Главная / Установка и настройка / Следующие sata 6 гбит с. Как определить режим работы SATA жёсткого диска

Следующие sata 6 гбит с. Как определить режим работы SATA жёсткого диска

С 2009 года SATA 6Gb/s — это новейшая архитектура для жестких дисков на основе пластин. «6 Гбит/с» относится к скорости передачи данных 6 гигабит в секунду, что вдвое превышает скорость предыдущего поколения SATA. Международная организация Serial ATA (SATA-IO), которая разрабатывает стандарты SATA, потребовала, чтобы это SATA третьего поколения называлось SATA 6Gb/s, чтобы избежать добавления путаницы к номенклатуре SATA, которая уже была запутана путающими именами второго поколения.
Технология SATA изменила технологию подключения жёстких дисков, переключившись с широких неудобных параллельных кабелей и разъемов данных ATA (PATA), чтобы сократить последовательные кабели и разъёмы. Переключение на полнодуплексную последовательную связь открыло дверь для более быстрых скоростей, чем могла работать параллельная технология, а также открыла внутреннюю часть корпусов компьютеров, что позволило увеличить поток воздуха, что было жизненно важно для более быстрых процессоров (CPU) и дисков большой ёмкости.

Оригинальная SATA, также известная как SATA 150 или SATA/150, имела максимальную скорость передачи данных 1,5 Гбит/с или 150 мегабайт в секунду (Мбайт / с). Самые быстрые диски PATA могут конкурировать с оригинальными SATA, но PATA максимизировала свою неприступную архитектуру, в то время как SATA только начинала свою работу.

Второе поколение SATA, часто называемое SATA II, удвоило скорость до 3 Гбит/с или 300 Мбайт/с. Из-за скорости передачи данных SATA II также называли SATA 300, SATA/300 или SATA 3. Вы уже видите замешательство с «SATA II», которое является синонимом «SATA 3».

Теперь добавьте SATA третьего поколения, и понятно, почему SATA-IO не хочет, чтобы новейшая итерация называлась SATA 3, SATA III или даже SATA третьего поколения. По скорости передачи данных, «SATA 6 Гбит/с» немедленно специфицирует спецификацию.

Согласно SATA-IO, технология обратно совместима с предыдущими версиями SATA, и может использовать те же кабели и разъемы. Так как диски SATA составляют почти 100% дисков, используемых сегодня, обновление до SATA 6 Гбит/с будет таким же простым, как покупка и установка нового диска.

SATA 6 Гбит/с подошла как раз вовремя, чтобы хорошо сочетаться с USB 3.0, более новым стандартом USB. USB 3.0 поддерживает максимальную теоретическую скорость 600 МБ/с, идеально подходящую для SATA нового поколения. В то время как USB 3.0 не может реализовать свой максимальный уровень в реальном мире, вы не можете не думать о том, чтобы всё время, которое вы сохранили, с внешним накопителем, поддерживающим USB 3.0, и двумя или более дисками SATA 6 Гбит/с для ускорения сохранения резервных копий на диске.

В то время как некоторые новые технологии вводят столько новых проблем, сколько они исправляют, никто не оглядывался назад с момента внедрения технологии SATA. Теперь с SATA 6 Гбит/с и USB 3.0 на горизонте вы можете поспорить, что все смотрят вперёд.

#SATA Serial ATA (Serial Advanced Technology Attachment)
новый последовательный интерфейс подключения дисковых накопителей, идущий на смену параллельному интерфейсу UltraATA33/66/100/133, известном также как ATA (IDE) или PATA (Parallel ATA). Последовательный интерфейс передачи данных не требует многожильного шлейфа (7 контактов против 40), поэтому кабель, подключающий жесткие диски, SSD или оптические приводы к материнской плате, намного тоньше традиционного, что способствует лучшей вентиляции внутри корпуса. Другим достоинством является то, что максимальная длина кабеля достигает одного метра. Увеличена и пропускная способность у самого быстрого параллельного интерфейса UltraDMA 133 она равна 133 Мбайт/с, в то время как по Serial ATA первой версии данные передаются со скоростью 150 Мбайт/с. Еще одним преимуществом нового интерфейса можно считать возможность горячей замены жестких дисков или SSD. Эта возможность по понятным причинам не распространяется на жесткий диск с установленной операционной системой, которая используется компьютером - можно подключать или отключать только дополнительные жесткие диски, при этом нужно соблюдать следующие правила: при добавлении накопителя сначала подключается шлейф, затем питание, а если накопитель нужно извлечь, то сначала необходимо отключить кабель питания, а затем шлейф.

Интерфейс SATA имеет два канала передачи данных, от контроллера к устройству и от устройства к контроллеру. Для передачи сигнала используется технология LVDS, провода каждой пары являются экранированными витыми парами.

Устройства с интерфейсом SATA используют два разъема - 7-контактный для передачи данных и 15-контактный для обеспечения устройства питанием. В некоторых винчестерах в качестве альтернативного разъема питания использовался 4-контактный разъем типа MOLEX. Существует также 13-контактный совмещенный разъем (7 контактов для передачи данных и 6 для питания устройства) - обычно таким разъемом оснащаются HDD и , предназначенные для портативных устройств типа малогабаритных ноутбуков или планшетов. Для подключения таких накопителей к стандартному разъему SATA обязательно нужен специальный переходник.

SATA revision 1.0 (SATA 1.5 Gbit/s)

- первая версия стандарта, которая обеспечивала фактическую пропускную способность на уровне 1.2 Гбит/с (150 МБ/с). Фактическая скорость передачи данных была приблизительно на 20% ниже заявленных 1.5 Гбит/с, по той простой причине, что использовалась система кодирования 8B/10B, т.е. на каждые 8 бит полезной информации приходится 2 служебных бита. Основным преимуществом интерфейса SATA перед своим предшественником (PATA) является поддержка технологии оптимизации чередования команд (), благодаря которой повышается быстродействие программ интенсивно выполняющие операции случайного чтения/записи, особенно в многозадачном режиме.

SATA revision 2.0 (SATA 3 Gbit/s)

- второе поколение интерфейса, пропускная способность которого выросла приблизительно в два раза до 2.4 Гбит/с (300 МБ/с). Популяризированными названиями этого интерфейса стали SATA II и SATA 2.0. Новая ревизия интерфейса SATA стала актуальна с появлением первых SSD накопителей, скорость чтения которых превысила значение пропускной способности интерфейса SATA/150.

SATA revision 3.0 (SATA 6 Gbit/s)

- на сегодняшний день последнее поколение интерфейса, который, с учетом все того же 10b/8b кодирования, обеспечивает возможность передачи данных на скорости до 6 Гбит/с (600 МБ/с). Кроме увеличенной пропускной способности интерфейса, было улучшено управление питанием накопителя. Окончательная версия стандарта была представлена 27 мая 2009 года и используется по сей день. Кстати, консорциум SATA-IO не приветствует такие обозначения интерфейса как SATA III, SATA 3.0 или SATA Gen 3 - официальное название интерфейса SATA 6Gb/s. Данная ревизия интерфейса полностью обратно совместима с предыдущими версиями интерфейса, т.е. любой винчестер или SSD с новым интерфейсом легко можно подключить к материнской плате или контроллеру с интерфейсом SATA/150 или SATA/300. По прежнему действуют некоторые ограничения на работу с устаревшими контроллерами, которые описан в . Последняя ревизия интерфейса SATA, в отличие от предыдущих двух ревизий, обеспечивает достаточную пропускную способность для твердотельных накопителей (SSD) созданных на базе новейших и , скорость которых на чтение и запись может превышать отметку в 500 МБ/с.

Несмотря на то что современные HDD еще не достигли пределов второй версии стандарта SATA, для твердотельных накопителей его возможностей уже недостаточно, и многие производители считают, что настало время для SATA 3.0.

Новый виток эволюции

Для начала немного проясним ситуацию с наименованиями: SATA 3.0 - это ревизия технической документации, описывающей новое поколение стандарта, реальные же устройства характеризуются как поддерживающие SATA 6 Gbit/s - набор функций, описанных в SATA 3.0.

Два основных изменения, произошедших в третьем поколении интерфейса, - это увеличенная до 6 Гб/с пропускная способность и расширенные возможности NCQ.

Первое обновление не будет востребовано даже жесткими дисками последнего поколения, поскольку на сегодняшний день они не обеспечивают скоростей линейного чтения, превышающих 150-160 МБ/с, однако для SSD это вполне актуально.

Наибольшее значение для традиционных накопителей будет иметь функция изохронной, т. е. постоянной передачи данных. Тяжело нагруженный HDD, читающий и записывающий информацию в несколько потоков (довольно распространенная в домашних ПК ситуация в свете развития файлообменных сетей), зачастую не способен обеспечить устойчивую скорость чтения для комфортного просмотра видео или прослушивания аудио. SATA 3.0 предусматривает возможность активации своеобразного аналога службы Quality of Service в сетевых протоколах: за приложением резервируется максимальный приоритет, и запрашиваемые им данные всегда считываются в первую очередь и непрерывным потоком.

Революционными такие изменения, разумеется, назвать нельзя, SATA 6 Gbit/s - лишь новый этап в эволюционном развитии стандарта, устраняющий некоторые недостатки прошлой версии и отодвигающий уже достигнутый порог пропускной способности. Более интересны практические реализации этого интерфейса.

Два подхода к одной задаче

ASUS P7P55D-E Premium

Gigabyte GA-P55A-UD6

Очевидно, что накопители с поддержкой нового стандарта SATA будут сначала устанавливаться в новейшие ПК на платформах Intel и AMD. Для первого производителя это прежде всего Socket 1156 и чипсет P55, на основе которого в линейках ASUS и Gigabyte уже появились материнские платы с поддержкой SATA 6 Gbit/s, оснащенные контроллерами серии Marvell 912x - 9128 в продуктах Gigabyte, отличающийся поддержкой RAID, и 9123 на платах ASUS.

Поддержка SATA 6 Gbit/s потребовала от инженеров обеих компаний нетривиальных технических решений, и подошли они к их воплощению по-разному. Причина этому - особенность чипсета Intel P55: несмотря на заявленную совместимость с PCI Express 2.0, восемь линий этой шины, обеспечиваемые концентратором ввода-вывода, с точки зрения пропускной способности соответствуют лишь PCI Express 1.1. Предоставляемых этими линиями 250 МБ/с недостаточно для нового дискового интерфейса, потому разработчикам пришлось идти обходными путями.

В ASUS P7P55D-E Premium обмен данными между контроллером и чипсетом организован наиболее простым с инженерной точки зрения способом: четыре линии PCI Express от IOH набора логики ведут к коммутатору PEX PLX8613, который преобразует его в два канала PCI Express 2.0. К нему, в свою очередь, подключены вышеупомянутый Marvell 9123 и контроллер USB 3.0 производства NEC. Сухие цифры (4 Гб/с для PCI Express 2.0 против 6 Гб/с для новой ревизии SATA) говорят, что этого все равно недостаточно, однако современные накопители все же вряд ли смогут полностью загрузить этот канал.

Gigabyte GA-P55A-UD6 содержит значительно более изощренное решение проблемы. На ней установлен специальный коммутатор P13PCIE, позволяющий в зависимости от настроек BIOS и подключенных к плате устройств использовать либо линии PCI-E, предоставляемые чипсетом, либо выходящие напрямую из процессора. Если возможности SATA 6 Gbit/s или USB 3.0 не задействуются (или отключены вручную в BIOS), контроллеры довольствуются скоростью, предоставляемой чипсетом. Если же нужно полностью раскрыть потенциал новых стандартов, то плата переключается на использование более быстрых каналов (при этом графический разъем переходит в режим x8). У этого решения есть еще и косвенные преимущества: тракт «контроллер-процессор-оперативная память» имеет меньшую латентность, нежели «контроллер-чипсет-шина DMI-процессор-оперативная память».

Тестирование

В Тестовую лабораторию поступили два жестких диска Seagate Barracuda XT емкостью 2 ТБ, поддерживающих SATA 6 Gbit/s. Мы замерили их быстродействие как при подключении к встроенному контроллеру чипсета Intel P55, так и к контроллерам Marvell 912x на платах ASUS и Gigabyte. Кроме того, был протестирован массив RAID 0 на платформе Gigabyte, чтобы оценить, действительно ли PCI Express 1.1 является сдерживающим фактором для двухпортового контроллера.

Результаты несколько противоречивы и радикально расходятся для одиночного HDD и RAID-массива. С точки зрения синтетических тестов различия между контроллерами минимальны и полностью объяснимы особенностями их подключения. Отметим, что увеличения быстродействия в связи с большей скоростью обмена данными с буфером единственного диска мы не обнаружили.

Тем не менее Marvell 912x попросту не в состоянии обработать столько же запросов, сколько Intel P55. Судя по тестам IOMeter, максимальная производительность этого ядра - 125-130 запросов в секунду на канал, в то время как «родной» контроллер обрабатывает 180 запросов и, очевидно, не является сдерживающим фактором для жесткого диска. Впрочем, это явление отмечено только в профилях Fileserver и Webserver утилиты IOMeter, в остальных же случаях HDD «сдается» раньше, чем контроллер.

Что касается режима RAID, то тут ситуация кардинально иная: по показателям линейной скорости массив действительно превышает отметку 250 МБ/с, что явно указывает на оправданность технических уловок, примененных Gigabyte. В режиме подключения к чипсету производительность падает на 25% и более. Что особенно интересно, хоть встроенный контроллер Intel P55 и не уступает Marvell 9128 в синтетических тестах, при имитации работы реальных ПК и серверов последний опережает его очень существенно. Возможно, именно в таком режиме больший объем и скорость обмена данными с буфером HDD вносят свою лепту.

Итоги тестирования наводят на мысль о том, что на сегодняшний день внедрение SATA 6 Gbit/s является оправданным лишь для высоконагруженных RAID-массивов и, возможно, SSD-накопителей, а для однодисковых конфигураций никаких преимуществ у нового поколения интерфейса нет. Наличие соответствующих контроллеров на новейших материнских платах - скорее имиджевый, нежели действительно необходимый шаг. Тем не менее показатели даже двухдисковых массивов RAID подтверждают, что момент, когда SATA 3 Gbit/s устареет не только морально, уже очень близок.

Установка SSD в систему с SATA 3 Гбит/с | По-прежнему отличный способ обновить PC?

Есть множество способов улучшения характеристик PC. Но обычно, самым эффективным является замена комплектующих. Также популярным остаётся разгон. Однако раньше он давал более ощутимый прирост скорости для CPU, GPU и памяти. Возьмите Celeron 300A, разгоните до 450 МГц и получите увеличение 50% прироста. Чтобы получить нечто подобное на нужно разогнать его до 5,25 ГГц. Но даже в этом случае нет гарантии, что настольные приложения также будут масштабироваться.

К тому же, мы сожгли уже достаточно компьютерного "железа", чтобы в полной мере ощутить риски связанные с разгоном (именно поэтому в обзорах материнских плат с чипсетами Intel седьмой серии мы придерживаемся напряжения процессора 1,35 В). Манипуляции с референсными частотами, множителями, напряжением и задержками могут навредить стабильности вашей системы.

Если вас устраивает процессор и материнская плата, сбалансировать систему для оптимальной работы можно с помощью более современной видеокарты, увеличения объёма оперативной памяти и установки твердотельного накопителя. Сегодня фокус на SSD, стоимость которых часто ниже $1/Гбайт, сейчас они дешёвые как никогда. Мы говорили это раньше и повторим сегодня: если у вас ещё нет SSD – купите. Он изменит ваше представление об отзывчивости системы.

Современные SSD уже упираются в потолок пропускной способности интерфейса SATA 6Гбит/с, в то время как скорость механических жёстких дисков за последние пять лет почти не увеличилась. Многие твердотельные накопители легко достигают 550 Мбайт/с при последовательной передаче данных, но что более важно, они с ловкостью управляются с произвольными операциями ввода/вывода в реальном времени. SSD может обработать на порядок больше запросов в секунду, чем обычные носители информации (десятки тысяч против нескольких сотен).

Распыляться можно весь день, но факт в том, что SSD – это стоящий апгрейд для тех, кто в своей системе использует только HDD, и его подтверждают цифры. С SSD запуск Windows и приложений происходит быстрее, как и перемещения файлов.

Но хватит ли старого интерфейса SATA 3Гбит/с для современного SSD с SATA 6Гбит/с?

Мы каждый раз задаём себе этот вопрос, когда на системных платах среднего класса кончаются разъёмы SATA 6 Гбит/с (от ред.: в данный момент, мы производим видеозахват на массив из четырёх Crucial m4 , подключённых к разъёмам 3 Гбит/с). А что если ваша старая система поддерживает только стандарт прошлого поколения? Стоил ли делать апгрейд? Учитывая, что самые быстрые SSD часто сдерживаются шириной интерфейса SATA 6 Гбит/с, логично предположить, что 3 Гбит/с будет "резать" производительность. Но насколько? Разница будет ощутима на практике, либо только в результатах тестов? Нужно ли обновлять контроллер накопителей?

В поисках ответов на эти вопросы, мы взяли Samsung 840 Pro , подключили его к разъёму 6 Гбит/с, а затем к разъёму предыдущего поколения. Поскольку эти накопители Samsung сейчас считаются одними из самых быстрых, полученные результаты применимы к большинству SSD high-end класса, представленных на рынке. Обратите внимание, что мы не тестируем порт SATA 1,5 Гбит/с. Было бы интересно добавить этот интерфейс для сравнения, однако он откидывает нас обратно примерно в 2005 год. Если вашему PC уже восемь лет, пора задуматься о покупке нового.

Установка SSD в систему с SATA 3 Гбит/с | Тестовый стенд и бенчмарки

Для сегодняшнего тестирования мы используем Samsung 840 Pro MZ-7PD256 на базе собственного контроллера компании S4LN021X01-8030 NZWD1 с поддержкой SATA 6 Гбит/с (ещё известный как MDX), использующего трёхъядерный процессор Cortex-R4. Микросхема дополнена кэшем данных DDR3 на 512 Мбайт. Есть и не Pro модели с трёхуровневыми ячейками памяти, но скорость и выносливость у них ниже, чем у старших моделей с 21-нанометровой NAND-памятью с многоуровневыми ячейками. На линейку 840 Pro компания Samsung даёт пять лет гарантии.

По данным Samsung скорость последовательного чтения Samsung 840 Pro достигает 540 Мбайт/с, записи - 520 Мбайт/с. Он должен обеспечивать до 100 000 произвольных операций ввода/вывода блоками по 4 Кбайт в секунду. Сейчас на Amazon модель ёмкостью 256 Гбайт продаётся за $230. Есть также версии на 128 и 512 Гбайт, за $140 и $460 соответственно.

Технические характеристики Samsung SSD 840 Pro

Производитель	Samsung
Модель	840 Pro
Модельный номер	MZ-7PD256
Форм-фактор	2,5" (7 мм)
Ёмкость, Гбайт	256
Контроллер	MDX
Тип флеш-памяти	21 нм MLC Toggle-mode NAND
Резервирование	7%
Кэш, Мбайт	512
Интерфейс	SATA 6 Гбит/с
В комплекте	Samsung Magician Software
Гарантия	пять лет

Тестовый стенд и ПО

Мы использовали тестовый стенд под управлением Windows 7 с материнской платой Gigabyte Z68X-UD3H-B3, процессором Intel Core i5-2500K и памятью Corsair TR3X6G1600C8D объёмом 4 Гбайт. SSD был подключён к первому разъёму 6 Гбит/с, и нам удалось переключить его в режим 3 Гбит/с в прошивке Gigabyte.

В качестве базы для сравнения мы выбрали жёсткий диск . VelociRaptor – это накопитель типоразмера 2,5" в формате 3,5", его ёмкость составляет 1 Тбайт. Благодаря скорости вращения шпинделя 10 000 об/мин и пластинам 2,5" он показал самую высокую скорость среди конкурирующих жёстких дисков. Подробности в нашей статье "Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ: тест и обзор обновлённой версии самого быстрого HDD" .


CPU
Материнская плата	Gigabyte Z68X-UD3H-B3, Revision: 0.2 Chipset: Intel Z68 Express, BIOS: F3
Память	2 x 2 Гбайт DDR3-1333, Corsair TR3X6G1600C8D
Системный SSD	Intel X25-M G1, 80 Гбайт, Прошивка 0701, SATA 3 Гбит/с
Контроллер	Intel PCH Z68 SATA 6Gb/s
Питание
Тесты
Общая производительность	h2benchw 3.16 PCMark 7 1.0.4
Производительность ввода/вывод	IOMeter 2006.07.27 Fileserver-Benchmark Webserver-Benchmark Database-Benchmark Workstation-Benchmark Линейное чтение Линейная запись Случайное чтение блоков по 4 Кбайта Случайная запись блоков по 4 Кбайта
ПО и драйверы
Операционная система	Windows 7 x64 Ultimate SP1
Intel Inf	9.2.0.1030
Intel Rapid Storage	10

Установка SSD в систему с SATA 3 Гбит/с | Тестовый стенд и бенчмарки для реальных задач

Кроме обычных синтетических бенчмарков, мы добавили более реалистичные тесты. Для создания множества задач, характерных для повседневного использования, мы перешли на Professional 64-bit.

Реальные тесты:

Загрузка . Отсчёт начинается с момента, когда экран POST показывает нули и заканчивается, когда появляется рабочий стол Windows.
Выключение . После трёх минут работы , мы выключаем систему и начинаем отсчёт. Таймер останавливается, когда система выключена.
Загрузка и Adobe Photoshop. После загрузки , командный файл запускает редактор изображений Adobe Photoshop CS6 и загружает фотографию с разрешением 15 000 x 7 266 пикселей и размером 15,7 Мбайт. После Adobe Photoshop закрывается. Отсчёт начинается после экрана POST и заканчивается, когда Adobe Photoshop выключен. Мы повторяем тест пять раз.
Пять приложений. После загрузки , командный файл запускает пять различных приложений. Отсчёт начинается с запуском первого приложения и заканчивается с закрытием последнего. Мы повторяем тест пять раз.

Скриптовая последовательность для теста пяти приложений:

Загрузка презентации Microsoft PowerPoint и затем закрытие Microsoft PowerPoint.
Запуск рендерера командной строки Autodesk 3ds Max 2013 и рендеринг изображения в разрешении 100x50 пикселей. Картинка такая маленькая, потому что мы тестируем SSD, а не CPU.
Запуск встроенного в ABBYY FineReader 11 бенчмарка и конвертирование тестовой страницы.
Запуск встроенного в MathWorks MATLAB бенчмарка и его выполнение (один раз).
Запуск Adobe Photoshop CS6 и загрузка изображения, которое использовалось в третьем реалистичном бенчмарке, но в оригинальном формате TIF с разрешением 29 566 x 14 321 пикселей и размером 501 Мбайт.

Тестовый стенд для реальных задач

Конфигурация тестового стенда
CPU	Intel Core i7-3690X Extreme Edition (32 нм Sandy Bridge-E), 6 ядер/12 потоков, 3,3 ГГц, кэш L2 6 x 256 Кбайт, общий кэш L3 15 Мбай, TDP 130 Вт, 3,9 ГГц max. Turbo Boost
Материнская плата	Intel DX79SI, Chipset: Intel X79 Express, BIOS: 280B
Память	4 x 4 Гбайт DDR3-1333, Kingston KHX1600C9D3K2/8GX
Системный SSD	Samsung 840 Pro, 256 Гбайт, прошивка DXM04B0Q, SATA 6 Гбит/с
Контроллер	Intel PCH Z68 SATA 6 Гбит/с
Питание	Seasonic X-760 760 Вт, SS-760KM Active PFC F3
Тесты
Тестовые программы	3ds Max 2013 FineReader 11 Matlab 2012b Photoshop CS6 PowerPoint 2010
ПО и драйверы
Операционная система	Windows 8 x64 Pro

Установка SSD в систему с SATA 3 Гбит/с | Результаты тестов

Скорость последовательных операций ввода/вывода

Как и ожидалось, интерфейс SATA 3 Гбит/с оказался бутылочным горлышком для Samsung 840 Pro при последовательных операциях чтения и записи. SSD более широко раскрывается на канале 6 Гбит/с. У Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ тоже высокий результат для механического диска. Через шину 6 Гбит/с его скорость превышает планку в 200 Мбайт/с.

Бенчмарк CrystalDiskMark 3.0 подтверждает результаты AS-SSD. Обратите внимание, что последовательное чтение и запись в этих тестах происходит с большими объёмами данных. Под Windows большая часть операций ввода/вывода являются произвольными. Последовательные операции здесь больше исключение, чем правило.

Время доступа

В среднем, VelociRaptor 3,5" находит запрашиваемые AS-SSD данные за семь миллисекунд. Это быстро для HDD и связано со скоростью вращения шпинделя 10 000 об/мин. Однако диск Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ даже близко не достигает скорости SSD, который на два порядка быстрее. Его показатели измеряются уже в микросекундах. В то же время, при измерении времени доступа мы не видим практической разницы между SATA 3 и 6 Гбит/с.

Скорость произвольных операций блоками по 4 Кбайт

AS-SSD: произвольное чтение/запись блоками по 4 Кбайт

Этот бенчмарк наиболее важен для понимания реальной производительности. При произвольном чтении и записи блоками по 4 Кбайт самый быстрый HDD просто не в состоянии соперничать с SSD. При подключении к порту 6 Гбит/с Samsung 840 Pro показал чуть более высокий результат, чем с разъёмом 3 Гбит/с. Запись происходит на 20 Мбайт/с быстрее, а чтение – всего на 2 Мбайт/с.

Увеличение глубины очереди даёт твердотельному накопителю больше команд для одновременной обработки, и здесь более широкий интерфейс действительно обеспечивает преимущество. Однако по большей части – это теория. В настольных окружениях глубина очереди крайне редко достигает 32-х и более команд.

Тем не менее, скорость произвольной записи и чтения через шину 6 Гбит/с как минимум в 1,5 раза быстрее.

CrystalDiskMark: произвольное чтение/запись блоками по 4 Кбайт

Показатели CrystalDiskMark говорят то же, что и предыдущий тест. Преимущество стандарта SATA 6 Гбит/с над 3 Гбит/с при малой глубине очереди, характерной для большинства настольных систем, невелико и хорошо проявляется лишь при высокой очерёдности, присущей серверным средам. В обычном PC или ноутбуке, подсистема хранения в основном работает с одной-четырьмя командами.

Iometer: произвольное чтение/запись блоками по 4 Кбайт

Результаты в Iometer немного отличаются от двух предыдущих тестов, хотя общая тенденция сохраняется. Samsung 840 Pro работает чуть быстрее при подключении к разъёму 6 Гбит/с, особенно при чтении.

Скорость произвольных операций блоками по 512 Кбайт

Через интерфейс SATA 6 Гбит/с запись и чтение данных блоками по 512 Кбайт происходит чуть быстрее, чем через 3 Гбит/с. Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ неплохо показал себя в тесте записи, но в чтении он сильно отстал даже от SSD, подключённого через более медленный интерфейс.

Тесты различных профилей ввода/вывода

Мы использовали профили базы данных, веб-сервера и рабочей станции в Iometer. В них симулируются определённые шаблоны доступа, характерные для каждого окружения.

Samsung 840 Pro одинакового проявил себя в тестах базы данных и рабочей станции, независимо от разъёма SATA 3 или 6 Гбит/с. Однако тест веб-сервера заметно выигрывает от более широкого интерфейса, практически удваивая результат, полученный через шину 3 Гбит/с.

PCMark 7 и трассировка

В PCMark 7 при подключении к разъёму 6 Гбит/с производительность Samsung 840 Pro выше, хотя разница незначительная.

Анализ показывает, что загрузка приложений и импорт изображений в Windows Photo Gallery через SATA 6Гбит/с происходит быстрее, чем через SATA 3 Гбит/с. Но даже через старое соединение SSD в два раза обгоняет жёсткий диск.

В играх производительность накопителя через разъём 6 Гбит/с немного выше.

PCMark Vantage

PCMark Vantage старше, чем PCMark 7. Однако он демонстрирует существенное преимущество интерфейса SATA 3.

Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ умудрился занять второе место в тесте медиацентра. Но вывод остаётся прежним: SSD, независимо от типа подключения, значительно обгоняют лучшие HDD.

AS-SSD Copy Benchmark

В тесте AS-SSD, Samsung 840 Pro при подключении к SATA 6 Гбит/с превышает результат, полученный на шине 3 Гбит/с почти на две трети.

Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ подключается к разъёму SATA III, но его механическая конструкция явно сдерживает производительность.

Тем временем, при сравнении результатов Samsung 840 Pro , становится понятно, что SSD сдерживается возможностями старого интерфейса. Но в любом случае, производительность SSD через SATA II значительно выше, чем у лучшего жёсткого диска, работающего в полную силу.

Этот тест особенно касается пользователей, постоянно копирующих большие объёмы данных на или с SSD. Очевидно, что в такой ситуации, более современный и широкий интерфейс обеспечивает практическую разницу.

Общая производительность

Результаты средней производительности всего тестового пакета показывают, что между SSD, подключённым через SATA III и SATA II существует заметная разница. Естественно, скорость чтения и записи выше, когда накопитель имеет доступ к более широкому каналу и может использовать его на полную.

Однако большинство тестов являются синтетическими. Вполне возможно, что реалистичные тесты нарисуют совсем другую картину.

Если объединить все результаты, взвесив каждый отдельный показатель, мы получим общую диаграмму, которая изображена выше. На ней чётко видно преимущество интерфейса SATA 6 Гбайт/с в синтетических тестах.

AS-SSD тоже показывает общий результат. Производительность Samsung 840 Pro через SATA II заметно ниже, чем через SATA III. Но опять же, даже самый худший результат SSD многократно превышает результаты жёсткого диска.

Тестируемые здесь задачи характерны для повседневного использования настольного компьютера. Мы сразу видим, что разница между SATA II и SATA III при загрузке составляет всего пол секунды. Гораздо заметнее прирост скорости при переходе с HDD на SSD.

По таймеру выключается на 0,6 секунды быстрее, когда Samsung 840 Pro подключён через разъём 6 Гбит/с. На практике вы этого не заметите. Даже HDD, кажется, не так плох в сравнении с SSD от Samsung.

Вторые диаграммы отображают скорость работы накопителей в процентах относительно SSD Samsung на шине SATA 3 Гбит/с.

В этом тесте сразу после загрузки запускается Adobe Photoshop CS6, загружается изображение и затем программа закрывается. Samsung 840 Pro , подключённый через SATA II, выполняет последовательность на секунду дольше, чем тот же SSD через порт SATA III. На работе такая разница никак не скажется. Но вот дополнительные 23 секунды, которые тратит такая же мощная система, но только с HDD (даже таким быстрым как VelociRaptor) вы точно ощутите.

Реальные тесты: пять приложений

Это очередной тест, в котором результаты твердотельного накопителя Samsung 840 Pro , подключённого к разъёмам разного поколения, практически равны. Разница в скорости выполнения всего лишь 1,6 секунды. Если сидеть напротив мониторов двух систем отличить их почти невозможно.

Установка SSD в систему с SATA 3 Гбит/с | Отличная возможность для апгрейда даже с SATA 3Гбит/с

Если судить только по популярным у обозревателей синтетическим тестам (AS-SSD, CrystalDiskMark, PCMark 7, Iometer и др.), то интерфейс SATA 6 Гбит/с просто необходим, чтобы получить максимальную производительность от современных SSD. В случае если вы перемещаете большие объёмы данных - это правда. Однако синтетические тесты не очень хорошо передают ощущения от системы, недавно обновлённой с обычного жёсткого диска на твердотельный накопитель. Более того, они создают иллюзию необходимости современной платформы для раскрытия возможностей передовых SSD. Однако наши реалистичные тесты показывают, что теоретические различия не всегда соответствуют практическим. В большинстве случаев, Samsung 840 Pro , подключённый через SATA 3 Гбит/с, не отставал от того же SSD, подключённого через SATA 6 Гбит/с.

SATA 6 Гбит/с практически не даёт преимуществ для обычного настольного PC

При подключении Samsung 840 Pro через SATA III в синтетических тестах его скорость резко возрастала. Различия были особенно красноречивы, когда мы намеренно задавали произвольные и последовательные операции ввода/вывода при большой глубине очереди. Но когда мы проводили реалистичные тесты загрузки и выключения , а также запуска нескольких приложений, разница сводилась почти к нулю. Именно такой она и будет при повседневном использовании.

Поскольку синтетические тесты целенаправленно дают нагрузки, разработанные для выявления различий между очень быстрыми устройствами, но редко встречающиеся в настольных окружениях, они не соответствуют более распространённым на PC задачам. Скорость произвольного ввода/вывода – это важный аспект, но велика вероятность, что вы никогда не увидите глубину очереди в 32 команды. И хотя нам понравилось измерять пиковую скорость последовательной передачи данных, всё же перемещение больших медиа файлов между двумя одинаковыми накопителями – это относительно редкое явление. Например, если копировать файл ISO с одного SSD на другой, то вы получите существенный прирост через SATA 6 Гбит/с. Но если вы перемещаете тот же файл с SSD на HDD, то даже самый быстрый интерфейс в мире не поможет преодолеть скоростные ограничения магнитного носителя.

Три самых важных аспекта:

С практической точки зрения скорость произвольных операций ввода/вывода очень важна. Под управлением Windows большинство операций ввода/вывода происходит на низкой глубине очереди. В данной ситуации синтетические бенчмарки показывают, что разница между SATA 6 Гбит/с и 3 Гбит/с совсем небольшая. Теоретический разрыв минимален, а практического - вообще нет.

Сейчас мы можем ответить на вопрос, нужны ли разъёмы SATA III 6 Гбит/с при апгрейде на SSD. Очевидно, что вы получите заметный прирост к отзывчивости системы, даже используя разъём SATA 3 Гбит/с. На практике интерфейс 3 Гбит/с не сдерживает производительность основных приложений. Интерфейс SATA III вступает в игру в синтетических тестах, достигающих технологических пределов, в задачах рабочих станций/серверов или в во время передачи больших объёмов данных с SSD на SSD.

Самое главное – установить SSD в систему. Только посмотрите, как Samsung 840 Pro противостоит самому быстрому настольному жёсткому диску под названием Western Digital VelociRaptor WD1000DHTZ . SSD не оставляет ему даже шанса, ни в синтетических, ни в натуральных тестах.

Я всё ещё помню Intel Developer Forum в 2008 году, который прошёл перед тем, как компания объявила новую линейку Core i7 "Bloomfield" для LGA 1366. Все демонстрационные компьютеры, которые Intel показывала за закрытыми дверями, работали на всё ещё не объявленных SSD. И я всё ещё помню доклад Francois Piednoel, когда он утверждал о том, что без SSD производительность системы Core i7 будет упираться в традиционные жёсткие диски. С тех пор мы стараемся по возможности использовать твёрдотельные накопители для тестов high-end процессоров и видеокарт.

Как вы наверняка знаете, жёсткие диски и твёрдотельные накопители для настольных ПК сегодня подключаются к системе, как правило, через интерфейс SATA 3 Гбит/с. Этот стандарт получил повсеместное распространение после 2005 года, поэтому практически все современные компьютеры его поддерживают.

Скорость 3 Гбит/с, поделённая на восемь, давала бы максимальную пропускную способность 375 Мбайт/с. Однако схема кодирования 8b/10b приводит к потере 20% пропускной способности на служебную информацию, что даёт полезную скорость 300 Мбайт/с. Подобная пропускная способность довольно существенная. На самом деле ни один механический жёсткий диск не способен её нагрузить (у нас вскоре выйдет обзор 2-Тбайт Western Digital Caviar Black, где скорость последовательного чтения достигает 140 Мбайт/с). Чтобы превысить возможности интерфейса SATA 3 Гбит/с можно подключить SSD современного поколения и выполнить последовательное чтение. Но даже в этом случае даже самые последние накопители вряд ли будут упираться в интерфейс SATA.

Впрочем, мы на небольшое время получили доступ к материнской плате Asus с контроллером SATA 6 Гбит/с Marvell 88SE9128, 2-Тбайт жёсткому диску Seagate Barracuda XT с интерфейсом SATA 6 Гбит/с, а также инженерному образцу SSD с контроллером Marvell на 6 Гбит/с.

Инженерный образец соответствует очень раннему "железу". Поэтому у SSD есть просто серийный номер, а флэш-памяти NAND он не содержит вообще. Мы смогли только протестировать контроллер в ограниченном числе тестов. Мы даже не могли сфотографировать начинку SSD без кожуха.

У нас не было времени для полного обзора материнской платы Asus или жёсткого диска Seagate. Вскоре на наших страницах выйдет полный обзор материнской платы Asus P7P55D Premium на Intel P55, а также и жёсткого диска Barracuda XT. В данной статье мы вкратце рассмотрим, как все эти компоненты работают вместе, а также предварительно протестируем производительность.

Первый взгляд на SATA 6 Гбит/с

Перед тем, как мы приступим к тестам последнего контроллера Marvell, давайте посмотрим на первый жёсткий диск SATA 6 Гбит/с, который поступил в нашу лабораторию: Seagate Barracuda XT. 2-Тбайт жёсткий диск имеет скорость вращения шпинделя 7200 об/мин и содержит буфер 64 Мбайт, подобно Western Digital Caviar Black (хотя интерфейс у 2-Тбайт Caviar ограничен 3 Гбит/с).

Поскольку жёсткий диск имеет интерфейс SATA 6 Гбит/с, то Seagate смогла заявить о максимальной скорости интерфейса до 600 Мбайт/с - в два раза больше, чем может обеспечить SATA 3 Гбит/с. Конечно, такая скорость нереалистична - жёсткий диск к ней и близко не подходит. Винчестер имеет ту же самую плотность записи и "чистые" скорости, что и Barracuda 7200.12 , который мы протестировали чуть раньше в этом году. И производительность должна быть по большей части аналогична.

Чтобы проверить, какой прирост даёт интерфейс 6 Гбит/с, мы протестировали Barracuda XT сначала на контроллере Marvell 88SE9128, а затем на чипсете Intel P55 PCH, при этом мы отключали и включали сброс кэша при записи (write-cache buffer flushing). В PCMark Vantage мы получили следующие результаты.

По тесту PCMark Vantage можно сделать два наблюдения. Мы получаем значительный прирост производительности при отключении сброса буфера записи Windows (по умолчанию сброс включён). Во-вторых, независимо от включения/выключения сброса буфера записи, переход на 6 Гбит/с немного повышает результаты Seagate Barracuda XT.

Мы получаем одинаковую пропускную способность чтения и результаты времени доступа на чтение в H2benchw.

Скоро на рынке: SSD на 6 Гбит/с

Мы понимаем, что интерфейс со скоростью передачи до 6 Гбит/с не даст механическим жёстким дискам такое же преимущество по производительности, как более высокая плотность записи (по крайней мере, если рассматривать отдельные жёсткие диски - большая пропускная способность на порт будет как нельзя кстати при использовании множителей для подключения нескольких винчестеров), поэтому мы возлагаем надежды на более высокую производительность на следующее поколение твёрдотельных накопителей.

Мы не будем глубоко погружаться в тему производительности SSD. Достаточно сказать, что современное поколение твёрдотельных накопителей в последовательных тестах чтения способно нагрузить интерфейс 3 Гбит/с. Следующее поколение SSD наверняка будет работать ещё быстрее.

Контроллер 6 Гбит/с для SSD, который мы получили, имел очень ранний статус. Хотя 2,5" корпус очень напоминает рабочий SSD, мы вскрыли его и не обнаружили установленных модулей памяти (к сожалению, мы не можем показать фотографию самого контроллера или кэш-памяти Micron DDR2-667).

Мы не можем сравнивать данное устройство с розничными продуктами. В конце концов, производительность контроллера будет зависеть от конфигурации флэш-памяти NAND, которую вендоры будут использовать в своих дизайнах. Но по нашей информации некоторые инженерные образцы следующего поколения (при должной конфигурации) смогут нагрузить интерфейс 6 Гбит/с. Конечно, всё зависит от вендоров.

На данный момент всё, что мы можем - протестировать максимальную производительность контроллера Marvell на портах 6 и 3 Гбит/с. Будем надеяться, что при переходе с 3 на 6 Гбит/с мы увидим прирост производительности.

Everest показал серьёзный прирост производительности при перехода с порта 3 Гбит/с на собственный контроллер Marvell SATA 6 Гбит/с. Конечно, мы также должны отметить, что показанные значения линейной скорости на 3 Гбит/с не такие высокие, как результаты, которые мы видели у некоторых розничных SSD, так что в прошивке Marvell наверняка ещё произойдут дополнительные оптимизации.

Но переход на 6 Гбит/с говорит о многом. Скорость линейного чтения увеличивается с 241 Мбайт/с до 377 Мбайт/с. А скорость случайного чтения - с 300,6 Мбайт/с (максимальная скорость интерфейса SATA 3 Гбит/с) до 430,7 Мбайт/с.

Вполне естественно, поскольку флэш-память у контроллера отсутствует, то мы не можем протестировать производительность записи, которая явно будет ниже.

Средняя производительность последовательного чтения увеличивается в HDTach с 219 до 303 Мбайт/с при переходе с интерфейса 3 Гбит/с на 6 Гбит/с. Для сравнения, накопитель Intel X25-M второго поколения достигает 225,7 Мбайт/с.

Помните, что SSD на основе контроллера Marvell будут ограничены пропускной способности флэш-памяти. Поэтому, опять же, мы подозреваем, что Marvell предстоит внести ещё немало оптимизаций - если сравнить с результатами накопителя Intel, подключённого к порту 3 Гбит/с.

С учётом всего сказанного, можно видеть заметный прирост при переходе с интерфейса SATA 3 Гбит/с на 6 Гбит/с.

Заключение

Выделять одни материнские платы среди других, особенно на чипсете Intel P55, не так легко. В частности Asus приложила немало усилий, чтобы обеспечить порт SATA 6 Гбит/с на первых моделях P55 (мы пообщались со всеми производителями материнских плат насчёт их продуктов и поддержки 6 Гбит/с SATA ещё до выхода чипсета Intel для массового рынка).

В то время наши выводы заключались в том, что интерфейс SATA 6 Гбит/с не окажет какого-либо мгновенного влияния, поэтому вряд ли стоит принимать во внимание поддержку этого интерфейса, если вы хотите купить материнскую плату на P55. И наши первоначальные результаты с жёстким диском Seagate Barracuda XT утвердили бы наши предположения.

При цене дороже $300 жёсткий диск Barracuda XT обойдётся отнюдь не дёшево, особенно по сравнению с 2-Тбайт Hitachi Deskstar, который стоит от $180. Поддержка 6 Гбит/с даёт измеряемое преимущество, но оно вряд ли свершит революцию в том, как вы пользуетесь компьютером. Мы планируем выпустить полный обзор Barracuda XT чуть позже, когда он поступит в нашу лабораторию.