Sinds 2009 is SATA 6Gb/s de nieuwste architectuur voor platter-gebaseerde harde schijven. "6 Gbps" verwijst naar gegevensoverdrachtsnelheden van 6 gigabits per seconde, tweemaal de snelheid van de vorige generatie SATA. De Serial ATA International Organization (SATA-IO), die de SATA-standaarden ontwikkelt, eiste dat deze derde generatie SATA SATA 6Gb/s moest worden genoemd om verwarring te voorkomen in de SATA-nomenclatuur, die al in de war was door de verwarrende namen van de tweede generatie.
SATA-technologie bracht een revolutie teweeg in de connectiviteit van harde schijven, waarbij de overstap werd gemaakt van brede, onhandige parallelle kabels en ATA (PATA) dataconnectoren naar kortere seriële kabels en connectoren. De overstap naar full-duplex seriële communicatie opende de deur naar hogere snelheden dan parallelle technologie aankon, en opende ook de binnenkant van computerbehuizingen, waardoor een grotere luchtstroom mogelijk werd, wat essentieel was voor snellere processors (CPU's) en schijfstations met een hogere capaciteit .

De originele SATA, ook bekend als SATA 150 of SATA/150, had een maximale gegevensoverdrachtsnelheid van 1,5 Gbps of 150 megabytes per seconde (MB/s). De snelste PATA-schijven kunnen concurreren met de originele SATA, maar PATA maximaliseerde zijn onneembare architectuur terwijl SATA nog maar net begon.

De tweede generatie SATA, ook wel SATA II genoemd, verdubbelde de snelheid naar 3 Gbps of 300 MB/s. Vanwege de snelheid van de gegevensoverdracht werd SATA II ook wel SATA 300, SATA/300 of SATA 3 genoemd. Je ziet nu al de verwarring met "SATA II", wat synoniem is met "SATA 3".

Voeg nu SATA van de derde generatie toe, en het is duidelijk waarom SATA-IO niet wil dat de nieuwste versie SATA 3, SATA III of zelfs SATA derde generatie heet. In termen van gegevensoverdrachtsnelheid specificeert "SATA 6Gbps" onmiddellijk de specificatie.

Volgens SATA-IO is de technologie achterwaarts compatibel met eerdere versies van SATA en kan dezelfde kabels en connectoren worden gebruikt. Aangezien SATA-schijven bijna 100% uitmaken van de schijven die tegenwoordig worden gebruikt, zal het upgraden naar SATA 6Gbps net zo eenvoudig zijn als het kopen en installeren van een nieuwe schijf.

SATA 6 Gbps arriveerde net op tijd om goed te kunnen samenwerken met USB 3.0, de nieuwere USB-standaard. USB 3.0 ondersteunt een maximale theoretische snelheid van 600 MB/s, ideaal voor de volgende generatie SATA. Hoewel USB 3.0 in de echte wereld misschien niet zijn maximale niveau bereikt, kunt u niet anders dan nadenken over de tijd die u hebt bespaard met een externe schijf die USB 3.0 ondersteunt en twee of meer SATA 6Gbps-schijven om het opslaan van back-ups te versnellen schijf.

Hoewel sommige nieuwe technologieën net zoveel nieuwe problemen introduceren als ze oplossen, heeft niemand achterom gekeken sinds de introductie van SATA-technologie. Nu SATA 6Gbps en USB 3.0 in het verschiet liggen, kunt u er zeker van zijn dat iedereen vooruitkijkt.

Waarschijnlijk is ieder van ons bij het kiezen van een computercomponent onbegrijpelijke namen tegengekomen die de compatibiliteit van apparaten kunnen beïnvloeden. Dus zonder de noodzakelijke connectoren te begrijpen, ondervond de gebruiker een systeemcrash of andere soortgelijke problemen.

Meestal hebben degenen die een kant-en-klare pc hebben gekocht, niet de noodzaak om interfaces te bestuderen. Dit is nodig voor degenen die het systeem zelfstandig in elkaar zetten, van moederbord tot koelpasta, of die problemen hebben met een van de apparaten en vervanging nodig hebben.

Wat is dit?

De SATA-interface is een seriële interface waarmee u informatie met schijven kunt uitwisselen. Het moederbord beschikt over een SATA-connector en dezelfde connector wordt meegeleverd.

Begin

Dit type connector verscheen dankzij de vorige, met een vergelijkbare naam ATA. Het had een parallel circuit, maar was merkbaar verouderd, vooral in 2017. Over het algemeen begonnen de plannen voor de vervanging ervan in 2000. Vervolgens verzamelde Intel specialisten om zich heen die onderdeel werden van een speciale ontwikkelingsgroep. Hiertoe behoorden dus de inmiddels bekende partners Seagate, Dell, Quantum, Maxtor, etc.

Slechts een paar jaar later werd de SATA-hardeschijfinterface een realiteit voor apparaatfabrikanten. In 2002 kwamen de eerste moederborden met deze connector op de markt. Het begon te worden gebruikt als datatransmitter via netwerkapparaten. Het jaar daarop werd het geïntroduceerd in moderne varianten van het moederbord.

Nieuw

Het moet gezegd worden dat het nieuwe product op softwareniveau compatibel is met alle hardwareapparaten en een snelle datatransmitter is. Als PATA 40 contacten heeft, zijn er voor SATA er slechts 7. De kabel neemt een klein oppervlak in beslag, waardoor de luchtweerstand aanzienlijk wordt verminderd en daarom de systeemcomponenten niet oververhitten. Het is nu veel eenvoudiger met de draden in de systeemeenheid.

Ook is de kabel van hogere kwaliteit gemaakt, zodat je na meerdere aansluitingen geen zorgen hoeft te maken over de staat ervan. Ook de voedingskabel is opnieuw ontworpen. Overigens levert het drie spanningen tegelijk langs verschillende lijnen: +12, +5 en +3,3 V. Aangezien moderne apparaten grotendeels zijn overgestapt op het gebruik van de +3,3 V-lijn, gebruiken ze daarom vaak een passieve adapter, die vaak compleet gevonden met moederbord: IDE naar SATA. Er zijn componenten die naast SATA-voeding ook het Molex-formaat kunnen verkrijgen.

Interessant genoeg introduceerde de SATA-interface ook een nieuwe verbindingstechnologie die eerder door PATA werd gebruikt. Tegenwoordig is het zeldzaam om twee apparaten op één kabel te hebben. Ieder apparaat kreeg een eigen draadje, waardoor ze nu zelfstandig, onafhankelijk van elkaar, werken. Dit elimineerde veel problemen die verband hielden met gelijktijdig gebruik, systeeminstallatie, niet-afgesloten lussen, enz.

Diversiteit

Zoals eerder vermeld, heeft de interface twee typen: één 7-pins, de tweede 15-pins. De eerste optie wordt gebruikt om de databus aan te sluiten, de tweede optie is speciaal ontworpen voor stroomvoorziening. Dankzij de standaard kunnen gebruikers de configuratie wijzigen, zodat het mogelijk is om een ​​15-pins type te veranderen naar een Molex-type, dat 4 contacten heeft. Maar u moet begrijpen dat als u beide soorten stroomconnectoren gebruikt, het apparaat niet goed werkt en u een nieuwe moet aanschaffen.

De SATA-schijfinterface werkt via twee kanalen voor informatieoverdracht: van het apparaat naar de controller en terug. De standaard was begiftigd met technologieën van verschillende typen. Zo is er een LVDS-functie die verantwoordelijk is voor de signaaloverdracht.

De soorten connectoren eindigen hier niet. Er is ook een 13-pins versie, die vaker te vinden is op servers, gadgets en andere dunne apparaten. Deze connector is gecombineerd en bestaat uit 7- en 6-polig. Er is ook een adapter voor dit hoesje.

Mini-versie

Voordat we de soorten SATA-interfaces ontdekken, is het de moeite waard om over nog een connector te praten die in revisie 2.6 verscheen. De slanke versie is ontwikkeld voor kleine apparaten. Dit verwijst naar optische schijven in laptops. Vergeleken met hun oudere versie zijn beide connectoren incompatibel, omdat er een verschil is in de breedte van de voedingsconnector en de pinafstand kleiner is. Bovendien werkt een dergelijke connector slechts op één +5 V-spanningslijn. Maar over het algemeen zijn er voor elke dergelijke connector goedkope adapters.

Eerste soort

SATA-schijfinterfaces zijn er in een grote verscheidenheid. In de loop van 15 jaar werden ze verbeterd, verbeterd, afgerond en opnieuw ontworpen. Als gevolg hiervan werd de eerste revisie uitgebracht met snelheden tot 1,5 Gbit/s. De standaard werd in 2003 geïntroduceerd. Het was ontworpen om te werken op 1,5 Hz, wat een doorvoersnelheid opleverde van 150 MB/s. Aangezien dit de eerste pogingen waren om een ​​interface te ontwikkelen, was dit resultaat vrijwel identiek aan de Ultra ATA-prestaties. Ondanks dezelfde cijfers werd het belangrijkste voordeel van het nieuwe product beschouwd als een seriële bus in plaats van een parallelle bus.

Je zou kunnen aannemen dat deze technologie qua snelheid nog steeds inferieur is, maar alle tekortkomingen werden gecompenseerd door op hoge frequenties te werken. Deze optie was beschikbaar omdat kanaalsynchronisatie niet langer nodig was en de ruisimmuniteit van het snoer was toegenomen.

Tweede soort

De tweede herziening werd het jaar daarop bekend. De snelheid nam merkbaar toe, evenals de frequentie. De specificatie werkte nu op 3 GHz, met een doorvoersnelheid van 3 Gbit/s. Onder de nieuwe producten merkten we ook het verschijnen op van een eigen nForce 4-chipsetcontroller. Het gebeurde zo dat niemand meteen merkte dat beide revisies niet langer compatibel waren. Hoewel dit theoretisch geïmpliceerd werd, als we rekening houden met de snelheidsmatching. Maar in werkelijkheid bleek dat sommige apparaten en controllers handmatige bediening vereisten; alle parameters moesten onafhankelijk worden aangepast.

Derde soort

Deze herziening werd pas vijf jaar later, in 2008, bekend. De snelheid van de SATA-interface bedraagt ​​al 6 Gbit/s. De ontwikkelaars probeerden niet alleen de synchronisatie van kabels en connectoren te behouden, maar ook van de protocoluitwisseling.

De nieuwigheid ontving later nog twee versies. Zo verschenen de typen 3.1 en 3.2. De eerste optie kreeg mSATA, de zogenaamde optie voor mobiele apparaten. Er is ook een technologie bekend waarbij de optische drive in de standby-modus geen energie meer verbruikt. De prestaties van SSD-schijven zijn verbeterd, wat heeft geleid tot hun populariteit. Bovendien verwierf revisie 3.1 host-identificatie van de mogelijkheden van het apparaat en verminderde het stroomverbruik.

Revisie 3.2 kreeg een andere naam Express. Het ontwerp is enigszins veranderd, waarbij de poort qua lengte lijkt op twee samengevoegde connectoren. Zo werd het mogelijk om twee soorten schijven te gebruiken: SATA en SATA Express. De snelheid is verhoogd naar 8 Gbit/s als je slechts via één poort verbinding maakt, maar als je er twee tegelijk gebruikt, dan 16 Gbit/s. Nieuwe producten in deze herziening omvatten onder meer de nieuwe µSSD-interface.

Verscheidenheid

Naast de hoofdtypen heeft de SATA-interface (HDD) wijzigingen ondergaan. Zo werd in 2004 eSATA bekend, wat het mogelijk maakte om externe apparaten aan te sluiten, terwijl het mogelijk was om “hot swap” te gebruiken.

Deze standaard heeft een aantal kenmerken. Zo zijn de connectoren niet zo kwetsbaar als het originele type. Ze zijn speciaal gemaakt voor meerdere verbindingen. Ze zijn niet SATA-compatibel en hebben bovendien afgeschermde connectoren.

Om dit type te gebruiken, heb je twee draden nodig, inclusief een databus en een stroomkabel. Ook werd besloten om de draad te verlengen tot 2 meter zodat er geen verliezen meer zouden zijn, en werden de signaalniveaus gewijzigd.

Verminderd

In 2009 verscheen er nog een SATA-interface, maar met verminderde parameters. Mini-SATA wordt beschouwd als een solid-state drive-vormfactor. Meestal hebben dergelijke apparaten kleine afmetingen van 61x30x3 mm. Dergelijke harde schijven worden in netbooks en andere apparaten geplaatst die kleinere exemplaren van SSD-schijven accepteren. De connector daarvoor heet mSATA en kopieert een PCI Express Mini-kaart. Beide typen zijn elektrisch compatibel, maar vereisen schakeling.

Gebrek

Ook wereldwijd bekend is eSATAp, ontwikkeld op basis van eSATA. Zijn voornaamste taak was om de interface te combineren met het bekende USB2.0. Het voordeel werd beschouwd als de overdracht van informatie via +5- en +12 V-kanalen. Er was ook een vergelijkbare optie voor laptops.

Perspectief

Ondanks het feit dat de SATA-interface nog steeds actief is op verschillende apparaten, wordt deze ontwikkeld en ontwikkeld, er verschijnen veel analogen op de markt, die in de toekomst een vervanging voor deze standaard kunnen worden. SAS is bijvoorbeeld iets sneller en betrouwbaarder, maar wel duurder. Compatibel met SATA, maar verbruikt meer stroom.

Thunderbolt liet zich ook van de positieve kant zien. Ontworpen voor het aansluiten van randapparatuur op een pc. Verscheen voor het eerst in 2010. Intel heeft dit type ontwikkeld om alle populaire interfaces te vervangen. De transmissiesnelheid bereikt 10 Gbps, de lengte bedraagt ​​maximaal 3 meter, ondersteunt vele nuttige protocollen, evenals de mogelijkheid van “hot plugging”.

Een SSD installeren in een systeem met SATA 3 Gb/s | Nog steeds een geweldige manier om uw pc te upgraden?

Er zijn veel manieren om de pc-prestaties te verbeteren. Maar meestal is het vervangen van componenten het meest effectief. Overklokken blijft ook populair. Voorheen gaf het echter een meer merkbare snelheidsverhoging voor de CPU, GPU en het geheugen. Neem een ​​Celeron 300A, overklok naar 450 MHz en krijg een boost van 50%. Om zoiets te krijgen, moet je het overklokken naar 5,25 GHz. Maar zelfs dan is er geen garantie dat desktopapplicaties ook zullen schalen.

Bovendien hebben we al genoeg computerhardware verbrand om de risico's die gepaard gaan met overklokken ten volle te ervaren (daarom houden we in beoordelingen van moederborden met Intel zevende serie chipsets vast aan de processorspanning van 1,35 V). Het manipuleren van referentiefrequenties, vermenigvuldigers, spanningen en latentie kan de stabiliteit van uw systeem schaden.

Als u tevreden bent met de processor en het moederbord, kunt u het systeem in evenwicht brengen voor optimale prestaties door een modernere videokaart te gebruiken, de hoeveelheid RAM te vergroten en een SSD-station te installeren. Tegenwoordig ligt de focus op SSD's, die vaak minder dan $ 1/GB kosten en nu goedkoper zijn dan ooit. We hebben het al eerder gezegd en we zeggen het vandaag nog een keer: als je nog geen SSD hebt, koop er dan een. Het zal de manier veranderen waarop u denkt over de reactiesnelheid van systemen.

Moderne SSD's bereiken nu al het doorvoerplafond van de SATA 6Gb/s-interface, terwijl de snelheid van mechanische harde schijven de afgelopen vijf jaar nauwelijks is toegenomen. Veel SSD's bereiken gemakkelijk sequentiële overdrachtssnelheden van 550 MB/s, maar wat nog belangrijker is: ze kunnen realtime willekeurige I/O flexibel verwerken. Een SSD kan ordes van grootte meer verzoeken per seconde verwerken dan conventionele opslagmedia (tienduizenden versus enkele honderden).

Je kunt er de hele dag mee bezig zijn, maar feit is dat een SSD een waardevolle upgrade is voor degenen die alleen HDD in hun systeem gebruiken, en de cijfers ondersteunen dit. Met een SSD gaat het starten van Windows en applicaties sneller, net als het verplaatsen van bestanden.

Maar is de oude SATA 3Gb/s-interface voldoende voor een moderne SSD met SATA 6Gb/s?

Deze vraag stellen we onszelf elke keer als moederborden uit de middenklasse geen SATA 6 Gb/s-connectoren meer hebben (red.: We nemen momenteel video op op een array van vier Cruciaal m4, aangesloten op 3 Gbps-connectoren). Wat als uw oude systeem alleen de standaard van de vorige generatie ondersteunt? Was het de upgrade waard? Gezien het feit dat de snelste SSD's vaak beperkt worden door de breedte van de SATA 6 Gb/s-interface, is het logisch om aan te nemen dat 3 Gb/s de prestaties zal "verminderen". Maar hoeveel? Zal het verschil in de praktijk merkbaar zijn, of alleen in de testresultaten? Moet ik de schijfcontroller updaten?

Op zoek naar antwoorden op deze vragen namen we Samsung 840 Pro, verbond deze met de 6 Gbps-connector en vervolgens met de connector van de vorige generatie. Omdat deze Samsung-schijven worden beschouwd als enkele van de snelste schijven die er momenteel zijn, zijn deze resultaten van toepassing op de meeste geavanceerde SSD's op de markt. Houd er rekening mee dat we de SATA 1,5 Gbps-poort niet testen. Het zou interessant zijn om deze interface ter vergelijking toe te voegen, maar het brengt ons terug naar ongeveer 2005. Als uw pc al acht jaar oud is, wordt het tijd om na te denken over de aanschaf van een nieuwe.

Een SSD installeren in een systeem met SATA 3 Gb/s | Teststand en benchmarks

Voor de tests van vandaag gebruiken we Samsung 840 Pro MZ-7PD256 gebaseerd op de eigen controller S4LN021X01-8030 NZWD1 van het bedrijf met ondersteuning voor SATA 6 Gb/s (ook bekend als MDX), met behulp van een triple-core Cortex-R4-processor. De chip wordt aangevuld met een DDR3-datacache van 512 MB. Er zijn ook niet-Pro-modellen met geheugencellen op drie niveaus, maar hun snelheid en uithoudingsvermogen zijn lager dan die van oudere modellen met 21 nanometer NAND-geheugen met cellen op meerdere niveaus. Samsung biedt vijf jaar garantie op de 840 Pro-lijn.

Volgens Samsung sequentiële leessnelheid Samsung 840 Pro bereikt 540 MB/s, opname - 520 MB/s. Het zou tot 100.000 willekeurige I/O-bewerkingen moeten bieden in blokken van 4 KB per seconde. Het 256GB-model wordt momenteel voor $ 230 verkocht op Amazon. Er zijn ook versies van 128 en 512 GB voor respectievelijk $ 140 en $ 460.

Specificaties Samsung SSD 840 Pro

Testbank en software

We gebruikten een testbank met Windows 7 met een Gigabyte Z68X-UD3H-B3 moederbord, een Intel Core i5-2500K processor en 4 GB Corsair TR3X6G1600C8D geheugen. De SSD werd aangesloten op het eerste 6 Gbps-slot en we konden deze in de Gigabyte-firmware naar 3 Gbps-modus schakelen.

Als vergelijkingsbasis hebben we een harde schijf gekozen. VelociRaptor is een 2,5" schijf in 3,5" formaat, de capaciteit is 1 TB. Met een spiltoerental van 10.000 rpm en 2,5" platters vertoonde hij de hoogste snelheid onder concurrerende harde schijven. Lees meer in ons artikel "Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ: test en review van de bijgewerkte versie van de snelste HDD" .

Een SSD installeren in een systeem met SATA 3 Gb/s | Testbank en benchmarks voor echte taken

Naast de gebruikelijke synthetische benchmarks hebben we realistischere tests toegevoegd. Om veel taken te creëren die typisch zijn voor dagelijks gebruik, zijn we overgestapt op Professional 64-bit.

Echte tests:

1. Laden. Het aftellen begint wanneer het POST-scherm nullen toont en eindigt wanneer het Windows-bureaublad verschijnt.
2. Afsluiten. Na drie minuten werken zetten we het systeem uit en beginnen we met aftellen. De timer stopt wanneer het systeem wordt uitgeschakeld.
3. Downloaden en Adobe Photoshop. Eenmaal geladen, start het batchbestand de Adobe Photoshop CS6-afbeeldingseditor en laadt een foto met een resolutie van 15.000 x 7.266 pixels en een grootte van 15,7 MB. Nadat Adobe Photoshop is gesloten. Het aftellen begint na het POST-scherm en eindigt wanneer Adobe Photoshop wordt uitgeschakeld. We herhalen de test vijf keer.
4. Vijf toepassingen. Na het downloaden start het batchbestand vijf verschillende applicaties. Het aftellen begint wanneer de eerste applicatie wordt gestart en eindigt wanneer de laatste wordt gesloten. We herhalen de test vijf keer.

Scriptvolgorde voor het testen van vijf applicaties:

• Laad een Microsoft PowerPoint-presentatie en sluit vervolgens Microsoft PowerPoint.
• Start de opdrachtregelrenderer Autodesk 3ds Max 2013 en render de afbeelding op 100x50 pixels. De afbeelding is zo klein omdat we SSD testen, niet CPU.
• Het uitvoeren van de benchmark die is ingebouwd in ABBYY FineReader 11 en het converteren van een testpagina.
• De benchmark lanceren die is ingebouwd in MathWorks MATLAB en deze (eenmalig) uitvoeren.
• Start Adobe Photoshop CS6 en laad de afbeelding die in de derde realistische benchmark wordt gebruikt, maar in het originele TIF-formaat met een resolutie van 29.566 x 14.321 pixels en een grootte van 501 MB.

Testbank voor echte problemen

Een SSD installeren in een systeem met SATA 3 Gb/s | Testresultaten

Sequentiële I/O-snelheid

Zoals verwacht bleek de SATA 3 Gb/s interface een knelpunt te zijn Samsung 840 Pro tijdens opeenvolgende lees- en schrijfbewerkingen. De SSD opent breder op het 6 Gbps-kanaal. U Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ ook een hoog resultaat voor een mechanische schijf. Via een 6 Gbps-bus overschrijdt de snelheid de limiet van 200 MB/s.

De CrystalDiskMark 3.0 benchmark bevestigt de AS-SSD-resultaten. Houd er rekening mee dat bij deze tests sequentieel lezen en schrijven plaatsvindt met grote hoeveelheden gegevens. Onder Windows zijn de meeste I/O-bewerkingen willekeurig. Opeenvolgende bewerkingen zijn hier eerder uitzondering dan regel.

Toegangstijd

Gemiddeld vindt de VelociRaptor 3.5" de gevraagde AS-SSD-gegevens in zeven milliseconden. Dit is snel voor een HDD en gaat gepaard met een spiltoerental van 10.000 rpm. De schijf Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ komt niet eens in de buurt van de snelheid van een SSD, die twee ordes van grootte sneller is. De prestaties worden al gemeten in microseconden. Tegelijkertijd zien we bij het meten van de toegangstijd geen praktisch verschil tussen SATA 3 en 6 Gbit/s.

Snelheid van willekeurige bewerkingen in blokken van 4 KB

AS-SSD: willekeurig lezen/schrijven in blokken van 4 KB

Deze benchmark is het belangrijkst voor het begrijpen van prestaties in de echte wereld. Bij het willekeurig lezen en schrijven in blokken van 4 KB kan de snelste HDD simpelweg niet concurreren met een SSD. Indien aangesloten op een 6 Gbps-poort Samsung 840 Pro liet een iets hoger resultaat zien dan met de 3 Gbps connector. Schrijven gaat 20 MB/s sneller en lezen slechts 2 MB/s.

Door de wachtrijdiepte te vergroten, kan de SSD meer opdrachten tegelijk verwerken, en dit is waar de bredere interface echt een voordeel biedt. Voor het grootste deel is dit echter theorie. In desktopomgevingen bereikt de wachtrijdiepte zelden 32 of meer teams.

De willekeurige schrijf- en leessnelheden via de 6 Gbps-bus zijn echter minstens 1,5 keer sneller.

CrystalDiskMark: willekeurig lezen/schrijven in blokken van 4 KB

De CrystalDiskMark-nummers zeggen hetzelfde als de vorige test. Het voordeel van de SATA 6 Gb/s-standaard boven 3 Gb/s met de lage wachtrijdiepte die kenmerkend is voor de meeste desktopsystemen is klein en is alleen duidelijk zichtbaar met de hoge wachtrijdiepte die inherent is aan serveromgevingen. Op een typische pc of laptop werkt het opslagsubsysteem voornamelijk met één tot vier opdrachten.

Iometer: willekeurig lezen/schrijven in blokken van 4 KB

De Iometer-resultaten wijken enigszins af van de vorige twee tests, hoewel de algemene trend hetzelfde blijft. Samsung 840 Pro werkt iets sneller wanneer aangesloten op de 6 Gbps connector, vooral bij het lezen.

Snelheid van willekeurige bewerkingen in blokken van 512 KB

Via de SATA 6 Gbit/s-interface gaat het schrijven en lezen van gegevens in blokken van 512 KB iets sneller dan via 3 Gbit/s. Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ Het presteerde goed in de schrijftest, maar bij het lezen bleef het ver achter, zelfs bij een SSD die via een langzamere interface was aangesloten.

Testen van verschillende I/O-profielen

We gebruikten de database-, webserver- en werkstationprofielen in Iometer. Ze simuleren bepaalde toegangspatronen die kenmerkend zijn voor elke omgeving.

Samsung 840 Pro deed hetzelfde in database- en werkstationtests, ongeacht de SATA 3- of 6 Gb/s-connector. De webservertest profiteert echter merkbaar van de bredere interface, waardoor het resultaat via de 3 Gbps-bus bijna wordt verdubbeld.

PCMark 7 en tracering

In PCMark 7, indien aangesloten op een 6 Gb/s-connector, prestaties Samsung 840 Pro hoger, hoewel het verschil niet significant is.

Uit de analyse blijkt dat het laden van applicaties en het importeren van afbeeldingen in Windows Photo Gallery via SATA 6Gb/s sneller gaat dan via SATA 3 Gb/s. Maar zelfs over de oude verbinding is de SSD twee keer zo snel als de harde schijf.

In games zijn de prestaties van de schijf via de 6 Gb/s aansluiting iets hoger.

PCMark Vantage

PCMark Vantage is ouder dan PCMark 7. Het toont echter een aanzienlijk voordeel van de SATA 3-interface aan.

Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ wist de tweede plaats te behalen in de mediacentertest. Maar de conclusie blijft hetzelfde: SSD's lopen, ongeacht het verbindingstype, aanzienlijk voor op de beste HDD's.

AS-SSD Kopieer benchmark

In de AS-SSD-test Samsung 840 Pro bij aansluiting op SATA 6 Gbit/s overtreft het het resultaat op de 3 Gbit/s-bus met bijna tweederde.

Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ wordt aangesloten op een SATA III-connector, maar het mechanische ontwerp beperkt de prestaties duidelijk.

Ondertussen, bij het vergelijken van de resultaten Samsung 840 Pro wordt duidelijk dat de SSD beperkt wordt door de mogelijkheden van de oude interface. Maar hoe dan ook zijn de prestaties van een SSD over SATA II aanzienlijk hoger dan die van de beste harde schijf die op volle capaciteit draait.

Deze test is vooral relevant voor gebruikers die voortdurend grote hoeveelheden data van of naar een SSD kopiëren. Het is duidelijk dat in een dergelijke situatie een modernere en bredere interface een praktisch verschil maakt.

Algemene prestaties

De gemiddelde prestatieresultaten voor de gehele testsuite laten zien dat er een merkbaar verschil is tussen een SSD aangesloten via SATA III en SATA II. Uiteraard zijn de lees- en schrijfsnelheden hoger wanneer de schijf toegang heeft tot een breder kanaal en dit optimaal kan benutten.

De meeste tests zijn echter synthetisch. Het is mogelijk dat realistische tests een heel ander beeld schetsen.

Als we alle resultaten combineren en elke individuele indicator wegen, krijgen we het bovenstaande algemene diagram. Hieruit blijkt duidelijk het voordeel van de SATA 6 GB/s-interface in synthetische tests.

AS-SSD toont ook het algehele resultaat. Prestatie Samsung 840 Pro via SATA II is merkbaar lager dan via SATA III. Maar nogmaals, zelfs het slechtste resultaat van een SSD is vele malen hoger dan de resultaten van een harde schijf.

De hier geteste taken zijn typerend voor dagelijks desktopgebruik. We zien meteen dat het verschil tussen SATA II en SATA III bij het opstarten slechts een halve seconde bedraagt. De snelheidsverhoging is veel merkbaarder bij de overstap van HDD naar SSD.

De timer schakelt 0,6 seconden sneller uit wanneer Samsung 840 Pro aangesloten via een 6 Gbps-connector. In de praktijk zul je hier niets van merken. Zelfs de HDD lijkt niet zo slecht te zijn vergeleken met de SSD van Samsung.

Het tweede diagram toont de snelheid van de schijven als percentage ten opzichte van de Samsung SSD op de SATA 3 Gb/s-bus.

In deze test wordt Adobe Photoshop CS6 onmiddellijk na het laden gestart, de afbeelding wordt geladen en vervolgens wordt het programma afgesloten. Samsung 840 Pro, aangesloten via SATA II, voltooit de reeks een seconde langer dan dezelfde SSD via de SATA III-poort. Dit verschil heeft geen enkele invloed op het werk. Maar je zult zeker de 23 seconden extra voelen die een even krachtig systeem besteedt, maar alleen met een HDD (zelfs zo snel als VelociRaptor).

Echte tests: vijf toepassingen

Dit is weer een test waarbij de resultaten van de solid state drive worden weergegeven Samsung 840 Pro, aangesloten op connectoren van verschillende generaties, zijn vrijwel gelijk. Het verschil in uitvoeringssnelheid bedraagt ​​slechts 1,6 seconden. Als je voor de monitoren van twee systemen zit, is het bijna onmogelijk om ze van elkaar te onderscheiden.

Een SSD installeren in een systeem met SATA 3 Gb/s | Uitstekende upgrademogelijkheden, zelfs vanaf SATA 3Gb/s

Alleen te oordelen naar synthetische tests die populair zijn onder recensenten (AS-SSD, CrystalDiskMark, PCMark 7, Iometer, enz.), is de SATA 6 Gb/s-interface eenvoudigweg noodzakelijk om maximale prestaties uit moderne SSD's te halen. Als u grote hoeveelheden gegevens verplaatst, is dit waar. Synthetische tests kunnen echter niet zo goed het gevoel overbrengen van een systeem dat onlangs is geüpgraded van een conventionele harde schijf naar een SSD. Bovendien wekken ze de illusie dat er een modern platform nodig is om de mogelijkheden van geavanceerde SSD’s te ontsluiten. Uit onze realistische tests blijkt echter dat theoretische verschillen niet altijd overeenkomen met praktische verschillen. In de meeste gevallen Samsung 840 Pro, aangesloten via SATA 3 Gb/s, bleef niet achter op dezelfde SSD aangesloten via SATA 6 Gb/s.

SATA 6 Gb/s levert vrijwel geen voordelen op voor de gemiddelde desktop-pc

Wanneer aangesloten Samsung 840 Pro via SATA III in synthetische tests nam de snelheid sterk toe. De verschillen waren vooral opvallend toen we opzettelijk willekeurige en sequentiële I/O toewezen aan grote wachtrijdieptes. Maar toen we realistische tests uitvoerden van het opstarten en afsluiten, en ook meerdere applicaties draaiden, was het verschil bijna nul. Dit is precies hoe het zal zijn bij dagelijks gebruik.

Omdat synthetische tests specifiek belastingen testen die zijn ontworpen om onderscheid te maken tussen zeer snelle apparaten, maar zelden voorkomen in desktopomgevingen, zijn ze niet representatief voor de meer algemene pc-werkbelastingen. Willekeurige I/O-snelheid is belangrijk, maar de kans is groot dat u nooit een wachtrijdiepte van 32 opdrachten zult zien. Hoewel we het leuk vonden om de maximale sequentiële overdrachtssnelheden te meten, komt het verplaatsen van grote mediabestanden tussen twee identieke schijven relatief zelden voor. Kopieer je bijvoorbeeld een ISO-bestand van de ene SSD naar de andere, dan krijg je een flinke boost ten opzichte van SATA 6 Gb/s. Maar als je hetzelfde bestand van SSD naar HDD verplaatst, zal zelfs de snelste interface ter wereld de snelheidsbeperkingen van de magnetische media niet helpen overwinnen.

De drie belangrijkste aspecten:

Vanuit praktisch oogpunt is de snelheid van willekeurige I/O-bewerkingen erg belangrijk. Onder Windows vindt de meeste I/O plaats bij een lage wachtrijdiepte. In deze situatie laten synthetische benchmarks zien dat het verschil tussen SATA 6 Gbit/s en 3 Gbit/s erg klein is. De theoretische kloof is minimaal, maar de praktische kloof bestaat niet.

Nu kunnen we de vraag beantwoorden of SATA III 6 Gb/s-connectoren nodig zijn bij het upgraden naar een SSD. Het is duidelijk dat u een merkbare verbetering van de systeemrespons krijgt, zelfs als u een SATA 3Gb/s-connector gebruikt. In de praktijk hindert de 3 Gbps-interface de prestaties van kernapplicaties niet. De SATA III-interface komt van pas bij synthetische tests die technologische grenzen bereiken, bij werkstation-/servertaken of bij grote hoeveelheden gegevensoverdracht van SSD naar SSD.

Het belangrijkste is om een ​​SSD in het systeem te installeren. Kijk maar hoe Samsung 840 Pro gaat het op tegen de snelste desktop-harde schijf die er wordt genoemd Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ. De SSD geeft hem niet eens een kans, noch in synthetische noch in natuurlijke tests.

Is het erg dat het bord alleen de SATA 3 Gb/s-interface ondersteunt?

Om de prestaties van een geavanceerde personal computer te verbeteren, moeten knelpunten worden geëlimineerd. We herinneren ons nog hoe Intel op het Developer Forum in 2008 aankondigde dat de volgende generatie processors de moderne harde schijven zou inhalen. Het bedrijf voerde aan dat zonder iets dat sneller is dan een HDD, onze tests kunstmatig zouden worden tegengehouden. En later introduceerde het bedrijf de eerste generatie X25-M-schijven.

Destijds was de magie van de SSD niet alleen dat hij tonnen gegevens door een SATA-poort kon sturen, maar ook dat solid-state technologie iedereen verblindde met zijn vrijwel onmiddellijke reactiesnelheid. Reactietijden vereisen geen breed kanaal, dus zelfs mensen met oudere platforms kunnen (en doen dat nog steeds) profiteren van de voordelen van flash-opslag.

Naarmate solid-state drives zijn geëvolueerd, zijn ze veel sneller geworden. Tegenwoordig kunnen ze de SATA-poort die ze gebruiken bijna volledig laden, en dit komt bovenop de razendsnelle responstijden.

De vraag rijst natuurlijk: heb je een platform nodig dat gegevensoverdrachtsnelheden van 6 Gbps ondersteunt om optimaal te kunnen profiteren van de mogelijkheden van moderne SSD's? En als u een moderne pc heeft, zullen nieuwe harde schijven of SSD’s dan een verschil maken in de prestaties van uw systeem? In het artikel van vandaag zullen we proberen deze vragen te beantwoorden.

Bij het testen proberen we zoveel mogelijk alle knelpunten weg te nemen, daarom gebruiken we meestal SATA 6 Gb/s-poorten. Daarom blijft de eerste vraag onbeantwoord. Vandaag wijken we af van onze standaard testmethodologie om zo realistisch mogelijk de problemen weer te geven waarmee gebruikers worden geconfronteerd wanneer het tijd is om te upgraden en er niet genoeg geld is om het systeem volledig te upgraden.

SSD's van Intel, Crucial, Samsung en SandForce partners

Hoewel er veel leveranciers zijn die SSD's verkopen, en veel verschillende modellen binnen de portfolio's van elk van die leveranciers, is het aantal unieke controller-NAND-firmwarecombinaties beperkter dan je zou denken.

Als gevolg hiervan kunnen we de modellen waar we naar kijken ongetwijfeld beperken door te kiezen voor de Intel SSD 320 (die de eigen controller van het bedrijf gebruikt), de Samsung 830 (ook gebaseerd op zijn eigen controller), de Crucial m4 (die een Marvell-controller) en de OCZ Vertex 3 (een van de vele SSD's gebaseerd op de SF-2200-controller).

Mogelijk missen we enkele nuances met betrekking tot het gebruik van asynchrone ONFi, synchrone ONFi en Toggle DDR-geheugen, evenals specifieke firmware-instellingen van verschillende leveranciers. Over het algemeen houden we ons meer bezig met het algehele gedrag van de schijven dan met kleine verschillen in doorvoer.

Vervolgens zul je ook zien dat we voor tests grotere schijven gebruiken. Dit is een gerichte beslissing om het potentieel van elke architectuur te maximaliseren. Bij sommige tests is er sprake van een lichte afname van de prestaties als het volume wordt verlaagd. Daarom hebben we voor dit materiaal gekozen voor duurdere modellen met een capaciteit van 240, 256 en 300 GB.

Configuratie en testen

Testresultaten

Om de prestaties van de schijf te bestuderen, wenden we ons, zoals altijd, tot PCMark 7 en Storage Bench v1.0.

We kregen een vrij breed scala aan resultaten, van de langzaamste SSD aangesloten op een 3 Gbps-interface tot de snelste SSD aangesloten op een 6 Gbps-poort.

Na de overstap naar 3 Gbps daalde de snelheid van de Crucial m4 256 GB bijvoorbeeld van 168 MB/s naar 140 MB/s, hoewel 168 MB/s niet eens de limiet is van de 3 Gb/s-interface. De productiviteit daalt in ieder geval met bijna 17%.

Ter vergelijking: het resultaat van de Intel SSD 320 bleef vrijwel onveranderd. En daar zit logica in, aangezien de SSD 320 alleen de SATA 3 Gb/s-interface ondersteunt.

In PCMark 7 daalden de prestaties van de Crucial m4 niet zo merkbaar. De test richt zich op willekeurige bewerkingen, waarbij het smallere kanaal de totale doorvoer niet beperkt.

Er is echter een aanzienlijke kloof tussen de snelste en langzaamste schijven, waarbij 6 Gbps-modellen dichter bij de eerste plaats staan.

Zoals vermeld in de 60/64 GB SSD-recensie, hebben we de manier veranderd waarop we testen met Iometer. We hebben eerder willekeurige bewerkingen getest met vier actieve belastingen in Iometer. Dit simuleert een flow-omgeving, aangezien elke belasting verschillende toepassingen weerspiegelt die toegang hebben tot de schijf. Deze benadering weerspiegelt echter niet de werkelijke omstandigheden, aangezien elk van de vier belastingen één I/O-bewerking uitvoert, wat een wachtrijdiepte van vier opdrachten oplevert. Om de resultaten realistischer te maken, hebben we het aantal ladingen teruggebracht tot één, wat een wachtrijdiepte van één oplevert.

We hebben twee extra aanpassingen gemaakt om de test te verfijnen voor de doeleinden van vandaag. De typische pc-belasting thuis is inconsistent. Onze vorige techniek legde echter de nadruk op aanhoudende belasting. In een poging de resultaten realistischer te maken, duren Iometer-scripts nu anderhalve minuut, vergeleken met vijf minuten voorheen. Daarnaast testen we wachtrijdieptes van 0 tot 31 in stappen van drie commando's, aangezien de Native Command Queuing-instructies (hardware command queuing) van de SATA-interface alleen dit aantal commando's ondersteunen.

Willekeurige leesprestaties

Voorbeelden hiervan zijn virusscannen en werken in Word.

Bij een wachtrijdiepte van één presteert elke SSD hetzelfde bij zowel 3 Gbps als 6 Gbps, met uitzondering van de op SandForce gebaseerde Vertex 3.

Wanneer de wachtrijdiepte wordt vergroot van 7 naar 10 opdrachten, beperkt de 3 Gb/s-interface alle deelnemers tot het niveau van 200 MB/s.

Interessant is dat de Crucial m4 merkbaar langzamer is dan andere schijven die 6 Gbps ondersteunen, hoewel hij ook een snelheidsverhoging laat zien bij het wisselen van de interface.

Voor de andere twee SSD's (Samsung 830 en OCZ Vertex 3) toont SATA 6 Gb/s zijn voordeel, te beginnen met een wachtrijdiepte van vier opdrachten. Zodra het zeven commandoniveau is bereikt, biedt de 6 Gbps-interface meer doorvoer dan de poort van de tweede generatie kan bieden.

Willekeurige schrijfprestaties

Voorbeelden hiervan zijn bestandscompressie, e-mail en internetsurfen.

De bovenstaande grafiek laat zien hoe Samsung 830-, Crucial m4- en OCZ Vertex 3-schijven, wanneer ze zijn aangesloten op een 3 Gbps-interface, een beetje prestatie verliezen, zelfs bij een wachtrijdiepte van één opdracht in totaal is er een afname van 9%. Merk op dat bijna alle resultaten in deze test onder de limiet van de eerste generatie SATA-interface liggen.

Hoewel de resultaten van de Intel SSD 320 in deze test helemaal niet indrukwekkend zijn, wordt de kloof tussen de Intel SSD 320 en andere schijven zelfs nog groter naarmate de wachtrij groter wordt. Wanneer de I/O-bewerkingen bijvoorbeeld meer dan tien worden, bereiken de Vertex 3 240 GB en m4 256 GB 180 MB/s op een 3 Gb/s-verbinding. Dit is ongeveer 70 MB/s sneller dan de SSD 320, waarvan het maximum 110 MB/s was.

Na de overstap naar SATA 6 Gb/s versnellen de Vertex 3 240 GB en m4 256 GB aanzienlijk. Bij een wachtrijdiepte van meer dan vier overschrijden beide schijven gemakkelijk de grens van 200 MB/s.

Opeenvolgende bewerkingen met blokken van 128 KB

Sequentiële leesprestaties

Voorbeelden hiervan zijn het rippen, transcoderen, downloaden van gamelevels, het bekijken en verwerken van video's.

Bij sequentieel lezen levert elke schijf die is aangesloten op een SATA 3 Gb/s-poort prestaties van 200-300 MB/s. In deze discipline is de gangbare SSD 320 van Intel vergelijkbaar met high-end schijven met een 6 Gb/s-interface, wat te wijten is aan de limiet van de tweede generatie SATA-interface.

Dankzij toegang tot een 6 Gb/s-poort konden m4-, 830- en Vertex 3-schijven stijgen naar het niveau van 350-550 MB/s. Uiteraard levert de SSD 320 geen merkbare versnelling, aangezien de schijf slechts 3 Gbit/s ondersteunt.

Sequentiële schrijfprestaties van comprimeerbare gegevens

Als het om comprimeerbare gegevens gaat, hebben op SandForce gebaseerde SSD's enig voordeel omdat de architectuur van het bedrijf compressie gebruikt om halsbrekende snelheden te bereiken. Dit verklaart waarom alleen de Vertex 3 240 GB het 500 MB/s-niveau overschreed.

De Samsung 830 256 GB eindigt als tweede bij sequentiële leesbewerkingen met 400 MB/s, maar alleen als de wachtrijdiepte groter is dan twee opdrachten. Maar vergeet niet dat deze schijven dit resultaat konden bereiken wanneer ze waren aangesloten op een SATA 6 Gb/s-poort.

Met de SATA 3 Gb/s-interface is het moeilijker om een ​​winnaar te selecteren, omdat alle schijven binnen het bereik van 180-280 MB/s zijn gegroepeerd. Het is vermeldenswaard dat Crucial m4 het hoogste prestatieniveau biedt bij een wachtrijdiepte van één opdracht met behulp van een 6 Gbps-poort. Maar naarmate de wachtrijdiepte toeneemt, verdwijnt het verschil tussen m4 aangesloten op een SATA 6 Gb/s-poort en andere die SATA 3 Gb/s gebruiken vrijwel.

SandForce: prestaties met onsamendrukbare gegevens

We hebben zojuist de voordelen van SandForce-technologie benadrukt bij het werken met gecomprimeerde informatie. Er is echter ook een andere kant aan de medaille. SandForce is het ermee eens dat seriële onsamendrukbare gegevens het slechtste scenario zijn voor hun controllers. Hun DuraClass-engine is ontworpen met het oog op het feit dat het merendeel van uw werklasten uit comprimeerbare gegevens bestaat. In grote lijnen is dit waar, maar er zijn situaties waarin uw computer te maken krijgt met onsamendrukbare informatie, zoals in het onderstaande scenario.

Sequentiële schrijfprestaties van onsamendrukbare gegevens

Voorbeelden hiervan zijn het kopiëren/creëren van multimediabestanden, archivering, encryptie, gaming en video-opname.

Alle SSD's, inclusief die op basis van de SandForce-controller, vertonen dezelfde sequentiële leesprestaties bij het werken met onsamendrukbare informatie. Dit is goed omdat de meeste mensen nog steeds meer informatie lezen dan ze schrijven. De bovenstaande grafiek laat echter zien waar de concurrenten van SandForce het meest moeite mee hebben om erop te wijzen. Wat we bedoelen is dat de m4, 830 en SSD 320 consistente sequentiële schrijfprestaties bieden, ongeacht met welke gegevens ze werken. Aan de andere kant vertragen SandForce-gebaseerde SSD's wanneer ze worden geconfronteerd met een minder populair scenario: het schrijven van onsamendrukbare gegevens.

Kijk naar het kleine verschil tussen de 3 Gbps-configuratieresultaten (ononderbroken groene lijn) en de onsamendrukbare gegevensverwerkingssnelheid (twee stippellijnen). Als u een ouder systeem heeft zonder een SATA 6 Gb/s-interface, zullen schijven met de tweede generatie SandForce-controller onsamendrukbare gegevens schrijven met een snelheid van ongeveer 240 MB/s. Als u uw systeem upgradet naar een modernere chipset die de SATA 6 Gb/s-interface ondersteunt, krijgt u slechts een kleine snelheidsverhoging. En als de meeste belasting die u op het systeem legt voornamelijk bestaat uit het schrijven van onsamendrukbare gegevens, hoeft u geen significante verbetering te verwachten.

Aan de andere kant zul je bij het werken met gecomprimeerde data zeker een snelheidstoename merken bij de overstap van 3 Gbit/s naar 6 Gbit/s. Omdat de meeste werklasten doorlopende lijnen zijn, moet je bij de aanschaf van een SSD op basis van SandForce-technologie zeker overwegen om een ​​moederbord aan te schaffen dat SATA 6 Gb/s ondersteunt.

Tests uit de echte wereld

Nadat we verschillende verzoeken hadden ontvangen om de tests realistischer te maken, begonnen we deze richting uit te gaan. Onze op traces gebaseerde benchmarks bieden een meer holistisch beeld van de prestaties. En er zijn meer specifieke willekeurige/sequentiële lees-/schrijfmetingen toegevoegd aan het werkbelastingprofiel.

Desondanks hebben we de oorspronkelijke vraag nog steeds niet beantwoord, wat het gemakkelijker zou kunnen maken om te kiezen tussen het gebruik van een SSD op een ouder platform of het kopen van een moderner moederbord. Geven onze tests aan dat er behoefte is aan een 6 Gbps-interface?

We weten dat de meeste van onze realistische tests worden uitgevoerd met een wachtrijdiepte van één en zowel comprimeerbare als onsamendrukbare gegevens gebruiken. In deze test dragen we 11 GB aan videoclips over (die niet meer kunnen worden gecomprimeerd dan de H.264-codec), samen met een heleboel kleine comprimeerbare bestanden.

Dit is waar dingen interessant worden. Door het profiel van deze test is het prestatieverschil niet groot genoeg om het de moeite waard te maken om over te stappen van SATA 3 Gb/s naar SATA 6 Gb/s. Crucial m4 werkt bijvoorbeeld op beide interfaces precies hetzelfde.

Ja, Samsung en OCZ laten een merkbare snelheidsverhoging zien. Wat echter echt de moeite waard is om op te letten is het verschil tussen de langzaamste SSD 320 van Intel en de Western Digital Scorpio Blue HDD die je in een laptop kunt installeren. Het wordt duidelijk dat de strijd hier niet gaat tussen de langzaamste en snelste SSD, maar tussen harde schijven en solid-state drives in het algemeen.

Het opslaan van een spel via Steam omvat een combinatie van opeenvolgende schrijfbewerkingen van comprimeerbare en onsamendrukbare gegevens, evenals een groot aantal willekeurige schrijfbewerkingen. Door individuele bestanden in archieven te verpakken, belast deze taak bovendien de host. Hierdoor is er vrijwel geen verschil tussen SATA 3 Gbit/s en 6 Gbit/s, zelfs niet tussen SSD en HDD, al is dit wel vreemd, de schijf is hier geen “bottleneck”.

Natuurlijk weten we dat schijfprestaties de enige bepalende factor zijn in de testresultaten. Kent u onze analyse van de kantoorproductiviteit nog? Tijdens een bijna 30 minuten durende virusscan was de SSD slechts 281 seconden bezig. Over het geheel genomen leverde de taak niet genoeg belasting op om de voordelen van de SSD te laten zien.

Om de test complexer te maken, moet u parallelle bewerkingen toevoegen. Zo kun je tegelijkertijd bestanden van en naar de SSD overzetten, terwijl opslaghandelingen met minimale vertraging plaatsvinden. Op een harde schijf zal een dergelijke multitasking-belasting beide bewerkingen echter aanzienlijk vertragen.

Het meten van de opstartsnelheid van het systeem is een goed voorbeeld van de superioriteit van SSD's. Je krijgt een combinatie van sequentiële en willekeurige leesbewerkingen, samen met enkele schrijfbewerkingen die plaatsvinden wanneer je inlogt. De wachtrijdiepte bij het laden van Windows bereikt gemakkelijk vier opdrachten, omdat het besturingssysteem zeer snel of gelijktijdig toegang heeft tot veel bestanden.

Nogmaals, het verschil tussen SSD's is minimaal. Verwacht niet dat SATA 6 Gb/s je extra snelheid geeft.

Storage Bench v1.0 in meer detail

SSD-fabrikanten geven er de voorkeur aan dat we schijven in een "nieuwe" staat testen, omdat SSD's langzamer gaan werken zodra je ze gaat gebruiken. Als u de SSD een bepaalde tijd gebruikt, bereikt deze een stabiel prestatieniveau. In dit geval zullen de testresultaten dichter bij de omstandigheden van langdurig gebruik liggen. Over het algemeen gaat het lezen sneller, het schrijven langzamer en zijn wiscycli zeer zeldzaam.

We willen zo ver mogelijk verwijderd zijn van het testen van "nieuwe" SSD's, aangezien je dit prestatieniveau slechts voor een korte periode krijgt. Hierna wordt u geconfronteerd met stabiele prestaties en werkt u op dit niveau totdat u een volledige opruiming uitvoert en opnieuw begint. We weten niet hoe het met u zit, maar we formatteren onze werkcomputerschijven niet elke week. Hoewel de prestaties van een "nieuwe" schijf een interessante maatstaf zijn, weerspiegelen deze niet de werkelijke omstandigheden. De werking van de aandrijving in stationaire toestand is van groter belang.

Hoewel dit nieuw voor ons is, gebruiken IT-professionals deze aanpak al heel lang om SSD's te evalueren. Dit is de reden waarom een ​​gemeenschap van fabrikanten en consumenten van opslagnetwerken, de Storage Networking Industry Association (SNIA), aanbeveelt om de prestaties in een stationaire toestand te testen. Dit is echt de enige manier om de werkelijke prestaties van een SSD in de loop van de tijd te evalueren.

Er zijn verschillende manieren om deze status te bereiken, maar we hebben gekozen voor de IPEAK (Intel Performance Evaluation and Analysis Kit). Deze test is op tracering gebaseerd, wat betekent dat we een opgenomen I/O-script zullen gebruiken om de relatieve prestaties te meten. Onze tracering, die we Storage Bench v1.0 noemen, bestaat uit twee weken draaien op een van onze personal computers en weerspiegelt de I/O-activiteit in de eerste twee weken van de systeemconfiguratie.

De volgende installaties zijn gemaakt:

1. Spellen: Call of Duty: Modern Warfare 2, Crysis 2 en Civilization V
2. Microsoft Office 2010 Professioneel Plus
3. Firefox
4. VMware
5. Adobe Photoshop CS5
6. Diverse hulpprogramma's voor Canon- en HP-printers
7. Hulpprogramma's voor LCD-kalibratie: ColorEyes, i1Match
8. Standaardset software: WinZip, Adobe Acrobat Reader, WinRAR, Skype
9. Ontwikkelingshulpprogramma's: Android SDK, iOS SDK en Bloodshed
10. Software voor multimediabestanden: iTunes, VLC

Voor een gemiddelde I/O-werklast lazen we het nieuws, zochten we op internet, lazen we rapporten, compileerden we af en toe code, voerden we gametests uit en kalibreerden we monitoren. Elke dag bewerkten we foto's, uploadden ze naar de bedrijfsserver, schreven artikelen in Word en surften op internet met veel vensters open in de Firefox-browser.

De onderstaande tabel toont statistieken over twee weken over het werk op een persoonlijk werkstation.

Volgens de statistieken hebben we binnen twee weken meer gegevens geregistreerd dan we dachten. Maar deze informatie moet in een bepaalde context worden beschouwd. Vergeet niet dat traceren werk omvat voor het in eerste instantie instellen van de computer. En veel van deze informatie wordt als wegwerpbaar beschouwd omdat deze niet continu toegankelijk is. En als u de eerste paar uur buiten beschouwing laat, neemt de hoeveelheid opgenomen gegevens met ongeveer 50% af. Daarom omvat ons dagelijkse gebruikspatroon een redelijk gebalanceerde mix van lees- en schrijfbewerkingen (ongeveer 8-10 GB per dag). Dit komt overeen met de dagelijkse activiteit van de gemiddelde gebruiker, hoewel dit cijfer ook mensen omvat die regelmatig video streamen en naar muziek luisteren.

Even apart: we vermijden specifiek het creëren van grote sporen door veel dingen over meerdere uren te installeren, omdat dit niet het daadwerkelijke schijfgebruik weergeeft. Volgens Intel zijn dit soort sporen grotendeels onnatuurlijk omdat ze geen rekening houden met het verzamelen van afval op de achtergrond, wat een aanzienlijke impact heeft op de prestaties (daarover later meer).

Nog gedetailleerdere tests

Willekeurige bewerkingen met blokken van 4 KB

Onze Storage Bench v1.0-test combineert sequentiële en willekeurige bewerkingen. Het isoleren van de prestaties van willekeurige bewerkingen op blokken van 4 KB is echter nog steeds erg belangrijk, omdat het grootste deel van het dagelijkse werk uit dergelijke bewerkingen bestaat. Onmiddellijk na Storage Bench v1.0 hebben we tests uitgevoerd met Iometer om de prestaties van willekeurige bewerkingen op blokken van 4 KB te meten. Maar waarom precies 4 kbyte?

Wanneer u Firefox opent, door veel webpagina's bladert en een paar documenten schrijft, zult u meestal kleine, willekeurige lees- en schrijfbewerkingen uitvoeren. De bovenstaande grafiek is afkomstig van een Storage Bench v1.0-analyse, maar weerspiegelt wat er gebeurt in elke desktoptrace. Houd er rekening mee dat ongeveer 70% van alle toegangen acht sectoren groot zijn (512 bytes per sector = 4 KB).

We hebben de testruimte voor Iometer beperkt tot 16 GB omdat de 64-bits versie van Windows 7 vrijwel dezelfde hoeveelheid ruimte in beslag neemt. Anders hadden we de prestaties van de toegang tot verschillende gegevens, caches en tijdelijke bestanden onderzocht.

Als u een gewone pc-gebruiker bent, is het belangrijk om de prestaties te onderzoeken bij een wachtrijdiepte van één, aangezien de meeste activiteit op een systeem dat niet is geladen met I/O op dit niveau zal plaatsvinden.

Voordat we ingaan op de cijfers, moet u er rekening mee houden dat we willekeurige prestaties in MB/s rapporteren in plaats van IOPS. Er bestaat een directe relatie tussen deze twee eenheden, aangezien “gemiddelde blokgrootte van overgedragen gegevens” * IOPS = MB/s. De meeste werklasten bestaan ​​uit verschillende hoeveelheden gegevensoverdracht. Daarom geven de meeste IT-professionals de voorkeur aan IOPS. Deze eenheid vertegenwoordigt het aantal gegevensblokoverdrachten dat per seconde plaatsvindt. Omdat we testen met slechts één datablokgrootte, is de MB/s-meting geschikter voor ons (deze eenheid is ook begrijpelijker voor “de meesten”). Als u het resultaat weer naar IOPS wilt converteren, deelt u eenvoudigweg het resulterende MB/s-cijfer door 0,004096 MB voor een gegevensblokgrootte van 4 KB.

Willekeurige bewerkingen met blokken van 128 KB

SSD-fabrikanten willen vaak workloads met willekeurige bewerkingen weergeven, omdat ze in dit geval aanzienlijk beter presteren dan standaard harde schijven. De situatie is anders bij sequentiële operaties, maar ze zijn ook een belangrijk prestatieaspect dat de moeite waard is om te bestuderen.

Maar hoe vaak ervaart de gemiddelde gebruiker consistente prestaties? Kijk eens naar onderstaande grafiek, deze toont de verdeling van alle zoekafstanden van één van onze sporen.

Het eerste dat opvalt is het overwicht van kolom 0, wat betekent dat de meeste verzoeken in onze trace na elkaar komen, dit is sequentiële I/O. Als de tracering 100% willekeurig zou zijn, zou kolom 0 helemaal niet bestaan.

Steeds meer gegevens worden sequentieel van aard, vooral als je films kijkt en naar muziek luistert. Houd er rekening mee dat de meeste webpagina's niet meer dan 1 MB aan gegevens bevatten en dat e-mails minder dan 16 KB bevatten. Kantoorproductiviteit legt niet veel druk op de schijf, maar is niet te vergelijken met multimedia, waarbij de grootte van een film van twee minuten gemakkelijk de 200 MB overschrijdt.

Natuurlijk hebben we de kwestie van games nog niet besproken. Onze trace bevat zes games en, met uitzondering van MMORPG's, vinden de meeste gegevensbewerkingen daarin opeenvolgend plaats. First-person shooters creëren veel gegevens. Twintig minuten spelen van Crysis 2 omvat bijvoorbeeld het lezen en herschrijven van één gigabyte aan gegevens.

Koop niet de snelste, maar de meest betaalbare SSD

Als u veel tijd besteedt aan het kijken naar voornamelijk synthetische schijftests, die vaak zijn gebouwd op de zwaarste werklasten, krijgt u geen algemeen beeld van de schijfprestaties.

We ontkennen niet dat synthetische metingen erg belangrijk zijn bij het vergelijken van SSD’s. En zoals je kunt zien aan de hand van tests in de echte wereld, is het vrij moeilijk om met alleen gewone belastingen een winnaar te bepalen tussen de OCZ Vertex 3, Crucial m4 of Samsung 830. Nadat we ons hebben verdiept in specifieke kenmerken, zoals willekeurig schrijven in blokken van 4 KB of sequentieel lezen in blokken van 128 KB, zal het gemakkelijker zijn om conclusies te trekken over de onderscheidende kenmerken van de architectuur van elke schijf.

Maar relatief voordeel bij al deze tests betekent niet noodzakelijkerwijs een voordeel voor de gebruiker. Geeft een toename van 25% in bandbreedte in tests dezelfde snelheidstoename bij het laden van Windows of het opslaan van een game op Steam? Heeft dit een directe invloed op de snelheid van het kopiëren van bestanden en verloopt het proces hetzelfde percentage sneller? Helemaal niet.

Het punt is dat er bepaalde situaties zijn waarin de aanschaf van een 6 Gb/s moederbord ervoor zorgt dat je SATA 6 Gb/s SSD werkelijk ongeëvenaarde prestaties levert, vooral als het om professionele gebruikers gaat. Maar als iemand ons vraagt ​​of het de moeite waard is om de aanschaf van een SSD uit te stellen totdat een oud systeem, bijvoorbeeld gebaseerd op Core 2, wordt geüpgraded naar een nieuwer systeem met ondersteuning voor 6 Gbps, zullen we antwoorden: het is het niet waard. Voor degenen die tegenwoordig een harde schijf gebruiken: een snelle SSD (zelfs aangesloten op een 3 Gbps-poort) zal een onmiddellijke en aanzienlijke snelheidsboost geven aan vrijwel elk computeronderdeel in uw systeem.

Door een SSD aan te schaffen die een 6 Gb/s interface ondersteunt, weet je zeker dat je na het upgraden van het systeem het maximale uit de schijf haalt. Maar zelfs een Intel SSD 320 gebaseerd op een oudere controller beperkt tot een 3 Gb/s-interface zal een uitstekende aankoop zijn.

We hebben deze grafiek eerder gebruikt en deze laat een aantal behoorlijk interessante resultaten zien. Er is een aanzienlijke kloof tussen de SSD-groep, de high-end HDD in het midden van de grafiek en de low-end HDD in de rechterbovenhoek. Om de verschillen tussen high-end en low-end SSD's te zien, moet je een beetje inzoomen. Zoals je ziet hoef je je geen zorgen te maken over het kiezen van de snelste SSD met SATA 6 Gb/s ondersteuning. Zoals eerder vermeld doet zelfs de relatief verouderde Intel 320-schijf uitstekend werk.

Dus reken af ​​met het idee dat je de nieuwste, duurste SSD met de hoogst aangegeven eigenschappen moet kopen. Als je het geld hebt om te besteden aan een platformupgrade, zal het kopen van een moederbord dat SATA 6 Gbps en de snelste SSD ondersteunt je zeker een prestatieverbetering geven. Maar met een kleiner budget is het belangrijker om een ​​betaalbare SSD te kopen, ongeacht het model, omdat je de harde schijf kunt vervangen die het besturingssysteem bevat.

De subtiele verschillen tussen krachtige schijven blijven belangrijk voor ons en onze lezers, en we zullen ze blijven analyseren. Maar het is ook de moeite waard om de zaken vanuit een breder perspectief te bekijken. In deze context mag u de 3 Gb/s-schijfcontroller niet afwijzen als een upgrade-optie.

Ondanks het feit dat moderne HDD's de limieten van de tweede versie van de SATA-standaard nog niet hebben bereikt, zijn de mogelijkheden ervan niet langer voldoende voor solid-state drives, en veel fabrikanten zijn van mening dat de tijd is gekomen voor SATA 3.0.

Een nieuwe ronde van evolutie

Laten we eerst de situatie een beetje verduidelijken met de namen van standaarden en interfaces. De gebruikelijke afkorting SATA II (of SATA-2) is eigenlijk niet helemaal correct en is eenvoudigweg een conventie. In feite is de term die voor de standaard zelf wordt gebruikt SATA 2.0, wat de tweede herziening van de documentatie betekent, die alle informatie erover bevat. Voor apparaten (optische schijven, harde schijven, SSD's, controllers, enz.) zijn de reeks technologieën die ze ondersteunen en de naleving ervan met de technologieën die in de standaard worden beschreven belangrijk. Als het volledig aan de beschrijving voldoet, wordt het apparaat gekarakteriseerd als ondersteuning voor SATA 3 Gbit/s - zo wordt hun fysieke uitvoering voor marketingdoeleinden genoemd.

De situatie is vergelijkbaar met de nieuwe herziening: de technische documentatie beschrijft de derde generatie van de standaard - SATA 3.0, aangenomen op 27 mei 2009, en er wordt aangenomen dat echte apparaten de reeks SATA 6 Gbit/s-kenmerken ondersteunen.

SATA 3.0 bevat de volgende innovaties:

• interfacebandbreedte vergroot tot 6 Gb/s;
• voor NCQ is een nieuw commando geïntroduceerd voor de isochrone gegevensoverdrachtmodus, en is de mogelijkheid geïntroduceerd om NCQ te programmeren;
• uitgebreide mogelijkheden voor energiebeheer van apparaten;
• Er zijn nieuwe connectorvormfactoren beschikbaar voor 1,8-inch harde schijven en dunne optische schijven voor laptops

De eerste update zal zelfs voor de nieuwste generatie harde schijven niet nodig zijn, aangezien deze momenteel geen lineaire leessnelheden bieden die hoger zijn dan 150-160 MB/s. In de toekomst zal de SATA 3 Gbit/s-drempel waarschijnlijk ook door hen worden overschreden, maar voorlopig zullen alleen solid-state drives van deze innovatie profiteren, aangezien ze de limiet van de vorige interface-revisie al lang “hebben bereikt”. Voor HDD zal de enige uiting van een grotere busbandbreedte een verhoogde gegevensuitwisseling tussen de controller en de schijfbuffer zijn, waar fabrikanten niet nalaten voordeel uit te halen door het volume uit te breiden tot 64 MB.

Het grootste belang voor traditionele schijven zal de functie van isochrone, d.w.z. constante gegevensoverdracht zijn. Een zwaarbelaste HDD die informatie in verschillende threads moet lezen en schrijven (een vrij veel voorkomende situatie op thuis-pc's in het licht van de ontwikkeling van netwerken voor het delen van bestanden) is vaak niet in staat een stabiele leessnelheid te bieden voor het comfortabel bekijken van video of luisteren naar audio, ook al is de hoeveelheid gelezen gegevens klein. SATA 3.0 biedt de mogelijkheid om een ​​soort analoog van de Quality of Service-service in netwerkprotocollen te activeren: maximale prioriteit is gereserveerd voor de applicatie en de gegevens die erom vragen worden altijd als eerste gelezen en in een continue stroom. Hoogstwaarschijnlijk zal dit de prestaties van achtergrondprocessen aanzienlijk beïnvloeden, maar voor de gebruiker is het vaakst belangrijk de zogenaamde gebruikerservaring: prestaties bij de taken die hij als de belangrijkste definieert, en in dit geval de nieuwe functie zal waarschijnlijk voordeliger zijn.

Dergelijke veranderingen kunnen uiteraard niet revolutionair worden genoemd; SATA 6 Gbit/s is slechts een nieuwe fase in de evolutionaire ontwikkeling van de standaard, waarbij enkele tekortkomingen van de vorige versie worden geëlimineerd en de reeds bereikte doorvoerdrempel wordt teruggedrongen. Praktische implementaties van deze interface zijn interessanter.

Twee benaderingen voor één taak: ASUS P7P55D-E Premium en Gigabyte GA-P55A-UD6

Uiteraard zullen schijven die de nieuwe SATA-standaard ondersteunen eerst worden geïnstalleerd in de nieuwste pc's op Intel- en AMD-platforms. Voor de eerste fabrikant is dit vooral Socket 1156 en de P55-chipset, op basis waarvan moederborden met ondersteuning voor SATA 6 Gbit/s al zijn verschenen in de ASUS- en Gigabyte-lijnen, uitgerust met Marvell 912x-serie controllers - 9128 in Gigabyte-producten , gekenmerkt door RAID-ondersteuning, en 9123 in ASUS-borden. Gigabyte heeft ook al drie modellen voor AMD Socket AM3 voorbereid die de nieuwe standaard ondersteunen; andere leveranciers zullen je waarschijnlijk niet laten wachten.

Ondersteuning voor SATA 6 Gbit/s vereiste niet-triviale technische oplossingen van de ingenieurs van beide bedrijven, en ze benaderden de implementatie ervan op verschillende manieren. De reden hiervoor is een kenmerk van de Intel P55-chipset: ondanks de aangegeven compatibiliteit met PCI Express 2.0, komen de acht rijstroken van deze bus die door de I/O-hub worden geleverd alleen overeen met PCI Express 1.1 in termen van doorvoer. De 250 MB/s die deze lijnen leveren is niet genoeg voor de nieuwe schijfinterface (wat heeft het immers voor zin om een ​​snelle controller te installeren en deze te beperken tot de bus waarop deze is aangesloten?), dus moesten de ontwikkelaars rekening houden met oplossingen.

In de ASUS P7P55D-E is de gegevensuitwisseling tussen de controller en de chipset vanuit technisch oogpunt op de eenvoudigste manier georganiseerd: vier PCI Express-lijnen van de IOH-chipset leiden naar de PEX PLX8613-switch, die deze omzet in twee PCI Express 2.0-lijnen. kanalen met een bandbreedte van 500 MB/Met. De eerder genoemde Marvell 9123 en een USB 3.0-controller van NEC zijn er op hun beurt op aangesloten. Droge cijfers (4 Gb/s voor PCI Express 2.0 versus 6 Gb/s voor de nieuwe SATA-revisie) zeggen dat dit nog steeds niet genoeg is, maar het is nog steeds onwaarschijnlijk dat moderne schijven dit kanaal volledig kunnen laden.

Gigabyte GA-P55A-UD6 bevat een veel geavanceerdere oplossing voor het probleem. In plaats van een eenvoudige PCI Express-brug is er een speciale P13PCIE-schakelaar op geïnstalleerd, waarmee, afhankelijk van de BIOS-instellingen en apparaten die op het bord zijn aangesloten, PCI-E-lijnen kunnen worden gebruikt die door de chipset worden geleverd of die rechtstreeks van de processor komen ( onthoud dat Core i7 en i5 gebaseerd zijn op de Lynnfield-kern, en dat de aankomende modellen met de Clarkdale-kern zijn uitgerust met een PCI Express 2.0 x16-controller direct op de chip). Als de SATA 6 Gbit/s- of USB 3.0-mogelijkheden niet zijn ingeschakeld (of handmatig zijn uitgeschakeld in het BIOS), zijn de controllers tevreden met de snelheid die door de chipset wordt geleverd. Als je het potentieel van nieuwe standaarden volledig wilt benutten, schakelt het bord over op het gebruik van snellere kanalen (in dit geval schakelt de grafische connector over naar x8-modus). Deze modus heeft ook indirecte voordelen: het pad “controller-processor-RAM” heeft een lagere latentie dan het pad “controller-chipset-DMI-bus-processor-RAM”.

Testen

Het testlaboratorium ontving twee Seagate Barracuda XT harde schijven met een capaciteit van 2 TB, die SATA 6 Gbit/s ondersteunen. We hebben hun prestaties gemeten, zowel wanneer ze waren aangesloten op de ingebouwde controller van de Intel P55-chipset, als op Marvell 912x-controllers op ASUS- en Gigabyte-borden. Daarnaast werd een RAID 0-array op het Gigabyte-platform getest om te evalueren of PCI Express 1.1 echt een beperkende factor is voor een dual-port controller.

De resultaten zijn enigszins tegenstrijdig en lopen radicaal uiteen voor een enkele HDD en een RAID-array. Vanuit het oogpunt van synthetische tests (responstijd en maximale snelheid van lineair lezen en schrijven) zijn de verschillen tussen de controllers minimaal en worden ze volledig verklaard door de eigenaardigheden van hun verbinding. Merk op dat we geen enkele prestatieverbetering hebben gevonden vanwege de hogere snelheid van gegevensuitwisseling met de buffer van een enkele schijf.

De Marvell 912x kan echter simpelweg niet zoveel verzoeken aan als de Intel P55. Afgaande op IOMeter-tests bedraagt ​​de maximale prestatie van deze core 125-130 verzoeken per seconde per kanaal, terwijl de “native” controller 180 verzoeken verwerkt en uiteraard geen beperkende factor is voor de harde schijf. Dit fenomeen werd echter alleen opgemerkt in de Fileserver- en Webserver-profielen van het IOMeter-hulpprogramma; in andere gevallen gaf de HDD het eerder op dan de controller.

Wat de RAID-modus betreft, is de situatie radicaal anders: in termen van lineaire snelheid overschrijdt de array feitelijk de grens van 250 MB/s, wat duidelijk de rechtvaardiging aangeeft van de technische trucs die Gigabyte gebruikt. Wanneer aangesloten op een chipset, dalen de prestaties met 25% of meer, terwijl het stuurprogramma van de controller ook prestaties toevoegt door verzoeken in het RAM te cachen (niets anders kan de latentie van 3,3 ms tijdens het schrijven verklaren). Het meest interessante is dat, hoewel de ingebouwde Intel P55-controller in synthetische tests niet onderdoet voor de Marvell 9128, deze laatste bij het simuleren van de werking van echte pc's en servers zeer aanzienlijk voorop loopt (de diagrammen zijn te vinden op de website). Misschien is het in deze modus dat het grotere volume en de snelheid van de gegevensuitwisseling met de HDD-buffer hun bijdrage leveren.

De testresultaten leiden tot de conclusie dat de introductie van SATA 6 Gbit/s momenteel alleen gerechtvaardigd is voor zwaarbelaste RAID-arrays en mogelijk SSD-schijven, en dat voor configuraties met één schijf de nieuwe generatie interfaces geen enkel voordeel biedt. De aanwezigheid van geschikte controllers op de nieuwste moederborden is meer een modestatement dan een werkelijk noodzakelijke stap. De prestaties van zelfs twee-schijf RAID-arrays bevestigen echter dat het moment waarop SATA 3 Gbit/s niet alleen moreel verouderd raakt, al heel dichtbij is.