Pci express x16 کدام کارت ها مناسب هستند. راهنمای خرید کارت گرافیک بازی

تقریباً تمام مادربردهای مدرن در حال حاضر به یک اسلات توسعه PCI-E x16 مجهز هستند. هیچ چیز شگفت انگیزی در این وجود ندارد: یک شتاب دهنده گرافیکی گسسته در آن نصب شده است که بدون آن ایجاد یک رایانه شخصی سازنده به طور کلی غیرممکن است. این در مورد سابقه ظاهری، مشخصات فنی و حالت های احتمالی عملکرد آن است که در آینده مورد بحث قرار خواهد گرفت.

تاریخچه شکاف توسعه

در اوایل دهه 2000، با اسلات توسعه AGP، که در آن زمان برای نصب استفاده می شد، چنین شرایطی وجود داشت که به حداکثر سطح عملکرد رسید و دیگر قابلیت های آن کافی نبود. در نتیجه، کنسرسیوم PCI-SIG ایجاد شد که شروع به توسعه نرم افزار و قطعات سخت افزاری اسلات آینده برای نصب شتاب دهنده های گرافیکی کرد. در سال 2002، اولین مشخصات PCI Express 16x 1.0 ثمره خلاقیت او شد.

برای اطمینان از سازگاری بین دو پورت آداپتور گرافیکی مجزا که در آن زمان وجود داشت، برخی از شرکت‌ها دستگاه‌های خاصی را توسعه دادند که اجازه می‌داد راه‌حل‌های گرافیکی قدیمی در یک شکاف توسعه جدید نصب شوند. به زبان حرفه ای ها، چنین توسعه ای نام خاص خود را داشت - آداپتور PCI-E x16 / AGP. هدف اصلی آن به حداقل رساندن هزینه ارتقاء رایانه شخصی با استفاده از اجزای پیکربندی قبلی واحد سیستم است. اما این عمل محبوبیت زیادی به دست نیاورده است، زیرا کارت‌های ویدیویی سطح پایه در رابط جدید هزینه تقریباً برابر با قیمت یک آداپتور داشتند.

به موازات این، تغییرات ساده تری در این اسلات توسعه برای کنترلرهای خارجی ایجاد شد که جایگزین پورت های معمول PCI در آن زمان شد. با وجود شباهت خارجی، این دستگاه ها به طور قابل توجهی متفاوت بودند. اگر AGP و PCI می توانستند به انتقال موازی اطلاعات ببالند، آنگاه PCI Express یک رابط سریال بود. عملکرد بالاتر آن با افزایش قابل توجه نرخ انتقال داده در حالت دوطرفه (در این مورد، اطلاعات را می توان در دو جهت به طور همزمان منتقل کرد) ارائه شد.

نرخ انتقال و روش رمزگذاری

در تعیین رابط PCI-E x16، عدد نشان دهنده تعداد خطوط مورد استفاده برای انتقال داده است. در این مورد 16 عدد وجود دارد که هر کدام به نوبه خود از 2 جفت سیم برای انتقال اطلاعات تشکیل شده است. همانطور که اشاره شد، سرعت بالاتری با این واقعیت ارائه می شود که این جفت ها در حالت دوبلکس کامل کار می کنند. یعنی انتقال اطلاعات می تواند همزمان در دو جهت انجام شود.

برای محافظت در برابر از بین رفتن یا تحریف احتمالی داده های ارسالی، از سیستم حفاظت اطلاعات ویژه ای در این رابط استفاده شده است که 8 ولت / 10 ولت نامیده می شود. این نام گذاری به صورت زیر رمزگشایی می شود: برای ارسال صحیح و صحیح 8 بیت داده، لازم است آنها را با 2 بیت سرویس تکمیل کنید تا بررسی صحت انجام شود. در این حالت سیستم مجبور به انتقال 20 درصد اطلاعات سرویس می شود که باری را برای کاربر کامپیوتر حمل نمی کند. اما این هزینه ای است که باید برای عملکرد قابل اعتماد و پایدار زیرسیستم گرافیکی یک رایانه شخصی پرداخت کنید و مطمئناً نمی توانید بدون آن کار کنید.

نسخه های PCI-E

کانکتور PCI-E x16 از نظر خارجی در همه مادربردها یکسان است. فقط در اینجا سرعت انتقال اطلاعات در هر مورد می تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد. در نتیجه عملکرد دستگاه نیز متفاوت است. و تغییرات این رابط گرافیکی به شرح زیر است:

• اولین اصلاح PCI - Express x16 v. 1.0 دارای توان عملیاتی تئوری 8 گیگابیت بر ثانیه بود.
• نسل دوم PCI - Express x16 v. 2.0 قبلاً دارای مقدار توان دو برابر شده - 16 گیگابیت بر ثانیه است.
• روند مشابهی برای نسخه سوم این رابط حفظ شده است. در این مورد، این شاخص در حدود 64 گیگابیت بر ثانیه تنظیم شد.

تشخیص بصری از طریق محل تماس غیرممکن است. با این حال، آنها با یکدیگر سازگار هستند. به عنوان مثال، اگر یک کارت گرافیک را در اسلات نسخه 3.0 نصب کنید که مطابق با مشخصات 2.0 در سطح فیزیکی است، کل سیستم پردازش به طور خودکار به کندترین حالت (یعنی 2.0) تغییر می کند و به کار خود ادامه می دهد. پهنای باند 64 گیگابیت بر ثانیه

نسل اول PCI Express

همانطور که قبلا ذکر شد، PCI Express برای اولین بار در سال 2002 معرفی شد. انتشار آن نشان دهنده ظهور رایانه های شخصی با آداپتورهای گرافیکی متعدد بود، که علاوه بر این، حتی با یک شتاب دهنده نصب شده می توانست به افزایش عملکرد خود ببالد. استاندارد AGP 8X اجازه خروجی 2.1 گیگابیت بر ثانیه و اولین ویرایش PCI Express - 8 گیگابیت بر ثانیه را می داد.

البته نیازی به صحبت از افزایش هشت برابری نیست. 20 درصد از افزایش برای انتقال اطلاعات سرویس استفاده شد که امکان یافتن خطاها را فراهم کرد.

دومین اصلاح PCI-E

نسل اول این یکی در سال 2007 با PCI-E 2. 0 x16 جایگزین شد. کارت های ویدئویی نسل 2، همانطور که قبلا ذکر شد، از نظر فیزیکی و نرم افزاری با اولین اصلاح این رابط سازگار بودند. فقط در این مورد، عملکرد سیستم گرافیکی به میزان قابل توجهی به سطح نسخه رابط PCI Express 1.0 16x کاهش یافت.

از نظر تئوری، محدودیت انتقال اطلاعات در این مورد 16 گیگابیت بر ثانیه بود. اما 20 درصد سود صرف اطلاعات اختصاصی شد. در نتیجه، در حالت اول، انتقال واقعی برابر بود: 8 گیگابیت بر ثانیه - (8 گیگابیت بر ثانیه x 20٪: 100٪) = 6.4 گیگابیت در ثانیه. و برای نسخه دوم رابط گرافیکی، این مقدار قبلاً این بود: 16 گیگابیت در ثانیه - (16 گیگابیت در ثانیه x 20٪: 100%) = 12.8 گیگابیت در ثانیه. با تقسیم 12.8 گیگابیت بر ثانیه بر 6.4 گیگابیت بر ثانیه، یک افزایش عملی واقعی در عملکرد با ضریب 2 بین نسخه های 1 و 2 PCI Express دریافت می کنیم.

نسل سوم

آخرین و مرتبط ترین به روز رسانی این رابط در سال 2010 منتشر شد. حداکثر سرعت PCI-E x16 در این مورد به 64 گیگابیت بر ثانیه افزایش یافته است و حداکثر توان آداپتور گرافیکی بدون برق اضافی در این مورد می تواند برابر با 75 وات باشد.

گزینه های پیکربندی با چندین شتاب دهنده گرافیکی در یک کامپیوتر. مزایا و معایب آنها

یکی از مهم ترین نوآوری های این رابط، امکان داشتن چندین آداپتور گرافیکی به صورت همزمان در x16 است. در همان زمان، کارت های ویدئویی با یکدیگر ترکیب می شوند و در اصل، یک دستگاه واحد را تشکیل می دهند. عملکرد کلی آنها خلاصه می شود و این به شما امکان می دهد تا سرعت رایانه شخصی خود را از نقطه نظر پردازش تصویر خروجی به میزان قابل توجهی افزایش دهید. برای راه حل های NVidia، این حالت SLI و برای GPU های AMD - CrossFire نامیده می شود.

آینده این استاندارد

اسلات PCI-E x16 مطمئناً در آینده قابل پیش بینی تغییر نخواهد کرد. این به کارت‌های ویدیویی کارآمدتر اجازه می‌دهد تا به عنوان بخشی از رایانه‌های شخصی قدیمی استفاده شوند و به همین دلیل، سیستم رایانه را به‌روزرسانی مرحله‌ای انجام دهند. اکنون مشخصات نسخه 4 این روش انتقال داده در حال کار است. برای آداپتورهای گرافیکی در این مورد، حداکثر 128 گیگابیت بر ثانیه ارائه می شود. این به شما امکان می دهد تصویر را روی صفحه نمایشگر به صورت "4K" یا بیشتر نمایش دهید.

نتایج

به هر حال، PCI-E x16 در حال حاضر تنها اسلات و رابط گرافیکی است. برای مدت طولانی مرتبط خواهد بود. پارامترهای آن به شما امکان می‌دهد هم سیستم‌های کامپیوتری سطح ابتدایی و هم رایانه‌های شخصی با کارایی بالا را با چندین شتاب‌دهنده ایجاد کنید. به دلیل این انعطاف پذیری است که تغییرات قابل توجهی در این طاقچه انتظار نمی رود.

در گذشته، مصرف‌کننده اصلی عمدتاً به دو نوع SSD علاقه‌مند بود: یا مدل‌های پرسرعت پریمیوم مانند Samsung 850 PRO، یا پیشنهادات با ارزش برای پول مانند Crucial BX100 یا SanDisk Ultra II. یعنی، تقسیم‌بندی بازار SSD بسیار ضعیف بود، و اگرچه رقابت بین تولیدکنندگان در زمینه‌های عملکرد و قیمت آشکار شد، شکاف بین راه‌حل‌های بالا و پایین پایان نسبتاً کم باقی ماند. این وضعیت تا حدی به این دلیل بود که فناوری SSD خود به طور قابل توجهی تجربه کاربر از کار با رایانه را بهبود می بخشد و بنابراین مشکلات پیاده سازی برای بسیاری در پس زمینه محو می شود. به همین دلیل، SSD های مصرف کننده در زیرساخت قدیمی گنجانده شده اند، که در ابتدا بر روی هارد دیسک های مکانیکی متمرکز بود. این امر اجرای آنها را تا حد زیادی تسهیل کرد، با این حال، SSD را در یک چارچوب نسبتاً باریک به نتیجه رساند، که از بسیاری جهات مانع رشد توان عملیاتی و کاهش تأخیر سیستم فرعی دیسک می‌شود.

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

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

از آنچه گفته شد، طبیعتاً نتیجه می شود که علاوه بر SSD های SATA، درایوهای پرسرعت با استفاده از اتوبوس PCI Express باید به تدریج در بازار توزیع شوند. و واقعاً در حال وقوع است. در فروشگاه ها می توانید مدل های مختلفی از SSD های مصرفی را از تولید کنندگان پیشرو بیابید که به شکل کارت های توسعه یا کارت های M.2 ساخته شده اند که از انواع مختلف اتوبوس PCI Express استفاده می کنند. تصمیم گرفتیم آنها را کنار هم بگذاریم و از نظر عملکرد و سایر پارامترها با هم مقایسه کنیم.

شرکت کنندگان در آزمون

اینتل SSD 750 400 گیگابایت

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

اگر ما در مورد بهبودهای خاص در NVMe صحبت کنیم، در ابتدا باید به کاهش هزینه های سربار اشاره کرد. به عنوان مثال، انتقال معمولی ترین بلوک های 4 کیلوبایتی در پروتکل جدید به جای دو دستور، تنها به یک دستور نیاز دارد. و کل مجموعه دستورالعمل های کنترلی به قدری ساده شده است که پردازش آنها در سطح درایور بار پردازنده و تاخیرهای ناشی از آن را حداقل به نصف کاهش می دهد. دومین نوآوری مهم، پشتیبانی از خط لوله عمیق و چندوظیفه ای است، که شامل توانایی ایجاد صف های درخواستی متعدد به صورت موازی به جای صف قبلی موجود برای 32 دستور است. پروتکل رابط NVMe قادر است تا 65536 صف را ارائه دهد و هر یک از آنها می تواند حداکثر 65536 دستور را در خود داشته باشد. در واقع، هر گونه محدودیتی به هیچ وجه حذف می شود و این برای محیط های سرور بسیار مهم است، جایی که می توان حجم عظیمی از عملیات I/O همزمان را به زیرسیستم دیسک اختصاص داد.

اما علیرغم کار بر روی رابط NVMe، SSD 750 اینتل هنوز یک سرور نیست، بلکه یک درایو مصرف کننده است. بله، تقریباً همان پلت‌فرم سخت‌افزاری در این درایو در SSD‌های کلاس سرور Intel DC P3500، P3600 و P3700 استفاده می‌شود، اما SSD 750 اینتل از یک MLC NAND معمولی ارزان‌تر استفاده می‌کند و علاوه بر این، سیستم عامل نیز اصلاح شده است. سازنده معتقد است که به لطف این تغییرات، محصول به دست آمده برای علاقه مندان جذاب خواهد بود، زیرا ترکیبی از قدرت بالا، یک رابط اساسی NVMe جدید و هزینه نه چندان ترسناک است.

اینتل SSD 750 یک کارت PCIe x4 با ارتفاع نیم‌قد است که می‌تواند از چهار خط 3.0 استفاده کند و سرعت انتقال متوالی تا 2.4 گیگابایت بر ثانیه و عملیات تصادفی تا 440000 IOPS را به دست آورد. درست است، بزرگ‌ترین اصلاح 1.2 ترابایتی بیشترین بهره‌وری را دارد، در حالی که نسخه 400 گیگابایتی که برای آزمایش دریافت کردیم کمی کندتر است.

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

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

در مورد فلش مموری استفاده شده، SSD 750 اینتل در این زمینه نوآوری ندارد. این مبتنی بر MLC NAND معمولی ساخت اینتل است که بر اساس فناوری فرآیند 20 نانومتری منتشر شده و دارای هر دو هسته 64 و 128 گیگابایتی است. لازم به ذکر است که اکثر سازندگان SSD دیگر مدت ها پیش چنین حافظه ای را کنار گذاشتند و به تراشه های ساخته شده بر اساس استانداردهای نازک تر روی آوردند. و خود اینتل نه تنها مصرف کننده، بلکه درایوهای سرور را به حافظه 16 نانومتری انتقال داده است. با این حال، با وجود همه اینها، SSD 750 اینتل از حافظه قدیمی تری استفاده می کند که ظاهرا منبع بالاتری دارد.

منشا سرور SSD 750 اینتل را نیز می توان در این نکته جستجو کرد که مجموع ظرفیت فلش مموری این SSD 480 گیگابایت است که تنها حدود 78 درصد آن در اختیار کاربر است. مابقی به صندوق جایگزینی، جمع آوری زباله و فناوری های حفاظت از داده ها اختصاص می یابد. SSD 750 اینتل طرح سنتی پرچمدار RAID 5 را در سطح تراشه‌های MLC NAND پیاده‌سازی می‌کند، که به شما امکان می‌دهد حتی اگر یکی از تراشه‌ها به طور کامل از کار بیفتد، داده‌ها را با موفقیت بازیابی کنید. علاوه بر این، SSD اینتل از اطلاعات کامل در برابر قطع برق محافظت می کند. SSD 750 اینتل دارای دو خازن الکترولیتی است و ظرفیت آنها برای خاموش شدن منظم درایو در حالت آفلاین کافی است.

Kingston HyperX Predator 480 گیگابایت

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

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

Kingston HyperX Predator بر اساس کنترلر Marvell Altaplus (88SS9293) ساخته شده است که از یک طرف از چهار خط PCI Express 2.0 پشتیبانی می کند و از طرف دیگر دارای هشت کانال برای اتصال فلش مموری است. این سریعترین کنترلر PCI Express SSD مارول است که تا به امروز تولید انبوه شده است. با این حال، مارول با پشتیبانی از NVMe و PCI Express 3.0 که تراشه Altaplus ندارد، به زودی دنبال‌کنندگان سریع‌تری خواهد داشت.

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

با این حال، استفاده از چنین حافظه ای پارادوکس ایجاد کرده است: علیرغم این واقعیت که، با توجه به موقعیت رسمی آن، Kingston HyperX Predator PCIe SSD یک محصول ممتاز است، فقط دارای سه سال گارانتی و میانگین زمان بین خرابی ها است. بسیار کمتر از SSD های پرچمدار SATA سایر سازندگان است.

در Kingston HyperX Predator نیز هیچ فناوری حفاظت از داده خاصی ارائه نشده است. اما درایو فضای نسبتا بزرگی از چشم کاربر پنهان دارد که اندازه آن 13 درصد از کل ظرفیت درایو است. فلش مموری یدکی موجود در آن برای جمع آوری زباله و تسطیح سایش استفاده می شود، اما در درجه اول صرف جایگزینی سلول های حافظه خراب می شود.

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

OCZ Revodrive 350 480 گیگابایت

OCZ Revodrive 350 به حق یکی از قدیمی ترین SSD های PCI Express مصرف کننده است. در روزهایی که هیچ سازنده دیگری حتی به عرضه SSD های PCIe مشتری فکر نمی کرد، OCZ RevoDrive 3 (X2) را در خط تولید خود داشت که نمونه اولیه Revodrive 350 مدرن است. در مقابل پس زمینه رقبای فعلی. در حالی که اکثر سازندگان درایوهای رایانه شخصی با کارایی بالا از کنترلرهای مدرن با پشتیبانی بومی برای گذرگاه PCI Express استفاده می کنند، Revodrive 350 دارای معماری بسیار پیچیده و به وضوح غیربهینه است. این بر اساس دو یا چهار (بسته به حجم) کنترلر SandForce SF-2200 است که در یک آرایه RAID سطح صفر مونتاژ شده اند.

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

منحصربه‌فرد بودن بخش نرم‌افزاری RevoDrive 350 در این واقعیت نهفته است که RAID 0 کاملاً کلاسیک را پیاده‌سازی نمی‌کند، بلکه نوعی از آن را با تعادل بار تعاملی اجرا می‌کند. فناوری VCA 2.0 به جای تقسیم جریان داده به بلوک‌هایی با اندازه ثابت و انتقال متوالی آن‌ها به کنترل‌کننده‌های مختلف SF-2282، شامل تجزیه و تحلیل و توزیع مجدد انعطاف‌پذیر عملیات I/O بسته به اشغال فعلی کنترل‌کننده‌های فلش مموری است. بنابراین، RevoDrive 350 مانند یک درایو حالت جامد برای کاربر به نظر می رسد. شما نمی توانید وارد BIOS آن شوید، و بدون آشنایی دقیق با پر کردن سخت افزار، نمی توان فهمید که یک آرایه RAID در داخل این SSD پنهان شده است. علاوه بر این، برخلاف آرایه‌های RAID معمولی، RevoDrive 350 از همه ویژگی‌های معمولی SSD پشتیبانی می‌کند: نظارت هوشمند، TRIM و پاک کردن ایمن.

RevoDrive 350 به صورت برد با رابط PCI Express 2.0 x8 در دسترس است. علیرغم این واقعیت که تمام هشت خط رابط در واقع استفاده می شود، شاخص های عملکرد اعلام شده به طور قابل توجهی کمتر از کل توان عملیاتی نظری آنها است. حداکثر سرعت عملیات متوالی به 1800 مگابایت در ثانیه محدود شده است و عملکرد عملیات دلخواه از 140 هزار IOPS تجاوز نمی کند.

شایان ذکر است که OCZ RevoDrive 350 یک برد PCI Express x8 تمام قد است که به این معنی است که از نظر فیزیکی بزرگتر از سایر SSD هایی است که ما آزمایش کردیم و بنابراین نمی توان آن را در سیستم های کم مشخصات نصب کرد. سطح جلویی برد RevoDrive 350 با یک پوشش فلزی تزئینی پوشیده شده است که به عنوان هیت سینک برای تراشه کنترل کننده RAID پایه نیز عمل می کند. کنترلرهای SF-2282 در سمت عقب برد قرار دارند و فاقد هرگونه خنک کننده هستند.

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

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

این واقعیت غیرقابل انکار که RevoDrive 350 یک پله پایین تر از نسل بعدی درایوهای PCI Express قرار دارد نیز توسط این واقعیت مورد تاکید قرار می گیرد که این درایو فقط سه سال ضمانت دارد و منبع نوشتن تضمین شده آن فقط 54 ترابایت است - چند برابر کمتر از آن. رقبا علاوه بر این، با وجود این واقعیت که RevoDrive 350 بر اساس طراحی مشابه سرور Z-Drive 4500 است، هیچ محافظتی در برابر نوسانات برق ندارد. با این حال، همه اینها مانع از این نمی شود که OCZ با جسارت ذاتی خود، RevoDrive 350 را به عنوان یک راه حل برتر در سطح SSD 750 اینتل قرار دهد.

Plextor M6e Black Edition 256 گیگابایت

لازم به ذکر است که درایو Plextor M6e Black Edition جانشین مستقیم مدل معروف M6e است. شباهت این تازگی به سلف خود را تقریباً در همه چیز می توان ردیابی کرد، اگر در مورد مولفه فنی صحبت کنیم، نه جنبه زیبایی شناختی. SSD جدید همچنین دارای طراحی دو تکه است، از جمله درایو واقعی با فرمت M.2 2280 و یک آداپتور که به شما امکان می دهد آن را در هر اسلات معمولی PCIe x4 (یا سریعتر) نصب کنید. همچنین بر پایه کنترلر هشت کانالی Marvell 88SS9183 است که از طریق دو خط PCI Express 2.0 با دنیای خارج ارتباط برقرار می کند. درست مانند نسخه قبلی، M6e Black Edition از حافظه فلش MLC توشیبا استفاده می کند.

و این بدان معنی است که با وجود این واقعیت که M6e Black Edition مونتاژ شده شبیه یک کارت PCI Express x4 نیمه قد است، در واقع، این SSD تنها از دو خط PCI Express 2.0 استفاده می کند. از این رو سرعت های نه چندان چشمگیر، که فقط کمی سریعتر از SSD های SATA سنتی هستند. عملکرد گذرنامه در عملیات متوالی به 770 مگابایت در ثانیه و در دلخواه - 105 هزار IOPS محدود شده است. شایان ذکر است که Plextor M6e Black Edition طبق پروتکل قدیمی AHCI کار می کند و این امر سازگاری گسترده آن را با سیستم های مختلف تضمین می کند.

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

آرایه فلش مموری در Plextor M6e Black Edition از نسل دوم تراشه های 19 نانومتری MLC NAND توشیبا با ظرفیت 64 گیگابیت بر ثانیه نیرو می گیرد. ذخیره مورد استفاده برای صندوق جایگزینی و بهره برداری از الگوریتم های سایش داخلی و جمع آوری زباله 7 درصد از کل اختصاص یافته است. همه چیز دیگر در دسترس کاربر است.

به دلیل استفاده از یک کنترلر نسبتا ضعیف Marvell 88SS9183 با گذرگاه خارجی PCI Express 2.0 x2، درایو Plextor M6e Black Edition را باید یک SSD نسبتاً کند PCIe در نظر گرفت. با این حال، این امر مانع از ارجاع این محصول به رده بالای قیمت توسط سازنده نمی شود. از یک طرف، هنوز هم سریعتر از یک SSD SATA است، و از طرف دیگر، از ویژگی های قابلیت اطمینان خوبی برخوردار است: بین خرابی ها فاصله زمانی طولانی دارد و با ضمانت پنج ساله پوشش داده می شود. با این حال، هیچ فناوری خاصی که بتواند M6e Black Edition را در برابر نوسانات برق محافظت کند یا منابع آن را افزایش دهد، در آن پیاده سازی نشده است.

سامسونگ SM951 256 گیگابایت

سامسونگ SM951 گریزان ترین درایو در آزمایش امروز است. واقعیت این است که در ابتدا این محصولی برای مونتاژکنندگان رایانه است، بنابراین در خرده فروشی ها کم رنگ شده است. با این وجود، در صورت تمایل، هنوز امکان خرید آن وجود دارد، بنابراین ما از در نظر گرفتن SM951 خودداری نکردیم. علاوه بر این، با قضاوت بر اساس ویژگی ها، این یک مدل بسیار پر سرعت است. این برای کار بر روی گذرگاه PCI Express 3.0 x4 طراحی شده است، از پروتکل AHCI استفاده می کند و سرعت قابل توجهی را نوید می دهد: تا 2150 مگابایت بر ثانیه در عملیات متوالی و تا 90000 IOPS در عملیات تصادفی. اما مهمتر از همه، با وجود همه اینها، Samsung SM951 ارزان تر از بسیاری از SSD های PCIe دیگر است، بنابراین جستجوی آن در فروش ممکن است یک مورد تجاری بسیار خاص داشته باشد.

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

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

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

شایان ذکر است یک نکته دیگر. تحت بار زیاد، Samsung SM951 گرمایش بسیار جدی را نشان می‌دهد، که در پایان حتی می‌تواند منجر به درگیری گاز شود. بنابراین، در سیستم های با کارایی بالا برای SM951، مطلوب است که حداقل جریان هوا را سازماندهی کنید، یا بهتر است آن را با رادیاتور ببندید.

ویژگی های مقایسه ای SSD های آزمایش شده

مشکلات سازگاری

مانند هر فناوری جدید، SSD های PCI Express هنوز با هیچ پلتفرمی، به خصوص پلتفرم های قدیمی تر، 100% بدون مشکل نیستند. بنابراین، شما باید SSD مناسب را نه تنها بر اساس ویژگی های مصرف کننده، بلکه با توجه به سازگاری انتخاب کنید. در اینجا توجه به دو نکته ضروری است.

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

Plextor M6e Black Edition از این نظر بیشترین سازگاری را دارد - تنها به دو خط PCI Express 2.0 نیاز دارد و مطمئناً چنین اسلات رایگان تقریباً در هر مادربردی وجود دارد. Kingston HyperX Predator در حال حاضر به چهار خط PCI Express 2.0 نیاز دارد: بسیاری از مادربردها نیز چنین اسلات PCIe دارند، اما برخی از پلتفرم‌های ارزان قیمت ممکن است اسلات اضافی با چهار یا بیشتر خطوط PCI Express نداشته باشند. این امر به ویژه در مورد مادربردهای ساخته شده بر روی چیپ ست های سطح پایین صادق است که تعداد کل خطوط آنها را می توان به شش کاهش داد. بنابراین، قبل از خرید Kingston HyperX Predator، مطمئن شوید که سیستم دارای یک اسلات رایگان با چهار یا چند خط PCI Express است.

OCZ Revodrive 350 همه چیز را یک قدم جلوتر می برد - در حال حاضر به هشت خط PCI Express نیاز دارد. چنین شکاف هایی معمولاً نه توسط چیپست، بلکه توسط پردازنده اجرا می شوند. بنابراین، بهترین مکان برای استفاده از چنین درایو، پلتفرم های LGA 2011/2011-3 است، که در آن کنترلر پردازنده PCI Express دارای تعداد خطوط بیش از حد است که امکان سرویس دهی بیش از یک کارت گرافیک را فراهم می کند. در سیستم هایی با پردازنده های LGA 1155/1150/1151، OCZ Revodrive 350 تنها در صورتی مناسب خواهد بود که از گرافیک ادغام شده در CPU استفاده شود. در غیر این صورت، به نفع درایو حالت جامد، باید نیمی از خطوط را از GPU با تغییر آن به حالت PCI Express x8 حذف کنید.

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

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

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

اما بزرگترین ناراحتی می تواند ناشی از SSD 750 اینتل باشد که از طریق رابط جدید NVMe کار می کند. درایورهایی که با استفاده از این پروتکل نیاز به پشتیبانی از SSD دارند فقط در آخرین سیستم عامل ها وجود دارند. بنابراین، در لینوکس، پشتیبانی NVMe در هسته نسخه 3.1 ظاهر شد. درایور NVMe "بومی" در سیستم‌های مایکروسافت با ویندوز 8.1 و ویندوز سرور 2012 R2 موجود است. و در OS X، سازگاری با درایوهای NVMe در نسخه 10.10.3 اضافه شد. علاوه بر این، NVMe SSD توسط همه مادربردها پشتیبانی نمی شود. برای اینکه از چنین درایوهایی به عنوان درایوهای قابل بوت استفاده شود، بایوس مادربرد نیز باید دارای درایور مناسب باشد. با این حال، سازندگان عملکردهای لازم را فقط در آخرین نسخه های سیستم عامل منتشر شده برای آخرین مدل های مادربرد قرار داده اند. بنابراین، پشتیبانی از بوت کردن سیستم عامل از درایوهای NVMe تنها در مدرن ترین مادربردها برای علاقه مندان مبتنی بر چیپست های Z97، Z170 و X99 اینتل در دسترس است. در پلتفرم‌های قدیمی و ارزان‌تر، کاربران تنها می‌توانند از NVMe SSD به عنوان درایو دوم در مجموعه محدودی از سیستم‌عامل‌ها استفاده کنند.

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

پیکربندی تست، ابزار و روش تست

آزمایش در Microsoft Windows 8.1 Professional x64 با سیستم عامل Update انجام می شود که درایوهای حالت جامد مدرن را به درستی تشخیص داده و نگهداری می کند. این بدان معنی است که در فرآیند گذراندن آزمایشات، مانند استفاده روزمره عادی از SSD، دستور TRIM پشتیبانی می شود و به طور فعال درگیر می شود. اندازه گیری عملکرد با درایوها در حالت "استفاده شده" انجام می شود که با پر کردن از قبل آنها با داده ها به دست می آید. قبل از هر آزمایش، درایوها با استفاده از دستور TRIM تمیز و نگهداری می شوند. بین آزمایش های فردی، یک مکث 15 دقیقه ای حفظ می شود که برای توسعه صحیح فناوری جمع آوری زباله اختصاص داده شده است. همه آزمایش‌ها، مگر در مواردی که خلاف آن ذکر شده باشد، از داده‌های تصادفی و غیرقابل تراکم استفاده می‌کنند.

کاربردها و تست های مورد استفاده:

آیومتر 1.1.0

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

CrystalDiskMark 5.0.2
معیار مصنوعی که عملکرد SSD معمولی اندازه‌گیری شده در یک ناحیه دیسک 1 گیگابایتی "در بالای" سیستم فایل را برمی‌گرداند. از کل مجموعه پارامترهایی که می توان با استفاده از این ابزار ارزیابی کرد، ما به سرعت خواندن و نوشتن متوالی و همچنین عملکرد خواندن و نوشتن تصادفی در بلوک های 4 کیلوبایتی بدون صف درخواست و با یک صف توجه می کنیم. 32 دستورالعمل عمیق.
PC Mark 8 2.0
آزمایشی مبتنی بر شبیه سازی بار واقعی دیسک، که برای برنامه های مختلف محبوب معمول است. در درایو تست شده، یک پارتیشن واحد در سیستم فایل NTFS برای کل حجم موجود ایجاد می شود و تست ذخیره سازی ثانویه در PCMark 8 انجام می شود. به عنوان نتایج آزمایش، هم عملکرد نهایی و هم سرعت اجرای ردیابی های آزمایشی منفرد تولید شده توسط برنامه های مختلف در نظر گرفته می شود.
تست های کپی فایل
این تست سرعت کپی کردن دایرکتوری ها با فایل های مختلف و همچنین سرعت بایگانی و باز کردن فایل های داخل درایو را اندازه گیری می کند. برای کپی کردن، از یک ابزار استاندارد ویندوز استفاده می شود - ابزار Robocopy، برای بایگانی و باز کردن فشرده - بایگانی 7-zip نسخه 9.22 بتا. سه مجموعه از فایل‌ها در آزمایش‌ها نقش دارند: ISO - مجموعه‌ای که شامل چندین تصویر دیسک با توزیع نرم‌افزار است. برنامه - مجموعه ای که یک بسته نرم افزاری از پیش نصب شده است. Work مجموعه ای از فایل های کاری است که شامل اسناد اداری، عکس ها و تصاویر، فایل های پی دی اف و محتوای چند رسانه ای می باشد. حجم فایل هر کدام از مجموعه ها 8 گیگابایت است.

به عنوان یک پلت فرم آزمایشی، یک کامپیوتر با مادربرد ASUS Z97-Pro، یک پردازنده Core i5-4690K با هسته گرافیکی Intel HD Graphics 4600 و 16 گیگابایت DDR3-2133 SDRAM استفاده می شود. درایوهای دارای رابط SATA به کنترلر SATA 6 گیگابیت بر ثانیه تعبیه شده در چیپست مادربرد متصل می شوند و در حالت AHCI کار می کنند. درایوهای PCI Express در اولین اسلات PCI Express 3.0 x16 با سرعت کامل نصب شده اند. درایورهای مورد استفاده عبارتند از Intel Rapid Storage Technology (RST) 13.5.2.1000 و Intel Windows NVMe driver 1.2.0.1002.

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

علاوه بر پنج شخصیت اصلی این تست - SSD های مشتری با رابط PCI Express، ما سریع ترین SSD SATA را به شرکت - Samsung 850 PRO اضافه کردیم.

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

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

کارایی

عملیات خواندن و نوشتن متوالی

نسل جدید درایوهای حالت جامد که به گذرگاه PCI Express منتقل شده‌اند، اول از همه باید به دلیل سرعت بالای خواندن و نوشتن متوالی متمایز شوند. و این دقیقاً همان چیزی است که در نمودار می بینیم. همه SSD های PCIe از بهترین SSD SATA، Samsung 850 PRO بهتر عمل می کنند. با این حال، حتی یک بار ساده مانند خواندن و نوشتن متوالی، تفاوت های زیادی بین SSD های سازنده های مختلف نشان می دهد. علاوه بر این، نوع اتوبوس PCI Express استفاده شده اهمیت تعیین کننده ای ندارد. بهترین عملکرد را در اینجا می توان درایو Samsung SM951 PCI Express 3.0 x4 ارائه داد و در رتبه دوم Kingston HyperX Predator قرار دارد که از طریق PCI Express 2.0 x4 کار می کند. درایو پیشرفته NVMe اینتل SSD 750 تنها در جایگاه سوم قرار داشت.

به صورت تصادفی می خواند

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

علیرغم این واقعیت که عملیات با صف درخواست عمیق برای رایانه های شخصی معمولی نیست، ما همچنان خواهیم دید که چگونه عملکرد SSD مورد نظر به عمق صف درخواست هنگام خواندن بلوک های 4 کیلوبایتی بستگی دارد.

نمودار به وضوح نشان می دهد که چگونه راه حل هایی که از طریق PCI Express 3.0 x4 کار می کنند می توانند از سایر SSD ها بهتر عمل کنند. منحنی های مربوط به Samsung SM951 و Intel SSD 750 به طور قابل توجهی بالاتر از منحنی های درایوهای دیگر است. نتیجه دیگری را می توان از نمودار بالا گرفت: OCZ RevoDrive 350 یک درایو حالت جامد بسیار کند است. در عملیات خواندن تصادفی، تقریباً نیمی از SATA SSD عقب است، که به دلیل معماری RAID و استفاده از کنترلرهای نسل دوم SandForce قدیمی است.

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

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

تصادفی می نویسد

در جایی، مزایای رابط NVMe، که تأخیر کم ارائه می دهد، و کنترلر SSD 750 اینتل با سطح موازی بالا باید خود را نشان می داد. علاوه بر این، بافر DRAM بزرگ موجود در این SSD به شما این امکان را می‌دهد تا ذخیره‌سازی بسیار کارآمد داده را سازماندهی کنید. و در نتیجه، SSD 750 اینتل عملکرد نوشتن تصادفی بی‌نظیری را ارائه می‌کند، حتی زمانی که صف درخواست دارای حداقل عمق باشد.

برای مشاهده واضح تر اینکه با افزایش عمق صف درخواست چه اتفاقی برای عملکرد نوشتن تصادفی می افتد، نمودار زیر را ببینید که عملکرد نوشتن تصادفی 4K در مقابل عمق صف درخواست را نشان می دهد:

عملکرد Intel SSD 750 تا زمانی که عمق صف به 8 دستورالعمل برسد، افزایش می یابد. این رفتار معمولی برای SSD های مصرف کننده است. اما چیزی که اینتل را متمایز می کند این است که سرعت نوشتن تصادفی آن به طور قابل توجهی سریعتر از هر SSD دیگری است، از جمله سریع ترین مدل های PCIe مانند Samsung SM951 یا Kingston HyperX Predator. به عبارت دیگر، تحت بار نوشتن تصادفی، SSD 750 اینتل عملکردی اساساً بهتر از هر SSD دیگری ارائه می دهد. به عبارت دیگر، انتقال به استفاده از رابط NVMe به شما امکان می دهد تا سرعت ضبط تصادفی را افزایش دهید. و این قطعاً یک ویژگی مهم است، اما اول از همه برای درایوهای سرور. در واقع، SSD 750 اینتل تنها یکی از بستگان نزدیک مدل هایی مانند Intel DC P3500، P3600 و P3700 است.

نمودار زیر عملکرد نوشتن تصادفی در مقابل اندازه بلوک داده را نشان می دهد.

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


از آنجایی که هزینه درایوهای حالت جامد دیگر منحصراً به عنوان درایوهای سیستم استفاده نمی شود و به درایوهای کاری معمولی تبدیل می شوند. در چنین شرایطی، SSD نه تنها یک بار تصفیه شده را به صورت نوشتن یا خواندن دریافت می کند، بلکه درخواست های ترکیبی را نیز دریافت می کند، زمانی که عملیات خواندن و نوشتن توسط برنامه های مختلف آغاز می شود و باید به طور همزمان پردازش شوند. با این حال، عملکرد تمام دوبلکس برای کنترلرهای SSD مدرن یک مشکل مهم باقی مانده است. هنگام ترکیب خواندن و نوشتن در یک صف، سرعت اکثر SSD های درجه مصرف کننده به طور قابل توجهی کاهش می یابد. این دلیلی برای یک مطالعه جداگانه بود، که در آن بررسی می‌کنیم که SSDها در مواقعی که لازم است عملیات متوالی را به صورت متقابل پردازش کنند، چگونه عمل می‌کنند. جفت نمودار بعدی معمولی ترین حالت را برای دسکتاپ ها نشان می دهد، که در آن نسبت تعداد خواندن و نوشتن 4 به 1 است.

تحت بارهای ترکیبی متوالی با عملیات خواندن غالب، که برای رایانه های شخصی معمولی معمول است، Samsung SM951 و Kingston HyperX Predator بهترین عملکرد را دارند. به نظر می رسد بارگذاری تصادفی مختلط برای SSD ها دشوارتر است و سامسونگ SM951 را در صدر قرار می دهد، اما SSD 750 اینتل به جایگاه دوم می رسد. در همان زمان، Plextor M6e Black Edition، Kingston HyperX Predator و OCZ RevoDrive 350 به طور کلی ظاهر می شوند. به طور قابل توجهی بدتر از یک SATA SSD معمولی است.

دو نمودار بعدی تصویر دقیق تری از عملکرد بار ترکیبی ارائه می دهد که سرعت یک SSD را در مقابل نسبت خواندن و نوشتن به آن نشان می دهد.

تمام موارد فوق در نمودارهای بالا به خوبی تایید شده است. در یک حجم کاری ترکیبی با عملیات متوالی، Samsung SM951 بهترین عملکرد را نشان می‌دهد که در هر کاری با داده‌های سریال، مانند ماهی در آب است. برای عملیات مختلط دلخواه، وضعیت کمی متفاوت است. هر دو درایو سامسونگ، هر دو PCI Express 3.0 x4 SM951 و SATA 850 PRO معمولی، در این تست عملکرد بسیار خوبی دارند و تقریباً از همه SSD های دیگر بهتر عمل می کنند. در برخی موارد، تنها SSD 750 اینتل می تواند در برابر آنها مقاومت کند، که به لطف سیستم فرمان NVMe، برای کار با نوشتن های تصادفی کاملاً بهینه شده است. و هنگامی که گردش کار مختلط به رکوردهای 80 درصد یا بیشتر می رسد، جلوتر می رود.

نتایج در CrystalDiskMark

CrystalDiskMark یک برنامه آزمایشی محبوب و ساده است که "در بالای" سیستم فایل اجرا می شود و به شما امکان می دهد نتایجی را دریافت کنید که به راحتی توسط کاربران عادی تکرار شوند. ارقام عملکرد به‌دست‌آمده در آن باید نمودارهای دقیقی را که بر اساس آزمایش‌های IOMeter ساخته‌ایم تکمیل کند.

این چهار نمودار فقط ارزش تئوری دارند و اوج عملکردی را نشان می‌دهند که در وظایف معمول مشتری قابل دستیابی نیست. عمق صف درخواست 32 فرمان هرگز در رایانه های شخصی رخ نمی دهد، اما در آزمایش های ویژه به شما امکان می دهد حداکثر کارایی را داشته باشید. و در این مورد، عملکرد پیشرو با حاشیه وسیع توسط Intel SSD 750 ارائه می شود که دارای معماری به ارث رسیده از درایوهای سرور است، جایی که عمق زیادی از صف درخواست کاملاً مرتب است.

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

موارد استفاده واقعی PCMark 8 2.0

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

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

نتیجه یکپارچه PCMark 8 باید با نشانگرهای عملکرد صادر شده توسط درایوهای فلش در هنگام عبور از مسیرهای آزمایشی فردی که سناریوهای بار واقعی مختلف را شبیه‌سازی می‌کنند تکمیل شود. واقعیت این است که تحت بارهای مختلف، درایوهای فلش اغلب کمی متفاوت عمل می کنند.

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

کپی کردن فایل ها

با در نظر گرفتن اینکه درایوهای حالت جامد بیش از پیش در رایانه‌های شخصی معرفی می‌شوند، تصمیم گرفتیم اندازه‌گیری عملکرد را در طول عملیات عادی فایل - هنگام کپی و کار با آرشیو - که "داخل" درایو انجام می‌شوند به روش خود اضافه کنیم. این یک فعالیت معمولی دیسک است که اگر SSD نقش یک درایو سیستم را ایفا نکند، بلکه یک دیسک معمولی باشد، رخ می دهد.

در تست های کپی، رهبران هنوز همان Samsung SM951 و Intel SSD 750 هستند. با این حال، اگر ما در مورد فایل های متوالی بزرگ صحبت می کنیم، Kingston HyperX Predator می تواند با آنها رقابت کند. باید بگویم که با یک کپی ساده، تقریبا تمام SSD های PCIe سریعتر از Samsung 850 PRO هستند. تنها یک استثنا وجود دارد - Plextor M6e Black Edition. و OCZ RevoDrive 350 که به طور مداوم در بقیه آزمایش‌ها خود را در موقعیت یک ناامیدکننده ناامید یافته است، به طور غیرمنتظره‌ای نه تنها SATA SSD، بلکه کندترین PCIe SSD را نیز دور می‌زند.

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

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

نحوه کار TRIM و جمع آوری زباله پس زمینه

هنگام تست SSD های مختلف، ما همیشه بررسی می کنیم که چگونه دستور TRIM را پردازش می کنند و آیا می توانند زباله ها را جمع آوری کنند و عملکرد خود را بدون پشتیبانی از سیستم عامل بازیابی کنند، یعنی در شرایطی که دستور TRIM منتقل نمی شود. این بار نیز چنین آزمایشی انجام شد. طرح این تست استاندارد است: پس از ایجاد یک بار مداوم طولانی در نوشتن داده ها که منجر به کاهش سرعت نوشتن می شود، پشتیبانی TRIM را غیرفعال می کنیم و 15 دقیقه صبر می کنیم که در طی آن SSD به دلیل وجود آن می تواند خود به خود بازیابی کند. خود الگوریتم جمع آوری زباله، اما بدون کمک خارج از سیستم عامل، و اندازه گیری سرعت. سپس دستور TRIM به زور به درایو ارسال می شود - و پس از مکث کوتاهی، سرعت دوباره اندازه گیری می شود.

نتایج چنین آزمایشاتی در جدول زیر نشان داده شده است، جایی که برای هر مدل آزمایش شده مشخص شده است که آیا با پاک کردن قسمتی از فلش مموری استفاده نشده به TRIM پاسخ می دهد و آیا در صورت دستور TRIM می تواند صفحات فلش مموری تمیز را برای عملیات آینده آماده کند. به آن داده نمی شود. برای درایوهایی که معلوم شد قادر به جمع آوری زباله بدون دستور TRIM هستند، ما همچنین مقدار حافظه فلش را که به طور مستقل توسط کنترلر SSD برای عملیات آینده منتشر می شود، نشان دادیم. در مورد کارکرد درایو در محیطی بدون پشتیبانی TRIM، این تنها مقدار داده ای است که می توان پس از زمان بیکاری با سرعت اولیه بالا روی درایو ذخیره کرد.

علیرغم اینکه پشتیبانی باکیفیت از دستور TRIM به استاندارد صنعتی تبدیل شده است، برخی از تولیدکنندگان فروش درایوهایی را که در آنها این فرمان به طور کامل پردازش نشده است قابل قبول می دانند. چنین مثال منفی توسط OCZ Revodrive 350 نشان داده شده است. به طور رسمی، TRIM را درک می کند، و حتی سعی می کند کاری را هنگام دریافت این دستور انجام دهد، اما نیازی به صحبت در مورد بازگشت کامل سرعت نوشتن به مقادیر اولیه نیست. و هیچ چیز عجیبی در این وجود ندارد: Revodrive 350 مبتنی بر کنترلرهای SandForce است که به دلیل کاهش عملکرد غیرقابل برگشت قابل توجه هستند. بر همین اساس در Revodrive 350 نیز وجود دارد.

همه SSD های PCIe دیگر مانند همتایان SATA خود با TRIM کار می کنند. یعنی در حالت ایده‌آل: در سیستم‌عامل‌هایی که این فرمان را به درایوها صادر می‌کنند، عملکرد به طور مداوم در سطح بالایی باقی می‌ماند.

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

نتیجه گیری

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

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

در این آزمایش، ما توانستیم پنج مورد از محبوب‌ترین و رایج‌ترین SSD‌های PCIe را که برای استفاده در رایانه‌های شخصی هدف‌گذاری شده‌اند، گرد هم بیاوریم. و با توجه به نتایج آشنایی با آنها، مشخص می شود که خریدارانی که می خواهند به استفاده از درایوهای حالت جامد با رابط پیشرونده روی بیاورند، هنوز با عذاب انتخاب جدی روبرو نخواهند شد. در بیشتر موارد، انتخاب بدون ابهام خواهد بود، مدل های آزمایش شده در کیفیت مصرف کننده بسیار متفاوت هستند.

به طور کلی، جذاب ترین مدل PCIe SSD معلوم شد سامسونگ SM951. این یک راه حل درخشان PCI Express 3.0 x4 از یکی از رهبران بازار است که نه تنها ثابت کرده است که می تواند بالاترین عملکرد را در بارهای کاری معمولی ارائه دهد، بلکه به طور قابل توجهی ارزان تر از همه درایوهای PCIe دیگر است.

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

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

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

هست یک عمومی, متحد کنندهیک اتوبوس برای تمام گره های مادربرد، که در آن تمام دستگاه های متصل به آن مجاور هستند. برای تعویض لاستیک منسوخ آمده است PCIو تغییرات آن AGP، به دلیل افزایش نیاز به پهنای باند باس و عدم امکان ابزار معقول برای بهبود عملکرد سرعت دومی.

لاستیک شبیه به تعویضبه سادگی با سیگنال دادن از یک نقطه به نقطه دیگربدون تغییر آن این اجازه می دهد، بدون از دست دادن آشکار سرعت، با کمترین تغییرات و خطاارسال و دریافت سیگنال

داده ها در اتوبوس می رود سیمپلکس(فول دوبلکس) یعنی همزمان در هر دو جهت با سرعت یکسان و علامتدر امتداد خطوط به طور مداوم جریان دارد، حتی زمانی که دستگاه خاموش است (به عنوان یک جریان ثابت یا یک سیگنال بیت صفر).

هماهنگ سازیبا روش اضافی ساخته شده است. یعنی به جای 8 بیتاطلاعات منتقل می شود 10 بیت، که دو مورد از آنها هستند رسمی (20% ) و در یک توالی خاص سرو کنید چراغ های دریاییبرای هماهنگ سازیژنراتورهای ساعت یا تشخیص خطا. بنابراین، سرعت اعلام شده برای یک خط در 2.5 گیگابیت بر ثانیه، در واقع در مورد 2.0 گیگابیت بر ثانیهواقعی

تغذیههر دستگاه در اتوبوس، به طور جداگانه انتخاب شده و با استفاده از فناوری تنظیم می شود ASPM (مدیریت توان دولتی فعال). این اجازه می دهد، زمانی که دستگاه بیکار است (بدون سیگنال) مولد ساعت آن را دست کم بگیریدو اتوبوس را تنظیم کنید کاهش مصرف برق. اگر برای چند میکروثانیه سیگنالی دریافت نشود، دستگاه غیر فعال در نظر گرفته می شودو به حالت سوئیچ می کند انتظارات(زمان بستگی به نوع دستگاه دارد).

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

1 ایکس PCI-E~ 500 مگابیت بر ثانیه

4 برابر PCI-E~ 2 گیگابیت بر ثانیه

8 ایکس PCI-E~ 4 گیگابیت بر ثانیه

16 برابر PCI-E~ 8 گیگابیت بر ثانیه

32 برابر PCI-E~ 16 گیگابیت بر ثانیه

*نرخ انتقال داده در یک جهت 2 برابر کمتر از این شاخص ها است

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

بهبود اصلی در بود 2 برابر افزایش سرعتانتقال داده ها ( 5.0 گیگاهرتز، در برابر 2.5 گیگاهرتزدر نسخه قدیمی). بهبودهایی نیز انجام شده است پروتکل ارتباطی نقطه به نقطه(نقطه به نقطه)، نهایی شد جزء نرم افزاریو سیستم اضافه شد نظارت بر برنامهبرای سرعت لاستیک در عین حال حفظ شد سازگاریبا نسخه های پروتکل PCI-E 1.x

در نسخه جدید استاندارد ( PCI-Express 3.0 ) نوآوری اصلی خواهد بود سیستم کدگذاری اصلاح شدهو هماهنگ سازی. بجای 10 بیتسیستم های ( 8 بیتاطلاعات، 2 بیترسمی)، اعمال خواهد شد 130 بیت (128 بیتاطلاعات، 2 بیترسمی). این کاهش خواهد یافت تلفاتدر سرعت از 20% تا 1.5%. همچنین بازطراحی خواهد شد الگوریتم همگام سازیفرستنده و گیرنده، بهبود یافته است PLL(حلقه قفل فاز).سرعت انتقالانتظار می رود افزایش یابد 2 بار(در مقایسه با PCI-E2.0)، که در آن سازگاری باقی خواهد ماندبا نسخه های قبلی PCI-Express.

استاندارد PCI Express یکی از پایه های کامپیوترهای مدرن است. اسلات‌های PCI Express مدت‌هاست که جای ثابتی در هر مادربرد رایانه رومیزی گرفته و جایگزین استانداردهای دیگری مانند PCI شده‌اند. اما حتی استاندارد PCI Express نیز انواع و الگوهای اتصال خاص خود را دارد که با یکدیگر متفاوت هستند. در مادربردهای جدید، از حدود سال 2010، می‌توانید تعداد زیادی پورت را روی یک مادربرد مشاهده کنید که با عنوان PCIeیا PCI-E، که ممکن است در تعداد خطوط متفاوت باشد: یک x1 یا چندین x2، x4، x8، x12، x16 و x32.

بنابراین، بیایید دریابیم که چرا چنین سردرگمی در درگاه به ظاهر ساده PCI Express محیطی وجود دارد. و هدف از هر استاندارد PCI Express x2، x4، x8، x12، x16 و x32 چیست؟

اتوبوس PCI Express چیست؟

در دهه 2000 دور، زمانی که انتقال از استاندارد PCI قدیمی (افزودن - اتصال اجزای جانبی) به PCI Express اتفاق افتاد، دومی یک مزیت بزرگ داشت: به جای یک گذرگاه سریال که PCI بود، یک نقطه به- اتوبوس دسترسی نقطه استفاده شد. این بدان معناست که هر پورت PCI مجزا و کارت های نصب شده در آن می توانند از حداکثر پهنای باند بدون تداخل با یکدیگر استفاده کنند، همانطور که در هنگام اتصال به PCI این کار را انجام دادند. در آن روزها، تعداد وسایل جانبی وارد شده در کارت های توسعه زیاد بود. کارت های شبکه، کارت های صوتی، تیونرهای تلویزیون و غیره - همه به مقدار کافی از منابع رایانه شخصی نیاز دارند. اما برخلاف استاندارد PCI که از یک گذرگاه مشترک برای انتقال داده با چندین دستگاه متصل به صورت موازی استفاده می‌کرد، PCI Express، اگر به طور کلی در نظر گرفته شود، یک شبکه بسته با توپولوژی ستاره‌ای است.

PCI Express x16، PCI Express x1 و PCI روی یک برد

به زبان ساده، کامپیوتر رومیزی خود را به عنوان یک فروشگاه کوچک با یک یا دو فروشنده در نظر بگیرید. استاندارد قدیمی PCI مانند یک اغذیه فروشی بود: همه منتظر بودند تا به آنها خدمات داده شود، و مشکلات سرعت را با محدودیت یک کارمند پشت پیشخوان تجربه می کردند. PCI-E بیشتر شبیه یک هایپر مارکت است: هر مشتری برای خرید مواد غذایی در مسیر شخصی خود حرکت می کند و چندین صندوقدار به طور همزمان سفارشات را در صندوق دریافت می کنند.

بدیهی است که هایپرمارکت از نظر سرعت ارائه خدمات چندین برابر از یک فروشگاه معمولی پیشی می‌گیرد، زیرا فروشگاه نمی‌تواند با یک بار فروش، توان خروجی بیش از یک فروشنده را داشته باشد.

همچنین با خطوط داده اختصاصی برای هر کارت توسعه یا اجزای داخلی مادربرد.

تاثیر تعداد خطوط بر توان عملیاتی

اکنون، برای گسترش استعاره فروشگاه و هایپرمارکت خود، تصور کنید که هر بخش از هایپرمارکت صندوق‌های مخصوص به خود را دارد که فقط برای آنها رزرو شده است. اینجاست که ایده خطوط داده چندگانه مطرح می شود.

PCI-E از زمان آغاز به کار تغییرات زیادی را پشت سر گذاشته است. در حال حاضر، مادربردهای جدید معمولاً از نسخه 3 استاندارد استفاده می کنند، با نسخه سریعتر 4 رایج تر شده و نسخه 5 در سال 2019 پیش بینی می شود. اما نسخه های مختلف از اتصالات فیزیکی یکسانی استفاده می کنند و این اتصالات را می توان در چهار اندازه اصلی x1، x4، x8 و x16 ایجاد کرد. (پورت های x32 وجود دارند، اما در مادربردهای معمولی کامپیوتر بسیار نادر هستند).

اندازه های فیزیکی مختلف پورت های PCI-Express این امکان را فراهم می کند که آنها را به وضوح از طریق تعداد اتصالات همزمان به مادربرد جدا کنید: هر چه پورت از نظر فیزیکی بزرگتر باشد، حداکثر اتصالات بیشتری را می تواند به کارت یا پشت منتقل کند. این ترکیبات نیز نامیده می شوند خطوط. یک خط را می توان به عنوان یک مسیر متشکل از دو جفت سیگنال در نظر گرفت: یکی برای ارسال داده و دیگری برای دریافت.

نسخه‌های مختلف استاندارد PCI-E سرعت‌های متفاوتی را در هر مسیر ممکن می‌سازد. اما به طور کلی، هرچه خطوط بیشتری روی یک پورت PCI-E وجود داشته باشد، داده‌های سریع‌تری بین دستگاه جانبی و بقیه رایانه جریان می‌یابند.

بازگشت به استعاره ما: اگر در مورد یک فروشنده در فروشگاه صحبت می کنیم، خط x1 تنها فروشنده ای خواهد بود که به یک مشتری خدمت می کند. یک فروشگاه با 4 صندوقدار قبلاً 4 خط دارد x4. و به همین ترتیب، می توانید صندوقدار را با تعداد خطوط رنگ کنید و در 2 ضرب کنید.

کارت های مختلف PCI Express

انواع دستگاه با استفاده از PCI Express x2، x4، x8، x12، x16 و x32

برای نسخه PCI Express 3.0، حداکثر سرعت کل انتقال داده 8 GT / s است. در واقعیت، سرعت نسخه PCI-E 3 کمی کمتر از یک گیگابایت در ثانیه در هر خط است.

بنابراین، دستگاهی که از پورت PCI-E x1 مانند کارت صدای کم مصرف یا آنتن Wi-Fi استفاده می کند، می تواند داده ها را با حداکثر سرعت 1 گیگابیت بر ثانیه انتقال دهد.

کارتی که از نظر فیزیکی در یک شکاف بزرگتر قرار می گیرد - x4یا x8به عنوان مثال، یک کارت توسعه USB 3.0 می تواند به ترتیب چهار یا هشت برابر سریعتر داده ها را انتقال دهد.

سرعت انتقال پورت های PCI-E x16 از نظر تئوری به حداکثر پهنای باند حدود 15 گیگابیت بر ثانیه محدود شده است. این در سال 2017 برای تمام کارت های گرافیک مدرن توسعه یافته توسط NVIDIA و AMD بیش از اندازه کافی است.

اکثر کارت های گرافیک مجزا از اسلات PCI-E x16 استفاده می کنند

پروتکل PCI Express 4.0 به شما امکان می دهد از 16 GT / s استفاده کنید و PCI Express 5.0 از 32 GT / s استفاده می کند.

اما در حال حاضر هیچ مؤلفه ای وجود ندارد که بتواند از این مقدار پهنای باند با حداکثر پهنای باند استفاده کند. کارت‌های گرافیک پیشرفته مدرن معمولاً از استاندارد x16 PCI Express 3.0 استفاده می‌کنند. استفاده از پهنای باند یکسان برای کارت شبکه ای که تنها از یک خط در یک پورت x16 استفاده می کند، منطقی نیست، زیرا پورت اترنت تنها قادر به انتقال داده تا یک گیگابیت در ثانیه (که حدود یک هشتم پهنای باند است) است. از یک خط PCI-E - به یاد داشته باشید: هشت بیت در یک بایت).

در بازار می‌توان SSD‌های PCI-E را پیدا کرد که از پورت x4 پشتیبانی می‌کنند، اما به نظر می‌رسد که به زودی جایگزین استاندارد جدید M.2 در حال تکامل خواهند شد. برای SSD هایی که می توانند از گذرگاه PCI-E نیز استفاده کنند. کارت‌های شبکه پیشرفته و سخت‌افزارهای علاقه‌مند مانند کنترل‌کننده‌های RAID از ترکیبی از فرمت‌های x4 و x8 استفاده می‌کنند.

اندازه پورت و خطوط PCI-E ممکن است متفاوت باشد

این یکی از گیج‌کننده‌ترین وظایف PCI-E است: یک پورت می‌تواند به شکل x16 ساخته شود، اما خطوط کافی برای انتقال داده‌ها، به عنوان مثال، فقط x4 را نداشته باشد. این به این دلیل است که حتی اگر PCI-E می تواند تعداد نامحدودی از اتصالات فردی را حمل کند، هنوز محدودیت عملی برای پهنای باند چیپست وجود دارد. مادربردهای ارزان‌تر با چیپ‌ست‌های مقرون‌به‌صرفه‌تر ممکن است فقط یک اسلات x8 داشته باشند، حتی اگر آن اسلات از نظر فیزیکی یک کارت فرم فاکتور x16 را در خود جای دهد.

علاوه بر این، مادربردهای متمرکز بر گیمر دارای حداکثر چهار اسلات کامل x16 PCI-E و به همان تعداد خطوط برای حداکثر توان است.

بدیهی است که این می تواند مشکلاتی ایجاد کند. اگر مادربرد دارای دو اسلات x16 باشد، اما یکی از آنها فقط نوار x4 داشته باشد، اضافه کردن یک کارت گرافیک جدید، عملکرد اولین را تا 75 درصد کاهش می دهد. البته این فقط یک نتیجه نظری است. معماری مادربردها به گونه ای است که شاهد افت شدید عملکرد نخواهید بود.

پیکربندی صحیح دو کارت گرافیک باید دقیقاً از دو اسلات x16 استفاده کند اگر می‌خواهید حداکثر راحتی را از پشت سر هم دو کارت گرافیک داشته باشید. دفترچه راهنمای دفتر به شما کمک می کند تا بفهمید این یا آن اسلات چند خط روی مادربرد شما دارد. وب سایت سازنده

گاهی اوقات سازندگان حتی تعداد خطوط را روی textolite مادربرد در کنار شکاف مشخص می کنند.

نکته ای که باید از آن آگاه بود این است که یک کارت x1 یا x4 کوتاهتر می تواند از نظر فیزیکی در یک اسلات x8 یا x16 بلندتر قرار بگیرد. پیکربندی تماس کنتاکت های الکتریکی این امکان را فراهم می کند. طبیعتاً اگر کارت از نظر فیزیکی بزرگتر از اسلات باشد، درج کردن آن کار نخواهد کرد.

بنابراین به یاد داشته باشید، هنگام خرید کارت های توسعه یا ارتقاء کارت های فعلی، همیشه باید اندازه اسلات PCI Express و تعداد خطوط مورد نیاز را به خاطر بسپارید.

PCI Express گذرگاهی است که برای اتصال قطعات مختلف به رایانه رومیزی استفاده می شود. با کمک آن، کارت های ویدئویی، کارت های شبکه، کارت های صدا، ماژول های WiFi و سایر دستگاه های مشابه متصل می شوند. توسعه این اتوبوس توسط اینتل در سال 2002 آغاز شد. اکنون سازمان غیرانتفاعی PCI Special Interest Group در حال توسعه نسخه های جدید این اتوبوس است.

در حال حاضر، اتوبوس PCI Express به طور کامل جایگزین اتوبوس های منسوخ شده مانند AGP، PCI و PCI-X شده است. گذرگاه PCI Express در پایین مادربرد در حالت افقی قرار دارد.

تفاوت بین PCI Express و PCI چیست؟

PCI Express اتوبوسی است که از گذرگاه PCI ساخته شده است. تفاوت اصلی بین PCI Express و PCI در سطح فیزیکی نهفته است. در حالی که PCI از یک گذرگاه معمولی استفاده می کند، PCI Express از توپولوژی ستاره استفاده می کند. هر دستگاه PCI Express با یک اتصال جداگانه به یک سوئیچ مشترک متصل می شود.

مدل نرم افزاری PCI Express تا حد زیادی مدل PCI را تکرار می کند. بنابراین، اکثر کنترلرهای CI موجود را می توان به راحتی برای استفاده از گذرگاه PCI Express تغییر داد.

علاوه بر این، اتوبوس PCI Express از ویژگی‌های جدیدی مانند:

• دستگاه های پریز گرم؛
• نرخ تبادل داده تضمینی؛
• مدیریت انرژی؛
• کنترل یکپارچگی اطلاعات ارسالی؛

اتوبوس PCI Express چگونه کار می کند

گذرگاه PCI Express از یک اتصال سریال دو طرفه برای اتصال دستگاه ها استفاده می کند. علاوه بر این، چنین اتصالی می تواند یک (x1) یا چندین (x2، x4، x8، x12، x16 و x32) خط جداگانه داشته باشد. هرچه از این خطوط بیشتر استفاده شود، باس PCI Express می تواند سرعت انتقال داده بیشتری را ارائه دهد. بسته به تعداد خطوط پشتیبانی شده، اندازه مرتب سازی در مادربرد متفاوت خواهد بود. شکاف هایی با یک خط (x1)، چهار (x4) و شانزده (x16) وجود دارد.

نمایش بصری ابعاد اسلات PCI Express و PCI

در عین حال، هر دستگاه PCI Express می تواند در هر شکافی کار کند، اگر اسلات دارای خطوط یکسان یا بیشتر باشد. این به شما امکان می دهد یک کارت PCI Express با یک اسلات x1 در یک اسلات x16 روی مادربرد نصب کنید.

توان عملیاتی PCI Express به تعداد خطوط و نسخه اتوبوس بستگی دارد.

یک طرفه / دو طرفه در گیگابیت بر ثانیه
	تعداد خطوط
	x1	x2	x4	x8	x12	x16	x32
PCIe 1.0	2/4	4/8	8/16	16/32	24/48	32/64	64/128
PCIe 2.0	4/8	8/16	16/32	32/64	48/96	64/128	128/256
PCIe 3.0	8/16	16/32	32/64	64/128	96/192	128/256	256/512
PCIe 4.0	16/32	32/64	64/128	128/256	192/384	256/512	512/1024

اگر نیاز به انتخاب کارت گرافیک دارید یا با ما تماس بگیرید و ما کمک خواهیم کرد!