp_tx_m2.v
- pci_exp_usrapp_cfg_m2.v
- task_bar.vh
- task_rd.vh
- task_s1.vh
- task_test.vh
korenska_vrata
gen_rp0: if(is_rp0=1) ustvari rp0: xilinx_pcie_3_0_7vx_rp_m2 generični zemljevid (INST_NUM => 0) zemljevid vrat (sys_clk_p => sys_clk_p, sys_clk_n => sys_clk_n, sys_rst_n => sys_rst_n, -- Pošiljanje cmd_ ukazov rw => cmd_r š, -- Podpis read-write: 0 - branje, 1 - pisanje cmd_req => cmd_req, -- 1 - Zahteva za operacijo cmd_ack => cmd_ack, -- 1 - potrditev operacije cmd_adr => cmd_adr, -- naslov za ukaz za branje in pisanje cmd_data_i => cmd_data_i , -- podatki za pisanje cmd_data_o => cmd_data_o, -- branje podatkov cmd_init_done => cmd_init_done_0 -- 1 - inicializacija končana); konec ustvariti; gen_rp1: if(is_rp1=1) generiraj rp1: xilinx_pcie_3_0_7vx_rp_m2 generični zemljevid (INST_NUM => 1) zemljevid vrat (sys_clk_p => sys_clk_p, sys_clk_n => sys_clk_n, sys_rst_n => sys_rst_n, cmd_init_d one => cmd_init_ done_1 -- 1 - inicializacija končana) ; konec ustvariti;
Preko komponente rp0 se izvajajo dostopi za pisanje ali branje 32-bitnih besed. Komponenta rp1 izvaja samo inicializacijo.
Na žalost simulacija tega traja zelo dolgo, tudi če je simulacija izvedena na ravni PIPE. Tipična manekenska seja traja približno deset minut (ali morda več, ne spomnim se). To ni primerno za operativno delo s kanalom DMA. V tej situaciji je bila sprejeta povsem naravna odločitev o odstranitvi krmilnika PCI Express iz modela. Poleg tega je bil že preučen.
Blokovna shema krmilnika
Splošni diagram krmilnika je prikazan na sliki.
Dve enaki komponenti core256_top_engine omogočata dostop do dveh krmilnikov EP0, EP1. core256_top_engine omogoča dostop do registrov s strani PCI Express; za to se uporabljata samo komponenta EP0 in reg_access. Komponenta dma_access vsebuje glavno logiko za upravljanje krmilnika. Njegov blok diagram je prikazan na spodnji sliki:
Vse nadzira vozlišče ctrl_main. Vozlišče ctrl_dsc vsebuje blok deskriptorjev. Vozlišče ctrl_adr pretvori deskriptor v zaporedje štirikilobajtnih blokovnih naslovov. Naslovi so poslani vozliščem cmd0 in cmd1 za izmenjavo z vozlišči core256_top_engine;
Na uporabniški strani FPGA sta dve 512-bitni široki vodili. Toda podatke na teh vodilih je treba prenašati v blokih po 4 kilobajte in strogo po vrsti. To je potrebno za zaporedno polnjenje pomnilniških vozlišč ram0, ram1. Vsako pomnilniško vozlišče vsebuje štiri bloke po 4 kilobajte. Na teh pomnilniških vozliščih je prvotni 512-bitni tok razdeljen na dva 256-bitna toka. V prihodnosti bosta oba 256-bitna toka popolnoma neodvisna. Podatki o toku bodo najdeni le v pomnilniku RAM računalnika, kjer bodo končali na sosednjih naslovih.
Modeliranje dma_access
Vozlišče dma_access je najbolj zapleten del krmilnika. Zato ga je treba posebej skrbno modelirati. Kot sem napisal zgoraj, simulacija dveh jeder PCI Express traja zelo dolgo. Za pospešitev je bil razvit model, ki se povezuje namesto core256_top_engine. Za dma_access je ostal isti vmesnik, hitrost modeliranja pa se je povečala za red velikosti. Ta projekt, tako kot projekt PROTEQ, uporablja samodejni zagon testov prek datoteke tcl.
Tukaj je del datoteke tcl:
Run_test "stend_m4" "test_read_8kb " 6 "50 us" run_test "stend_m4" "test_read_16kb " 7 "100 us" run_test "stend_m4" "test_read_49blk " 8 "150 us" run_test "stend_m4" "test_read_8x4_cont" 9 "150 us" run_test " stend_m4" "test_read_128x1_cont " 12 "200 us" run_test "stend_m4" "test_read_16kbx2" 13 "150 us" run_test "stend_m4" "test_read_step " 14 "200 us" run_test "stend_m4" "test_read_8kb_sg_eot " 15 "100 us" "stan d_m4" " test_read_64x1" 16" 100 us"
To samodejno izvede devet testov. Kot primer je tukaj koda za en test:
test_read_4kb
procedura test_read_4kb (signal cmd: out bh_cmd; --! signal ukaza ret: v bh_ret --! odziv) je spremenljivka adr: std_logic_vector(31 downto 0); spremenljivi podatki: std_logic_vector(31 downto 0); spremenljivka str: vrstica; spremenljivka L: črta; napaka spremenljivke: celo število:=0; spremenljivka dma_complete: celo število; spremenljivka data_expect: std_logic_vector (31 downto 0); začetek pisanja(str, niz"("TEST_READ_4KB")); writeline(log, str); ---- Oblikovanje bloka deskriptorjev --- for ii v zanki od 0 do 127 adr:= x"00100000"; adr: =adr + ii*4; int_mem_write(cmd, ret, adr, x"00000000"); int_mem_write(cmd, ret, x"00000100"); -- int_mem_write(cmd, ret, x"00008000"); -- int_mem_write(cmd, ret, x"00000100"); "001001FC", x"762C4953"); ---- programiranje kanala DMA ---- block_write(cmd, ret, 4, 8, x "00000025"); -- DMA_MODE block_write(cmd, ret, 4, 9, x"00000010"); -- PONASTAVI FIFO block_write(cmd, ret, 4, 20, x"00100000"); (x"00100000"); -- PCI_ADRH block_write(cmd, ret, 4, 23, x"0000A400"); -- LOCAL_ADR block_write(cmd, ret, 4, 9, x"00000001 "); -- START počakaj na 20 us; , podatki); -- STATUS write(str, string"("STATUS: ")); hwrite(str, podatki(15 navzdol do 0)); if(data(8)="1") then write(str, string"(" - Pravilni deskriptor")); else write(str, string"(" - Napaka pri branju deskriptorja")); napaka:= napaka + 1; konec če; pisna vrstica (dnevnik, str); if(error=0) then ---- Čakanje na dokončanje DMA ---- dma_complete:= 0; for ii v zanki od 0 do 100 block_read(cmd, ret, 4, 16, data); -- STATUS write(str, string"("STATUS: ")); hwrite(str, data(15 downto 0)); if(data(5)="1") then write(str, string"(" - DMA končan ")); dma_complete:= 1; konec če; pisna vrstica (dnevnik, str); if(dma_complete=1) potem izhod; konec če; počakajte 1 nas; končna zanka; pisna vrstica (dnevnik, str); if(dma_complete=0) then write(str, string"("Napaka - DMA ni dokončan ")); writeline(log, str); error:=error+1; end if; end if; for ii in 0 to 3 zanka block_read(cmd, ret, 4, 16, data); -- STATUS write(str, string"("STATUS: ")); hwrite(str, podatki(15 navzdol do 0)); pisna vrstica (dnevnik, str); počakajte 500 ns; končna zanka; block_write(cmd, ret, 4, 9, x"00000000"); -- DMA_CTRL - STOP pisanje(str, niz"(" Branje: ")); writeline(log, str); data_expect:= x"A0000000"; for ii v zanki od 0 do 1023 adr:= x"00800000"; adr :=adr + ii*4; int_mem_read(cmd, ret, adr, data); if(data=data_expect) then fprint(output, L, "%r: %r - Ok\n", fo(ii), fo (podatki)); fprint(log, L, "%r: %r - Ok\n", fo(ii), fo(podatki)); r - Napaka \n", fo(ii), fo(data), fo(data_expect)); fprint(log, L, "%r: %r Pričakovano: %r - Napaka \n", fo(ii), fo(podatki), fo(data_expect)); , x"00000000"); -- DMA_CTRL -- block_write(cmd, ret, 4, 9, x"00000001"); (izhod, L, "\nTestni čas: %r \n", fo(now)); fprint(log, L, "\nTestni čas: %r \n", fo(now)); writeline(log, str if(error=0) then write(str, string"("TEST uspešno končan ")); cnt_ok:= cnt_ok + 1; else write(str, string"("TEST končan z ERR")); cnt_error:= cnt_error + 1; end if; writeline(log, str); writeline(log, str); -- izhod konzole -- writeline( izhod , str); if(error=0) then write(str, string"("TEST uspešno končan")); else write(str, string"("TEST končan z ERR")); end if; writeline(output, str); writeline(output, str); end test_read_4kb
Ukazi int_mem_write pišejo v HOST RAM računalnika. V tem testu je tam zapisan blok deskriptorjev. Ukaza block_write in block_read omogočata dostop do registrov DMA krmilnika. Krmilnik je programiran, zagnan in zamenjava je zaključena. Po tem ukazi int_mem_read preberejo in preverijo prejete podatke. Koda za ta test je skoraj popolnoma enaka testu iz krmilnika PCIe_DS_DMA, ki sem ga objavil kot odprtokodni projekt na opencores.org; V primerjavi z originalom je dodano preverjanje prejetih podatkov.
Logična organizacija krmilnika
Na ravni registra krmilnik popolnoma posnema naše prejšnje krmilnike za FPGA Virtex 4, Virtex 5, Virtex 6, Kintex 7; Organizacijo najdete v projektu PCIe_DS_DMA.
Značilnost vseh krmilnikov je kombinacija posameznih deskriptorjev v blok deskriptorjev. To dramatično poveča hitrost pri uporabi fragmentiranega pomnilnika.
Povezava z zvezki
Za nas je pomembno, da ta krmilnik povežemo z našimi prenosniki. O tem, kaj so tetrade, sem pisal v prejšnjem članku: “Vmesnik ADM: Kaj je tetrad”. Delo s 512-bitnim vodilom je zahtevalo spremembo pristopa. Za povezavo prenosnika smo morali uporabiti dodatno enoto za prepakiranje. Blokovni diagram je na sliki.
Repacker rešuje dva problema:
- usmerjanje vodila po čipu, za to lahko nastavite število dodatnih stopenj cevovoda
- povezava z prenosniki s 64 in 128 bitnimi vodili
Končni cilj razvoja krmilnika in povezovanja s tetradi je prejemanje neprekinjenega toka podatkov iz ADC v računalnik. In tukaj se soočamo z dejstvom, da vodilo PCI Express ne zagotavlja stabilnih hitrosti. Možne so zamude avtobusa. To je še posebej opazno pri visokih menjalnih tečajih. Zamude nastanejo zaradi delovanja drugih naprav. Količina zakasnitve je lahko različna, lahko je 5 - 10 μs, lahko tudi več. Zakasnitev 10 μs pri hitrosti 11 GB/s ustreza pomnilniškemu bloku 110 kilobajtov. To je veliko za notranji pomnilnik celo sodobnih FPGA. Toda zamuda bi lahko bila še daljša. Če pretoka podatkov ni mogoče začasno ustaviti in je to točno v primeru uporabe ADC-jev, potem je edina možnost medpomnilnik v zunanjem pomnilniku. Poleg tega mora pomnilnik delovati s hitrostjo 22 GB/s. Na modulu imamo nameščena dva SODIMM DDR3-1600. Pomnilnik deluje pri 800 MHz. To ustreza neprekinjenemu toku podatkov 8400 MB/s. Ta številka je bila potrjena s poskusom. Opozarjam, da hitrost 8400 MB/s presega hitrost izpisa podatkov iz našega najhitrejšega podmodula, ki ima nameščena dva 1800 MHz ADC.
Sledenje
Posnetek zaslona prikazuje rezultat sledenja v programu PlanAhead:
Slika prikazuje dva krmilnika PCI Express (označena rumeno in zeleno) in dva krmilnika pomnilnika (zraven PCI Express).
Kot se je izkazalo, je takšen projekt za Vivado zelo težak in se z njim zelo slabo spopada. Projekt v Vivadu je slabo razvit in pogosto preprosto ne deluje. ISE kaže veliko bolj stabilne rezultate. Vozlišča PCI Express so bila usmerjena v skladu s priporočili Xilinx, vendar se je izkazalo, da so razporejena po čipu. In že to ustvarja problem pri souporabi preostalih večgigabitnih linij.
rezultate
Delovanje modula smo testirali na več računalnikih. Rezultati so zelo zanimivi.
| Intel Core i7 4820K | P9X79WS | DDR3-1866 | 11140 MB/s |
|---|---|---|---|
| Intel Core i7 5820K | X99-A | DDR4-2400 | 11128 MB/s |
| Intel Core i7 3820K | P9X79 | DDR3-1600 | 11120 MB/s |
To je hitrost vnosa podatkov brez preverjanja. Podatki se nenehno vnašajo v medpomnilnik velikosti 1 GB, ki je dodeljen v območju sistemskega pomnilnika, tj. neprekinjeno po fizičnih naslovih. Povprečna vhodna hitrost se meri v intervalu najmanj 1 minute.
Na računalniku s pomnilnikom DDR3-1600 ob vključenem preverjanju hitrost pade na 8500 MB/s.
Na računalniku z DDR3-1866 se hitrost ne zmanjša z enim modulom in omogočenim preverjanjem.
Dva modula FMC122P v računalniku z DDR3-1866 brez testiranja kažeta tudi največjo hitrost približno 11000 MB/s za vsak modul. Ko pa je preverjanje omogočeno, hitrost pade.
Pri teh meritvah se predpostavlja, da je 1 MB 1024 kbajtov, 1 kbajt pa 1024 bajtov.
Rad bi omenil, da v tem delu predstavljam rezultat dela velike ekipe. Posebna zahvala Dmitriju Avdejevu, ki je opravil odlično delo pri tem projektu.
P.S. Medtem ko je bil razvoj v teku, je Virtex 7 postal zastarel. Kintex Ultrascale je že bolj priročen za uporabo. In Kintex Ultrascale+ že ima blok PCI Express v3.0 x16 HARD - tako da takšna delitev ni več potrebna.
P.S.S. Ima pa Kintex Ultrascale+ tudi blok PCI Express v4.0 x8 HARD - morda bo ločitev vseeno uporabna?
Uvod V preteklosti sta množičnega potrošnika zanimala predvsem samo dve vrsti SSD-jev: bodisi hitri premium modeli, kot je Samsung 850 PRO, ali ponudbe z razmerjem med kakovostjo in ceno, kot sta Crucial BX100 ali SanDisk Ultra II. To pomeni, da je bila segmentacija trga SSD izredno šibka, konkurenca med proizvajalci pa se je razvila na področju zmogljivosti in cene, vendar je razlika med rešitvami na najvišji in spodnji ravni ostala precej majhna. To stanje je deloma posledica dejstva, da sama tehnologija SSD občutno izboljša uporabniško izkušnjo dela z računalnikom, zato vprašanja specifične implementacije za marsikoga zbledijo v ozadje. Iz istega razloga so bili potrošniški SSD-ji vključeni v staro infrastrukturo, ki je bila prvotno osredotočena na mehanske trde diske. To je močno olajšalo njihovo implementacijo, a SSD-je postavilo v dokaj ozek okvir, kar je v veliki meri zaviralo tako rast prepustnosti kot zmanjšanje latence diskovnega podsistema.
Toda do določenega časa je to stanje vsem ustrezalo. Tehnologija SSD je bila nova in uporabniki, ki so se preselili na SSD, so bili zadovoljni s svojimi nakupi, čeprav so v bistvu dobili izdelke, ki dejansko niso delovali najbolje, saj so zmogljivost zavirale umetne ovire. Vendar pa lahko danes diske SSD morda štejemo za resnično običajne. Vsak samospoštljiv lastnik osebnega računalnika, če v svojem sistemu nima vsaj enega SSD-ja, je zelo resen glede nakupa le-tega v bližnji prihodnosti. In v teh razmerah so proizvajalci preprosto prisiljeni razmišljati o tem, kako končno razviti polnopravno konkurenco: uničiti vse ovire in preiti na proizvodnjo širših linij izdelkov, ki se bistveno razlikujejo po ponujenih lastnostih. Na srečo je za to pripravljena vsa potrebna podlaga in najprej ima večina razvijalcev SSD željo in priložnost začeti proizvajati izdelke, ki ne delujejo prek starega vmesnika SATA, temveč prek veliko bolj produktivnega vodila PCI Express.
Ker je pasovna širina SATA omejena na 6 Gb/s, največja hitrost vodilnih SSD diskov SATA ne presega približno 500 MB/s. Vendar so sodobni pogoni, ki temeljijo na bliskovnem pomnilniku, zmožni veliko več: navsezadnje, če dobro pomislite, imajo več skupnega s sistemskim pomnilnikom kot z mehanskimi trdimi diski. Kar zadeva vodilo PCI Express, se zdaj aktivno uporablja kot transportna plast pri povezovanju grafičnih kartic in drugih dodatnih krmilnikov, ki zahtevajo hitro izmenjavo podatkov, na primer Thunderbolt. En pas Gen 2 PCI Express zagotavlja 500 MB/s pasovne širine, medtem ko lahko pas PCI Express 3.0 doseže hitrosti do 985 MB/s. Tako lahko vmesniška kartica, nameščena v režo PCIe x4 (s štirimi pasovi), izmenjuje podatke s hitrostjo do 2 GB/s v primeru PCI Express 2.0 in do skoraj 4 GB/s pri uporabi PCI Express tretje generacije. To so odlični kazalniki, ki so povsem primerni za sodobne pogone SSD.
Iz zgoraj navedenega seveda sledi, da bi morali poleg SATA SSD na trgu postopoma postati razširjeni tudi hitri pogoni, ki uporabljajo vodilo PCI Express. In to se res dogaja. V trgovinah lahko najdete več modelov potrošniških SSD-jev vodilnih proizvajalcev, izdelanih v obliki razširitvenih kartic ali kartic M.2, ki uporabljajo različne različice vodila PCI Express. Odločili smo se, da jih združimo in primerjamo glede zmogljivosti in drugih parametrov.
Udeleženci testa
Intel SSD 750 400 GBNa trgu pogonov SSD se Intel drži precej nekonvencionalne strategije in ne posveča preveč pozornosti razvoju SSD za potrošniški segment, temveč se osredotoča na izdelke za strežnike. Vendar zaradi tega njeni predlogi niso nezanimivi, zlasti ko gre za pogon SSD za vodilo PCI Express. V tem primeru se je Intel odločil prilagoditi svojo najnaprednejšo strežniško platformo za uporabo v visoko zmogljivem odjemalskem SSD. Točno tako se je rodil Intel SSD 750 400 GB, ki ni prejel le impresivnih zmogljivostnih lastnosti in številnih tehnologij na ravni strežnika, ki so odgovorne za zanesljivost, temveč tudi podporo za novodobni vmesnik NVMe, o katerem je treba povedati nekaj besed ločeno. .
Če govorimo o posebnih izboljšavah NVMe, potem je treba najprej omeniti zmanjšanje režijskih stroškov. Na primer, pošiljanje najpogostejših blokov 4K v novem protokolu zahteva izdajo samo enega ukaza namesto dveh. Celoten nabor krmilnih navodil je bil tako poenostavljen, da njihova obdelava na ravni gonilnika zmanjša obremenitev procesorja in posledične zakasnitve vsaj za polovico. Druga pomembna novost je podpora za globoko cevovodno in večopravilnost, ki je sestavljena iz zmožnosti ustvarjanja več čakalnih vrst zahtev vzporedno namesto prej obstoječe ene same čakalne vrste za 32 ukazov. Protokol vmesnika NVMe je sposoben servisirati do 65536 čakalnih vrst, vsaka od njih pa lahko vsebuje do 65536 ukazov. Pravzaprav so vse omejitve popolnoma odpravljene, kar je zelo pomembno za strežniška okolja, kjer je lahko diskovni podsistem podvržen velikemu številu istočasnih V/I operacij.
A kljub delovanju prek vmesnika NVMe Intel SSD 750 še vedno ni strežniški pogon, temveč potrošniški pogon. Da, skoraj enaka strojna platforma kot v tem pogonu se uporablja v SSD-jih strežniškega razreda Intel DC P3500, P3600 in P3700, vendar Intel SSD 750 uporablja cenejši navadni MLC NAND, poleg tega pa je spremenjena vdelana programska oprema. Proizvajalec verjame, da bo zahvaljujoč takšnim spremembam nastali izdelek všeč navdušencem, saj združuje visoko moč, popolnoma nov vmesnik NVMe in ne preveč strašljivo ceno.
Intel SSD 750 je kartica PCIe x4 polovične višine, ki lahko uporablja štiri pasove 3.0 in dosega zaporedne hitrosti prenosa do 2,4 GB/s ter hitrosti naključnega delovanja do 440 tisoč IOPS. Res je, da ima najbolj zmogljiva modifikacija 1,2 TB največjo zmogljivost, vendar je različica 400 GB, ki smo jo prejeli za testiranje, nekoliko počasnejša.
Pogonska plošča je popolnoma prekrita z oklepom. Na sprednji strani je aluminijast radiator, na zadnji strani pa je okrasna kovinska plošča, ki dejansko ne pride v stik z mikrovezji. Treba je opozoriti, da je uporaba radiatorja tukaj nujna. Glavni krmilnik Intel SSD proizvaja veliko toplote in pod visoko obremenitvijo se lahko celo pogon, opremljen s takšnim hlajenjem, segreje na temperaturo približno 50-55 stopinj. Toda zahvaljujoč vnaprej nameščenemu hlajenju ni nobenega namiga o dušenju - zmogljivost ostaja nespremenjena tudi med neprekinjeno in intenzivno uporabo.
Intel SSD 750 temelji na strežniškem krmilniku Intel CH29AE41AB0, ki deluje na frekvenci 400 MHz in ima osemnajst (!) kanalov za povezovanje bliskovnega pomnilnika. Če upoštevate, da ima večina potrošniških krmilnikov SSD osem ali štiri kanale, postane jasno, da lahko Intel SSD 750 dejansko prečrpa bistveno več podatkov po vodilu kot običajni modeli SSD.
Kar zadeva uporabljeni bliskovni pomnilnik, Intel SSD 750 na tem področju ne prinaša nobenih novosti. Temelji na navadnem Intelovem MLC NAND, izdelanem z uporabo 20-nm procesne tehnologije in ima jedra s prostornino 64 in 128 Gbit. Treba je opozoriti, da je večina drugih proizvajalcev SSD tovrstne pomnilnike že zdavnaj opustila in prešla na čipe, izdelane po tanjših standardih. In Intel sam je začel pretvarjati ne le svoje potrošniške, ampak tudi strežniške pogone na 16nm pomnilnik. Kljub vsemu pa je Intel SSD 750 opremljen s starejšim pomnilnikom, ki naj bi imel višji vir.
Strežniško poreklo Intel SSD 750 lahko zasledimo tudi v dejstvu, da je skupna količina bliskovnega pomnilnika v tem SSD 480 GiB, od tega je uporabniku na voljo le okoli 78 odstotkov. Preostanek je namenjen nadomestnemu skladu, odvozu smeti in tehnologijam za zaščito podatkov. Intel SSD 750 izvaja shemo, podobno RAID 5, tradicionalno za vodilne diske, na ravni čipa MLC NAND, ki vam omogoča uspešno obnovitev podatkov, tudi če eden od čipov popolnoma odpove. Poleg tega Intel SSD zagotavlja popolno zaščito podatkov pred izpadi električne energije. Intel SSD 750 ima dva elektrolitska kondenzatorja, katerih zmogljivost zadostuje za normalno zaustavitev pogona v načinu brez povezave.
Kingston HyperX Predator 480 GB
Kingston HyperX Predator je veliko bolj tradicionalna rešitev v primerjavi z Intel SSD 750. Prvič, deluje prek protokola AHCI, ne NVMe, in drugič, ta SSD zahteva bolj običajno vodilo PCI Express 2.0 za povezavo s sistemom. Zaradi vsega tega je različica Kingston nekoliko počasnejša - najvišje hitrosti zaporednih operacij ne presegajo 1400 MB / s, naključne pa 160 tisoč IOPS. Toda HyperX Predator sistemu ne nalaga posebnih zahtev - združljiv je s katero koli, vključno s starejšimi platformami.
Hkrati ima pogon ne povsem preprosto dvokomponentno zasnovo. Sam SSD je plošča v obliki faktorja M.2, ki jo dopolnjuje adapter PCI Express, ki vam omogoča povezavo pogonov M.2 prek običajnih rež PCIe polne velikosti. Adapter je zasnovan kot kartica PCIe x4 polovične višine, ki uporablja vse štiri pasove PCI Express. Zahvaljujoč tej zasnovi Kingston prodaja svoj HyperX Predator v dveh različicah: kot PCIe SSD za namizne računalnike in kot pogon M.2 za mobilne sisteme (v tem primeru adapter ni vključen v dobavo).
Kingston HyperX Predator temelji na krmilniku Marvell Altaplus (88SS9293), ki na eni strani podpira štiri pasove PCI Express 2.0, na drugi strani pa ima osem kanalov za povezavo bliskovnega pomnilnika. Trenutno je to najhitrejši komercialno dostopen SSD krmilnik podjetja Marvell s podporo za PCI Express. Bo pa Marvell kmalu dobil hitrejše naslednike s podporo za NVMe in PCI Express 3.0, ki jih čip Altaplus nima.
Ker Kingston sam ne proizvaja niti krmilnikov niti pomnilnika, svoje SSD-je sestavlja iz elementov, kupljenih od drugih proizvajalcev, ni čudno, da HyperX Predator PCIe SSD temelji ne le na krmilniku drugega proizvajalca, temveč tudi na 128-gigabitnem 19-bitnem procesorju. nm MLC NAND čipi Toshiba. Tak pomnilnik ima nizko nabavno ceno in je zdaj vgrajen v številne izdelke Kingstona (in drugih podjetij), predvsem pa v potrošniške modele.
Vendar pa je uporaba takšnega pomnilnika povzročila paradoks: kljub temu, da je Kingston HyperX Predator PCIe SSD po formalnem pozicioniranju vrhunski izdelek, ima samo triletno garancijo, navedeno povprečje pa čas med napakami je znatno krajši kot pri vodilnih SSD-jih SATA drugih proizvajalcev.
Kingston HyperX Predator tudi ne zagotavlja nobenih posebnih tehnologij za zaščito podatkov. A pogon ima uporabnikovim očem skrito razmeroma veliko površino, ki obsega 13 odstotkov celotne kapacitete pogona. Rezervni bliskovni pomnilnik, ki je vključen v njem, se uporablja za zbiranje smeti in izravnavo obrabe, vendar se porabi predvsem za zamenjavo okvarjenih pomnilniških celic.
Dodati je treba le, da zasnova HyperX Predator ne predvideva nobenih posebnih sredstev za odvajanje toplote iz krmilnika. Za razliko od večine drugih visoko zmogljivih rešitev ta pogon nima hladilnika. Vendar ta SSD sploh ni nagnjen k pregrevanju - njegovo največje odvajanje toplote je le malo višje od 8 W.
OCZ Revodrive 350 480 GB
OCZ Revodrive 350 lahko upravičeno imenujemo eden najstarejših potrošniških SSD-jev z vmesnikom PCI Express. V časih, ko nihče od drugih proizvajalcev ni niti pomislil na izdajo odjemalskih PCIe SSD-jev, je OCZ-jeva ponudba vključevala RevoDrive 3 (X2) – prototip sodobnega Revodrive 350. Vendar je zaradi korenin pogona OCZ PCIe nekoliko nenavaden predlog .v ozadju trenutnih konkurentov. Medtem ko večina proizvajalcev visoko zmogljivih računalniških pogonov uporablja sodobne krmilnike z izvorno podporo za vodilo PCI Express, Revodrive 350 izvaja zelo zapleteno in očitno neoptimalno arhitekturo. Temelji na dveh ali štirih (odvisno od glasnosti) krmilnikih SandForce SF-2200, ki so sestavljeni v RAID polje ničelne ravni.
Če govorimo o modelu OCZ Revodrive 350 480 GB, ki je sodeloval pri tem testiranju, potem dejansko temelji na štirih SSD SSD s kapaciteto 120 GB, od katerih vsak temelji na svojem čipu SF-2282 (analogu široko uporabljen SF-2281). Ti elementi so nato združeni v eno samo štiridelno polje RAID 0. Vendar se za ta namen ne uporablja zelo poznan krmilnik RAID, temveč lastniški virtualizacijski procesor (VCA 2.0) OCZ ICT-0262. Je pa zelo verjetno, da se pod tem imenom skriva preoblikovan čip Marvell 88SE9548, ki je štirivratni krmilnik SAS/SATA 6 Gb/s RAID z vmesnikom PCI Express 2.0 x8. Toda tudi če je tako, so inženirji OCZ napisali lastno programsko opremo in gonilnik za ta krmilnik.
Edinstvenost programske komponente RevoDrive 350 je v tem, da ne izvaja čisto klasičnega RAID 0, temveč nekaj podobnega z interaktivnim uravnavanjem obremenitve. Namesto razdelitve podatkovnega toka na bloke fiksne velikosti in njihovega zaporednega prenosa na različne krmilnike SF-2282 tehnologija VCA 2.0 vključuje analizo in prilagodljivo prerazporeditev V/I operacij glede na trenutno zasedenost krmilnikov bliskovnega pomnilnika. Zato je RevoDrive 350 uporabniku videti kot monoliten SSD. V njegov BIOS je nemogoče vstopiti, brez podrobne seznanitve s strojno opremo pa je nemogoče ugotoviti, da se v globinah tega SSD-ja skriva polje RAID. Poleg tega RevoDrive 350 za razliko od običajnih polj RAID podpira vse tipične funkcije SSD: nadzor SMART, TRIM in delovanje Secure Erase.
RevoDrive 350 je na voljo v obliki plošč z vmesnikom PCI Express 2.0 x8. Kljub dejstvu, da je dejansko uporabljenih vseh osem vmesniških linij, so navedene številke zmogljivosti opazno nižje od njihove skupne teoretične prepustnosti. Največja hitrost zaporednih operacij je omejena na 1800 MB/s, zmogljivost naključnih operacij pa ne presega 140 tisoč IOPS.
Omeniti velja, da je OCZ RevoDrive 350 zasnovan kot plošča PCI Express x8 polne višine, kar pomeni, da je ta pogon fizično večji od vseh drugih SSD-jev, ki sodelujejo pri testiranju, zato ga ni mogoče namestiti v sisteme z nizkim profilom. Sprednja površina plošče RevoDrive 350 je prekrita z okrasnim kovinskim ohišjem, ki deluje tudi kot radiator za osnovni čip krmilnika RAID. Krmilniki SF-2282 se nahajajo na hrbtni strani plošče in nimajo hlajenja.
Za oblikovanje niza bliskovnega pomnilnika je OCZ uporabil čipe svojega matičnega podjetja Toshiba. Uporabljajo se čipi, izdelani po 19-nm procesni tehnologiji in imajo kapaciteto 64 Gbit. Skupna količina bliskovnega pomnilnika v RevoDrive 350 480 GB je 512 GB, vendar je 13% rezerviranega za notranje potrebe - izravnavo obrabe in zbiranje smeti.
Omeniti velja, da arhitektura RevoDrive 350 ni edinstvena. Na trgu obstaja še več modelov podobnih SSD diskov, ki delujejo po principu “RAID polja SATA SSD diskov na osnovi SandForce krmilnikov.” Vendar pa imajo vse takšne rešitve, kot je obravnavani pogon OCZ PCIe, neprijetno pomanjkljivost - njihova zmogljivost pri zapisovanju se sčasoma poslabša. To je posledica posebnosti notranjih algoritmov krmilnikov SandForce, katerih delovanje TRIM ne vrne hitrosti pisanja na prvotno raven.
Nesporno dejstvo, da je RevoDrive 350 stopničko nižje od diskov PCI Express nove generacije, poudarja dejstvo, da ima ta disk samo triletno garancijo, njegov zajamčeni zapisni vir pa znaša le 54 TB – nekajkrat manj kot konkurentov. Še več, kljub dejstvu, da RevoDrive 350 temelji na enaki zasnovi kot strežnik Z-Drive 4500, nima zaščite pred prenapetostjo. Vse to pa ne preprečuje OCZ, da s svojo značilno drznostjo RevoDrive 350 postavi kot vrhunsko rešitev na ravni Intel SSD 750.
Plextor M6e Black Edition 256 GB
Takoj je treba opozoriti, da je pogon Plextor M6e Black Edition neposredni naslednik znanega modela M6e. Podobnost novega izdelka s predhodnikom je vidna skoraj v vsem, če govorimo o tehnični in ne estetski komponenti. Novi SSD ima tudi dvokomponentno zasnovo, vključno s samim pogonom v formatu M.2 2280 in adapterjem, ki vam omogoča, da ga namestite v katero koli običajno režo PCIe x4 (ali hitrejšo). Temelji tudi na osemkanalnem krmilniku Marvell 88SS9183, ki z zunanjim svetom komunicira prek dveh linij PCI Express 2.0. Tako kot prejšnja modifikacija tudi M6e Black Edition uporablja bliskovni pomnilnik Toshiba MLC.
To pomeni, da medtem ko je M6e Black Edition videti kot polovična kartica PCI Express x4, ko je sestavljen, ta SSD dejansko uporablja samo dva pasova PCI Express 2.0. Od tod tudi ne tako impresivne hitrosti, ki so le malenkost višje od zmogljivosti tradicionalnih diskov SATA SSD. Nominalna zmogljivost za zaporedne operacije je omejena na 770 MB/s, za poljubne pa 105 tisoč IOPS. Treba je omeniti, da Plextor M6e Black Edition deluje s podedovanim protokolom AHCI, kar zagotavlja njegovo široko združljivost z različnimi sistemi.
Kljub dejstvu, da je Plextor M6e Black Edition, tako kot Kingston HyperX Predator, kombinacija adapterja PCI Express in "jedra" v formatu kartice M.2, tega s sprednje strani ni mogoče ugotoviti. Celoten pogon je skrit pod figurastim črnim aluminijastim ohišjem, v sredino katerega je vdelan rdeč radiator, ki naj bi odvajal toploto krmilnika in pomnilniških čipov. Izračun oblikovalcev je jasen: podobna barvna shema se pogosto uporablja v različni igralni strojni opremi, zato bo Plextor M6e Black Edition harmonično videti poleg številnih igralnih matičnih plošč in video kartic večine vodilnih proizvajalcev.
Niz bliskovnih pomnilnikov v Plextor M6e Black Edition je sestavljen iz Toshibinih 19nm MLC NAND čipov druge generacije s kapaciteto 64 Gbit. Rezerva, ki se uporablja za nadomestni sklad in delovanje internih algoritmov za izravnavo obrabe in zbiranje smeti, je namenjena 7 odstotkov celotnega obsega. Vse ostalo je uporabniku na voljo.
Zaradi uporabe dokaj šibkega krmilnika Marvell 88SS9183 z zunanjim vodilom PCI Express 2.0 x2 bi morali disk Plextor M6e Black Edition obravnavati kot precej počasen PCIe SSD. Vendar to ne preprečuje proizvajalcu, da ta izdelek uvrsti v zgornjo cenovno kategorijo. Po eni strani je še vedno hitrejši od SATA SSD, po drugi strani pa ima dobre lastnosti zanesljivosti: ima dolgo MTBF in je pokrit s petletno garancijo. Vendar pa v njem niso izvedene nobene posebne tehnologije, ki bi lahko zaščitile M6e Black Edition pred napetostnimi sunki ali podaljšale njegovo življenjsko dobo.
Samsung SM951 256 GB
Samsung SM951 je najbolj izmuzljiv pogon v današnjem testiranju. Dejstvo je, da je to sprva izdelek za sestavljalce računalnikov, zato je v prodaji na drobno predstavljen precej slabo. Če pa želite, ga je še vedno mogoče kupiti, zato nismo zavrnili obravnave SM951. Poleg tega je sodeč po značilnostih zelo hitro delujoč model. Zasnovan je za delo na vodilu PCI Express 3.0 x4, uporablja protokol AHCI in obljublja impresivne hitrosti: do 2150 MB/s za zaporedne operacije in do 90 tisoč IOPS za naključne operacije. Najpomembneje pa je, da je ob vsem tem Samsung SM951 cenejši od mnogih drugih PCIe SSD-jev, zato ima lahko njegovo iskanje za prodajo zelo specifično ekonomsko utemeljitev.
Druga značilnost Samsung SM951 je, da je na voljo v formatu M.2. Sprva je ta rešitev namenjena mobilnim sistemom, zato pogonu niso priloženi adapterji za reže PCIe polne velikosti. Vendar se to težko šteje za resno pomanjkljivost - večina vodilnih matičnih plošč ima na krovu tudi reže za vmesnik M.2. Poleg tega so v prodaji široko dostopne potrebne adapterske plošče. Sam Samsung SM951 je plošča faktorja oblike M.2 2280, katere konektor ima ključ tipa M, kar kaže na potrebo po SSD s štirimi linijami PCI Express.
Samsung SM951 temelji na izjemno zmogljivem krmilniku Samsung UBX, ki ga je proizvajalec razvil posebej za SSD diske z vmesnikom PCI Express. Temelji na treh jedrih z arhitekturo ARM in je teoretično sposoben delati z ukazi AHCI in NVMe. V zadevnem SSD je v krmilniku omogočen samo način AHCI. Toda različica NVMe tega krmilnika bo kmalu vidna v novem potrošniškem SSD-ju, ki naj bi ga Samsung lansiral to jesen.
Zaradi osredotočenosti na OEM za zadevni pogon nista zagotovljena niti garancijsko obdobje niti predvidena vzdržljivost. Graditelji sistemov, v katere bo nameščen SM951, ali prodajalci morajo prijaviti te parametre. Vendar je treba opozoriti, da 3D V-NAND, ki ga Samsung zdaj aktivno promovira v potrošniških SSD-jih kot hitrejšo in zanesljivejšo vrsto bliskovnega pomnilnika, v SM951 ni uporabljen. Namesto tega uporablja običajni planarni Toggle Mode 2.0 MLC NAND, ki je domnevno izdelan s 16nm tehnologijo (nekateri viri predlagajo 19nm procesno tehnologijo). To pomeni, da od SM951 ne bi smeli pričakovati enako visoke vzdržljivosti kot vodilni pogon SATA 850 PRO. V tem parametru je SM951 bližje običajnim modelom srednjega nivoja, poleg tega je v tem SSD-ju za redundanco dodeljenih le 7 odstotkov pomnilnika flash. Samsung SM951 nima posebnih tehnologij na ravni strežnika za zaščito podatkov pred izpadi električne energije. Z drugimi besedami, pri tem modelu je poudarek izključno na hitrosti, vse ostalo pa je odrezano zaradi znižanja stroškov.
Omeniti velja še eno točko. Pod visoko obremenitvijo se Samsung SM951 precej segreje, kar lahko na koncu povzroči celo dušenje. Zato je v visoko zmogljivih sistemih priporočljivo organizirati vsaj pretok zraka za SM951 ali še bolje, pokriti z radiatorjem.
Primerjalne lastnosti testiranih SSD diskov
Težave z združljivostjo
Kot vsaka nova tehnologija se tudi diski SSD z vmesnikom PCI Express še ne morejo pohvaliti s 100-odstotnim brezhibnim delovanjem na nobeni platformi, še posebej na starejših. Zato morate izbrati ustrezen SSD ne le na podlagi lastnosti potrošnikov, ampak tudi z vidika združljivosti. In tukaj je pomembno upoštevati dve točki.Prvič, različni SSD lahko uporabljajo različno število pasov PCI Express in različne generacije tega vodila - 2.0 ali 3.0. Zato se morate pred nakupom pogona PCIe prepričati, da ima sistem, kamor ga nameravate namestiti, prosto režo z zahtevano pasovno širino. Seveda so hitrejši PCIe SSD diski nazaj združljivi s počasnimi režami, a v tem primeru nakup hitrega SSD diska nima preveč smisla – preprosto ne bo mogel sprostiti svojega polnega potenciala.
Plextor M6e Black Edition ima v tem smislu najširšo združljivost - zahteva le dve pasovi PCI Express 2.0 in takšno prosto režo boste verjetno našli na skoraj vsaki matični plošči. Kingston HyperX Predator že potrebuje štiri pasove PCI Express 2.0: številne plošče imajo tudi takšne reže PCIe, vendar nekatere poceni platforme morda nimajo dodatnih rež s štirimi ali več pasovi PCI Express. To še posebej velja za matične plošče, zgrajene na naborih čipov nižje ravni, katerih skupno število vrstic je mogoče zmanjšati na šest. Zato pred nakupom Kingston HyperX Predator preverite, ali ima sistem prosto režo s štirimi ali več pasovi PCI Express.
OCZ Revodrive 350 predstavlja težjo težavo - že zdaj zahteva osem pasov PCI Express. Takšne reže običajno ne izvaja nabor čipov, ampak procesor. Zato je optimalno mesto za uporabo takšnega diska platforme LGA 2011/2011-3, kjer ima krmilnik procesorja PCI Express presežek stez, kar mu omogoča servisiranje več kot ene video kartice. V sistemih s procesorji LGA 1155/1150/1151 bo OCZ Revodrive 350 primeren le, če se uporablja grafika, vgrajena v CPE. V nasprotnem primeru boste morali v korist pogona SSD odstraniti polovico linij iz GPU in ga preklopiti v način PCI Express x8.
Intel SSD 750 in Samsung SM951 sta nekoliko podobna OCZ Revodrive 350: prav tako ju je bolje uporabiti v režah PCI Express, ki jih poganja procesor. Vendar razlog tukaj ni število pasov - potrebujejo le štiri pasove PCI Express, ampak generacija tega vmesnika: oba pogona lahko uporabljata povečano pasovno širino PCI Express 3.0. Vendar pa obstaja izjema: najnovejši Intelovi nabori čipov serije 100, zasnovani za procesorje družine Skylake, so prejeli podporo za PCI Express 3.0, tako da jih je v najnovejših ploščah LGA 1151 mogoče namestiti brez griže vesti v nabor čipov. PCIe reže, do katerih so vsaj štiri linije.
Obstaja še drugi del težave z združljivostjo. Poleg vseh omejitev, povezanih s prepustnostjo različnih različic rež PCI Express, obstajajo tudi omejitve, povezane z uporabljenimi protokoli. Najbolj brez težav v tem smislu so SSD diski, ki delujejo prek AHCI. Ker posnemajo vedenje običajnega krmilnika SATA, lahko delujejo s katero koli, tudi staro platformo: vidni so v BIOS-u katere koli matične plošče, lahko so zagonske diskete in za njihovo delovanje niso potrebni dodatni gonilniki. v operacijskem sistemu. Z drugimi besedami, Kingston HyperX Predator in Plextor M6e Black Edition sta dva SSD-ja PCIe brez težav.
Kaj pa drugi par diskov AHCI? Situacija z njimi je nekoliko bolj zapletena. OCZ Revodrive 350 teče v operacijskem sistemu prek lastnega gonilnika, a tudi kljub temu ni težav s tem, da ta disk postane zagonski. Pri Samsungu SM951 je situacija slabša. Čeprav ta SSD komunicira s sistemom prek podedovanega protokola AHCI, nima lastnega BIOS-a, zato ga mora inicializirati BIOS matične plošče. Na žalost vse matične plošče, zlasti stare, ne podpirajo tega SSD. Zato lahko s popolnim zaupanjem govorimo le o njegovi združljivosti s ploščami, ki temeljijo na najnovejših naborih čipov Intel serije 90 in 100. V drugih primerih ga matična plošča preprosto ne vidi. Seveda vam to ne bo preprečilo uporabe Samsung SM951 v operacijskem sistemu, kjer ga zlahka inicializira gonilnik AHCI, a v tem primeru boste morali pozabiti na možnost zagona s hitrega SSD diska.
A največ nevšečnosti lahko povzroči Intel SSD 750, ki deluje prek novega vmesnika NVMe. Gonilniki, potrebni za podporo diskov SSD, ki uporabljajo ta protokol, so na voljo samo v najnovejših operacijskih sistemih. Tako se je v Linuxu podpora za NVMe pojavila v različici jedra 3.1; »prirojeni« gonilnik NVMe je na voljo v Microsoftovih sistemih, začenši z Windows 8.1 in Windows Server 2012 R2; v OS X pa je bila združljivost z pogoni NVMe dodana v različici 10.10.3. Poleg tega NVMe SSD ne podpirajo vse matične plošče. Da se takšni pogoni lahko uporabljajo kot zagonski pogoni, mora BIOS matične plošče imeti tudi ustrezen gonilnik. Vendar so proizvajalci potrebne funkcije vgradili samo v najnovejše različice vdelane programske opreme, izdane za najnovejše modele matičnih plošč. Zato je podpora za nalaganje operacijskega sistema iz pogonov NVMe na voljo samo na najsodobnejših ploščah za navdušence, ki temeljijo na naborih čipov Intel Z97, Z170 in X99. Na starejših in cenejših platformah bodo uporabniki lahko uporabljali NVMe SSD samo kot druge pogone v omejenem naboru operacijskih sistemov.
Kljub dejstvu, da smo poskušali opisati vse možne kombinacije platform in pogonov PCI Express, je glavni zaključek iz zgoraj navedenega naslednji: združljivost PCIe SSD diskov z matičnimi ploščami ni tako očitno vprašanje kot v primeru SATA SSD diskov. Zato pred nakupom katerega koli hitrega polprevodniškega pogona, ki deluje prek PCI Express, obvezno preverite njegovo združljivost z določeno matično ploščo na spletni strani proizvajalca.
Testna konfiguracija, orodja in metodologija testiranja
Testiranje poteka v operacijskem sistemu Microsoft Windows 8.1 Professional x64 with Update, ki pravilno prepoznava in servisira sodobne diske SSD. To pomeni, da je med postopkom testiranja, tako kot pri običajni vsakodnevni uporabi SSD-ja, podprt in aktivno uporabljen ukaz TRIM. Meritve zmogljivosti se izvajajo s pogoni v "rabljenem" stanju, kar dosežemo s predhodnim polnjenjem s podatki. Pred vsakim testom se pogoni očistijo in vzdržujejo z ukazom TRIM. Med posameznimi testi je 15-minutni premor, namenjen pravilnemu razvoju tehnologije zbiranja smeti. Vsi testi uporabljajo naključne podatke, ki jih ni mogoče stisniti, razen če ni navedeno drugače.Uporabljene aplikacije in testi:
Iometer 1.1.0
Merjenje hitrosti zaporednega branja in pisanja podatkov v blokih po 256 KB (najbolj značilna velikost bloka za zaporedne operacije pri namiznih opravilih). Hitrosti so ocenjene v minuti, nato pa se izračuna povprečje.
Merjenje hitrosti naključnega branja in pisanja v blokih 4 KB (ta velikost bloka se uporablja v veliki večini operacij v resničnem življenju). Test se izvede dvakrat - brez čakalne vrste zahtev in s čakalno vrsto zahtev z globino 4 ukazov (tipično za namizne aplikacije, ki aktivno delujejo z razvejanim datotečnim sistemom). Podatkovni bloki so poravnani glede na strani bliskovnega pomnilnika pogonov. Ocenjevanje hitrosti poteka tri minute, nato se izračuna povprečje.
Ugotavljanje odvisnosti naključnih hitrosti branja in pisanja pri delovanju pogona s 4 KB bloki od globine čakalne vrste zahtev (v razponu od enega do 32 ukazov). Podatkovni bloki so poravnani glede na strani bliskovnega pomnilnika pogonov. Ocenjevanje hitrosti poteka tri minute, nato se izračuna povprečje.
Vzpostavitev odvisnosti naključnih hitrosti branja in pisanja, ko pogon deluje z bloki različnih velikosti. Uporabljajo se bloki velikosti od 512 bajtov do 256 KB. Globina čakalne vrste zahtev med preskusom je 4 ukaze. Podatkovni bloki so poravnani glede na strani bliskovnega pomnilnika pogonov. Ocenjevanje hitrosti poteka tri minute, nato se izračuna povprečje.
Merjenje zmogljivosti pri mešanih večnitnih delovnih obremenitvah in določanje njene odvisnosti od razmerja med operacijami branja in pisanja. Test se izvede dvakrat: za zaporedno branje in pisanje v 128 KB blokih, ki se izvajajo v dveh neodvisnih nitih, in za naključne operacije s 4 KB bloki, ki se izvajajo v štirih nitih. V obeh primerih se razmerje med operacijama branja in pisanja spreminja v korakih po 20 odstotkov. Ocenjevanje hitrosti poteka tri minute, nato se izračuna povprečje.
Študija poslabšanja zmogljivosti SSD pri obdelavi neprekinjenega toka naključnih zapisovalnih operacij. Bloki so veliki 4 KB, globina čakalne vrste pa je 32 ukazov. Podatkovni bloki so poravnani glede na strani bliskovnega pomnilnika pogonov. Test traja dve uri, trenutne meritve hitrosti se izvajajo vsako sekundo. Na koncu preizkusa se zmožnost pogona, da povrne svoje delovanje na prvotne vrednosti, dodatno preveri zaradi delovanja tehnologije zbiranja smeti in po zagonu ukaza TRIM.
CrystalDiskMark 5.0.2
Sintetični test, ki zagotavlja tipične indikatorje zmogljivosti za pogone SSD, izmerjene na 1-gigabajtnem območju diska "na vrhu" datotečnega sistema. Od celotnega nabora parametrov, ki jih je mogoče oceniti s tem pripomočkom, smo pozorni na hitrost zaporednega branja in pisanja ter zmogljivost naključnega branja in pisanja 4 KB blokov brez čakalne vrste zahtev in z globino čakalne vrste 32 ukazov.
PCMark 8 2.0
Test, ki temelji na posnemanju dejanske obremenitve diska, ki je značilna za različne priljubljene aplikacije. Na pogonu, ki se preskuša, je v datotečnem sistemu NTFS ustvarjena ena particija za celoten razpoložljivi nosilec, test sekundarne shrambe pa se izvede v PCMark 8. Rezultati testiranja upoštevajo tako končno zmogljivost kot hitrost izvajanja posameznih testnih sledi, ki jih generirajo različne aplikacije.
Preizkusi kopiranja datotek
Ta test meri hitrost kopiranja imenikov z različnimi vrstami datotek, pa tudi hitrost arhiviranja in razpakiranja datotek znotraj pogona. Za kopiranje se uporablja standardno orodje Windows - pripomoček Robocopy; za arhiviranje in razpakiranje se uporablja arhivator 7-zip različice 9.22 beta. Preizkusi vključujejo tri sklope datotek: ISO – sklop, ki vključuje več slik diskov z distribucijami programa; Program – komplet, ki je vnaprej nameščen programski paket; Delo – niz delovnih datotek, ki vključuje pisarniške dokumente, fotografije in ilustracije, pdf datoteke in multimedijske vsebine. Vsak komplet ima skupno velikost datoteke 8 GB.
Testna platforma je računalnik z matično ploščo ASUS Z97-Pro, procesorjem Core i5–4690K z vgrajeno Intel HD Graphics 4600 in 16 GB DDR3-2133 SDRAM. Pogoni z vmesnikom SATA se povezujejo s krmilnikom SATA 6 Gb/s, vgrajenim v nabor čipov matične plošče, in delujejo v načinu AHCI. Pogoni z vmesnikom PCI Express so nameščeni v prvo režo PCI Express 3.0 x16 s polno hitrostjo. Uporabljena gonilnika sta Intel Rapid Storage Technology (RST) 13.5.2.1000 in gonilnik Intel Windows NVMe 1.2.0.1002.
Količina in hitrost prenosa podatkov v merilih uspešnosti sta navedena v binarnih enotah (1 KB = 1024 bajtov).
Poleg petih glavnih junakov tega testa - odjemalskih SSD diskov z vmesnikom PCI Express, smo dodali še najhitrejši SATA SSD - Samsung 850 PRO.
Posledično je seznam testiranih modelov dobil naslednjo obliko:
Intel SSD 750 400 GB (SSDPEDMW400G4, firmware 8EV10135);
Kingston HyperX Predator PCIe 480 GB (SHPM2280P2H/480G, vdelana programska oprema OC34L5TA);
OCZ RevoDrive 350 480 GB (RVD350-FHPX28-480G, vdelana programska oprema 2.50);
Plextor M6e Black Edition 256 GB (PX-256M6e-BK, vdelana programska oprema 1.05);
Samsung 850 Pro 256 GB (MZ-7KE256, firmware EXM01B6Q);
Samsung SM951 256 GB (MZHPV256HDGL-00000, firmware BXW2500Q).
Izvedba
Zaporedno branje in pisanje
Novo generacijo pogonov SSD, prenesenih na vodilo PCI Express, naj bi odlikovale predvsem visoke sekvenčne hitrosti branja in pisanja. In točno to vidimo na grafu. Vsi PCIe SSD-ji so bolj produktivni od najboljšega SATA SSD-ja – Samsung 850 PRO. Vendar pa tudi nekaj tako preprostega, kot je zaporedno branje in pisanje, kaže velike razlike med diski SSD različnih proizvajalcev. Poleg tega različica uporabljenega vodila PCI Express ni odločilna. Najboljšo zmogljivost tukaj lahko doseže pogon PCI Express 3.0 x4 Samsung SM951, na drugem mestu pa je Kingston HyperX Predator, ki deluje prek PCI Express 2.0 x4. Progresivni pogon NVMe Intel SSD 750 je bil šele na tretjem mestu.
Naključno branje
Če govorimo o naključnem branju, potem, kot je razvidno iz diagramov, se PCIe SSD po hitrosti ne razlikujejo posebej od tradicionalnih SATA SSD. Poleg tega to ne velja samo za pogone AHCI, ampak tudi za izdelek, ki deluje s kanalom NVMe. Pravzaprav lahko samo trije udeleženci v tem testu pokažejo boljšo zmogljivost kot Samsung 850 PRO za operacije naključnega branja v majhnih čakalnih vrstah zahtev: Samsung SM951, Intel SSD 750 in Kingston HyperX Predator.
Kljub dejstvu, da operacije z globoko čakalno vrsto zahtev niso značilne za osebne računalnike, bomo vseeno pogledali, kako je zmogljivost zadevnega SSD-ja odvisna od globine čakalne vrste zahtev pri branju 4 KB blokov.
Graf jasno prikazuje, kako lahko rešitve, ki delujejo prek PCI Express 3.0 x4, prekašajo vse druge SSD diske. Krivulje, ki ustrezajo Samsung SM951 in Intel SSD 750, so bistveno višje od grafov drugih pogonov. Na podlagi zgornjega diagrama je mogoče narediti še en zaključek: OCZ RevoDrive 350 je sramotno počasen pogon SSD. Pri operacijah naključnega branja je približno polovica boljši od SSD SSD, kar je posledica njegove arhitekture RAID in uporabe zastarelih krmilnikov SandForce druge generacije.
Poleg tega predlagamo, da pogledamo, kako je hitrost naključnega branja odvisna od velikosti podatkovnega bloka:
Tukaj je slika malo drugačna. Ko se velikost bloka poveča, začnejo operacije spominjati na zaporedne, tako da ne začneta igrati vloge le arhitektura in moč krmilnika SSD, temveč tudi pasovna širina vodila, ki ga uporablja. Na večjih blokih najboljšo zmogljivost zagotavljajo Samsung SM951, Intel SSD 750 in Kingston HyperX Predator.
Naključno piše
Nekje so se morale pokazati prednosti vmesnika NVMe z nizko zakasnitvijo in krmilnika Intel SSD 750 z visoko vzporednostjo. Poleg tega velik medpomnilnik DRAM, ki je na voljo v tem SSD-ju, omogoča zelo učinkovito predpomnjenje podatkov. Kot rezultat, Intel SSD 750 zagotavlja neprimerljive hitrosti naključnega pisanja, tudi ko je čakalna vrsta zahtev minimalna.
Na naslednjem grafu, ki prikazuje odvisnost hitrosti naključnega pisanja v blokih 4K od globine čakalne vrste zahtev, lahko jasneje vidite, kaj se zgodi z zmogljivostjo naključnega pisanja, ko se globina čakalne vrste zahtev poveča:
Zmogljivost Intel SSD 750 se spreminja, dokler globina čakalne vrste ne doseže 8 ukazov. To je tipično vedenje potrošniških SSD-jev. Vendar pa je Intelov novi izdelek drugačen v tem, da so njegove hitrosti naključnega zapisovanja bistveno višje od vseh drugih pogonov SSD, vključno z najhitrejšimi modeli PCIe, kot sta Samsung SM951 ali Kingston HyperX Predator. Z drugimi besedami, za občasne delovne obremenitve pisanja Intel SSD 750 ponuja bistveno boljšo zmogljivost kot kateri koli drug SSD. Z drugimi besedami, prehod na vmesnik NVMe vam omogoča izboljšanje hitrosti naključnega pisanja. In to je vsekakor pomembna lastnost, vendar predvsem za strežniške pogone. Pravzaprav je Intel SSD 750 ravno bližnji sorodnik modelov Intel DC P3500, P3600 in P3700.
Naslednji graf prikazuje zmogljivost naključnega pisanja kot funkcijo velikosti podatkovnega bloka.
S povečanjem velikosti blokov Intel SSD 750 izgubi svojo brezpogojno prednost. Samsung SM951 in Kingston HyperX Predator začenjata proizvajati približno enako zmogljivost.
Ker SSD diski postajajo cenejši, se ne uporabljajo več kot zgolj sistemski pogoni in postajajo običajni delovni pogoni. V takšnih situacijah SSD prejme ne samo prečiščeno obremenitev v obliki pisanja ali branja, temveč tudi mešane zahteve, ko operacije branja in pisanja sprožijo različne aplikacije in jih je treba obdelati sočasno. Vendar polno dupleksno delovanje ostaja pomembna težava za sodobne krmilnike SSD. Pri mešanju branja in pisanja v isti čakalni vrsti hitrost večine potrošniških SSD-jev opazno pade. To je postalo razlog za izvedbo ločene študije, v kateri preverjamo, kako SSD diski delujejo, ko je treba obdelati zaporedne operacije, ki prihajajo vmes. Naslednjih nekaj grafikonov prikazuje najbolj značilen primer za namizne računalnike, kjer je razmerje med operacijami branja in pisanja 4 proti 1.
Z zaporedno mešano obremenitvijo s prevladujočimi operacijami branja, ki je značilna za običajne osebne računalnike, Samsung SM951 in Kingston HyperX Predator zagotavljata najboljšo zmogljivost. Naključna mešana obremenitev se izkaže za težji test za SSD in pusti Samsung SM951 v vodstvu, vendar se Intel SSD 750 premakne na drugo mesto, Plextor M6e Black Edition, Kingston HyperX Predator in OCZ RevoDrive. 350 se na splošno izkaže za opazno slabšega od navadnega SATA SSD.
Naslednji par grafov daje podrobnejšo sliko zmogljivosti pri mešanih obremenitvah, ki prikazuje odvisnost hitrosti SSD od razmerja med operacijami branja in pisanja na njem.
Vse zgoraj povedano dobro potrjujejo zgornji grafi. Pri mešani obremenitvi z zaporednimi operacijami najboljšo zmogljivost kaže Samsung SM951, ki se pri delu s kakršnimi koli serijskimi podatki počuti kot riba v vodi. Pri poljubnih mešanih operacijah je situacija nekoliko drugačna. Oba diska Samsung, SM951, ki deluje prek PCI Express 3.0 x4, in običajni SATA 850 PRO, dajeta zelo dobre rezultate v tem testu in prekašata skoraj vse druge SSD diske. V nekaterih primerih se jim lahko upre le Intel SSD 750, ki je zaradi ukaznega sistema NVMe odlično optimiziran za delo z naključnimi zapisi. In ko se delež zapisov v mešanem transakcijskem toku poveča na 80 odstotkov ali več, skoči naprej.
Rezultati v CrystalDiskMark
CrystalDiskMark je priljubljena in preprosta primerjalna aplikacija, ki deluje na vrhu datotečnega sistema in daje rezultate, ki jih običajni uporabniki zlahka ponovijo. Kazalniki uspešnosti, pridobljeni v njem, bi morali dopolnjevati podrobne grafe, ki smo jih zgradili na podlagi testov v IOMetru.
Prikazani štirje diagrami imajo samo teoretično vrednost in prikazujejo najvišjo zmogljivost, ki je ni mogoče doseči pri tipičnih delovnih obremenitvah odjemalca. V osebnih računalnikih nikoli ni globine čakalne vrste zahtev 32 ukazov, vendar vam v posebnih testih omogoča, da dobite največje kazalnike zmogljivosti. In v tem primeru je vodilno zmogljivost z veliko rezervo zagotovil Intel SSD 750, ki ima arhitekturo, podedovano od strežniških pogonov, kjer je velika globina čakalne vrste zahtev povsem običajna.
Toda ti štirje diagrami so praktičnega pomena - prikazujejo zmogljivost pod obremenitvijo, kar je značilno za osebne računalnike. In tu najboljšo zmogljivost daje Samsung SM951, ki za Intel SSD 750 zaostaja le z naključnimi zapisi 4 KB.
PCMark 8 2.0, resnični primeri uporabe
Testni paket Futuremark PCMark 8 2.0 je zanimiv, ker ni sintetične narave, ampak nasprotno temelji na delovanju resničnih aplikacij. Med njegovim prehodom se reproducirajo resnični scenariji - sledi uporabe diska v običajnih namiznih opravilih in meri se hitrost njihovega izvajanja. Trenutna različica tega testa simulira delovne obremenitve, ki so vzete iz resničnih igralnih aplikacij Battlefield 3 in World of Warcraft ter programskih paketov Abobe in Microsoft: After Effects, Illustrator, InDesign, Photoshop, Excel, PowerPoint in Word. Končni rezultat se izračuna v obliki povprečne hitrosti, ki jo pogoni pokažejo pri prevozu testnih poti.
Test PCMark 8 2.0, ki ocenjuje delovanje pomnilniških sistemov v resničnih aplikacijah, nam jasno pove, da obstajata samo dva pogona PCIe, katerih hitrost je bistveno višja kot pri običajnih modelih z vmesnikom SATA. To sta Samsung SM951 in Intel SSD 750, ki zmagujeta na mnogih drugih testih. Drugi PCIe SSD, na primer Plextor M6e Black Edition in Kingston HyperX Predator, zaostajajo za vodilnimi več kot enkrat in pol. No, OCZ ReveDrive 350 kaže odkrito slabo zmogljivost. Je več kot dvakrat počasnejši od najboljših PCIe SSD diskov in je celo počasnejši od Samsung 850 PRO, ki deluje preko vmesnika SATA.
Celoten rezultat PCMark 8 je treba dopolniti s kazalniki zmogljivosti, ki jih ustvarijo bliskovni pogoni pri prehodu posameznih testnih sledi, ki simulirajo različne možnosti obremenitve v resničnem življenju. Dejstvo je, da se bliskovni pogoni pod različnimi obremenitvami pogosto obnašajo nekoliko drugače.
Ne glede na aplikacijo, o kateri govorimo, v vsakem primeru največjo zmogljivost zagotavlja eden od SSD-jev z vmesnikom PCI Express 3.0 x4: bodisi Samsung SM951 ali Intel SSD 750. Zanimivo je, da drugi PCIe SSD-ji v nekaterih primerih na splošno zagotavljajo le hitrosti na ravni SSD diskov SATA . Pravzaprav je prednost istega Kingston HyperX Predator in Plextor M6e Black Edition pred Samsung 850 PRO vidna le v Adobe Photoshopu, Battlefield 3 in Microsoft Wordu.
Kopiranje datotek
Glede na to, da se pogoni SSD vedno bolj uvajajo v osebne računalnike, smo se odločili, da naši metodologiji dodamo merjenje zmogljivosti med običajnimi operacijami datotek - pri kopiranju in delu z arhivi - ki se izvajajo "znotraj" pogona . To je tipična dejavnost diska, ki se pojavi, ko SSD ne deluje kot sistemski pogon, ampak kot običajen disk.
V testih kopiranja sta voditelja še vedno isti Samsung SM951 in Intel SSD 750. Če pa govorimo o velikih zaporednih datotekah, potem lahko z njimi tekmuje Kingston HyperX Predator. Moram reči, da se s preprostim kopiranjem skoraj vsi PCIe SSD diski izkažejo za hitrejše od Samsung 850 PRO. Obstaja le ena izjema - Plextor M6e Black Edition. In OCZ RevoDrive 350, ki se je v drugih testih dosledno znašel v položaju brezupnega autsajderja, nepričakovano prekaša ne le SATA SSD, ampak tudi najpočasnejši PCIe SSD.
Druga skupina testov je bila izvedena pri arhiviranju in dearhiviranju imenika z delovnimi datotekami. Bistvena razlika v tem primeru je, da se polovica operacij izvaja z ločenimi datotekami, druga polovica pa z eno veliko arhivsko datoteko.
Podobno je tudi pri delu z arhivi. Edina razlika je v tem, da se tukaj Samsung SM951 uspe samozavestno ločiti od vseh svojih konkurentov.
Kako deluje TRIM in zbiranje smeti v ozadju
Pri testiranju različnih SSD-jev vedno preverimo, kako obvladajo ukaz TRIM in ali so sposobni pobrati smeti in obnoviti svoje delovanje brez podpore operacijskega sistema, torej v situaciji, ko ukaz TRIM ni izdan. Takšno testiranje so izvedli tudi tokrat. Zasnova tega testa je standardna: po ustvarjanju dolge neprekinjene obremenitve pri zapisovanju podatkov, kar vodi do zmanjšanja hitrosti pisanja, onemogočimo podporo TRIM in počakamo 15 minut, med katerimi se lahko SSD sam poskuša obnoviti z uporabo lastnega zbiralnika smeti algoritma, vendar brez zunanje pomoči operacijskega sistema, in izmerite hitrost. Nato se pogonu vsili ukaz TRIM - in po kratkem premoru se hitrost ponovno izmeri.Rezultati tega testiranja so prikazani v naslednji tabeli, ki za vsak testirani model prikazuje, ali se odziva na TRIM z brisanjem neuporabljenega bliskovnega pomnilnika in ali lahko pridobi čiste strani bliskovnega pomnilnika za prihodnje operacije, če mu ni izdan ukaz TRIM. Za pogone, ki so lahko izvajali zbiranje smeti brez ukaza TRIM, smo navedli tudi količino bliskovnega pomnilnika, ki jo je neodvisno sprostil krmilnik SSD za prihodnje operacije. Če disk uporabljate v okolju brez podpore TRIM, je točno tolikšna količina podatkov, ki se lahko po nedejavnosti shrani na disk z visoko začetno hitrostjo.
Kljub dejstvu, da je visokokakovostna podpora za ukaz TRIM postala industrijski standard, nekateri proizvajalci menijo, da je sprejemljivo prodajati pogone, ki tega ukaza ne izvajajo v celoti. Takšen negativen primer prikazuje OCZ Revodrive 350. Formalno razume TRIM in celo poskuša nekaj narediti, ko prejme ta ukaz, vendar ni govora o popolni vrnitvi hitrosti pisanja na prvotne vrednosti. In v tem ni nič čudnega: Revodrive 350 temelji na krmilnikih SandForce, ki se odlikujejo po nepopravljivem poslabšanju zmogljivosti. V skladu s tem je prisoten tudi v Revodrive 350.
Vsi ostali PCIe SSD diski delujejo s TRIM tako kot njihovi primerki SATA. To je idealno: v operacijskih sistemih, ki pogonom izdajo ta ukaz, zmogljivost ostaja na dosledno visoki ravni.
Vendar želimo več - visokokakovosten pogon bi moral biti sposoben izvajati zbiranje smeti brez izdaje ukaza TRIM. In tu izstopa Plextor M6e Black Edition – pogon, ki lahko samostojno sprosti bistveno več bliskovnega pomnilnika za prihajajoče operacije kot njegovi konkurenti. Čeprav seveda v eni ali drugi meri avtonomno zbiranje smeti deluje na vseh SSD-jih, ki smo jih testirali, z izjemo Samsung SM951. Z drugimi besedami, med običajno uporabo v sodobnih okoljih se zmogljivost Samsung SM951 ne bo poslabšala, vendar v primerih, ko TRIM ni podprt, ta SSD ni priporočljiv.
zaključki
Povzemanje rezultatov bi verjetno morali začeti z navedbo dejstva, da potrošniški SSD-ji z vmesnikom PCI Express niso več eksotika ali kakšni eksperimentalni izdelki, temveč celoten tržni segment, v katerem igrajo najhitrejši pogoni SSD za navdušence. To seveda pomeni tudi, da s PCIe SSD-ji že dolgo ni več težav: podpirajo vse funkcije, ki jih imajo SATA SSD-ji, hkrati pa so bolj produktivni in imajo včasih tudi kakšno novo zanimivo tehnologijo.Hkrati pa odjemalski trg PCIe SSD ni tako natrpan in doslej so lahko le podjetja z visokim inženirskim potencialom vstopila v kohorto proizvajalcev takšnih pogonov SSD. To je posledica dejstva, da neodvisni razvijalci masovno proizvedenih krmilnikov SSD še nimajo oblikovalskih rešitev, ki bi jim omogočile začetek proizvodnje pogonov PCIe z minimalnim inženirskim naporom. Zato je vsak PCIe SSD disk, ki je trenutno predstavljen na trgovskih policah, izviren in edinstven na svoj način.
V tem testiranju nam je uspelo združiti pet najbolj priljubljenih in najpogostejših PCIe SSD diskov, namenjenih delovanju v sklopu osebnih računalnikov. In na podlagi rezultatov njihovega spoznavanja postane jasno, da kupci, ki želijo preiti na uporabo pogonov SSD s progresivnim vmesnikom, še ne bodo imeli resnih težav pri izbiri. V večini primerov bo izbira jasna, toliko se testirani modeli razlikujejo po potrošniških lastnostih.
Na splošno se je izkazal za najbolj privlačen model PCIe SSD Samsung SM951. To je briljantna rešitev enega od vodilnih na trgu, ki deluje prek vodila PCI Express 3.0 x4, za katero se ne izkaže le, da lahko zagotovi najvišjo zmogljivost pri običajnih običajnih delovnih obremenitvah, ampak je tudi bistveno cenejša od vseh drugih pogonov PCIe.
Vendar pa Samsung SM951 še vedno ni popoln. Prvič, ne vsebuje nobenih posebnih tehnologij, namenjenih povečanju zanesljivosti, vendar bi jih v izdelkih premium ravni vseeno želeli imeti. Drugič, ta SSD je precej težko najti za prodajo v Rusiji - v našo državo se ne dobavlja po uradnih kanalih. Na srečo lahko predlagamo, da bodite pozorni na dobro alternativo - Intel SSD 750. Tudi ta SSD deluje prek PCI Express 3.0 x4 in le malo zaostaja za Samsung SM951. Je pa neposredni sorodnik strežniških modelov, zato ima visoko zanesljivost in deluje s protokolom NVMe, kar mu omogoča, da dokaže neprekosljivo hitrost pri naključnih operacijah pisanja.
Načeloma so drugi SSD-ji z vmesnikom PCIe v primerjavi s Samsung SM951 in Intel SSD 750 videti precej šibki. Še vedno pa obstajajo situacije, ko bodo morali raje izbrati kakšen drug model PCIe SSD. Dejstvo je, da so napredni pogoni Samsung in Intel združljivi samo s sodobnimi matičnimi ploščami, zgrajenimi na naborih čipov Intel devetdesete ali stote serije. V starejših sistemih lahko delujejo le kot "drugi disk" in nalaganje operacijskega sistema z njih bo nemogoče. Zato niti Samsung SM951 niti Intel SSD 750 nista primerna za nadgradnjo platform prejšnjih generacij in izbira bo morala biti na disku Kingston HyperX Predator, ki lahko po eni strani zagotavlja dobro delovanje, po drugi pa zajamčeno, da ne bo imel težav z združljivostjo s starejšimi platformami.
). Eno od meril za to idejo je bila brezplačna uporaba vrat USB 3.0 doma. No, ker matične plošče platforme am2 niso bile opremljene s takimi vrati, obstaja samo en izhod - uporaba krmilnika.
Glede dostave ni bilo nobenih vprašanj - proga je bila mednarodna in vse je bilo sledeno pravilno.
Toda embalaža (oziroma pomanjkanje le-te) je odvračala. Prodajalec je ali naiven do lahkomiselnosti ali pa je lastnik celega kupa jeklenih jajčk. Ker je antistatična vrečka s krmilnikom preprosto zapakirana v poštno vrečko. Brez kančka embalaže/tesnilnega materiala. Kot rezultat, mi je bil krmilnik dostavljen z odtrganim kondenzatorjem (+ še en na častno besedo). In v komentarjih prek enega kupca pišejo o opraskanem disku z gonilniki ali upognjenem montažnem okvirju.
Glede diska z gonilniki. Konkretno v mojem primeru ne morem preveriti njegove uporabnosti/delovanja. Ker nimam opreme za branje. Toda glede tega obstaja več odtenkov:
1) Z operacijskim sistemom Windows 10 krmilnik ne potrebuje namestitve gonilnika. (Potrjujem!)
2) V ocenah pišejo, da prodajalec na zahtevo pošlje voznika. (Ne morem komentirati, nisem kontaktiral. Ni bilo potrebe)
3) Gonilnik (za XP, VISTA, 7 in 8) lahko vedno prenesete za model čipa - VL805. 
Iskreno povedano, razen težave s kondenzatorji, se glede namestitve ne morem nič več pritoževati. Spajkano lepo in čisto.
Geometrično je plošča majhna in se zlahka prilega celo v ozko sistemsko enoto, vendar za to ni ustreznega montažnega okvirja. (Po mojem mnenju bi bila idealna možnost izbire pri oddaji naročila. Ampak to je tako, sanje ...) 
Čip VL805 "lahko naredi" štiri vrata USB 3.0. Od katerih sta dva (A F) usmerjena navzven, dva (19 nožica) pa sta usmerjena znotraj sistemske enote. Poleg slednjega se nahaja 4-polni Molex konektor za dovod zunanjega napajanja. 
Za teste hitrosti sem uporabil naslednje zunanje diske:
1) Pomnilniška kartica, povezana z bralnikom kartic USB 3.0 ().
[Naslednji na vseh posnetkih zaslona na levi so meritve na starih vratih 2.0. In na desni na novem - 3.0] 
2) 2,5-palčni trdi disk Western Digital WD Scorpio Blue 320 GB () v kombinaciji z USB 3.0 "žepom" 
3) SSD OCZ Vertex 2 () v kombinaciji z zgoraj omenjeno zunanjo škatlo AgeStar. 
Kaj naj rečem o tem? Vrednosti številk so se izkazale za pričakovane, saj je USB 2.0 stara in počasna vrata. In razlika v hitrosti med njim in vrati USB 3.0 bo opaznejša, čim hitrejši je pogon, ki ga nameravate uporabiti.
Če govorimo posebej o tej zadevni plošči, potem je zaradi malomarnosti prodajalca zelo možno, da boste morali pri nakupu delati s spajkalnikom in / ali prenesti gonilnik z interneta. Po drugi strani pa je to ena najcenejših možnosti, da svoj starejši računalnik opremite s hitrejšim vmesnikom.
Zdaj se poslovim. Bodi prijazen!
Nameravam kupiti +21 Dodaj med priljubljene Ocena mi je bila všeč +24 +41USB je najbolj priljubljen sodobni vmesnik za povezovanje zunanjih zunanjih naprav. Natančneje, standard USB 2.0 zagotavlja hitrost prenosa podatkov do 480 Mbit/s. Šteje se, da je zastarel zaradi pojava hitrejših in naprednejših različic - 3.0 in 3.1. Vendar pa so zmogljivosti USB 2.0 povsem zadostne za periferne naprave, ki ne potrebujejo visokih hitrosti prenosa podatkov ali močne moči - tipkovnice, miške, spletne kamere, bliskovni pogoni itd.; in ta vmesnik je poceni. Torej se konektorji te vrste še vedno pogosto uporabljajo v računalniški tehnologiji in malo verjetno je, da se bodo razmere v bližnji prihodnosti spremenile.
USB 3.2 gen 1
USB je najbolj priljubljen sodobni vmesnik za povezovanje zunanjih zunanjih naprav. USB 3.2 gen1 (prej označen kot USB 3.1 gen1 in USB 3.0) je naslednja generacija tega vmesnika po 2.0. V tej različici je bila hitrost prenosa podatkov povečana na 4,8 Gbit/s, povečala pa se je tudi moč, ki jo je mogoče napajati v konektor.
USB 3.2 gen2
USB je najbolj priljubljen sodobni vmesnik za povezovanje zunanjih zunanjih naprav. Različica 3.2 gen2 (prej znana kot USB 3.1 gen2 in USB 3.1) ima hitrosti prenosa podatkov do 10 Gbps.
USB C 3.2 gen 1
ESATA je specializiran vmesnik za povezavo zunanjih diskov. Zagotavlja hitrost prenosa podatkov 2,4 Gbps (5-krat hitreje od standarda USB 2.0). Poleg tega je povezava prek eSATA priročna, ker pogon ne zaseda vrat USB, kar je lahko uporabno za druge zunanje naprave. Po drugi strani pa se proizvaja razmeroma malo perifernih naprav s takšnim priključkom.
vrata COM
Izraz “vrata COM” običajno pomeni vmesnik RS-232. To je servisni priključek, ki se danes uporablja predvsem za povezovanje različne specializirane opreme - CNC strojev, brezprekinitvenih napajalnikov, programabilnih logičnih krmilnikov, nekaterih modelov usmerjevalnikov itd. Poleg tega se ta vmesnik lahko uporablja za neposredno povezavo med dvema računalnikoma in tudi za upravljanje nastavitev televizorjev, projektorjev, avdio sprejemnikov in druge avdio in video opreme. Vrata COM so redko nameščena na sodobnih računalnikih, ko so prvotno vgrajena, zato uporaba tega vmesnika običajno zahteva namestitev krmilnika PCI.
vrata LPT
LPT je zastarel vmesnik za povezavo perifernih naprav z računalnikom. Uporabljali so ga predvsem za tiskalnike, skenerje in zunanje diske, tehnično pa ga je mogoče uporabljati tudi z drugimi napravami – od modemov in igralnih palic do visoko specializirane opreme in neposredne povezave med dvema računalnikoma. Nove zunanje naprave za LPT se praktično ne proizvajajo, vendar je veliko funkcionalnih starih naprav; Glede na to se krmilniki PCI s podobnimi vrati še naprej proizvajajo.
Upoštevajte, da je LPT precej velik, zato je v krmilniku PCI problematično zagotoviti več kot dva takšna priključka. Vendar pa je v praksi največkrat dovolj eno pristanišče.
SAS (SFF-8088)
SFF-8088 je ena od vrst priključkov, ki se uporabljajo za povezavo zunanjih diskov prek vmesnika SAS. Ta povezava omogoča hitrost prenosa podatkov do 12 Gbps, kar je še posebej priročno pri delu z velikimi količinami podatkov. Hkrati se proizvaja razmeroma malo perifernih naprav s takim konektorjem, zato so konektorji te vrste precej redki.
USB 2.0
Število notranjih vrat USB 2.0 v krmilniku.
Za več informacij o samem vmesniku glejte »USB 2.0« zgoraj. In notranja vrata se nahajajo neposredno na krmilni plošči in so v skladu z imenom usmerjena znotraj ohišja. Zelo so primerni za periferne naprave, ki morajo biti stalno povezane s sistemom in jih je mogoče skriti v ohišje; Primeri takih naprav vključujejo adapterje Wi-Fi in Bluetooth. Prednost priklopa na notranji USB je, da naprava ne štrli iz ohišja in ne zavzema zunanjih vrat, ki bi lahko bila uporabna za druge zunanje naprave.
USB 3.2 gen 1
Število notranjih vrat USB 3.2 gen1 (prej znan kot USB 3.1 gen1 in USB 3.0), ki so na voljo v krmilniku.
Za več informacij o samem vmesniku glejte »USB 3.2 gen1« zgoraj. In notranja vrata se nahajajo neposredno na krmilni plošči in so v skladu z imenom usmerjena znotraj ohišja. Zelo so primerni za periferne naprave, ki morajo biti stalno povezane s sistemom in jih je mogoče skriti v ohišje; Primeri takih naprav vključujejo adapterje Wi-Fi in Bluetooth. Prednost priklopa na notranji USB je, da naprava ne štrli iz ohišja in ne zavzema zunanjih vrat, ki bi lahko bila uporabna za druge zunanje naprave.
USB 3.2 gen2
Število notranjih vrat USB 3.2 gen2 (prej znanih kot USB 3.1 gen2 in USB 3.1), ki so na voljo v krmilniku.
Za več informacij o samem vmesniku glejte »USB 3.2 gen2« zgoraj. In notranja vrata se nahajajo neposredno na krmilni plošči in so v skladu z imenom usmerjena znotraj ohišja. Zelo so primerni za periferne naprave, ki morajo biti stalno povezane s sistemom in jih je mogoče skriti v ohišje; Primeri takih naprav vključujejo adapterje Wi-Fi in Bluetooth. Prednost priklopa na notranji USB je, da naprava ne štrli iz ohišja in ne zavzema zunanjih vrat, ki bi lahko bila uporabna za druge zunanje naprave.
SATA
Pri ocenjevanju števila konektorjev je vredno upoštevati, da je en konektor mogoče izhoditi na dve vrati USB.
Velikost predpomnilnika
Količina predpomnilnika, ki je na voljo v krmilniku.
Predpomnilnik se uporablja v krmilnikih RAID (glejte »Vrsta«). Uporablja se za shranjevanje podatkov, ki se najpogosteje uporabljajo med delovanjem naprave: predpomnilnik omogoča hiter dostop do teh podatkov in tako izboljša splošno delovanje krmilnika. Večji kot je predpomnilnik, več podatkov lahko shrani in hitreje lahko naprava deluje; po drugi strani pa velike količine pomnilnika ustrezno vplivajo na stroške.
Dodatna prehrana
Tip konektorja za priključitev dodatnega napajanja, za katerega je krmilnik zasnovan.
- Molex. Značilen štiripolni napajalni konektor, ki je precej velik. Precej vsestranski, uporablja se za napajanje najrazličnejših sistemskih komponent
- SATA. Napajalni priključek, sproščen hkrati z ustreznim podatkovnim vmesnikom (glej zgoraj) posebej za trde diske; vendar se lahko uporablja tudi za druge komponente. Ima 15-polni vtič.
- Molex/SATA. Možnost priklopa na krmilnik moči s pomočjo katerega koli od zgoraj opisanih priključkov. Ta oblika je čim bolj univerzalna, zmanjšuje verjetnost, da napajalnik ne bo imel ustreznega priključka. Po drugi strani pa takšna vsestranskost vpliva na velikost in ceno naprave.
Zasedena mesta
Število standardnih rež na zadnji plošči, ki jih zaseda krmilnik. Ta podatek je potreben za oceno, ali je v ohišju dovolj prostora za namestitev plošče. Običajno krmilniki zasedajo reže ali.
Nizek profil
Ta funkcija pomeni, da je krmilna plošča majhna; višina pa je v tem primeru koliko plošča štrli nad "matično ploščo", v katero je nameščena.
Komponente z nizkim profilom so zasnovane predvsem za uporabo v ohišjih kompaktne oblike, kjer ni prostora za plošče polne velikosti. Vendar vam nič ne preprečuje, da bi takšno ploščo vgradili v večje ohišje.
Dolžina plošče
Celotna dolžina krmilnika je od traku, nameščenega na zadnji steni ohišja računalnika, do nasprotnega konca plošče. Te informacije vam omogočajo, da ocenite, ali je v ohišju dovolj prostora za namestitev te komponente.
PCI Express, katerega polno tehnično ime je "Peripheral Component Interconnect Express", vendar pogosto skrajšano kot PCIe ali PCI-E, je standardna vrsta povezave za notranje naprave, kot so grafične kartice, zvočne kartice, adapterji wifi in druge periferne naprave v osebnem računalniku. .
Razumejmo razlike med priključkom PCI-E.
Običajno se ta hitra vrata nanašajo na dejanske razširitvene reže na matični plošči, ki sprejemajo tradicionalne razširitvene kartice na osnovi PCIe in tipe razširitvenih kartic.
Stara video kartica z vmesnikom AGP PCI Express je tako rekoč nadomestil PCI, oba pa sta nadomestila najstarejšo široko uporabljeno vrsto povezave, imenovano ISA. Čeprav lahko osebni računalniki vsebujejo različne razširitvene reže, PCI Express velja za standardni notranji vmesnik za najhitrejšo režo. Danes je veliko matičnih plošč osebnih računalnikov izdelanih samo s priključki PCI Express.
Kako deluje PCI Express?
Tako kot starejši standardi, kot sta PCI in AGP, se naprava, ki temelji na Expressu, fizično priključi na hitri priključek na matični plošči.
Vmesnik tega priključka omogoča hitro komunikacijo med napravo in drugo opremo.
Čeprav ni zelo pogosta, obstaja tudi zunanja različica hitrih vrat, ki se ne preseneča imenuje External PCI Express, vendar se pogosto skrajša na PCIe. Naprave ePCIe, ki so zunanje, potrebujejo poseben kabel za povezavo katere koli zunanje naprave PCIe z računalnikom prek vrat PCIe, ki se običajno nahajajo na zadnji strani računalnika in jih dobavlja matična plošča ali namenska notranja kartica PCIe.
Katere vrste kartic PCI Express obstajajo?
Zaradi povpraševanja po hitrejših, bolj realističnih video igrah in orodjih za urejanje videa so bile grafične kartice prve vrste računalniških perifernih naprav, ki so izkoristile prednosti, ki jih ponuja neposredno PCIe.
Čeprav so grafične kartice še vedno najpogostejša vrsta kartic PCIe, boste našli druge naprave, ki se veliko hitreje povežejo z matično ploščo, procesorjem in RAM-om. Prav tako je vse pogosteje vzpostaviti povezave PCIe namesto običajnih PCI. Na primer, veliko vrhunskih zvočnih kartic zdaj uporablja vrata visoke hitrosti, pa tudi vse več žičnih in brezžičnih omrežnih vmesniških kartic.
Krmilne kartice trdega diska so morda najbolj uporabne za PCI-E po video kartici. Priključitev hitrega pogona SSD na ta hitri vmesnik vam omogoča veliko hitrejše branje in nato pisanje na disk. Nekateri krmilniki trdih diskov PCIe vključujejo celo integriran SSD, kar močno spremeni način tradicionalne povezave naprav za shranjevanje v računalniku.Seveda, ko sta PCIe v celoti zamenjana s PCI in AGP na novejših matičnih ploščah, se skoraj vse vrste notranjih razširitvenih kartic, ki temeljijo na starejših vmesnikih, predelujejo tako, da lahko uporabljajo vodilo PCI Express. To vključuje stvari, kot so razširitvene kartice, kartice Bluetooth itd.
Kakšni so različni formati PCI Express?
Prikaz različnih krmilnikov na matični plošči Express x1 ... Express 3.0 ... Express x16. Kaj pomeni "x"? Kako veste, ali vaš računalnik to podpira? Če obstaja kartica PCI Express x1 in obstaja samo reža Express x16, ali deluje združljivo? Če ne, kakšne so vaše možnosti?
Ko kupite razširitveno kartico za svoj računalnik, na primer novo grafično kartico, pogosto ni povsem jasno, katera od različnih tehnologij PCIe deluje bolje z vašim računalnikom kot druga. Kljub temu, da je zapleteno, je videti precej preprosto, ko razumete dva pomembna podatka o vratih za visoke hitrosti: del, ki opisuje fizično velikost, in del, ki opisuje tehnološko različico, kot je opisano spodaj.
Velikosti PCIe: x16, x8, x4 in x1
Kot pove naslov, številka za x označuje fizično velikost kartice ali reže PCI-E, pri čemer je x16 največja in x1 najmanjša.
Tako se oblikujejo različne velikosti:
Ne glede na velikost vrat za visoke hitrosti ali kartice je ključna zareza, tisti majhen prostor na kartici ali reži, vedno na nožici 11. To pomeni, da se dolžina nožice 11 še naprej povečuje, ko se premikamo od PCIe x1 na PCIe x16. To vam omogoča prilagodljivo uporabo kartic ene velikosti z režami druge.
Kartice PCIe se prilegajo v katero koli visoko zmogljivo režo za vrata na matični plošči, ki je vsaj tako velika. Na primer, kartica PCIe x1 se prilega kateri koli reži PCIe x4, PCIe x8 ali PCIe x16. Kartica PCIe x8 se prilega kateri koli reži PCIe x8 ali PCIe x16. Kartice PCIe, ki so večje od reže PCIe, se lahko prilegajo v manjšo režo, vendar le, če je ta reža PCI-E odprta (tj. nima čepa na koncu reže).
Grafična kartica Radeon PCI-Express x16 Na splošno bo večja kartica ali reža Express podpirala večjo zmogljivost, ob predpostavki, da dve kartici ali reži, ki ju primerjate, podpirata isto različico PCIe.
Različica PCIe: 4.0, 3.0, 2.0 in 1.0
Katera koli številka za PCIe, ki jo najdete na napravi ali matični plošči, označuje zadnjo različico uporabljene specifikacije PCI Express.
Tukaj je primerjava različnih različic krmilnika PCI Express:
Vse različice vrat za visoke hitrosti so združljive za nazaj in naprej, kar pomeni, da ne glede na to, katero različico podpira vaša kartica PCIe ali matična plošča, bi morali delovati skupaj vsaj na minimalni ravni. Kot lahko vidite, večje posodobitve standarda vrat vsakič dramatično povečajo prepustnost, kar močno poveča potencial tega, kar zmore povezana strojna oprema.
Izboljšave različice vključujejo tudi popravke napak, dodane funkcije in izboljšano upravljanje porabe energije, vendar je povečanje pasovne širine najpomembnejša sprememba, ki jo je treba upoštevati od različice do različice.
Povečanje združljivosti s PCIe
Kot ste prebrali v zgornjih razdelkih o velikostih in različicah, uporablja skoraj vsako konfiguracijo, ki si jo lahko zamislite. Če je fizično pripravljen, verjetno deluje ... to je super. Vendar je pomembno vedeti, da morate za povečanje pasovne širine (kar je običajno enako največji zmogljivosti) izbrati najvišjo različico PCIe, ki jo podpira vaša matična plošča, in izbrati največjo velikost danih vrat, ki bo ustrezala.
Na primer, grafična kartica s hitrimi vrati 3.0 x16 vam bo zagotovila največjo zmogljivost, vendar le, če matična plošča podpira hitra vrata 3.0 in ima prosta hitra vrata x16. Če model matične plošče uporablja izključno PCIe 2.0, bo kartica delovala le pri podprti hitrosti (na primer 64 Gbps v reži x16).
Večina matičnih plošč in osebnih računalnikov, izdanih leta 2013 ali pozneje, verjetno podpira Express v3.0. Če niste prepričani, preverite priročnik za matično ploščo ali računalnik. Če ne najdete nobenih dokončnih informacij o različici PCI, ki jo lahko uporablja vaša matična plošča, priporočam nakup največje in najnovejše različice kartice PCIe, če seveda ustreza.
Kaj bo nadomestilo PCIe?
VR očala za virtualno resničnost Razvijalci video iger vedno iščejo igre, ki postajajo vse bolj realistične, vendar lahko to dosežejo le, če lahko prenesejo več podatkov iz svojih programov za igre na slušalke VR ali zaslon osebnega računalnika, kar zahteva hitrejše vmesnike. Zaradi tega PCI Express ne bo še naprej prevladoval na svojih lovorikah. PCI Express 3.0 je neverjetno hiter, vendar svet stremi k neverjetno hitrim prenosom.
PCI Express 5.0, ki naj bi bil dokončan do leta 2019, bo uporabljal 31.504 gigabitov na sekundo pasovne širine na pas (3.938 megabajtov na sekundo), kar je dvakrat več, kot ponuja različica 4.0 hitre reže. Poleg PCIe obstajajo številni drugi standardi vmesnikov, ki jih išče tehnološka industrija, a ker bodo zahtevali velike spremembe strojne opreme, bo PCIe očitno še nekaj časa ostal vodilni, dolgo časa kot najhitrejši doslej.
Morda bi bilo koristno prebrati:
- Kako odpreti daljinski upravljalnik televizorja Philips;
- krmilnik vodila pci express;
- LG Q6 - pregled poceni kopije vodilnega, primerjava z G6;
- Kako povečati glasnost na Sony Xperia;
- Koliko stane biglion kupon?;
- Zaščita bliskovnega pogona pred virusi: onemogočanje funkcije samodejnega zagona Samodejno preverjanje bliskovnega pogona za viruse;
- Kako uporabljati iskalnik Google Chrome;
- Kako spremeniti ime vaše uporabniške mape v sistemu MacOS Spremenite uporabniško ime el capitan;