SSD s rozhraním PCI Express: Přehled a testování pěti modelů. NVME pohání v různých režimech rozhraní PCI Express: Praktická studie škálovatelnosti rozhraní v úkolech přenosu dat Co je jednostranná a oboustranná SSD m

Pokud se ptáte, které rozhraní použít pro jednotku s pevným stavem s podporou protokolu NVME, každá osoba (kdo ví, co je NVME) odpoví: Samozřejmě PCie 3.0 x4! Pravda, s odůvodněním pro něj, s největší pravděpodobností tam budou obtíže. V nejlepším případě dostaneme odpověď, že takové pohony jsou podporovány PCIE 3.0 x4 a rozhraní šířka pásma záležitostí. Má něco, ale všechny rozhovory o tom začaly jen tehdy, když některé pohony na některých operacích byly úzce jako součást "obyčejného" SATA. Ale mezi 600 MB / s a \u200b\u200b(stejně teoretickými) 4 GB / s rozhraní PCI.e 3,0 x4 - jen propast, a mnoho možností vyplněných! Co když je jeden řádek PCIE 3.0 dost, protože je to již jeden a půlkrát více SATA600? Oleje v požáru nalil výrobce regulátorů, promíchané v rozpočtových produktech Přejděte na PCIE 3.0 x2, stejně jako skutečnost, že mnoho uživatelů nemá takovou věc. Přesněji řečeno, teoreticky je to možné, může být propuštěn, pouze překonfigigurovat systém nebo dokonce něco v něm změnou toho, co nechcete dělat. Ale koupit špičkový pevný disk - chci, ale existují obavy, že výhody toho nebudou zcela (ani morální spokojenost z výsledků testovacích nástrojů).

Ale je to nebo ne? Jinými slovy, ať už je nutné se soustředit výhradně na podporovaný způsob provozu - nebo v praxi užijte si principy? To je to, co dnes rozhodli zkontrolovat. Nechte kontrolu rychle a neplatit vyčerpávající úplnost, ale obdržené informace by měly být dostačující (jak se zdá být) přinejmenším za účelem přemýšlení ... mezitím si stručně přečíst teorii.

PCI Express: Stávající standardy a jejich šířka pásma

Začněme s tím, co je PCIE a jaká rychlost funguje toto rozhraní. Často se nazývá "pneumatika", která je poněkud nesprávná ideologicky: jako taková pneumatika, se kterou jsou všechna zařízení připojena, ne. Ve skutečnosti existuje sada přípojek bodu bodů (podobně jako mnoho dalších sériových rozhraní) s regulátorem uprostřed a připojené k IT zařízení (každý z nich může být následujícím koncentrátorem úrovně).

První verze PCI Express se objevila téměř před 15 lety. Orientace pro použití uvnitř počítače (často - a ve stejném poplatku) umožnilo vytvořit vysokorychlostní standard: 2,5 gigatrazakia za sekundu. Od sériového a duplexního rozhraní, jeden řádek PCIE (X1; vlastně atomová jednotka) poskytuje přenos dat při rychlostech až 5 GB / s. Nicméně, v každém směru - pouze polovina tohoto, tj. 2,5 Gbit / s, a to je úplná rychlost rozhraní, a ne "Užitečné": Pro zvýšení spolehlivosti je každý bajt zakódován 10 bitů, takže teoretická šířka pásma jedné PCIE Řádek 1.x je přibližně 250 mb / s v každém směru. V praxi stále potřebujete vysílat oficiální informace, a nakonec je správnější mluvit o ≈ 200 mb / s. Co však v té době nejenže pokryté potřeby většiny zařízení, ale také poskytlo pevné zásoby: stačí připomenout, že předchůdce PCIE v segmentu hromadných systémových rozhraní, jmenovitě sběrnici PCI, poskytl šířku pásma v 133 MB / s. A i když považujeme nejen masivní implementaci, ale všechny varianty PCI, pak tam bylo 533 MB / s maximum a pro celou sběrnici, tj. Takové PS byly rozděleny do všech zařízení připojených k ní. Zde 250 MB / s (protože a pro PCI je obvykle dáno kompletní a ne užitečná šířka pásma) na lince - v monopolním použití. A pro zařízení, která potřebují více, zpočátku stanovené pro možnost agregace více čar do jediného rozhraní, ve dvouhodnotových stupních - od 2 do 32, tj. Verze verze X32 by mohla být přenesena na 8 GB / s. V osobních počítačích se X32 nepoužívalo v důsledku složitosti vytváření a chovu odpovídajících regulátorů a zařízení, takže maximum byla varianta s 16 řádky. Byl použit (a nyní používán) v hlavních grafických kartách, protože většina zařízení není nutná tolik. Obecně platí, že značné číslo a jeden řádek je dost dostačující, ale některé jsou používány s úspěchem a X4 a X8: jen na kumulativní téma - RAID regulátory nebo SSD.

Čas na místě nestál a asi před 10 lety se objevila druhá verze PCIE. Zlepšení se týkaly nejen rychlosti, ale v tomto ohledu byla provedena krok vpřed - rozhraní začalo poskytovat 5 gigatransaktů za sekundu při zachování stejného schématu kódování, tj. Šířka pásma zdvojnásobil. A znovu se zdvojnásobila v roce 2010: PCIE 3.0 poskytuje 8 (a ne 10) gigatransakti za sekundu, ale redundance snížila - 130, a ne 160, jak bylo dříve použito pro kódování 128 bitů. V zásadě je verze PCIE 4.0 s dalším zdvojnásobením rychlostí připravena objeví na papíře, ale v blízké budoucnosti to sotva uvidíme v žlázy. Ve skutečnosti, PCIE 3.0 je stále ve hmotnosti platforem, spolu s PCIE 2.0, protože výkon posledně uvedených pro mnoho aplikací je prostě ... není potřeba. A kde potřebujete - stará dobrá metoda agregace linek pracuje. Pouze každý z nich se stal za poslední roky čtyřikrát rychleji, tj. PCIE 3.0 x4 je PCIe 1.0 x16, nejrychlejší slot v polovině nulových počítačů. Tato volba je podporována špičkovými řadiči SSD a doporučuje se doporučit. Je jasné, že pokud je taková příležitost, je spousta nestačí. A pokud to není? Vznikají nějaké problémy, a pokud ano, co? S touto otázkou se musíme vypořádat.

Technika testování

Testy s různými verzemi standardu PCIE jsou snadné: Téměř všechny regulátory vám umožní použít nejen podporovány, ale ještě časněji. Tady s počtem řádků je obtížnější: chtěli jsme přímo testovat a možnosti s jedním nebo dvěma řádky PCIE. Obvykle používat desku ASUS H97-Pro na čipové sady Intel H97 na sadu Intel H97 nepodporuje úplnou sadu, ale kromě "procesoru" slot x16 (který se obvykle používá) na něm je další, pracující v režimech PCIE 2.0 nebo X4. Toto tři jsme využili tohoto trojitého, přidání slotu PCIE 2.0 "Processor", aby bylo možné vyhodnotit, zda je rozdíl. V tomto případě, v tomto případě neexistují žádné zprostředkovatelé mezi procesorem a SSD, ale při práci s slotem "čipy" - je zde: sada sady, která se skutečně spojuje s procesorem stejnou PCIE 2.0 x4. Mohl byste přidat několik dalších režimů operace, ale stále budeme provádět většinu studie na jiný systém.

Faktem je, že jsme se rozhodli využít případu a zároveň zkontrolovat jednu "legendu města", totiž víra o užitečnost využití špičkových procesorů pro testovací pohony. Takže vzali osmizorový jádro I7-5960x - příbuzný použitý v jádrových I3-4170 testů (to je Haswell a Haswell-e), ale jádra je čtyřikrát více. Kromě toho je deska ASUS SABERTOOTH X99 detekována v krytech dnes užitečné, abychom měli přítomnost slotu PCIE X4, ve skutečnosti schopni pracovat jako X1 nebo X2. V tomto systému jsme testovali tři možnosti X4 (PCIE 1.0 / 2.0 / 3.0) z procesoru a čipové sady PCIE 1.0 X1, PCIE 1.0 X2, PCIE 2.0 X1, PCIE 2.0 X1 a PCIE 2.0 X2 (ve všech případech, konfigurace čipů jsou označeny v ikonách diagramů (C)). Má smysl kontaktovat první verzi PCIE, vzhledem k tomu, že je těžké mít alespoň jednu desku pouze s touto verzí této verze, která se může zavést ze zařízení NVME? Z praktického hlediska - ne, ale zkontrolovat a priori zamýšleného vztahu PCIE 1.1 X4 \u003d PCIE 2.0 x2 a podobně bude užitečné. Pokud ověření ukazuje, že škálovatelnost pneumatiky odpovídá teorii, to znamená, že nezáleží na tom, že jsme se nepodařilo získat téměř významné metody připojení PCIE 3.0 X1 / X2: První bude totožná pouze PCIE 1.1 x4 nebo PCIE 2,0 x2 a druhá - PCIE 2.0 x4. A máme.

Pokud jde o jsme byli omezeni na skladovací pomůcky Anvil 1.1.0: Rozmanité nízkoúrovňové charakteristiky pohonů měří dobře a nepotřebujeme nic jiného. Dokonce i naopak: Jakýkoliv vliv jiných složek systému je extrémně nežádoucí, tak nízkoúrovňová syntetická pro naše účely není alternativní.

Jako "pracovní těleso" jsme použili Patriot Hellfire s kapacitou 240 GB. Jak bylo zjištěno, že při testování to není držitel záznamu výkonnosti, ale jeho rychlostní charakteristiky jsou plně v souladu s výsledky. nejlepší SSD. Stejné třídy a stejný kontejner. Ano, a pomalejší zařízení na trhu již mají a budou stále více a více. V zásadě můžete testy zopakovat a s něčím rychlejším rychlejším, zdá se nám, pokud k tomu není potřeba - výsledky jsou předvídatelné. Ale nebudu se dostat dopředu, a uvidíme, co jsme to udělali.

Výsledky testů

Testování Hellfire, všimli jsme si, že maximální rychlost na po sobě jdoucích operacích z ní může být "stlačena" pouze s více-závitovým zatížením, takže je to také nutné vzít v úvahu budoucnost: teoretická šířka pásma je také teoretická, že "reálná" data, Obdržel B. různé programy Podle různých scénářů již nebudou závislé na tom, ale z těchto většiny programů a scénářů - v případě, samozřejmě, když okolnosti vyšší moci nebrání :) Jen takové okolnosti, nyní pozorujeme: Vyšší již bylo řečeno, že PCIE 1 .x X1 je ≈ 200 MB / s, a to je to, co vidíme. Dva řádky PCIE 1.x nebo jeden PCIE 2.0 - dvakrát rychlejší, a to je to, co vidíme. Čtyři řádky PCIE 1.x, dva PCIE 2.0 nebo jeden PCIE 3.0 - dokonce dvakrát rychlejší, což bylo potvrzeno pro první dvě možnosti, takže třetí je nepravděpodobné, že by bylo jiné než jiné. To znamená, že v zásadě škálovatelnost, jak bylo předpokládáno, ideální: operace lineární, blesk s nimi se dobře objeví, takže rozhraní je důležité. Flash Stops. vytvořit dobrý Na PCIE 2.0 X4 pro záznam (to znamená, že PCIE 3.0 X2 je vhodná). Čtení "možná" je více, ale poslední krok dává jeden a půl a ne dva (což by mělo být potenciálně) zvýšení. Všimli jsme si také, že mezi s čipovou sadou a regulátorem procesoru neexistuje žádný významný rozdíl a mezi platformami. LGA2011-3 je však trochu dopředu, ale nejmenší.

Všechno je hladké a krásné. Ale Šablony nemají rock: Maximum v těchto zkouškách je o něco více než 500 mb / s, a to je poměrně nutné i SATA600 nebo (v aplikaci na dnešní testování) PCIE 1.0 X4 / PCIE 2.0 x2 / PCIE 3.0 x1.. To je tato cesta: Není nutné vyděsit vydání rozpočtových regulátorů pod PCIE X2 nebo přítomnost pouze takové řady řádků (a verze verze 2.0) v slotech M.2 na některých deskách, když je již není nutné. Někdy nepotřebujete tolik: maximální výsledky jsou dosaženy na zatáčkách 16 týmů, které nejsou typické pro masový software. Je běžnější se setkat s 1-4 týmy, a pro to je možné s jednou řadou první PCIE a dokonce i první SATA. Nicméně, režijní a tak dále mají místo, které mají být, takže rychlé rozhraní je užitečné. Je však zbytečně rychlé - kromě toho, že není škodlivé.

A v tomto testu se platformy chovají odlišně, a s jednou frontou týmů - zásadně odlišně. "Problémy" není vůbec, že \u200b\u200bmnoho jader je špatné. Stále zde nejsou používány, s výjimkou jednoho, a ne tolik, takže režim zesílení se rozepnul. Takže máme rozdíl někde ve 20% v jádrové frekvenci a jednom a půlkrát na mezipaměti - funguje v nižší frekvenci v haswell-e, a není synchronně s jádry. Obecně platí, že horní platforma může být užitečná. S výjimkou náznaku maxima "JOPS" pomocí multi-závitového režimu s velkou hloubkou velitelské fronty. Je škoda, že z hlediska praktické práce je poměrně sférický syntetický ve vakuu :)

V rekordu se pozice případu nevztahuje zásadně - ve všech smyslech. Ale to, co je vtipné, na obou systémech, nejrychlejší režim PCIE 2.0 x4 v "procesoru" se ukázalo být nejrychlejší. Na obou! A s více kontrolami / opakováním. Zde budete ochotni, potřebujete tyto nové standardy Nebo je lepší než spěchat kdekoli ...

Při práci s bloky různá velikost Teoretická idyla je rozdělena do skutečnosti, že zvýšení rychlosti rozhraní stále dává smysl. Výsledná čísla taková, která by měla dostatek párů řádků PCIE 2.0, ale v tomto případě je výkon nižší než v PCIE 3.0 X4, i když ne v době. A obecně je rozpočtová platforma "bodování" v mnohem větším stupni. Ale jen tento druh operace je hlavně v aplikovaném softwaru a setkává se, že tento diagram je nejblíže realitě. V důsledku toho není nic překvapivého, že ne "wow efekt" hustá rozhraní a módní protokoly nedávají. Přesněji se stěhování z mechaniky - dá, ale přesně stejný jako jakýkoliv pevný disk s jakýmikoli rozhraním bude poskytovat.

CELKOVÝ

Pro usnadnění vnímání obrazu v nemocnici jako celku jsme použili skóre vydané programem (celkem - o čtení a psaní), vedení jeho přídělu pro režim "čipů" PCIE 2.0 X4: tento moment Je to ten, kdo je nejasněji cenově dostupný, protože se nachází i na LGA1155 nebo AMD platformách bez nutnosti "určení" grafické karty. Kromě toho je ekvivalentní PCIE 3.0 x2, který je připraven na hlavní regulátory rozpočtu. Ano, a na novém aMD platforma AM4, opět je to právě tento režim, který lze získat bez ovlivnění diskrétní grafické karty.

Co vidíme? Aplikace PCIE 3.0 X4 Pokud je to možné, rozhodně je vhodnější, ale není nutné: NVME-pohony střední třídy (v jeho původně top segmentu) přináší doslova 10% dodatečného výkonu. Ano, a že - na úkor operací obecně, ne tak často se vyskytující v praxi. Proč je tato možnost implementována v tomto případě? Za prvé, byla taková příležitost a rezervu kapsy netahá. Za druhé, tam jsou pohony a rychle, než náš test Patriot Hellfire. Za třetí, existují oblasti činnosti, kde "atypická" pro stolní systém Zatížení - jen docela typické. Kromě toho je to, že nejkritičtější rychlostí datového ukládání dat je nejritičtější nebo alespoň schopnost, aby byla část, je velmi rychlá. Ale obyčejný osobní počítače To neplatí.

Jak můžeme vidět, použití PCIE 2,0 x2 (nebo, PCIE 3.0 X1) nevede k dramatickému snížení produktivity - pouze 15-20%. A to je navzdory skutečnosti, že potenciální schopnosti regulátoru v tomto případě jsme omezili čtyřikrát! Pro mnoho operací a taková šířka pásma. Zde je jeden řádek PCIE 2.0 nestačí, takže regulátory mají smysl udržet PCIE 3.0 - a v těsném nedostatku čar moderní systém Bude to fungovat dobře. Kromě toho je šířka X4 užitečná - dokonce i v nepřítomnosti podpory pro moderní verze PCIE v systému, bude stále umožnit pracovat při normální rychlosti (i když pomalejší, než by mohlo být potenciálně), pokud je více či méně široký slot.

V podstatě, velký počet Skripty, ve kterých se samotná úzký profil vykazuje jako paměť flash (ano, je to možné a vlastní nejen mechaniky), vede ke skutečnosti, že čtyři řádky třetí verze PCIE na tomto měničném předběžném předběžném předběžném předstihu do přibližně 3.5 Časy - Teoretická šířka pásma Tyto dvě případy se liší 16krát. Z čeho se samozřejmě nesleduje, že je nutné rychle uniknout, aby zvládli zcela pomalé rozhraní - jejich čas je neodvolatelně. Jen mnoho možností pro rychlé rozhraní lze implementovat pouze v budoucnu. Nebo za podmínek, s nimiž normální uživatel Pravidelný počítač nikdy nebude přímo přímo v životě (s výjimkou milenců, které je známo, že je měřeno než). To je vlastně.

Standard PCI Express je jedním ze základů. moderní počítače. PCI Express Slots dlouhodobě obsadily silné místo na jakékoli počítači mateřského Dexte, například vytěsňují další normy, například PCI. Ale i Standard PCI Express má své vlastní odrůdy a liší se od sebe v povaze spojení. Na nových bezpečnostních deskách, počínaje cca 2010, lze vidět na jedné základní desce celé portálové porty označené jako Pcie. nebo Pci-e.které se mohou lišit z hlediska řádků: jeden x1 nebo několik x2, x4, x8, x12, x16 a x32.

Tak pojďme zjistit, proč takový zmatek mezi zdánlivě jednoduchým PCI expresním periferním přístavem. A jaký je účel každého PCI Express X2, X4, X8, X12, X16 a X32?

Co je to sběrnice PCI Express?

Ve vzdáleném 2000s, kdy došlo k přechodu ze zastaralého standardu PCI (vyrážka. - Vztah periferních složek) na PCI Express, má jednu obrovskou výhodu: místo sekvenční pneumatiky, která byla PCI, Bylo použito sběrnice Point Access. To znamenalo, že každý jednotlivý port PCI a karty instalované v něm by mohlo plně využít maximální šířku pásma, aniž by došlo k interferování, jak se stalo při připojování k PCI. V těchto dnech byl počet periferních zařízení vložených do prodlužovacích karet zneužití. Síťové karty, zvukové karty, TV tunery a tak dále - vše vyžadovalo dostatečný počet zdrojů PC. Na rozdíl od standardu PCI, s využitím celkového autobusu s připojením paralelně s více zařízeními, PCI Express, pokud považujeme za obecně, je dávková síť s topologií typu hvězdiček.


PCI Express X16, PCI Express X1 a PCI na stejné desce

Z hlediska neprofesionálního, představte si svůj stolní počítač jako malý obchod s jedním, dva prodejci. Starý standard PCI byl jako gastronome: všichni očekávali v jedné frontě, aby jim sloužili, zažívali problémy s rychlostí služby s omezením osoby jednoho prodávajícího pro uvítací. PCI-E je spíš jako hypermarket: Každý kupující se pohybuje pro produkty svým individuálním trase a na pokladně najednou několik pokladníků převzít objednávku.

Je zřejmé, že hypermarket Service Speed \u200b\u200bHypermarket vyhrává několikrát z běžného obchodu, vzhledem k tomu, že obchod si nemůže dovolit šířku pásma více než jednoho prodávajícího s jedním pokladně.

Také s vyhrazenými pásma přenosu dat pro každou prodlužovací kartu nebo vložené komponenty základní desky.

Dopad počtu řádků na šířku pásma

Nyní, aby se rozšířila naši metaforu s obchodem a hypermarketem, představte si, že každé oddělení hypermarketu má své vlastní pokladny vyhrazeny pro ně. Zde nastane myšlenka několika datových pásmů.

PCI-E prošel mnoha změnami od jeho vytvoření. V současné době nová základní desky obvykle používají již 3 verzi standardu a rychlejší 4 verze se stává stále běžnější a verze 5 se očekává v roce 2019. Ale různé verze Používají se stejné fyzikální připojení a tyto sloučeniny mohou být vyrobeny ve čtyřech hlavních velikostech: X1, X4, X8 a X16. (X32 porty existují, ale extrémně zřídka na základních deskách obyčejných počítačů).

Různé fyzické velikosti portů PCI-Express vám umožní jasně rozdělit je podle počtu simultánních spojení s základní deskaČím větší je přístav fyzicky, čím více je maximální připojení, je možné přenášet nebo zpět. Tyto sloučeniny se také nazývají čáry. Jeden řádek může být reprezentován jako trať, skládající se ze dvou dvojic signálu: jeden pro odesílání dat a další pro recepci.

Různé verze standardu PCI-E umožňují používat různé rychlosti na každém pásu. Ale obecně řečeno, tím větší jsou kapely na jednom PCI-E-port, tím rychleji mohou data proudit mezi periferním a zbytkem počítače.

Vrátit se do naší metafory: Pokud mluvíme o jednoho prodejce v obchodě, X1 Strip a bude tento jediný prodejce sloužícímu jednoho klienta. Obchod s 4 pokladními - již 4 řádky x4.. A tak dále můžete malovat pokladny počtem řádků, násobí 2.


Různé karty PCI Express

Typy zařízení pomocí PCI Express X2, X4, X8, X12, X16 a X32

Pro verzi PCI Express 3.0 je celková maximální rychlost přenosu dat 8 gt / s ve skutečnosti, rychlost pro verzi PCI-E 3 je o něco menší než jeden gigabajt za sekundu na pás.

Přístroj s použitím PCI-E X1 portu, například, nízkoenergetická zvuková karta nebo Wi-Fi anténa bude moci přenášet data při maximální rychlosti 1 GB / s.

Mapa, která je fyzicky vhodná ve větším slotu - x4. nebo x8.Například prodlužovací karta USB 3.0 bude moci přenášet data na čtyři nebo osmkrát rychlejší, resp.

Míra přenosu portů PCI-E X16 je teoreticky omezena na maximální proužek proudící v množství asi 15 Gb / s. To je více než dost v roce 2017 pro všechny moderní grafické grafické karty vyvinuté společností NVIDIA a AMD.


Většina diskrétních grafických karet použijte slot PCI-E X16

Protokol PCI Express 4.0 umožňuje použití 16 GT / S a PCI Express 5.0 bude používat 32 gt / s.

Ale v současné době nejsou žádné komponenty, které by mohly použít takovou řadu šířek pásma s maximální šířkou pásma. Moderní top grafické karty obvykle používají standard X16 PCI Express 3.0. To nemá smysl použít stejné pásy a pro síťovou kartu, která bude používat pouze jeden řádek v portu X16, protože port Ethernet je schopen vysílat data pouze na jeden gigabit za sekundu (což, asi jednu osmou šířku pásma jednoho PCI -E Strip - Pamatujte: Osm bitů v jedné paštika).

Na trhu můžete najít jednotky PCI-E, které podporují port X4, ale zdá se, že jsou brzy reprezentovány rychle se rozvíjejícím novým standardem M.2. Pro pohony pevných látek, které mohou také použít sběrnici PCI-E. Vysoká kvalita síťové karty A vybavení pro nadšence, jako jsou regulátory RAID, použijte kombinaci formátů X4 a X8.

PCI-E porty a čáry se mohou lišit

Jedná se o jednu z nejvíce matoucího úkolů PCI-E: přístav může být proveden v faktoru formy X16, ale mít nedostatečný počet pásem pro předávání dat, například, například X4. To je způsobeno tím, že i když PCI-E může nést neomezený počet individuálních připojení na sebe, je stále praktická šířka pásma šířka pásma pásma čipové pásma. Levnější základní desky s více rozpočtovými sadami mohou mít pouze jeden slot X8, i když tento slot může fyzicky umístit mapu formy X16.

Kromě toho základní desky orientované na hráče patří až čtyři plné pCI-E sloty s X16 a tolik řádků pro maximální propustnost.

Je zřejmé, že může způsobit problémy. Pokud základní deska Má dva sloty s velikostí X16, ale jeden z nich má pouze pás X4, připojení nové grafické karty sníží výkon prvního tolik o 75%. To je samozřejmě pouze teoretický výsledek. Architektura základní desky je taková, že nebudete vidět prudký pokles produktivity.

Správná konfigurace dvou grafických grafických karet by mělo používat přesně dva sloty X16, pokud chcete maximální pohodlí z tandemu dvou grafických karet. Zjistěte, kolik řádků na vaší základní desce má jeden nebo jiný slot pomáhat pokynům v kanceláři. Výrobce stránek.

Někdy výrobci i označení na textolitu základní desky vedle slotu Počet řádků

Musíte vědět, že kratší karta X1 nebo X4 může být fyzicky vybavena do delšího slotu X8 nebo X16. Konfigurace kontaktů elektrických kontaktů umožňuje. Přirozeně, pokud je karta fyzicky více než slot, pak vložte, nebude fungovat.

Proto si pamatujte při nákupu rozšíření nebo aktualizace karet, měli byste vždy vždy pamatovat jak velikost slotu PCI Express a počet nezbytných proužků.

Navzdory skutečnosti, že disky s pevným stavem, to znamená, že SSD se na dlouhou dobu objevil, mnoho uživatelů se o nich začíná naučit a používat na svých počítačích. Možná je spojena s velkou cenou a malou kapacitou, i když mají vyšší rychlost ve srovnání se standardními pohony a pracovat mnohem rychleji.

Před prohloubením v různých pevných discích, technologiím jejich výroby, typů paměti a regulátorů je nutné zaměřit se na faktor formuláře (velikost). Každá ze zařízení se liší velikostí, má své připojovací konektory a je používán zcela odlišně. Pokud je SSD 2,5 palce, nezpůsobuje žádné otázky, protože ve velikosti a umístění konektorů je podobné konvenčním pevným diskům, pak různé typy způsobují mnoho otázek.

Dnes budeme hovořit o těchto zařízeních jako jednotky SSD M.2, co to je, jaké je jejich vlastnosti a výhody. To je asi nový standardkterý je podle mnoha odborníků revoluční řešení. Podívejme se v tomto tématu a naučit se maximální informace.

Vývoj rozhraní SATA

Rozhraní SATA se stalo dobrou výměnou PATA, nahrazující širokou smyčku více kompaktnější, tenkou a pohodlnou volbou. Hlavním trendem jeho vývoje byl touha po kompaktnosti, a to je zcela normální. Dokonce i pro nové rozhraní byla nutná odrůda pro použití v mobilních zařízeních a kde jsou prezentovány speciální požadavky na velikost komponent.

MSATA tedy byla vytvořena - stejné rozhraní, pouze s kompaktnějšími velikostí. Ale žil dlouho a rychle přišel nahradit absolutně nový - konektor M.2, který měl ještě větší příležitosti. Žádná chyba ve zkratce Neexistuje žádné slovo SATA, protože nová verze se nevztahuje tato norma. Budeme o tom mluvit podrobněji.

Jediná věc, která je třeba říci, je SSD disk M.2 Připojuje se bez napájecích kabelů a smyček, díky tomu je jeho použití tak pohodlné, a umožňuje mít počítač ještě kompaktnější. To je jeden z jeho klíčových výhod.

Přehled rozhraní M.2.

M.2 je konektor na prodlužovací desce instalované v PCI-Express slot, nebo na samotné základní desce. V ní můžete nainstalovat nejen formát SSD M.2, ale jiné moduly, včetně Bluetooth a Wi-Fi. Rozsah použití tohoto konektoru je dostatečně široký, což je neuvěřitelně pohodlné a užitečné.


S upgradem počítače, určitě věnujte pozornost a nastavte základní desku s tímto konektorem, i když neplánujete instalaci jednotky pevného stavu s takovým rozhraním.

Nicméně, pokud máte poněkud starou základní desku, a nechcete jej změnit, například "GA-P75-D3" s chybějícím slotem m2, ale má PCI-E 3.0, ke kterému je grafická karta nainstalována a konektor PCIE X4. V tomto případě může být PCIE X4 instalován ve speciálním adaptéru, ale jeho rychlost bude mírně nižší.

Všechno SSD disky M.2 mají kombinovaný upevnění v konektorech M.2. Tento formulář faktor poskytuje maximální výkon s minimální spotřebou zdrojů a je určen k technologickému zlepšování pevných disků v budoucnu.


Kromě toho, jak již bylo uvedeno výše, připojení nepotřebuje kabely a smyčky, které obvykle zabírají nadměrné místo. Za účelem zahájení práce se zařízením, stačí jej vložit do konektoru.

M-klíč a b-klíč

Stávající pevné disky, včetně pevných disků, jsou připojeny k sadu SATA. Maximální šířka pásma, která je 6 GB / s, tj. Přibližně 550-600 MB / s. Pro konvenční pohon je taková rychlost jednoduše nedosažitelná, ale disky SSD bez problémů mohou vyvinout mnohem větší rychlost. Pouze jejich instalace je naprosto bezvýznamná, pokud rozhraní nemůže "čerpat" data z více vysoká rychlostnež ten, pro který je sám o sobě navržen.

S ohledem na to bylo možné použít sběrnici PCI-Express s větší šířkou pásma:

  1. PCI-Express 2.0. Má dva řádky (PCI-E 2,0 x2), je charakterizován šířkou pásma na 8 GB / s nebo přibližně 800 MB / s.
  2. PCI-Express 3.0. Má čtyři řádky (PCI-E 3,0 x4) s šířkou pásma 32 GB / s nebo přibližně 3,2 GB / s.

Jaké rozhraní se používá pro připojení konkrétního zařízení určuje polohu propojku.


V současné době mají jednotky SSD M.2 takové klíčové možnosti:

  1. B Key "Socket2" (Zahrnuje podporu pro PCI-E × 2, SATA, Audio, USB a další moduly).
  2. M klíč "Socket3" (zahrnuje podporu pro PCI-E × 4 a SATA).

Například, bereme základní desku s konektorem M.2 s M-klíčem. To znamená, že pneumatika pcie × 4 se používá. Je možné nainstalovat jednotku s pevným stavem s rozhraním SATA? To je zajímavá otázka, že se pokusíme najít odpověď.

Je nutné otevřít informace o základní desce a zjistit, podporuje M.2 SATA nebo ne. Předpokládejme, že výrobce říká ano. V tomto případě je zakoupen CZD, který byl původně vytvořen pro PCIE × 4 a absolutně žádné problémy, pokud by se nemělo vyskytnout.


Výběr základní desky, v povinném, věnujte pozornost tomu, zda je SATA sběrnice podporována v M.2, takže lze použít jakýkoliv pevný disk.

Shrneme vše výše uvedené a shrnout:

  1. M.2 - to je jednoduše další faktor formy (konektor a velikost) disků ze stavu pevných látek. Všechny základní desky, které jsou vybaveny daným slotem, používají sběrnici PCI-E X4.
  2. Typ pneumatiky používané jednotkou závisí na klíči. Obvykle se používá k PCI-Express Bus nebo SATA klíč (klíč M + B). Možnost připojení rozhraní SATA k rozhraní musí být uvedeno v charakteristikách základní desky.

Velikost specifikace: 2260, 2280 a další

Často, při pohledu přes počítač nebo specifikací základní desky na notebooku, můžete splnit takový řádek "1 x m2 zásuvky 3, s klávesou M, typ 2260/2280" - to znamená, že 1 slot m2 s klíčem typu m Používá se typ m a velikost 2260/2280. První dvě číslice "22" - střední šířka v "mm", druhá dvě číslice "60" jsou délka. Proto, pokud si vyberete, řekněme, transcend TS128GMTS600, s dlouhou šířkou "60mm" a "22mm", pak s instalací nebudou žádné problémy.

Ale i když si vezmete Kingston SHPM22280p2 / 480g s typem "2280" a protože charakteristika systémové desky deklarovala podporu pro tento typ pohonů, pak to není obtížné jej instalovat.

Základní deska může podporovat různé moduly nainstalované a v tomto případě jsou upevňovací šrouby, které se počítají pro každou délku prkna.

Technologie nvme.

Stará generace konvenčních magnetických a SSD disků používají protokol AHCI, který byl vytvořen relativně dlouhý a stále podporován mnoha operačními systémy. Ale s příchodem modernějších a rychlých SCS, to není vyrovnat se svým úkolem a nemůže používat všechny své schopnosti na maximum.

Protokol NVME byl vytvořen jako řešení tohoto problému. Vyznačuje se nejvyšší rychlostí, menší zpožděním a při provádění operací používá minimum prostředků procesoru.


Aby byl dopravce pracovat na této technologii, musí jej podporovat, takže při výběru věnujte pozornost tomu samostatně, přesně jako základní deska (musí být podporována standardem UEFI).

Shrnule si to

Poté, co přezkoumáme SSD se standardní m.2, lze říci, že se jedná o nejkompaktnější forma faktoru zařízení pro pevné stavy. A pokud je podporována základní deskou, doporučuje se jej použít.


Podívejme se na pár, který vám pomůže udělat správnou volbu. Takže především, při nákupu by mělo být zaplaceno následujícím bodům:

  1. Má systémová deska potřebnou slot m.2, a jakou velikost modulů umožňuje použití (2260, 2280 atd.).
  2. Typ klíče, který používá slot (M, B nebo B + M).
  3. Podporuje základní deska rozhraní SATA nebo PCI-E a která verze se používá (například PCIE 3.0 4x).
  4. Zda operační systém je podporován diskem SSD a základní deskou protokoly AHCI nebo NVME.

Koneckonců, zodpovězení otázky, která je lepší, SSD se standardním konektorem nebo m.2, je jasné, že byste měli zvolit druhou možnost s podporou NVME a nastavit ji na PCIE 3.0 × 4.

To neznamená pouze více místa snížením počtu vodičů, ale také zvýšit přenosovou rychlost, rychlost systému a jeho výkon. Hlavní věc je pracovat v počítači pohodlnější, příjemnější a efektivnější.

Podrobný přehled videa

    Různé typy klíčů jsou označeny na koncových kontaktech (pozlacených) SSD M.2 nebo vedle ní, stejně jako na konektoru M.2.

    Obrázek níže ukazuje klávesy SSD M.2 na SSD M.2 a kompatibilní konektory M.2 s sloty, které vám umožní vložit pohony do příslušných konektorů:

    Je třeba poznamenat, že SSD M.2 s klíčem B má další počet koncových kontaktů (6) ve srovnání s SSD M.2 s klíčem m (5); Takový asymetrický diagram umožňuje vyhnout se chybě umístění SSD M.2 s klávesou B v konektoru M a naopak.


    Co znamená různé klíče?

    SSD M.2 s terminálovými kontakty klíče B může podporovat protokol SATA a / nebo PCIE v závislosti na zařízení, ale jsou omezeny na rychlost PCIE X2 (1000 mb / s) na sběrnici PCIE.

    SSD m.2 s terminálovými kontakty M může podporovat protokol SATA a / nebo PCIE v závislosti na zařízení a udržet rychlost PCIe X4 (2000MB / C) na sběrnici PCIE, pokud hostitelský systém podporuje režim X4.

    SSD M.2 s terminálovými kontakty klíče B + M může podporovat protokol SATA a / nebo PCIE v závislosti na zařízení, ale jsou omezeny na rychlost X2 na sběrnici PCIE.

    Více informací

    Jaké konfigurace M.2 a konektory jsou nekompatibilní?

    SSD M.2 Key B Key m
    Kontakty Kontakty SSD SSD Edge Connector - B Key SSD Edge Connector - M
    Nekompatibilní nejsou kompatibilní konektory Sockets - B Klávesa není kompatibilní Sockets - M klíč

    Jaké jsou výhody přítomnosti klíče B + M na SSD M.2?

    K + M klíče na SSD M.2 poskytují křížovou kompatibilitu s různými základními deskami, stejně jako podpora pro odpovídající protokol SSD (SATA nebo PCIE). Hostitelské konektory systém Plasteps. Lze navržít pro připojení pouze SSD s tlačítky m nebo pouze s klávesy B. SSD s klávesami B + M jsou navrženy tak, aby eliminovaly tento problém; SSD M.2 připojení v konektoru však nezaručuje jeho provoz, záleží na obecném protokolu mezi SSD M.2 a základní deskou.


    Jaké typy hostitelských konektorů SSD M.2 se nacházejí na základní desky?

    M.2 Hostitelské konektory mohou být založeny na klíči B nebo na klíči M. Mohou podporovat jak protokol SATA a protokol PCIE. A naopak mohou podporovat pouze jeden ze dvou protokolů.

    Pokud mají kontakty SSD koncové kontakty B + M, jsou fyzicky vhodné pro libovolný hostitelský konektor, ale je nutné studovat systémovou desku / systém výrobce výrobce, aby se ujistil, že kompatibilita protokolů.


    Jak zjistit, jakou délku SSD M.2 podporuje základní desku?

    Měli byste vždy studovat informaci o výrobci systému / systému pro kontrolu podporovaných možností délky karet, ale většina základních desek podpora 2260, 2280 a 22110. Mnoho systémových desek má pohyblivý upevňovací šroub, který umožňuje uživateli instalovat SSD M.2 2242 , 2260, 2280 nebo dokonce 22100. Prostor na systémové desce omezuje velikost konektoru a použitý SSD M.2.


    Co znamená "Zásuvka 1, 2 nebo 3"?

    Různé konektory jsou součástí specifikace a slouží k podpoře speciálních typů zařízení v konektoru.

    Zásuvka 1 určená pro Wi-Fi, Bluetooth®, NFC a WI Gig

    Zásuvka 2 určená pro WWAN, SSD (mezipaměťová paměť) a GNSS

    Zásuvka 3 určená pro SSD (SATA a PCIE, rychlost na x4)


    Socket 2 podporuje WWAN a SSD?

    Pokud se zásuvka 2 nepoužívá v systému na podporu WWAN karty, lze jej použít pro SSD M.2 (obvykle kompaktní faktor formy, například 2242), pokud má klíč B. SSD M.2 SATA Vloženo do kompatibilních konektorů WWAN, pokud to základní deska podporuje. Obvykle se používají SSD M.2 2242 malé kontejnery ukládání do mezipaměti spolu s 2,5 palce pevný disk. V každém případě by měla být studována systémová dokumentace pro kontrolu podpory m.2.


    Je možné ohřívat SSD M.2?

    Ne, SSD M.2 není určen pro horkou konektivitu. Instalace a odebrání SSD M.2 je povoleno pouze tehdy, když je systém vypnutý.


    Co je jednostranné a oboustranné SSD M.2?

    Pro některé vestavěné systémy s omezeným prostorem poskytuje specifikace M.2 pro různé tloušťky SSD M.2 - 3 jednostranné verze (S1, S2 a S3) a 5 bilaterálních verzí (D1, D2, D3, D4 a D5). Některé platformy mohou mít určité požadavky v důsledku mezerných omezení v rámci konektoru M.2, viz obrázek níže (LSI majetek).


    SSDM.2 Kingston splňuje specifikace oboustranného M.2 a mohou být instalovány ve většině systémových desek kompatibilních s bilaterální SSD M.2; Obraťte se na svého obchodního zástupce, pokud potřebujete jednosměrné SSD pro vložené systémy.


    Co je plánováno v budoucnu?

    Příští generace SSD M.2 PCI bude trvat z používání starých ovladačů AHCI, které jsou nyní v operačních systémech, do nové architektury s použitím nového hostitelského rozhraní Non-Voltile Memory Express (NVME). NVME od samého počátku byl vyvinut s podporou SSD založené na NAND (a případně, více nová ne-volatilní paměť) a poskytuje ještě vyšší úroveň výkonu. Pre-průmyslové testování ukazuje, že jeho rychlost je 4-6 krát vyšší než moderní SSD SATA 3.0.

    Očekává se, že bude zaveden v roce 2015 v podnikové sféře, a pak převést do klientských systémů. Vzhledem k tomu, že průmysl připraví ekosystém pro vydání SSD NVME, v mnoha operačních systémech již existují beta verze řidičů.

V každém zařízení bude vždy slabý odkaz - krk na láhve (láhev krku), nejslabší složka, která omezí výkon ostatních částí. Dlouhodobě B. stolní počítače Hlavní "restrukturalizační brzdy" byly pevné diskyA ani 7200, ani 10 000, ani 15 000 revolucí za minutu nezměnily situaci dramaticky. S příchodem pohonů pevných stavů se případ posunul z mrtvého bodu. Ale pokrok není jemně a to rychlé rozhodnutí. Rozhraní SATA není schopno uspokojit požadavky uživatelů, takže se začaly objevovat nové standardy a rozhraní.


Existují dva nové SSD vývojové cesty s rozhraním PCI-E: SATA Express a NVME - měly by být přijaty odděleně, a nebudou se s nimi často setkat v prodeji. Proto se stále snažíme vypořádat se obvyklým, dostupným v maloobchodních pohonech s rozhraním PCI Express a SATA 6 GB / s.

Začněme s výhodami a minusy obou rozhraní:

SATA disky


Stručný odkaz od Wikipedia o tomto rozhraní. Nejběžnější způsob připojení disku s pevným stavem.

Výhody:

  • Dostupnost na trhu
  • Velký počet výrobců
  • Schopnost připojení k jakékoli moderní základní desce
  • Demokratická cena
  • K dispozici jsou svazky z 64 gb do 1 tb.

Nevýhody:

  • Limit přenosu dat - limit rozhraní je 600 MB / s na kanál.
  • Potřeba pracovat s AHCI regulátory, které byly navrženy pro klasické pevné disky

PCI Express.


Znovu budu odkaz na Wikipedia - existuje mnoho a podrobně popsáno na různé generace tohoto rozhraní. Rychlé, chladné, univerzální, drahý.

Výhody:

  • Vysoká rychlost přenosu dat - šířka pásma jednoho řádku revizní sběrnice 3.0 - 1 GB / s

Nevýhody:

  • Vysoká cena na trhu
  • Malý sortiment značek a modelů
  • Některé modely se vyznačují poklesem výkonu s časem (nefungující nebo není nakonfigurovaný lem)
Trochu, který pracoval s kapitánem zřejmostí, rád bych zvážil scénáře, které uživatelé ztratí v hlavě, výběru jednotky SSD Stav SSD.

Scénáře spotřebitelů

  • Konvenční uživatelé
    Upřímně řečeno, většina uživatelů bude lhostejný, ke kterému rozhraní má SSD disk, navíc několik lidí skutečně cítí rozdíl mezi SATA 3 GB / S a SATA 6 GB / s. Při použití pouze webových prohlížečů e-mailemZákladní kancelářské programy Uživatel nebude vidět rozdíl a bude jen spokojen s přítomností SSD disku v systému, protože programy budou načteny zřejmě rychleji než na HDD.
  • Rozšířené uživatele
    Práce s multimediálními materiály, často hledají způsoby, jak zvýšit výkon systému disku. Jednoduchý příklad: Buoyly začal růst segmentu 4k-Video. Nekomprimovaný 4k proud (3840x2160, 12 bitů, 24 snímků za sekundu) bude vyžadovat šířku pásma přibližně 900 mb / s. A i když pracujete s komprimovanými proudy, pak se současným zpracováním několika, nezapomeňte se podobat stropu SATA 6 GB / S. RAID 0 ušetří situaci, ale s největší pravděpodobností v píku, když budova RAID 0 na 4 pohonech bude asi 1,6 GB / s. PCI Express nabízí řešení otázky: Každá linie PCI-Express má šířku pásma na 1,0 GB / s (to znamená, že 1,6 krát více než SATA) s téměř stejnou spotřebou energie - samozřejmě, že je to hříšník nepoužívat takové možnosti . A nechte cenu na SSD PCI Express výše, milenci pracují s videem vysoké rozlišení Jen povinen se podívat na takový standard.
  • Hráči
    Pro skutečné hardcorery (a pro mě jen netrpělivé lidi), samozřejmě potřebujete PCI Express. Obrovský Titanfall nebo Cod: Duchové budou načteny dost dlouho, jsem tichý o letadlových letadlech, z toho "váha" přichází ke stovkám gigabajtů. Pro obvyklé lidi, kteří milují Diablo III a jiné nekonečné bioshock, bude dost aktuální SSD 6 GB / s.
  • Podnikové klienty
    Očekávání zákazníků v této oblasti jsou výrazně vyšší než jen rychlé zpracování stahování nebo video souborů. Čím větší je server, tím větší je odvolání od uživatelů a pak IOPS přijde do popředí. Pro výše uvedené kategorie lidí existuje normální fronta k regulátoru, 3-5 požadavků, v podniku, je měřena stovkami. SSD se dokonale ukáže, když budete muset ukázat vysoký výkon po dlouhou dobu, a pokud existuje několik stovek klasických disků, vysoce výkonný SSD může vyrovnat sám.
Při práci na rozhraní SATA dosáhne konshumer SSD úroveň výkonu ve 100 000 IOPS, zatímco horní pohony PCI-E jsou schopny odolávat zatížení v 1 000 000 IOP. Zároveň jsou zpravidla navrženy tak, aby fungovaly s rozhraním PCI-E 2.0, což znamená, že přechod na PCI-E 3.0 bude v budoucnu významný nárůst výkonu.

Místo výstupu

Co lze říci na konci. Pro maloobchodníky a hráče si můžete vybrat také mezi disky SATA. Většina uživatelů Office bude šťastná, pokud v jejich pracovních stanicích jsou rychlé a tiché pohony, ale 90 procent z nich nikdy nebude přemýšlet o tom, jaký druh disku rozhraní a zda jsou obecně jiné. Hráči budou muset být obtížnější, volba je velká, zmatená tvrdě, často výrobce nespravedlivě přečerpává čtení a zápis indikátory. Dejte si pozor na náš blog a zjistíme, jaký druh testovací techniky je vlastně správná.

Pro firemní trh a lidé pracující s multimediálním obsahem - jsou extrémně doporučeny pohony rozhraní PCI-Express. Zpracování obrovských rastrových obrazů nebo práce s 4K videem s Gopro Hero4 - to vše bude vyžadovat vysoce výkonný skladovací systém. Pokud je váš hlavní úkol vyrábět obsah - odvážně zvolte disky PCI-Express. Enterprise Segment téměř přesunul do NVME regulátory - o takovém SSD bude samostatným post - zaslouží si hodně pozornosti.

V praxi musí být zkontrolovány teoretické uspořádání. Proto bude další příspěvek o praktickém srovnání PCI-E SSD disk a SATA SSD (včetně režimu RAID 0).
Šťastný nový rok!