Ssd pci e или sata


SSD SATA против SSD PCI-E | Часть первая: теоретическая

30 декабря 2014 в 14:47 (МСК)

В любом устройстве всегда найдется слабое звено – bottle neck (бутылочное горлышко), самый слабый компонент, который будет лимитировать производительность остальных частей. Долгое время в настольных компьютерах главными “тормозами перестройки” были жёсткие диски, и ни 7200, ни 10000, ни даже 15000 оборотов в минуту, не меняли ситуацию кардинально. С появлением твердотельных накопителей дело сдвинулось с мёртвой точки. Но прогресс не щадит и это быстрое решение. Интерфейс SATA не способен удовлетворить запросы пользователей, поэтому стали появляться новые стандарты и интерфейсы.

Есть два новых пути развития SSD с интерфейсом PCI-E: SATA Express и NVMe – о них следует разговаривать отдельно, да и в продаже их не часто встретишь. Поэтому пока попробуем разобраться с обычными, доступными в рознице накопителями с интерфейсами PCI Express и SATA 6 ГБит/с.

Начнём с плюсов и минусов обоих интерфейсов:

Краткая справочка из Wikipedia про этот интерфейс. Самый распространенный на сегодняшний день способ подключения твердотельного накопителя.

  • Доступность на рынке
  • Большое количество производителей
  • Возможность подключения к любым современным материнским платам
  • Демократичная цена
  • Доступны объемы от 64 Гб до 1 Тб
  • Ограничение по скорости передачи данных — предел интерфейса — 600 МБ/с на один канал.
  • Необходимость работы с контроллерами AHCI, которые разрабатывались для классических жёстких дисков

Снова дам ссылочку на Wikipedia — там много и подробно расписано про разные поколения этого интерфейса. Быстрый, классный, универсальный, дорогой.

  • Высокая скорость передачи данных — пропускная способность одной линии шины ревизии 3.0 — 1 ГБ/с
  • Высокая цена на рынке
  • Небольшой ассортимент брендов и моделей
  • Для некоторых моделей характерно падение производительности со временем (неработающий или не настроенный TRIM)
Немного поработав капитаном Очевидность, я хотел бы рассмотреть непосредственно те сценарии, которые пользователи проигрывают в голове, выбирая себе твердотельный накопитель SSD.
  • Обычные пользователи Откровенно говоря, большей части юзеров будет безразлично какой интерфейс имеет SSD-диск, более того, мало кто по настоящему почувствует разницу между SATA 3 ГБит/с и SATA 6 ГБит/с. При использовании только веб-браузеров, электронной почты, базовых офисных программ пользователь не увидит разницы и будет счастлив просто наличию SSD-диска в системе, так как программы будут загружаться очевидно быстрее, чем на HDD.
  • Продвинутые юзеры работающие с мультимедиа материалами, часто ищут способы увеличения производительности дисковой системы. Простой пример: буйно начал расти сегмент 4К-видео. Несжатый поток 4К (3840х2160, 12 бит, 24 кадра в секунду) потребует пропускной способности около 900 МБ/с. И даже если вы работаете со сжатыми потоками, то при одновременной обработке нескольких, обязательно упрётесь в потолок SATA 6 ГБит/с. RAID 0 спасёт ситуацию, но скорее всего в пике при построении RAID 0 на 4-х накопителях будет около 1,6 ГБ/с. PCI Express предлагает решение вопроса: каждая линия PCI-Express имеет пропускную способность до 1,0 ГБ/с (то есть в 1,6 раза больше, чем SATA) при почти таком же энергопотреблении – разумеется, грешно не пользоваться такими возможностями. И пусть цена на SSD PCI Express выше, любители работать с видео высокого разрешения просто обязаны смотреть именно на такой стандарт.
  • Геймеры Для настоящих хардкорщиков (а по мне так просто нетерпеливых людей), конечно же, нужен PCI Express. Огромные по размеру TitanFall или CoD:Ghosts будут грузится достаточно долго, я уж молчу про авиасимуляторы, “вес” которых доходит до сотен гигабайт. Для обычных же людей, которые любят Diablo III и прочие Bioshock Infinite, будет вполне достаточно топового SSD 6 ГБит/с.
  • Энтерпрайз-клиенты Ожидания клиента в этой сфере существенно выше, чем просто быстрая загрузка или обработка видеофайла. Чем крупнее сервер, тем больше к нему осуществляется обращений от пользователей и тут на первый план выходят IOPS. Для вышеперечисленных категорий людей обычная очередь к контроллеру составляет 3-5 запросов, в энтерпрайзе все измеряется сотнями. SSD прекрасно проявляют себя, когда нужно показывать высокую производительность на протяжении долгого времени, и если классических дисков потребуется несколько сотен, то высокопроизводительный SSD может справиться в одиночку.
При работе по интерфейсу SATA консьюмерские SSD достигают уровня производительности в 100,000 IOPS, в то время как топовые PCI-E накопители способны выдерживать нагрузку в 1,000,000 IOPS. При этом, как правило, они рассчитаны на работу с интерфейсом PCI-E 2.0, а значит переход на PCI-E 3.0 даст существенный прирост производительности в будущем. Что можно сказать в итоге. Для розничных покупателей и геймеров можно и нужно выбирать среди SATA-дисков. Большинство офисных пользователей будут счастливы, если в их рабочих станциях поселятся быстрые и бесшумные накопители, но 90 процентов из них никогда даже не задумаются о том, какой интерфейс у диска и бывают ли они вообще разные. Геймерам же придётся сложнее, выбор большой, запутаться сложно, зачастую производитель недобросовестно завышает показатели чтения и записи. Следите за нашим блогом и мы расскажем, какая методика тестирования на самом деле правильная. Для корпоративного рынка и людей, работающих с мультимедиа контентом – крайне рекомендованы накопители с интерфейсом PCI-Express. Обработка огромных растровых изображений или работа с 4К-видео с GoPro Hero4 – всё это потребует от системы хранения высокой производительности. Если ваша основная задача – производить контент – смело выбирайте диски PCI-Express. Энтерпрайз сегмент уже практически перешёл на контроллеры NVMe – о таких SSD будет отдельный пост – они заслуживают много внимания. Теоретические раскладки обязательно надо проверять на практике. Поэтому следующий пост будет про практическое сравнение PCI-E SSD диска и SATA SSD (в том числе в режиме RAID 0).

С наступающим Новым Годом!

Источник статей: Хабр.

Время указано в том часовом поясе, который установлен на Вашем устройстве.

Версия сайта: 0.8. Об ошибках, предложениях, пожалуйста, сообщайте через Telegram пользователю @leenr, по e-mail [email protected] или с помощью других способов связаться.

Всегдабр (расширение для Google Chrome) Статистика посещений СоХабр в ВК (новости проекта)

sohabr.net

SSD для энтузиаста: SATA или PCI Еxpress?

IT ExpertМир технологийНаука и техника

Сергей Грицачук | 01.03.2013

Не успели мы привыкнуть к недорогим и демократичным SSD, столь привлекательным для ускорения работы ПК, как на рынке появились твердотельные накопители, выполненные в виде контроллеров с интерфейсом PCI Express, и породившие очередную волну полемики. Поводом для холиваров стали два факта: более высокая пропускная способность шины (1–2 Гбайт/с для PCI Express против 0,5 Гбайт/с для последней версии SATA) и возможность непосредственного доступа к памяти, минуя промежуточный преобразователь (контроллер SATA). На бумаге выглядит впечатляюще, начиная от высокой скорости обмена данными и заканчивая очень низкой латентностью, но так ли это на самом деле? Попробую разобраться.

Существует две разновидности твердотельных накопителей с интерфейсом PCI Express. Первая – собственно SSD на отдельной плате, как самостоятельное устройство, но без SATA. 

Вторая – на плате размещается несколько модулей (до шести), каждый из которых по сути представляет собой обычный SSD; сама же плата выполнена как RAID-контроллер. 

Недостаток первой разновидности в том, что с них нельзя загрузить операционную систему, хотя есть редкие модели и с такой возможностью (TMS RamSan-70).

Производительность

Результаты тестов показывают, что прирост производительности имеется даже у недорогих моделей. Но он не настолько велик, чтобы представлять интерес для обычного пользователя ПК. Пожалуй, может пригодиться при 3D-моделировании – там даже небольшой выигрыш в скорости ощутим. В компьютерных играх и других программах, требовательных к дисковой подсистеме, эффект не столь явный (скорее всего, его не будет вообще), а значит, твердотельные накопители с интерфейсом SATA (более дешевые) выигрывают.

Надежность

Сравнивать два практически однотипных устройства с точки зрения надежности не вполне корректно: в случае и SATA, и PCI Express ресурс накопителя ограничивается количеством циклов перезаписи для микросхем памяти. При интенсивной эксплуатации редкий твердотельный диск протянет больше года, а средства мониторинга, увы, не в силах корректно предсказать, как скоро диск выйдет из строя. Второе слабое звено – контроллер памяти, обслуживающий запоминающие элементы, способный отказать при перепадах напряжения (данные в ячейках памяти при отказе сохранятся, но добраться к ним будет весьма проблематично). Более полную статистику можно рассматривать только после того, как SSD с интерфейсом PCI Express достаточно длительное время поработают в серверах (именно для этого их и создавали), и только потом проводить параллели и делать выводы. Пока же любые SSD считаются устройствами с недостаточно высокой надежностью.

Удобство

SSD с интерфейсом PCI Express – идеальный вариант для установки в систему, где нет места обычному накопителю, зато достаточно слотов расширения. Такая ситуация не редкость для тех, кто занимается обработкой видео в высоком разрешении (дисковые слоты занимает RAID-массив). Впрочем, энтузиасты наверняка не откажутся от применения накопителей с контроллером RAID на борту: это гораздо удобнее, чем возиться с прокладкой многочисленных сигнальных шлейфов и кабелей питания, а также решать, где разместить шесть-восемь отдельных дисковых накопителей.

Цена

Увы, по этому параметру SSD с интерфейсом PCI Express однозначно проигрывают: как минимум они вдвое дороже своих собратьев с SATA-подключением. Самые дешевые из них можно приобрести за 8000 рублей (OCZ RVD3-FHPX4-120G), а более емкие и надежные серверные модели обойдутся и вовсе в 170 000 рублей (Intel SSDPEDPX800G301). Разумеется, существуют и менее дорогие решения, например OCZ OCZSSDPX-1RVD0050 (5400 рублей). Но это покупка с подвохом: во-первых, там не 50 Гбайт, а два диска емкостью по 23 Гбайт каждый, а во-вторых – сделать его системным для Windows очень проблематично (по отзывам, с Linux это гораздо проще).

Выводы

Как ни странно, большинство твердотельных накопителей с интерфейсом PCI Express пока проигрывают классическим моделям даже в быстродействии, опережая только в некоторых специфических режимах чтения, что делает их привлекательными в серверном сегменте (где высокая цена и малые объемы накопителя зачастую не играют решающей роли). Возможно, некоторые энтузиасты смогут найти им оптимальное применение и в десктопе, но это маловероятно: слишком уж ничтожен выигрыш в производительности в сопоставлении с ценой. Я же считаю, что переходить на SSD c интерфейсом PCI Express еще рано. Ставшие привычными накопители с SATA-подключением пока остаются лучшим способом для ускорения работы компьютера. Особенно это касается тех моделей, полноценно поддерживающих SATA 6 Гбит/с.  

Ключевые слова: жесткие диски

Журнал IT-Expert № 03/2013    [ PDF ]    [ Подписка на журнал ]

www.it-world.ru

SSD SATA против SSD PCI-E | Часть первая: теоретическая

В любом устройстве всегда найдется слабое звено – bottle neck (бутылочное горлышко), самый слабый компонент, который будет лимитировать производительность остальных частей. Долгое время в настольных компьютерах главными “тормозами перестройки” были жёсткие диски, и ни 7200, ни 10000, ни даже 15000 оборотов в минуту, не меняли ситуацию кардинально. С появлением твердотельных накопителей дело сдвинулось с мёртвой точки. Но прогресс не щадит и это быстрое решение. Интерфейс SATA не способен удовлетворить запросы пользователей, поэтому стали появляться новые стандарты и интерфейсы.

Есть два новых пути развития SSD с интерфейсом PCI-E: SATA Express и NVMe – о них следует разговаривать отдельно, да и в продаже их не часто встретишь. Поэтому пока попробуем разобраться с обычными, доступными в рознице накопителями с интерфейсами PCI Express и SATA 6 ГБит/с.

Начнём с плюсов и минусов обоих интерфейсов:

SATA-диски

Краткая справочка из Wikipedia про этот интерфейс. Самый распространенный на сегодняшний день способ подключения твердотельного накопителя.

Достоинства:
  • Доступность на рынке
  • Большое количество производителей
  • Возможность подключения к любым современным материнским платам
  • Демократичная цена
  • Доступны объемы от 64 Гб до 1 Тб
Недостатки:
  • Ограничение по скорости передачи данных — предел интерфейса — 600 МБ/с на один канал.
  • Необходимость работы с контроллерами AHCI, которые разрабатывались для классических жёстких дисков

PCI Express

Снова дам ссылочку на Wikipedia — там много и подробно расписано про разные поколения этого интерфейса. Быстрый, классный, универсальный, дорогой.

Достоинства:
  • Высокая скорость передачи данных — пропускная способность одной линии шины ревизии 3.0 — 1 ГБ/с
Недостатки:
  • Высокая цена на рынке
  • Небольшой ассортимент брендов и моделей
  • Для некоторых моделей характерно падение производительности со временем (неработающий или не настроенный TRIM)

Немного поработав капитаном Очевидность, я хотел бы рассмотреть непосредственно те сценарии, которые пользователи проигрывают в голове, выбирая себе твердотельный накопитель SSD.

Потребительские сценарии

  • Обычные пользователи Откровенно говоря, большей части юзеров будет безразлично какой интерфейс имеет SSD-диск, более того, мало кто по настоящему почувствует разницу между SATA 3 ГБит/с и SATA 6 ГБит/с. При использовании только веб-браузеров, электронной почты, базовых офисных программ пользователь не увидит разницы и будет счастлив просто наличию SSD-диска в системе, так как программы будут загружаться очевидно быстрее, чем на HDD.
  • Продвинутые юзеры работающие с мультимедиа материалами, часто ищут способы увеличения производительности дисковой системы. Простой пример: буйно начал расти сегмент 4К-видео. Несжатый поток 4К (3840х2160, 12 бит, 24 кадра в секунду) потребует пропускной способности около 900 МБ/с. И даже если вы работаете со сжатыми потоками, то при одновременной обработке нескольких, обязательно упрётесь в потолок SATA 6 ГБит/с. RAID 0 спасёт ситуацию, но скорее всего в пике при построении RAID 0 на 4-х накопителях будет около 1,6 ГБ/с. PCI Express предлагает решение вопроса: каждая линия PCI-Express имеет пропускную способность до 1,0 ГБ/с (то есть в 1,6 раза больше, чем SATA) при почти таком же энергопотреблении – разумеется, грешно не пользоваться такими возможностями. И пусть цена на SSD PCI Express выше, любители работать с видео высокого разрешения просто обязаны смотреть именно на такой стандарт.
  • Геймеры Для настоящих хардкорщиков (а по мне так просто нетерпеливых людей), конечно же, нужен PCI Express. Огромные по размеру TitanFall или CoD:Ghosts будут грузится достаточно долго, я уж молчу про авиасимуляторы, “вес” которых доходит до сотен гигабайт. Для обычных же людей, которые любят Diablo III и прочие Bioshock Infinite, будет вполне достаточно топового SSD 6 ГБит/с.
  • Энтерпрайз-клиенты Ожидания клиента в этой сфере существенно выше, чем просто быстрая загрузка или обработка видеофайла. Чем крупнее сервер, тем больше к нему осуществляется обращений от пользователей и тут на первый план выходят IOPS. Для вышеперечисленных категорий людей обычная очередь к контроллеру составляет 3-5 запросов, в энтерпрайзе все измеряется сотнями. SSD прекрасно проявляют себя, когда нужно показывать высокую производительность на протяжении долгого времени, и если классических дисков потребуется несколько сотен, то высокопроизводительный SSD может справиться в одиночку.

При работе по интерфейсу SATA консьюмерские SSD достигают уровня производительности в 100,000 IOPS, в то время как топовые PCI-E накопители способны выдерживать нагрузку в 1,000,000 IOPS. При этом, как правило, они рассчитаны на работу с интерфейсом PCI-E 2.0, а значит переход на PCI-E 3.0 даст существенный прирост производительности в будущем.

Вместо вывода

Что можно сказать в итоге. Для розничных покупателей и геймеров можно и нужно выбирать среди SATA-дисков. Большинство офисных пользователей будут счастливы, если в их рабочих станциях поселятся быстрые и бесшумные накопители, но 90 процентов из них никогда даже не задумаются о том, какой интерфейс у диска и бывают ли они вообще разные. Геймерам же придётся сложнее, выбор большой, запутаться сложно, зачастую производитель недобросовестно завышает показатели чтения и записи. Следите за нашим блогом и мы расскажем, какая методика тестирования на самом деле правильная.

Для корпоративного рынка и людей, работающих с мультимедиа контентом – крайне рекомендованы накопители с интерфейсом PCI-Express. Обработка огромных растровых изображений или работа с 4К-видео с GoPro Hero4 – всё это потребует от системы хранения высокой производительности. Если ваша основная задача – производить контент – смело выбирайте диски PCI-Express. Энтерпрайз сегмент уже практически перешёл на контроллеры NVMe – о таких SSD будет отдельный пост – они заслуживают много внимания.

Теоретические раскладки обязательно надо проверять на практике. Поэтому следующий пост будет про практическое сравнение PCI-E SSD диска и SATA SSD (в том числе в режиме RAID 0). С наступающим Новым Годом!

Автор: NeoForce

Источник

www.pvsm.ru

PCIe vs SATA: Which SSD Interface You Should Choose?

Solid State Drives have improved a lot over the past few years. What used to be expensive to most of us five years ago, is now much more affordable. At present though, there’s a lot of confusion surrounding the different types of SSDs and the interfaces available. Nearly any SSD will give you noticeable performance difference over a mechanical hard drive. SATA, NVMe, M.2 based SSDs are the popular ones available right now, and people are not sure of which one’s right for them or which one performs the best. This is exactly why we’ve decided to discuss about it today. Well, without further ado, let’s pit the two primary interfaces that SSDs today are available in – SATA and PCI Express.

SATA vs PCIe

Serial ATA and Peripheral Component Interconnect Express are the interfaces that are widely used by SSDs that are available today in the market. There are a lot of key differences between these two interfaces that can create a lot of confusion among the consumers. So, let’s take a look at these differences:

1. The Connection

Serial ATA (SATA) is the most widespread interface used for connecting SSDs today. This interface has been around for quite a long time now. Know the SATA cables that we use to connect our mechanical hard drives? That’s exactly the cable used for SATA based SSDs as well. SATA III, the most recent iteration of the interface has a maximum throughput of 6 Gbps which roughly equates to 600 MB/s in real-time performance. Because of their popularity and the number of manufacturers making SATA based drives, the SSDs based on SATA III interface are the lowest priced SSDs available in the market today. These SSDs are usually 2.5 inches and you can find it online for as low as $50.

The PCI Express interface is a high speed serial expansion card format that uses point-to-point architecture. This is the same interface that we all use to connect our Graphics cards. The PCIe based SSDs plug into an expansion slot on your motherboard, that provides both data and power connections. So what’s their role in SSDs you may ask? Unlike SATA based SSDs, PCIe can allow more bandwidth through faster signalling and multiple lanes. Due to the direct connection to peripherals, SSDs based on PCIe perform much better than the SATA counterparts that uses cables to connect to the motherboard, which in turn results in high latency. For example, the Samsung 960 Pro NVMe SSD boasts about 4-5 times the performance of SATA based Samsung 850 Pro.

2. Performance

The performance gap between SATA and PCIe is quite huge, as SATA III maxes out at 6 Gbps or 600 MB/s. On the other hand, two lanes of PCI Express 3.0 can provide more than 3 times the performance of SATA III based SSD at nearly 2000 MB/s. All this while consuming just 4% more power than a SATA III SSD. This is clearly a win for PCIe Interface.

Even the cheapest PCIe based SSDs will offer significant performance gain over the SATA based SSDs and if you go for higher-end ones, the performance will only be much better. As of today, the SATA III interface is considered as a bottleneck for SSDs because it caps at approximately 550 MB/s in real world performance tests. If your demands are quite high and you want a higher performing SSD, you probably know which interface you should be going for, by now. SATA SSD speeds

3. SATA III SSDs

SATA III SSDs are usually available in a 2.5 inch form factor, which utilizes SATA cables to connect to the motherboard. As a result of indirect connection using cables, this might result in high latency which can affect the maximum potential of the SSD.

M.2 is a new form factor slot on the motherboard to allow the installation of smaller SSDs in compact devices like laptops. Nowadays, this slot has made its way to several ATX, Micro-ATX and Mini-ITX motherboards which are used on desktops as well. There’s a lot of confusion surrounding M.2 SSDs among consumers. Make no mistake, M.2 slots on the motherboard can have SATA and PCIe lanes going to the slot. This, totally depends on the motherboard you’re having. You will have to dig into the specifications to make sure of that.

Samsung 850 EVO SSD for example, can be bought in either 2.5 inch or M.2 form factor. Both of these SSDs, regardless of which form factor you’re going for, max out at SATA III speeds that’s usually 600 MB/s.

4. PCIe SSDs

Non-Volatile Memory Express (NVMe) is a rapidly developing communication protocol that allows an SSD to make effective use of a high speed PCIe bus in a computer. PCIe is the same interface that’s used by graphics cards, sound cards and Thunderbolt. PCIe 3.0 offers almost 1 GB/s per lane. If you put a card in a four-lane slot, you’ll basically get 4 times the bandwidth, at nearly 4 GB/s. Now this is insanely fast, even if you compare it against SATA based SSDs. NVMe is in fact, considered as a replacement to the AHCI protocol, used by most SATA based SSDs today. You can take a look at the performance of my Samsung NVMe SSD which I currently have on my Alienware 15 R3 laptop below. PCIe SSD speeds

Now, on the other hand, the M.2 slots that we discussed earlier, can have PCIe lanes going to the slot. So, the PCIe based M.2 SSDs makes use of the NVMe protocol for blistering fast speeds, easily managing speeds upwards of 2000 MB/s. Currently, the world’s fastest consumer SSD is the Samsung 960 Pro NVMe M.2 SSD which can provide sequential read speeds of nearly 3500 MB/s. This is a huge step-up from the 550 MB/s offered by high-end SATA III SSDs. The NVMe protocol will only get better in the future, so if you want the absolute best speeds, PCIe based SSDs are the ones you should be looking at.

Apart from this, Intel has been working hard on a newer and much faster SSD called the Intel Optane Memory, based on their own 3D Xpoint technology. Although Optane is based on PCI Express, Intel claims the Optane is 4.42 times faster than a NAND based NVMe SSD in terms of I/O operations per second. They also promise 6.44 times lesser latency in Optane. Although you cannot buy it at the moment, it’s under development and is expected to be available by the end of next year. So, from this we can be sure of the fact that, PCIe based SSDs are the future.

5. Pricing

Now we know how much faster the PCIe based solid state hard drives are, compared to the ones based on SATA. But all of this performance gains comes at a cost. Although the prices of SATA III based SSDs have come down by a considerable margin. If you take a look at the fastest SATA based SSD you can buy, the Samsung 850 Pro costs approximately $1000 for the 2TB variant.

On the other hand, the newer and faster NVMe SSDs cost hundreds of dollars depending on the storage space you’ll need. For example, the world’s fastest Samsung 960 Pro SSD costs almost $1200 for the 2TB variant. That’s sky-high pricing for blazing fast speeds, especially considering the fact that most of our PCs and laptops costs under thousand bucks. But, if you still want to buy the best one out there, you can purchase it from the link below.

PCIe vs SATA: Which SSD Interface Should You Go For?

Now you know the differences between all the types of SSDs that are available on the market toda, you should definitely have a better idea as to which one to buy. If you ask me, I would say that it totally depends on your needs. If you’re on a budget and want decent SSD storage, a SATA based SSD would do just fine. However, if you’re looking forward to future-proof your system, then a PCIe based NVMe SSD is the one you should be going for.

                SEE ALSO: SSD vs. HDD: Which One Is Better, And Why?

Upgrading to an SSD?

Well, those were the differences between the two popular SSD interfaces, PCIe and SSD. I hope you can make the choice easily now. So, are you going to upgrade to an SSD in the near future? If so, let us know which one you’re going for, a SATA-based SSD or a PCIe-based SSD. Let us know your thoughts and the one you are going for in the comments section below. Also, if you’d like to see more such articles, do drop us a line and we will make sure to consider it.

beebom.com


Смотрите также