Разное

2 pci express: Купить Адаптер PCI-E M.2 NGFF for SSD Bulk в интернет-магазине СИТИЛИНК, цена на Адаптер PCI-E M.2 NGFF for SSD Bulk (1083421)

Содержание

Зачем нужен SSD с интерфейсом PCI Express 4.0? Объясняем на примере Seagate FireCuda 520

Сегодня мы хотим рассказать об одном из наших новых продуктов – SSD-накопителе Seagate FireCuda 520. Но не спешите листать ленту дальше с мыслями «ну вот, очередной хвалебный обзор гаджета от бренда» – материал мы постарались сделать полезным и интересным. Под катом мы прежде всего сфокусируемся не на самом устройстве, а на интерфейсе PCIe 4.0, который в нём используется. И расскажем, что от него ожидать, чем он хорош и кому может быть потенциально полезен.



Будем честны: стандарт PCI Express 4.0 – это не такая уж новинка. На потребительском рынке первые устройства с его поддержкой появились ещё летом прошлого года. Спасибо за это следует сказать компании AMD: именно она создала первые платформы, которые способны принимать устройства с PCI Express 4.0, а также сделала такие устройства сама – это графические карты на базе GPU с архитектурой RDNA.

Увеличение пропускной способности всегда рождает большие надежды, но, как оказалось, видеокарты почти не получают выигрыша от перехода на более скоростной интерфейс.

По крайней мере, если говорить про игровые нагрузки. Как показали многочисленные независимые тесты, даже самые быстрые карты с поддержкой PCI Express 4.0, в первую очередь, Radeon RX 5700 XT, работают одинаково как при использовании нового и быстрого интерфейса, так и будучи подключенными к классической шине PCI Express 3.0.

Но вот с твердотельными накопителями – совсем другое дело. Скорость работы производительных NVMe SSD, работающих через PCI Express 3.0 (например, Seagate FireCuda 510), при линейных нагрузках явно упирается в пропускную способность интерфейса. Поэтому расширение рамок полосы пропускания просто обязано положительно сказываться на возможностях дисковых подсистем нового поколения.

Хорошей иллюстрацией того, что пропускной способности мало не бывает, выступает тот факт, что пока мы говорим о первых устройствах с поддержкой PCI Express 4.0, комитет PCI Special Interest Group (PCI-SIG) уже утвердил спецификацию PCI Express 5.0, которая делает ещё один шаг в сторону увеличения скоростей интерфейсов, по которым современные процессоры связываются со внешними устройствами.

Но про это как-нибудь в другой раз, сегодня на повестке дня стоит именно PCI Express 4.0.

Что хорошего в PCI Express 4.0?


Спецификация PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) стандартизирует то, как карты расширения, такие как графические ускорители, звуковые контроллеры, сетевые адаптеры и, наконец, NVMe SSD, связываются с базовыми компонентами, составляющими платформу ПК. Чем выше версия спецификации PCIe, тем более высокую пропускную способность она обеспечивает. Кроме того, когда речь заходит о слотах PCIe, помимо версии спецификации говорят также о числе линий, что обозначается как x1, x2, x4, x8 или x16. Большее число линий тоже даёт кратно более высокую пропускную способность за счёт расширения шины и представляет собой ещё один, экстенсивный путь улучшения скоростных характеристик интерфейса. Но если говорить о NVMe SSD, то в них такой подход применять сложно. Выпускаемые в компактном форм-факторе M.2 твердотельные накопители для ПК могут использовать две или максимум четыре линии, в то время как поддержкой до 16 линий можно наделить лишь полноразмерные карты для слотов PCIe.
Именно по этой причине внедрение новых версий стандарта PCIe считается ключевым событием для рынка производительных SSD.

Все версии спецификации PCIe обладают обратной совместимостью. Накопители, ориентированные на PCIe 4.0, могут работать и в тех платформах, где поддерживается лишь PCIe 3.0, а в материнские платы со слотами PCIe 4.0 можно беспрепятственно установить компоненты, которые работают в соответствии со стандартом PCIe 3.0. Однако как в том, так и в другом случае система будет работать со скоростями PCIe 3.0 – младшего варианта стандарта, который поддерживается на обеих сторонах.

Главным нововведением, заложенным в PCIe 4.0, выступает увеличенная вдвое пропускная способность одной линии. Существуют разные варианты численных оценок произошедших изменений, но если говорить про теоретические и пиковые значения, то спецификация PCIe 4.0 предполагает максимальную скорость передачи 1,97 Гбайт/с по одной линии в каждом направлении, в то время как в PCIe 3.0 предельная скорость была ограничена величиной 0,98 Гбайт/с.

В некоторых источниках вы можете встретить вдвое более высокие показатели, но это связано с тем, что в них указывается суммарная скорость передачи данных в обоих направлениях.

Как мы говорили выше, такой прирост скорости интерфейса на практике не слишком полезен (а точнее, почти полностью бесполезен) для графических карт. В то же время NVMe-накопители, работающие через четыре линии PCIe, получают возможность прокачивать по шине из четырёх линий до 7,88 Гбайт/с (в идеальном случае), что открывает перед ними широкий простор для улучшения характеристик.

Помимо увеличения пропускной способности стандарт PCIe 4.0 предполагает и другие нововведения. Например, в нём заложены новые возможности для снижения энергопотребления, а также более разветвлённые функции для виртуализации устройств. Но основное направление, в котором двигались разработчики – это всё-таки рост скоростей, и почти всё было сделано в первую очередь ради него. Например, целый ряд усовершенствований в новой версии интерфейса направлен на улучшение целостности сигналов и надёжности их передачи.

Иными словами, для большинства потребителей PCIe 4.0 подразумевает более высокую пропускную способность и ничего более.

Что с платформами с поддержкой PCI Express 4.0?


К сожалению, несмотря на то что сама по себе спецификация PCI Express 4.0 была утверждена ещё в 2017 году, реальных платформ с её поддержкой на рынке до сих пор не так много. А это значит, что если вы захотите воспользоваться высокопроизводительным твердотельным накопителем нового поколения, вам придётся озаботиться не только поиском самого такого накопителя, но и заняться подбором платформы, которая сможет в полной мере раскрыть его потенциал.

Дело в том, что новый интерфейс PCIe 4.0 пока поддержала только компания AMD, да и то лишь фрагментарно. Он реализован в части её процессоров, построенных на архитектуре Zen 2, а конкретнее, в настольных Ryzen серии 3000 и в высокопроизводительных Threadripper серии 3000, но, например, не в мобильных Ryzen серии 4000. При этом если поддержка PCIe 4.0 есть в любой Socket sTR4-материнской плате для Threadripper третьего поколения, процессоры Ryzen 3000 смогут взаимодействовать с PCIe 4.

0-периферией в полноскоростном режиме только в материнских платах, построенных на базе набора логики X570, где сигнальные линии спроектированы с учётом возросших требований к экранированию и минимизации электрических помех.

Хорошая новость здесь заключается в том, что потенциальные владельцы Ryzen 3000 вскоре смогут получить в своё распоряжение ещё один класс более доступных материнских плат с поддержкой PCIe 4.0-видеокарт и накопителей. Они будут построены на новом наборе системной логики B550, который должен выйти в течение ближайшей пары месяцев.

Что же касается платформ компании Intel, то в них поддержки PCIe 4.0 пока нет вообще. Более того, выходящие в ближайшее время настольные процессоры Comet Lake-S, которые приведут с собой и новый процессорный разъём LGA 1200, и новые наборы системной логики четырёхсотой серии, PCIe 4.0 тоже не получат. Если говорить о массовых десктопных системах Intel, то поддержка этого интерфейса может появиться лишь с выходом процессоров Rocket Lake, но это случится примерно в начале следующего года.

Зато в мобильные системы данный интерфейс может попасть раньше: в планах поддержка PCIe 4.0 декларируется для процессоров Tiger Lake, формальный анонс которых может состояться этим летом. Кроме того, нельзя исключать, что высокопроизводительные десктопы класса HEDT перейдут на PCIe 4.0 тоже в этом году: это станет возможным, если Intel решит предложить в этом сегменте Ice Lake-X – аналоги серверных Ice Lake-SP.

В итоге, несмотря на то, что PCIe 4.0 в среднесрочной перспективе получит широкое распространение, прямо сейчас у сторонников быстрых NVMe SSD вариантов для выбора платформы не так много. Самый очевидный из них – Socket AM4-система на базе процессора Ryzen 3000 и материнской платы на чипсете X570.

Как обстоят дела с накопителями под PCI Express 4.0?


Если посмотреть на ассортимент NVMe SSD с поддержкой PCIe 4.0, который представлен на прилавках магазинов, то может сложиться ощущение, что рынок переполнен различными вариантами скоростных решений нового поколения.
Однако на самом деле это впечатление обманчиво. Несмотря на то, что спецификация PCIe 4.0 существует несколько лет, разработчики аппаратных платформ пока не успели довести до стадии массового производства достаточное количество альтернатив.

Единственный контроллер, который сейчас производители SSD могут использовать для своей продукции, это – Phison PS5016-E16. Причём, в действительности этот контроллер нельзя назвать полноценной разработкой нового поколения. Это скорее переходное решение, основанное на другом, более раннем чипе PS5012-E12, в котором попросту заменили функциональный блок, отвечающий за внешнюю шину.

Для конечного пользователя это значит две вещи. Во-первых, все представленные на рынке NVMe-накопители с поддержкой PCIe 4.0 отличаются друг от друга не слишком сильно, по крайней мере, если говорить о производительности. И если вы видите, что для какого-то продукта вдруг заявлены более высокие паспортные скорости, связано это скорее всего с хитростью маркетологов, а не с какими-то реальными преимуществами, ведь в конечном итоге в обоих изделиях используется один и тот же контроллер.

Во-вторых, сегодняшние PCIe 4.0-накопители пока не могут похвастать задействованием полной пропускной способности новой шины – максимальные скорости, которые обещает чип Phison PS5016-E16, находятся на уровне 5 Гбайт/с при линейном чтении и 4,4 Гбайт/с – при записи.

Из сказанного вытекает важное следствие: в будущем NVMe SSD могут совершить ещё один рывок в производительности даже без перехода на следующую версию спецификации PCI Express. Требуется лишь дождаться появления более новых контроллеров с переделанным ядром, адаптированным под возможности PCIe 4.0. И такие решения уже разрабатываются. Появление подобного продукта как минимум ожидается от Samsung, кроме того над более совершенными контроллерами работают и независимые инженерные команды: Phison (PS5018-E18), Silicon Motion (SM2267), Marvell (88SS1321) и даже не слишком известная компания Innogrit (IG5236).

Беда только в том, что всё это великолепие может появиться очень нескоро. Разработка контроллеров – это длительный процесс, и серьёзные задержки зачастую случаются на финальных этапах – при подготовке микропрограммы или во время валидации.

К тому же сейчас на всю индустрию огромное влияние оказала пандемия коронавируса, из-за чего релизы новых продуктов отодвинулись на более поздний срок.

Иными словами, ждать чего-то лучшего можно долго, а если более высокая производительность дисковой подсистемы нужна уже сейчас, то имеет смысл остановиться на том, что уже есть – накопителях на контроллере Phison PS5016-E16. Пусть они и не выбирают полную пропускную способность четырёх линий PCIe 4.0, зато могут похвастать довольно неплохим быстродействием при мелкоблочных операциях, которое, согласно информации разработчиков, достигает 750 тысяч IOPS. Обеспечивается это как дизайном контроллера, в основе которого лежит двухъядерный 32-битный процессор ARM Cortex R5, так и набором фирменных хитростей: динамическим SLC-кешированием и технологией CoXProcessor 2.0 – аппаратным ускорением типовых цепочек операций.

Почему Seagate FireCuda 520?


Выше было сказано, что все существующие потребительские NVMe-накопители с поддержкой PCIe 4.
0 построены на одном и том же фундаменте – контроллере Phison PS5016-E16. Однако это не значит, что взять в магазине первый попавшийся SSD для шины PCIe 4.0 будет хорошей идеей. Здесь мы бы порекомендовали обратить внимание на Seagate FireCuda 520, но вовсе не потому, что вы читаете эту статью в корпоративном блоге Seagate.

Дьявол кроется в деталях и, если начать разбираться, Seagate FireCuda 520 может оказаться привлекательнее многих альтернатив на том же самом чипе Phison PS5016-E16. Причин тому несколько, но все они сводятся к одному – к установленной в FireCuda 520 флеш-памяти.

Формально все накопители с контроллером Phison PS5016-E16 используют одинаковую флеш-память: 96-слойную BiCS4 (TLC 3D NAND) производства Kioxia (бывшей Toshiba Memory). Однако фактически эта память может различаться. В зависимости от того, какие приоритеты для себя выбрал тот или иной производитель, память может относиться к совершенно различным градациям качества. Например, в продукции фирм третьего эшелона нередко встречается флеш-память «медиа»-предназначения, которая, вообще говоря, предназначена для флешек и карт памяти, но никак не для SSD.

С накопителями Seagate такое совершенно исключено. Компания покупает флеш-память не на открытом рынке, а имеет долгосрочный прямой договор c Kioxia, который был заключен ещё в ту пору, когда Toshiba избавлялась от производства памяти. Благодаря этому мы получаем микросхемы NAND, что называется, из первых рук и имеем доступ к лучшему по качеству кремнию.

Это неминуемо отражается в параметрах надёжности. Представители серии Seagate FireCuda 520 снабжаются пятилетней гарантией, а установленный ресурс позволяет перезаписывать полную ёмкость накопителя 1800 раз, то есть в среднем раз в день. Это очень высокие показатели выносливости, по которым предложение Seagate, например, втрое превосходит популярнейший Samsung 970 EVO Plus.

И тут пришло время показать, как выглядит Seagate FireCuda 520 снаружи. Это M.2-плата традиционного форм-фактора 2280 с микросхемами, размещёнными на обеих её сторонах.

Здесь не предусмотрено никаких особых средств охлаждения, которые любят громоздить на свои накопители другие производители, из-за того, что почти сто процентов материнских плат с поддержкой PCIe 4. 0 имеют собственные системы охлаждения для M.2-слотов.

В остальном накопитель похож на другие продукты на базе контроллера Phison PS5016-E16, но с заметным отличием – на микросхеме контроллера нанесена маркировка Seagate. Это связано с тем, что контроллеры для FireCuda 520 тоже закуплены не на открытом рынке, а сделаны по спецзаказу. Впрочем, для конечного пользователя это значит не так много, а вот что действительно важно, так это использование видоизменённой микропрограммы, в которой заложены определённые оптимизации, отличающие накопитель Seagate от других SSD с аналогичной аппаратной начинкой.

Понятно, что микропрограммой вряд ли можно как-то существенно изменить скоростные характеристики контроллера, тем не менее кое-что она позволяет. Например, FireCuda 520 может похвастать реализацией динамического SLC-кеширования, в то время как накопители на контроллерах Phison, выпускавшиеся ранее, пользовались статическим SLC-кешем довольно ограниченного объёма. Новый подход позволяет записывать на FireCuda 520 с высокой скоростью гораздо большие объёмы информации.

Работает это очень просто: любые поступающие на накопитель данные записываются в TLC-флеш-память в очень быстром однобитовом SLC-режиме. Перевод использованных таким образом ячеек в TLC-состояние выполняется либо потом, когда пользователь уже не обращается к накопителю, либо по мере необходимости, если в процессе записи пул чистых ячеек исчерпывается. Иными словами, треть свободного на FireCuda 520 места можно непрерывно заполнить с максимальной скоростью, потом же производительность снизится. Но стоит немного подождать, как треть от оставшегося свободного места вновь можно будет использовать в скоростном режиме.

Вот, например, как выглядит график линейной записи на чистый на FireCuda 520 ёмкостью 2 Тбайт.

На первые 667 Гбайт запись осуществляется со скоростью 4,1 Гбайт/с, затем скорость радикально снижается до 0,53 Гбайт/с, но стоит понимать, что при обычном использовании накопителя с таким его поведением вы не столкнётесь – для этого нужно долго и непрерывно записывать огромные массивы информации.

Помимо микропрограммы FireCuda 520 интересен ещё и комплектным ПО. Фирменная утилита SeaTools SSD куда удобнее для мониторинга состояния SSD, чем сторонние программы. Кроме того, она позволяет обновлять прошивку, тестировать работоспособность и выполнять некоторые дополнительные операции вроде расширенной диагностики или Secure Erase.

Также стоит упомянуть, что владельцы FireCuda 520 могут скачать с сайта Seagate программу DiscWizard для гладкой миграции с прошлых дисковых накопителей с переносом всех данных и операционной системы.

И что, это правда быстро?


Остаётся подкрепить всё сказанное о преимуществах интерфейса PCI Express 4.0 и накопителя с его поддержкой какими-то практическими результатами. И с этим нет особой сложности, потому что FireCuda 520 действительно обладает заметно более высокой производительностью, которая накопителям прошлого поколения недоступна. Несмотря на то, что к контроллеру Phison PS5016-E16 есть вполне обоснованные претензии, связанные с тем, что в полной мере пропускную способность PCIe 4. 0 он всё-таки не утилизирует, скоростные показатели Seagate FireCuda 520 заведомо выше, чем у накопителей для PCIe 3.0.

В следующей таблице характеристики Seagate FireCuda 520 сопоставляются с характеристиками FireCuda 510 – прошлой флагманской модели NVMe SSD Seagate, которая рассчитана на интерфейс PCIe 3.0 x4. Для примера сравнение ограничено самыми вместительными и скоростными вариантами SSD ёмкостью по 2 Тбайт, но, если сравнивать между собой модификации других ёмкостей, картина получится примерно такой же.

Впрочем, паспортные характеристики – дело одно, а реальная жизнь – другое. Поэтому мы просто взяли два эти накопителя – FireCuda 520 2 Тбайт и FireCuda 510 2 Тбайт – и сравнили в тестах.

FireCuda 520 2 Тбайт

FireCuda 510 2 Тбайт

Результаты CrystalDiskMark требуют некоторых комментариев. Новый PCIe 4.0 SSD оказался заметно быстрее предшественника по линейным скоростям: преимущество доходит почти до полуторакратного размера и прослеживается как при глубоких, так и при минимальных очередях запросов. Превосходит FireCuda 520 прошлую версию NVMe SSD Seagate и при мелокоблочных операциях, хотя здесь такого же впечатляющего прорыва не наблюдается: всё упирается в то, что логика контроллера осталось старой. Таким образом, FireCuda 520 будет блистать прежде всего при последовательных нагрузках. Что же касается операций с произвольными блоками небольшого размера, то интерфейс PCI Express 4.0, естественно, из накопителя на базе флеш-памяти что-то похожее на Optane сделать не может.

Но тот факт, что высокоскоростные линейные операции – очень мощный козырь FireCuda 520, отрицать невозможно. Подробнее это видно в результатах ATTO Disk Benchmark: как только блоки, которыми происходит обмен данными, приобретают объём 128 Кбайт и более, угнаться за FireCuda 520 становится невозможно даже в теории (на это не способен даже Optane), поскольку скорости обмена данными выходят за предел, установленный пропускной способностью интерфейса PCIe 3.0 x4.

FireCuda 520 2 Тбайт

FireCuda 510 2 Тбайт

В синтетических тестах всё получается более чем убедительно, но что в реальной жизни? Ответить на этот вопрос может PCMark 10 – в нём есть сценарии, которые воспроизводят типичную нагрузку на накопители при повседневной работе пользователя.

И в этом случае FireCuda 520 оказывается быстрее своего предшественника на величину до 30 %. Причём это преимущество выражается не только в росте скоростей дисковых операций, но и в заметном снижении времени реакции дисковой подсистемы. Такая закономерность прослеживается при использовании SSD в качестве единственного и универсального накопителя (см. Full System Drive Benchmark). И в том случае, когда SSD играет роль исключительно системного диска, на котором установлена ОС и ПО (см. Quick System Drive Benchmark). И даже тогда, когда SSD отдан под «файлопомойку» (см. Data Drive Benchmark), хотя такое, честно говоря, бывает очень нечасто.

Преимущества в скорости FireCuda 520 легко проследить при обычном копировании файлов. На диаграмме ниже приводятся результаты теста DiskBench при копировании внутри накопителя рабочей директории с разными файлами общим объёмом порядка 20 Гбайт. Конечно, такого прироста, как в синтетических тестах, здесь не наблюдается, но свои дополнительные 25-30 % к производительности переход на PCIe 4. 0 даёт без вопросов.

Для разнообразия можно посмотреть и на то, насколько быстрее PCIe 4.0-накопитель позволяет загружать игровые приложения. Для примера ниже приведено время загрузки уровня в Final Fantasy XIV StormBlood (выбор именно этой игры обусловлен встроенными в неё удобными средствами мониторинга). Здесь выигрыш, который обеспечивает FireCuda 520 на фоне FireCuda 510, составляет секунду с небольшим, что не столь значительно, но всё равно ощутимо.

Зато при нагрузках, свойственных рабочим станциям, PCI Express 4.0, что называется, must have. Дело в том, что компьютеры, нацеленные на профессиональное создание контента, оснащаются очень мощными многоядерными процессорами и быстрой памятью. И в этом случае узкие места в системе легко могут возникать в дисковой подсистеме. Например, раньше многие профессионалы, работающие с видео, предпочитали собирать RAID-массивы из SSD-накопителей, а теперь они могут удовлетворить свои потребности, выбрав FireCuda 520, который принимает данные со скоростями свыше 4 Гбайт/с в одиночку.

Все эти рассуждения нетрудно подкрепить результатами теста SPECworkstation 3, который очень явно показывает значимость накопителя с современным интерфейсом: FireCuda 520 справляется с тяжёлыми профессиональными сценариями дисковой нагрузки в среднем на 22 % быстрее по сравнению с FireCuda 510.

Но особое внимание стоит обратить на показатели General Operation (обычная скорость работы с файлами при архивации и копировании, а также при разработке ПО) и Product Development (показывает скорости работы в CAD/CAM системах и при решении задач вычислительной гидродинамики). Здесь заложенный в FireCuda 520 потенциал раскрывается особенно убедительно.

Резюме


Приведённых примеров достаточно, чтобы сомнений в том, что PCIe 4.0-накопители действительно позволяют получить более высокую производительность и лучшую отзывчивость при решении ресурсоёмких задач, не оставалось. Поэтому, строя высокопроизводительную систему на многоядерных процессорах AMD Ryzen 3000 или Threadripper 3000, пренебрегать использованием наиболее современных NVMe SSD явно не следует. Seagate FireCuda 520 может здесь стать подходящим выбором: ничего быстрее в магазинах совершенно точно на данный момент нет.

Естественно, PCIe 4.0-накопитель обойдётся немного подороже, чем тот же FireCuda 510, но причины этого хорошо понятны. А самое главное, что цена на FireCuda 520 вполне рыночная, ведь этот SSD стоит почти одинаково с альтернативными PCIe 4.0-накопителями авторства производителей третьего эшелона.

Пара слов о тестовой платформе: Тестирование производительности выполнялось в системе на базе процессора Ryzen 9 3900X, основанной на материнской плате ASRock X570 Creator и оснащённой 16 Гбайт DDR4-3200 SDRAM (16-16-16-32). Операционная система Windows 10 Professional 1909 со стандартным NVMe-драйвером Standard NVM Express Controller 10.0.18362.1.

NVMe-накопители в разных режимах работы интерфейса PCI Express:

Если спросить, какой интерфейс следует использовать для твердотельного накопителя с поддержкой протокола NVMe, то любой человек (вообще знающий, что такое NVMe) ответит: конечно PCIe 3. 0 x4! Правда, с обоснованием у него, скорее всего, возникнут сложности. В лучшем случае получим ответ, что такие накопители поддерживают PCIe 3.0 x4, а пропускная способность интерфейса имеет значение. Иметь-то имеет, однако все разговоры об этом начались только тогда, когда некоторым накопителям на некоторых операциях стало тесно в рамках «обычного» SATA. Но ведь между его 600 МБ/с и (столь же теоретическими) 4 ГБ/с интерфейса PCIe 3.0 x4 — просто пропасть, причем заполненная массой вариантов! А вдруг и одной линии PCIe 3.0 хватит, поскольку это уже в полтора раза больше SATA600? Масла в огонь подливают производители контроллеров, грозящиеся в бюджетной продукции перейти на PCIe 3.0 x2, а также тот факт, что у многих пользователей и такого-то нет. Точнее, теоретически есть, но высвободить их можно, лишь переконфигурировав систему или даже что-то в ней поменяв, чего делать не хочется. А вот купить топовый твердотельный накопитель — хочется, но есть опасения, что пользы от этого не будет совсем никакой (даже морального удовлетворения от результатов тестовых утилит).

Но так это или нет? Иными словами, нужно ли действительно ориентироваться исключительно на поддерживаемый режим работы — или все-таки на практике можно поступиться принципами? Именно это мы сегодня и решили проверить. Пусть проверка будет быстрой и не претендующей на исчерпывающую полноту, однако полученной информации должно оказаться достаточно (как нам кажется) хотя бы для того, чтобы задуматься... А пока вкратце ознакомимся с теорией.

PCI Express: существующие стандарты и их пропускная способность

Начнем с того, что́ представляет собой PCIe и с какой скоростью этот интерфейс работает. Часто его называют «шиной», что несколько неверно идеологически: как таковой шины, с которой соединены все устройства, нет. На деле имеется набор соединений «точка—точка» (похожий на многие другие последовательные интерфейсы) с контроллером в середине и присоединенными к нему устройствами (каждое из которых само по себе может быть и концентратором следующего уровня).

Первая версия PCI Express появилась почти 15 лет назад. Ориентация на использование внутри компьютера (нередко — и в пределах одной платы) позволила сделать стандарт скоростным: 2,5 гигатранзакции в секунду. Поскольку интерфейс последовательный и дуплексный, одна линия PCIe (x1; фактически атомарная единица) обеспечивает передачу данных на скоростях до 5 Гбит/с. Однако в каждом направлении — лишь половина от этого, т. е. 2,5 Гбит/с, причем это полная скорость интерфейса, а не «полезная»: для повышения надежности каждый байт кодируется 10 битами, так что теоретическая пропускная способность одной линии PCIe 1.x составляет примерно 250 МБ/с в каждую сторону. На практике нужно еще передавать служебную информацию, и в итоге правильнее говорить о ≈200 МБ/с передачи пользовательских данных. Что, впрочем, на тот момент времени не только покрывало потребности большинства устройств, но и обеспечивало солидный запас: достаточно вспомнить, что предшественница PCIe в сегменте массовых системных интерфейсов, а именно шина PCI, обеспечивала пропускную способность в 133 МБ/с. И даже если рассматривать не только массовую реализацию, но и все варианты PCI, то максимумом были 533 МБ/с, причем на всю шину, т. е. такая ПС делилась на все подключенные к ней устройства. Здесь же 250 МБ/с (поскольку и для PCI приводится обычно полная, а не полезная пропускная способность) на одну линию — в монопольном использовании. А для устройств, которым нужно больше, изначально была предусмотрена возможность агрегирования нескольких линий в единый интерфейс, по степеням двойки — от 2 до 32, т. е. предусмотренный стандартом вариант х32 в каждую сторону мог передавать уже до 8 ГБ/с. В персональных компьютерах х32 не использовался из-за сложности создания и разведения соответствующих контроллеров и устройств, так что максимумом стал вариант с 16 линиями. Использовался он (да и сейчас используется) в основном видеокартами, поскольку большинству устройств столько не требуется. Вообще, немалому их количеству и одной линии вполне достаточно, но некоторые применяют с успехом и х4, и х8: как раз по накопительной теме — RAID-контроллеры или SSD.

Время на месте не стояло, и около 10 лет назад появилась вторая версия PCIe. Улучшения касались не только скоростей, но и в этом отношении был сделан шаг вперед — интерфейс начал обеспечивать 5 гигатранзакций в секунду с сохранением той же схемы кодирования, т. е. пропускная способность удвоилась. И еще раз она удвоилась в 2010 году: PCIe 3.0 обеспечивает 8 (а не 10) гигатранзакций в секунду, но избыточность уменьшилась — теперь для кодирования 128 бит используется 130, а не 160, как ранее. В принципе, и версия PCIe 4.0 с очередным удвоением скоростей уже готова появиться на бумаге, но в ближайшее время в железе мы ее массово вряд ли увидим. На самом деле и PCIe 3.0 до сих пор в массе платформ используется совместно с PCIe 2.0, потому что и производительность последней для многих сфер применения просто... не нужна. А где нужна — работает старый добрый метод агрегации линий. Только каждая из них стала за прошедшие годы вчетверо быстрее, т. е. PCIe 3.0 х4 — это PCIe 1.0 x16, самый быстрый слот в компьютерах середины нулевых. Именно этот вариант поддерживают топовые контроллеры SSD, и именно его рекомендуется использовать. Понятно, что если такая возможность есть — много не мало. А если ее нет? Будут ли возникать какие-то проблемы, и если да, то какие? Вот с этим-то вопросом нам и предстоит разобраться.

Методика тестирования

Провести тесты с разными версиями стандарта PCIe несложно: практически все контроллеры позволяют использовать не только поддерживаемый ими, но и все более ранние. Вот с количеством линий — сложнее: нам хотелось непосредственно протестировать и варианты с одной-двумя линиями PCIe. Используемая нами обычно плата Asus H97-Pro Gamer на чипсете Intel H97 полного набора не поддерживает, но кроме «процессорного» слота х16 (который обычно и используется) на ней есть еще один, работающий в режимах PCIe 2.0 х2 или х4. Вот этой тройкой мы и воспользовались, добавив к ней еще и режим PCIe 2.0 «процессорного» слота, дабы оценить, есть ли разница. Все-таки в этом случае между процессором и SSD посторонних «посредников» нет, а вот при работе с «чипсетным» слотом — есть: собственно чипсет, фактически соединяющийся с процессором тем же PCIe 2. 0 x4. Можно было добавить еще несколько режимов работы, но основную часть исследования мы все равно собирались провести на другой системе.

Дело в том, что мы решили воспользоваться случаем и заодно проверить одну «городскую легенду», а именно поверие о полезности использования топовых процессоров для тестирования накопителей. Вот и взяли восьмиядерный Core i7-5960X — родственника обычно применяемого в тестах Core i3-4170 (это Haswell и Haswell-E), но у которого ядер в четыре раза больше. Кроме того, обнаруженная в закромах плата Asus Sabertooth X99 нам сегодня полезна наличием слота PCIe x4, на деле способного работать как х1 или х2. В этой системе мы протестировали три варианта х4 (PCIe 1.0/2.0/3.0) от процессора и чипсетные PCIe 1.0 х1, PCIe 1.0 х2, PCIe 2.0 х1 и PCIe 2.0 х2 (во всех случаях чипсетные конфигурации отмечены на диаграммах значком (c)). Есть ли смысл сейчас обращаться к первой версии PCIe, с учетом того, что вряд ли найдется хоть одна плата с поддержкой только этой версии стандарта, способная загрузиться с NVMe-устройства? С практической точки зрения — нет, а вот для проверки априори предполагаемого соотношения PCIe 1. 1 х4 = PCIe 2.0 х2 и подобных оно нам пригодится. Если проверка покажет, что масштабируемость шины соответствует теории, значит, и неважно, что нам не удалось пока получить практически значимые способы подключения PCIe 3.0 x1/х2: первый будет идентичен как раз PCIe 1.1 х4 или PCIe 2.0 х2, а второй — PCIe 2.0 х4. А они у нас есть.

В плане ПО мы ограничились только Anvil’s Storage Utilities 1.1.0: разнообразные низкоуровневые характеристики накопителей она измеряет неплохо, а ничего другого нам и не нужно. Даже наоборот: любое влияние других компонентов системы является крайне нежелательным, так что низкоуровневая синтетика для наших целей безальтернативна.

В качестве «рабочего тела» мы использовали Patriot Hellfire емкостью 240 ГБ. Как было установлено при его тестировании, это не рекордсмен по производительности, но его скоростные характеристики вполне соответствуют результатам лучших SSD того же класса и той же емкости. Да и более медленные устройства на рынке уже есть, причем их будет становиться все больше. В принципе, можно будет повторить тесты и с чем-нибудь более быстрым, однако, как нам кажется, необходимости в этом нет — результаты предсказуемы. Но не станем забегать вперед, а посмотрим, что же у нас получилось.

Результаты тестов

Тестируя Hellfire, мы обратили внимание на то, что максимальную скорость на последовательных операциях из него можно «выжать» лишь многопоточной нагрузкой, так что это тоже надо принимать во внимание на будущее: теоретическая пропускная способность на то и теоретическая, что «реальные» данные, полученные в разных программах по разным сценариям, будут больше зависеть не от нее, а от этих самых программ и сценариев — в том случае, конечно, когда не помешают обстоятельства непреодолимой силы 🙂 Как раз такие обстоятельства мы сейчас и наблюдаем: выше уже было сказано, что PCIe 1.x x1 — это ≈200 МБ/с, и именно это мы и видим. Две линии PCIe 1.x или одна PCIe 2.0 — вдвое быстрее, и именно это мы и видим. Четыре линии PCIe 1.x, две PCIe 2.0 или одна PCIe 3. 0 — еще вдвое быстрее, что подтвердилось для первых двух вариантов, так что и третий вряд ли будет отличаться. То есть в принципе масштабируемость, как и предполагалось, идеальная: операции линейные, флэш с ними справляется хорошо, так что интерфейс имеет значение. Флэш перестает справляться хорошо на PCIe 2.0 x4 для записи (значит, подойдет и PCIe 3.0 x2). Чтение «может» больше, но последний шаг дает уже полутора-, а не двукратный (каким он потенциально должен быть) прирост. Также отметим, что заметной разницы между чипсетным и процессорным контроллером нет, да и между платформами тоже. Впрочем, LGA2011-3 немного впереди, но на самую малость.

Все ровно и красиво. Но шаблоны не рвет: максимум в этих тестах составляет лишь немногим больше 500 МБ/с, а это вполне по силам даже SATA600 или (в приложении к сегодняшнему тестированию) PCIe 1.0 х4 / PCIe 2.0 х2 / PCIe 3.0 х1. Именно так: не стоит пугаться выпуску бюджетных контроллеров под PCIe х2 или наличию лишь такого количества линий (причем версии стандарта 2. 0) в слотах М.2 на некоторых платах, когда больше-то и не нужно. Иногда и столько не нужно: максимальные результаты достигнуты при очереди в 16 команд, что для массового ПО не типично. Чаще встречается очередь с 1-4 командами, а для этого обойтись можно и одной линией самого первого PCIe и даже самым первым SATA. Впрочем, накладные расходы и прочее имеют место быть, так что быстрый интерфейс полезен. Однако излишне быстрый — разве что не вреден.

А еще в этом тесте по-разному ведут себя платформы, причем с единичной очередью команд — принципиально по-разному. «Беда» вовсе не в том, что много ядер — плохо. Они тут все равно не используются, разве что одно, и не настолько, чтоб вовсю развернулся буст-режим. Вот и имеем разницу где-то в 20% по частоте ядер и полтора раза по кэш-памяти — она в Haswell-E работает на более низкой частоте, а не синхронно с ядрами. В общем, топовая платформа может пригодиться разве что для вышибания максимума «йопсов» посредством максимально многопоточного режима с большой глубиной очереди команд. Жаль только, что с точки зрения практической работы это совсем уж сферическая синтетика в вакууме 🙂

На записи положение дел принципиально не изменилось — во всех смыслах. Но, что забавно, на обеих системах самым быстрым оказался режим PCIe 2.0 х4 в «процессорном» слоте. На обеих! И при многократных проверках/перепроверках. Тут уж поневоле задумаешься, нужны ли эти ваши новые стандарты или лучше вообще никуда не торопиться...

При работе с блоками разного размера теоретическая идиллия разбивается о то, что повышение скорости интерфейса все же имеет смысл. Результирующие цифры такие, что хватило бы пары линий PCIe 2.0, но реально в таком случае производительность ниже, чем у PCIe 3.0 х4, пусть и не в разы. И вообще тут бюджетная платформа топовую «забивает» в куда большей степени. А ведь как раз такого рода операции в основном в прикладном ПО и встречаются, т. е. эта диаграмма — наиболее приближенная к реальности. В итоге нет ничего удивительного, что никакого «вау-эффекта» толстые интерфейсы и модные протоколы не дают. Точнее, переходящему с механики — дадут, но ровно такой же, какой ему обеспечит любой твердотельный накопитель с любым интерфейсом.

Итого

Для облегчения восприятия картины по больнице в целом мы воспользовались выдаваемым программой баллом (суммарным — по чтению и записи), проведя его нормирование по «чипсетному» режиму PCIe 2.0 x4: на данный момент именно он является наиболее массово доступным, поскольку встречается даже на LGA1155 или платформах AMD без необходимости «обижать» видеокарту. Кроме того, он эквивалентен PCIe 3.0 x2, который готовятся освоить бюджетные контроллеры. Да и на новой платформе AMD АМ4, опять же, именно этот режим как раз можно получить без влияния на дискретную видеокарту.

Итак, что мы видим? Применение PCIe 3.0 x4 при наличии возможности является, безусловно, предпочтительным, но не необходимым: NVMe-накопителям среднего класса (в своем изначально топовом сегменте) он приносит буквально 10% дополнительной производительности. Да и то — за счет операций в общем-то не столь уж часто встречающихся на практике. Для чего же в данном случае реализован именно этот вариант? Во-первых, была такая возможность, а запас карман не тянет. Во-вторых, есть накопители и побыстрее, чем наш тестовый Patriot Hellfire. В-третьих, есть такие области деятельности, где «атипичные» для настольной системы нагрузки — как раз вполне типичные. Причем именно там наиболее критично быстродействие системы хранения данных или, по крайней мере, возможность сделать ее часть очень быстрой. Но к обычным персональным компьютерам это все не относится.

В них, как видим, и использование PCIe 2.0 x2 (или, соответственно, PCIe 3.0 х1) не приводит к драматическому снижению производительности — лишь на 15-20%. И это несмотря на то, что потенциальные возможности контроллера в этом случае мы ограничили в четыре раза! Для многих операций и такой пропускной способности достаточно. Вот одной линии PCIe 2.0 уже недостаточно, поэтому контроллерам имеет смысл поддерживать именно PCIe 3.0 — и в условиях жесткой нехватки линий в современной системе это будет работать неплохо. Кроме того, полезна ширина х4 — даже при отсутствии поддержки современных версий PCIe в системе она все равно позволит работать с нормальной скоростью (пусть и медленнее, чем могло бы потенциально), если найдется более-менее широкий слот.

В принципе, большое количество сценариев, в которых узким местом оказывается собственно флэш-память (да, это возможно и присуще не только механике), приводит к тому, что четыре линии третьей версии PCIe на этом накопителе обгоняют одну первой примерно в 3,5 раза — теоретическая же пропускная способность этих двух случаев различается в 16 раз. Из чего, разумеется, не следует, что нужно спешно бежать осваивать совсем медленные интерфейсы — их время ушло безвозвратно. Просто многие возможности быстрых интерфейсов могут быть реализованы лишь в будущем. Или в условиях, с которыми обычный пользователь обычного компьютера никогда в жизни непосредственно не столкнется (за исключением любителей меряться известно чем). Собственно, и всё.

история развития, пропускная способность версий

На CES 2019 был представлен новый контроллер, который станет началом перехода на PCI Express 4. 0, так как максимальная пропускная способность у третьего поколения 3940 Мбайт/с. Новый контроллер позволяет увеличить скорость чтения SSD M.2 до 4244 Мбайт/с при скорости записи 4072 Мбайт/с. 

Новый контроллер представила компания Phison, он будет использоваться для накопителей SSD M.2 на PCI Express 4.0. Контроллер имеет кодовое название PS5016-E16.

Также предлагается увеличить скорость чтения и записи за счет оптимизации программного обеспечения. 

PCI Express 1.0

Вернемся на 17 лет назад, к началу появления PCI Express 1.0. По официальным данным первая спецификация PCI Express 1.0 вышла в свет летом 2002 года. Появилась спецификация как замена PCI, которая уже в то время имела ряд недостатков. Сама PCI была создана в 1991 году. Ведь если говорить о пиковой пропускной способности, то для PCI это 133 Мб/c. В дальнейшем новые версии PCI позволили увеличить пропускную способность до 266 Мб/c. 

Что же касается PCI Express 1.0, то здесь используется двунаправленное последовательное соединение типа «точка-точка». Такое соединение называют линией. Это в корне поменяло возможности шины, так как она может состоять как из одной, так и из нескольких двунаправленных последовательных линий. Такие линии имеют обозначения: x1, x2, x4, x8, x12, x16 и x32. Последние очень громоздкие и как правило не выпускаются. Огромным преимуществом стало то, что карта x1 могла прекрасно работать и на шине x2, x4  и так далее. Но наоборот вы просто физически не сможете вставить устройство. Обычно материнские карты комплектуются PCI E x1, x4, x16 и т.д. в зависимости от потребностей использования шин.

Пропускная способность линии PCI Express 1.0 x1 составляет 250 Мбайт/c. То есть соответственно для x2 это будет 500 Мбайт/c, x4 – 1000 Мбайт/c, на а для x16 – это 4000 Мбайт/c.

Несмотря на большое количество конкурирующих протоколов, PCI Express широко зарекомендовала себя в работе компьютерной техники.

PCI Express 2.0

В январе 2007 года некоммерческая организация PCI Special Interest Group выпустила спецификацию PCE Express 2. 0. Основным новшеством было увеличение пропускной способности одного канала в два раза, а это уже 500 Мб/c для x1 (соответственно для x-16 - 8.0 Гбайт/с). Также усовершенствована работа протокола передачи данных между устройствами, усовершенствована программная модель, добавлена возможность динамического управления скоростью, управление тайм аутом выполнения и многое другое.

Еще одной особенностью PCI Express 2.0 является полная совместимость с версией 1.0. Т.е. старые видеокарты смогут спокойно работать на новой шине и наоборот, далее все зависит от возможностей самих видеокарт и пропускной способностью шин.

PCI Express 3.0

В 2010 году утвержден стандарт PCI Express 3.0, максимальная скорость передачи которого на x16 составляет 15.8 Гбайт/с. Сейчас практически все современные материнские платы построены на шине стандарта PCI Express 3.0. Также практически все современные устройства поддерживают данное поколение, в т.ч. и видеокарты. Новый стандарт также отличается не только повышением пропускной способности в два раза, но и в усовершенствовании функций программного обеспечения.

PCI Express 4.0

Стандарт четвертого поколения PCI Express опубликован 5 октября 2017 года. Ожидается поступления в продажу первых материнских плат с PCI Express 4, что позволит увеличить скорость до 31.5 Гбайт/с на x16 шине.

Каждый стандарт появляется по мере развития комплектующих и их скорости работы и пропускной способности.

Снизится ли скорость работы видеокарты PCI Express 3.0 на PCI Express 2.0

Часто появляется вопрос о том, теряется ли мощность устройств при использовании шины более низкого поколения. Например, что будет, если мы поставим видеокарту PCE Express 3.0 на материнскую плату с PCI Express 2.0.

Во-первых, все будет работать, так как шины совместимы, но насколько быстро? Здесь все зависит от мощности устройства, а именно, видеокарты. Если вы ставите среднюю или топовую видео карту, то внимательно посмотрите на скорость работы оперативной памяти, количество и частоту работы процессора. Возможно, пропускной способности шины PCI Express 2. 0 просто не хватит для работы видео карты на 100%.

На моем личном опыте с видеокартой Radeon RX 580, падение мощности на стандарте PCI Express 2.0 по сравнению с использованием PCI Express 3.0 было примерно на 25-30%. Эта цифра тоже относительна, так как поменялась не только материнская плата, но и центральный процессор, частота оперативной памяти. Но можно отметить то, что по данным теста центральный процессор практически не использовался. Но также нужно брать в расчет возможности центрального процессора и оперативной памяти. Так как эта цифра будет изменяться. Естественно, если у вас бюджетная видеокарта, рассчитанная на обычную работу с компьютером, то падение скорости будет на 0.5 – 1%, так как пропускной способности стандарта PCI Express 2.0 будет более, чем достаточно.

Поделиться в соц. сетях:

PCI Express

Интерфейс PCI Express, также известный как PCIe, является стандартом для шины ввода/вывода компьютеров в последние годы. Первая версия спецификации PCIe 1.a была представлена в 2003 году. Версия 2.0 появилась в 2007 году, версия 3.0 — в 2010 году. Версии спецификаций также называют поколениями. С момента появления спецификации до момента широкого распространения компьютеров и устройств, использующих новую версию интерфейса, обычно проходит год или два. Спецификации PCIe разрабатываются и поддерживаются организацией PCI-SIG. PCI Express и PCIe являются зарегистрированными торговыми знаками PCI-SIG. Разработка передачи SATA и SAS трафика через соединения PCIe идет полным ходом.

Скорости передачи данных различных версий PCIe указаны в таблице ниже. Они выражены в гигатранзакциях в секунду (GT/s) и являются функциями от числа полос в соединении. PCI Express поддерживает полнодуплексный режим передачи данных (поток информации может идти в двух направлениях одновременно). Скорости передачи данных в таблице указаны для передачи в одном направлении.


GT/s Схема кодирования x1 x2 x4 x8 x16
PCIe 1. x 2.5 8b/10b 250 MB/s 500 MB/s 1 GB/s 2 GB/s 4 GB/s
PCIe 2.x 5 8b/10b 500 MB/s 1 GB/s 2 GB/s 4 GB/s 8 GB/s
PCIe 3.x 8 128b/130b 1 GB/s 2 GB/s 4 GB/s 8 GB/s 16 GB/s

Mini-PCIe

Карты PCI Express также доступны в форм-факторе mini-PCIe. Это форм-фактор, специально разработанный для портативных компьютеров, размером приблизительно 30x51мм или 30x26.5мм. Mini-PCIe эквивалентен однополосному разъему PCIe. Множество устройств, таких как модули WiFi, WAN, видео/аудио декодеры, SSD-диски и др. доступны в этом форм-факторе.

M.2

M.2 — это новое поколение коннектора PCIe для ультратонких мобильных устройств. M.2 поддерживает PCIe и SATA протоколы, но не одновременно. Поддерживается множество карт различной ширины и длины. M.2 доступен в виде одностороннего модуля, который может быть впаян в карту или в виде single-sided и dual-sided модуля, используемого с коннектором.

U.2 (SFF-8639)

U.2 (до июня 2015 был известен как SFF-8639) — это коннектор backplane ввода-вывода, разработанный для высокоплотных SSD устройств хранения и совместим с существующими интерфейсами. SFF-8639 поддерживает PCIe/NVMe, SAS и SATA устройства и позволяет горячее подключение и замену устройств во время работы системы.

M-PCIe

M-PCIe — это спецификация, которая отображает PCIe на технологию MIPI Alliance M-PHY, использующуюся в мобильных устройствах с низким энергопотреблением. M-PCIe оптимизирован в соответствии с требованиями RFI/EMI и поддерживает M-PHY 1, 2 и 3, ожидается поддержка M-PHY 4.

PCIe 2.0

Серверы, поддерживающие 8 разъемов PCIe 2.0 могут поддерживать 2 порта по 10GbE или 16GFC с одним адаптером.

PCIe 3.0

6 марта 2012 года производители серверного оборудования объявили о создании нового поколения серверов с поддержкой PCIe 3. 0, которые, среди прочего, имели вдвое большую пропускную способность ввода/вывода по сравнению с предыдущим поколением. Эти серверы поддерживают до 40 полос PCIe 3.0 на сокет процессора, что как минимум в два раза превосходит ранее доступное количество полос. Материнские платы рабочих станций и домашних компьютеров, поддерживающие PCIe 3.0, впервые появились в конце 2011 года, тогда же появились первые графические карты на PCI Express 3.0.

PCIe 3.1

Спецификация PCIe 3.1 была выпущена в октябре 2014. Она включает в себя M-PCIe и консолидирует множество расширений протоколов и функциональности для простоты использования.

PCIe 4.0

В ноябре 2011 организация PCI-SIG подтвердила, что следующее поколение PCIe под названием PCIe 4.0 будет иметь скорость передачи данных в 16GT/s. Технический анализ установил, что известные технологии позволяют создать новый интерфейс с указанной скоростью передачи данных. Новый стандарт будет обратно совместим с PCIe 1.x, 2. x и 3.x. Версия 0.5 спецификации PCIe 4.0 ожидается в середине 2015, версия 0.9 будет доступна во второй половине 2016 года. После завершения спецификации до появления продуктов на PCIe пройдет около года или более.

OCuLINK

OCuLINK — это недорогой кабель небольшого форм-фактора для подключения внутренних и внешних устройств, таких как устройства хранения или графические адаптеры. Пассивные кабели до 3м и активные медные и оптические кабели предоставляют скорость передачи данных от 8 Gbps с запасом для увеличения. OCuLINK поддерживает x1, x2 и x4 полосы PCIe 3.0.

Виртуализация ввода/вывода (IOV)

В 2008 году PCI-SIG объявила о завершении спецификаций IOV (I/O Virtualization), включая SR-IOV и MR-IOV. Эти технологии могут работать с технологиями виртуализации и позволяют множеству операционных систем разделять между собой устройства PCIe. SR-IOV в настоящее время поддерживается несколькими 10GbE NIC и гипервизорами.

Идея разделения устройств PCIe с помощью предоставления доступа к устройствам, которые могут быть физически больше, чем могут вместить некоторые системы небольшого форм-фактора, привела к разработке внешнего подключения некоторых PCIe устройств. Были разработаны кабели для расширения шины PCIe вне корпуса с разъемами. Эти кабели зависят от количества поддерживаемых полос. В основном, кабели доступны для конфигураций в 4, 8 или 16 полос. Наиболее распространенные длины кабелей — 1 и 3 метра.

На картинке ниже показаны PCIe кабели и коннекторы. Также, для передачи на большие расстояния могут использоваться оптоволоконные кабели. В будущем мы будем наблюдать переход с PCIe кабелей на OCuLINK кабели и коннекторы, также изображенные на рисунке внизу.

Тестирование переходника PCI-E x4 to M.2. Расширяем функционал материнской платы.

Всем приветы! Рассмотрим сегодня и попробуем в действии переходник PCI-E --> M.2. С помощью данного переходника можно подключить NVME SSD накопитель с разъемом M.2, которого на материнской плате нет. M.2 сам по себе удобный разъем, позволяет убрать пару ненужных проводов, при подключении SSD, поэтому его наличие это плюс, ведь многим встречались проблемы с плозими шлейфами. Поэтому, если материнская плата такого разъема не имеет, но есть лишний PCI-E, но почему бы извернулся и не добавить M.2? Встречаем, переходник PCI-E x4 to M.2! Погнали!

Переходник шел примерно 2-2,5 недели. В почтовом пакете был пакет антистатический:


Внутри пакета нас ждет плата/переходник:



Вставить данную плату можно в разъем PCI-E x4, x8, x16, но выделено только 4 линии, т.е. толку от подключения в более полный разъем нет. В плату можно установить и закрепить накопители M.2 22хх
с длиной 30, 42, 60, 80. 110 я думаю можно приколхозить и притянуть резинкой или хомутом пластиковым.

Есть 4 вырвиглазных синих светодиода, моргающие в момент обращения к накопителю. При подключении SATA накопителя в форм-факторе M.2, он не работает. Описание лота об этом упоминает.

Версию PCI-E не упоминает вообще, в названии мелькает что-то, но это скорее, куда можно подключить переходник.

В комплекте есть отвертка:

Также в комплекте идут термопрокладки, которые можно разместить между платой и накопителем, тем самым немного термически разгрузить SSD. Толщина у всех 3-х разная.


Далее протестируем скоростные данные. Для этого установим в переходник накопитель из недавнего обзора.

Тестовый стенд тот же самый, что и при тестировании NVME SSD Asgard AN2 250GB:

Ryzen 5 2400G
16 GB DDR4 Dual-Channel
Asus Prime B450M A

P.S. Фото установленного переходника в другой плате.

AIDA64:


CDM:



Скорости ниже, чем были у накопителя в родном разъеме M.2. Напомню, какие скорости у нас там были:

Скорости в разъеме M.2

Итог:

Скорость больше напоминает пропускную способность PCI-E 2.0 x4, ведь она составляет до 2 ГБ/с, и реальную примерно 1.6 ГБ/с. Так что скорее всего у меня вторая версия. В комментариях несколько раз встречались скорости третьей, но видимо высылаются рандомно.

Пробовал установить систему, все прошло штатно, установилась, загрузилась, дрова поставила, обновления поставила.

Способность загружаться вашей материнской платы с pcie, стоит узнавать на форумах и отзывах. Можно немного обойти данную проблему установив загрузчик на накопитель, с которого может загрузится система, например SATA HDD или SSD.

Если вам хватит скоростей примерно 1.6 ГБ/с, то можно брать, если скорости накопителя у вас выше и есть на материнской плате PCI-E 3.0, то либо ищите другой вариант (и лучше сразу спросить продавца на этот счет), либо играйте в лотерею (хотя можно тоже сразу написать продавцу, что если придет 2.0 — буду бодаться).

TRIM работает.

Всем спасибо, всем пока. Критику и вопросы принимаю.

Подсистемы внешней памяти с интерфейсом PCIe

Интерфейс подключения: PCIe Gen3 X4 NVMe v1.3

Скорость операций ввода/вывода: до 240К/300К IOPS

Тип накопителей: 3D TLC NAND

Форм фактор: M. 2 2280

Емкость системы: 256B - 2TB

  • Интерфейс подключения: PCI-Express 2.0 x8
  • Скорость операций ввода/вывода: до 450/220K IOPS(чтение/запись, блоки 4K)
  • Тип накопителей: MLC
  • Доступные объемы: 600, 800, 1200,1600, 2400, 3200GB
  • Устойчивость к износу: не менее 2 циклов перезаписи полного объема в день в течении 5 лет
  • Интерфейс подключения: PCI-Express 3.0 x8
  • Скорость операций ввода/вывода: до 280/131K IOPS(чтение/запись, блоки 4K)
  • Тип накопителей: eMLC
  • Доступные объемы: 1.3TB, 1.75TB и 3.5TB
  • Устойчивость к износу: не менее 2 циклов перезаписи полного объема в день в течении 5 лет
  • Интерфейс подключения: PCI-Express 3. 0 x8
  • Скорость операций ввода/вывода: до 300/100K IOPS(чтение/запись, блоки 4K)
  • Тип накопителей: eMLC
  • Доступные объемы: 1.3TB и 3.4TB
  • Устойчивость к износу: не менее 3 циклов перезаписи полного объема в день в течении 5 лет
  • Интерфейс подключения: PCI-Express 2.0 x8
  • Скорость операций ввода/вывода: до 340/385K IOPS(чтение/запись, блоки 4K)
  • Тип накопителей: MLC
  • Доступные объемы: 1.3, 1.6, 3.2, 6.4TB
  • Устойчивость к износу: не менее 2 циклов перезаписи полного объема в день в течении 5 лет
  • Интерфейс подключения: PCI-Express 2.0 x8
  • Скорость операций ввода/вывода: более 385. 000 IOPS
  • Тип накопителей: MLC
  • DDR3 форм-фактор: 1.0/1.3/2.6/5.2 TB
  • До шести циклов перезаписи в день полного объема
  • Интерфейс подключения: PCI-Express 2.0 x8
  • Скорость операций ввода/вывода: более 385.000 IOPS
  • Тип накопителей: MLC
  • DDR3 форм-фактор: 1.3/2.6/3.2/6.4 TB
  • До двух циклов перезаписи в день полного объема

Интерфейс подключения: PCI-E 3.0 x8
Скорость операций ввода/вывода: до 549K IOPS (блоки 4K)
Тип накопителей: eMLC
Емкость системы: 1100, 1650, 2200 GB

 

 

Интерфейс подключения: PCI-E
Скорость операций ввода/вывода: до 1130K IOPS (блоки 512B)
Тип накопителей: MLC
Емкость системы: 550,1100,2200, 4800 GB

 

 

Рейд контроллер с функцией SSD кеширования

  • LSI SAS2208 ROC контроллер
  • 16 портов (8 внешних и 8 внутренних)
  • PCIe 3. 0
  • 2GB DDR3 ECC DRAM кеш
  • 1,6TB eMLC SSD кеш
  • Поддержка кеширования на чтение и запись с автоматическим определением " горячих" данных
  • LSI Flexible Flash

 

 

  • Интерфейс подключения: PCI-e 2.0 4x
  • Скорость операций ввода/вывода: до 165.000 IOPS
  • Тип накопителей: Multi-Level Cell (MLC Mainstream Endurance, 19nm) 
  • Объем:800GB, 1TB, 1.6TB, 2TB

1U PCI Express x16 Riser Card for Low-profile PCIe* Card and M.2 Device AHW1UM2RISER2 (Slot 2) Спецификации продукции

Вся информация, приведенная в данном документе, может быть изменена в любое время без предварительного уведомления. Корпорация Intel сохраняет за собой право вносить изменения в цикл производства, спецификации и описания продукции в любое время без уведомления. Информация в данном документе предоставлена «как есть». Корпорация Intel не делает никаких заявлений и гарантий в отношении точности данной информации, а также в отношении характеристик, доступности, функциональных возможностей или совместимости перечисленной продукции. За дополнительной информацией о конкретных продуктах или системах обратитесь к поставщику таких систем.

Классификации Intel приведены исключительно в информационных целях и состоят из номеров классификации экспортного контроля (ECCN) и номеров Гармонизированных таможенных тарифов США (HTS). Классификации Intel должны использоваться без отсылки на корпорацию Intel и не должны трактоваться как заявления или гарантии в отношении правильности ECCN или HTS. В качестве импортера и/или экспортера ваша компания несет ответственность за определение правильной классификации вашей транзакции.

Формальные определения свойств и характеристик продукции представлены в техническом описании.

‡ Эта функция может присутствовать не во всех вычислительных системах. Свяжитесь с поставщиком, чтобы получить информацию о поддержке этой функции вашей системой или уточнить спецификацию системы (материнской платы, процессора, набора микросхем, источника питания, жестких дисков, графического контроллера, памяти, BIOS, драйверов, монитора виртуальных машин (VMM), платформенного ПО и/или операционной системы) для проверки совместимости с этой функцией. Функциональные возможности, производительность и другие преимущества этой функции могут в значительной степени зависеть от конфигурации системы.

Анонсированные артикулы (SKUs) на данный момент недоступны. Обратитесь к графе «Дата выпуска» для получения информации о доступности продукции на рынке.

PCIe Gen 4 и Gen 3 Слоты, скорость

Фото: В этом сообщении блога мы рассмотрим различия между PCIe Gen 4 и PCIe Gen 3. Мы также обсудим, пришло ли время для обновления.

Содержание

Не заблуждайтесь, PCIe 4.0 в два раза быстрее PCIe 3.0.

Но пришло ли время модернизировать ваше оборудование для поддержки PCIe Gen 4 - это совсем другой вопрос.

В этой записи блога мы обсудим разницу в скорости между двумя поколениями и обратимся к обратной и прямой совместимости.

Затем мы выясним, подходит ли вам обновление.

Подробнее о PCI Express, его работе и предыдущих поколениях можно прочитать ниже или сразу перейти к различиям в скорости между PCIe 4.0 и PCIe 3.0.

Фото: семь слотов PCIe на двойной материнской плате Xeon от Trenton Systems. Эта конкретная материнская плата включает три слота PCIe 3.0 x16 и четыре слота PCIe 3.0 x8 для сверхбыстрой скорости и универсального расширения системы.В Trenton Systems мы разрабатываем собственные платы в соответствии с потребностями вашего конкретного приложения. Свяжитесь с нами сегодня.

Что такое PCI Express?

Peripheral Component Interconnect Express (PCI Express или PCIe) - это стандарт высокоскоростного интерфейса для подключения дополнительных видеокарт (GPU), портов локальной сети (LAN), твердотельных накопителей NVME (SSD), универсальной последовательной шины (USB). ) порты и другое оборудование к материнской плате компьютера.

Это достигается с помощью карт расширения, также известных как дополнительные карты.

Проще говоря, интерфейс PCI Express позволяет расширить материнскую плату за пределы стандартных конфигураций графического процессора, сети и хранилища.

Специальная группа по взаимодействию периферийных компонентов (PCI-SIG), в состав которой входят такие известные технологические компании, как Intel, IBM, Dell, HP, AMD и NVIDIA, представила первое поколение PCI Express под названием PCIe 1.0 в 2003 году.

PCIe 2.0 и 3.0 были выпущены в 2007 и 2010 годах соответственно. PCIe 4.0 вышел в 2017 году, а последнее поколение PCI-SIG - PCIe 5. 0, дебютировал в 2019 году.

Интерфейс PCI Express реализуется через слоты PCIe, которые различаются по типу в зависимости от набора микросхем материнской платы.

Слоты различаются по длине и скорости в зависимости от количества полос (минимум одна полоса и максимум 16 полос).

Слоты

доступны в конфигурациях с одной, двумя, четырьмя, восемью и 16 полосами, которые обычно обозначаются как PCIe x1, x2, x4, x8 или x16.

Фотография: материнская плата, демонстрирующая различные конфигурации разъемов PCIe, а также разъемы для подключения периферийных компонентов (PCI), которые теперь устарели.Кредит: CCBoot

.

Например, PCIe 3.0 x4 относится к карте расширения или слоту третьего поколения с четырехканальной конфигурацией.

Аналогичным образом, PCIe 4.0 x16 относится к карте расширения или слоту 4-го поколения с 16-полосной конфигурацией.

И так далее.

Каждое новое поколение PCI Express удваивает пропускную способность, которую может поддерживать каждая конфигурация слота. Вот почему конфигурации выражаются кратными двум.

PCI Express: однонаправленная пропускная способность в конфигурациях x1 и x16
Поколение Год выпуска Скорость передачи данных Пропускная способность x1 Пропускная способность x16
PCIe 1.0 2003 2,5 ГТ / с 250 МБ / с 4,0 ГБ / с
PCIe 2.0 2007 5,0 ГТ / с 500 МБ / с 8,0 ГБ / с
PCIe 3.0 2010 8,0 ГТ / с 1 ГБ / с 16 ГБ / с
PCIe 4.0 2017 16 ГТ / с 2 ГБ / с 32 ГБ / с
PCIe 5.0 2019 32 ГТ / с 4 ГБ / с 64 ГБ / с
PCIe 6. 0 2021 64 ГТ / с 8 ГБ / с 128 ГБ / с

Таблица: PCI-SIG представила первое поколение PCI Express в 2003 году. С каждым новым поколением происходит удвоение скорости передачи данных и общей полосы пропускания на конфигурацию полосы, последняя из которых выражается как в однонаправленных, так и в двунаправленных измерениях, в зависимости от источник. Чтобы найти общую однонаправленную полосу пропускания для каждой конфигурации полосы, просто умножьте пропускную способность x1, указанную в таблице выше, на два, четыре, восемь или 16.Умножьте полученное в результате этого вычисления число на два, чтобы вычислить общую двунаправленную пропускную способность. Источник: PCI-SIG

Например, PCIe 1.0 имеет пропускную способность 250 МБ / с в однополосной конфигурации, пропускную способность 0,500 ГБ / с в двухполосной конфигурации, 1 ГБ / с в четырехполосной конфигурации, полосу пропускания 2 ГБ / с. в восьми полосах и 4,0 ГБ / с в 16 полосах.

Также важно отметить, что эти полосы пропускания, зависящие от полосы движения, часто удваиваются, чтобы учесть двунаправленное перемещение или передачу данных на каждую полосу и обратно.

Кроме того, каждое новое поколение PCIe обычно удваивает скорость передачи данных и пропускную способность своего предшественника для каждой конфигурации.

Например, PCIe 1.0 имеет скорость передачи данных 2,5 ГТ / с и пропускную способность 250 МБ / с в однополосной конфигурации, в то время как однополосная конфигурация для PCIe 2.0 поддерживает скорость передачи данных 5,0 ГТ / с и 500 МБ / с. пропускная способность и т. д.

Но PCIe 1.0 и PCIe 2.0 устарели.

Сегодня PCIe 3.0 является стандартом материнских плат, по крайней мере, до тех пор, пока промышленность повсеместно не примет PCIe 4.0 и, наконец, PCIe 5.0. К этому моменту PCI-SIG выпустит следующее поколение PCIe 6.0, которое ожидается в 2021 году.

Как и в случае с любой новой технологией, производителям компьютерного оборудования может потребоваться некоторое время, чтобы начать стандартизацию своих материнских плат с использованием последнего поколения PCI Express.

Насколько быстро PCIe 4.0 по сравнению с PCIe 3.0?

PCIe 4.0 вдвое быстрее PCIe 3.0.

PCIe 4.0 имеет скорость передачи данных 16 ГТ / с по сравнению с 8 ГТ / с у его предшественника.Кроме того, каждая конфигурация линий PCIe 4.0 поддерживает удвоенную пропускную способность по сравнению с PCIe 3.0, достигая максимальной скорости 32 ГБ / с в 16-полосном слоте или 64 ГБ / с с учетом двунаправленного перемещения.

Однонаправленная пропускная способность: PCIe 3.0 против PCIe 4.0
Поколение PCIe х1 х4 х8 x16
PCIe 3.0 1 ГБ / с 4 ГБ / с 8 ГБ / с 16 ГБ / с
PCIe 4.0 2 ГБ / с 8 ГБ / с 16 ГБ / с 32 ГБ / с

Таблица: Разница в скорости между PCIe 4. 0 и PCIe 3.0 в каждой конфигурации полосы.

Давайте воспользуемся конфигурацией 16-полосного слота, чтобы увидеть разницу в скорости между PCIe 4.0 и 3.0 в перспективе и сделать весь этот компьютерный жаргон более понятным.

Для целей этой аналогии мы будем использовать однонаправленную полосу пропускания для обоих поколений.

Фото: аэрофотоснимок движения в мегаполисе, сделанный с помощью дрона. Используется для иллюстрации полос PCIe.

Представьте себе 16 полос автомобилей (данных), движущихся по 16 смежным полосам (конфигурация) на основной магистрали PCIe 3.0 (поколение).

Автомобили движутся с объявленным ограничением скорости PCIe 3.0 в 15 миль в час (пропускная способность).

Несколько миль в обратном направлении, однако, штат (PCI-SIG) только что открыл шоссе PCIe 4.0 и удвоил ограничение скорости.

Автомобили на этой трассе движутся быстрее благодаря недавно опубликованному ограничению скорости PCIe 4.0 - 30 миль в час.

А через пару лет автомобили будут курсировать по шоссе PCIe 5.0, где им будет разрешено передвигаться с объявленным ограничением скорости 60 миль в час.

И так далее с каждым новым поколением PCI Express, которое вводит PCI-SIG.

Фото: Деревянные передние и задние указатели. Кредит: Hashnode

.

являются PCIe 4.0 и PCIe 3.0 обратно и вперед совместимы?

И PCIe 4.0, и PCIe 3.0 имеют обратную и прямую совместимость.

Помните те высокоскоростные компоненты (графические процессоры, твердотельные накопители NVME и т. Д.), Которые используют слоты PCIe для взаимодействия с материнской платой и обеспечения дополнительных функций?

Благодаря обратной и прямой совместимости, новое можно использовать со старым (обратная совместимость), а старое можно использовать с новым (прямая совместимость).

Например, PCIe 4.0 может быть вставлена ​​в слот PCIe 3.0 материнской платы; однако пропускная способность карты Gen 4 будет ограничена из-за ограничений пропускной способности слота Gen 3.

Точно так же видеокарта PCIe Gen 3 может быть вставлена ​​в слот PCIe Gen 4 материнской платы, но графическая карта Gen 3 не сможет полностью использовать возможности более высокой пропускной способности слота Gen 4 из-за внутренних ограничений пропускной способности карты.

Фото: Разъемы плат расширения PCIe разного размера.Предоставлено: How-To Geek

.

Также необязательно устанавливать карту расширения в слот с таким же количеством полос.

Например, твердотельный накопитель PCIe 4.0 с четырьмя полосами можно вставить в слот x16.

Но обратное не работает.

Итак, видеокарта PCIe 3.0 x16 не помещается в слот x1, x2, x4 или x8.

Короче говоря, слот, в который вставляется карта расширения, должен иметь такое же или большее количество дорожек.

В противном случае карта не может быть вставлена ​​в слот.

Фото. При выборе твердотельных накопителей PCIe 4.0 и графических процессоров PCIe 4.0 следует учитывать несколько моментов, в основном количество и поколение разъемов PCIe на вашей материнской плате.

Как PCIe 4.0 влияет на выбор SSD и GPU?

Как упоминалось ранее, PCIe 4.0 имеет обратную и прямую совместимость. Таким образом, вы можете вставить графический процессор PCIe 4.0 в слот PCIe 3.0, но вы будете узким местом из-за ограничений пропускной способности Gen 3. Другими словами, вы не сможете в полной мере воспользоваться преимуществами увеличенных скоростей этого удивительного PCIe 4.0 GPU. То же самое и с твердотельными накопителями PCIe, так что имейте это в виду, когда будете делать покупки.

Фото: твердотельный накопитель NVMe M.2 512 ГБ на базе PCIe

Твердотельный накопитель PCIe 4.0

Если вы ищете высокоскоростной твердотельный накопитель PCIe 4.0, такой как твердотельный накопитель PCIe 4.0 NVMe, знайте, что у вас будет доступ к последнему и лучшему, что спецификация PCIe может предложить с Gen 4, включая повышенную скорость передачи данных, пропускную способность и уменьшение задержки на шине PCIe. Это, конечно, при условии, что ваша материнская плата оснащена слотами PCIe Gen 4, в которые вы можете вставлять эти твердотельные накопители PCIe 4.0.

Помните: поколение PCIe, используемое в слотах PCIe вашей материнской платы, определяет скорость передачи данных и пропускную способность любой карты расширения, которую вы вставляете в нее. Твердотельные накопители PCIe 4.0 могут соответствовать только скорости слота PCIe 4.0, а твердотельные накопители PCIe 3.0 не могут повысить скорость передачи данных и пропускную способность до PCIe 4.0. Таким образом, если вы вставите какие-либо твердотельные накопители PCIe 4.0 в слоты PCIe предыдущего поколения, вы не получите увеличения пропускной способности и скорости передачи данных, которых ожидаете от PCIe 4.0, только пропускная способность и скорость передачи данных конкретного поколения PCIe этого слота.

Также широко используются твердотельные накопители PCIe 4.0 NVMe, в частности, в основном потому, что NVMe стал отраслевым стандартом для твердотельных накопителей PCIe, а также потому, что твердотельные накопители NVMe снижают энергопотребление, дополнительно сокращают задержку и включают 1000000 операций ввода-вывода в секунду (IOPS). по сравнению с 200000 SSD у SATA SSD. Это предлагает очевидное увеличение производительности для пользователей, выбирающих твердотельные накопители PCIe 4.0.

Фото: GPU
Графический процессор PCIe 4.0

Те же правила полосы пропускания и скорости передачи данных, которые применяются к твердотельным накопителям PCIe 4.0, применяются и к графическим процессорам PCIe 4.0. Если вы приобретаете для своей системы графический процессор PCIe 4.0 и стремитесь воспользоваться преимуществами повышения производительности и уменьшения задержки PCIe Gen 4, то ваша материнская плата должна быть оснащена слотом PCIe 4.0 соответствующего размера для поддержки вашего графического процессора PCIe 4.0.

В противном случае ваш графический процессор PCIe 4.0 застрянет на скоростях предыдущего поколения, и кто захочет приобрести новый блестящий и дорогой PCIe 4.0 без GPU, понимаете, пожинаете ли вы преимущества PCIe 4.0?

Мы начинаем видеть, как на рынке появляется все больше и больше графических процессоров PCIe 4. 0, и ясно, что они будут играть ключевую роль в оптимизации и повышении производительности искусственного интеллекта (AI) и машинного обучения (ML), интенсивно использующих данные. ) приложения будущего. Но последнее, что вам нужно сделать, это купить один для своей системы и обнаружить, что он бесполезен.

Фото: в зависимости от скорости передачи данных и требований к полосе пропускания вашей программы или приложения, возможно, пришло время перейти на PCIe 4.0.

Стоит ли переходить на PCIe 4.0?

PCIe 4.0 поддерживает вдвое большую пропускную способность, чем PCIe 3.0, поэтому, если вы хотите воспользоваться преимуществами пропускной способности только что купленной карты расширения PCIe 4.0, вам потребуются слоты PCIe 4.0 на материнской плате.

Это так просто.

Но если вас устраивает определенная степень ограничения пропускной способности и вы не хотите тратить деньги на обновление до материнской платы PCIe 4. 0, то обновление до Gen 4, вероятно, не будет вам стоить.

Plus, если вы все равно работаете с картами расширения и слотами PCIe 3.0, и они обеспечивают скорость, необходимую вашему приложению, не беспокойтесь об обновлении до Gen 4.

При принятии решения об обновлении задайте себе два ключевых вопроса:

  1. Обеспечивают ли мои текущие карты и слоты PCI Express скорость, необходимую для моего приложения? Если да, не обновляйте. Если нет, подумайте об обновлении.
  2. Потребуется ли моему приложению в ближайшее время увеличение пропускной способности, чтобы справляться с возрастающей рабочей нагрузкой ввода / вывода? Если да, подумайте об обновлении.Если нет, не обновляйте.

Свяжитесь с Trenton Systems сегодня или поговорите с членом нашей команды, чтобы обсудить, подходит ли вам обновление.

Обязательно подпишитесь на наш блог, чтобы быть в курсе последних обновлений.

Trenton Systems создает надежные компьютерные системы, чтобы помочь клиентам во всем мире удовлетворить их потребности в сложных вычислительных системах. Мы проводим максимальное стресс-тестирование наших компьютерных систем, гарантируя, что клиенты могут выполнять отраслевые операции с комфортом, эффективно и даже в самых суровых условиях мира.Другими словами, мы делаем упор, чтобы вам не приходилось делать это.

В чем разница между PCI Express Gen 1, Gen 2, Gen 3 и Gen 4?

PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express) часто известен под названием PCI-E , и это стандартная форма соединения, которая устанавливается между внутренними устройствами в любой компьютерной системе.

Обычно, PCI Express обычно используется для представления фактических слотов расширения, которые присутствуют на материнской плате, которая принимает карты расширения на основе PCIe и несколько типов самих карт расширения.

Компьютерные системы могут содержать несколько типов слотов расширения , PCI Express по-прежнему считается стандартным устройством для установления соединения между различными внутренними устройствами.


# Разные слоты PCI Express

Вы можете встретить различные слоты PCI Express, включая PCI Express x1, PCI Express x4, PCI Express x8 и PCI Express x16 (во всех поколениях PCIe).

Тем не менее, некоторые пользователи не понимают точное значение «x» в PCI Express Slots , как определить, какой тип слота будет поддерживать конкретное оборудование, какие опции доступны и многое другое.

X в основном используется для умножения, мы подсчитываем пропускную способность слота PCI Express с помощью термина, называемого «PCIe Lane». Размер слота PCIe в основном зависит от того, сколько линий PCIe он может предоставить. Вот почему однополосный x1 слот меньше, чем 16-полосный x16 слот .

Слоты

PCIe обратно совместимы, как и большинство интерфейсов, что означает, что вы можете использовать карту любого поколения в любом слоте поколения. Но вполне возможно, что карта нового поколения будет узким местом со слотом старого поколения. Скорость полосы пропускания удваивается с каждым поколением. Полоса нового поколения в два раза быстрее, чем предыдущая.

Есть еще одна вещь: вы можете использовать любую карту PCIe Express в любом слоте PCI Express. Это означает, что если на материнской плате вашего компьютера есть открытый слот x1, как показано на рисунке в качестве примера, вы можете установить любую видеокарту x4, x8 или даже x16 в слот x1 PCIe. Карта расширения будет работать нормально, но скорость связи ограничена одной полосой.

Если слот меньшего размера закрыт на конце, как на большинстве материнских плат, то вы можете легко освободить место, используя ручную пилу или лезвие.

Существует также небольшая версия слота PCIe x1, доступная на материнской плате настольного компьютера или ноутбука, под названием « Mini-PCIe Slot» .Из-за того, что совместим с установкой карты 180 °, вы в основном можете найти этот слот на ноутбуках. Поскольку это более короткий вариант x1, Mini-PCIe содержит только одну шину Lane, но скорость полосы пропускания может варьироваться в зависимости от поколения PCIe вашей материнской платы.

Однако, как только пользователи поймут важные аспекты и основные различия между каждым форматом и PCI Express версии , тогда становится легко понять разницу.

# Итак, теперь давайте начнем с версий PCI Express

На ранних этапах разработки PCI Express первоначально назывался «High-Speed ​​Interconnect» (HSI). Из-за различных изменений в названии, таких как 3GIO (3 rd Generation Input / Output) и PCI-SIG, окончательно остановился на названии PCI Express.

PCI Express - это технология, которая постоянно подвергается каким-либо техническим изменениям. Вот некоторые из основных версий PCI Express , которые использовались в компьютерных системах из-за их высоких параметров производительности и эффективности:

  • PCI Express 1 : именно в 2005 PCI-SIG представил PCI Express 1 версии . Это была обновленная версия предыдущей версии PCI Express 1.0a (выпущенной в 2003 году) , которая содержала несколько улучшений и уточнений.
  • PCI Express 2 : PCI-SIG объявила о доступности версии PCI Express 2.0 в 2007 году , которая шла с удвоенной скоростью передачи по сравнению с PCI Express 1 версии . Выходная мощность на каждую полосу была увеличена с 250 Мбит / с до 500 Мбит / с . Плата PCI Express 2.0 материнская плата полностью обратно совместима с наличием PCI Express v1.x PCI-SIG также заявила о нескольких улучшениях в списке функций PCI Express 2.0 от протокола передачи данных точка-точка вместе с программная архитектура.
  • PCI Express 3 : именно в 2007 PCI-SIG объявил, что версия PCI Express 3. 0 будет предлагать скорость передачи данных 8 гига-передач в секунду (GT / s ). Более того, он также должен был быть обратно совместимым с текущими реализациями существующего PCI Express PCI Express 3.0 поставлялся с обновленной схемой кодирования примерно до 128b / 130b от предыдущей схемы кодирования 8b / 10b .
  • PCI Express 4 : PCI-SIG официально анонсировала PCI Express 4.0 8 июня 2017 г. . Никаких изменений кодировки с 3.0 на 4.0 нет. Но если говорить о производительности, то PCIe 4.0 пропускная способность на полосу 1969 МБ / с.
  • PCI Express 5 : ожидается в конце 2019 года, и, как обычно, скорость также увеличится вдвое.
# Версии PCI Express: 1.0 vs. 2.0 vs. 3.0 vs. 4.0

Маловероятный слот для оперативной памяти, вы действительно не сможете определить разницу между поколениями слотов PCIe, просто взглянув на них. На некоторых материнских платах это написано на печатной плате, но, как правило, вы не найдете его, пока не проверите спецификации своей материнской платы в Интернете или на коробке.

Таблица сравнения пропускной способности версий PCIe:

В дополнение к этому каждая последняя версия PCI Express имеет дополнительные улучшенные характеристики и функциональные характеристики.

Например, версия PCI Express 2.0 имеет удвоенную скорость передачи данных по сравнению с предыдущей версией PCI Express 1.0 . Он также имеет улучшенную пропускную способность на каждую полосу с 250 Мбит / с до 500 Мбит / с.

Аналогично PCI Express 3.0 поставляется с обновленной схемой кодирования 128b / 130b по сравнению с предыдущей схемой кодирования 8b / 10b . Таким образом, это снижает накладные расходы на полосу пропускания примерно с 20 процентов по сравнению с предыдущей версией PCI Express 2. 0 до всего лишь около 1,38 процента в PCI Express 3.0. Это значительное улучшение было достигнуто с помощью технического процесса, называемого «скремблирование».

Процесс скремблирования использует распознанный двоичный полином для конкретного потока данных в топологии обратной связи.Таким образом, как только полином скремблирования распознается, данные могут быть восстановлены путем их пропуска через определенную топологию обратной связи, которая использует обратный полином.

В дополнение к этому, 8 ГТ / с версии PCI Express 3.0 также эффективно обеспечивает 985 Мбит / с на полосу. Это имеет тенденцию практически вдвое увеличивать общую полосу пропускания по сравнению со старыми версиями PCI Express 2.0, и PCI Express 1.0.

Все версии PCI Express имеют как прямую, так и обратную совместимость. Это означает, что независимо от конкретной версии PCI Express , которую может поддерживать ваша компьютерная система или материнская плата, они должны работать вместе, по крайней мере, на некотором минимальном уровне.

Как можно заметить, основные обновления различных версий PCI Express каждый раз резко увеличивали общую пропускную способность.Следовательно, эта функция значительно увеличивает потенциал того, что может делать конкретное подключенное оборудование.

В результате повышается общая производительность компьютерной системы в сочетании с различными аппаратными компонентами.

В дополнение к общему повышению производительности, обновление различных версий PCI Express также имеет тенденцию обеспечивать эффективные исправления ошибок, дополнительных технических функций и улучшенное управление питанием.

Вдобавок ко всему, улучшение пропускной способности является наиболее значительным изменением, вызываемым любым обновлением версии PCI Express .

# Повышение совместимости с PCI Express

Если вы хотите получить максимальную пропускную способность для более быстрой передачи данных и общего повышения производительности, тогда вам следует выбрать самую высокую версию PCI Express , которая будет поддерживаться материнской платой, а также самый большой размер PCI Express , который подойдет. В то же самое.

>> Предлагаемая ссылка: PCI Express (PCIe) - все, что вам нужно знать

«И это пока все, спасибо, что придерживались статьи, и вы знаете, что всегда будет хорошо сообщить мне о статье в комментариях ниже». 🙂


Лучшие твердотельные накопители (SSD) PCI Express NVMe на 2021 год

Покупка твердотельного накопителя означает появление множества сокращений. Самые хитрые из них - это торчащие из воды зазубренные рифы в форме печатных плат, готовые поставить апгрейд на мель, если вы не будете осторожны.

«SSD», что означает «твердотельный накопитель», - это тот, который вы, вероятно, знаете. SSD - это накопитель, состоящий исключительно из флэш-памяти в модулях, называемых «NAND», и управляемый микросхемой контроллера. Достаточно просто, но за этими тремя буквами скрывается много сложностей.

SSD-навигация стала еще более опасной за последние несколько лет с появлением трех ключевых новых вещей, о которых вам нужно знать при покупке SSD: M. 2, PCI Express (или «PCIe») и NVMe.Все три сосредоточены на том, чтобы делать SSD меньше или быстрее. Они также делают покупку SSD более сложной, чем когда-либо.


Твердотельные накопители: почему они меняют форму

До последних нескольких лет типичный твердотельный накопитель представлял собой небольшую пластину, предназначенную для размещения в том же пространстве ноутбука или ПК, что и жесткий диск. (На жаргоне было «2,5-дюймовый диск» для SSD такого размера.) Ситуация изменилась.

Почти все новые материнские платы для настольных ПК и материнские платы на многих новых ноутбуках имеют слоты, предназначенные для гораздо меньших SSD.Это особенно важно для тонких ноутбуков, где внутреннего пространства очень мало. Эти слоты известны как слоты M.2, и в них можно устанавливать твердотельные накопители M.2, которые выглядят как палочки из кремниевой жевательной резинки. В наши дни почти каждая новая материнская плата для настольных ПК имеет хотя бы один такой слот; у некоторых их два или три. И в зависимости от диска, этот тонкий диск SSD может быть намного быстрее, чем те диски большего размера, к которым вы привыкли.

Лучшие твердотельные накопители PCI Express NVMe на этой неделе *

* Сделки отбирает наш партнер TechBargains

Почему SSD так долго становились такими маленькими? Хороший вопрос с простым ответом.Твердотельные накопители никогда не должны были быть такими большими с точки зрения строгого производства. «Классические» 2,5-дюймовые твердотельные накопители имеют много мертвого пространства внутри, но они были разработаны таким образом, чтобы вписаться в существующие отсеки в ноутбуках и настольных ПК. При уменьшении размеров ноутбуков и планшетов до крайностей стало ясно одно: этот более толстый тип накопителя должен уйти. Твердотельный накопитель M.2 сводит его к минимуму: это всего лишь полоска печатной платы, усеянная микросхемами. По сравнению с твердотельными накопителями прошлого, M.2 намного компактнее и его намного легче разместить в ограниченном пространстве.


Во-первых, немного о M.2

Большинство дисков M.2 некрасивы; они, как правило, выглядят как голые печатные платы с прикрепленными к ним различными кремниевыми микросхемами, включая модули NAND, в которых хранятся ваши данные. (Ознакомьтесь с нашим руководством по твердотельному жаргону в разделе «Покупка твердотельного накопителя: 20 терминов, которые необходимо знать».) Некоторые из них могут быть увенчаны теплоотводом или радиатором, которые обычно в равной степени практичны и декоративны. Однако самое важное, что нужно знать о M.2, - это то, что это такое, а что нет.

Хотя M.2 обычно называют интерфейсом, это еще не все. M.2 также является формой или форм-фактором диска, хотя M.2 также регулирует расположение ключей, которое позволяет диску помещаться на материнскую плату.

Шина данных или путь, по которому ваши данные перемещаются к диску M.2 и от него, - это совсем другое дело, и оно принимает одну из нескольких форм. И здесь на помощь приходит NVMe. Мы скоро подойдем к вопросу о значении NVMe; Во-первых, давайте обсудим ключевые физические характеристики M.2 диска, в котором нужно разбираться. (Видео ниже также является хорошим примером.)

Как мы обсуждали в нашем параллельном обзоре «Лучшие твердотельные накопители M.2», накопители M.2 различаются четырех- или пятизначным числом, указанным в их спецификациях или названиях. Число является мерой. Он указывается в миллиметрах, причем первые две цифры обозначают ширину диска, а вторые две или три цифры говорят о его длине.

На практике все M.2 SSD и слоты, которые мы видели на сегодняшний день, имеют ширину 22 мм, поэтому вы можете ожидать, что это число будет начинаться с «22». Наиболее распространенная длина - 80 мм («M.2 Type-2280») и 60 мм («M.2 Type-2260»). Однако существуют диски длиной от 42 мм («M.2 Type-2242») или до 110 мм («M.2 Type-22110»). Почему разница в длине? Чем длиннее печатная плата накопителя, тем большую площадь поверхности, на которую можно поместить микросхему, будет.

Длина имеет большое значение при установке диска M.2 в ноутбук. Большинство настольных материнских плат с M.2 имеют точки крепления для дисков разной длины (обычно 80 мм, 60 мм и 42 мм, а иногда и 110 мм), тогда как большинство ноутбуков подходят только для одного размера. Перед покупкой проверьте свободное место.

Накопители M.2 типоразмеров Type-2242, Type-2260 и Type-2280

Длина диска M.2 не всегда коррелирует 1: 1 с емкостью диска, но чем больше карта, тем больше модулей памяти инженеры могут разместить на печатной плате заданного размера, при прочих равных. Из-за ограничений по пространству и плотности большая часть M.2 на сегодняшний день превысили 1 ТБ, хотя теперь в свет появляются твердотельные накопители M.2 2 ТБ, 4 ТБ и даже 8 ТБ. Вы увидите четыре широких класса емкости на большинстве твердотельных накопителей M.2, причем емкость варьируется в пределах класса в зависимости от того, сколько данных производитель накопителя отложил для «избыточного выделения ресурсов» (по сути, запас прочности, отложенный на случай, когда накопитель возраст и некоторые клетки выходят из строя). Эти классы емкости:

  • 120 ГБ или 128 ГБ

  • 240 ГБ, 250 ГБ или 256 ГБ

  • 480 ГБ, 500 ГБ или 512 ГБ

  • 960 ГБ или 1 ТБ

Теперь повторим, важный момент: диском может быть M.2 любой длины и емкости, но это не говорит вам о шине, которую она использует. Это очень важно знать - так же важно, как убедиться, что длина диска соответствует имеющемуся у вас пространству.


Что за автобус? PCI Express и NVMe

Первыми дисками M.2 были диски Serial ATA (SATA), по сути, голая версия их 2,5-дюймовых дисков в корпусе. Вы все еще можете легко найти твердотельные накопители с шиной SATA в форме M.2. Они распространены, и большинство слотов M.2 их принимают.В некоторых случаях доступны как 2,5-дюймовые, так и M.2 версии одного и того же диска, с небольшой разницей в производительности между ними. (Взгляните на наши устаревшие обзоры 2,5-дюймовых SSD 850 EVO и SSD 850 EVO M.2, чтобы проиллюстрировать это. ) Это потому, что с любым твердотельным накопителем с SATA-интерфейсом ваши данные передаются одними и теми же путями, независимо от того, идет ли речь о них. это большой 2,5-дюймовый твердотельный накопитель, подключаемый к вашему ПК через классический разъем SATA с помощью кабеля или флешку M.2 в слоте M.2.

Твердотельные накопители M.2 на базе SATA - это все хорошо, но PCI Express - это самая высокая скорость.Ваша система должна поддерживать PCI Express в слоте M.2 для использования этих дисков; некоторые системные платы для настольных ПК поддерживают оба типа. Данный ноутбук может поддерживать только твердотельные накопители M.2, которые используют шину SATA, и это ограничивает ваши возможности в плане обновлений. Единственная причина, по которой вы должны обновить диск в этой ситуации, - это увеличить доступную емкость хранилища.

Некоторые ноутбуки премиум-класса могут использовать диски PCI Express M.2. (Обратите внимание, что некоторые, например, последние модели Apple MacBook Pro, имеют диски PCI Express, припаянные к материнской плате ноутбука без возможности обновления. «PCI Express SSD» не обязательно означает «съемный модуль M.2 SSD»). И, как уже упоминалось, почти все новые системные платы для настольных ПК теперь имеют слоты M.2, и большинство из них теперь поддерживают SSD-накопители PCI Express M.2.

В первом поколении твердотельных накопителей M.2 PCI Express использовался интерфейс PCI Express x2, который определяет потолок пропускной способности выше, чем у SATA 3.0, но не намного. Это изменилось. Современные накопители M.2 поддерживают PCI Express 3.0 x4 (четыре полосы пропускания), работая вместе с технологией, называемой Non-Volatile Memory Express (NVMe).Идея NVMe заключается в дальнейшем повышении производительности, особенно при тяжелых рабочих нагрузках.

Слот M.2 на материнской плате MSI на базе AMD с несколькими точками крепления

NVMe - это протокол управления твердотельными накопителями, который в последние несколько лет стал доминировать среди внутренних твердотельных накопителей. Возможно, вы слышали термин «AHCI» мимоходом; это схема управления, используемая жесткими дисками и твердотельными накопителями SATA для передачи данных по шине SATA. AHCI был разработан еще в те времена, когда жесткие диски были королем, хотя он действительно работает с твердотельными накопителями.Но концепции, лежащие в основе этого, были задуманы еще тогда, когда хранение в подавляющем большинстве случаев означало вращающиеся механизмы тарелок. NVMe, напротив, спроектирован с нуля для управления твердотельной памятью и оптимизирован для области флэш-памяти. Он разработан для замены AHCI в новейших твердотельных накопителях.

NVMe - это модное слово, которое нужно искать в твердотельных накопителях M.2, но знайте, что ваша система и ее материнская плата должны поддерживать диски PCI Express NVMe в BIOS, чтобы диск работал как загрузочное устройство.Материнские платы, основанные на последних нескольких наборах микросхем AMD и Intel, поддерживают диски PCI Express x4 NVMe M.2, но вы захотите проверить на платной основе. Некоторые системные платы для настольных ПК теперь имеют два или более разъема M.2 - тенденция, которую мы наблюдаем все больше и больше с материнскими платами более высокого уровня и поздних моделей. Но за исключением материнских плат для настольных ПК, выпущенных за последние примерно три года назад, слоты M.2 с поддержкой NVMe не используются. Поэтому внимательно ознакомьтесь со своими руководствами, прежде чем покупать один из этих дисков.

Кроме того, убедитесь, что если вы ищете диск NVMe и ваша система поддерживает его, что любой диск PCI Express, который вы ищете, является именно моделью NVMe.То, что накопитель использует шину PCI Express, не гарантирует этого; Твердотельные накопители PCI Express M.2 существовали до NVMe, и некоторые из них все еще присутствуют на рынке. Диски PCI Express x4 NVMe M.2 в настоящее время являются наиболее распространенным типом и являются впечатляюще быстрыми дисками, оставляя самые быстрые диски на основе SATA далеко позади. Samsung, среди нынешних лидеров по SSD, был пионером NVMe, но большинство других производителей SSD уже присоединились к игре NVMe, включая ADATA, Corsair, Crucial, Kingston, Seagate и WD.

Просто знайте - мы повторим это для акцента, - что для установки одного из этих дисков вам потребуется соответствующая поддержка на уровне материнской платы. Для настольных ПК следует проверить технические характеристики материнской платы. Многие современные мобильные устройства, оснащенные M.2, поддерживают оба типа шины M.2 SSD (M.2 SATA и M.2 PCI Express / NVMe). Для портативного компьютера может потребоваться проверка связи со службой поддержки производителя портативного компьютера, чтобы узнать, что находится внутри (при условии, что вы даже можете получить внутри ноутбука).

Также, как мы упоминали ранее, следует учесть, что некоторые избранные ноутбуки начали припаивать свои хранилища непосредственно к материнской плате для экономии места, поэтому обновление диска может быть вообще невозможно.И знайте, что обновление ноутбука до нового твердотельного накопителя может нарушить условия любой существующей гарантии. Проверять.


PCI Express 4.0: твердотельные накопители следующего поколения

При покупке дисков M.2 PCI Express вы также увидите несколько передовых (и обычно немного более дорогих) дисков, в которых упоминается поддержка PCI Express 4.0, например в отличие от всего 3.0.

Мы протестировали несколько твердотельных накопителей M.2, которые поддерживают эту новую версию шины PCI Express 4.0, и они действительно быстрые .Однако насколько вы сможете отличить эту разницу, зависит от того, что вы делаете со своим компьютером.

Скорость чтения для некоторых (например, флагманского твердотельного накопителя Samsung 980 Pro) достигает 7000 Мбит / с. Эти диски - загадка будущего, но на данный момент PCI Express 4.0 поддерживается только в настольных системах, использующих чипсеты AMD X570 и B550 (для массовых процессоров Ryzen) и AMD TRX40 (для Ryzen Threadripper третьего поколения). Вы можете использовать эти PCIe 4.0 в системах с чипсетами Intel, но они просто перейдут на более медленный PCIe 3.0 скоростей.

Это изменится с появлением процессоров Intel 11-го поколения "Rocket Lake-S" для настольных ПК и появлением новой платформы набора микросхем Intel Z590. Хотя некоторые материнские платы на базе Z490 были выпущены в состоянии, которое производители описали как «готовые к PCIe 4.0», нам еще предстоит увидеть, чтобы эта функция действительно включалась для каких-либо моделей, выпущенных на чипсете. Скорее всего, для этого вам понадобится процессор Rocket Lake. Все это означает, что, хотя приверженцы Intel не полностью оставлены без внимания, на момент написания этой статьи (январь 2021 года) нет опций на базе Intel, которые позволили бы включить PCIe 4.0 для достижения максимального потенциала.

Итак, стоит ли вам выбирать? Если вы будете обновлять ПК AMD последней модели с правильным набором микросхем, конечно. Вы также можете рассмотреть один вариант для будущего, если нет, но к тому времени, когда вы снова обновитесь, цены вполне могут упасть по сравнению с моделями 3.0. На данный момент мы оставим их преданным фанатам скорости, заядлым игрокам и создателям контента, работающим на сегодняшних платформах AMD.


NVMe в других формах: карты расширения PCI Express и U.2 диска

Если вы хотите добавить диск PCI Express / NVMe к настольному компьютеру, у которого на старой материнской плате отсутствует разъем M.2, одним из вариантов является диск M.2 на «несущей карте». По сути, диск M.2 устанавливается на карту расширения PCI Express, на которой есть слот M.2, и вставляется в обычный слот PCI Express, по крайней мере, с четырьмя полосами.

Мы видели подобные решения от Intel, Gigabyte, Plextor, Kingston и других. Кроме того, в некоторых разовых случаях некоторые производители материнских плат (например, Asus) комплектуют пустой слот M.2 несущих карты в коробке со своими материнскими платами высокого класса. С одним из них, диск M.2 на карте расширения PCI Express позволяет использовать скорость PCI Express / NVMe, не имея поддерживающего слота M.2. Карта также может добавить загрузку, поэтому проверьте это.

Некоторые твердотельные накопители PCI Express M.2 могут нагреваться при длительном использовании, поэтому установка модуля M.2 на вертикальную карту также может означать лучшую вентиляцию и, теоретически, меньшее или полное отсутствие дросселирования из-за тепла. Тем не менее, эти диски настолько быстры, что при нормальном использовании они успевают передать свои данные до того, как нагрев станет серьезной проблемой.

Еще одна форма, которую принимают диски NVMe, в настоящее время ограничивается парой твердотельных накопителей Intel. Твердотельные накопители Intel серии 750, которые мы тестировали в 2015 году, а также твердотельные накопители Intel Optane серии 900P конца 2017 года - это накопители NVMe, которые бывают двух видов. Одна - это обычная карта PCI Express; другой форм-фактор - это большой 2,5-дюймовый диск, который напоминает массивный жесткий диск с тяжелым радиатором на борту. Он использует ориентированный на сервер физический интерфейс, известный как U.2, который редко встречается в потребительских дисках. Некоторые материнские платы высокого класса, такие как серия Designare от Gigabyte, могут иметь встроенный U.2, но для большинства настольных материнских плат потребуется специальный адаптер для U.2, который вставляется в слот M.2.

Твердотельный накопитель Intel серии 750 с разъемом U.2 на стороне диска

РАЗМЕР КЛЮЧ . Ранее мы объясняли секретный код для определения длины и ширины диска M.2. Убедитесь, что длина соответствует доступному пространству для диска. (Это наиболее важно при обновлении портативных компьютеров.) Большинство из них будут иметь длину 60 или 80 мм. Также посмотрите на радиатор или расширитель наверху накопителя и убедитесь, что они не помешают обновлению.Часто вы можете удалить расширитель, но он есть по уважительной причине, если он присутствует. Просто знайте, что, скажем, при обновлении ноутбука диск M.2 PCI Express с большим радиатором, подобным тому, который установлен на TeamGroup T-Force Cardea, не поместится, если вы не удалите это оборудование.

ДЕТАЛИ АВТОБУСА (МОЖЕТ БЫТЬ ЛЮБОЙ) . Для ноутбуков обновление SSD часто является двоичным выбором, который зависит от типа поддерживаемого SSD. (Поддерживает ли ноутбук SATA или PCI Express? Конец истории.) Обычно вы меняете один слот M.2 на более емкий. У большинства ноутбуков нет свободных слотов M.2, поэтому путь принятия решения довольно прост.

Системные платы для настольных ПК более сложны, поскольку некоторые из них поддерживают как шину SATA, так и шину PCI Express M.2 в данном слоте. На платах с двумя слотами M.2 поддержка может быть разной. Остальные поддерживают только SATA; третьи поддерживают только PCI Express. (И в случае с PCI Express M.2 более старая материнская плата может не поддерживать PCI Express x4, только x2!) Короче говоря: это болото, с которым нужно ориентироваться с осторожностью.Вам нужно точно знать, что ваша доска оптимизирована для использования, и покупать соответственно.

ПОСМОТРЕТЬ ЗАГРУЗКУ . Если ваш настольный компьютер впервые получает диск PCI Express / NVMe, уточните у производителя материнской платы или ПК, будет ли этот тип дисковода загрузочным. Это маловероятно, но для этого может потребоваться обновление BIOS. Это больше проблема старых материнских плат, чем текущих.

СТОИМОСТЬ ПРАВИЛЬНОЙ ЦЕНЫ . Сравнивать SSD с точки зрения соотношения цены и качества сложно, но лучшим показателем является стоимость гигабайта.Модели с шиной PCI Express действительно требуют премию. Разделите цену (в долларах) на емкость (в гигабайтах), чтобы получить стоимость гигабайта. Например, диск емкостью 1 ТБ, который продается по цене 100 долларов, обойдется примерно в 10 центов за гигабайт. Это линейка, которую вы можете использовать для сравнения дисков разной емкости друг с другом.


Итак, какой твердотельный накопитель PCI Express мне выбрать?

Ладно, займемся покупками с нашими фаворитами ниже. Также обратите внимание: руководство по всем лучшим дискам M.2, которые мы тестировали (SATA и PCI Express / NVMe вместе), см. В нашем обзоре лучших дисков M.2 твердотельных накопителя. Если вы также заинтересованы в использовании 2,5-дюймовых дисков SATA, ознакомьтесь с нашим руководством по лучшим внутренним твердотельным накопителям в целом, которое включает все три типа.

Вы также можете ознакомиться с нашими обзорами лучших бюджетных SSD, а также наших лучших внешних жестких дисков для Mac и наших лучших внешних жестких дисков в целом.

Not Rocket Science »Добавление нескольких устройств в один слот PCI Express

Большинство материнских плат ATX имеют от 3 до 5 слотов PCI Express.Как правило, x16, x8 и некоторые x1, но если у вас есть, например, плата Threadripper X399, у вас может быть несколько слотов x8 и x16.

Но что, если вам нужно больше устройств, чем у вас есть слотов? Допустим, вам нужна целая куча накопителей M.2 NVMe, каждый размером только x4. Игнорируя любые слоты M.2 на материнской плате, вы можете использовать адаптерные карты, которые просто адаптируют разные слоты:

Но теперь вы тратите весь слот x16 только на одну карту x4. Хуже того, если у вас нет слотов x16 / x8 и вам нужно использовать слот x1, вы не работаете с должной скоростью.И какой смысл иметь 64 линии PCI Express на процессоре Threadripper, если вы не можете подключить к нему тонну устройств на полной скорости?

Дело в том, что полосы PCI Express можно комбинировать по-разному. Если ЦП имеет 16 линий PCI Express, производитель материнской платы теоретически может разместить на плате 16 слотов x1 (как некоторые платы для майнинга) или 1 слот x16. Есть некоторые ограничения, и наборы микросхем предлагают собственные дополнительные линии PCI Express. См., Например, эту диаграмму от Anandtech / Intel:

Итак, возвращаясь к теме: можем ли мы просто подключить более одного устройства к слоту PCI Express? В конце концов, обработка слота PCI Express x16 как 4 отдельных слотов x4 решит проблему NVMe, поскольку это позволит использовать 4 NVMe на одном слоте x16 без потери скорости.

И оказывается, такая возможность существует. На самом деле есть несколько вариантов.

Использование коммутатора PCI Express

Подобно сетевому коммутатору, коммутатор PCI Express подключает несколько устройств PCI Express к общей шине. Популярный пример - ASM2824.

Преимущество коммутатора PCI Express в том, что он совместим практически с любой материнской платой и, таким образом, является отличным вариантом - если бы не цена. Карта Quad NVMe с переключателем PCI Express на данный момент стоит около 200 долларов.

Я не знаю, есть ли какие-либо проблемы с производительностью, но, если предположить, что вы используете слот PCI Express x16, все будет в порядке. Должна быть возможность использовать эти карты в слотах x8, x4 и даже x1, хотя, конечно, теперь ваши 16 линий NVMe должны проходить через узкое место - слот.

Использование бифуркации

Говядина-о-что? Из Викисловаря:

Глагол
раздвоенный (простое настоящее в единственном числе в третьем лице разветвляется , причастие настоящего времени разветвляется , простое причастие прошедшего и прошедшего времени раздваивается )

(непереходные два канала или ответвления).
(переходный) Чтобы вызвать раздвоение.

Синонимы
ветка, вилка

Раздвоение - это действие, в котором вы берете 4 полосы из слота x16 и превращаете их в отдельный слот x4, затем берете еще 4 полосы и превращаете их в еще один слот x4 и т. Д.

Смотри, мама, моста нет!

Теоретически вы можете разделить слот x16 на 16 отдельных слотов x1 или на 1x4, 1x8 и 4x1, хотя я не знаю ни одной материнской платы, которая поддерживает это.

И это важная часть: материнская плата должна это поддерживать.Где-то должна быть возможность сообщить материнской плате, как разделить слот. Вот пример из BIOS X399 AORUS Pro:

Эта плата предлагает разделить слот x16 на 1x16, 2x8 или 4x4. Для слотов x8 я могу выбрать 1x8 или 2x4. При этом я могу использовать такую ​​карту, как ASUS Hyper M.2 X16 Card V2, которая в основном состоит из 4 карт NVMe-PCI-Express на одной печатной плате.

По сравнению с картой выше 199 долларов, этот адаптер Quad NVMe на момент написания стоит 55 долларов.

На самой карте есть электроника для регулирования мощности, управления вентиляторами и т.п., но нет моста PCI Express. Система представлена ​​4 отдельными шинами PCI Express x4.

Индивидуальные шины PCI Express x4

Важно, чтобы разветвление не «добавляло» полосы PCI Express, как коммутатор - вы не можете разделить слот x8 на слоты 4x4, а использование указанной выше карты в таком слоте x8 покажет только один или два диска (при использовании x8 или x4x4) режим.

Бифуркация обычно не поддерживается на «потребительских» платформах, главным образом потому, что на большинстве процессоров не так много линий PCI Express.Флагманский процессор Intel Core i9-9900K имеет 16 линий. Шестнадцать. Общее. AMD немного щедрее в отношении своих процессоров Ryzen, предлагая 24 полосы (меньше на APU). Теперь некоторые из этих линий подключены к набору микросхем, чтобы обеспечить такие функции, как SATA, USB, бортовой звук и сеть. С вашей видеокартой (вероятно, x16), загрузочным SSD-накопителем NVMe (x4) вы уже находитесь где-то в области 28 линий PCI Express, хотя, конечно, поскольку они не всегда используют полную пропускную способность, коммутатор PCI Express в ЦП может справиться с этим без потери производительности.

Но все же с таким небольшим количеством полос Бирфуркация не имеет смысла. Однако это действительно применяется на платформах HEDT. AMD Threadripper может похвастаться 64 линиями PCI Express, а EPYC - 128 из них. Линейка продуктов Intel немного более сегрегирована: их платформа LGA 2066 предлагает 16, 28, 44 или 48 линий. Cascade Lake-W предлагает 64 линии PCI Express.

HEDT - больше, чем просто больше ядер

Теперь, когда AMD предлагает 16 ядер с тактовой частотой 3,5 ГГц в своем Ryzen 9 3950X, а Intel - Core i9-9900K на платформе LGA1151v3, остается вопрос, имеют ли смысл LGA 2066 и Threadripper.Зачем платить столько денег за процессор и материнскую плату?

Однако во многих случаях столь же важно, как количество ядер / скорость, но если вы строите быстрый сервер хранения с SSD / NVMe Storage и до 100 Gigabit Ethernet, вам понадобятся эти дополнительные линии PCI Express.

Четыре диска NVMe - это уже 16 линий PCIe 3.0, для одного порта 10 Gigabit Ethernet потребуется еще 2 линии PCIe 3.0, а для набора микросхем также обычно требуется 4 полосы, в результате чего общее количество достигает 22. Таким образом, вы уже соскабливаете лимит. процессоров Ryzen для настольных ПК без особых возможностей для дальнейшего роста.SATA и USB являются частью набора микросхем, но если вам нужны диски SAS, больше / более быстрые сетевые порты, видеокарта, дополнительное хранилище NVMe - вы снова в стране коммутаторов PCI Express и компромисса с пропускной способностью.

Как было сказано ранее, в настоящее время существует реальный выбор процессоров для различных случаев использования. Вы хотите больше ядер или более быстрые ядра? Два, четыре, шесть или восемь каналов памяти? Хранилище NVMe и / или RAID? Новейшая платформа или платформа, которая существует уже много лет, но, вероятно, скоро выйдет из строя?

После десятилетия застоя создание компьютеров снова стало увлекательным занятием!

1 августа 2019 года в Аппаратное обеспечение

PCI Express 3.0 против 2.0: есть ли прирост производительности в играх?

Мы участвуем в программе Amazon Services LLC Associates, партнерской рекламной программе, разработанной для того, чтобы мы могли получать вознаграждение за счет ссылок на Amazon.com и связанные с ней сайты.

[nextpage title = ”Introduction”]
Одной из особенностей новейших процессоров, наборов микросхем, материнских плат и видеокарт является соединение PCI Express 3.0. Тем не менее, предлагает ли он реальное улучшение производительности по сравнению с PCI Express 2.0 стандарт? Давай выясним! Соединение
PCI Express 3.0 было указано в 2010 году с максимальной теоретической скоростью передачи данных на полосу почти 1 ГиБ / с (фактически 984,6 МБ / с), что вдвое превышает скорость стандарта PCI Express 2.0, который предлагает 500 ГиБ / с на полосу. . Таким образом, слот PCI Express 2.0 x16 обеспечивает максимальную теоретическую пропускную способность 8 ГиБ / с, а слот PCI Express 3.0 x16 достигает 16 ГиБ / с.


Напомним, что это максимальные скорости, которые поддерживает данное соединение, что не означает, что видеокарта будет передавать данные на этих скоростях.Для получения более подробной технической информации прочтите наше руководство «Все, что вам нужно знать о PCI Express».
Что касается видеокарт, то все текущие модели совместимы с PCI Express 3.0; первые чипы NVIDIA, совместимые с этим стандартом, были от поколения GeForce GT / GTX 6xx, в то время как модели AMD используют его, начиная с моделей Radeon HD 7xxx.
С другой стороны, в большинстве случаев это процессор, поддерживающий PCI Express 3.0, а не набор микросхем. Однако необходимо, чтобы материнская плата также была совместима со стандартом.Процессоры Intel поддерживают PCI Express 3.0, начиная с процессоров Core I («Ivy Bridge») третьего поколения. Процессоры AMD серии A (также известные как APU) поддерживают стандарт на всех моделях FM2 +. С другой стороны, процессоры FX не поддерживают PCI Express 3.0, потому что на этой платформе линии PCI Express генерируются набором микросхем, и даже самая высокопроизводительная модель, 990FX, поддерживает только PCI Express 2.0.
Помимо большой разницы в максимальной теоретической пропускной способности между процессором и графическим процессором, нас все еще интересовало реальное влияние на производительность игр при использовании PCI Express 3.0 против соединения 2.0. Итак, мы провели 3D-тесты с использованием 3DMark и некоторых недавних игр, используя видеокарту высокого класса (которая, теоретически, требует большей пропускной способности, чем обычная или недорогая), сначала со слотом, настроенным как PCI Express 3.0 x16, затем с тот же слот, что и PCI Express 2.0 x16. Наконец, мы протестировали ту же видеокарту, но на этот раз с использованием слота, поддерживающего до PCI Express 3.0 x4, чтобы проверить, не повлияет ли когда-либо более низкая пропускная способность на производительность.
На рисунках 1, 2 и 3 показана конфигурация слота видеокарты в поле «Интерфейс шины» на экране GPU-Z.

Рисунок 1: с использованием PCI Express 3.0 x16

Рисунок 2: с использованием PCI Express 2.0 x16

Рисунок 3: с использованием PCI Express 3.0 x4

Мы перечислим конфигурацию, которую мы использовали в наших тестах, на следующей странице.
[nextpage title = ”Как мы тестировали”]
Во время сеансов тестирования мы использовали конфигурацию, указанную ниже. Между нашими тестами единственными отличиями была конфигурация видеокарты PCI Express.
Конфигурация оборудования

  • Процессор: Core i7-5775C
  • Материнская плата: ASRock Z97 Extreme4
  • Процессорный кулер: Intel
  • Память: 16 ГиБ DDR3-2133, четыре G.Skill Ripjaws F3-17000CL9Q-16GBZH Модули памяти 4 ГиБ с тактовой частотой 1600 МГц
  • Загрузочный диск: Kingston HyperX Savage 480 ГБ
  • Видеокарта: GeForce GTX 980 Ti
  • Видеомонитор: Philips 236VL
  • Источник питания: Corsair CX750

Конфигурация операционной системы

  • Windows 7 Home Premium, 64-разрядная версия
  • NTFS
  • Разрешение видео: 1920 x 1080 60 Гц

Версии драйвера

  • Версия драйвера NVIDIA: 361.43

Используемое программное обеспечение

Допустимая погрешность
Мы приняли 3% погрешности. Таким образом, различия ниже 3% не могут считаться значимыми. Другими словами, продукты с разницей в производительности менее 3% следует рассматривать как имеющие аналогичные характеристики.
[следующая страница title = ”3DMark”]

3DMark - это программа с набором нескольких 3D тестов. Тест Fire Strike измеряет производительность DirectX 11 и предназначен для высокопроизводительных игровых компьютеров.Sky Diver также измеряет производительность DirectX 11 и предназначен для средних компьютеров. Тест Cloud Gate измеряет производительность DirectX 10. Ice Storm измеряет производительность DirectX 9 и предназначен для компьютеров начального уровня, поэтому мы не включали его в наше сравнение.

Напомним, что во всех тестах мы использовали видеокарту GeForce GTX 980 Ti.

Мы запускали каждый тест по три раза, и каждое число на графиках является средним арифметическим между полученными оценками.

На Fire Strike производительность была одинаковой на всех конфигурациях.

На Sky Diver не было разницы между тестами PCI Express 3.0 x16 и PCI Express 2.0 x16. С другой стороны, в тесте с использованием PCI Express 3.0 x4 производительность была на 5,5% ниже, чем в первом тесте.

В тесте Cloud Gate также не было разницы между PCI Express 2.0 и 3.0, но тест с использованием PCI Express 3.0 x4 привел к снижению производительности на 7,9%.

[nextpage title = «Игровая производительность»]

Поле битвы 4

Battlefield 4 - одна из самых популярных игр франшизы Battlefield, выпущенная в 2013 году.Он основан на движке Frostbite 3, который представляет собой DirectX 11. Чтобы измерить производительность с помощью этой игры, мы прошли первую миссию, измерив количество кадров в секунду (fps) три раза с помощью FRAPS. Мы запустили эту игру в Full HD, установив общее качество изображения на «высокое».
Приведенные ниже результаты выражены в кадрах в секунду и представляют собой среднее значение между тремя собранными результатами.

В Battlefield 4 существенной разницы в производительности в трех тестах не наблюдалось.

Ралли грязи

Dirt Rally - гоночная игра по бездорожью, выпущенная в апреле 2015 года на движке Ego. Чтобы измерить производительность с помощью этой игры, мы провели тест производительности, включенный в игру, с разрешением Full HD и качеством изображения, настроенным как «высокое» и MSAA x2.
Приведенные ниже результаты выражены в кадрах в секунду (fps).

На Dirt Rally производительность с PCI Express 3.0 x16 и PCI Express 2.0 x16 была одинаковой. Однако при использовании PCI Express 3.0 x4 производительность упала на 14%.

Умирающий свет

Dying Light - это игра ужасов с открытым миром, запущенная в январе 2015 года с использованием Chrome Engine 6. Мы протестировали производительность этой игры с параметрами качества при «высоком» разрешении и разрешении Full HD, измеряя в три раза частоту кадров с использованием FRAPS.
Приведенные ниже результаты выражены в кадрах в секунду и представляют собой среднее значение между тремя собранными результатами.

В этой игре производительность с PCI Express 3.0 x16 была на 7% выше, чем у теста с PCI Express 2.0 x16.В тесте PCI Express 3.0 x4 производительность была аналогична PCI Express 2.0 x16.

Grand Theft Auto V

Grand Theft Auto V, или просто GTA V, - это игра в жанре экшн с открытым миром, выпущенная для ПК в апреле 2015 года с использованием движка RAGE. Чтобы измерить производительность в этой игре, мы провели тест производительности игры (часть камеры следует за плоскостью), измерив частоту кадров с помощью FRAPS. Мы запустили GTA V в Full HD с максимальным качеством изображения в параметрах, относящихся к текстурам, и минимальным в отношении постобработки.

Приведенные ниже результаты выражены в кадрах в секунду.

В GTA V при использовании PCI Express 3.0 x16 производительность улучшилась на 3,6% по сравнению с тестом с PCI Express 2.0 x16. Тест с PCI Express 3.0 x4 работал на 13% медленнее, чем первый тест.

Безумный Макс

Mad Max - это игра в жанре экшн с открытым миром, запущенная в сентябре 2015 года на движке Avalanche. Чтобы измерить производительность с помощью этой игры, мы запустили ее вступление, трижды измерив частоту кадров с помощью FRAPS.Мы запустили игру в формате Full HD с качеством изображения «высокое».

Приведенные ниже результаты выражены в кадрах в секунду и представляют собой среднее значение между тремя собранными результатами.


На Безумном Максе результат был одинаковым на трех тестах.
[nextpage title = ”Conclusions”]
Наши тесты показали четкий результат: только в одной игре (Dying Light) был достигнут значительный прирост производительности за счет использования PCI Express 3.0 вместо PCI Express 2.0. Даже при этом улучшение составило всего 7%. С другой стороны, когда мы использовали PCI Express 3.0 x4, в большинстве игр была потеря производительности.
Помните, что мы использовали видеокарту высшего класса в системе высшего класса. Даже если мы не проводили тесты на более базовой системе, логично предположить, что в системе с более низкой производительностью видеокарты влияние полосы пропускания между процессором и графическим процессором должно быть еще меньше.
Итак, если вы ищете видеокарту, процессор или материнскую плату для покупки, наличие или отсутствие соединения PCI Express 3.0 не должно быть решающим фактором, решите, что покупать, по крайней мере, в системе с одним графическим процессором.

Последнее обновление 2021-05-05 в 17:37 / Партнерские ссылки / Изображения из API рекламы продуктов Amazon

Объяснение

PCIe и NVMe | Технический разговор

Технология хранения данных значительно продвинулась вперед за последние пять лет, и технология SSD находится в авангарде этих достижений. Новейшие смартфоны, планшеты и компьютеры теперь требуют большего объема флэш-памяти большей емкости для удовлетворения спроса, а центры обработки данных сохраняют больше информации, чем многие из них, обращаясь к службам резервного копирования в облачную среду.

Бурный рост технологии твердотельных накопителей в последние годы вынудил производителей активизировать свою игру и предложить нечто иное, чем ценовая категория. Скорости чтения / записи одинаковы, особенно при использовании интерфейса SATA. Но что, если вам нужно что-то быстрее? Спрос на производительность также, несомненно, растет, поскольку центры обработки данных подпитывают потребность в доступе к данным и их обработке с гораздо большей скоростью.

Так как же получить скорость выше 500 Мбит / с? Ответ кроется в интерфейсе.SATA 3 уже давно является оплотом технологии интерфейсов SSD и еще какое-то время будет им. Однако все больше производителей обращают внимание на интерфейсные технологии следующего поколения, а именно на PCIe. Прочтите в нашем блоге о различных интерфейсах и их сравнении.

Существуют также различные характеристики производительности в зависимости от того, какой модуль и где он используется, например, для личного, корпоративного, серверного или промышленного использования. Между потребительскими и промышленными хранилищами огромная разница, и вы можете прочитать о различиях здесь.

Что такое PCIe?

Peripheral Component Interconnect Express , часто обозначаемый аббревиатурой PCIe или PCI-E , представляет собой стандартный тип подключения для внутренних устройств компьютера. PCIe существует уже несколько лет, но из-за его скорости все большее распространение получает.

Из-за ограничения SATA 3.0 600 МБ / с PCIe начинает вытеснять SATA в качестве новейшего интерфейса с высокой пропускной способностью. Соединение PCIe состоит из одной или нескольких последовательно соединенных линий передачи данных.Каждая полоса состоит из двух пар проводов, одна для приема, а другая для передачи. У вас может быть одна, четыре, восемь или шестнадцать линий в одном слоте PCIe, обозначенном как x1, x4, x8 или x16.

Технология

PCIe обеспечивает скорость интерфейса до 1 ГБ / с на канал клиента (PCIe 3.0) по сравнению с сегодняшней скоростью технологии SATA до 0,6 ГБ / с (SATA 3.0). Для большего количества линий от SATA требуется больше устройств SATA, но пропускная способность PCIe может быть увеличена до 16 линий на одном устройстве.

Хотя компьютеры могут содержать несколько слотов расширения различных типов, PCIe считается стандартным внутренним интерфейсом.Многие компьютерные материнские платы сегодня производятся только со слотами PCIe, поэтому переход на PCIe неизбежен.

NVMe - для чего нужен стенд?

Энергонезависимая память

(Express) или NVMe - это протокол (или язык) передачи данных, разработанный специально для твердотельных накопителей консорциумом поставщиков, включая Samsung, SanDisk, Dell и Seagate. Всего 90 партнеров из ИТ-индустрии собрались вместе, чтобы создать стандартный драйвер, который они все могли бы принять и поддержать.Как и SATA, NVMe предназначен для использования преимуществ уникальных свойств конвейерного хранилища на основе оперативной памяти. Он также отражает улучшения в методах уменьшения задержки данных с момента появления SATA. Таким образом, не поддерживая устаревшие протоколы, поставщики могут сосредоточиться на использовании всех преимуществ хранилища на базе NVMe. NVMe может также получить доступ к большему количеству данных за один цикл ЦП (по сравнению с циклом для каждого доступа, например, SATA), поэтому его использование сразу становится более привлекательным.

NVMedede не только повышает производительность, но и обладает высокой совместимостью.Сейчас производители должны придерживаться только одного стандарта интерфейса программного обеспечения, поэтому им не нужно писать свой собственный. Поставщикам и ИТ-специалистам, отвечающим за внедрение, больше не нужно проверять поставщиков на предмет их совместимости с конкретной операционной системой, но вместо этого они могут посмотреть на конкретные возможности и стоимость карты, чтобы определить, какая из них лучше всего подходит для их среды, так что беспроигрышный вариант для конечных пользователей. Идеальные варианты использования NVMe - это реляционные базы данных, искусственный интеллект и высокопроизводительные вычисления.

Объединение запоминающего устройства NVMe и PCIe кажется совершенно разумным, и многие производители твердотельных накопителей идут по этому пути. Но насколько это может быть хорошо?

Факты, цифры и характеристики

Жесткие диски

или вращающиеся диски по-прежнему широко используются в центрах обработки данных, поскольку они считаются надежными, дешевыми в замене и не изнашиваются. Однако их производительность ограничена (этой технологии 40 лет!). Жесткие диски и твердотельные накопители имеют только одну очередь команд и могут отправлять 32 команды в каждой очереди.NVMe имеет 64 000 очередей команд и может отправлять 64 000 команд в каждой очереди. Итак, очевидно, что совместное использование NVMe и PCIe имело бы смысл для центра обработки данных, где каждую секунду обрабатывается так много информации. PCIe обменивается данными напрямую с системным процессором, а не с контроллером SATA, поэтому, по сути, он избавляет от среднего человека для более быстрого доступа к информации.

Итак, какие решения доступны? Объединение NVMe и PCIe сейчас находится на подъеме, и лидер технологий Kingston может предложить DCP1000, получивший название самого быстрого твердотельного накопителя в мире с колоссальной скоростью чтения / записи 6800/6000 МБ / с - более чем в десять раз быстрее, чем твердотельные накопители SATA.Дополнительные функции, общие для твердотельных накопителей, включают защиту от сбоев питания, позволяющую устройству безопасно выключаться в случае отключения электроэнергии без потери данных и снижения риска повреждения данных, 256-битное шифрование AES и обширные гарантии - обязательное условие для центров обработки данных. . Подробнее о различных уровнях шифрования читайте здесь

Инструменты

SMART будут поддерживать ИТ-инструменты для мониторинга состояния твердотельных накопителей PCIe; Надежность, использование, оставшийся срок службы, выравнивание износа и температура - все это можно контролировать, поэтому любые ранние проблемы могут быть выявлены и устранены с минимальным временем простоя.

Будущее, безусловно, выглядит светлым для технологии NVMePCIe, особенно когда 3D NAND проникает в коммерческие и промышленные хранилища. Зная быстрые темпы развития нашей отрасли, мы почти наверняка можем предсказать, что возможности и скорость будут только расти.

Что такое форм-фактор M.2, интерфейсы PCIe и SATA?

Мы получили много отзывов от нашего сообщества, и они были в восторге от интерфейсов ODYSSEY-X86J4105: 1 x M.2 SATA, 1 x M.2 разъема PCIe и 1 разъем SATA III с 3 разъемами питания SATA III. Кроме того, мы предоставим вам новый адаптер, который поможет вам подключить более одного жесткого диска SATA III к ODYSSEY-X86J4105: адаптер M.2 PCIe-SATA.

В сегодняшнем блоге мы перечислим и объясним вышеупомянутые важные интерфейсы и

  • Разница между M.2, PCIe (NVME) и SSD
  • M.2 SATA
  • M.2 PCIe
  • SATA III
  • 3 разъема питания SATA III
  • M.2 Адаптер PCIe-SATA

Что такое M.2, PCIe (NVME) и SSD?

В целом жесткие диски можно разделить на три категории:
жесткий диск (HDD), твердотельный накопитель (SSD) и гибридный жесткий диск (HHD). Обычные интерфейсы можно разделить на SATA, MSATA и M.2.

Разъем

M.2 поддерживает твердотельный накопитель SATA или твердотельный накопитель NVMe (PCIe).
Обычно интерфейсы M.2 на портативном компьютере поддерживают оба типа твердотельных накопителей SATA и твердотельные накопители NVMe (PCIe). Интерфейс M.2 имеет небольшие размеры; однако недостатком является плохой отвод тепла.

Разъем M.2

Разъем M.2 может иметь доступ к шине PCI-Express (PCIe) 3.0, SATA 3.0 или USB 3.0, в зависимости от типа подключенного устройства M.2. M.2 очень популярен благодаря своей универсальности и размерам устройства M.2

.

M.2 SSD

M.2 SSD для ноутбуков, емкость M.2 SSD может достигать 2 ТБ. Кроме того, некоторые быстрые твердотельные накопители используют интерфейс NVMe, который разработан для быстрых устройств хранения и более высокой пропускной способности, чем SATA.

SSD-накопитель M.2 очень мал. Вы можете напрямую подключить M.2 SSD к материнской плате через слот M.2. Это отличается от традиционных накопителей на основе SATA, которые используют кабели для подключения к материнской плате и питания накопителей. В системе, которая использует несколько накопителей, SSD-накопитель M.2 очень удобен

SATA и SATA III

SATA также известен как Serial ATA. Это компьютерная шина, которая в основном используется для передачи данных между материнской платой и большим количеством запоминающих устройств, таких как жесткие диски.

Интерфейс SATA III (также называемый SATA 6 Гбит / с) - это интерфейс SATA третьего поколения, работающий со скоростью 6,0 Гбит / с. Пропускная способность, поддерживаемая интерфейсом, составляет до 600 МБ / с. SATA III вдвое увеличивает максимальную скорость передачи данных по сравнению с предыдущим интерфейсом хранения Serial ATA.

PCIe

PCIe означает PCI Express, стандарт высокоскоростной последовательной шины расширения компьютера.

PCIe - это универсальный интерфейс для компьютерных видеокарт, жестких дисков, твердотельных накопителей, аппаратных подключений Wi-Fi и Ethernet.

PCI Express использует последовательное соединение точка-точка. По сравнению с общей параллельной архитектурой PCI и более ранних компьютерных шин, PCIe предоставляет устройствам собственное выделенное соединение и может передавать данные со скоростью без требования полосы пропускания со всей шины.

PCIe имеет более высокую частоту для достижения большей пропускной способности, которую не может обеспечить PCI. По сравнению с традиционной шиной PCI, которая может обеспечить только одностороннюю передачу в течение определенного периода времени, дуплексное симплексное соединение PCI-E может обеспечить более высокую скорость и качество передачи.

PCIe или SATA?

На жестких дисках есть два типа интерфейсов.

На традиционном жестком диске SATA данные сначала считываются с жесткого диска в память, а затем данные извлекаются в ЦП для расчета и записываются в память после расчета. Наконец, данные будут сохранены на жестком диске. Однако с PCIe все по-другому. Данные через PCIe могут быть напрямую подключены к процессору напрямую через шину. Максимальный объем данных может быть передан со скоростью, близкой к максимальной скорости передачи.

M.2, PCIe (NVME)

Твердотельный накопитель

M.2 на базе NVMe (энергонезависимая память Express) будет работать намного быстрее благодаря доступу к интерфейсу PCI-express. Накопители NVMe могут работать со скоростью флэш-памяти. Технология NVMe позволяет SSD читать и писать с чрезвычайно высокой скоростью.

Адаптер M.2 PCIe - 2 порта SATA RAID 1 (скоро!)

Мы довольно долго работали над модулем, который мог бы преобразовать порт M.2 PCIe в 2-портовый разъем SATA, и планируем доставить его вам в ближайшее время.С помощью этого модуля вы можете легко добавить SATA RAID 1 к ODYSSEY - X86J4105, чтобы повысить производительность хранилища для проектов NAS.

Мы почти закончили дизайн, модуль выйдет в мае.

Оставайтесь с нами!

Следите за нами и ставьте лайки:

Продолжить чтение

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *