El próximo sata 6gbps. Cómo determinar el modo de funcionamiento de un disco duro SATA

Desde 2009, SATA 6Gb / s es la última arquitectura para discos duros basados ​​en discos. “6 Gbps” se refiere a la tasa de transferencia de 6 Gbps, que es el doble de la velocidad de la generación anterior SATA. La Organización Internacional Serial ATA (SATA-IO), que desarrolla los estándares SATA, ha exigido que esta SATA de tercera generación se denomine SATA 6Gb / s para evitar añadir confusión a la nomenclatura SATA que ya se ha confundido con nombres confusos de segunda generación.
La tecnología SATA ha cambiado la tecnología de conectividad unidades de disco duro cambiando de cables paralelos anchos e incómodos y conectores de datos ATA (PATA) para acortar los cables y conectores seriales. El cambio a la comunicación en serie full-duplex abrió la puerta a velocidades más rápidas de las que la tecnología paralela podía manejar, y también abrió el interior de las carcasas de las computadoras, lo que permitió un mayor flujo de aire, que era vital para procesadores más rápidos (CPU) y unidades de alta capacidad.

El SATA original, también conocido como SATA 150 o SATA / 150, tenía una velocidad máxima de transferencia de datos de 1,5 Gbps o 150 megabytes por segundo (Mbps). La mayoría discos rapidos PATA puede competir con el SATA original, pero PATA ha maximizado su arquitectura inaccesible mientras SATA recién comenzaba.

La segunda generación de SATA, a menudo denominada SATA II, duplicó la velocidad a 3Gb / so 300MB / s. Debido a la velocidad en baudios, SATA II también se llamó SATA 300, SATA / 300 o SATA 3. Ya ve la confusión con “SATA II”, que es sinónimo de “SATA 3”.

Ahora agregue SATA de tercera generación, y es comprensible por qué SATA-IO no quiere que la iteración más nueva se llame SATA 3, SATA III o incluso SATA de tercera generación. En términos de velocidad en baudios, "SATA 6Gb / s" especifica inmediatamente la especificación.

Según SATA-IO, la tecnología es compatible con versiones anteriores Versión anterior SATA, y puede utilizar los mismos cables y conectores. Dado que las unidades SATA constituyen casi el 100% de las unidades en uso en la actualidad, la actualización a SATA 6Gb / s será tan fácil como comprar e instalar una nueva unidad.

SATA 6Gb / s llegó justo a tiempo para emparejarse bien con USB 3.0, el estándar USB más nuevo. USB 3.0 admite una velocidad teórica máxima de 600 MB / s, ideal para SATA de próxima generación. Si bien USB 3.0 no puede alcanzar su nivel máximo en el mundo real, no puede evitar pensar en cuánto tiempo ha ahorrado con almacenamiento externo compatible con USB 3.0 y dos o más unidades SATA de 6 Gb / s para un almacenamiento más rápido copias de seguridad en disco.

Si bien algunas tecnologías nuevas introducen tantos problemas nuevos como solucionan, nadie ha mirado hacia atrás desde la introducción de la tecnología SATA. Ahora, con SATA 6Gb / sy USB 3.0 en el horizonte, puede apostar que todos están mirando hacia el futuro.

#SATA

Serial ATA (accesorio de tecnología avanzada en serie)

- una nueva interfaz serial para conectar unidades de disco, que reemplaza la interfaz paralela UltraATA33 / 66/100/133, también conocida como ATA (IDE) o PATA (Parallel ATA). La interfaz de datos en serie no requiere un cable plano trenzado (7 pines frente a 40), por lo que el cable que conecta discos duros, SSD o unidades ópticas a la placa base, mucho más delgada que la tradicional, lo que contribuye a una mejor ventilación dentro de la carcasa. Otra ventaja es que la longitud máxima del cable es de hasta un metro. También se ha aumentado el ancho de banda: la interfaz paralela más rápida UltraDMA 133 lo tiene igual a 133 MB / s, mientras que la primera versión de Serial ATA transfiere datos a una velocidad de 150 MB / s. Otra ventaja de la nueva interfaz es la capacidad de intercambiar discos duros o SSD en caliente. Esta función, por razones obvias, no se aplica al disco duro con el sistema operativo, que utiliza la computadora: puede conectar o desconectar solo discos duros adicionales, mientras que debe observar las siguientes reglas: al agregar una unidad, primero se conecta el cable plano, luego la fuente de alimentación y si la unidad debe ser extraído, primero debe desconectar el cable de alimentación y luego el cable plano.

La interfaz SATA tiene dos canales de datos, de controlador a dispositivo y de dispositivo a controlador. Para la transmisión de señales, se utiliza tecnología LVDS, los cables de cada par son pares trenzados blindados.

Los dispositivos SATA utilizan dos conectores: de 7 pines para la transferencia de datos y de 15 pines para alimentar el dispositivo. Algunos discos duros utilizaban un conector MOLEX de 4 pines como conector de alimentación alternativo. También hay un conector combinado de 13 pines (7 pines para transferencia de datos y 6 para alimentar el dispositivo); por lo general, los discos duros están equipados con este conector y están diseñados para dispositivos portables como pequeñas computadoras portátiles o tabletas. Para conectar dichas unidades a un conector SATA estándar, se requiere un adaptador especial.

SATA revisión 1.0 (SATA 1.5 Gbit / s)

- la primera versión del estándar, que proporcionó el ancho de banda real al nivel de 1,2 Gb / s (150 MB / s). La tasa de transferencia de datos real fue aproximadamente un 20% menor que los 1,5 Gbps declarados, por la sencilla razón de que se utilizó el sistema de codificación 8B / 10B, es decir, por cada 8 bits información útil hay 2 bits de servicio. La principal ventaja de la interfaz SATA sobre su predecesora (PATA) es el soporte de la tecnología de optimización de intercalado de comandos (), por lo que aumenta el rendimiento de los programas que realizan operaciones de forma intensiva. lectura aleatoria/ grabación, especialmente al realizar múltiples tareas.

SATA revisión 2.0 (SATA 3 Gbit / s)

- la segunda generación de la interfaz, cuyo rendimiento se ha duplicado aproximadamente a 2,4 Gb / s (300 MB / s). Los nombres popularizados para esta interfaz son SATA II y SATA 2.0. La nueva revisión de la interfaz SATA cobró relevancia con la aparición de las primeras unidades SSD, cuya velocidad de lectura superó el valor banda ancha Interfaz SATA / 150.

SATA revisión 3.0 (SATA 6 Gbit / s)

- hasta la fecha, la última generación de la interfaz, que, teniendo en cuenta la misma codificación 10b / 8b, proporciona la capacidad de transferir datos a velocidades de hasta 6 Gb / s (600 MB / s). Además del mayor ancho de banda de la interfaz, se ha mejorado la administración de energía de la unidad. La versión final de la norma se presentó el 27 de mayo de 2009 y se utiliza hasta el día de hoy. Por cierto, el consorcio SATA-IO no acepta designaciones de interfaz como SATA III, SATA 3.0 o SATA Gen 3, el nombre oficial de la interfaz SATA 6Gb / s. Esta revisión de la interfaz es totalmente compatible con versiones anteriores de la interfaz, es decir cualquier disco duro o SSD con una nueva interfaz se puede conectar fácilmente a una placa base o controlador con una interfaz SATA / 150 o SATA / 300. Todavía existen algunas restricciones para trabajar con controladores heredados, que se describen en. La última revisión de la interfaz SATA, a diferencia de las dos revisiones anteriores, proporciona suficiente ancho de banda para unidades de estado sólido (SSD) en función de la última y, cuya velocidad de lectura y escritura puede superar la marca de 500 MB / s.

A pesar de que las unidades de disco duro modernas aún no han alcanzado los límites de la segunda versión del estándar SATA, sus capacidades ya no son suficientes para las unidades de estado sólido y muchos fabricantes creen que es hora de SATA 3.0.

Una nueva ronda de evolución

Primero, aclaremos un poco la situación de los nombres: SATA 3.0 es una revisión de la documentación técnica que describe una nueva generación del estándar, mientras que los dispositivos reales se caracterizan por admitir SATA 6 Gbit / s, un conjunto de funciones descritas en SATA 3.0.

Los dos cambios principales en la tercera generación de la interfaz son el aumento del ancho de banda a 6 Gb / sy las capacidades ampliadas de NCQ.

La primera actualización no será demandada ni siquiera por los discos duros de última generación, ya que a día de hoy no proporcionan velocidades de lectura lineales superiores a 150-160 MB / s, pero esto es bastante importante para los SSD.

Lo más importante para los dispositivos de almacenamiento tradicionales será la función isócrona, es decir, la transferencia constante de datos. Una unidad de disco duro muy cargada que lee y escribe información en varios flujos (una situación bastante común en las PC domésticas a la luz del desarrollo de redes de intercambio de archivos) a menudo no puede proporcionar una velocidad de lectura estable para ver videos o escuchar videos cómodamente. audio. SATA 3.0 proporciona la capacidad de activar una especie de análogo de la Calidad de Servicio en protocolos de red: La aplicación está reservada con la máxima prioridad y los datos que solicita siempre se leen primero y en un flujo continuo.

Estos cambios, por supuesto, no se pueden llamar revolucionarios, SATA 6 Gbit / s es solo una nueva etapa en el desarrollo evolutivo del estándar, eliminando algunas de las deficiencias de la versión anterior y haciendo retroceder el umbral de ancho de banda ya alcanzado. Más interesante implementaciones prácticas esta interfaz.

Dos enfoques para una tarea

ASUS P7P55D-E Premium

Gigabyte GA-P55A-UD6

Obviamente, las unidades compatibles con el nuevo estándar SATA se instalarán primero en las últimas PC basadas en las plataformas Intel y AMD. Para el primer fabricante, estos son principalmente Socket 1156 y el chipset P55, en base a los cuales ya han aparecido placas base con soporte SATA 6 Gbit / s en las líneas ASUS y Gigabyte, equipadas con controladores de la serie Marvell 912x - 9128 en Gigabyte. productos, con soporte RAID y 9123 en placas ASUS.

El soporte para SATA 6 Gbit / s exigió soluciones técnicas no triviales por parte de los ingenieros de ambas empresas, y abordaron su implementación de diferentes maneras. La razón de esto es la característica Conjunto de chips Intel P55: A pesar de la compatibilidad declarada con PCI-Express 2.0, ocho carriles de este bus proporcionados por el concentrador de E / S corresponden solo a PCI Express 1.1 en términos de ancho de banda. Los 250 MB / s proporcionados por estas líneas no son suficientes para la nueva interfaz de disco, por lo que los desarrolladores tuvieron que buscar soluciones.

En ASUS P7P55D-E Premium, el intercambio de datos entre el controlador y el chipset se organiza de la manera más simple desde un punto de vista de ingeniería: cuatro carriles PCI Express desde el IOH del chipset conducen al conmutador PEX PLX8613, que lo convierte en dos Canales PCI Express 2.0. A él, a su vez, se conectan los mencionados Marvell 9123 y Controlador USB 3.0 fabricado por NEC. Las cifras secas (4 Gb / s para PCI Express 2.0 versus 6 Gb / s para la nueva revisión de SATA) dicen que esto aún no es suficiente, pero es poco probable que las unidades modernas puedan cargar completamente este canal.

El Gigabyte GA-P55A-UD6 contiene una solución mucho más sofisticada al problema. Se instala un conmutador P13PCIE especial en él, que permite, según la configuración del BIOS y los dispositivos conectados a la placa, utilizar líneas PCI-E proporcionadas por el chipset o directamente desde el procesador. Si las capacidades de SATA 6 Gbit / so USB 3.0 no están habilitadas (o deshabilitadas manualmente en el BIOS), los controladores están contentos con la velocidad proporcionada por el chipset. Si se quiere liberar por completo el potencial de los nuevos estándares, la placa pasa a utilizar canales más rápidos (en este caso, el conector de gráficos cambia al modo x8). Esta solución también tiene ventajas indirectas: la ruta "controlador-procesador-RAM" tiene una latencia más baja que la ruta "controlador-chipset-bus DMI-procesador-RAM".

Pruebas

El laboratorio de pruebas recibió dos discos duros Seagate Barracuda XT 2TB compatibles con SATA 6 Gbit / s. Medimos su rendimiento tanto cuando se conectan al controlador integrado del chipset Intel P55 como a los controladores Marvell 912x en placas ASUS y Gigabyte. Además, se probó una matriz RAID 0 en una plataforma Gigabyte para ver si PCI Express 1.1 es realmente un factor limitante para un controlador de dos puertos.

Los resultados son algo contradictorios y radicalmente diferentes para un solo disco duro y una matriz RAID. Desde el punto de vista de las pruebas sintéticas, las diferencias entre los controladores son mínimas y totalmente explicables por las peculiaridades de su conexión. Tenga en cuenta que no encontramos un aumento en el rendimiento debido a la mayor velocidad de intercambio de datos con el búfer de un solo disco.

Sin embargo, el Marvell 912x simplemente no puede manejar tantas solicitudes como el Intel P55. A juzgar por las pruebas de IOMeter, el rendimiento máximo de este núcleo es de 125-130 solicitudes por segundo por canal, mientras que el controlador nativo procesa 180 solicitudes y, obviamente, no es un factor limitante para el disco duro. Sin embargo, este fenómeno se observa solo en los perfiles de servidor de archivos y servidor web de la utilidad IOMeter, en otros casos, el disco duro se "entrega" antes que el controlador.

En cuanto al modo RAID, la situación aquí es radicalmente diferente: en términos de velocidad lineal, el arreglo realmente supera la marca de 250 MB / s, lo que indica claramente la justificación de los trucos técnicos utilizados por Gigabyte. Cuando se conecta a un conjunto de chips, el rendimiento cae en un 25% o más. Lo que es especialmente interesante, aunque el controlador integrado Intel P55 no es inferior al Marvell 9128 en pruebas sintéticas, a la hora de simular el funcionamiento de PC y servidores reales, este último se le adelanta mucho. Quizás, es en este modo que un mayor volumen y velocidad de intercambio de datos con el búfer del disco duro hacen su contribución.

Los resultados de las pruebas sugieren que hoy la introducción de SATA 6 Gbit / s está justificada solo para matrices RAID de alta carga y, posiblemente, unidades SSD, y para configuraciones de un solo disco, la nueva generación de la interfaz no tiene ventajas. La presencia de controladores apropiados en las últimas placas base es más una imagen que un paso realmente necesario. Sin embargo, el rendimiento de incluso matrices RAID de dos discos confirma que el momento en que SATA 3 Gbit / s se vuelve obsoleto no solo moralmente ya está muy cerca.

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Instalación de una SSD a un sistema SATA 3Gb / s | ¿Sigue siendo una excelente manera de actualizar su PC?

Hay muchas formas de mejorar el rendimiento de la PC. Pero generalmente el reemplazo de componentes es más efectivo. Además, el overclocking sigue siendo popular. Sin embargo, en el pasado, proporcionó ganancias de velocidad más notables para la CPU, la GPU y la memoria. Tome un Celeron 300A, overclockee a 450 MHz y obtenga un impulso del 50%. Para obtener algo así, debe overclockearlo a 5.25 GHz. Aun así, no hay garantía de que las aplicaciones de escritorio también se escalen.

Además, ya hemos quemado suficiente hardware de computadora para experimentar por completo los riesgos asociados con el overclocking (razón por la cual nos ceñimos al voltaje del procesador de 1.35 V en las revisiones de las placas base con chipsets de la serie Intel 7). La manipulación de frecuencias de referencia, multiplicadores, voltajes y retrasos puede dañar la estabilidad de su sistema.

Si está satisfecho con el procesador y la placa base, equilibre el sistema para rendimiento óptimo es posible con la ayuda de una tarjeta de video más moderna, aumentando el volumen memoria de acceso aleatorio e instalar una unidad de estado sólido. Hoy en día, la atención se centra en los SSD, que a menudo cuestan menos de $ 1 / GB y ahora son más baratos que nunca. Lo hemos dicho antes y lo repetiremos hoy: si aún no tienes un SSD, cómpralo. Cambiará su forma de pensar sobre la capacidad de respuesta del sistema.

Los SSD modernos ya están alcanzando el límite del ancho de banda de la interfaz SATA 6Gb / s, mientras que la velocidad de los discos duros mecánicos apenas ha aumentado en los últimos cinco años. Muchos SSD alcanzan fácilmente los 550 MB / s de forma secuencial, pero lo que es más importante, son diestros en el manejo de E / S aleatorias en tiempo real. Un SSD puede procesar un orden de magnitud más de solicitudes por segundo que los medios de almacenamiento convencionales (decenas de miles frente a varios cientos).

Puede rociar todo el día, pero el hecho es que un SSD es una actualización que vale la pena para aquellos que solo usan HDD en su sistema, y ​​los números lo confirman. Con SSD Inicio de Windows y las aplicaciones son más rápidas, al igual que los archivos que se mueven.

Pero, ¿es suficiente la antigua interfaz SATA 3Gb / s para un SSD SATA 6Gb / s moderno?

Nos hacemos esta pregunta cada vez que nos quedamos sin conectores SATA 6 Gb / s en placas base de gama media. este momento, hacemos una captura de video en una matriz de cuatro Crucial m4 conectado a conectores de 3Gb / s). ¿Y si tu sistema antiguo solo es compatible con el estándar heredado? ¿Valió la pena la actualización? Dado que los SSD más rápidos a menudo están limitados por el ancho de la interfaz SATA 6Gb / s, es lógico suponer que 3Gb / s "reducirá" el rendimiento. ¿Pero cuanto? ¿Se notará la diferencia en la práctica o solo en los resultados de las pruebas? ¿Necesito actualizar el controlador de la unidad?

En busca de respuestas a estas preguntas, tomamos Samsung 840 Pro, lo conectó a un conector de 6 Gbps y luego al conector de la generación anterior. Dado que estas unidades Samsung ahora se consideran entre las más rápidas, los resultados obtenidos se aplican a la mayoría de los SSD de gama alta del mercado. Tenga en cuenta que no estamos probando el puerto SATA de 1,5 Gb / s. Sería interesante agregar esta interfaz para comparar, sin embargo, nos remonta a alrededor de 2005. Si su PC tiene ocho años, es hora de considerar comprar una nueva.

Instalación de una SSD en un sistema SATA 3Gb / s | Banco de pruebas y puntos de referencia

Para las pruebas de hoy utilizamos Samsung 840 Pro MZ-7PD256 basado en el controlador propio de la empresa S4LN021X01-8030 NZWD1 con soporte para SATA 6 Gb / s (también conocido como MDX), utilizando un procesador Cortex-R4 de triple núcleo. El microcircuito se complementa con una caché de datos DDR3 de 512 MB. También hay modelos que no son Pro con celdas de memoria de tres niveles, pero su velocidad y resistencia son más bajas que las de los modelos más antiguos con memoria NAND de 21 nanómetros con celdas de varios niveles. Samsung tiene una garantía de cinco años en la línea 840 Pro.

Según la velocidad de lectura secuencial de Samsung Samsung 840 Pro alcanza 540 MB / s, registros - 520 MB / s. Debería proporcionar hasta 100.000 operaciones de E / S aleatorias en trozos de 4 KB por segundo. Amazon vende actualmente un modelo de 256 GB por 230 dólares. También hay versiones para 128 y 512 GB, por $ 140 y $ 460, respectivamente.

Técnico Especificaciones de Samsung SSD 840 Pro

Fabricante	Samsung
Modelo	840 Pro
Número de modelo	MZ-7PD256
Factor de forma	2,5 "(7 mm)
Capacidad, GB	256
Controlador	MDX
Tipo de memoria flash	NAND de modo alterno MLC de 21 nm
Reserva	7%
Caché, MB	512
Interfaz	SATA 6 Gb / s
Incluido	Software Samsung Magician
Garantía	cinco años

Banco de pruebas y software

Usamos un banco de pruebas debajo Control de ventanas 7 segundos tarjeta madre Gigabyte Z68X-UD3H-B3, Procesador Intel Memoria Core i5-2500K y Corsair TR3X6G1600C8D de 4GB. El SSD se conectó a la primera ranura de 6Gbps y logramos cambiarlo al modo de 3Gbps en el firmware Gigabyte.

Como base de comparación, hemos elegido HDD... El VelociRaptor es una unidad de 2,5 "por 3,5" con una capacidad de 1 TB. Con una velocidad de eje de 10,000 rpm y platos de 2.5 ", tiene la velocidad más rápida de cualquier disco duro de la competencia. Obtenga más información en nuestro artículo. "Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ: prueba y revisión de la versión actualizada del disco duro más rápido" .

UPC
tarjeta madre	Gigabyte Z68X-UD3H-B3, Revisión: 0.2 Conjunto de chips: Intel Z68 Express, BIOS: F3
Memoria	2 x 2 GB DDR3-1333, Corsair TR3X6G1600C8D
SSD del sistema	Intel X25-M G1 de 80 GB, firmware 0701, SATA 3Gb / s
Controlador	Intel PCH Z68 SATA 6 Gb / s
Nutrición
Pruebas
Rendimiento global	h2benchw 3.16 PCMark 7 1.0.4
Rendimiento de E / S	IOMeter 2006.07.27 Benchmark del servidor de archivos Benchmark de servidor web Benchmark de base de datos Estación de trabajo-Benchmark Lectura lineal Grabación lineal Bloques de lectura aleatoria de 4KB Bloques de escritura aleatoria de 4K bytes
Software y controladores
Sistema operativo	Windows 7 x64 Ultimate SP1
Intel Inf	9.2.0.1030
Almacenamiento rápido de Intel	10

Instalación de una SSD en un sistema SATA 3Gb / s | Banco de pruebas y puntos de referencia para tareas reales

Además de los puntos de referencia sintéticos habituales, hemos agregado pruebas más realistas. Para crear una variedad de tareas típicas para el uso diario, cambiamos a Professional de 64 bits.

Pruebas reales:

1. Cargando . La cuenta regresiva comienza cuando la pantalla POST muestra ceros y termina cuando aparece el escritorio de Windows.
2. Apagar. Después tres minutos funciona, apagamos el sistema y empezamos a contar. El temporizador se detiene cuando se apaga el sistema.
3. Cargando y Adobe Photoshop... Después de cargar, archivo por lotes lanza editor Imágenes de adobe Photoshop CS6 y carga una fotografía de 15.000 x 7.266 píxeles con un tamaño de 15,7 MB. Después de que se cierra Adobe Photoshop. La cuenta atrás comienza después de la pantalla POST y finaliza cuando se apaga Adobe Photoshop. Repetimos la prueba cinco veces.
4. Cinco aplicaciones. Una vez cargado, el archivo por lotes inicia cinco aplicaciones diferentes. La cuenta atrás comienza cuando se inicia la primera aplicación y finaliza cuando se cierra la última. Repetimos la prueba cinco veces.

Secuencia de script para probar cinco aplicaciones:

• Cargue una presentación de Microsoft PowerPoint y luego cierre Microsoft PowerPoint.
• Lanzamiento del renderizador línea de comando Autodesk 3ds Max 2013 y renderizado de una imagen a una resolución de 100x50 píxeles. La imagen es tan pequeña porque estamos probando un SSD, no una CPU.
• Ejecutando el incorporado ABBYY FineReader 11 evaluaciones comparativas y conversión de una página de prueba.
• Ejecute el banco de pruebas integrado en MathWorks MATLAB y ejecútelo (una vez).
• Inicie Adobe Photoshop CS6 y cargue la imagen que se utilizó en el tercer punto de referencia realista, pero en el formato TIF original con una resolución de 29.566 x 14.321 píxeles y un tamaño de 501 MB.

Banco de pruebas para tareas reales

Configuración del banco de pruebas
UPC	núcleo Intel i7-3690X Extreme Edition (32nm Sandy Bridge-E), 6 núcleos / 12 subprocesos, 3,3 GHz, 6 x 256 KB de caché L2, 15 MB de caché L3 compartida, 130 W TDP, 3,9 GHz máx. Turbo
tarjeta madre	Intel DX79SI, conjunto de chips: Intel X79 Express, BIOS: 280B
Memoria	4 x 4 GB DDR3-1333, Kingston KHX1600C9D3K2 / 8GX
SSD del sistema	Samsung 840 Pro, 256 GB, firmware DXM04B0Q, SATA 6 Gb / s
Controlador	Intel PCH Z68 SATA 6 Gb / s
Nutrición	Seasonic X-760 760 W, SS-760KM Activo PFC F3
Pruebas
Programas de prueba	3ds máximo 2013 FineReader 11 Matlab 2012b Photoshop cs6 PowerPoint 2010
Software y controladores
Sistema operativo	Windows 8 x64 Pro

Instalación de una SSD en un sistema SATA 3Gb / s | Resultados de la prueba

Velocidad de E / S en serie

Como era de esperar, la interfaz SATA 3Gb / s demostró ser un cuello de botella para Samsung 840 Pro con operaciones secuenciales de lectura y escritura. Los SSD se divulgan más ampliamente en un canal de 6 Gbps. Tengo VelociRaptor de Western Digital WD1000DHTZ también un buen resultado para un disco mecánico. A través de un bus de 6 Gb / s, su velocidad supera la barra de 200 MB / s.

El benchmark CrystalDiskMark 3.0 confirma los resultados de AS-SSD. Tenga en cuenta que la lectura y escritura secuenciales en estas pruebas se produce con grandes cantidades de datos. En Windows, la mayoría de las operaciones de E / S son arbitrarias. Las operaciones secuenciales son más la excepción que la regla.

Tiempo de acceso

En promedio, el VelociRaptor 3.5 "encuentra los datos solicitados por AS-SSD en siete milisegundos. Esto es rápido para un HDD y está asociado con una velocidad de eje de 10,000 RPM. Sin embargo, la unidad VelociRaptor de Western Digital WD1000DHTZ ni siquiera se acerca a la velocidad de un SSD, que es dos órdenes de magnitud más rápido. Su rendimiento ya se mide en microsegundos. Al mismo tiempo, al medir el tiempo de acceso, no vemos ninguna diferencia práctica entre SATA 3 y 6 Gb / s.

Velocidad de operación aleatoria en bloques de 4 KB

AS-SSD: lectura / escritura aleatoria de 4 KB

Este punto de referencia es muy importante de comprender. rendimiento real... Para lecturas y escrituras aleatorias en fragmentos de 4 KB, el disco duro más rápido simplemente no puede competir con un SSD. Cuando se conecta a un puerto de 6 Gbps Samsung 840 Pro mostró un resultado ligeramente más alto que con un conector de 3Gb / s. La escritura es 20 MB / s más rápida y la lectura es solo 2 MB / s.

Aumentar la profundidad de la cola le da al SSD más comandos para procesar simultáneamente, y aquí la interfaz más amplia realmente lo aprovecha. La mayor parte del tiempo, sin embargo, es teoría. En entornos de escritorio, la profundidad de la cola rara vez alcanza los 32 o más comandos.

Sin embargo, las velocidades de lectura y escritura aleatorias de 6 Gbps son al menos 1,5 veces más rápidas.

CrystalDiskMark: lectura / escritura aleatoria de 4 KB

Las puntuaciones de CrystalDiskMark dicen lo mismo que la prueba anterior. Ventaja de SATA 6Gb / s sobre 3Gb / s con baja profundidad de cola típica para la mayoría sistemas de escritorio, es pequeño y se muestra bien solo con alta prioridad inherente a los entornos de servidor. En una PC o computadora portátil típica, el subsistema de almacenamiento básicamente funciona con una a cuatro instrucciones.

Iómetro: lectura / escritura aleatoria de 4 KB

Los resultados en Iometer difieren ligeramente de las dos pruebas anteriores, aunque se mantiene la tendencia general. Samsung 840 Pro funciona un poco más rápido cuando se conecta a un conector de 6 Gb / s, especialmente al leer.

Velocidad de operación aleatoria de 512 KB

A través de la interfaz SATA 6 Gb / s, escribir y leer datos en bloques de 512 KB es un poco más rápido que a través de 3 Gb / s. VelociRaptor de Western Digital WD1000DHTZ Funcionó bien en la prueba de escritura, pero en la lectura quedó muy por detrás incluso de un SSD conectado a través de una interfaz más lenta.

Pruebas de varios perfiles de E / S

Usamos la base de datos de Iometer, el servidor web y los perfiles de la estación de trabajo. Simulan ciertos patrones de acceso específicos de cada entorno.

Samsung 840 Pro realizó lo mismo en las pruebas de la base de datos y la estación de trabajo, independientemente del conector SATA 3 o 6 Gb / s. Sin embargo, la prueba del servidor web se beneficia notablemente de la interfaz más amplia, prácticamente duplicando el resultado obtenido en el bus de 3Gb / s.

PCMark 7 y rastreo

Rendimiento de PCMark 7 cuando se conecta a un conector de 6 Gb / s Samsung 840 Pro mayor, aunque la diferencia es insignificante.

El análisis muestra que cargar aplicaciones e importar imágenes en Windows Photo Gallery usando SATA 6Gb / s es más rápido que SATA 3 Gb / s. Pero incluso a través de la conexión anterior, el SSD es dos veces más rápido que el disco duro.

En los juegos, el rendimiento de la unidad a través del conector de 6 Gb / s es ligeramente superior.

PCMark Vantage

PCMark Vantage es más antiguo que PCMark 7. Sin embargo, demuestra una ventaja significativa de la interfaz SATA 3.

VelociRaptor de Western Digital WD1000DHTZ logró tomar el segundo lugar en la prueba del centro de medios. Pero la conclusión sigue siendo la misma: los SSD, independientemente del tipo de conexión, están significativamente por delante de los mejores HDD.

Benchmark de copia AS-SSD

En la prueba AS-SSD, Samsung 840 Pro cuando se conecta a SATA 6 Gb / s supera el resultado obtenido en el bus de 3 Gb / s en casi dos tercios.

VelociRaptor de Western Digital WD1000DHTZ se conecta a un conector SATA III, pero su diseño mecánico claramente obstaculiza el rendimiento.

Mientras tanto, al comparar los resultados Samsung 840 Pro, queda claro que el SSD está siendo frenado por las capacidades de la interfaz anterior. Pero en cualquier caso, el rendimiento de un SSD sobre SATA II es significativamente superior al del mejor disco duro trabajando con toda su fuerza.

Esta prueba es especialmente relevante para los usuarios que constantemente copian grandes cantidades de datos hacia o desde un SSD. Obviamente, en tal situación, una interfaz más moderna y más amplia hace una diferencia práctica.

Rendimiento global

Los resultados del rendimiento promedio de todo el conjunto de pruebas muestran que existe una diferencia notable entre un SSD conectado a través de SATA III y SATA II. Naturalmente, las velocidades de lectura y escritura son más altas cuando la unidad tiene acceso a un ancho de banda más amplio y puede usarlo al máximo.

Sin embargo, la mayoría de las pruebas son sintéticas. Es posible que las pruebas realistas pinten una imagen muy diferente.

Si combinamos todos los resultados, ponderando cada indicador individual, obtenemos el gráfico general, que se muestra arriba. Muestra claramente la ventaja de la interfaz SATA 6 GB / s en pruebas sintéticas.

AS-SSD también muestra el resultado general. Rendimiento Samsung 840 Pro a través de SATA II es notablemente más bajo que a través de SATA III. Pero, de nuevo, incluso el peor resultado de un SSD es muchas veces mayor que el de un disco duro.

Las tareas probadas aquí son típicas para el uso diario. computadora de escritorio... Inmediatamente vemos que la diferencia entre SATA II y SATA III en el momento del arranque es de solo medio segundo. Mucho más notable es la ganancia de velocidad al cambiar de HDD a SSD.

El temporizador se apaga 0,6 segundos más rápido cuando Samsung 840 Pro conectado a través de un conector de 6 Gbps. En la práctica, no lo notará. Incluso el HDD no parece ser tan malo en comparación con los SSD de Samsung.

El segundo gráfico muestra la velocidad de las unidades como un porcentaje en relación con el SSD Samsung en el bus SATA 3Gb / s.

En esta prueba, inmediatamente después de la carga, se inicia Adobe Photoshop CS6, se carga la imagen y luego se cierra el programa. Samsung 840 Pro conectado a través de SATA II tarda un segundo más en secuenciarse que el mismo SSD a través del puerto SATA III. En el trabajo, esta diferencia no afectará de ninguna manera. Pero aquí están los 23 segundos adicionales, que gasta el mismo sistema potente, pero solo con un disco duro (incluso tan rápido como VelociRaptor) que definitivamente sentirá.

Pruebas reales: cinco aplicaciones

Esta es otra prueba en la que los resultados de la unidad de estado sólido Samsung 840 Pro conectados a conectores de diferentes generaciones son prácticamente iguales. La diferencia en la velocidad de ejecución es de solo 1,6 segundos. Si se sienta frente a los monitores de los dos sistemas, es casi imposible distinguirlos.

Instalación de una SSD en un sistema SATA 3Gb / s | Excelente capacidad de actualización incluso con SATA 3Gb / s

A juzgar solo por las pruebas sintéticas populares entre los revisores (AS-SSD, CrystalDiskMark, PCMark 7, Iometer, etc.), la interfaz SATA 6 Gb / s es simplemente necesaria para obtener rendimiento máximo de los SSD modernos. En caso de que mueva grandes cantidades de datos, esto es cierto. Sin embargo, los puntos de referencia sintéticos no transmiten muy bien la sensación de un sistema actualizado recientemente de un disco duro convencional a un SSD. Además, crean la ilusión de que se necesita una plataforma moderna para liberar las capacidades de los SSD avanzados. Sin embargo, nuestras pruebas realistas muestran que las diferencias teóricas no siempre se corresponden con las prácticas. En la mayoría de los casos, Samsung 840 Pro conectado a través de SATA 3 Gb / s no se quedó atrás del mismo SSD conectado a través de SATA 6 Gb / s.

SATA 6Gb / s ofrece poco o ningún beneficio a una típica PC de escritorio

Cuando está conectado Samsung 840 Pro a través de SATA III en pruebas sintéticas, su velocidad aumentó drásticamente. Las diferencias fueron especialmente significativas cuando especificamos deliberadamente operaciones de E / S secuenciales y arbitrarias a grandes profundidades de cola. Pero cuando realizamos pruebas realistas de carga, cierre y lanzamiento de múltiples aplicaciones, la diferencia fue casi nula. Esto es exactamente lo que será en el uso diario.

Debido a que los puntos de referencia sintéticos entregan cargas de trabajo diseñadas para diferenciar entre dispositivos muy rápidos, pero que rara vez se ven en entornos de escritorio, no alcanzan las tareas más comunes de PC. La velocidad de E / S aleatoria es un aspecto importante, pero es muy probable que nunca vea una profundidad de cola de 32 comandos. Si bien disfrutamos midiendo las velocidades máximas de datos secuenciales, mover archivos multimedia grandes entre dos unidades idénticas es relativamente raro. Por ejemplo, si copia un archivo ISO de un SSD a otro, obtendrá un impulso significativo a través de SATA 6Gb / s. Pero si mueve el mismo archivo de SSD a HDD, ni siquiera la interfaz más rápida del mundo le ayudará a superar las limitaciones de velocidad de los medios magnéticos.

Los tres aspectos más importantes:

Desde un punto de vista práctico, la velocidad de las operaciones de E / S aleatorias es muy importante. En Windows, la mayoría de las operaciones de E / S se producen a una profundidad de cola baja. En esta situación, los puntos de referencia sintéticos muestran que la diferencia entre SATA 6Gb / sy 3Gb / s es muy pequeña. La brecha teórica es mínima, pero no existe ninguna brecha práctica.

Ahora podemos responder a la pregunta de si se necesitan conectores SATA III 6Gb / s al actualizar a un SSD. Obviamente, obtendrá un aumento notable en la capacidad de respuesta del sistema, incluso utilizando el conector SATA 3Gb / s. En la práctica, la interfaz de 3Gb / s no obstaculiza el rendimiento de las aplicaciones principales. La interfaz SATA III entra en juego en benchmarks sintéticos que alcanzan límites tecnológicos, en tareas de estación de trabajo / servidor o cuando se transfieren grandes cantidades de datos de SSD a SSD.

Lo más importante es instalar el SSD en el sistema. Solo mira como Samsung 840 Pro se opone al disco duro de escritorio más rápido llamado VelociRaptor de Western Digital WD1000DHTZ... El SSD no le deja ni una oportunidad, ni en pruebas sintéticas ni naturales.

Todavía recuerdo el Intel Developer Forum en 2008, que tuvo lugar antes de que la empresa anunciara nueva línea Core i7 "Bloomfield" para LGA 1366. Todas las computadoras de demostración que Intel mostró a puerta cerrada se ejecutaron en SSD aún no anunciados. Y todavía recuerdo la charla de Francois Piednoel cuando argumentó que sin un SSD, el rendimiento de un sistema Core i7 se convertiría en el tradicional unidades de disco duro... Desde entonces, hemos intentado usar SSD siempre que sea posible para probar procesadores y tarjetas gráficas de alta gama.

Como probablemente sepa, los discos duros de escritorio y los discos de estado sólido de hoy en día están conectados al sistema, por regla general, a través de la interfaz SATA 3Gb / s. Este estándar se generalizó después de 2005, por lo que casi todos computadoras modernas lo apoyan.

La velocidad de 3 Gb / s dividida por ocho daría un rendimiento máximo de 375 MB / s. Sin embargo, el esquema de codificación 8b / 10b da como resultado una pérdida del 20% de ancho de banda por sobrecarga, lo que da una velocidad utilizable de 300 MB / s. Este ancho de banda es bastante sustancial. De hecho, ningún disco duro mecánico es capaz de cargarlo (pronto tendremos una revisión del Western Digital Caviar Black de 2 TB, donde la velocidad de lectura secuencial alcanza los 140 MB / s). Para superar las capacidades de la interfaz SATA 3Gb / s, puede conectar un SSD de generación moderna y realizar lecturas secuenciales. Pero aun así, es poco probable que incluso las unidades más recientes se ejecuten en la interfaz SATA.

Sin embargo, por un corto tiempo obtuvimos acceso a la placa base de Asus con Controlador SATA Marvell 88SE9128 de 6 Gb / s, disco duro Seagate Barracuda XT SATA de 6 Gb / s de 2 TB, así como un SSD de ingeniería con un controlador Marvell de 6 Gb / s.

El patrón de ingeniería corresponde a hardware muy temprano. Por lo tanto, un SSD solo tiene un número de serie y no contiene flash NAND en absoluto. Solo pudimos probar el controlador en un número limitado de pruebas. Ni siquiera pudimos tomar una foto del relleno SSD sin una cubierta.

No tuvimos tiempo para una revisión completa de una placa base Asus o un disco duro Seagate. Próximamente en nuestras páginas descripción completa Asus P7P55D Premium en placa base Intel P55 y disco duro Barracuda XT. En este artículo, echaremos un vistazo rápido a cómo todos estos componentes funcionan juntos y también realizaremos una prueba previa del rendimiento.

Un primer vistazo a SATA 6Gb / s

Antes de comenzar a probar el último controlador Marvell, echemos un vistazo al primer disco duro SATA 6Gb / s que llegó a nuestro laboratorio: el Seagate Barracuda XT. El disco duro de 2TB tiene una velocidad de giro de 7200 rpm y contiene un búfer de 64 MB, similar al Western Digital Caviar Black (aunque la interfaz de 2TB Caviar está limitada a 3 Gbps).

Dado que el disco duro tiene una interfaz SATA de 6 Gb / s, Seagate pudo declarar una velocidad de interfaz máxima de hasta 600 MB / s, el doble de lo que SATA 3 Gb / s puede proporcionar. Por supuesto, esa velocidad no es realista: el disco duro ni siquiera se acerca a ella. El Winchester tiene la misma densidad de grabación y velocidades brutas que el Barracuda 7200.12, que probamos a principios de este año. Y el rendimiento debería ser prácticamente el mismo.

Para verificar la ganancia de rendimiento de la interfaz de 6 Gbps, probamos el Barracuda XT primero en el controlador Marvell 88SE9128 y luego en el chipset Intel P55 PCH, mientras deshabilitamos y habilitamos el vaciado del búfer de caché de escritura. Obtuvimos los siguientes resultados en PCMark Vantage.

Hay dos observaciones que se deben hacer en el punto de referencia PCMark Vantage. Obtenemos ganancias de rendimiento significativas al deshabilitar el vaciado del búfer Entradas de Windows(el restablecimiento está habilitado de forma predeterminada). En segundo lugar, independientemente de si está habilitado o no vaciar el búfer de escritura, el cambio a 6 Gbps mejora ligeramente el rendimiento de Seagate Barracuda XT.

Obtenemos el mismo rendimiento de lectura y tiempos de acceso de lectura en H2benchw.

Próximamente: SSD de 6 Gbps

Entendemos que una interfaz con una tasa de transferencia de hasta 6 Gbps no le dará a los discos duros mecánicos la misma ventaja de rendimiento que una mayor densidad de grabación (al menos cuando se consideran discos duros individuales; un mayor ancho de banda por puerto será muy útil cuando se utilicen multiplicadores para conectar varios discos duros), por lo que estamos poniendo nuestras esperanzas en un mayor rendimiento para la próxima generación discos de estado sólido.

No profundizaremos en el tema del rendimiento de SSD. Baste decir que la generación actual de unidades de estado sólido es capaz de cargar una interfaz de 3Gb / s en pruebas de lectura secuencial. La próxima generación de SSD probablemente funcionará aún más rápido.

El controlador SSD de 6 Gbps que recibimos estaba en un estado muy temprano. Aunque la carcasa de 2.5 "se parece mucho a un SSD en funcionamiento, lo abrimos y no encontramos módulos de memoria instalados (desafortunadamente, no podemos mostrar una foto del controlador en sí ni del caché Micron DDR2-667).

No podemos comparar este dispositivo con productos al por menor. En última instancia, el rendimiento del controlador dependerá de la configuración flash NAND que los proveedores utilicen en sus diseños. Pero según nuestra información, algunas muestras de ingeniería de la próxima generación (con la configuración adecuada) podrán cargar la interfaz de 6 Gbps. Por supuesto, todo depende de los proveedores.

Por ahora, todo lo que podemos hacer es probar el rendimiento máximo del controlador Marvell en puertos de 6 y 3 Gb / s. Con suerte, veremos un aumento del rendimiento a medida que pasamos de 3 Gbps a 6 Gbps.

Everest ha experimentado un aumento significativo en el rendimiento al pasar de un puerto de 3 Gb / s al controlador SATA 6 Gb / s patentado de Marvell. Por supuesto, también debemos tener en cuenta que los valores de velocidad de línea de 3 Gbps que se muestran no son tan altos como los resultados que hemos visto con algunos SSD minoristas, por lo que probablemente todavía habrá optimizaciones adicionales en el firmware de Marvell.

Pero el cambio a 6 Gbps dice mucho. La velocidad de lectura lineal aumenta de 241 MB / sa 377 MB / s. Y la velocidad de lectura aleatoria: desde 300,6 MB / s (velocidad máxima de la interfaz SATA 3Gb / s) hasta 430,7 MB / s.

Naturalmente, dado que el controlador no tiene memoria flash, no podemos probar el rendimiento de escritura, que obviamente será menor.

El rendimiento de lectura secuencial promedio de HDTach aumenta de 219 MB / sa 303 MB / s cuando se pasa de 3Gb / sa 6 Gb / s. En comparación, la unidad Intel X25-M de segunda generación alcanza los 225,7 MB / s.

Recuerde que los SSD basados ​​en el controlador Marvell estarán limitados por el ancho de banda de la memoria flash. Entonces, nuevamente, sospechamos que Marvell todavía tiene muchas optimizaciones por hacer, en comparación con los resultados de una unidad Intel conectada a un puerto de 3Gb / s.

Dicho todo esto, puede ver un aumento notable al pasar de la interfaz SATA de 3 Gb / s a ​​6 Gb / s.

Conclusión

Separar una placa base de otra, especialmente una basada en el chipset Intel P55, no es tan fácil. En particular, Asus hizo todo lo posible para proporcionar un puerto SATA de 6 Gb / s en los primeros P55 (hablamos con todos los fabricantes de placas base sobre sus productos y soporte para SATA de 6 Gb / s incluso antes de que se lanzara el chipset convencional de Intel).

En ese momento, nuestros hallazgos fueron que la interfaz SATA 6Gb / s no tendría ningún impacto inmediato, por lo que no vale la pena considerar el soporte para esta interfaz si está buscando comprar. tarjeta madre en el P55. Y nuestros resultados iniciales con un disco duro Seagate Barracuda XT habrían validado nuestras suposiciones.

Si el precio es más de $ 300 duro Unidad de barracuda El XT no es barato, especialmente en comparación con el Hitachi Deskstar de 2TB, que comienza en $ 180. La compatibilidad con 6 Gbps proporciona una ventaja medible, pero es poco probable que revolucione la forma en que usa su computadora. Planeamos lanzar una revisión completa del Barracuda XT un poco más tarde, cuando llegue a nuestro laboratorio.